• ISSN 1008-505X
  • CN 11-3996/S

留言闆

尊敬的讀者、作者、審稿人, 關于本刊的投稿、審稿、編輯和出版的任何問題, 您可以本頁添加留言。我們将盡快給您答複。謝謝您的支持!

姓名
郵箱
手機号碼
标題
留言内容
驗證碼

用戶登錄

  • 訪問總數: 12809004
  • 今日訪問: 1140
中文 月刊

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

承辦:中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所

地址:北京市中關村南大街12号

國内統一刊号:CN 11-3996/S

國際标準刊号:ISSN 1008-505X

電話:010-82108653

E-mail:zwyf@caas.cn

優先發表欄目展示本刊經同行評議确定正式錄用的文章,這些文章目前處在編校過程,尚未确定卷期及頁碼,但可以根據DOI進行引用。
顯示方式:
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
摘要(27) HTML全文(17) PDF 903KB(0) 相關文章
摘要:
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。
玉米稭稈“富集深還”與土壤亞表層培肥
窦森
當前狀态:  doi: 10.11674/zwyf.17316
摘要(341) HTML全文(51) PDF 2785KB(348) 相關文章
摘要:
由于長期淺耕,土壤亞表層不僅缺乏有機質,還過于緊實,急需找到一種簡單而有效的快速松土培肥方法。本文簡要總結了已有3種稭稈還田模式的優缺點,重點介紹了稭稈“富集深還”技術及田間操作要領,以及采用該技術還田的稭稈的分解速率和亞土層培肥效果。富集深還,即将玉米聯合收割機抛灑在地表的稭稈,按條帶大比例富集,使用專用筒式犁具,以風力注入的方式埋入土壤亞表層 (20—40 cm)。這種模式的最大特點是不擾動土層順序、不影響第二年種植。稭稈埋置模拟試驗表明,稭稈還田330天時,其分解率就達到65%以上,剩餘稭稈腐殖化,使土壤有機碳含量增加10%~15%,土壤耕層由原來的15—18 cm增加到30—35 cm。稭稈深還對腐殖物質結構特征沒有産生不良影響,對H/C、親水性等指标還有改善作用,促使黑土胡敏酸結構簡單化和年輕化。稭稈深還沒有引起第二年玉米産量降低。因此,采用該方法,稭稈能夠連年全量還田,實現了種還分離 (種植條帶與稭稈深埋條帶分離) 與免耕播種的有效結合,可打破犁底層,并快速提升犁底層土壤有機質含量,為土壤亞表層快速培肥及肥沃耕層構建提供技術手段。
農田土壤固碳與增産協同效應研究進展
徐明崗, 張旭博, 孫楠, 張文菊
當前狀态:  doi: 10.11674/zwyf.17340
摘要(362) HTML全文(70) PDF 434KB(378) 相關文章
摘要:
農田土壤固碳是提升土壤肥力、保障和實現農田持續穩定生産能力的關鍵所在。明确農田土壤固碳與作物增産的協同效應可為不同區域土壤培肥、維持和提升作物産量提供依據。農田土壤固碳明顯受到氣候、土壤屬性、管理措施 (尤其是施肥和耕作)、輪作制度等因素的影響,且與農田作物産量密切相關,二者具有明顯的協同效應。農田土壤有機碳與作物增産協同效應存在一定的阈值,且該阈值具有一定的區域差異。東北地區土壤有機碳阈值約為C 44~46 t/hm2,西北和華北地區約為C 22~28 t/hm2,南方地區約為C 33~37 t/hm2。經驗方程和模型模拟結果表明,在不同區域,農田土壤每固定C 1.0 t/(hm2·a)有機碳,糧食作物産量可平均提升約0.7 t/hm2,但該響應值在各地區明顯受到相應的環境及農田管理措施等因素的影響。深入理解農田固碳過程及其與作物生産力協同作用的機理,是指導不同區域合理培肥、提高土壤肥力、提高養分資源利用效率的關鍵舉措。未來的研究方向和重點是明确不同區域農田土壤可實現的固碳潛力,進一步揭示集約化種植下農田土壤有機碳的固存機制,關注深層土壤有機碳固定對作物增産潛力的影響及貢獻,并深入分析表征環境、人為因素等對農田土壤固碳增産協同效應的影響機制及調控原理。
中國農業科學院植物營養與肥料研究60年
白由路
當前狀态:  doi: 10.11674/zwyf.17474
摘要(318) HTML全文(86) PDF 419KB(383) 相關文章
摘要:
中國農業科學院植物營養與肥料研究經曆了60年的發展曆程。按照研究的重點,可大緻可分為四個階段,第一階段為1980年之前的單一肥料肥效研究階段,該階段主要研究單一養分的肥料效應,為我國化學肥料工業發展提供了依據;第二個階段是1980年至1990年,該階段主要研究了氮磷鉀營養元素的配合肥效與主要配合方式,為我國複合肥料的引進和發展提供了理論基礎;第三階段是1990年至2000年,該階段主要進行平衡施肥技術研究,同時研究了中微量元素的肥料效應;2000年以後是第四階段,該階段可稱為養分綜合管理階段,該階段重點研究了精準施肥技術、測土配方施肥支撐技術、施肥與環境、新型肥料及節肥增效關鍵技術等,這些研究為保證我國糧食安全作出了重大貢獻。
我國有機肥料資源及利用
牛新勝, 巨曉棠
當前狀态:  doi: 10.11674/zwyf.17430
摘要(301) HTML全文(99) PDF 804KB(318) 相關文章
摘要:
本文對近30多年來我國有機肥料資源與利用資料進行了統計概算,分析了我國有機肥料基礎資源量估算結果不一緻的原因。統計結果表明,當前我國有機肥料基礎資源每年約57億t實物量,其中畜禽糞尿約38億t (鮮),人糞尿約8億t (鮮),稭稈約10億t (風幹),綠肥約1億t (鮮),餅肥約0.2億t (風幹)。折合N約3000萬t、P2O5約1300萬t和K2O約3000萬t,N+P2O5+K2O養分總量約7300萬t。然而,我國有機肥料資源利用率較低,主要原因包括社會、經濟、政策、技術及推廣等多方面。有機肥料資源收集、貯存和加工過程中養分損失嚴重,不僅導緻其利用率低,也成為農業源環境污染的根源。發展種養結合循環農業,加強有機肥料資源收集、加工和施用各個環節的技術開發和相關設施的标準化建設是目前解決其利用問題的關鍵。堅持政府補助的優惠鼓勵政策,推行市場主體參與運行管理,建立有機肥料資源收集、加工和利用的完整産業與利益鍊條是有機肥料資源化高效利用的社會、經濟和政策保障。
大數據時代精準施肥模式實現路徑及其技術和方法研究展望
何山, 孫媛媛, 沈掌泉, 王珂
當前狀态:  doi: 10.11674/zwyf.17317
摘要(412) HTML全文(63) PDF 457KB(246) 相關文章
摘要:
自上世紀70年代起,我國開展了田間養分精準管理方法與技術的研究和推廣,包括測土配方施肥、土壤養分測試和作物營養診斷,積累了大量土壤類型、肥力等基礎數據以及農村地籍調查、農業普查、作物需肥規律等田間養分管理相關數據。但田間養分精準管理目前依舊存在重研究、輕應用,重理論、輕技術,專業分工太細,分割化、碎片化嚴重,傳統與現代融合不夠,可實際應用的産品、技術較少,農戶體驗差等問題。日漸成熟的信息互聯、互通、互享技術與平台,功能日益強化的人工智能技術等,為實現田間養分管理走向精細化、信息化與系統化,進而為實現跨越式發展提供了契機。本文從我國農田經營分散的實際國情出發,根據精準施肥原理、認識與定位,提出了“基準+精準”模式的田間養分管理方案,以測土配方施肥為基礎,結合數據挖掘技術對現有數據進行綜合分析,更新制定當年田間養分管理“基準”施肥方案,包括基肥和追肥的施用數量及施用時間,同時利用雲GIS可實現農田數據的空間信息化和施肥方案田塊化管理的可視化,為移動端施肥方案的推送和實現田塊尺度上的信息化精細管理奠定基礎。以數字圖像無損診斷作為技術支撐,通過機器學習作物數字圖像特征參數來建立營養診斷模型,判斷得出作物營養脅迫種類及程度,從而對當季田間作物長勢及營養狀況進行準實時監測與評價,進而實現對田間“基準”施肥方案特别是追肥施用的“精準”修正。最後通過構建“雲+手持終端+數字圖像”系統架構實現“基準方案推送—無損診斷—精準修訂—成效反饋—方案優化”的動态實施和更新,對測土配方施肥技術體系進行完善,同時實現相關成果更新和持續利用,解決成果應用的“最後一公裡”問題。
我國60年來土壤養分循環微生物機制的研究曆程—基于文獻計量學和大數據可視化分析
孫波, 王曉玥, 呂新華
當前狀态:  doi: 10.11674/zwyf.17292
摘要(348) HTML全文(43) PDF 2417KB(331) 相關文章
摘要:
