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主管:中華人民共和國農業部

主辦:中國植物營養與肥料學會

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國内統一刊号:CN 11-3996/S

國際标準刊号:ISSN 1008-505X

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氣候變暖将顯著降低引黃灌區春小麥N、P、K養分的吸收利用和産量
李娜, 張峰舉, 許興, 肖國舉, 羅成科
當前狀态:  doi: 10.11674/zwyf.19018
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摘要:
目的探索甯夏引黃灌區春小麥不同生育時期N、P、K養分吸收利用規律應對氣候變暖的響應機制,為預測氣候變暖對幹旱半幹旱區春小麥生長的影響提供依據。方法試驗于2018年3月在甯夏銀北引黃灌區甯夏大學試驗站進行。供試春小麥品種為甯春50号,供試肥料為磷酸二铵和尿素。采用自動控制紅外線輻射器進行野外增溫,即:每個小區内分别設置一組紅外燈管作為增溫裝置、一套自動控溫電子設備與一組可移動溫度傳感器作為控溫裝置,增溫裝置直接連接控溫裝置以使增溫梯度達到預設水平,增溫時間為晝夜不間斷增溫。以春小麥冠層自然溫度為對照溫度 (增溫0.0℃,CK),設置4個增溫梯度0.5℃ (T1)、1℃ (T2)、1.5℃ (T3)、2.0℃ (T4) 處理。于苗期、拔節、抽穗、灌漿、灌漿後10天、成熟期采集植株樣品,測定葉、莖、穗的N、P、K養分含量,計算地上部各器官的養分累積吸收量、養分分配率和地上部植株養分累積量,并測量春小麥植株地上部幹物重和産量。結果增溫0.5℃,春小麥植株苗期幹物重、拔節期地上部各器官N、P、K養分含量及養分累積吸收量均顯著高于CK。增溫1.0℃,苗期植株N、K含量和N素吸收量以及拔節期葉片的N、P、K含量顯著高于CK,較對照提高3.2%~23.7%。增溫1.5℃,僅在苗期植株K含量上顯著高于CK,較對照提高22.2%。增溫2.0℃,從苗期開始各項指标均顯著低于CK。拔節期以後,除增溫0.5℃春小麥K素含量與CK差異不顯著外,其餘指标均顯著低于CK,春小麥成熟期小穗數、穗粒數、千粒重、産量均随溫度的升高呈下降的趨勢,增溫2.0℃,分别較對照降低53.7%、24.1%、13.4%、21.7%。增溫梯度越大,各指标下降的幅度越大。結論春小麥苗期溫度升高0.5~1.0℃尚有利于春小麥對N、P、K養分的吸收,但拔節期後增溫超過1.0℃以上都會對N、P、K養分吸收産生顯著負作用,導緻使生育後期幹物質的累積量減少,千粒重、穗粒數等降低,并最終導緻産量和品質的下降。
不同糞肥與化肥配施對作物産量及農田氮肥氣态損失的影響
李燕青, 溫延臣, 林治安, 趙秉強
當前狀态:  doi: 10.11674/zwyf.18494
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摘要:
目的探讨本地區主要類型有機肥與化肥配施對作物産量及農田氮肥氣态損失的影響,為不同類型有機肥的科學施用提供理論依據。方法2014年10月—2015年9月在山東省中國農業科學院禹城試驗基地進行了冬小麥-夏玉米田間小區試驗,供試作物品種為濟麥22小麥和鄭單958玉米。設置了常規施氮量 (N 225 kg/季) 基礎上,化肥 (CF)、雞糞 (CHM)、豬糞 (PM) 和牛糞 (CM) 單施及有機無機肥不同比例氮 (0/100、25/75、50/50、75/25、100/0)13個處理,加倍施氮量 (N 450 kg/季) 有機肥和化肥單施 (DCF、DCHM、CPM、DCM)4個處理,1個不施肥處理 (CK),共計18個處理。測定了小麥玉米産量、N2O排放通量和NH3揮發通量。結果常規施氮量 (N 225 kg/hm2) 下,單施雞糞或豬糞的小麥、玉米産量與化肥相當,單施牛糞比化肥處理減産。分别與CF、CHM、PM、CM相比,DCF、DCHM、DPM處理無增産效果,DCM處理玉米減産。豬糞和雞糞與化肥各配施比例處理的小麥、玉米産量間無顯著差異,且均與單施化肥處理相當;牛糞與化肥配施處理的小麥産量随化肥配施比例的提高而提高,玉米産量各配施比例處理間無顯著差異。CF處理周年NH3揮發量為39.63 kg/hm2,是單施有機肥處理的37~53倍;單施化肥處理的NH3排放系數接近9%左右,單施有機肥處理的NH3排放系數隻有0.2%左右。有機肥與化肥配施的處理周年NH3揮發總量随化肥配施比例增加而明顯增加,當化肥配施比例達到75%時,周年NH3揮發總量與單施化肥處理相當。CF處理的周年N2O排放總量為2.85 kg/hm2,高于單施有機肥處理,三種有機肥N2O周年排放量由大到小依次為豬糞 (2.51 kg/hm2)>雞糞 (1.91 kg/hm2)>牛糞 (1.85 kg/hm2) 處理;加倍施用化肥和有機肥的N2O排放量平均為常規施氮量的1.5倍以上。有機肥與化肥配施的處理周年N2O排放總量随化肥配施比例增加而明顯增加,當化肥配施比例達到50%時,周年N2O排放總量達到或超過了單施化肥處理。CF處理N2O排放系數為0.4%左右,有機肥處理N2O排放系數為0.3%左右。有機肥處理的NH3揮發和N2O排放主要發生在小麥季,化肥處理主要發生在玉米季。加倍施肥均會明顯增加NH3揮發總量和N2O排放總量,但不影響二者的排放系數。結論不同糞肥與化肥配施對作物産量、田間N2O排放和NH3揮發的影響有明顯差異。推薦施肥量下,雞糞或豬糞不配施或配施少量化肥,牛糞配施75%左右的氮肥可實現與化肥相當的作物産量,同時減少農田氮肥氣态損失。
氮磷鉀吸收與分配特征影響抗蟲棉品種的産量和養分效率
聶軍軍, 秦都林, 劉豔慧, 王雙磊, 張美玲, 李金埔, 趙娜, 毛麗麗, 宋憲亮, 孫學振
當前狀态:  doi: 10.11674/zwyf.18460
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摘要:
目的探讨不同抗蟲棉品種植株幹物質與氮、磷、鉀養分積累分配特點,為制定棉花高産栽培管理措施提供依據。方法在大田條件下,選用三個抗蟲棉品種(冀棉169、魯棉研21号和岱字棉99B)為研究對象,比較研究了三個品種的幹物質積累與氮磷鉀吸收特點。結果冀棉169産量最高,兩年分别比魯棉研21号提高了27.9%和25.5%,分别比岱字棉99B提高了65.9%和41.1%。三個品種單鈴子棉重的變化趨勢與産量一緻,而單株結鈴數和衣分則不同。冀棉169棉株各器官幹物質和氮磷鉀積累量均較高,尤其在生育中後期,營養器官保持最高的氮磷鉀養分積累量,促使其幹物質積累量顯著高于其他兩品種,為棉鈴發育提供了充足的物質基礎,鈴葉比較大,因此結鈴最多,單鈴子棉重最大,皮棉産量最高,使得養分利用效率也最高。魯棉研21号棉株各器官幹物質和氮磷鉀積累量均最低,主要是營養器官氮磷鉀養分快速積累期結束最早,加之向棉鈴分配比例最高,從而限制了營養器官的生長發育,影響生育中後期棉鈴的發育,使之不僅結鈴數最少,單鈴子棉重較小,産量也較低。岱字棉99B棉株各器官幹物質和氮磷鉀積累量雖最高,但其快速積累期出現在盛花期以後,棉株貪青,結鈴數雖較多,但單鈴子棉重最小,使之産量最低,養分利用效率也最低。結論不同年代抗蟲棉品種産量提高的主要原因是單鈴子棉重的增加,其次是單株結鈴數的提高。單鈴子棉重和單株結鈴數的增加主要歸因于棉株總生物量和向生殖器官轉化量的協同提高,特别是生育中後期保持高的同化物和生殖器官運轉比例;而生物量的增加依賴于養分積累量和利用效率的提高。
農田土壤N2O排放的關鍵過程及影響因素
曹文超, 宋賀, 王娅靜, 覃偉, 郭景恒, 陳清, 王敬國
當前狀态:  doi: 10.11674/zwyf.18441
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摘要:
一氧化二氮 (N2O) 作為重要的溫室氣體之一,在全球氣候變化研究中引人關注。随着氮肥使用量的增加,農田土壤N2O排放已經成為全球關注和研究的熱點。人們普遍認為土壤硝化、反硝化過程是N2O産生的兩個主導途徑,而諸如施肥、灌水等農田管理措施以及土壤pH、溫度等環境因子均會影響農田土壤N2O産生和排放。本文系統論述了土壤N2O産生的各主要途徑,并綜述了氮源、碳源、水分含量、氧氣含量、土壤pH和溫度以及其他調控因子對N2O排放的影響,旨在闡明各過程對N2O排放的産生機制及主要環境因子的影響,以期為後續研究提供參考和理論依據。農田土壤硝化過程本身對N2O排放的直接貢獻較小,N2O産生的主要來源是包含硝化細菌的反硝化、硝化-反硝化耦合作用在内的生物反硝化過程。真菌反硝化和化學反硝化在酸性土壤以及硝酸異化還原成铵過程在高有機質和厭氧土壤環境中對N2O排放具有不可忽視的重要作用。未來研究可從農田土壤N2O的産生和消耗機制、降低N2O/N2産物比、以及N2O的還原過程及相關影響因素進行深入研究。此外,利用新技術方法,探究土壤物理、化學和生物學因素對氮素轉化過程的影響,重點關注N2O峰值排放及相關聯微生物的響應,并構建土壤氮素平衡和N2O排放模型,可進一步加深對農田土壤N2O排放機制和影響因素的理解。
化肥配施有機肥或稭稈還田提高隴東旱塬黑垆土小麥玉米的産量穩定性和可持續性
王婷, 丁甯平, 李利利, 周海燕, 尚來貴
當前狀态:  doi: 10.11674/zwyf.19190
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摘要:
目的明确隴東旱塬長期施肥黑垆土春玉米-冬小麥輪作系統作物産量和水肥效應與降雨年型的響應關系,為該地區不同降雨年型下的合理施肥提供參考依據。方法位于甘肅平涼的長期肥料定位試驗始于1979年,試驗設6個處理:不施肥 (CK)、單施化學氮肥 (N)、氮磷化肥配施 (NP)、氮磷化肥配施稭稈 (SNP)、單施有機肥 (M) 和氮磷化肥配施有機肥 (MNP)。調查了試驗38年玉米和小麥産量,依據降水将生育年劃分為幹旱年、平水年和豐水年,分析不同降雨年型下春玉米-冬小麥輪作系統長期施肥的産量變化及其穩定性和可持續性、肥料貢獻率和降水利用率特征,探讨不同降雨年型下産量、施肥和降水之間的關系。結果與N處理相比,NP、SNP、M和MNP處理冬小麥在幹旱年、平水年和豐水年分别增産89.8%~151%、108%~174%和52.1%~102%,春玉米分别增産56.3%~99.9%、81.3~104%和105%~127%。年降雨量對冬小麥産量穩定性和可持續性影響較小,對春玉米影響較大。與N處理相比,三種降水年型下NP、SNP、M和MNP處理冬小麥和春玉米的肥料貢獻率和降水利用率均顯著提高,其中冬小麥在幹旱年、豐水年肥料貢獻率和降水利用率分别增加166%~198%、520%~654%和100%~164%、53.4%~105%,春玉米分别增加161~218%、262%~289%和56.0%~99.2%、104%~125%。相同施肥處理下,NP、SNP、M和MNP處理冬小麥平水年和豐水年肥料貢獻率分别較幹旱年下降9.9%~23.3%和10.6%~23.3%,而春玉米豐水年較幹旱年和平水年分别增加6.0%-25.0%和20.4%~27.7%。NP、SNP、M和MNP處理冬小麥平水年和豐水年水分利用率分别較幹旱年下降2.2%~26.6%和22.3%~37.7%,而春玉米分别下降了41.9%~49.5%和10.9%~24.4%。回歸分析表明,不論年降雨量多寡,冬小麥和春玉米産量主要受施肥和生育期降水影響。結論隴東旱塬不論年降水量多寡,氮磷與稭稈或有機肥配施與單施氮肥相比,均可顯著提高作物産量、産量穩定性和可持續性,并提高肥料對産量的貢獻率及降水利用率。因此,氮磷配合的基礎上配合稭稈及有機肥是保障該地區農田生産力可持續的有效措施。同時,不同降水年型應進一步優化施肥策略以獲得更高産量。
間作小麥和接種AM真菌增強蠶豆抗枯萎病能力提高根際微生物碳代謝活性的協同效應
董豔, 趙骞, 呂家興, 董坤
當前狀态:  doi: 10.11674/zwyf.18400
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摘要:
目的接種叢枝菌根 (Arbuscular mycorrhizal,AM) 真菌和間作均為防治蠶豆枯萎病的有效方法,從土壤微生物學角度研究兩者協同減輕蠶豆枯萎病的機理對控制蠶豆枯萎病傳播具有重大意義。方法利用盆栽試驗方法,進行了間作和接種AM真菌摩西管柄囊黴 (Funneliformis mosseae,Fm) 和扭形球囊黴 (Glomus tortuosum,Gt) 試驗。設:蠶豆單作對照 (MF);蠶豆小麥間作 (IF);蠶豆單作接種Fm(MFFm);蠶豆小麥間作接種Fm(IFFm);蠶豆單作接種Gt(MFGt);蠶豆小麥間作接種Gt(IFGt)6個處理。蠶豆開花期 (生長70天) 取土樣,測定蠶豆幼苗生長、枯萎病發生、根際鐮刀菌數量和微生物碳代謝活性。結果間作顯著增加蠶豆幼苗幹重93.0%、降低蠶豆枯萎病病情指數71.4%,接菌顯著增加蠶豆幼苗幹重55.3%、降低病情指數76.6%,其中接種Fm真菌對蠶豆幼苗幹重的影響更大,對病情指數的抑制效果更好。間作接菌顯著增加蠶豆幼苗幹重100%、降低病情指數89.8%。Biolog微平闆測試結果顯示,間作提高根際微生物碳代謝活性32.3%;接菌提高微生物活性85.4%;間作接菌提高微生物活性122%。主成分分析結果表明,間作和接菌均明顯改變了根際微生物的群落結構,并主要改變了對碳水化合物類、氨基酸和羧酸類碳源的利用。相關性分析結果顯示,枯萎病發病率和病情指數與根際鐮刀菌數呈極顯著正相關關系,與AWCD值、Shannon多樣性指數和豐富度指數均呈現極顯著負相關關系。結論蠶豆與小麥間作和接菌對抑制蠶豆枯萎病和促進蠶豆生長均具有積極效應,間作顯著提高了AM真菌的定殖率,二者協同作用進一步提高了根際微生物活性,改變了微生物群落結構并抑制了病原菌增殖,協同控制蠶豆枯萎病發生。
減施磷肥提高設施番茄氮磷鉀生理效率降低土壤速效磷累積
趙偉, 楊圓圓, 蔣麗媛, 張凱, 陳志傑, 周建斌, 楊兆森
當前狀态:  doi: 10.11674/zwyf.18427
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摘要:
目的設施蔬菜生産中過量施肥現象普遍存在,本研究針對設施番茄磷肥過量問題,定位研究減施磷肥對番茄産量、幹物質量、養分吸收、分配及土壤速效磷狀況的影響,旨在為設施磷肥減量提供kg/hm2為對照 (CK),2015年設磷肥減量50% (P1)、磷肥減量70% (P2) 2個減磷處理,2016年增設不施磷 (P0) 處理,共3個減磷處理。2016年在膨果期、盛果期采集植株樣品,測定根、莖、葉、果幹重,及各器官氮、磷、鉀養分含量;在定植前、盛果期和拉秧期采0—60 cm土層土壤樣品,測定土壤速效磷含量。結果在基礎速效磷含量較高 (約220 mg/kg) 的土壤,連續兩年減磷70%或一年不施磷肥不影響番茄産量,2015年和2016年番茄産量分别為53.9~55.1 t/hm2和50.2~52.7 t/hm2。各減磷施肥處理與CK處理比,均顯著提高盛果期果實幹物質量和N、P、K養分分配率,降低葉片幹物質量、幹物質分配率和N、P、K養分分配率。膨果期番茄植株62.8%~65.7%幹物質分配于葉片,植株氮、磷、鉀攜出量分别為83.2~89.9 kg/hm2、10.3~11.1 kg/hm2、75.0~85.9 kg/hm2,此時番茄葉片和莖杆是養分的主要累積部位,莖葉氮、磷、鉀分配率之和分别為84.4%~86.4%、79.4%~83.4%、76.9%~82.3%,番茄氮、磷、鉀吸收比例為1∶0.12∶0.84~0.96。盛果期43.0%~44.6%和37.0%~44.6%的幹物質分配于果實和葉片,此時番茄果實和葉片為養分主要累積部位,果實和葉片氮、磷、鉀分配率之和84.6%~86.7%、78.5%~82.7%、81.4%~83.9%,植株氮、磷、鉀攜出量分别為197~226 kg/hm2、33~37 kg/hm2、200~247 kg/hm2。CK處理番茄葉片、果實全鉀含量及鉀吸收量顯著高于減磷處理,可見減施磷肥可降低番茄對鉀素的奢侈吸收。經過兩年的減磷處理,表層土壤速效磷累積量顯著降低,但各處理土壤剖面出現磷素向下遷移,膨果期0—20 cm土層土壤速效磷含量較種植前減少27.0~60.9 mg/kg,20—60 cm土壤速效磷增量在11.8~50.1 mg/kg,減磷處理顯著降低20—60 cm土壤速效磷增加量。結論在基礎磷素含量較高的土壤上,較農民習慣施磷連續兩年減少70%的磷肥用量沒有影響番茄産量,而且提高了番茄氮磷鉀養分的生理效率,降低番茄對鉀素的奢侈吸收,減緩土壤速效磷累積。兩年連續減施磷肥的土壤速效磷含量仍處于較高水平,可見該研究區域設施蔬菜生産減磷潛力仍較大。
3種蔬菜對天然富硒土壤硒的吸收及轉化能力
張青, 王煌平, 孔慶波, 章贊德, 栗方亮, 羅濤
當前狀态:  doi: 10.11674/zwyf.18402
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摘要:
目的研究不同硒敏感的蔬菜對天然富硒土 (Se ≥ 0.4 mg/kg) 硒的吸收和轉化,為富硒土壤生産富硒蔬菜提供理論與技術指導。方法采用大蒜、芥菜和菠菜等3種蔬菜為試驗材料,在全硒含量為0.29、0.58、0.98、2.07 mg/kg的4種土壤上進行了盆栽試驗 (依次标記為Se0.29、Se0.58、Se0.98、Se2.07),并測定了4種土壤中不同形态硒的含量。芥菜和菠菜在生長40 d、53 d、68 d和82 d取樣,測定蔬菜可食部分硒含量,生長97 d收獲,分為根部和地上部。大蒜在生長42 d、68 d、82 d、120 d取樣,測定地上部硒含量,生長165 d收獲,分為根部、鱗莖和地上部。測定了供試蔬菜總硒含量、有機硒含量。計算了不同硒含量 (0.29、0.58、0.98、2.07 mg/kg) 土壤上蔬菜對硒的吸收和轉化系數。結果3種蔬菜中芥菜的生長對土壤硒最為敏感,芥菜可食部位生物量鮮重以Se0.29處理最高,菠菜和大蒜均以Se0.58處理最高,與Se2.07處理均達顯著差異。3種蔬菜地上部硒含量在整個生育期總體呈現增加的趨勢,不同生育期均表現為大蒜 > 芥菜 > 菠菜。收獲期3種蔬菜各部位的硒含量随着土壤硒含量 (0.29~2.07 mg/kg) 的增加而增加,表現為Se2.07 > Se0.98 > Se0.58 > Se0.29,Se2.07處理的菠菜地上部和地下部硒含量分别是其Se0.29處理的8.63倍和7.10倍,芥菜是12.25倍和23.29倍,大蒜鱗莖和葉部硒含量Se2.07處理是Se0.29處理的39.92倍和4.90倍;可食部位硒含量為大蒜 (7.25~289 μg/kg) > 芥菜 (1.22~14.9 μg/kg) > 菠菜 (0.73~6.30 μg/kg),均表現為地下部 > 地上部,Se2.07處理菠菜根部是莖葉硒含量的4.80倍,芥菜是12.06倍,大蒜是8.22倍。在富硒土壤Se0.98和Se2.07條件下,大蒜和芥菜能從土壤中富集硒,吸收系數是菠菜的3.06~8.47倍和1.58~5.8倍,均達到了富硒蔬菜标準 (≥ 0.01 mg/kg),而菠菜均未達到。3種蔬菜可食部位有機硒含量占總硒比例為73.5%~84.7%,并随土壤硒含量的增加而增加,其中Se2.07與Se0.29處理差異顯著;蔬菜硒含量不但與土壤總硒含量有關,而且與有效态硒含量呈顯著正相關。結論蔬菜種類和土壤硒含量均影響着蔬菜硒的吸收、轉化和富集。3種蔬菜對土壤的硒含量敏感,芥菜的敏感性最強。蔬菜硒含量和可食用部位有機硒的轉化率均随着土壤硒含量的增加而增加,與土壤總硒含量和有效态硒含量呈顯著正相關。富硒能力為大蒜 > 芥菜 > 菠菜,在天然富硒土壤上生長的大蒜和芥菜硒含量易達到富硒蔬菜标準,而菠菜未顯示出富硒能力。因此,雖然土壤硒含量高,影響了大蒜和芥菜的生長,但大蒜和芥菜具有較強的将硒轉移到可食部位的能力,可作為富硒蔬菜生産。
黃腐酸肥料對小麥根際土壤微生物多樣性和酶活性的影響
劉佳歡, 王倩, 羅人傑, 陳喜, 孫淑娟
當前狀态:  doi: 10.11674/zwyf.18363
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摘要:
目的從根際土壤微生物和土壤酶活性研究不同用量黃腐酸肥料的影響,為黃腐酸肥料的研究與應用提供理論和數據參考。方法以小麥為試驗作物進行了盆栽試驗。黃腐酸肥料的施用量 (含黃腐酸20.6%) 為0、2、6、10 g/kg,除CK組外其他處理組施等量複合肥 (15–10–20),種子薄覆土壤後,再施入處理所需黃腐酸肥料。小麥播種40天後,采集小麥根際土壤,采用稀釋平闆塗抹法測定了土壤微生物種群數量,Biolog-Eco生态闆測定了微生物功能多樣性,常規方法測定了相關土壤酶活性。結果施0、2 g/kg黃腐酸肥料時,小麥種子發芽率均為100%,而施用黃腐酸肥料6 g/kg、10 g/kg時,種子發芽率分别為97%、91%,四個處理間差異不顯著。施用黃腐酸肥料,土壤中細菌、真菌和放線菌數量顯著增加,最終在黃腐酸肥料施用量達到6 g/kg 時,達到最大值。施用黃腐酸肥料對四種土壤酶的活性均有促進作用,尤其對過氧化氫酶的促進作用最為顯著。當黃腐酸肥料的施用量為10 g/kg時,小麥根際土壤中脲酶、酸性磷酸酶、過氧化氫酶和蔗糖酶的活性均達到最大值。施用黃腐酸肥料6 g/kg、10 g/kg,土壤微生物的總體活性,物種的豐富度和均勻度、群落的多樣性以及根際土壤微生物呼吸強度顯著增加,施用10 g/kg黃腐酸肥料時效果最佳。結論在40天的試驗周期内,施用黃腐酸肥料能有效增加土壤中細菌、真菌和放線菌的數量,顯著改善微生物群體功能,增加脲酶、酸性磷酸酶、過氧化氫酶和蔗糖酶活性。但是,隻有在黃腐酸肥料施用量高達6 g/kg後,才有顯著的效果。
有機無機配施的最佳經濟效益及有機肥料氮替代率長期演變
田昌玉, 林治安, 唐繼偉, 徐久凱, 孫文彥, 程明芳, 趙秉強
當前狀态:  doi: 10.11674/zwyf.18473
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摘要:
目的探索長期不同有機無機肥配比施肥方式下,小麥、玉米周年産量、經濟效益及有機肥料氮和化肥氮配比變化規律,為小麥-玉米輪作體系氮肥資源管理提供技術支撐。方法長期定位田間試驗(2007~2017年)在山東德州進行,種植方式為冬小麥-夏玉米輪作,2007—2008年小麥品種煙農19、玉米品種浚單20,2009—2017年小麥品種濟麥20、玉米品種鄭丹958。試驗設4 個有機肥料用量(牛糞)(N 0、45、120、240 kg/hm2)和6個化肥氮用量(N 0、45、90、120、180、240 kg/hm2),完全區組設計,三次重複。化肥氮50%用作基肥,50%在小麥拔節或玉米大喇叭口期做追肥。有機肥或隻在冬小麥基施,或分為兩份,分别在冬小麥、夏玉米基施。磷鉀肥(P2O5 300 kg/hm2、K2O 300 kg/hm2)全部在小麥播種前一次性基施。小麥、玉米收獲期測産,采集植株樣品。根據每年小麥、玉米總産出效益計算最經濟的有機肥料氮與化肥氮配比,分析有機肥料氮與化肥氮配比随時間的演變規律。結果1)10年小麥、玉米周年平均産量,單施化肥和單施有機肥處理均低于化肥有機肥配施處理。氮用量低于180 kg/hm2的單施化肥處理小麥、玉米産量都随着時間的推移逐年下降,氮用量高于180 kg/hm2 的處理産量基本保持相對穩定;有機肥料氮配合化肥氮,随着時間推移産量逐年升高。2)最大産值目标下,10年來有機肥料氮的比例從60%左右下降到50%,有機肥料氮和化肥氮的配比接近于1∶1;最佳經濟效益目标下(邊際産投比5∶1),當有機肥料氮和化肥氮等價格時,最佳有機肥料氮的比例從2007、2008的0%上升到2017年的50%左右;按實際肥料價格(有機肥料氮價格是化肥氮的2倍)計算的最佳有機肥料氮比例,2007—2009年的最佳有機肥氮比例0%,以後逐年上升,2017年提高到30%左右。結論長期定位試驗結果證明有機肥料氮與化肥氮配施能獲得比單施化肥氮、單施有機肥料氮更高的産量和經濟效益。按照有機氮的價格是化肥氮的兩倍計算,有機無機肥配合施用時間越長,實現最佳經濟效益目标的有機肥氮占的比例就可以越高,在本試驗條件下,有機無機配施10年後,有機肥氮的最高比例可以為34%。
土壤中玉米根際揮發性有機物組成和微生物群落特征比較
李豔玲, 宋阿琳, 盧玉秋, 王恩召, 唐治喜, 劉雄舵, 範分良
當前狀态:  doi: 10.11674/zwyf.18412
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摘要:
目的土壤理化性質和微生物群落的差異顯著影響着玉米根際揮發性有機物 (Volatile organic compounds,VOCs) 的産生和釋放。對根際VOCs的深入研究有望為充分挖掘根際生物學潛力和根際調控做出積極貢獻。方法采集山東德州、河北涞水、河北保定、江西南昌、河南孟津、河南商丘等6個地區的旱地耕層土壤進行為期兩個月的玉米盆栽試驗,利用頂空固相微萃取聯合氣相色譜–質譜聯用檢測技術對根際土壤揮發性有機物進行了分析鑒定,利用實時熒光定量PCR技術對根際細菌和真菌進行了定量分析,利用高通量測序技術對根際細菌16S和真菌ITS進行了測序。結果從6個旱地土壤中共檢測出44種VOCs,主要是烷烴、烯烴、酯類、胺類、有機酸和芳香類化合物,其中多種化合物與植物或微生物的生長代謝密切相關。胺類化合物N-Benzyl-N-ethyl-p-isopropylbenzamide和D-2-Bromolysergic acid diethylamide在6個土壤中均被檢出,占總量的54.2%;其次檢出最多的是烷烴和烯烴,占總量的31.1%和7.6%。江西南昌土壤釋放的VOCs在數量和豐富度上均顯著高于其他土壤,且大部分為烷烴和烯烴類化合物;從河北保定土壤中檢出了6種特有的有機酸和酯類化合物。供試6種土壤中,河南商丘和河北保定的細菌數量顯著高于其他四個地方。南昌土壤真菌數量顯著較高,但其細菌數量、豐富度和多樣性均顯著低于其他土壤。6種土壤中的主要細菌依次為Thaumarchaeota(奇古菌門)、Actinobacteria(放線菌門)、Proteobacteria(變形菌門)、Chloroflexi(綠彎菌門)、Acidobacteria(酸杆菌門)、Firmicutes(厚壁菌門) 和 Unclassified(未分類門),占總細菌群落的92.1%;主要真菌依次為Ascomycota(子囊菌門)、Basidiomycota(擔子菌門) 和 Chytridiomycota(壺菌門),占總真菌群落的98.3%。綠彎菌門僅在南昌中占絕對優勢,而南昌中奇古菌門和變形菌門的相對豐度顯著比其他處理少;子囊菌門在6種土壤中均為絕對優勢真菌門。玉米根際釋放的VOCs數量和豐富度與pH、硝态氮、細菌多樣性和真菌多樣性顯著負相關 (P < 0.05),與铵态氮和真菌數量極顯著正相關 (P < 0.01);與主要細菌門中的奇古菌門、變形菌門和酸杆菌門顯著負相關 (P < 0.05),與綠彎菌門極顯著正相關 (P < 0.01),但是與主要真菌門相關性不顯著。結論理化性質不同的玉米根際土壤中,微生物群落結構與組成存在顯著差異。pH是影響微生物生長的重要因素,酸性土壤中的真菌數量顯著高于中性土壤,但是其細菌數量、微生物群落豐富度和多樣性均顯著小于中性土壤。VOCs的産生和釋放受土壤、微生物和植物等衆多因素的影響,土壤有機質含量越高、透氣性越好、微生物數量越多時,釋放的VOCs越豐富。
礦山生态型和非礦山生态型粗齒冷水花富磷能力的比較
戴文穎, 李廷軒
當前狀态:  doi: 10.11674/zwyf.18422
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摘要:
目的本文研究了适宜施氮條件下磷富集植物粗齒冷水花的磷積累能力,為有效利用該植物提取土壤中過剩的磷、減少磷的面源污染提供理論依據。方法以兩種生态型粗齒冷水花 (Pilea sinofasciata) 為研究對象,進行土培盆栽試驗,供試土壤為灰潮土,每盆 (8 L) 裝土8 kg。分别施磷0、400、600、800 mg/kg,陳化8周。幼苗種植前,每盆施入140 mg/kg尿素。移栽9周後收獲,測定植株生物量、磷含量,分析了土壤速效磷含量。結果1) 供試施磷量範圍内,兩種生态型粗齒冷水花地上部、地下部生物量在施磷600 mg/kg時達最大,此時礦山生态型地上部、地下部生物量分别是其不施磷對照處理的2.37和3.69倍,非礦山生态型地上部、地下部生物量是其不施磷對照處理的4.63和7.36倍,礦山與非礦山生态型地上部生物量最大值分别可達28.6 g/株和31.9 g/株。礦山生态型生物量在不施磷和施磷400 mg/kg時顯著大于非礦山生态型,在施磷600、800 mg/kg時兩生态型間無明顯差異。2) 随施磷量增加,兩種生态型粗齒冷水花地上部磷含量和礦山生态型地下部磷含量均表現為先升高後降低,在施磷800 mg/kg時顯著降低,而非礦山生态型地下部磷含量随施磷量增加而增加,在施磷800 mg/kg時達最高。各磷處理下,礦山生态型地上部磷含量均顯著高于非礦山生态型,而地下部磷含量低于非礦山生态型。3) 高磷處理顯著增加了兩種生态型粗齒冷水花地上部、地下部磷積累量,且在施磷600 mg/kg時植株磷積累量最大,礦山生态型與非礦山生态型地上部磷積累量最高分别可達195 mg/株和182 mg/株。在不施磷和施磷400 mg/kg時,礦山生态型地上部磷積累量顯著高于非礦山生态型,在施磷600、800 mg/kg時兩生态型間無明顯差異。4) 不同磷處理下,兩種生态型磷富集系數遠大于1,磷轉移率大于80%;礦山生态型的磷提取率和移除量在不施磷和施磷400 mg/kg時均大于非礦山生态型,在施磷600、800 mg/kg時兩生态型間無明顯差異。結論适宜施氮條件下,粗齒冷水花在施磷600 mg/kg時表現出較強的磷富集能力。與非礦山生态型相比,礦山生态型在不施磷和施磷400 mg/kg時對磷的積累能力和富磷潛力更強;在施磷600、800 mg/kg時兩生态型植株對土壤磷的富集能力無明顯差異。
追氮量對強筋和中筋小麥産量與品質的影響
馬瑞琦, 陶志強, 王德梅, 王豔傑, 楊玉雙, 朱英傑, 趙凱男, 李俊志, 王玉嬌, 常旭虹, 趙廣才
當前狀态:  doi: 10.11674/zwyf.18468
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摘要:
目的探究追氮量對強、中筋小麥品種産量及品質的影響,為強、中筋小麥優質高産提供參考。方法試驗于2016—2017年在中國農業科學院作物科學研究所北京試驗基地,采用兩因素随機區組設計,A因素為小麥品種,包括藁優2018 (強筋)、師栾02-1 (強筋)、中麥8号 (中筋)、中麥175 (中筋)。B因素為追氮量,在基施N 105 kg/hm2基礎上,設計拔節期追施N 75、105、135 kg/hm2三個水平。于成熟期,取樣考察了單位面積穗數、穗粒數、千粒重、生物産量和籽粒産量,并測定了籽粒粗蛋白質含量、蛋白質組分、濕面筋含量、沉澱值和面團流變學特性。結果追施N 75~135 kg/hm2範圍内,籽粒産量、單位面積穗數、穗粒數、千粒重、蛋白質産量及生物産量均随追氮量的增加而提高,平均增幅分别達到6.1%、2.6%、8.5%、4.6%、10/3%、15.3%。随着追氮量的增加,蛋白質總量及組分含量呈增加趨勢,其中,谷蛋白增加幅度較高,與N75相比,N105、N135處理下分别增加了13.2%和14.6%;追施氮肥對兩種筋型小麥的沉澱值、濕面筋、吸水率、面團形成時間、穩定時間的影響規律相同,均随追氮量增加而增加,其中強筋小麥各加工品質指标增幅分别為4.3%、2.2%、1.6%、13.8%、22.0%;中筋小麥各指标增幅分别為13.8%、7.4%、0.8%、9.5%、10.2%;弱化度則随追氮量增加而降低,兩種類型品種分别降低9.65%及12.0%。結論在基施N 105 kg/hm2基礎上,綜合考慮肥料投入、小麥産量及品質指标,中筋小麥于拔節期追施氮量105 kg/hm2、強筋小麥于拔節期追施氮量135 kg/hm2時,可獲得較高産量和品質。
中等通風量不影響雞糞好氧堆肥過程但顯著降低氮素的損失
聶二旗, 鄭國砥, 高定
當前狀态:  doi: 10.11674zwyf.18432
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摘要:
目的研究不同通風量對雞糞好氧堆肥過程中的溫度、含水率、種子發芽指數 (GI) 及氮素形态轉化的影響,以期在達到雞糞無害化要求的前提下,為減少雞糞好氧堆肥過程中的氮素損失、提高堆肥成品品質、優化通風曝氣工藝參數和節省能耗提供參考。方法試驗在山東某有機肥廠好氧堆肥車間開展,以雞糞和稻殼為原料,按照1:1(質量比) 混合均勻之後作為堆肥初始物料。在間歇性強制通風和翻抛條件下,設置低、中、高3個通風水平,即通風量依次為0.1、0.2和0.3 m3/(m3·min),好氧堆肥周期為28 d。通過現場定期采樣,測定溫度、全氮、NH4+-N、NO3-N、pH、含水率和發芽指數等指标,研究不同堆肥階段各指标的變化和氮素形态的轉化。結果在整個好氧堆肥周期内,堆體溫度呈現先升高後降低的趨勢,低、中和高通風量的最高溫度分别達到68.3℃、71.8℃和68.6℃,高溫 (≥ 50℃) 持續時間均超過12 d,達到了畜禽糞便無害化衛生要求;含水率逐漸下降,各通風量處理分别由最初的63.2%、62.1%和64.5%降低到32.4%、30.1%和29.2%;pH先升高後降低,至好氧堆肥結束時,各通風處理的pH均處于7.5-8.0 之間;種子發芽指數GI均大于80%,說明經過28 d的好氧堆肥之後,三個通風處理條件下的雞糞堆肥成品均達到了腐熟度要求。NH4+-N含量均呈現先稍微增長後逐漸降低的趨勢;NO3-N的含量呈現明顯的增加趨勢;總氮 (TN) 含量在整個好氧堆肥周期内整體上呈現先降低後增加的趨勢;經過28 d的好氧堆肥結束之後,低、中、高通風處理的氮素損失率分别為19.8%、20.2%和29.6%,低通風量與中通風量之間差異不顯著,高通風量顯著高于低通風量和中通風量 (P ≤ 0.05)。結論在雞糞進行好氧堆肥過程中,通風量為0.1、0.2和0.3 m3/(m3·min) 下,堆肥成品均能達到腐熟度和無害化要求,其中采用中通風量0.2 m3/(m3·min) 時的氮素損失較少,且種子發芽指數較高。綜合以上指标及實際工廠化運行過程的影響因素,在雞糞好氧堆肥過程中建議采用的通風量為0.2 m3/(m3·min)。
北方典型水稻土有機質及其組分演變特征
王瑩瑩, 張昀, 張廣才, 高曉丹, 葉超, 劉思齊, 張雅楠, 李麗
當前狀态:  doi: 10.11674/zwyf.18488
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摘要:
目的探究我國北方淹育型水稻土在開墾耕種過程中土壤有機質及其組分的演變特征,為提高水稻土有機質的品質、合理利用水稻土及提高其生産潛力、建設高産穩産北方稻田提供理論依據和數據支撐。方法本研究以遼甯省各地棕壤和草甸土上發育的不同開墾年限淹育型水稻土為研究對象,通過野外調查、田間定點試驗及室内測試分析等手段,研究了開墾年限對水稻土有機質含量與組成及其腐殖質特性的影響。結果水稻土耕層有機質總量 (SOM) 随開墾年限的增加維持在18.60~26.30 g/kg之間,與開墾年限無顯著相關關系 (P > 0.05),但易氧化有機質含量占有機質總量的比例 (ROM/SOM) 均在50%以上,并且随水稻土開墾年限增加而下降,降幅為18%~20%;有機質氧化穩定系數 (Kos) 均在1.2以下,随着水稻土開墾年限增加呈上升趨勢,增幅為52%~57%,胡富比 (HA/FA) 及胡敏酸相對色度 (RF) 随開墾年限增加而增大,但胡敏酸活化度 (AD) 和土壤腐殖質的松/緊 (LCH/TCH) 明顯下降。結論北方水稻土随着開墾年限的增加,土壤中的有機質穩定性增加,活性降低,耕層土壤對養分的供、貯能力減弱,土壤肥力水平下降,限制了北方水稻土生産潛力的發揮,應通過耕作管理和有機無機肥料配施來防止或減緩水稻土肥力的下降。
湘西植煙土壤pH時空變異及其主要驅動因素
李強, 闫晨兵, 田明慧, 向德明, 蒲文宣, 黎娟
當前狀态:  doi: 10.11674/zwyf.18419
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摘要:
目的研究湘西州煙區土壤pH的時空變異特征,為湘西煙區土壤pH調節提供科學依據。方法以湘西州2000年和2015年耕層土壤pH值為研究對象,利用多元統計學和地統計學方法分析了土壤pH時空變異特征及其影響因素。結果湘西植煙土壤pH均值由6.21下降至6.12,同時表現出最小值變小,而變異系數、最大值、極差均變大的變化規律。表明湘西植煙土壤pH在大幅下降的同時,其變異也在變大。地學統計分析結果顯示,2000年和2015年植煙土壤pH空間結構模型分别符合指數模型和球狀模型,Moran’s I變小,分形維數變大,塊金效應由58.17%增加至64.13%,表明空間變異主要由結構因子和随機因子共同決定,且随機因子的影響效應在增強;空間分布表現為不同等級插花狀分布,土壤pH“極低”、“低”、“高”和“極高”等級的面積顯著增加,分别增加了2.61%、6.48%、4.39%和0.17%,而“适宜”等級的面積則下降了13.65%。影響因素的分析結果顯示,交換性鈣、交換性鎂、有效硫、有機質、粘粒 (< 0.002 mm)、粉粒 (0.02~0.002 mm) 和堿解氮是植煙土壤pH的主控因素,7項指标對植煙土壤pH的累計解釋能力達83.8%,其中以交換性鈣的獨立解釋能力最大,可解釋其變異的60.6%,交換性鈣、交換性鎂和有機質為主要控酸因子,有效硫和堿解氮為土壤主要緻酸因子。結論長期施用不同化學和有機物料,湘西植煙土壤的pH變異程度在加大,适宜等級的土壤面積總體上減少。交換性鈣是土壤pH升高的主要驅動因素,而有效硫和堿解氮是土壤pH降低的主要驅動因素。因此,湘西植煙土壤需要增加含鈣物料的投入,控制含硫物料的投入以及化學氮肥的使用,以維持土壤的可持續利用。
不同原料生物炭對氮、磷、鉀的吸附和解吸特性研究
彭啟超, 劉小華, 羅培宇, 梁偉健, 劉甯, 楊勁峰, 韓曉日
當前狀态:  doi: 10.11674/zwyf.18406
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摘要:
目的旨在通過三種不同原料生物炭 (玉米稈炭、稻殼炭、稻稈炭) 對氮、磷、鉀的吸附解吸試驗,了解不同材料來源的生物炭對無機養分的吸附和解吸特征,為将其作為添加物來調節有機肥的性質提供參考。方法在pH 6.75 ± 0.25、25℃下,采用Langmuir和Freundlich方程對三種不同原料生物炭 (玉米稈炭、稻殼炭、稻稈炭) 的氮、磷、鉀的等溫吸附進行拟合。對吸附養分後的生物炭進行連續五次解吸,前四次采用水浸提,第五次浸提采用1 mol/L KCl浸提氮,0.5 mol/L的NaHCO3浸提磷,1 mol/L的CH3COONH4浸提鉀。結果1) Langmuir和Freundlich方程均可用來拟合生物炭對氮、磷、鉀的等溫吸附,Langmuir方程對氮、磷的吸附拟合較好,Freundlich方程對鉀的吸附拟合較好。對不同原材料而言,稻稈炭對氮、磷、鉀吸附性能均較好,其最大吸附量qm分别為 (2.44 ± 0.15) mg/g、(2.91 ± 0.12) mg/g和 (4.97 ± 0.22) mg/g。2) 不同原材料生物炭對氮、磷、鉀的單次解吸率和總解吸率具有一定的差異。生物炭對陽離子 (铵根離子和鉀離子) 的最大吸附量受陽離子交換量和酸性官能團的數量以及pHpzc影響,對磷酸根的最大吸附量主要與陽離子交換量和堿性官能團的數量有關。結論所試三種生物炭對氮、磷、鉀的吸附存在單分子層吸附和多分子層吸附,在單次解吸率和總解吸率上不同原料生物炭存在一定的差異性。在生物炭對氮和鉀的吸附總量上,物理性吸附的貢獻高于化學性吸附;對磷的吸附總量上,化學性吸附的貢獻高于物理性吸附。三種生物炭對氮、磷、鉀的固儲和緩釋能力具有一定的差異,稻稈炭的保肥供肥能力優于玉米稈炭和稻殼炭。
蘇南地區農業土地利用方式改變對土壤理化及生物學性質的影響
牛昱涵, 施曼, 王心怡, 李江葉, 張維國, 陳金林, 高岩, 梁永超
當前狀态:  doi: 10.11674/zwyf.18410
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摘要:
目的研究蘇南地區稻麥輪作農田轉變為桃園對土壤理化及生物學性質産生的影響,旨在為蘇南地區土地合理利用和土壤質量管理提供數據支撐。方法于2017年麥季 (5月) 和稻季 (7月) 采集研究區稻麥輪作田及其改為桃園的土壤樣品,采用常規方法測定土壤理化性質,96微孔酶标闆熒光分析法測定土壤酶活性,實時熒光定量方法測定細菌16SrRNA和真菌ITS基因豐度。結果當土地利用方式由稻麥輪作田轉變為桃園,土壤理化性質發生明顯變化。與水旱輪作田相比,桃園土壤容重增加,總孔隙度沒有明顯改變,但毛管孔隙度顯著降低,而非毛管孔隙度顯著增加,土壤更加緊實,pH有進一步降低的趨勢;土壤有機質含量下降,全磷和有效磷含量增加;土壤細菌16S rRNA基因豐度下降,真菌ITS rRNA基因豐度升高,有機質降解的微生物群落由“細菌型”向“真菌型”轉化。相應地,土壤中與氮轉化相關酶和過氧化氫酶活性降低。從春季到夏季,稻麥輪作田和桃園土壤有機碳含量均下降,稻田降幅較大。另外,兩種利用方式下土壤的細菌16S rRNA基因豐度、真菌ITS rRNA基因豐度、纖維素酶和蔗糖酶的活性均顯著下降。結論蘇南地區農業土地利用方式的轉變顯著增加了土壤容重,改變了土壤孔隙性,增加了土壤全磷和有效磷含量,降低了土壤pH,進而大幅度降低了土壤中氮轉化酶活性,并促使土壤微生物菌群由細菌型向真菌型轉變,最終影響到土壤的養分循環及固碳潛力。因此,土地利用方式改變後,應注重土壤養分的管理。
山核桃品質對産地土壤養分的空間響應
楊惠思, 趙科理, 葉正錢, 張紅桔, 趙偉明
當前狀态:  doi: 10.11674/zwyf.18404
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摘要:
目的為研究山核桃品質和對應産地土壤養分含量的相關性,了解土壤中養分元素含量對山核桃品質的影響,為山核桃合理布局和科學管理提供依據。方法以典型産區臨安為研究區域,采集了153對山核桃樣品及對應土壤樣品,采用地統計學方法和GIS空間分析技術,分析山核桃品質與産地土壤養分含量狀況,探究山核桃及其産地土壤中大微量元素的空間分布特征和變異規律以及空間對應關系。結果相關系數結合交叉相關函數分析,發現土壤中各養分元素與果實品質元素之間均存在不同程度相關關系,其中果實氮與土壤堿解氮、有效磷、速效鉀、有效鋅、有效錳的相關關系較強;磷與土壤有效磷、有效硼、有效錳、有效鋅的相關關系較強;鉀與土壤速效鉀、有效硼、有效鐵、有效鋅的相關關系較強;粗脂肪與土壤有效磷、有效硼、有效鋅的相關關系較強。空間分析結果顯示,臨安各鄉鎮土壤大微量元素含量空間異質性明顯,而山核桃果實中鉀和粗脂肪空間異質性不明顯,氮、磷的空間變異性明顯,大緻呈現西北地區低東南地區高的分布趨勢。結論總體上,山核桃品質受土壤中P、B、Zn三種元素影響較大。山核桃與土壤相應養分元素的空間分布格局具有一定相似性,尤其是高低值區域。島石鎮西部和南部、湍口鎮、河橋鎮、太陽鎮及昌化鎮南部的土壤養分元素和山核桃品質元素含量相對較高,昌化鎮北部、清涼峰鎮西部、龍崗鎮北部的土壤養分元素和山核桃品質元素含量相對較低。
不同有機肥與化肥配施對氮素利用率和土壤養分的影響
李燕青, 溫延臣, 林治安, 趙秉強
當前狀态:  doi: 10.11674/zwyf.18417
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摘要:
目的不同類型畜禽糞便有機肥在成分和性質上存在明顯差異,本文研究了華北地區主要有機肥與化肥以不同比例配施後,對作物氮素吸收利用及土壤養分的影響,以期為本地區有機肥的科學利用提供理論依據和數據支撐。方法在華北平原冬小麥–夏玉米種植區進行田間試驗。以推薦養分施用量 (每季作物N 225 kg/hm2) 為基礎,設置了1個常規單施化肥處理 (CF),12個雞糞、豬糞和牛糞氮分别與化肥氮配比處理 (有機肥氮素占比25%、50%、75%、100%),化肥及3種有機肥的加倍單施處理,同時設1個不施肥處理為對照,共18個處理。分析了作物的氮素吸收量、氮素利用效率,測定了0—20、20—40 cm土層土壤氮、磷、鉀含量。結果常規施肥量下,單施雞糞、豬糞、牛糞處理的氮素收獲指數 (NHI) 均與化肥處理相當,平均為79.06%;單施牛糞處理的氮素生理利用率 (NPE) 為64.42 kg/kg,顯著高于化肥處理;而單施雞糞、豬糞處理的NPE與化肥處理相當,平均為55.14 kg/kg。與常規施肥量相比,加倍施用雞糞、豬糞和化肥處理的顯著降低NHI值和NPE值,而加倍牛糞處理的NHI與NPE值沒有降低。牛糞、雞糞、豬糞與化肥配施的處理間NHI與NPE值均未表現出顯著性差異,且與單施化肥的處理相當。常規施氮量下,單施豬糞、雞糞處理的氮素偏生産力 (PFP) 和回收率 (NRE) 接近,均值為分别39.67 kg/kg和41.85%,達到了單施化肥處理的水平,而牛糞處理的氮素PFP以及NRE僅為29.08 kg/kg和15.6%,顯著低于化肥、雞糞和豬糞處理。與常規施氮量相比,加倍施用牛糞、雞糞、豬糞和化肥處理的氮素的PFP值平均降低了49.1%,氮肥NRE值平均降低了23.2%。牛糞、雞糞、豬糞與化肥各配施比例處理的氮素PFP和NRE值均達到了單施化肥的水平。與單施化肥相比,單施有機肥以及有機無機配施沒有明顯提高土壤全氮含量,但顯著提高有效磷和速效鉀含量,單施雞糞、豬糞處理土壤表層有效磷含量分别是單施化肥處理的5.82和7.06倍。結論推薦施肥量下,雞糞或豬糞單獨施用或配施少量化肥氮,牛糞配施75%左右的化肥氮可實現與化肥相當的氮素利用效率,同時提升土壤肥力。在實際生産中應根據糞肥特性調節糞肥與化肥配施比例,實現糞肥的科學利用。
玉米脫鎂葉綠酸氧化酶基因ZmPAO表達與葉綠素含量動态變化的關聯分析
韋甯甯, 聶佳偉, 王亞輝, 李婷, 趙志鑫, 張興華, 薛吉全, 徐淑兔
當前狀态:  doi: 10.11674/zwyf.18268
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目的分析玉米脫鎂葉綠酸氧化酶基因ZmPAO序列多态性,并挖掘該基因與玉米成熟後期穗位葉葉綠素組分含量相關的功能位點,為基于ZmPAO開發功能标記提供結構信息,有助于對玉米成熟後期葉綠素代謝遺傳機制的理解。方法以141份具有廣泛遺傳變異的玉米自交系為試驗材料組成關聯群體,以2個環境7個時間點的葉綠素組分含量為表型數據,利用Tassel 5.0通過混合線性模型 (MLM,mixed linear model) 開展玉米脫鎂葉綠酸氧化酶基因 (ZmPAO) 與成熟後不同時期葉綠素組分變化的相關變異位點的關聯分析,并對性狀的有效關聯位點進行單倍型分析。結果在玉米生長後期大部分取樣時間點的葉綠素組分含量變異較大,葉綠素a普遍低于葉綠素b的含量,最終總葉綠素 (葉綠素a與葉綠素b的和) 有下降趨勢。結果共鑒定ZmPAO中19個有效功能位點,其中4個處于外顯子區,1個位于UTR區域,其他均位于内含子區域;功能位點對葉綠素組分含量變異的表型解釋率在3.89%~16.57%,總表型效應在5.24%~41.78%。來自第6個内含子的位點S3235對于Yang-chlb6有高達16.57%的表型解釋率;第7外顯子S3675分别解釋了Yang-chla1和Yang-chlb1表型變異的12.16%和14.14%。性狀顯著單倍型中有利位點和關聯分析的變異位點偏好相似。結論有效功能位點挖掘和性狀單倍型分析表明,ZmPAO外顯子發生了2個氨基酸變異,均由疏水氨基酸轉化為親水氨基酸,說明該基因可能通過蛋白結構的變異進行調控,但較多關聯位點處于非編碼區,說明該基因也受轉錄水平的調控。轉錄水平受環境影響較大,故導緻該基因出現不同地點因播期和生育期的不同找到的關聯位點并不一緻,但有效變異位點的存在具有普遍性。
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2019, 25(9): 1-5.  
摘要(70) HTML全文(72) PDF 889KB(16) 相關文章
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連續施用生物炭對棕壤磷素形态及有效性的影響
高天一, 李娜, 彭靖, 高鳴慧, 羅培宇, 韓曉日
2019, 25(9): 1451-1460.   doi: 10.11674/zwyf.18405
摘要(235) HTML全文(202) PDF 550KB(31) 相關文章
摘要:
【目的】土壤磷有效性差、磷肥利用率低是農業發展的主要限制因素之一。生物炭作為新型土壤改良劑,其獨特的理化性質會影響磷素形态及有效性。本研究通過分析連續施用不同用量生物炭對棕壤不同形态磷素含量及變化規律,探讨各形态磷對棕壤磷素有效性的貢獻,以期明确生物炭對棕壤磷素有效性的作用,為其合理農用提供理論依據。【方法】本試驗研究對象為連續5年增施生物炭的玉米連作棕壤,共設5個處理:不施肥(CK)、單施化肥氮磷鉀(NPK )、1.5 t/hm2生物炭 + 氮磷鉀(C1NPK)、3 t/hm2生物炭 + 氮磷鉀(C2NPK) 和6 t/hm2生物炭 + 氮磷鉀(C3NPK),采用蔣柏藩、顧益初土壤無機磷分級、Bowman-Cole土壤有機磷分級方法測定不同形态磷含量,研究不同用量生物炭配施化肥對棕壤磷素形态及有效性的影響。【結果】連續5年施用生物炭可顯著提高棕壤全磷、有效磷含量及磷活化系數;明顯提高了棕壤Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P、LOP(活性有機磷)、MLOP(中活性有機磷) 含量,降低了MROP(中穩性有機磷) 含量;在磷組分中,MLOP、O-P分别占棕壤有機磷、無機磷比例最大,為64.32%、28.43%。施用生物炭顯著提高了Ca2-P、Ca8-P占無機磷比例;Al-P與有效磷含量相關系數最大為0.945,LOP、Al-P、MROP對有效磷的直接通徑系數較大,分别為0.318、0.285、–0.261;Al-P、HROP(高穩性有機磷) 對有效磷的決策系數分别為0.295和–0.130,是棕壤有效磷的主要決策因子和主要限制因子。【結論】施用生物炭可以促進棕壤磷素積累并提高其活性;施用生物炭條件下,Al-P、LOP是棕壤磷素的活躍組分,提高Al-P含量、限制HROP含量是生物炭提高棕壤磷素有效性的主要途徑。
亞表層培肥結合覆膜提高幹旱區鹽堿地土壤肥力及優勢菌群豐度的機理
張宏媛, 盧闖, 逄煥成, 張建麗, 劉娜, 張曉麗, 李玉義
2019, 25(9): 1461-1472.   doi: 10.11674/zwyf.18391
摘要(91) HTML全文(65) PDF 696KB(6) 相關文章
摘要:
【目的】針對西北幹旱氣候條件下表層土壤貧瘠多鹽的特點,研究亞表層(10—30 cm)培肥結合地膜覆蓋對鹽堿地土壤化學性質及微生物區系的影響,為鹽堿地合理耕層的構建提供參考。【方法】試驗設在内蒙古五原縣,以向日葵為供試作物進行田間小區和微區試驗。設常規翻耕(CK)、翻耕 + 地膜覆蓋(PM)、施有機肥(106.8 t/hm2)于亞表層(OM)、亞表層有機培肥 + 地膜覆蓋(OMP)共4個處理。測定了春灌前、後以及向日葵收獲後,不同耕作措施下土壤剖面的pH值、鹽分、有機質和速效養分含量以及微生物區系。【結果】春灌前,亞表層培肥處理(OM、OMP)10—30 cm土層鹽分含量比CK、PM處理分别增加了37.1%~52.9%、32.1%~47.2% (P < 0.05),但在春灌後鹽分含量無顯著差異。地膜覆蓋具有很強的抑制返鹽效果,OMP處理效果好于PM處理。作物收獲後,OMP處理0—10 cm表層返鹽率相對CK、PM和OM處理分别降低了131%、77.6%和106%,PM處理相對CK和OM處理分别降低了53.5%和28.7% (P < 0.05)。與CK相比,OM、OMP處理10—30 cm土層pH值分别降低了0.36、0.60個單位(P < 0.05),有機質、速效氮、速效磷、速效鉀分别增加了100%和127%、88.7%和105%、564%和514%、453%和400% (P < 0.05);30—40 cm土層pH值分别降低了0.45、0.44個單位(P < 0.05),速效磷和速效鉀含量顯著增加了517%和604%、191%和157%,OMP處理有機質含量顯著增加了33.6% (P < 0.05)。高通量測序結果表明,OM、OMP處理顯著提升了芽孢杆菌屬(Bacillus)、交替赤杆菌屬(Altererythrobacter)、降解類固醇杆菌屬(Steroidobacter)、鍊黴菌屬(Streptomyces)與諾卡氏菌屬(Nocardioides)等優勢菌群豐度(P < 0.05),但微生物多樣性(Shannon指數和Simpson指數)和豐富度(ACE指數和Chao1指數)與CK、PM處理差異不顯著。相關性分析結果表明,芽孢杆菌屬、交替赤杆菌屬、降解類固醇杆菌屬、鍊黴菌屬與諾卡氏菌屬相對含量均與收獲後0—40 cm有機質與速效養分含量呈極顯著正相關,與pH值呈極顯著負相關(P < 0.01),但與全鹽含量無顯著相關性。【結論】亞表層培肥結合地表覆膜一方面可有效降低鹽分表層集聚,快速增加土壤有機質和速效養分,另一方面可提高土壤優勢菌群豐度,增強有機物的礦化分解,是改良西北幹旱區鹽堿土的有效耕作措施。
長期有機培肥黑土有機碳、全氮及玉米産量穩定性的變化特征
張秀芝, 高洪軍, 彭暢, 李強, 朱平, 高強
2019, 25(9): 1473-1481.   doi: 10.11674/zwyf.18390
摘要(90) HTML全文(76) PDF 1061KB(19) 相關文章
摘要:
【目的】探讨東北黑土區長期有機培肥對土壤有機碳、全氮含量及産量穩定性的影響,為優化黑土培肥技術及玉米穩産高效提供指導。【方法】以38年長期定位試驗為研究平台,選擇6個施肥處理:不施肥 (CK),氮磷鉀配施 (N 150 kg/hm2、P2O5 75 kg/hm2、K2O 75 kg/hm2,NPK),常量有機肥 (有機肥30 t/hm2,折純N 150 kg/hm2、P2O5 135 kg/hm2、K2O 45 kg/hm2,M2),常量有機肥配施氮磷鉀肥 (M2NPK),高量有機肥 (有機肥60 t/hm2,M4),高量有機肥配施氮磷鉀肥 (M4NPK)。測定耕層土壤有機碳、全氮含量及玉米籽粒産量。【結果】玉米籽粒産量以M4NPK處理最高,平均産量為9637 kg/hm2,其次是M2NPK處理,平均産量為9422 kg/hm2,CK處理産量最低,平均産量為3551 kg/hm2,且顯著低于其他各處理。前10年試驗施用有機肥可顯著提升土壤基礎地力,降低玉米籽粒産量對化肥的依賴,M2與M4處理的籽粒産量與NPK處理均無顯著差異。之後至2017年,單施有機肥處理玉米産量較NPK處理平均提高3.8%。拟合方程表明,地力産量每增加1000 kg/hm2,肥料貢獻率降低9.2%~12.2%。在培肥30年後,肥料對籽粒産量貢獻率開始下降。有機無機配施處理下,玉米産量變異系數較低,平均為19.3%,産量可持續性指數SYI為0.58,達到穩定水平。土壤有機碳含量随施肥年限在不同施肥處理間差異逐步變大,且在10年後出現顯著差異,增施有機肥後,土壤有機碳顯著增加,以M4NPK和M4處理最高;土壤全氮與土壤有機碳呈顯著正相關 (r = 0.826**),土壤有機碳每升高1 g/kg,土壤全氮含量增加0.086 g/kg。施用有機肥,玉米籽粒産量與土壤有機碳、土壤全氮含量顯著正相關,表明長期有機培肥對實現玉米高産穩産具有重要貢獻。【結論】在供試黑土條件下,單施有機肥在一段時間内主要提高土壤有機碳含量,有機碳達到一定水平後才可以提高産量。有機肥配合氮磷鉀化肥可以快速有效提高土壤有機碳和全氮含量,提高玉米産量。本試驗條件下,有機無機配合施用的土壤有機碳年增加量為0.35~0.47 g/kg,全氮含量增加46.3%~84.2%,玉米産量穩定系數 (SYI = 0.58) 達到較高水平。土壤基礎地力的提高可減少玉米産量對外源肥料的依賴,地力産量每增加1000 kg/hm2,肥料貢獻率降低9.2%~12.2%。因此,有機肥配施化肥是黑土區保證玉米穩産高産、不斷提升土壤肥力、保障黑土資源可持續利用的重要措施。
連續三年減施氮肥對潮土玉米生長及根際土壤氮素供應的影響
陳磊, 宋書會, 雲鵬, 周磊, 高翔, 盧昌艾, 劉榮樂, 汪洪
2019, 25(9): 1482-1494.   doi: 10.11674/zwyf.18362
摘要(116) HTML全文(96) PDF 932KB(24) 相關文章
摘要:
【目的】我國北方農業生産中氮肥過量施用現象較普遍,冬小麥−夏玉米輪作體系是當地主要種植方式。研究輪作體系氮肥減施對玉米産量、氮肥利用率、根系形态及根際中無機氮特征的影響,為集約化農業生産體系中氮肥合理施用提供支持。【方法】選擇河北衡水潮土試驗點冬小麥−夏玉米輪作體系,連續開展了三年田間試驗,小麥收獲後免耕播種夏玉米。冬小麥季設置N 0、180、225、300 kg/hm2四個氮肥用量處理,其夏玉米季相應氮肥用量依次設置為N 0、144、180和240 kg/hm2,為不施氮肥、減施40%、減施25%和習慣施氮量處理。分别在玉米生育期的苗期、大喇叭口期、灌漿期及收獲期在處理小區随機選植株5株,測定玉米籽粒産量、地上部氮含量、氮累積量及根際土壤中無機氮等指标,利用WinRHIZO根系分析系統分析獲取根長、直徑等數據。【結果】與N240 處理相比,N144、N180處理連續三年的玉米籽粒産量、地上部含氮量與氮累積量、根系長度與直徑、根際土壤硝态氮與铵态氮含量均未受到明顯影響,而氮肥利用率顯著提高,農田氮素表觀損失降低。三季N0、N144和N180處理的夏玉米籽粒産量、非根際土壤硝态氮和铵态氮含量出現下降。除2008年大喇叭口期之外,三季玉米所有生育時期中,施用氮肥處理的夏玉米根際土壤硝态氮含量明顯低于非根際土壤。2008年玉米抽雄期,根際土壤中铵态氮含量顯著高于非根際土壤,而在收獲期,根際土壤铵态氮含量比非根際土壤明顯降低。同一生育期,氮肥減施未明顯降低根際土壤铵态氮含量。2008和2009年兩季玉米籽粒産量均與大喇叭口期以後地上部氮累積量呈顯著正相關,而2010年隻與苗期和成熟期顯著相關。2009年玉米根際硝态氮含量均與玉米産量呈正相關,生育後期呈極顯著正相關關系,而除大喇叭口期非根際土壤硝态氮含量與玉米籽粒産量不相關外,其他生育期的非根際土壤硝态氮含量均與籽粒産量顯著相關。【結論】在華北小麥–玉米輪作種植體系下,在土壤肥力水平較高地區,連續三年減氮 25% 甚至 40%,未顯著改變夏玉米根系形态及根際無機氮供應水平,氮肥利用率顯著提高,但非根際無機氮供應水平和籽粒産量有下降趨勢。因此,在河北高肥力地區小麥−玉米輪作下短期減少氮肥用量可行,持續減施還需進一步研究。
氧化/磺化腐殖酸對潮土中Cu、Zn、Fe、Mn有效性的影響
孫靜悅, 袁亮, 林治安, 張水勤, 趙秉強, 李燕婷
2019, 25(9): 1495-1503.   doi: 10.11674/zwyf.18466
摘要(93) HTML全文(71) PDF 738KB(13) 相關文章
摘要:
【目的】研究比較改性腐殖酸對潮土微量元素有效性的影響及其作用機理,以期為開發提高微量元素有效性的專用腐殖酸功能材料提供科學依據。【方法】采用土壤培養法,将腐殖酸 (HA)、氧化腐殖酸 (YHA) 和磺化腐殖酸 (SHA) 分别按30、100、300 mg/kg用量與幹土混勻裝入培養瓶中,調節含水量至田間持水量的60%,置于25℃人工氣候箱中進行恒溫培養,并保持土壤濕度恒定。分别在培養第3、7、15、30、60天取樣,測定土壤有效銅、鋅、鐵、錳含量。【結果】三種腐殖酸對土壤Cu、Zn、Fe、Mn有效性的影響大小依次為HA>YHA>SHA。施用30~300 mg/kg 腐殖酸 (HA) 可顯著提高土壤有效銅含量,特别是在15~30天内,土壤有效銅含量提升幅度可達51.3%,明顯優于氧化腐殖酸和磺化腐殖酸;施用三種腐殖酸30~300 mg/kg可在15天内增加土壤有效鋅含量,其中以腐殖酸 (HA) 效果最好,土壤有效鋅含量增幅可達11.8%~20.3%,優于氧化腐殖酸、磺化腐殖酸;30~100 mg/kg用量下,施用腐殖酸 (HA) 可在15天内使土壤有效錳含量提升5.6%,效果優于氧化腐殖酸和磺化腐殖酸,300 mg/kg用量下,磺化腐殖酸可使土壤有效錳含量提升13.6%;施用30~300 mg/kg的腐殖酸 (HA) 一周後,土壤有效鐵含量提高4.3%~7.2%,磺化腐殖酸或氧化腐殖酸用量分别在30 mg/kg和300 mg/kg時可提高土壤鐵有效性。【結論】施用腐殖酸可顯著提升潮土銅的有效性,但對潮土鋅、錳、鐵有效性的影響呈現出階段性變化,不同結構腐殖酸對潮土微量元素有效性的影響差異較大,以HA對元素有效性的影響最大。因此,腐殖酸應用于提升微量元素有效性時,需考慮腐殖酸本身性質及施用時期等因素。
我國柑橘氮磷鉀肥用量及減施潛力
雷靖, 梁珊珊, 譚啟玲, 胡承孝, 孫學成, 趙小虎
2019, 25(9): 1504-1513.   doi: 10.11674/zwyf.18374
摘要(82) HTML全文(67) PDF 440KB(13) 相關文章
摘要:
【目的】明确我國柑橘主産區氮、磷、鉀肥施用現狀,為評估化肥減施潛力提供科學依據。【方法】2015年采用問卷調查結合實地走訪,調查湖南、江西、湖北、廣西、福建、浙江、重慶、四川、廣東共9個省份2458戶柑橘園單産水平及肥料施用現狀。【結果】調查區柑橘權重平均單産為26480 kg/hm2,總體屬于偏低水平。柑橘園氮、磷、鉀肥年平均用量分别為494、364和397 kg/hm2,比例為1∶0.74∶0.80;99.2%的柑橘園施用化肥,僅47.8%的柑橘園施用有機肥,年均有機氮、磷、鉀養分僅占總施用量的9.58%、19.6%和6.24%,有機肥投入嚴重不足。根據文獻統計得出的柑橘建議施肥量推算,我國柑橘氮、磷、鉀肥過量施用面積占比分别為57.3%、76.6%、69.1%,氮、磷、鉀肥純養分量分别過量36.2萬噸、42.5萬噸、35.5萬噸,減施潛力分别為28.3%、48.2%和29.0%,其中以磷肥過量比例最高、減施潛力最大,以福建産區和柚類氮、磷、鉀過量施用面積比例、過量投入量和減施潛力最大。【結論】我國柑橘平均單産水平偏低,氮、磷、鉀肥過量施用嚴重,減施潛力大。
廣西柑橘葉片微量營養元素含量狀況研究
張超博, 易曉曈, 李有芳, 陳香玲, 劉升球, 付行政, 淩麗俐, 彭良志
2019, 25(9): 1514-1522.   doi: 10.11674/zwyf.18382
摘要(92) HTML全文(70) PDF 550KB(14) 相關文章
摘要:
【目的】研究廣西柑橘主産區樹體微量營養元素含量狀況,為柑橘平衡施肥提供依據。【方法】2017年在廣西壯族自治區15個柑橘主産縣 (區) 選擇207個代表性果園采集葉片樣品,對5種必需微量營養元素進行定量分析。【結果】柑橘葉片的Fe、Mn、Zn、Cu和B含量分别為37.9~278.5 mg/kg (均值99.6 mg/kg)、13.5~588.6 mg/kg (均值79.4 mg/kg)、5.4~68.2 mg/kg (均值20.1 mg/kg)、1.2~196.1 mg/kg (均值18.8 mg/kg) 和32.9~281.1 mg/kg (均值111.3 mg/kg)。葉片 Fe、Mn、Zn、Cu和B不足 (缺乏或低量) 的比例分别占11.6%、5.3%、84.1%、33.3%和0.5%,處于适量水平的比例分别占67.6%、72.5%、15.9%、34.8%和41.5%,處于超标 (高量或過量) 水平的比例分别占20.8%、22.2%、0.0%、31.9%和58.0%。葉片Fe含量大部分果園處于适量水平,全州縣、德保縣、陽朔縣和興安縣Fe含量不足的程度較嚴重,而永福縣、來賓市、西鄉塘區、隆安縣、馬山縣Fe含量超标的比例較高。葉片Mn含量大部分果園為适量水平,僅荔浦縣、靈川縣、德保縣、隆安縣和馬山縣存在Mn含量不足的果園;除興安縣和上林縣外,其他縣 (區) 都存在Mn含量超标的果園,其中永福縣、陽朔縣、富川縣、鐘山縣、靈川縣、來賓市、隆安縣和馬山縣Mn超标程度較為嚴重,均超過25%。Zn不足的果園多且普遍,每個采樣縣 (區) 的柑橘葉片Zn含量不足的比例均很高,全州縣、富川縣、興安縣、靈川縣、德保縣、隆安縣、馬山縣和上林縣的葉片Zn含量處于不足的比例均達到100%。葉片Cu含量波動大,不足、适量、超标的樣本數約各占1/3,全州縣、荔浦縣、靈川縣和德保縣葉片Cu含量主要處于不足水平;永福縣、陽朔縣、興安縣、鐘山縣和馬山縣葉片Cu含量主要處于适量水平;富川縣、武鳴縣、來賓市、西鄉塘區、隆安縣和上林縣葉片Cu含量主要處于超标水平,超标果園種植的主要是潰瘍病敏感品種,與長期使用含銅殺菌劑有關。葉片B含量超标的果園比例最大,達到58.0%;全州縣、陽朔縣、鐘山縣、德保縣和上林縣果園葉片B含量主要處于适量水平,永福縣、荔浦縣、興安縣、武鳴縣、來賓市、西鄉塘區、隆安縣和馬山縣果園葉片B含量主要處于超标水平。【結論】廣西柑橘主産區大部分柑橘園存在一種或多種微量元素不足或過量的問題。總體上Fe、Mn、Cu養分狀況良好,但同時存在不足和超标問題;Zn不足問題突出,B超标比例較高。生産上特别需要重視補充Zn肥,控制B肥施用。