目的土壤養分循環是土壤肥力和作物生長的基礎,土壤微生物是驅動養分循環的關鍵因子。挖掘微生物調控土壤–植物系統養分循環功能的潛力,已成為提高農田養分資源利用效率的發展趨勢。通過梳理我國土壤養分循環和土壤微生物學交互研究的發展曆史和脈絡,審視與國際前沿研究比較的不足之處,指出未來的研究熱點,促進我國在相關領域研究水平的提高。方法本文利用文獻計量學及大數據可視化方法定量分析了60年來土壤養分循環和土壤微生物學交互研究領域的國内外的科學文獻,研究了相關領域不同時期的發展與演變過程,對比了國内外土壤養分循環和土壤微生物學交互研究發展的異同點。主要進展分析表明國内研究主要分為起步期 (1981~1990年),發展期 (1991~2005年) 和定型期 (2006~2016年)。起步期的研究熱點分散,主要研究了紅壤、水稻土和紫色土中特定微生物和酶活性的肥力功能。發展期研究熱點關聯度加強,主要研究了紅壤、黑土、水稻土中微生物量和酶活性的肥力和環境功能。定型期研究熱點間的連接度不斷增強,主要研究了土壤養分循環與微生物群落結構耦合的微生物學機制。通過與國際相關研究比較,國内學者追趕國際研究可以分為起步追趕期 (1990~2005年) 和快速追趕期 (2006~2016年)。在起步追趕期,國内學者追随國際上對碳氮轉化與微生物交互研究的熱點,但研究熱點的關鍵詞交互網絡成熟程度低,側重對紅壤的研究,缺少對根際的研究。加速追趕期,國内學者從水稻土和根際方面強化了對養分轉化微生物機制研究,開展了土壤微生物網絡結構和功能的研究,但需要加強土壤生物網絡結構和功能的實證研究。總體上,與國外相比,國内研究相對滞後,但發展迅猛,從簡單關注酶活性,發展到微生物網絡結構與土壤功能的交互。同時國内研究熱點的關鍵詞交互網絡日益成熟,且與國際相比表現出趨同趨勢,但仍需深入研究微生物群落結構演替對養分循環的驅動機制。結論與展望在未來研究中,應在建立養分利用率提升的區域微生物調控技術體系的同時,不斷發展和完善土壤微生物結構和功能協同演變的理論體系。
作物營養從有機肥到化肥的變化與反思
周建斌
當前狀态:  doi: 10.11674/zwyf.17287
摘要(353) HTML全文(131) PDF 449KB(365) 相關文章
摘要:
二十世紀前,農業生産主要靠施用有機肥為作物提供營養,維持地力不衰,這一時期一般稱為“有機營養”階段。之後,化肥逐漸取代有機肥,成為作物養分的主要來源,農業生産進入以化肥養分供應為主的“無機營養”階段。化肥的連續大量施用在作物增産方面發揮了巨大作用,也帶來了不少問題,以緻近年來出現了懷疑或否定農業生産中施用化肥的思潮。為此,本文回顧了植物營養學科的發展曆程和我國化肥使用的曆史,指出僅靠施用有機肥、種植豆科作物等傳統的營養作物的方式難以滿足農業生産對養分的需求,化肥與有機肥配合施用是我國農業發展的正确道路。目前生産中,化肥施用存在不合理和過量問題,有機肥施用方面,主要是集約化養殖業與種植業的不合理布局,存在種養分離,難以農業利用等養分管理問題。同時解決這兩個問題,除采取已有的合理施肥技術及方法外,還應改變從植物營養角度隻重視氮磷鉀等無機養分的供應,拓寬為重視碳、氮、磷及鉀等不同元素間的時空平衡關系;以農業生态系統養分資源高效循環利用為核心,采取不同方式實現有機–無機營養的結合,應避免陷入有機與無機營養的争論;從生物地球化學循環角度看待養分利用與管理問題,關注養分在田塊、流域及區域尺度的流向及對土壤、水體及大氣的影響;将科技與政策等有效結合,提高養分利用效率,減少養分損失,保障我國農業的健康持續發展。
重視有機營養研究與有機碳肥創新—關于植物營養經典理論的現代思考
廖宗文, 毛小雲, 劉可星
當前狀态:  doi: 10.11674/zwyf.17315
摘要(356) HTML全文(48) PDF 407KB(355) 相關文章
摘要:
碳是17種必需營養元素之首,但長期以來對碳營養,尤其是有機碳營養的系統研究幾乎為空白,由此導緻了對作物碳饑餓的忽視。雖然作物可以通過光合作用從大氣中獲得碳,但僅能滿足作物生長所需碳營養的1/5。實踐已經證明,通過施肥補充碳營養供給是作物高産優質的有效技術途徑,生産可有效提供碳素營養的肥料也為現代化肥工業提供了新的發展機遇。為适應這種需求,迫切需要拓展現有經典的礦質營養框架,在有機營養理論方面取得突破,構建有機礦質營養理論的新體系。本文提出了有機碳肥的概念,分析了有機碳肥的特點及施肥補碳的重要性,讨論了有機碳肥在平衡施肥中的應用,指出基于有機碳概念的新型肥料研發是重大技術前沿和現代植物營養理論中富有生機的學術生長點。
論作物養分效率及其遺傳改良
米國華
當前狀态:  doi: 10.11674/zwyf.17283
摘要(345) HTML全文(188) PDF 580KB(263) 相關文章
摘要:
作物養分效率遺傳改良已成為植物營養學重點研究領域之一,但對于養分效率的概念及其組成因素,以及養分高效性狀依然存在很多認識誤區,限制了養分高效育種成效。本文論述了養分效率及其相關指标的定義,從作物學、植物營養生理學、分子生物學和遺傳學多個角度分析了養分高效吸收、養分高效利用的生理學決定因素及其對養分高效育種的啟示。指出除了高通量養分高效表型分析技術的限制,還缺乏對田間水平上養分高效生理學機制的深入理解,不清楚養分高效的次級生理指标,已成為限制養分高效育種的因素之一。未來應該充分利用現代分子生物學研究手段,加強田間條件下的養分高效生理學機制研究,将養分吸收、分配、轉運等生理過程與作物生長發育調控密切關聯,關注群體種植條件下的最優植株性狀,在田間實際生長條件下進行鑒定,才有可能獲得實用的養分高效品種。
中國冬油菜産業氮肥減施增效潛力分析
張智, 叢日環, 魯劍巍
當前狀态:  doi: 10.11674/zwyf.17083
摘要(360) HTML全文(68) PDF 775KB(185) 相關文章
摘要:
目的在“化肥零增長”的背景下評估冬油菜氮肥減施潛力,為我國油菜産業高産高效的協同發展提供科學依據。方法本研究通過分析統計數據 (2005~2014年)、文獻數據 (2000年至今) 以及油菜施肥 (2005~2015年) 和調查數據 (2009~2011年),定量研究了國内外油菜産量與氮肥偏生産力的差距,明确了我國冬油菜各主産省份氮肥推薦水平較農戶水平的節氮空間,同時利用QUEFTS模型探讨了未來不同情景模式下我國冬油菜的節氮潛力。結果統計數據顯示,近十年我國油菜産量接近于世界平均水平(1800 kg/hm2),冬油菜産量集中在1500~2100 kg/hm2,但遠低于發達國家,且年均産量增幅較低。調查數據顯示,國内農戶水平施氮量普遍偏高,平均為188 kg/hm2,結合我國冬油菜種植面積 (6238×103 hm2) 和推薦水平施氮量 (平均162 kg/hm2),全國冬油菜氮素投入量可節省16.0×104 t,可節氮的主要省份為湖南、江蘇、湖北、四川。其中,湖南、江蘇節氮主要由于單位面積節氮空間較大,湖北和四川則因種植面積大而獲得較大的節氮空間。分别以不施氮處理油菜吸氮 (N) 量 30、50、70 kg/hm2 (相當于油菜産量約為500、1000、1500 kg/hm2) 劃分為低、中、高三個土壤供氮水平。在農戶氮肥偏生産力水平 (PFPN,10.9 kg/kg) 的基礎上,設置推薦水平為情景Ⅰ,PFPN依次增加5個單位分别為情景Ⅱ (國外一般水平)、情景Ⅲ (國外中等水平)、情景Ⅳ (國外較高水平),分析不同情景的冬油菜節氮潛力。結果顯示,在低供氮條件下,當目标産量超過2500 kg/hm2時,至少達到情景Ⅱ (國外一般水平) 時才有節氮空間;而在中、高等供氮條件下,達到不同目标産量時均有一定的節氮空間。結論依據土壤基礎供氮能力和油菜目标産量進行氮肥管理,并結合其他農藝管理措施,是實現油菜高産、氮肥減施增效的重要途徑。
負壓灌溉提高紫葉生菜的水分利用效率和根際微生物多樣性
高翔, 張淑香, 龍懷玉
當前狀态:  doi: 10.11674/zwyf.18245
摘要(137) HTML全文(35) 相關文章
摘要:
目的針對目前設施農業中常用的灌溉方式容易造成土表水分蒸發和水肥流失,且不能按照作物所需自動供水供肥的現狀,本研究探讨了負壓灌溉提高紫葉生菜的産量和品質,以及水分利用效率和土壤微生物群落多樣性的機理。方法在溫室内進行盆栽試驗,以紫葉生菜 (Lactuca sativa L.) 為試驗材料,設置3個灌溉處理:常規灌溉、滴灌和負壓灌溉。收獲後,測定了紫葉生菜的産量,分析了品質 (維生素C、可溶性糖、花青素和硝酸鹽含量),植株的養分 (氮、磷和鉀) 濃度和吸收量,監測了土壤水分含量動态的變化,計算了水分消耗量和水分利用效率,分析了根際土壤微生物的多樣性指數和細菌在門分類上的群落結構組成。結果負壓灌溉下顯著提高紫葉生菜的産量和品質,負壓灌溉比常規和滴灌處理的産量分别顯著提高了68.1%和29.0%,也提高了維生素C、可溶性糖和花青素的含量,減少了硝酸鹽含量。與常規灌溉相比負壓灌溉顯著提高了紫葉生菜氮、磷、鉀的濃度和含量,分别提高13.0%、14.4%、38.4%和90.2%、92.6%、135.5%。紫葉生菜在負壓灌溉下耗水量最少,為9900 cm3,比常規和滴灌處理分别減少了23.8%和23.8%;負壓下水分利用效率比常規和滴灌分别顯著提高了122.2%和70.5%。同時負壓灌溉處理下動态的土壤含水量處于10.3%~11.3%之間,變異範圍低于常規和滴灌處理9.2%~11.6%。通過高通量測序紫葉生菜根際土壤微生物群落發現,負壓灌溉處理下微生物多樣性指數最高,表現為OTU、Chao1和Shannon指标的數值顯著高于常規和滴灌處理,其數值分别為1808、2437和8.48,分别比常規灌溉處理顯著提高了15.2%、15.7%和3.16%。同時也改變了細菌在門分類水平上組成的相對豐度,在負壓灌溉處理下比常規和滴灌處理分别提高了放線菌門 (Actinobacteria),綠彎菌門 (Chloroflexi),疣微菌門 (Verrucomicrobia)和浮黴菌門 (Planctomycetes) 在細菌門分類上的相對豐度。結論本試驗證明了負壓灌溉系統通過土壤水肥平穩供應機制,實現了紫葉生菜高産優質且高效利用水分的目标。因此,負壓灌溉系統相比常規和滴灌,顯著提高了紫葉生菜的産量和品質、水分利用效率和根際微生物群落的多樣性,為設施農業的可持續性發展提供科學依據。
顯示方式:
2019-07期目錄
2019, 25(7): 1-5.  
摘要(1) HTML全文(3) PDF 15773KB(2) 相關文章
摘要:
長期不同施肥對塿土大團聚體中有機碳組分特征的影響
謝鈞宇, 彭博, 王仁傑, 張樹蘭, 楊學雲
2019, 25(7): 1073-1083.   doi: 10.11674/zwyf.18304
摘要(23) HTML全文(16) PDF 658KB(2) 相關文章
摘要:
目的 研究長期施肥對土大團聚體中有機碳組分特征的影響,揭示不同施肥方式下土壤有機碳的固持機制,為合理施肥提供理論依據。 方法 采集土35年長期肥料定位試驗不同施肥處理0—10 cm和10—20 cm土樣,分析其大團聚體中各組分有機碳含量的變化。試驗處理為:不施肥 (CK)、單施化肥 (NP)、單施有機肥 (M) 和有機肥配施化肥 (MNP)。 結果 與CK相比,長期NP處理對大團聚體中粗顆粒有機碳 (cPOC)、細顆粒有機碳 (fPOC)、大團聚體中微團聚體内顆粒有機碳 (iPOC) 以及礦質結合态有機碳 (MOC) 組分的有機碳 (OC) 含量均無顯著影響;而M處理以及MNP處理可顯著提高兩土層cPOC和iPOC組分的OC含量以及0—10 cm土層MOC組分的OC含量,其中,cPOC含量增幅分别為174%~338%和215%~245%,iPOC含量增幅分别為127%~241%和106%~130%,MOC含量增幅達28.9%~34.6%。MNP處理顯著提高了0—10 cm土層fPOC組分的OC含量,增幅達482.1%。累積碳投入量與大團聚體中各組分的OC含量呈顯著線性相關,尤其是iPOC含量,表明長期施肥過程中土有機碳在大團聚體中固存的差異主要受物理保護的顆粒有機碳組分的影響。 結論 關中地區土長期施化肥對大團聚體中各組分OC含量沒有顯著影響,而長期單施有機肥能進一步增加大團聚體中各組分OC含量,有機肥配施化肥能顯著增加團聚體中各組分OC含量,特别是大團聚體中微團聚體内顆粒有機碳組分的含量,進而增加土的有機碳固持。因此,有機肥配施化肥是提高土有機碳含量的有效措施。
不同施肥模式下設施菜田土壤團聚體養分和微生物量特征
榮勤雷, 李若楠, 黃紹文, 周春火, 唐繼偉, 王麗英, 張彥才
2019, 25(7): 1084-1096.   doi: 10.11674/zwyf.18472
摘要(18) HTML全文(11) PDF 876KB(1) 相關文章
摘要:
【目的】 針對設施蔬菜生産中普遍存在的化肥施用嚴重超量、化肥與有機肥配施模式不合理等現象,利用日光溫室蔬菜有機肥/稭稈替代化肥模式定位試驗,研究了不同施肥模式對設施菜地土壤團聚體養分、微生物量碳氮含量的影響,為設施蔬菜優質高效生産和減量施用化肥提供科學依據。 【方法】 将25%或50%的無機氮肥用玉米稭稈或豬糞中氮替代,進行溫室蔬菜田間定位試驗。試驗共設5個處理 (各處理等氮、等磷、等鉀):1) 全部施用化肥氮 (4/4CN);2) 3/4化肥氮 + 1/4豬糞氮 (3/4CN + 1/4MN);3) 2/4化肥氮 + 2/4豬糞氮 (2/4CN + 2/4MN);4) 2/4化肥氮 + 1/4豬糞氮 + 1/4稭稈氮 (2/4CN + 1/4MN + 1/4SN);5) 2/4化肥氮 + 2/4稭稈氮 (2/4CN + 2/4SN)。在定位試驗第6年冬春茬黃瓜季拉秧期采取耕層土壤樣品,分析土壤團聚體分布規律和穩定性,并測定各粒級團聚體中土壤養分和微生物量碳、氮含量。 【結果】 設施菜地土壤團聚體以250~1000 μm團聚體和 > 2000 μm團聚體為主,其含量分别平均為32.0%和38.4%。較4/4CN模式,有機肥/稭稈替代化肥模式提高了土壤大團聚體 (> 250 μm) 比例。配施稭稈模式對土壤團聚體分布影響相對較大,并顯著提高土壤團聚體機械穩定性,平均重量直徑 (MWD) 和平均幾何直徑 (GMD) 分别提高6.1%和11.2%。在 < 250 μm團聚體、250~1000 μm團聚體、1000~2000 μm團聚體和 > 2000 μm團聚體中,不同有機肥化肥配施模式 (3/4CN + 1/4MN、2/4CN + 2/4MN、2/4CN + 1/4MN + 1/4SN、2/4CN + 2/4SN) 土壤有機碳含量較4/4CN模式分别增加36.8%~89.6%、34.9%~100.3%、29.5%~69.2%和21.7%~72.1%,分别平均增加69.8%、76.6%、56.9%和49.2%。不同施肥模式對有機碳、全氮、硝态氮、速效磷的影響規律基本一緻。土壤有機碳、全氮主要分布在250~1000 μm團聚體和 > 2000 μm團聚體中,平均分别占土壤有機碳儲量的34.1%、35.2%和土壤全氮儲量的34.0%、36.4%。土壤硝态氮在250~1000 μm團聚體與1000~2000 μm團聚體中含量較高,土壤速效鉀、微生物量碳氮含量表現為随土壤團聚體直徑的增大而提高,而速效磷則随土壤團聚體直徑的增大而降低。 【結論】 設施菜田土壤團聚體優勢粒級為 > 2000 μm團聚體和250~1000 μm團聚體,配施稭稈模式顯著提高土壤團聚體的機械穩定性。有機肥/稭稈替代化肥模式提高土壤各級團聚體有機碳、全氮、硝态氮和速效磷含量。設施菜地土壤有機碳氮主要分布在250~1000 μm團聚體和 > 2000 μm團聚體中,而微生物量碳、氮含量随土壤團聚體直徑的減小而呈增加的趨勢。
渭北旱塬管理措施對冬小麥地土壤剖面物理性狀的影響
王歡, 付威, 胡錦昇, 樊軍, 郝明德
2019, 25(7): 1097-1106.   doi: 10.11674/zwyf.18301
摘要(59) HTML全文(31) PDF 892KB(1) 相關文章
摘要:
【目的】 研究黃土高原旱作農業區不同施肥覆蓋措施對冬小麥地0—40 cm土壤剖面物理性質的影響,可為保持良好的土壤物理性狀,探求适合渭北旱塬可持續的田間管理措施提供參考。 【方法】 基于設在渭北旱塬15年的田間定位試驗,選取NP (N 150 kg/hm2 + P 75 kg/hm2)、NPK (NP + K 30 kg/hm2)、NPB (NP + biochar 14.0 t/hm2)、NPFFT (NP配合地膜夏閑期覆蓋)、NPFGT (NP配合地膜生育期覆蓋) 和NPFWT (NP配合地膜全年覆蓋) 共6個處理。于2017年冬小麥收獲期采集剖面土樣,對0—10 cm、10—20 cm、20—30 cm和30—40 cm土層土壤含水量、土壤容重、飽和導水率和水穩定性團聚體等相關土壤物理性質進行測定與分析。 【結果】 與NP相比,NPK處理降低了收獲期0—20 cm土壤容重,增加了耕層土壤總孔隙度和0—40 cm土層 > 2 mm水穩定性團聚體含量,0—10 cm土層 > 2 mm水穩定性團聚體含量顯著提高了1.3倍 ( P < 0.05);NPB處理,收獲期耕層土壤容重降低,土壤總孔隙度增加,表層土壤飽和導水率顯著降低27.9%,剖面土壤含水量和 > 2 mm水穩定性團聚體含量均增加,且表層 > 2 mm水穩定性團聚體含量顯著提高了1.0倍;NPFFT處理收獲期剖面土壤含水量降低,耕層土壤容重增加,總孔隙度降低;NPFGT處理收獲期耕層土壤容重和剖面土壤含水量均增加,耕層總孔隙度降低,剖面土壤飽和導水率降低,尤其表層顯著降低60.2%;NPFWT處理收獲期耕層土壤容重增加,總孔隙度降低,表層土壤飽和導水率降低,但10—40 cm土壤飽和導水率平均提高57.5%,剖面土壤含水量、> 2 mm水穩定性團聚體含量、平均重量直徑和幾何平均直徑均增加。受當地傳統耕作深度的影響,不同施肥覆蓋措施對土壤容重、飽和導水率和孔隙度的影響主要集中在0—20 cm土層,對20—40 cm土層影響較小。 【結論】 在氮磷肥配施的基礎上,增施鉀肥、生物炭和地膜全年覆蓋均有利于改善試驗農田土壤物理性質,但從經濟投入和對土壤物理性狀改良程度方面考慮,增施鉀肥和地膜全年覆蓋這兩種處理是保持渭北旱塬良好土壤剖面物理性質的有效措施。
添加不同外源氮對長期稭稈還田土壤中氮素轉化的影響
叢日環, 張麗, 魯豔紅, 聶軍, 李小坤, 任濤, 魯劍巍
2019, 25(7): 1107-1114.   doi: 10.11674/zwyf.18295
摘要(46) HTML全文(21) PDF 738KB(2) 相關文章
摘要:
【目的】 稭稈還田能夠改變土壤中各活性氮庫的含量與比例,進而影響土壤氮素供應能力。本文研究了長期稭稈還田條件下添加不同外源氮對土壤中不同形态氮素的影響,旨在明确長期稭稈還田土壤活性氮庫的含量差異。 【方法】 長期定位施肥試驗點位于湖南省望城縣 (112°80′ N、28°37′ E,海拔高度 100 m)。試驗開始于1981年,供試土壤為第四紀紅色黏土發育的水稻土,輪作制度為稻—稻—冬閑。2014年晚稻收獲後,采集單施化肥和長期稭稈還田配施化肥兩個處理的耕層土壤樣品,開展室内培養試驗。每個土壤樣品設置滅菌和不滅菌兩組主處理,在主處理下設:對照 (CK)、添加尿素 (N 150 kg/hm2,U)、添加稭稈 (N 150 kg/hm2,S) 和添加尿素和稭稈 (N 300 kg/hm2,U + S) 四個副處理,4次重複。在25℃下恒溫培養5、10、20、30、50、90、130天時,分析土壤铵态氮、硝态氮、微生物氮和可溶性有機氮含量。 【結果】 1) U、S和U + S處理均顯著提高土壤铵态氮和硝态氮含量,高低順序為U > U + S > S > CK。非滅菌條件下,U處理的土壤铵态氮含量較其他處理高出90.8%~288%。2) 滅菌後土壤铵态氮長期維持在較高水平,其向硝态氮轉化過程受阻。在培養90天内,土壤硝态氮、微生物氮和可溶性有機氮含量均處于較低水平。3) 而不滅菌條件下,各處理土壤硝态氮均在培養50 天後迅速增加,至培養結束土壤硝态氮達最大值 (117.43~243.17 mg/kg)。4) 土壤微生物氮和可溶性有機氮分别于培養20天 (106.72~244.01 mg/kg) 和30天 (95.76~140.63 mg/kg) 時達到最大值。5) 至培養結束,滅菌條件下長期NPKS土壤中U + S處理可溶性有機氮顯著高于其他處理,較U和S處理分别提高51.55%和29.96%。 【結論】 添加不同外源氮有利于提高長期稭稈還田土壤中活性有機氮的含量,尤其是添加稭稈和尿素處理,能夠顯著提高土壤氮素的供應能力。