基于15N示蹤的庫爾勒香梨園氮素去向研究
王前登, 劉雪豔, 何雪菲, 王成, 柴仲平
2019, 25(9): 1523-1531.   doi: 10.11674/zwyf.18368
摘要(72) HTML全文(56) PDF 539KB(8) 相關文章
摘要:
【目的】研究庫爾勒香梨對15N肥料的利用、轉移規律,探讨肥料在土壤和樹體之間的氮素循環過程。【方法】采用15N同位素示蹤技術,以6年生庫爾勒香梨為供試材料,在新疆維吾爾自治區庫爾勒市恰爾巴格鄉下和什巴格村5隊進行田間微區試驗,每株均勻施入普通尿素N 667 g與 15N-尿素N 10 g,其中60%在果樹萌芽前施用,剩餘40%在膨果前期追施。分析庫爾勒香梨從萌芽前期至果實成熟期氮素利用、土壤氮素殘留及氮素氣态損失特征。【結果】1) 随着生育時期推移,庫爾勒香梨樹體的生長中心不斷變換,盛花期至新梢旺長期,樹體的生長由根轉換為葉和根兩個中心;在果實膨大期和果實成熟期,則轉化為根、果實和葉三個中心。庫爾勒香梨氮肥利用率随生育期的推進而不斷提高,在果實成熟期達到最大為18.5%。2) 0—120 cm土壤剖面中NO3-N和NH4+-N殘留量随着土層深度的增加逐漸減少,0—60 cm土層殘留量顯著高于60—120 cm土層。随着生育期推移,土壤剖面中NO3-N和NH4+-N殘留率不斷減小,在果實成熟期殘留率最低,分别為13.9%和8.41%,無機氮殘留率為22.31%。3) 土壤氮素損失中,氨揮發和N2O排放量僅為總損失量的4.19%,其中主要以氨揮發為主。【結論】氮肥回收率随生育期的推進 (除果實膨大期) 不斷減小,于果實成熟期達到最小為41.0%;損失率與回收率趨勢相反,在果實成熟期損失率高達59.0%。萌芽前期至果實成熟期氮肥去向表現為氮肥損失 > 土壤殘留 > 樹體吸收。
基于雜交谷子産量及其構成因素的最優養分用量和施肥位置研究
李永虎, 曹夢琳, 杜慧玲, 郭平毅, 原向陽, 張海穎
2019, 25(9): 1532-1541.   doi: 10.11674/zwyf.18358
摘要(52) HTML全文(40) PDF 559KB(13) 相關文章
摘要:
【目的】探讨氮、磷、鉀不同施肥量和基施位置對雜交谷子産量及其構成因素的影響,為雜交谷子生産減肥增效和可持續發展提供優化施肥方案。【方法】試驗于2016—2017年在山西中部太谷縣的山西農業大學創新園區進行,以張雜谷10号為試驗材料,選擇氮、磷、鉀施用量和施肥水平距離及施肥深度5個因素,采用五因素五水平二次回歸正交旋轉組合設計,進行地膜覆蓋田間小區試驗。所有肥料全部作為底肥,氮肥為尿素,磷肥為過磷酸鈣,鉀肥為硫酸鉀。收獲前各小區選取有代表性的10穴植株用于考種,測定千粒重和單穗粒數。谷子成熟後,在各試驗小區内均選取一個具有代表性的3 m × 3行測定最終成穗數。10月上旬收獲,脫粒風幹後稱重、計産,用以研究施肥量和施肥位置對産量及産量構成因素(單位面積穗數、單穗粒數、千粒重等)的影響。【結果】産量與單穗粒數、千粒重呈極顯著正相關,與單位面積穗數呈顯著正相關。氮、磷、鉀、施肥水平距離和施肥深度對産量均有極顯著影響,且影響程度為氮>磷>鉀>施肥水平距離>施肥深度。氮對單穗粒數的影響達到顯著水平,磷對單位面積穗數的影響達到極顯著水平,對千粒重的影響達顯著水平,鉀對單位面積成穗數和單穗粒數的影響達到極顯著水平,對千粒重的影響達到顯著水平,施肥水平距離和施肥深度對單位面積穗數、單穗粒數有顯著影響。氮和磷的互作對産量有顯著影響;氮和鉀的互作對單穗粒數、千粒重、産量均有顯著影響;磷和鉀的互作對單位面積穗數有顯著影響。5個因素與産量及其構成因素間回歸關系極顯著,拟合程度較高,可用于實際生産預測。【結論】對于張雜谷10号,施肥量對其産量的影響大于施肥位置,氮肥提高穗粒數,磷肥提高單位面積成穗數和千粒重,而鉀肥對單位面積成穗數、穗粒數和千粒重的影響均極為顯著。綜合考慮,最佳農藝方案為:施N 225 kg/hm2、施P2O5 136~154 kg/hm2、施K2O 93.6~109 kg/hm2,施肥水平距離16.8~18.8 cm、施肥深度20.8~23.8 cm。
接種根内球囊黴提高氮素向甘薯塊根轉移和再分配的機理
張樹海, 李歡, 劉慶, 向丹
2019, 25(9): 1542-1549.   doi: 10.11674/zwyf.18354
摘要(63) HTML全文(43) PDF 563KB(5) 相關文章
摘要:
【目的】研究接種叢枝菌根真菌 (arbuscular mycorrhiza, AM) 對甘薯 (Ipomoea batatas L.) 的侵染率及葉片氮代謝酶活性的影響,探索甘薯氮素吸收後在植株體内的轉移和分配規律,以期為全面了解菌根真菌促進氮代謝的過程提供理論依據。【方法】采用盆栽試驗方法,供試菌種為一種根内球囊黴Glomus intraradices BEG141。土壤滅菌後,以不接種菌根 (–AM) 為對照,在8 kg土中接種100 g菌劑 (+AM)。于甘薯幼苗移栽後30天、60天和90天,從甘薯莖蔓頂部往下數第5片完全展開葉的葉柄與莖蔓交叉處定量注射99% (15NH4)2SO4溶液,15N總施用量為199.5 μg/plant。每次注射後三天取植株樣,分為莖、葉、纖維根和塊根4部分,測定生物量幹重、根系菌根侵染率、15N豐度、氮代謝酶活性。【結果】接種AM處理顯著增加了甘薯根部真菌侵染率及泡囊豐度、根内菌絲豐度和叢枝豐度。随着移栽天數的增加,侵染率顯著增加,最高達到67%。移栽後30天接種和不接種菌根真菌處理間甘薯生物量和氮素吸收量差異不顯著,移栽後60天和90天,接種AM真菌處理的甘薯生物量和氮素吸收量顯著高于不接種AM處理 (P < 0.05)。與CK相比,同一生育期接種AM處理顯著提高了甘薯葉片谷氨酸脫氫酶 (GDH)、谷氨酰胺合成酶 (GS) 和谷氨酸合成酶 (GOGAT) 的活性,對硝酸還原酶 (NR) 活性無顯著影響。雙因素分析表明,接種菌根與接種後時間對提高甘薯生物量幹重、氮素累積量及GDH和GS活性的正交互效應顯著 (P < 0.05)。移栽後30天,接種AM處理顯著提高了甘薯莖蔓和葉片15N積累量和分配率;移栽後60天,葉片中15N積累量較前一時期顯著增加。接種AM處理的葉片和莖蔓中15N積累量在30 d和60 d顯著高于不接種AM處理 (P < 0.05),而在移栽後90天顯著低于不接種AM處理,說明接種AM處理顯著促進15N向塊根的轉移和分配。【結論】接種AM真菌可提高GDH、GS和GOGAT的代謝活性,促進無機氮向有機氮的轉化。接種AM菌劑可促進生育前期氮素在葉片中的分配,有利于地上部的生長,而後期促進地上部積累氮素向地下部轉運,進而增加甘薯塊根中的幹物質積累,提高甘薯的經濟産量。
幹旱脅迫下鉀素對甘薯碳水化合物及内源激素含量的影響
孫哲, 史春餘, 陳路路, 田昌庚, 鄭建利, 柳洪鵑, 張鵬
2019, 25(9): 1550-1559.   doi: 10.11674/zwyf.18388
摘要(79) HTML全文(129) PDF 882KB(3) 相關文章
摘要:
【目的】研究幹旱脅迫下施鉀量對不同生長時期甘薯碳水化合物及内源激素含量的影響,為甘薯的抗旱高産栽培提供理論依據。【方法】選用食用型甘薯品種‘泰中6号’為材料,以硫酸鉀(K2SO4)為供試肥料,水分處理設土壤最大持水量的60%~70%和30%~40%,依次代表正常供水(W1)和幹旱脅迫(W0);鉀肥設K0、K1、K2、K3四個水平,K2O用量分别為0、120、240和360 kg/hm2。分析了不同生長時期甘薯幹物質含量、澱粉和可溶性糖含量、内源激素含量及收獲期塊根産量。【結果】幹旱脅迫下甘薯植株幹物質含量、塊根和澱粉産量顯著降低,施鉀有利于甘薯植株幹物質含量的提高、塊根的膨大和澱粉的生成和積累,甘薯植株和塊根幹物質含量、塊根澱粉含量和積累量最大均為K2處理,較K0提高幅度最大分别達到31.7%、43.6%、10.6%和50.6%。相同鉀用量條件下,幹旱脅迫下塊根單薯重顯著高于正常灌水,單株結薯數顯著低于正常灌水。正常灌水條件下施鉀後甘薯葉片可溶性糖含量降低,而塊根可溶性糖含量升高,幹旱脅迫下施鉀使甘薯葉片和塊根可溶性糖含量增大,較K0提高幅度最高分别達到31.4%和36.0%。幹旱脅迫下施鉀後甘薯葉片和塊根IAA、ABA、ZR和GA含量顯著增大,較K0提高幅度最高分别達到12.7%、15.7%、12.0%、10.4%和21.4%、15.6%、65.7%、13.0%,促進了甘薯植株碳水化合物含量和幹重的提高,塊根澱粉積累速率增大。【結論】幹旱脅迫下施鉀促進了幹物質向塊根的分配,提高了甘薯塊根單薯重,從而增加了單位面積甘薯塊根産量。幹旱脅迫下鉀素提高甘薯塊根和葉片内源激素(ABA、IAA、ZR、GA)含量,塊根内源激素含量的增加促進了塊根澱粉的合成和積累,葉片内源激素含量的增加促進了地上部莖葉生長、莖葉幹物質積累和葉片可溶性糖含量的增加,增強了甘薯的抗旱性。
外源硝普鈉與EDTA強化黑麥草耐镉性及镉積累
張倩, 陳為峰, 董元傑
2019, 25(9): 1560-1568.   doi: 10.11674/zwyf.18380
摘要(79) HTML全文(47) PDF 880KB(8) 相關文章
摘要:
【目的】黑麥草常用作土壤镉污染修複植物,本文研究外源添加硝普鈉 (一氧化氮供體,SNP) 與乙二胺四乙酸 (EDTA) 提高黑麥草耐镉性和镉積累量的效應,以期明确外源SNP和EDTA強化黑麥草修複土壤Cd污染的效應與機制。【方法】以黑麥草品種‘紳士’為試驗材料,SNP和EDTA作為調控物質進行了液培試驗。試驗以Hoagland營養液為基礎,設定正常營養液 (CK) 和含CdCl2 100 μmol/L的脅迫營養液 (Cd),并在兩種營養液中分别加入100 μmol/L SNP、0.5 mmol/L EDTA、0.25 mmol/L EDTA + 50 μmol/L SNP,共8個處理。幼苗處理18天後,調查了黑麥草生長指标、镉含量、根系活力、光合色素含量、\begin{document}$\rm{O}_{\small 2}^{\overline {\,\cdot\,}} $\end{document}産生速率、H2O2含量、丙二醛含量、電解質滲出率及抗氧化酶活性。【結果】非镉脅迫下,外源添加EDTA和SNP均顯著降低黑麥草株高、根長及根系活力,同時顯著提高了黑麥草地上、地下部\begin{document}$\rm{O}_{\small 2}^{\overline {\,\cdot\,}} $\end{document}産生速率、H2O2和MDA含量。100 μmol/L Cd嚴重抑制了黑麥草的生長。添加SNP與EDTA可緩解镉脅迫對黑麥草的傷害,二者複合處理效果明顯。與Cd處理相比,Cd + EDTA + SNP處理的株高、根長分别增加了68.8%和59.6%,鮮重和幹重分别增加了62.6%和60.0%;地上與地下部SOD活性分别提高了32.5%、67.6%,POD活性分别提高了49.8%、67.6%,APX酶活性分别提高了134%、102%,MDA含量分别降低了30.4%、21.8%,\begin{document}$\rm{O}_{\small 2}^{\overline {\,\cdot\,}} $\end{document}産生速率分别降低了29.0%、26.1%;同時,地上部與地下部镉含量分别顯著提高了89.7%和30.2%。【結論】非镉脅迫下添加100 μmol/L SNP、0.5 mmol/L EDTA、0.25 mmol/L EDTA + 50 μmol/L SNP均對黑麥草生長有一定抑制作用。镉脅迫下,外源添加SNP與EDTA能夠在促進黑麥草镉吸收、提高其地上部镉積累量的同時增強其耐镉性,有效緩解镉脅迫對黑麥草生長的抑制作用。本研究中,在提高黑麥草抗Cd脅迫能力和積累Cd量方面以同時添加0.25 mmol/L EDTA和50 μmol/L SNP的效果最佳。
3 種作物幼嫩莖葉幹粉對連作辣椒幼苗生長及根際土壤生物特性的影響
張福建, 王馨悅, 陳昱, 王豐, 範淑英, 吳才君
2019, 25(9): 1569-1576.   doi: 10.11674/zwyf.18395
摘要(74) HTML全文(39) PDF 437KB(3) 相關文章
摘要:
【目的】探究3種作物幼嫩莖葉幹粉施入對連作辣椒幼苗生長及根際土壤的影響,旨在尋找一種安全有效的緩解辣椒連作障礙的方式。【方法】以線椒‘辛香8号’為供試作物,在江西農業大學生态園蔬菜試驗基地進行了盆栽試驗。供試土壤取自江西省農業科學院試驗基地辣椒連作5年的土壤,将芥菜、大麥苗和芹菜的幼嫩莖葉烘幹粉碎後,用于處理連作土壤。設置4個處理,以不加任何作物幼嫩莖葉幹粉的連作土為對照 (CK),按1∶50 (幹重) 添加芥菜粉 (M)、大麥苗粉 (B) 和芹菜粉 (C)。定植30天後,測定辣椒葉綠素含量和光合效率,測量植株生長狀況及生物量,并分析了土壤微生物種群數量。【結果】與CK相比,3個處理均能夠促進辣椒幼苗的生長發育。其中以M和B處理效果最好,定植30 天時辣椒株高、莖粗、生物量以及壯苗指數均高于對照;同時3個處理可以促進辣椒根系生長,與對照相比,辣椒根系長度、根系表面積以及根系體積存在顯著差異。處理後辣椒葉片PSⅡ最大量子産量 (Fv/Fm)、PSⅡ實際量子産量[Y (Ⅱ) ]和光化學淬滅系數 (qP) 均有所提高,但3個處理對非化學淬滅系數 (NQP) 影響不大。M處理的辣椒葉片葉綠素a、葉綠素b和葉綠素a + b含量均高于其他處理,較對照分别增加了25.3%、45.4%和30.6%。3個處理均能夠提高辣椒土壤pH值,分别比CK提高了27.6%、24.5%和25.4%。3個處理均能增加土壤放線菌、細菌和總菌數量,其中放線菌數量比CK增加了71.9%、73.8%和67.5%,細菌數量比CK增加了1.18%、55.5%和30.4%,總菌數量比CK增加了4.55%、57.1%、33.9%。3個處理均能降低土壤真菌數量,降幅分别為69.8%、68.1%和75.8%。3個處理均能顯著降低土壤電導率,分别比CK降低了44.2%、35.1%和48.0%。處理後的辣椒土壤蔗糖酶、酸性磷酸酶和多酚氧化酶活性顯著提高,但土壤脲酶活性要顯著低于對照。【結論】3種作物幹粉處理均能促進連作辣椒的生長發育,提高土壤蔗糖酶、酸性磷酸酶和多酚氧化酶活性,增加土壤細菌和放線菌數量,降低真菌數量,有助于改善土壤環境和微生物結構,其中以芥菜粉處理效果最佳。
石灰、綠肥和生物有機肥協同改良酸性土壤并提高煙草生産效益
鄧小華, 黃傑, 楊麗麗, 陳金, 李源環, 田明慧, 周米良, 田峰, 張明發
2019, 25(9): 1577-1587.   doi: 10.11674/zwyf.18372
摘要(70) HTML全文(51) PDF 473KB(6) 相關文章
摘要:
【目的】石灰、綠肥和生物有機肥不僅可以提高作物需要的養分,也是常用的土壤改良劑。研究其協同修複酸性土壤效應,以期為酸性土壤可持續改良提供有效技術措施。【方法】2017和2018年,以‘雲煙87’為材料進行了大田試驗。試驗包括無改良劑對照 (CK)、單施石灰、石灰+綠肥、石灰+綠肥+生物有機肥4個處理。石灰、綠肥、生物有機肥施用量分别為2250、7500、450 kg/hm2,改良劑與化肥均全部底施,4個處理的氮、磷、鉀總用量一緻。于移栽後30 d、60 d取植株樣,調查烤煙農藝性狀、經濟性狀及煙葉物理特性、化學成分、評吸質量。煙草收獲後,取0—20 cm表土樣品,測定了土壤物理特性、主要養分含量和酸度指标。【結果】與CK相比,石灰、石灰+綠肥、石灰+綠肥+生物有機肥處理的土壤堿解氮含量分别提高了25.7%、17.9%、17.1%,有效磷含量分别提高了5.76%、15.0%、34.2%,土壤pH值分别增加了0.22、0.80、1.07個單位,水解性酸分别降低了58.0%、66.7%、77.0%,交換性酸分别降低了75.8%、77.8%、80.8%,交換性H+分别降低了94.6%、96.6%、97.7%,交換性Al3+分别降低了64.3%、65.4%、69.9%,土壤交換性鹽基總量分别提高了15.5%、16.3%、16.5%,陽離子交換量分别提高了13.2%、15.5%、17.6%;石灰+綠肥、石灰+綠肥+生物有機肥處理的土壤容重分别降低了5.73%、6.56%,土壤孔隙度分别增加了5.72%、6.72%,土壤有機質分别提高27.0%、35.2%。添加改良劑處理減緩了烤煙前期生長,但促進了烤煙中期生長。與CK相比,石灰、石灰+綠肥、石灰+綠肥+生物有機肥處理的上等煙比例分别增加了20.4%、23.2%、28.4%,煙葉産量分别增加了3.71%、17.8%、21.1%,煙葉産值分别增加了0.59%、11.0%、14.6%。改良劑處理不同程度地提高了煙葉評吸質量。與CK相比,石灰、石灰+綠肥、石灰+綠肥+生物有機肥處理的上部煙葉物理特性指數分别提高了0.72%、2.68%、4.02%,上部葉化學成分可用性指數分别提高了3.89%、3.95%、12.87%,中部煙葉化學成分指數分别提高了0.06%、0.39%、2.79%;上部煙葉評吸總分分别提高了3.46%、3.47%、7.48%。【結論】石灰+綠肥+生物有機肥三者配合施用修複酸性土壤的效果最好,其次是石灰+綠肥,單施石灰的效果較差。三種改良劑同時使用,不僅可緩解土壤酸性,還可提高土壤容重和有機質含量,進而實現煙草的提質增效和酸性土壤的改良。
杉木林物質生産中養分利用特征分析
陳日升, 康文星, 呂中誠, 黃志宏, 趙仲輝, 鄧湘雯
2019, 25(9): 1588-1599.   doi: 10.11674/zwyf.18361
摘要(44) HTML全文(29) PDF 488KB(2) 相關文章
摘要:
【目的】探讨杉木 [Cunninghamia lanceolata ( Lamb. ) Hook] 林物質生産中養分利用特征,為其人工林經營管理提供科學依據。【方法】本研究在湖南會同杉木林生态系統研究站 (國家野外科學觀測研究站) 進行。供試林分7年生時,在林内設立了4 塊固定觀測樣地,并在林分7、11、16、20、25年生5個林齡時,測定林分生物量,測定樹木中K、Ca、Mg、N和P含量。根據枝葉枯死前後養分濃度差異和枝葉枯死量,估算枝葉枯死前的養分轉移量。用某林齡段首尾兩次測定的養分濃度差值,估算某林齡段以前生長且在該林齡段仍存活的生物質中新補充或轉移出的養分量。将這些養分與從土壤吸收的養分結合一起,綜合分析林分物質生産中的養分利用特征。【結果】林分物質生産利用的總養分中,土壤養分比例占79.3%~96.5%,随林齡增加持續下降;枝葉枯死前轉移的養分占3.52%~17.6%,随林齡增加持續上升;林分12年生後,積累在某林齡段開始前林分生産的,在某林齡段結朿時仍存活的器官物質中遷移出的養分再利用占3.11%~3.40%,随林齡增加呈下降趨勢,但變化幅度不大。樹幹高生長階段以前,養分利用效率随林齡增加而下降,進入樹幹高生長階段以後,養分利用效率随林齡增加而上升。【結論】林分用于物質生産的養分來自土壤、枝葉枯死前轉移和植物活組織轉移3個方面的養分。隻要有枝葉枯死發生,枝葉枯死前就有養分遷移出來用于物質再生産。隻有杉木林郁閉後,才發生某林齡段以前林分生産的,且在該林齡段仍存活的生物質中有部分養分被遷移出來再利用。林分養分利用的年變化受不同生長階段對養分需求量的制約,同時杉木體内養分再分配及貯備機制、杉木生長規律和不同生育階段對養分的利用效率等共同調控着養分利用過程。
不同營養複配劑葉面噴施對冬小麥幹熱風抗性及産量的影響
劉文歡, 李勝楠, 侯閣閣, 楊家蘅, 段劍钊, 朱雲集
2019, 25(9): 1600-1606.   doi: 10.11674/zwyf.18365
摘要(159) HTML全文(106) PDF 789KB(12) 相關文章
摘要:
【目的】幹熱風在我國冬麥區灌漿期頻發,對小麥生産造成危害。本試驗配制不同新型營養複配劑在小麥灌漿前期進行葉面噴施,研究其對冬小麥幹熱風抗性的影響,旨在确立減輕幹熱風災害高效實用的方法。【方法】以冬小麥品種‘豫農186’和‘國麥301’為供試材料,在河南農業大學科教園區進行田間試驗。花後第14天在葉面噴施5種營養複配劑,即CK (10 mg/kg吐溫80)、A (0.2%硫酸鋅、0.3%磷酸二氫鉀、1%尿素和10 mg/kg吐溫80)、B (A + 0.02%殼寡糖)、C (A + 0.1%海洋多糖) 和D (0.3%磷酸二氫鉀和10 mg/kg吐溫80)。灌漿期内5月9—28日,每隔3天,取樣測定旗葉SPAD值、旗葉甜菜堿含量、籽粒灌漿速率、根系活力,收獲後測産并考種。【結果】幹熱風脅迫下,與噴施A相比,噴施B和C能顯著提高小麥灌漿期綠色功能葉數量,顯著提高旗葉SPAD值和甜菜堿含量,B處理效果優于C處理。相比于CK,噴施A、B和C營養複配劑均能提高小麥根系活力,三個處理在灌漿期變化不一。噴施其它營養複配劑均能有效提高灌漿速率,B處理效果最顯著;噴施B營養總配劑對強勢粒灌漿速率的促進作用最大,噴施C營養總配劑對弱勢粒灌漿速率的提升效果最好。4個營養複配劑均能增加‘豫農186’和‘國麥301’千粒重和籽粒産量,增幅分别為3.24%~15.0%和3.11%~31.4%,具體表現均為B > C > A > D > CK,其中B、C與A三處理間均差異顯著。【結論】幹熱風危害下,在常規磷酸二氫鉀、硫酸鋅、尿素等組成的營養複配制劑中添加殼寡糖和海洋多糖能有效增強根系活力,提高旗葉SPAD值和甜菜堿含量,延緩葉片衰老,促進籽粒灌漿,增加千粒重,提高收獲指數,實現減害穩産的目的,添加海洋多糖的效果不如殼寡糖。
肥料配施枯草芽孢杆菌對夏玉米産量及養分利用的影響
李榮發, 劉鵬, 董樹亭, 張吉旺, 趙斌
2019, 25(9): 1607-1614.   doi: 10.11674/zwyf.18344
摘要(74) HTML全文(69) PDF 412KB(7) 相關文章
摘要:
【目的】枯草芽孢杆菌能增加土壤養分、改善土壤結構、提高化肥利用率,并能促使土壤中的有機質分解,促進作物生長,提高産量。研究枯草芽孢杆菌與肥料配施對夏玉米産量、肥料吸收利用的影響,為提高肥料的增産效果、降低農業面源污染提供理論指導。【方法】2016和2017年以登海605(DH605) 為試驗材料,設置不施氮肥 (CK)、單施化肥 (N)、單施牛糞 (M)、牛糞 + 枯草芽孢杆菌 (MB)、化肥 + 枯草芽孢杆菌 (NB) 5個處理,分析了夏玉米産量和肥料吸收利用狀況。【結果】牛糞配施枯草芽孢杆菌處理的籽粒産量及肥料利用效率最高,顯著高于單施牛糞處理。與單施牛糞相比,牛糞配施枯草芽孢杆菌兩年産量平均增幅為20.2%,植株氮、磷、鉀積累量平均增幅分别為30.8%、63.5%、30.8%,肥料偏生産力平均提高20.7%;化肥配施枯草芽孢杆菌兩年産量平均值比單施化肥提高2.55%,植株氮、磷、鉀積累量平均增幅分别為12.5%、10.6%、3.84%,肥料偏生産力平均提高3.18%。牛糞配施枯草芽孢杆菌的經濟效益比單施牛糞提高16.9%,化肥配施枯草芽孢杆菌的經濟效益與單施化肥基本相同。分析表明,植株幹物質積累量和氮素積累量,尤其是花後幹物質和氮素積累的增加是增産增效的主要原因。其中牛糞配施枯草芽孢杆菌的效果要優于化肥配施枯草芽孢杆菌。【結論】肥料配施枯草芽孢杆菌能顯著增加夏玉米的幹物質積累量及産量,促進肥料的吸收利用。在施用氮肥的基礎上,配施适量的枯草芽孢杆菌不僅能實現增産增效的目的,還能提高玉米的經濟效益。有機肥配施枯草芽孢杆菌是實現夏玉米節肥增效的有效措施之一。
黨參氮磷鉀施肥效應與最優施肥量研究
胡佳棟, 武子丁, 劉子哲, 李雯君, 王二歡, 梁宗鎖, 董娟娥
2019, 25(9): 1615-1622.   doi: 10.11674/zwyf.18369
摘要(71) HTML全文(54) PDF 736KB(11) 相關文章
摘要:
【目的】利用數學模型研究氮、磷、鉀不同配比對黨參産量以及有效成分含量的影響,以确定試驗區黨參的施肥模式和最優的氮磷鉀配比,為黨參規範化栽培提供依據。【方法】采用氮、磷、鉀三因素二次D-飽和最優設計,進行了田間試驗,建立了氮、磷、鉀的施肥量編碼值與黨參根産量、黨參炔苷含量以及黨參多糖含量的效應函數。【結果】氮、磷、鉀肥對黨參産量的影響大小依次為氮 > 鉀 > 磷;氮、磷、鉀肥對黨參炔苷含量的影響為磷 > 氮 > 鉀;氮、磷、鉀肥對黨參多糖含量的影響為磷 > 鉀 > 氮。尋優結果表明,目标産量在2100~2500 kg/hm2範圍内,95%的置信區間所對應的優化施肥量為N 128.4~174.1 kg/hm2、P2O5 49.26~80.41 kg/hm2、K2O 45.31~70.42 kg/hm2;炔苷含量高于0.75 mg/g,95%的置信區間所對應的優化施肥量為N 128.5~196.6 kg/hm2、P2O5 77.09~118.0 kg/hm2、K2O 41.34~53.72 kg/hm2;多糖含量高于22.50%,95%的置信區間所對應的優化施肥量為N 96.04~141.6 kg/hm2、P2O5 61.53~88.33 kg/hm2、K2O 40.22~75.83 kg/hm2【結論】黨參高産優質高效栽培最優施肥量為N 128.5~141.6 kg/hm2、P2O5 77.09~80.41 kg/hm2、K2O 45.31~53.72 kg/hm2,N、P2O5、K2O的最優施肥量配比為1∶0.54~0.63∶0.32~0.42。