生物質炭對集約化菜地N2O排放和蔬菜産量的影響
馮練, 周俊, 董玉兵, 李雙雙, 熊正琴
2019, 25(7): 1115-1124.   doi: 10.11674/zwyf.18315
摘要(14) HTML全文(10) PDF 954KB(2) 相關文章
摘要:
【目的】 本試驗評價了生物質炭對菜地土壤溫室氣體排放和産量的長期效應。 【方法】 田間試驗在江蘇省南京市集約化種植菜地進行。共設置4個處理,分别為對照 (CK)、單施氮肥處理 (N)、施用氮肥 + 新生物質炭 (NCF,CF在2016年6月施用) 以及施用氮肥 + 4年陳化生物質炭 (NCA,CA在 2012 年6月施用)。生物質炭施用量為40 t/hm2。2016年11月至2017年11月連續種植4季蔬菜,分别為小青菜、空心菜、苋菜、菠菜,并伴有休耕期。每季蔬菜施氮量均為N 240 kg/hm2,其中空心菜收獲三茬,在第一茬收獲後按照N 240 kg/hm2 追肥一次。采用靜态暗箱–氣相色譜法測定N2O濃度。 【結果】 觀測期内各處理菜地N2O排放主要集中在第二季和第三季,其單位産量N2O排放量分别為0.038~0.131 kg/t和0.107~0.482 kg/t,而第一季和第四季的單位産量N2O排放量分别是0.033~0.209 kg/t和0.007~0.070 kg/t。土壤溫度和礦質氮變化未顯著影響土壤N2O排放通量;整個觀測期内土壤充水孔隙度 (WFPS) 介于37%~93%之間,土壤含水量變化顯著影響 (P < 0.01) 土壤N 2O排放通量。與N處理相比,整個輪作周期内NCF和NCA處理N2O周年累積排放量和周年排放系數均顯著降低,兩個施生物質炭處理之間差異不顯著;NCF處理N2O周年累積排放量和周年排放系數降幅分别為35.6%和46.2%,NCA處理降幅分别達38.8%和49.9%。與N處理相比,NCF和NCA處理均增加了集約化菜地蔬菜産量,增幅分别為4.6%和17.9%,NCA處理達到顯著水平,兩個施生物質炭處理之間差異不顯著。此外,NCF和NCA處理分别顯著降低單位産量N2O排放量49.8%和41.3% (P < 0.01)。 【結論】 在集約化菜地土壤中經4年陳化後的生物質炭仍然具有較強的減排和增産能力。與新施入的生物質炭相比,施用4年後的生物質炭增産效果更顯著;施用生物質炭對集約化蔬菜生态系統減排和改善作物生産具有長期效應。
長江中遊地區稻麥生産系統碳足迹及氮足迹綜合評價
陳中督, 徐春春, 紀龍, 方福平
2019, 25(7): 1125-1133.   doi: 10.11674/zwyf.18308
摘要(18) HTML全文(14) PDF 583KB(3) 相關文章
摘要:
【目的】 長江中遊地區是我國重要的稻麥輪作區,為保障我國糧食安全起到至關重要的作用。農業生産是主要的溫室氣體和活性氮排放源,定量評估稻麥系統碳足迹和氮足迹對實現該地區低碳綠色農業具有重要的意義。 【方法】 本研究基于農戶調查問卷,通過生命周期評價法,系統分析長江中遊地區稻麥生産系統碳足迹和氮足迹構成及大小,并進一步分析了其影響因素。 【結果】 長江中遊地區稻麥生産系統單位面積碳足迹和氮足迹分别為CO2-eq 7728.8 kg/hm2和N-eq 190.6 kg/hm2。CH4排放和NH3排放分别是長江中遊地區稻麥生産溫室氣體排放和活性氮排放的主要來源,分别占稻麥生産碳足迹和氮足迹的39.0%和91.8%。逐步回歸分析表明,稻麥生産碳足迹和氮足迹主要受柴油和肥料的影響。在調研的稻麥生産農戶中發現種植規模與碳足迹和氮足迹呈顯著負相關關系,與小規模稻麥種植相比,大規模種植單位産量碳足迹和氮足迹分别降低了22.6% 和43.9%。稻麥生産系統單位産量碳足迹、氮足迹随着産量的增加呈顯著增加趨勢。 【結論】 大力發展節肥節水技術,同時構建機械化、規模化農作種植模式是實現長江中遊地區農業節能減排和綠色高效的重要途徑。
普通和控釋尿素配合深施提高冬小麥花期旗葉光合性能與氮素利用效率
董慶玲, 婁煥昌, 張慧, 趙若林, 鄭賓, 李增嘉, 李耕, 甯堂原
2019, 25(7): 1134-1145.   doi: 10.11674/zwyf.18285
摘要(51) HTML全文(17) PDF 750KB(3) 相關文章
摘要:
【目的】 探究在不同尿素類型與施用深度下,冬小麥開花後旗葉光合性能和光系統Ⅱ (PS Ⅱ) 性能及氮素利用的差異,以期為協同提高氮素利用效率與籽粒産量,簡化小麥生産過程提供理論依據。 【方法】 于2015—2016年與2016—2017年冬小麥生長季進行試驗,以‘濟麥22’為供試材料,采用二因素裂區試驗設計,尿素類型處理 (T) 為主區,施用深度處理 (D) 為裂區。尿素類型包括普通尿素處理 (T1,基追比為4∶6) 與普通和控釋尿素配施處理 (T2,普通尿素、硫包膜尿素、樹脂包膜尿素以4∶3∶3混合一次性基施),施用深度為地下5 cm (D1) 與10 cm (D2) 。測定了開花後旗葉氣體交換參數和葉綠素熒光誘導動力學曲線 (OJIP) ,及不同生育時期地上植株氮素積累量。 【結果】 2年試驗結果表明,相較于普通尿素處理,普通和控釋尿素配施處理可顯著提高冬小麥有效穗數和千粒重,對穗粒數影響不顯著;施用深度對2016—2017年千粒重影響顯著,對2年單位面積有效穗數和穗粒數影響不顯著;普通和控釋尿素配合深施處理 (T2D2) 産量顯著高于其它處理。尿素類型和施用深度對氣體交換參數影響顯著,普通和控釋尿素配合深施處理可顯著提高花後旗葉淨光合速率 (Pn) 和氣孔導度 (Gs) ,顯著降低胞間CO2濃度 (Ci) ,相對延長了高光合持續期。普通和控釋尿素配合處理較普通尿素處理顯著提高了旗葉光系統Ⅱ (PS Ⅱ) 反應中心對光能的吸收 (φPo) 、轉化 (φEo) 以及電子在電子傳遞鍊中轉移的效率 (ψo) ;顯著改善了電子傳遞鍊供體側 (Wk) 和受體側 (Vj) 性能,有效提高了産量形成期光合性能的穩定性。同一尿素類型下,深施處理對光系統Ⅱ (PSⅡ) 性能的改善大于淺施處理。相較于普通尿素處理,普通和控釋尿素配施處理可顯著提高冬小麥生育中後期植株氮素積累量;相較于淺施處理,深施處理對冬小麥不同生育期氮素積累均有不同程度的提高。除對2016—2017年氮素生理利用率 (NPE) 影響不顯著外,普通和控釋尿素配合深施處理顯著提高了2年冬小麥氮肥農學利用效率 (NAE)、氮肥偏肥生産力 (PEPN)、成熟期氮肥表觀回收率 (NRE) 和2015—2016年氮素利用效率。 【結論】 普通尿素與控釋尿素配合深施可顯著提高冬小麥花期旗葉光合性能,促進氮素利用,增加産量,有利于冬小麥産量與氮肥利用之間的協同提高,省時增效效果明顯,是本試驗中最佳組合模式。
長期不同施肥對水稻幹物質和磷素積累與轉運的影響
劉彥伶, 李渝, 白怡婧, 黃興成, 張雅蓉, 張萌, 張文安, 蔣太明
2019, 25(7): 1146-1156.   doi: 10.11674/zwyf.18335
摘要(40) HTML全文(13) PDF 558KB(1) 相關文章
摘要:
【目的】 磷是制約黃壤生産力的重要限制因子,提高作物的磷效率是農業科學研究的熱點之一。探讨不同施肥模式對水稻幹物質和磷素積累與轉運的影響,為黃壤稻田合理施用磷肥提供理論依據。 【方法】 依托22年的黃壤 (水田) 長期定位試驗,選取其中6種施肥模式:不施肥 (CK);不施磷肥 (NK);平衡施用化肥 (NPK);單施有機肥 (M);1/2有機肥替代1/2 NP (0.5 MNP);有機肥化肥配施 (MNPK)。除CK和MNPK外,NK、NPK、M、1/2 MN處理為等氮量165 kg/hm2,施磷量依次為P2O5 0、82.5、79.4、81.0 kg/hm2,MNPK施N 330 kg/hm2、P2O5 161.9 kg/hm2。于水稻分蘖期、開花期及成熟期,采集水稻植株樣品,分析比較各處理水稻産量、幹物質和磷素積累與轉移特征、磷肥吸收利用效率的差異。 【結果】 水稻産量、幹物質和磷素積累量大小順序均表現為MNPK > M > 0.5 MNP > NPK > CK > NK。磷素積累快速增長開始 ( t1) 和結束 (t2) 時間均較幹物質積累提前2~8 d和5~20 d,且磷素積累快速增長持續時間 (Δt) 也較幹物質縮短了4~12 d,表明磷素快速吸收較幹物質早,且持續時間短。處理NK、NPK、0.5 MNP、MNPK幹物質最大增長速率 (Vm) 出現時間 (t0) 以及t1t2分别比CK和M處理滞後5~10 d、1~4 d、6~16 d,Δt延長了1~14 d。各處理幹物質和磷素積累的Vm均表現為M、MNPK > 0.5 MNP、CK > NPK > NK。水稻籽粒幹物質積累量主要來源于花後幹物質積累,磷素積累量則主要來源于花前磷素積累向籽粒的轉運,各處理花後幹物質積累率為29.5%~43.4%,施用化肥各處理顯著高于CK和M處理,各處理花前磷素積累率為60.5%~85.6%,大小為CK > NPK、M > NK、0.5 MNP、MNPK。與NPK處理相比,M和0.5 MNP處理磷肥吸收效率、磷肥偏生産力、磷肥利用率分别顯著提高了0.43 kg/kg、48.9 kg/kg、40.8個百分點和0.26 kg/kg、32.2 kg/kg、25.3個百分點。 【結論】 黃壤地區水稻栽培中長期缺磷不利于花後幹物質的積累,也不利于花前磷素的積累,嚴重制約水稻産量和磷吸收量的提高。在氮磷鉀投入平衡前提下,長期單施有機肥可促進花前幹物質和磷素的積累及其向籽粒的轉運,但不利于花後幹物質和磷素的積累,長期單施化肥可延長幹物質和磷素積累的快速增長持續時間,但最大增長速率較小,而長期有機無機配施均較有利于促進水稻花前和花後幹物質和磷素的積累,水稻産量和磷肥利用率均較高,是最合理的施肥方式。
不同磷水平下小麥蠶豆間作對根際有效磷及磷吸收的影響
張夢瑤, 肖靖秀, 湯利, 鄭毅
2019, 25(7): 1157-1165.   doi: 10.11674/zwyf.18346
摘要(17) HTML全文(15) PDF 552KB(2) 相關文章
摘要:
【目的】 探明不同磷水平下小麥–蠶豆間作對根際有效磷含量及作物磷吸收量的影響,提高磷肥利用率。 【方法】 2015—2016和2016—2017兩季田間試驗在雲南農業大學試驗基地耕作紅壤上進行,供試小麥品種為雲麥-52,蠶豆品種為玉溪大粒豆。設施P2O5 0 (P0)、45 (P45) 和90 kg/hm2 (P90) 三個水平,和單作 (M,包括小麥單作MW和蠶豆單作MF) 和間作 (I) 兩種種植模式。每季在小麥分蘖期、拔節期、抽穗期、灌漿期和成熟期,蠶豆分枝期、開花期、結莢期、籽粒膨大期、收獲期采取根際土樣測定有效磷含量。在小麥蠶豆收獲期測定單、間作小麥、蠶豆産量,并測定作物地上部磷含量。計算土地當量比 (LER) 來衡量間作優勢,并用磷肥農學利用率來反映磷肥的吸收效率。 【結果】 與單作相比,在P0、P45、P90水平下,2016年間作種植顯著提高了小麥籽粒産量12.5%、21.7%和17.3%,2017年間作蠶豆産量較單作分别降低了16.8%、11.7%和8.2%。三個磷水平下,小麥–蠶豆間作具有産量優勢,土地當量比 (LER) 為0.95~1.18。與常規施磷水平 (P90) 下的單作相比,小麥–蠶豆間作條件下,磷肥減施1/2 (P45) 并未降低小麥和蠶豆産量。間作種植對小麥根際有效磷含量無顯著影響 (除2016年成熟期外),但2017年,在蠶豆分枝期、開花期、結莢期,間作則分别降低蠶豆根際有效磷含量20.8%、44.5%和18%。與P90單作相比,間作P45處理幾乎不會降低小麥、蠶豆根際有效磷含量。小麥、蠶豆磷吸收量主要受磷水平的調控,種植模式對小麥和蠶豆磷的吸收量及磷肥農學利用率均沒有影響。 【結論】 在本試驗條件下,小麥–蠶豆間作提高了小麥籽粒産量,降低了蠶豆産量;間作種植主要是改變了蠶豆生育前期根際有效磷含量,但對作物的磷吸收量沒有影響。小麥–蠶豆間作具有減施磷肥、維持作物産量和根際土壤有效磷的潛力。
礦山生态型水蓼對施用豬糞土壤中磷的吸取淨化效果
魏文靜, 李廷軒, 張錫洲
2019, 25(7): 1166-1172.   doi: 10.11674/zwyf.18282
摘要(56) HTML全文(28) PDF 579KB(1) 相關文章
摘要:
【目的】 針對豬糞不合理利用導緻土壤中磷過剩和磷流失的突出問題,明确磷富集植物礦山生态型水蓼 (Polygonum hydropiper) 對施用豬糞土壤磷的吸取淨化效果,為高效提取施用豬糞土壤中的過量磷,降低磷素的流失風險提供科學依據。 【方法】 采用微區模拟試驗,根據農田磷肥安全用量 (< 200 kg/hm2),設1、2、3 kg/m2共3個豬糞用量,以不施豬糞為對照 (CK),共4個處理,每處理3次重複。在礦山生态型水蓼收獲期 (移栽後3個月) 采集植物地上部,采用微波消解儀 (CEM MARS5, USA) 消解—全自動間斷化學分析儀 (AQ2, UK) 測定植株磷含量,分析礦山生态型水蓼對豬糞處理土壤中磷的富集能力。在礦山生态型水蓼移栽前和收獲後按5點采樣法分别采取0—20 cm和20—40 cm土層土壤樣品,測定土壤樣品中的水溶性磷和有效磷含量,分析種植礦山生态型水蓼前後豬糞處理土壤中易溶性磷含量的變化情況。 【結果】 不同用量豬糞處理下,礦山生态型水蓼地上部生物量較不施豬糞處理分别顯著增加了18.4、24.6和42.0 g/株,最大時高達不施豬糞處理的2.16倍。各豬糞處理礦山生态型水蓼地上部磷含量顯著高于不施豬糞處理,較不施豬糞處理分别增高了0.60、0.91和1.49 g/kg,最高為施豬糞處理的1.53倍。礦山生态型水蓼地上部磷積累量随豬糞用量的增加而顯著增大,較不施豬糞處理分别增加了P 84.0、124和236 mg/株,最高為不施豬糞處理的3.32倍。各處理下,種植礦山生态型水蓼後0—20 cm土層中的水溶性磷和有效磷含量與種植前相比均顯著降低,水溶性磷含量降低了74.9%~81.5%,有效磷含量降低了48.9%~60.0%;20—40 cm土層的水溶性磷和有效磷含量均無明顯變化。 【結論】 種植礦山生态型水蓼能顯著減少表層土壤中水溶性磷和有效磷量,高效吸取淨化豬糞帶入土壤中磷。因此,在高磷含量的土壤上種植、收獲礦山生态型水蓼,是降低土壤磷素流失風險的有效生物手段。
低鉀脅迫下外源生長素對煙草根系生長及鉀吸收的影響
郭澤, 李子紳, 代曉燕, 王英鋒
2019, 25(7): 1173-1184.   doi: 10.11674/zwyf.18321
摘要(31) HTML全文(13) PDF 976KB(2) 相關文章
摘要:
【目的】 探明生長素參與低鉀脅迫下植株根系的生長發育及吸鉀機制,同時為提高植物體内鉀素水平提供理論依據。 【方法】 采用室内水培法,以模式植物煙草為試驗材料,通過設置2個鉀濃度 (5、0.15 mmol/L) 和5個外源生長素 (3–吲哚乙酸) 濃度 (0、5、10、20、40 μmol/L),對植物根系生理特征、内源生長素濃度、鉀素累積及鉀吸收動力學和相關鉀離子通道基因轉錄表達進行比較研究。 【結果】 1)與正常鉀水平相比,在低鉀脅迫條件下,植株地上部幹重顯著降低15.6%;根系掃描8項指标中,除根平均直徑外,其餘7項指标值均顯著降低;ATPase活性顯著降低43.3%;主根尖、側根尖及葉片内源生長素濃度顯著升高;鉀吸收動力學參數Vmax、Km值分别顯著降低了89.2%、99.6%;植株根系、葉片鉀濃度分别顯著降低了93.0%、62.2%;根系中内流型鉀離子通道基因Ntkc1的表達量顯著降低56%。2)添加外源生長素後,正常供鉀植株的根系幹物質重、根系活力、主根尖及側根尖内源生長素濃度有增加的趨勢,Vmax值和内流型鉀離子通道基因NKT2NtKC1的表達量明顯增加;低鉀條件下,植株表現出和正常供鉀相似的規律,除此之外,低鉀植株的根系生長得到明顯改善,ATPase活性和地上地下部鉀素濃度明顯增加,外流型鉀離子通道基因Ntork1的表達量明顯降低。3)當添加生長素濃度為10 μmol/L時,與未添加生長素相比,正常供鉀植株的地上地下部幹重顯著增加了6.05%、8.54%;根體積及根系交疊數顯著增加16.5%、23.2%;根系活力顯著增加了298%;Vmax值顯著增加了118%;低鉀植株地上地下部幹重與不添加相比顯著提高了5.61%、28.6%;根系活力達到113 μg/(g·h), FW,為無添加生長素時的3.3倍;根系ATPase活性相對增加了87.5%;根系鉀濃度顯著增加250%;鉀離子通道基因NKT2在根系中表達量顯著增加了7.04倍,Ntork1在根系及葉片中表達量顯著降低了49.5%、72.5%。 【結論】 低鉀脅迫影響煙草根系生長及植株對鉀素的吸收累積,添加适當濃度外源生長素可改善植株根系生長發育狀況,增加内流型鉀離子通道基因NKT2NtKC1的表達量,降低外流型鉀離子通道基因Ntork1的表達量,且提高植株鉀吸收動力學參數Vmax值、降低Km值,從而提高了植株對鉀離子的吸收能力與親和力,進而增加植株鉀素濃度。
不同生态型拟南芥耐铵毒害差異的生理機制
韓慶芬, 陳海飛, 張振華
2019, 25(7): 1185-1193.   doi: 10.11674/zwyf.18355
摘要(20) HTML全文(12) PDF 996KB(1) 相關文章
摘要:
【目的】 利用拟南芥生态型群體研究拟南芥耐铵毒害的生理機制,為挖掘耐铵基因提供生理基礎及理論指導。 【方法】 共收集了95份生态型拟南芥材料,采用水培實驗方法,将拟南芥幼苗移栽後在正常培養液(2 mmol/L NO3-N處理)中培養8天,然後轉移至含有1 mmol/L (NH4)2SO4的營養液(2 mmol/L NH4+-N處理)中培養8天,收獲後,測定植株全氮量、地上部遊離铵含量,以及谷氨酰胺合成酶 (GS) 活性;培養3天後取樣,采用RT-PCR技術分析根部主要的铵态氮轉運蛋白基因AMT1;1AMT1;2的表達水平;拟南芥幼苗移栽後在正常培養液中培養8天,轉移至豐度為5%的1 mmol/L (15NH4)2SO4中培養,分别處理3 h、6 h和24 h取樣,用于同位素分析。 【結果】 2 mmol/L铵态氮處理下拟南芥群體地上部的生長被顯著抑制,并且大量遊離铵離子累積于地上部,铵态氮下拟南芥群體體内铵含量是對照硝态氮下的1.5倍以上,其中Si-0生态型在铵态氮下铵含量為19.17 μmol/g, FW,是對照的20倍。在硝态氮培養條件下,内源铵的含量與拟南芥地上部生長呈顯著負相關,铵态氮培養條件下,地上部生長與铵含量同樣呈較高的負相關性,因此内源铵含量少的生态型拟南芥在铵态氮下亦耐铵,所以本研究以拟南芥群體組織内铵含量為主因子,篩選出耐铵拟南芥生态型Or-1、Ta-0,HSM和铵敏感拟南芥生态型Rak-2、Lpv-18、Hi-0,結果表明铵敏感生态型在硝态氮下铵含量是耐铵生态型的1.7倍至10倍。耐铵拟南芥生态型铵轉運蛋白基因AMT1;1AMT1;2的表達水平較铵敏感拟南芥高,植株全氮和地上部15N标記試驗結果表明,耐铵拟南芥铵态氮吸收速率高于敏感型。并且耐铵拟南芥生态型在兩種氮形态下其谷氨酰胺合成酶 (GS) 活性均顯著高于铵敏感生态型,在硝态氮培養條件下GS活性是铵敏感生态型的1.1~1.8倍,在铵态氮培養條件下是1.2~1.6倍,說明耐铵拟南芥生态型的铵同化能力強于敏感型。 【結論】 耐铵生态型拟南芥是通過更高的谷氨酰胺合成酶 (GS) 活性将大量的遊離铵同化以減少植株體内遊離铵含量,從而減輕植株铵毒害;而不是通過減少铵态氮的吸收。