保障我國糧食安全的肥料問題
朱兆良, 金繼運
摘要(4201) [PDF 2130 KB](1909)
摘要:
肥料在保障我國糧食安全中起着不可替代的支撐作用,同時化肥養分利用率低又産生了對環境的不良影響。因此用好肥料資源、提高肥料利用效率是關系到國家糧食安全和環境質量的重大科技問題。本文實事求是地分析了我國人多、地少、耕地質量差、農田生态環境脆弱的基本國情和肥料領域面臨的嚴重挑戰;對國家種植業發展對肥料的需求,有機養分和化肥利用現狀和問題、農田中化學氮肥的損失及其對環境的影響等問題進行了較為全面地綜述;提出了區域用量控制與田塊微調相結合的推薦施肥的理念和技術路線;形成和發展了适合分散經營和規模經營的分區養分管理和精準施肥技術體系;同時對新型肥料和有機養分資源在我國研究應用的現狀和存在的問題進行了分析評述。在此基礎上,提出了提高耕地綜合生産能力、依靠科技進步高效利用肥料資源、按照增産潛力做好施肥區域布局等技術政策,建議針對肥料科學技術的發展形成穩定的政策支持和保障。
我國農田氮肥施用現狀、問題及趨勢
巨曉棠, 谷保靜
摘要(3698) [PDF 2629 KB](15518)
摘要:
氮素在作物産量和品質形成中起着關鍵作用。本文綜述了什麼是合理施氮,包括施氮量、 施氮方法和時期,也包括與有機肥和稭稈還田措施的配合等。指出我國農田氮肥施用的主要問題是施肥過程和施肥後的嚴重損失。依據農戶調查所獲得的田塊尺度施氮量,與田間試驗合理施氮量對比分析表明,過量施氮田塊占總調查田塊的大約33%。依據區域尺度單位播種面積平均施氮量,與作物平均推薦施氮量對比分析表明,全國過量施氮面積占播種面積20%、 合理面積占70%、 不足面積占10%。總體而言,過量施氮現象還相當普遍,特别是在蔬菜和果樹等經濟作物上。本文提出了一種估算國家尺度氮肥需求量的方法,可估算出全國合理需氮量範圍,稱之為氮肥需求量估算法。用三種不同方法估算的我國1980~2010年間的氮肥需求量與實際氮肥使用量比較表明,如仍然依照現在的粗放施肥習慣,應該為現在的實際氮肥使用量,5年平均為N 27.9106 t 左右,正好處于合理需氮量範圍的中線。在改善施肥技術基礎上,我國2006~2010年間5年氮肥平均使用量應該在N 19.6106 t 左右;用五種方法預測的我國未來氮肥需求量表明,如果改善施肥技術,我國2020、 2030、 2050年合理氮肥需求量分别為N 21.0106 t、 21.7106 t、 23.1106 t;如施肥技術得不到實質性改善,依然粗放施氮,則氮肥需求量應處于合理使用量範圍的中線,分别為N 30.4106 t、 31.4106 t、 33.4106 t。進一步分析了我國糧食産量和氮肥施用量與美國和西歐的差異,我國農田有機肥和碳投入對增加土壤有機碳氮庫的重要性。
不同玉米稭稈還田量對土壤肥力及冬小麥産量的影響
張靜, 溫曉霞, 廖允成, 劉陽
摘要(2585) [PDF 929 KB](1644)
摘要:
通過田間随機區組設計試驗,研究了不同玉米稭稈還田量對接茬麥田土壤碳、氮肥力及冬小麥産量的影響。結果表明,稭稈還田可以增加土壤有機質和緩解土壤氮流失,提高土壤微生物碳、氮的固持和供給效果,增加土壤微生物量C/N,提高土壤供肥水平。從不同玉米稭稈還田量的效應對比與回歸分析,進一步明确在黃土高原有灌溉條件的地區,施N 138 kg/hm2,玉米稭稈還田量9000 kg/hm2,能有效提高土壤肥力,可使接茬冬小麥顯著增産7.47%。
中國主要糧食作物化肥施用量與效率變化分析
摘要(3617) [PDF 876 KB](2183)
摘要:
2004年至今,在國家支農政策的推動下,農業種植結構大幅度調整,糧食産量連續增加,而且啟動了全國測土配方施肥項目。采用2008年的農戶調研數據與2001年進行對比,揭示了我國糧食生産體系中化肥效率的變化。結果表明,過去7年中小麥和玉米的單位面積化肥用量分别增加5.4%和29.0%,而水稻減少4.3%。全國糧食作物化肥消費總量增加1.3106 t,但占全國化肥消費總量的比重從68%下降到50%。用PFP(糧食産量除以化肥用量)表征化肥效率,發現三大糧食作物的化肥效率大小排列順序為水稻>小麥>玉米; 7年中小麥和水稻的化肥偏生産力分别從10.6 kg/kg增加到11.9 kg/kg, 13.9 kg/kg增加到15.7 kg/kg, 玉米的化肥偏生産力從13.8 kg/kg下降到11.5 kg/kg。我國農業種植結構調整對化肥施用量影響較大。糧食作物向優勢主産區集中以及機械和管理措施的改善有利于進一步提高糧食作物化肥效率,但經濟作物播種面積仍在大幅增加,這将對全國化肥效率變化帶來變數。
肥料重金屬含量狀況及施肥對土壤和作物重金屬富集的影響
王美, 李書田*
摘要(4542) [PDF 1767 KB](1056)
摘要:
本文對肥料中重金屬的含量狀況以及施肥對土壤和農作物重金屬累積影響的研究進展進行了系統分析和總結。過磷酸鈣中鋅(Zn)、 銅(Cu)、 镉(Cd)、 鉛(Pb)含量高于氮肥、 鉀肥和三元複合肥,有機-無機複混肥料中的Pb含量高于其他化肥。有機肥如畜禽糞便、 污泥及其堆肥中的重金屬含量高于化肥,豬糞中的Cu、 Zn、 砷(As)、 Cd含量明顯高于其他有機廢棄物,雞糞中鉻(Cr)含量高;污泥和垃圾堆肥中Pb或汞(Hg)含量高。商品有機肥Zn、 Pb和鎳(Ni)含量高于堆肥,Hg含量高于畜禽糞便。多數研究表明,氮磷鉀配施與不施肥相比土壤Cd和Pb含量增加,施用有機肥比不施肥提高土壤Cu、 Zn、 Pb、 Cd含量。施用化肥對農作物重金屬富集的影響不明确,而施用有機肥可提高作物可食部位Cu、 Zn、 Cd、 Pb 的含量,影響大小與有機肥種類、 用量、 土壤類型和pH以及作物種類等有很大關系。在今後的研究中應着重以下幾個方面, 1)典型種植體系下土壤重金屬的投入/産出平衡; 2)不同種植體系下長期不同施肥措施對土壤重金屬含量、 有效性影響的動态趨勢; 3)典型種植體系和施肥措施下土壤對重金屬的最高承載年限; 4)現有施肥措施下肥料中重金屬的最高限量标準。
氮肥和栽植密度對水稻産量及氮肥利用率的影響
周江明, 趙琳, 董越勇, 徐進, 邊武英, 毛楊倉, 章秀福
摘要(1900) [PDF 1119 KB](1156)
摘要:
針對部分地區水稻生産中氮肥用量過高及水稻移植密度越來越低的狀況,選擇2個早稻和2個晚稻品種為試驗材料,設置施氮水平和移植密度互作試驗,分析兩因素及其互作對水稻産量和氮素利用率的影響。結果表明,氮水平和移植密度對水稻産量有顯著影響,但其互作效應不顯著; 氮水平、移植密度及其互作對氮素利用率的影響均達顯著水平。其中,低氮水平處理平均氮素利用率比高氮水平增加2.1%~5.6%; 高密度的氮素利用率比低密度增加10.1%~45.7%。說明提高移植密度,減少氮肥用量,既可通過大幅度增加有效穗來實現高産,又能顯著提高氮素利用率。在資源日益短缺、生産成本漸高及面源污染越來越嚴重的形勢下,密植少氮應是值得推廣的水稻栽培技術。在本試驗條件下,早稻移植密度在29.3~36.0萬穴/hm2的基礎上施N 153.1~169.4 kg/hm2、晚稻移植密度在23.1~30.0萬穴/hm2的基礎上施N 161.5~190.1 kg/hm2氮素是高産高效節氮的合理組合。
小麥和玉米稭稈腐解特點及對土壤中碳、氮含量的影響
南雄雄, 田霄鴻, 張琳, 遊東海, 吳玉紅, 曹玉賢
摘要(3135) [PDF 1163 KB](1551)
摘要:
通過室内模拟培養試驗,揭示了不同水分條件下小麥和玉米稭稈在土壤中的腐解特點及對土壤碳、氮含量的影響。結果表明, 1)水分條件對有機物質腐解的影響較大,在32 d 的培養期間,相對含水量為60%(M60)時,土壤CO2釋放速率始終低于含水量80%(M80)的處理。M60條件下釋放的CO2-C 量占稭稈腐解過程中釋放碳總量的40.1%,而M80條件下達到51.5%; M60條件下,添加稭稈土壤中有機碳含量平均提高2.24 g/kg,顯著高于M80條件下的1.43 g/kg。2)添加玉米稭稈的土壤,在培養期内CO2釋放速率始終高于小麥稭稈處理,CO2-C 累積釋放量和有機碳淨增量分别為408.35 mg/pot和2.12 g/kg; 而小麥稭稈處理分别僅為378.94 mg/pot和1.56 g/kg,兩種稭稈混合的處理介于二者之間。3)與未添加稭稈相比,土壤中添加小麥或玉米稭稈後,土壤有機碳、微生物量碳、全氮和微生物量氮含量均顯著提高,且數量上總體趨勢表現為: 玉米稭稈>兩種稭稈混合>小麥稭稈。可見,适宜水分條件有利于稭稈腐解過程中稭稈中碳向無機碳方向轉化,而不利于向土壤有機碳方向轉化; 且玉米稭稈比小麥稭稈更易腐解。稭稈在土壤中腐解對補充土壤碳、氮作用很大,可改善土壤微生物生存條件,提高土壤質量。
長期施肥對紅壤pH、作物産量及氮、磷、鉀養分吸收的影響*
蔡澤江, 孫楠, 王伯仁, 徐明崗, 黃晶, 張會民
摘要(5411) [PDF 906 KB](2072)
摘要:
在湖南祁陽典型紅壤上進行不同施肥長期定位試驗18年,觀測了土壤pH、作物産量和氮、磷、鉀養分吸收量的變化。結果表明,長期施用化學氮肥(單施氮肥、氮磷配施和氮磷鉀配施)紅壤pH明顯下降,其中以單施氮肥降幅最大,18年降低了1.5個單位; pH降低主要發生在施肥的前8~10年,當pH下降到4.5時,其下降速度趨于緩慢并相對穩定。施用有機肥(化學肥料配施有機肥和單施有機肥),土壤pH保持穩定或較試驗開始有所升高,以單施有機肥處理pH升幅最大,升高1.0個單位。不施肥和施用化學氮肥的作物産量随着施肥年限均顯著降低,其中小麥産量平均每年下降11~104 kg/hm2,玉米産量平均每年下降 24~210 kg/hm2; 而施用有機肥的作物産量保持穩定或穩定增加,其中化學肥料配施有機肥的玉米産量平均每年增加 101 kg/hm2。施用化學氮肥處理(除氮磷鉀配施處理的玉米外)作物産量和氮、磷、鉀養分吸收量與土壤pH均存在極顯著正相關。可見,pH降低是作物産量和氮、磷、鉀養分吸收降低的主要原因之一; 而施用有機肥能改善紅壤酸度,尤其是化學肥料配施有機肥能獲得持續高産,是紅壤區的最佳施肥模式。
綠肥對植煙土壤酶活性及土壤肥力的影響
葉協鋒, 楊超, 李正, 敬海霞
摘要(3573) [PDF 1194 KB](719)
摘要:
通過田間試驗,研究翻壓綠肥對植煙土壤酶活性及土壤肥力的影響。結果表明, 翻壓綠肥能夠明顯提高土壤酶活性和土壤肥力水平,當綠肥翻壓量在15000 kg/hm2以上時,尤其在22500~30000 kg/hm2之間時對土壤各項指标的影響更加明顯。與對照相比,翻壓綠肥的各處理土壤脲酶、 酸性磷酸酶、 蔗糖酶、 過氧化氫酶增幅分别為13.10%2~3.81%、 12.92%~29.38%、 75.35%~234.51%、 29.17%~37.08%; 土壤有機質、 全氮、 堿解氮、 有效磷、 速效鉀、 pH、 孔隙度增幅分别為13.01%~70.41%、 6.42%~27.52%、 1.14%~10.99%、 15.97%~34.99%、 10.28%~38.30%、 2.74%~7.05%、 0.19%~2.50%,土壤容重降幅為1.47%~5.15%。簡單相關分析表明,脲酶、 酸性磷酸酶、 蔗糖酶、 過氧化氫酶4種酶之間以及4種酶與土壤理化因子之間均有極顯著的相關關系,而土壤酶活性之間的相互關系表明,土壤酶在促進土壤有機物質轉化中不僅顯示其專性特性,同時也存在共性關系; 典型相關分析結果為,第一對典型變量線性函數反映了土壤酶活性和土壤養分因子對土壤綜合肥力水平的影響,第二對典型變量線性函數反映了施入綠肥對土壤内部重要的生理生化過程變化的影響; 主成分分析結果顯示,第一主成分反映了土壤的綜合肥力水平,所有因子均對土壤肥力水平起到了正效應,土壤酶活性能夠和土壤理化因子共同評價土壤綜合肥力水平。以上結果說明,翻壓綠肥後土壤生物過程活躍,有利于土壤有機物質的轉化和烤煙正常生長所需的營養供應。
密度、氮肥互作對小麥産量及氮素利用效率的影響
曹倩, 賀明榮, 代興龍, 門洪文, 王成雨
摘要(2880) [PDF 930 KB](1793)
摘要:
為了探明小麥産量和氮素利用效率同步提高的最佳施氮量和種植密度,制定合理的栽培措施,實現高産高效提供理論依據,以大穗型品種泰農18(T18)和中穗型品種山農15(S15)為試材,在大田條件下設置4個播種密度(60、75、90和105 kg/hm2)和3個施氮水平(0、180和240 kg/hm2),研究了氮密互作對小麥子粒産量和氮素利用效率的影響。結果表明,播種密度和施氮量均顯著影響冬小麥産量及構成因素,且兩者間存在明顯的互作效應;兩因素中密度是導緻産量變化的主導因素。子粒産量提高引起氮肥農學利用效率和氮肥吸收利用率的協同提高。綜合考慮産量和氮素利用效率等因素,在本試驗條件下,泰農18的适宜播量為102 kg/hm2,适宜的施氮量為180 kg/hm2;而山農15的适宜播量為83 kg/hm2,适宜的施氮量為180 kg/hm2。說明在冬小麥高産栽培過程中,可以通過調節施氮量和播種密度,充分利用氮密互作效應,在提高氮素利用率的同時,獲得較高的子粒産量。