乙烯利對蘋果矮化砧T337幼苗硝态氮吸收、分配和利用的影響
李秀麗, 鄭緒峰, 姜遠茂, 魏紹沖
2019, 25(7): 1204-1210.   doi: 10.11674/zwyf.18267
摘要(152) HTML全文(20) PDF 695KB(2) 相關文章
摘要:
【目的】 本試驗探究葉片噴施乙烯利對蘋果矮化砧T337幼苗15N-NO3吸收利用和分配的影響,為蘋果生産中氮肥的合理施用提供科學依據。 【方法】 供試材料為T337幼苗,進行水培試驗。幼苗先在NO3 濃度為10 mmol/L 的改良Hoagland營養液中預處理32天,然後饑餓培養7天,進行乙烯利處理試驗。試驗設葉面噴施乙烯利200 μL/L (E1) 和400 μL/L (E2) 2個濃度,以噴清水為對照 (CK)。分别于噴施後第0、4、8、12、16、20天取樣測定幼苗的根系活力,根部和葉片中硝酸還原酶活性及谷氨酰胺合成酶活性;于第20天 (試驗結束),取樣分析幼苗15N吸收、分配及利用率。 【結果】 各處理蘋果矮化砧T337幼苗根系活力随處理時間延長呈現先升後降的趨勢,在第8天均達到最大值,不同處理間差異顯著。6次取樣檢測結果,E1、E2處理的幼苗根系活力均明顯高于CK,E2處理又高于E1。不同處理幼苗根和葉片中硝酸還原酶和谷氨酰胺合成酶活性均在處理後第8天達到高峰。E1、E2處理的兩種酶活性在處理後12天内高于對照,16~20天低于對照。對照和E1處理的幼苗葉片中硝酸還原酶活性在20天内一直高于同時期的根系,而E2處理隻在12天内葉片硝酸還原酶活性高于根系,16天後根系高于葉片。E1處理葉片幹重明顯高于對照,E2處理根系和葉片幹重分别比對照增加87.0%和28.8%,幼苗根冠比也顯著高于對照。乙烯利能夠明顯提高幼苗氮肥利用率,促進氮素向幼苗根系部位分配。E1和E2處理15N利用率分别比對照高出3.44個百分點和15.32個百分點,根系15N分配率比對照分别高33.32%、67.40%。 【結論】 葉面噴施乙烯利可以影響幼苗根系及葉片中硝酸還原酶和谷氨酰胺合成酶活性,增加T337幼苗的生物量,提高根冠比;并且可顯著提高幼苗對硝态氮的利用率,增大15N在幼苗根系中的分配率,其中以400 μL/L乙烯利的處理效果最好。
钼對桃樹葉片低溫傷害的緩解作用
郜懷峰, 彭福田, 肖元松, 張亞飛, 王國棟, 孫希武, 賀月
2019, 25(7): 1211-1221.   doi: 10.11674/zwyf.18274
摘要(218) HTML全文(18) PDF 993KB(1) 相關文章
摘要:
【目的】 研究低溫脅迫下钼酸铵緩解桃葉片凍害的生理學和生物學機制,以期為生産中緩解桃樹低溫脅迫傷害提供理論參考。 【方法】 以20個葉片的毛桃實生苗為試材進行了钼酸铵适宜噴施濃度盆栽試驗。設噴施不同濃度钼酸铵 (0%、0.01%、0.04%、0.08%、0.12%),每隔5天噴施一次,每次噴施50 mL,連續噴施三次。之後又進行低溫 (0℃) 處理,在0℃下處理0 h、12 h、24 h、48 h後,測定葉片凍害指數、相對電導率、脯氨酸、可溶性糖等抗凍相關指标,篩選出最适钼酸铵濃度。低溫生物學響應盆栽試驗采用相同葉齡幼苗,钼酸铵噴施濃度為0.04%,同樣體積和頻次噴施三次後,進行幼苗在常溫 (20℃) 和低溫 (0℃) 處理,處理0 h、24 h、48 h後,取相同葉位功能葉片測定可溶性糖、脯氨酸、抗氧化酶活性和丙二醛含量,部分樣品液氮速凍,–80℃保存,測定LOS5/ABA3P5CS1RCI3表達量。 【結果】 1) 钼酸铵噴施濃度試驗表明,低溫脅迫下,與清水處理相比,0.01%、0.04%、0.08%、0.12%钼酸铵處理的毛桃實生苗葉片凍害指數分别顯著降低了23.8%、38.4%、29.6%、24.0%;相對電導率分别顯著降低了5.10%、7.19%、3.77%、5.03%;葉片SPAD值、淨光合速率降低幅度顯著減緩;葉片中脯氨酸含量分别提高了0.89%、11.7%、8.54%、5.06%;可溶性糖含量分别提高了1.95%、9.64%、6.73%、4.50%。所有處理中以0.04%钼酸铵處理的效果最好。2) 生物學響應試驗結果表明,在低溫脅迫下,與CK相比,0.04%钼酸铵處理的桃實生苗葉片中LOS5/ABA3P5CS1RCI3表達量顯著提高,處理24 h後分别提高了2.76倍、2.64倍、1.50倍;處理48 h後分别提高了 2.54倍、2.29倍、1.66倍;處理48 h後,葉片可溶性糖和脯氨酸含量分别顯著提高了8.27%和8.69%,過氧化氫酶 (CAT)、過氧化物酶 (POD)、超氧化物歧化酶 (SOD) 活性分别顯著提高了1.98%、11.79%、9.15%;丙二醛 (MDA) 含量顯著降低了10.8%。 【結論】 低溫脅迫下,桃實生苗噴施0.04%钼酸铵處理,可顯著增加抗凍相關基因 LOS5/ABA3P5CS1RCI3的表達量,提高葉片可溶性糖、脯氨酸含量及抗氧化酶活性,緩解低溫脅迫下葉片細胞膜氧化傷害,減輕低溫脅迫對桃實生苗的傷害。
雲南咖啡種植區土壤養分狀況及影響咖啡生豆品質的主要因素
馬關潤, 劉汗青, 田素梅, 白學慧, 趙明珠, 李錦紅, 蕭自位
2019, 25(7): 1222-1229.   doi: 10.11674/zwyf.18333
摘要(14) HTML全文(10) PDF 607KB(1) 相關文章
摘要:
【目的】 為深入了解雲南主要咖啡産區的土壤養分狀況及其對咖啡生豆品質的影響,本文對雲南主要咖啡産區的土壤及咖啡生豆進行了采樣分析。 【方法】 在雲南咖啡種植區共采集咖啡生豆樣品38份、土壤混合樣品49個,土壤采樣深度為0—20 cm。測定了土壤有機質、pH、堿解氮、有效磷和速效鉀含量,分析了咖啡生豆中灰分、咖啡因、總糖、還原糖和脂肪含量。根據土壤樣品中各項養分指标确定其隸屬函數類型及阈值,采用主成分分析法求得各指标的權重,運用加乘法算出各土樣的土壤肥力綜合指标值 (IFI),并将IFI值采用歐氏距離聚類方法進行聚類,然後根據IFI值對每個聚類等級進行定義,最後用典型相關分析的方法分析咖啡生豆品質與土壤養分之間的關系。 【結果】 雲南各咖啡種植區的土壤綜合肥力存在顯著變化 (P < 0.05),IFI值主要位于0.43~0.67之間,均值為0.53。IFI值聚類結果可将土壤肥力分為4類,Ⅰ類為适宜 (0.55~0.67)、Ⅱ類為一般 (0.43~0.53)、Ⅲ類為差 (0.35~0.39)、Ⅳ類為較差 (0.24~0.29)。Ⅰ類和Ⅱ類占咖啡種植區域面積的98.8%,其中第Ⅰ類占54.2%,主要分布于德宏與普洱地區;第Ⅱ類占44.6%,主要分布于臨滄和保山地區。各區域IFI值的大小順序為德宏 (0.64) > 普洱 (0.58) > 臨滄 (0.46) > 保山 (0.43)。咖啡生豆品質與土壤養分指标有着顯著的典型相關關系 ( P < 0.05),影響咖啡風味的咖啡因和總糖含量随着土壤速效鉀的升高呈降低趨勢;而影響咖啡醇厚度的脂肪含量則随着土壤pH值和堿解氮的升高而降低。 【結論】 雲南主要咖啡産區的土壤養分狀況适宜咖啡生長,土壤綜合肥力一般。土壤速效鉀、堿解氮含量和pH值對咖啡生豆品質有重要影響,其含量過高或過低均可能降低咖啡生豆的品質。
遠志養分吸收規律及其與藥效成分積累的關系
張潔, 張瑩, 賈小雲, 孫寶旭, 張瑞瑞, 馬存根, 梁建萍
2019, 25(7): 1230-1238.   doi: 10.11674/zwyf.18299
摘要(44) HTML全文(27) PDF 726KB(1) 相關文章
摘要:
【目的】 遠志 (Polygala tenuifolia Willd) 是多年生草本植物,以根入藥,是我國重要的大宗藥材之一。研究遠志的營養元素吸收規律及其與藥效成分積累的關系,為遠志人工栽培中科學施肥及專用肥料的研制提供理論依據。 【方法】 以3年生遠志為研究對象,2017年3月26日幼苗全部返青,從返青後40天 (5月4日) 開始,每隔20 天田間采集植株樣一次,分别測定其根部和地上部幹物質量,氮磷鉀等8個營養元素含量以及根中3類藥效成分 (總皂苷、總黃酮和總酚) 的含量。 【結果】 遠志地上部幹物質積累在整個生育期内呈先升高後下降的趨勢,根部幹物質積累呈直線上升趨勢。返青後40~140 天地上部幹物質積累量大于根,返青後 160~195天生長中心轉移到根,根的幹物質積累量大于地上部。遠志植株對氮素的最大吸收時期在返青後100~140天,吸收量為18.77 g/m2,對磷、鉀的最大吸收時期在返青後140 天,吸收量分别為3.07 g/m2和3.36 g/m2。遠志根中總皂苷、總黃酮、總酚累積量的趨勢基本一緻,均為先升高後降低,累積量均在返青後180天達到最大值。總皂苷積累量出現兩次峰值,分别在返青後140天 (6.28 g/m2) 和180天 (6.43 g/m2),總酚累積量也出現兩次峰值,分别在返青後80天 (2.37 g/m2) 和180天 (4.31 g/m2),總黃酮積累量隻有一次峰值,出現在返青後180天 (2.35 g/m2)。根藥效成分經濟産量在返青後180天達到最高。總黃酮含量與根中鋅元素含量呈顯著正相關 (P < 0.05);總酚含量與根中鋅元素含量呈極顯著正相關 ( P < 0.01)。 【結論】 返青後140~195天是遠志根幹物質積累最快的時期。遠志氮營養最大效率期在返青後100~140天,磷、鉀營養最大效率期在返青後140天。在遠志專用肥料配制中應保證鋅元素的供給,以滿足遠志生長發育的需求,從而有效提高藥效成分的積累。遠志根秋季采挖的最佳時間是返青後180天 (9月25日)。
研究簡報
施肥位置與雜草管理對間作玉米、馬鈴薯生長和産量的影響
張曉雲, 吳伯志, 吳開賢, 張磊磊, 李永賢, 李建, 王超
2019, 25(7): 1239-1246.   doi: 10.11674/zwyf.18287
摘要(308) HTML全文(32) PDF 788KB(5) 相關文章
摘要:
【目的】 施肥和除草是農業生産中兩大重要的管理措施。近年來,施肥位置作為一種精準施肥措施越來越引起關注,本研究調查了施肥位置與雜草防控在玉米、馬鈴薯間作中對作物生長和産量的影響。 【方法】 采用2∶2間作行比,進行了玉米、馬鈴薯間作大田試驗。雜草管理設除草和不除草,施肥位置處理包括:均勻施肥 (HF)、種間行施肥 (TERF) 和種内行施肥 (TRAF),共6個處理,每個處理3次重複。調查了間作玉米、馬鈴薯的株高、生物量、根系總生物量和産量,以及雜草生物量。 【結果】 施肥位置和雜草管理對玉米産量、生物量和株高均有顯著影響,且存在顯著的交互效應 (産量P < 0.001、生物量 P = 0.002、株高P = 0.007)。相比于均勻施肥,在不除草情況下,種間行和種内行施肥均顯著提高了玉米的産量、生物量和株高。而在除草情況下,種内行施肥顯著提高了玉米的産量和生物量,種間行施肥僅顯著增加了玉米的株高。除草對馬鈴薯株高無顯著影響 (P = 0.494),但顯著提高了馬鈴薯産量和生物量 (P < 0.001)。施肥位置對馬鈴薯産量 ( P = 0.114)、生物量 (P = 0.580) 和株高 (P = 0.772) 均無顯著影響。在均勻施肥和種内行施肥下,除草顯著提高根系總生物量 (P < 0.001),但在種間行施肥下則無顯著影響。不論除草與否,與均勻施肥相比,種内行施肥顯著提高了玉米、馬鈴薯的根系總生物量 ( P < 0.001)。施肥位置 ( P = 0.001) 和生長位置 (P < 0.001) 均對雜草生物量有顯著影響。與均勻施肥相比,種内行施肥顯著降低種間行和馬鈴薯種内行的雜草生物量,而種間行施肥對種間行雜草生物量無顯著影響,但顯著降低兩種作物的種内行雜草生物量。 【結論】 在玉米、馬鈴薯間作體系中,種内行施肥結合除草,可顯著促進玉米和馬鈴薯根系發育,抑制雜草生物量,進而提高産量及肥料施用效果。
全球不同氣候區小麥産量構成要素對生殖期增溫的響應
高美玲, 唐靈雲, 吳正肖, 張旭博, 孫志剛, 孫楠, 高永華, 張崇玉
2019, 25(7): 1247-1256.   doi: 10.11674/zwyf.18247
摘要(24) HTML全文(18) PDF 809KB(4) 相關文章
摘要:
【目的】 全球氣候變暖對小麥生長發育有重要影響,尤其是小麥生殖期增溫。然而,全球不同氣候區小麥産量及其構成要素對其生殖期增溫的響應還未系統量化。因此,急需明确全球範圍不同氣候區小麥生長發育對其生殖期增溫的響應特征和一般規律。 【方法】 收集并篩選出全球範圍内,涉及小麥生殖期增溫對其産量構成要素影響的文獻61篇,運用整合分析 (Meta-analysis) 量化生殖期增溫0~5℃和大于5℃的極端高溫對不同氣候區小麥産量及構成要素的影響程度,闡明小麥生殖期内晝夜不同時段增溫對小麥産量的影響規律。 【結果】 生殖期增溫0~5℃對小麥産量及其構成要素均呈顯著負效應,其中小麥産量減少了11.7%,千粒重、穗粒數和穗數分别減少7.4%、5.0%和3.5%。不同氣候區小麥産量降幅對其生殖期增溫 (0~5℃和5~10℃) 的響應不同,具體表現為亞熱帶季風區 (15.2%和38.8%) > 溫帶海洋性氣候和溫帶大陸性氣候 (14.9%和30.6%) > 地中海氣候 (10.6%和15.6%) > 溫帶季風氣候 (9.3%和10.2%);小麥千粒重降幅為溫帶大陸性氣候 (24.7%和21.1%) 和溫帶季風氣候 (10.5%和28.0%) > 溫帶海洋性氣候 (9.7%和15.0%);尤其在生殖期增溫5~10℃,亞熱帶季風和溫帶季風氣候的小麥産量各構成要素降幅比0~5℃更大。另外,小麥生殖期夜間增溫導緻小麥産量的降低 (14.7%) 大于白天增溫 (11.3%)。 【結論】 全球不同氣候區小麥生殖期增溫造成小麥減産主要是由于千粒重和穗粒數的顯著減少,而且小麥生殖期夜間增溫對小麥産量的負效應大于白天增溫。本文研究結果可為未來小麥育種提供新視角,也可為應對氣候變化、維持或提高小麥産量提供科學依據。
改性再生油合成可降解材料制備緩釋肥的技術參數研究
王倩, 熊玉竹, 羅惠元, 江猛, 張清坡, 謝蘭
2019, 25(7): 1257-1264.   doi: 10.11674/zwyf.18303
摘要(21) HTML全文(11) PDF 1131KB(1) 相關文章
摘要:
【目的】 回收油提純後直接合成的生物基聚氨酯 (PUs),耐濕耐熱性能較差,不适宜于用作肥料緩釋包膜材料。本文在聚氨酯合成過程中引入能提高産品的機械、耐水、抗老化等性能的γ―氨丙基三乙氧基矽烷 (KH550) 對PUs進行改性,并初步測定了該包膜肥料養分的釋放特征。 【方法】 回收的食用油和反複使用的炸油來自貴州省畢節市的餐館。依次用磷酸、蒸餾水、NaOH、NaCl清洗提純後得到再生油。将制得的再生油與過氧乙酸按質量比1∶0.3混合,經過中和、洗滌、蒸餾,與乙二醇反應生成醇化再生油。将醇化再生油與KH550在80℃下按一定比例混合攪拌2 h,制成含KH550分别為0、10%、20%和30%的醇化再生油混合物。在BYC-300型包衣機中加入150 g尿素 (包衣溫度為60℃,轉速為1300 r/min),按尿素重量的3%加入上述混合物,再滴加MDI-50進行包衣,即制備得KH550改性聚氨酯 (K-PUs) 包膜尿素 (PCUs-0、PCUs-1、PCUs-2、PCUs-3)。參考Oertli等方法測定了該包膜肥料的緩釋性能。 【結果】 1) 回收油經過多步提純後得到的再生油仍保持原油的分子結構,含有官能團碳碳雙鍵。2) 再生油經過預改性後明顯增加活性基團羟基,為聚氨酯的合成提供反應基團。3) 通過化學反應将再生油合成為新型生物基聚氨酯,并在聚氨酯合成過程中成功引入矽烷偶聯劑KH550,從而得到改性PUs包膜材料。4) KH550的存在使得改性後PUs的疏水性相比于未改性的提高了48%~74%;孔隙率相比于未改性前降低了31%~54%;熱穩定性相比于未改性的PUs在T5%提高了3%~11%、T50%提高了6%~32%、T80%提高了4%~11%。氮素模拟試驗表明PCUs氮的累積釋放速率明顯降低。改性後的PCUs氮素在第30天累積釋放不超過70%,未改性PCUs氮素在第30天累積釋放超過90%。5) 當KH550含量為20%時,改性PUs具有最大的接觸角和最低的孔隙率,其值分别為113.31°和10.91%,該條件下制備的PCUs綜合性能最佳。 【結論】 以回收油為原料合成新型生物基聚氨酯,需進行醇化後,再與矽烷偶聯劑混合,并加入MDI-50進行反應,形成KH550含量為20%的改性生物基聚氨酯。以該材料包膜的尿素30天氮素累積釋放量不超過70%,可以滿足可降解緩釋肥的要求。
保障我國糧食安全的肥料問題
朱兆良, 金繼運
摘要(4286) [PDF 2130 KB](1914)
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(3570) [PDF 2629 KB](15526)
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。
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(4403) [PDF 1767 KB](1060)
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。
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(3632) [PDF 1194 KB](724)
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。
長期稭稈還田對華北潮土肥力、 氮庫組分及作物産量的影響
趙士誠, 曹彩雲, 李科江, 仇少君, 周衛, 何萍
摘要(3323) [PDF 1272 KB](969)
摘要:
【目的】近年,華北小麥-玉米輪作系統稭稈全量還田已逐步普及,但稭稈還田下土壤氮庫組成的變化并不清楚。本文利用肥料定位試驗,研究了長期稭稈還田(32年)對華北潮土肥力、 氮庫組分和作物産量的影響。【方法】研究選用河北省衡水旱作試驗站長期定位試驗的不施肥(對照CK)和等量氮、 磷肥用量下的0kg/hm2(S0)、 2250 kg/hm2(S1)、 4500 kg/hm2(S2)和9000 kg/hm2(S3)稭稈還田處理。于2012年小麥收獲後采集各處理020 cm土樣,利用新鮮土樣測定微生物量氮、 NH+4-N和NO-3-N;風幹土壤用常規方法測定氮磷鉀全養分、 有機質和pH,用Bremner法測定有機氮(酸解氨基酸态氮、 酸解氨态氮、 氨基糖氮和酸解未知态氮),用Silver-Bremner法測定固定态铵。同時結合長期試驗數據, 分析長期稭稈還田下有機質和作物産量的變化。【結果】與試驗開始前(1981年)相比,長期施用化肥處理的土壤全磷和有機質顯著增加,全氮沒有明顯變化,而全鉀出現降低趨勢(-3.2%);稭稈用量的增加提高了全氮、 全磷和有機質,降低了pH值,但對全鉀沒有影響。酸解氨基酸态氮、 酸解氨态氮和未知态氮為潮土有機氮的主要組分;與CK相比,長期施肥提高了土壤有機氮含量,酸解氨基酸态氮、 酸解氨态氮和氨基糖氮均随稭稈用量的增加而增加,而不同施肥處理對酸解未知态氮和非酸解氮沒有明顯影響。長期化肥施用提高了微生物量氮和晶格固定态铵,稭稈用量的增加進一步提高了微生物量氮,但降低了固定碳铵。施肥沒有明顯影響NH+4-N含量,但長期施用化肥提高了NO-3-N含量,且高量稭稈還田對NO-3-N含量的提高具有促進作用。施肥顯著提高了作物産量,在施用化肥基礎上增施稭稈進一步提高了小麥和玉米産量,且玉米産量随稭稈用量的增加而增加,而高量稭稈還田對小麥産量并沒有顯著影響。【結論】長期化肥(氮、 磷肥)和稭稈結合施用提高了土壤肥力(主要為氮、 磷), 增加了土壤碳固持,但僅玉米稭稈還田導緻了土壤鉀消耗,增加鉀肥投入維持土壤鉀平衡是必要的。長期稭稈還田對酸解氨基酸态氮的貢獻高于酸解氨态氮;高量稭稈還田提高了微生物量氮和NO-3-N含量,但降低了固定态铵含量。長期稭稈還田提高了作物産量,而為保證稭稈還田後茬的作物高産,與之配套的還田方法和田間管理是很必要的。
有機肥和化肥長期施用對土壤活性有機氮組分及酶活性的影響
宋震震, 李絮花, 李娟, 林治安, 趙秉強
摘要(2813) [PDF 1228 KB](1253)
摘要:
本文以中國農業科學院山東禹城長期定位施肥試驗為平台,研究了長期施用有機肥和化肥26年後對土壤活性氮庫不同組分[顆粒有機氮(POM-N)、 可溶性有機氮(DON)、 微生物量氮(SMBN)及輕組有機氮(LFOM-N)]及土壤酶活性的影響。結果表明,與不施肥相比,長期施肥顯著提高了土壤全氮、 顆粒有機氮、 可溶性有機氮、 微生物量氮以及輕組有機氮的含量,長期施有機肥效果好于化肥,施用高量有機肥效果好于施用常量有機肥。常量施用量下,50%有機肥和50%化肥配施處理其土壤全氮和活性有機氮庫各組分含量與高量化肥處理的相當。長期施化肥處理土壤全氮及活性有機氮庫各組分含量随施肥量的增加而顯著增高。POM-N對土壤全氮的貢獻率最高,且明顯受施肥方式的影響,LFOM-N對土壤全氮的貢獻率不随施肥方式的改變而變化。長期施肥處理土壤脲酶、 堿性磷酸酶和蔗糖酶活性顯著增加,它們之間及與土壤全氮、 速效磷及有機碳含量間呈現顯著或極顯著相關性,脲酶活性與土壤各活性氮組分間也存在顯著或極顯著相關性; 但長期施肥後土壤過氧化氫酶的活性低于不施肥
不同有機肥施用量對甯南旱區土壤養分、酶活性及作物生産力的影響
張鵬, 賈志寬, 路文濤, 張曉芳, 孫紅霞, 楊保平
摘要(3493) [PDF 1203 KB](1491)
摘要:
為了給有機培肥技術體系的建立提供依據,在甯南旱區4年有機培肥定位試驗中,以不施有機肥作為對照(CK),設置了3種有機肥施用量處理(高:90 000 kg/hm2、中:60 000 kg/hm2、低:30 000 kg/hm2),對不同處理條件下的土壤養分、酶活性、作物産量及水分利用效率進行了研究。結果表明,在2010年冬小麥收獲後,各處理060 cm土層土壤養分含量、脲酶、堿性磷酸酶、過氧化氫酶和蔗糖酶活性大小順序均為:高、中量有機肥>低量有機肥>不施有機肥,各施肥處理較CK差異顯著(P0.05)。随有機肥施肥量由高到低,産量分别較CK提高35.05%、20.77%和11.51%;作物水分利用效率分别較CK提高38.26%、22.61%和11.88%,差異均極顯著。說明在甯南半幹旱區長期施用有機肥對提高土壤養分、酶活性、冬小麥的産量和水分利用效率有顯著效果。
不同有機肥對黃泥田土壤培肥效果及土壤酶活性的影響
榮勤雷, 梁國慶, 周衛, 劉東海, 王秀斌, 孫靜文, 李雙來, 胡誠
摘要(2291) [PDF 1238 KB](1023)
摘要:
【目的】低産黃泥田在南方稻區廣泛分布,其障礙因素是土壤熟化度低,施用有機肥料是改良黃泥田的重要措施。本文通過田間試驗研究化肥和不同有機肥對低産黃泥田的培肥效果以及土壤碳、土壤氮、土壤磷轉化的相關酶活性的變化規律,為低産黃泥田培肥改良提供理論依據和技術支撐。【方法】試驗地位于湖北省京山縣,種植模式為雙季稻,田間試驗中設6個處理, 分别為 (1)不施肥(CK),(2)單施化肥(NPK),(3)化肥+綠肥(NPKG),(4)化肥+豬糞(NPKM),(5)化肥+稭稈(NPKS),(6)化肥+稭稈+腐熟菌劑(NPKSD),化肥用量相同,配施有機肥處理施用的有機碳量相當。水稻收獲後取耕層土壤樣品,測定不同處理土壤養分和土壤酶活性指标,了解土壤養分和土壤酶活性的變化特征;采用典型相關分析方法,分析土壤養分和土壤酶兩組變量之間的相關關系,研究不同有機肥對低産黃泥田的培肥效果。【結果】有機肥能夠提高土壤堿解氮、速效磷、速效鉀含量,明顯提高早稻和晚稻的産量。有機肥對土壤酶活性有很大影響,配施有機肥不同程度地提高了-葡萄糖苷酶、 -葡萄糖苷酶、 -纖維二糖苷酶、 -木糖苷酶活性;過氧化物酶和脲酶沒有明顯差異;磷酸酶、乙酰氨基葡萄糖苷酶、酚氧化酶活性有所降低。土壤酶活性是評價施肥對土壤肥力影響的重要生物指标,土壤養分和土壤酶活性典型相關分析結果顯示,二者顯著相關,可以用于評估黃泥田土壤肥力變化的酶主要有-葡萄糖苷酶、 -木糖苷酶、 -葡萄糖苷酶、 -纖維二糖苷酶。典型變量排序結果表明,有機肥的培肥效果稭稈>豬糞>綠肥。【結論】低産黃泥田增施有機肥可以顯著提高水稻産量和土壤速效養分含量,施用不同有機肥9種土壤酶活性響應不同,其中-葡萄糖苷酶、-木糖苷酶、-葡萄糖苷酶、-纖維二糖苷酶活性可以用于表征低産黃泥田的肥力變化,不同有機肥的培肥效果為稭稈>豬糞>綠肥。
長期稭稈還田對旱地玉米産量、效益及水分利用的影響
周懷平, 解文豔, 關春林, 楊振興, 李紅梅
摘要(3956) [PDF 1106 KB](650)
摘要:
在我國北方地區的旱作農田,從1992年秋季開始至2011年,進行了連續19年的不同稭稈還田方式的春玉米長期定位試驗,研究稭稈不還田(CK)、 長期稭稈覆蓋還田(SM)、 稭稈粉碎直接還田(SC)、 稭稈養畜糞肥還田(CM)對玉米籽粒産量、 經濟效益和水分利用的影響。結果表明, 1)稭稈還田具有顯著的增産增收效果,19年累計增産13.43~24.28 t/hm2,增産幅度11.57%~20.92%,純效益增加了1283118171 Yuan/hm2; 2)稭稈還田可以減少玉米生育期耗水量、 增加土壤貯水總量、 明顯提高水分利用效率,其中稭稈養畜糞肥還田的增産增收效果以及稭稈覆蓋還田的保水效果最為明顯。不同的降水年型,對玉米産量和水分利用也存在較大影響,正常降水年型玉米産量最高, 偏旱年型玉米水分利用效率最高。豐水年份和偏豐年份應當注意減少降水的無效耗散,稭稈覆蓋還田在偏旱年份的增産效果尤為突 出。
施鉀和稭稈還田對春玉米産量、養分吸收及土壤鉀素平衡的影響
謝佳貴, 侯雲鵬, 尹彩俠, 孔麗麗, 秦裕波, 李前, 王立春*
摘要(3269) [PDF 1138 KB](1077)
摘要:
【目的】明确稭稈還田與施鉀肥對玉米産量、養分吸收與利用以及土壤鉀素平衡狀況的影響,為東北地區玉米稭稈和鉀肥資源合理利用提供科學依據。【方法】試驗于2010~2012年在玉米主産區吉林省公主嶺市朝陽坡鎮大房身村開展,試驗設氮磷肥(NP)、氮磷肥+稭稈還田(NP+St)、氮磷鉀(NPK)、氮磷鉀+稭稈還田(NPK+St)4個處理, 于每年玉米成熟期每處理小區取有代表性的玉米5株,分為稭稈和子粒兩部分,測定地上部幹物重,并測定其氮、 磷、 鉀含量,收獲時取中間四壟玉米按14%水分計産。試驗前和小區玉米收獲後采集020 cm土層土壤樣品,測定土壤速效鉀含量,計算鉀素利用等相關參數,分析不同處理的春玉米産量、養分吸收及土壤鉀素平衡狀況。【結果】施鉀肥和稭稈還田能提高玉米産量,與NP處理相比,NPK+St、NPK、NP+St處理玉米産量分别增加13.8%、 9.6%和3.8%。施鉀肥和稭稈還田可提高玉米稭稈和子粒氮、磷、鉀的吸收總量。與NP相比,NPK、NP+St 和 NPK+St處理氮的吸收總量提高9.4%~24.7%,磷提高12.2%~26.0%,鉀提高6.9%~26.4%,其中NPK+St處理的養分吸收總量最高。稭稈還田結合施鉀肥(NPK+St)有利于提高鉀收獲指數、化肥鉀和稭稈鉀的利用率,其鉀收獲指數,化肥鉀農學效率、回收率、稭稈鉀回收率均高于單施化學鉀(NPK)和稭稈還田處理(NP+St)。其中鉀收獲指數分别提高5.5%和18.8%,化肥鉀農學效率和回收率分别提高8.3%和1.1%,稭稈鉀農學效率和回收率分别提高4.0%和0.7%。稭稈還田結合施用鉀肥(NPK+St)土壤速效鉀含量比NPK和NP+St提高1.9%~4.0%,其表現為NPK+StNP+StNPKNP。NPK+St、NPK、NP+St處理鉀素實際盈虧率分别為15.0%、-51.1%和 -18.1%。【結論】稭稈還田結合施用鉀肥不僅可以提高玉米産量、增加養分吸收總量,還有利于土壤鉀素的收支平衡,提高土壤速效鉀含量,對維持土壤鉀素肥力的穩定具有重要的作用,可在當地農業生産中推廣應用。
http://idkp.juhua657765.cn| http://z7fyla.juhua657765.cn| http://5jl5z.juhua657765.cn| http://foqbsa43.juhua657765.cn| http://43f6g.juhua657765.cn| | | | |