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期刊信息/Journal information
植物营养与肥料学报
植物营养与肥料学报

白由路

双月刊

1008-505X

zwyf@caas.ac.cn

010-82108653

100081

北京中关村南大街12号

植物营养与肥料学报/Journal Plant Nutrition and Fertilizer ScienceCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是中国植物营养与肥料学会主办,中国农科院土壤肥料研究所协办的植物营养与肥料学科方面的专业性学术期刊,是土壤学、肥料学的核心期刊。报道本学科具有创见性的学术论文,新技术和新方法研究报告、简报、文献评述和问题讨论等。其主要内容包括土壤、肥料和作物间关系,养分变化和平衡;各种肥料在土壤中的变化规律和配施原理;农作物遗传种质特性对养分反应;作物根际营养;施肥与环境;施肥与农产品品质;农业生物和生物化学应用;肥料的新剂型新品种的研制、应用及作用机理;本学科领域中新手段、新方法的研究以及与本学科相关联的边缘学科等。稿件采编系统
正式出版
收录年代

    RZWQM2模型模拟地膜覆盖时间对棉田氮素迁移特征和氮肥利用效率的影响

    夏文林涛褚晓升丁奠元...
    114-126页
    查看更多>>摘要:[目的]地膜覆盖时间影响着棉田养分的迁移及氮素利用效率,我们尝试利用根区水质模型(root zone water quality model-version 2, RZWQM2)评估新疆绿洲棉田不同地膜覆盖时间下土壤氮素迁移特征和作物吸收利用率,为优化地膜覆盖方法提供理论依据.[方法]于2017—2018年在新疆进行了棉花田间试验,设覆膜时间分别为40、55、70、85、100天和常规全生育期覆盖对照共6个处理.在苗期—吐絮期测定0—80 cm土层贮水量和硝态氮含量,成熟期测定棉花氮素吸收量.利用全生育期土壤贮水量、硝态氮含量及植株氮养分吸收量的实测数据校正了基于气候因素的RZWQM2模型参数,利用地膜覆盖时间处理的实测数据对模型参数进行验证,最后利用建立的模型计算了2017和2018年棉花生长55~105天期间,地膜覆盖每延长3天棉田土壤剖面的氮素平衡和植株氮素利用率.[结果]以全生育期覆盖处理数据校正后的RZWQM2模型,模拟的2017、2018年不同地膜覆盖时间土壤贮水量和土壤硝态氮含量与实测值之间均方根误差(RMSE)分别为1.14~2.87 mm、2.05~17.28 mg/kg,平均相对误差(MRE)分别在6.61%~20.08%、0.06%~0.57%;与棉株氮素吸收量实测值吻合度均较高,氮素吸收峰值分别出现在94~96和97~99天,最大氮素吸收增长率均出现在85~90天;依据校正后的RZWQM2模型计算,氮素总损失量(氨挥发+反硝化+渗漏)随地膜覆盖时间的增加而下降,地膜覆盖时间达94~99天时氮素渗漏损失最低;氮肥农学效率和生理利用率相较氮素回收率对地膜覆盖时间的变化响应更明显.利用该模型计算的2019和2020年度棉花氮素吸收和利用率随地膜覆盖时间的变化,2020年气温高、降水少,变化曲线趋于抛物线,而2019年更接近于直线.[结论]经过校正与验证,根区水质模型RZWQM2模拟的土壤氮素动态和作物氮素吸收利用值与实测值的均方根误差(RMSE)和平均相对误差(MRE)值均在允许范围之内.利用该模型模拟的棉花氮素吸收量和氮肥利用率随地膜覆盖时间变化的差异反映了气象和土壤因素的影响,因而该模型是新疆棉花生产适宜的地膜覆盖时间的客观和可靠的评估方法.在新疆地区地膜覆盖时间为94~99 d时有利于降低氮素淋溶损失风险,提高棉株氮素利用率.

    RZWQM2模型棉花地膜覆盖时间氮素平衡氮素利用率

    萘乙酸和邻氨甲酰苯甲酸对玉米花后养分吸收及转运的影响

    王志远罗裳韩永亮栗晗...
    127-137页
    查看更多>>摘要:[目的]研究喷施萘乙酸(NAA)和生长素抑制剂(邻氨甲酰苯甲酸,NPA)对玉米花后营养元素吸收及转移的调节作用,为实现不同玉米生产目的效率提供技术手段.[方法]首先以玉米品种郑单958为供试材料进行田间试验,在玉米吐丝期,设叶片喷施萘乙酸0.05、0.1和0.5 mmol/L 3个处理,成熟期测产,确定了萘乙酸的适宜喷施浓度为0.05~0.1 mmol/L.设置盆栽试验,研究NAA和NPA对不同库源条件下养分吸收转运的影响.在玉米吐丝前,将玉米分为两组,一组正常授粉,另一组在雌穗上套袋抑制授粉;并在吐丝期设置叶片喷施0.1 mmol/L NAA处理、0.1 mmol/L NPA处理和清水对照.在玉米吐丝期和成熟期采样,测定不同部位氮、磷、钾及微量元素含量.[结果]较低浓度(0.05 mmol/L、0.1 mmol/L)萘乙酸处理能显著提高玉米籽粒产量、百粒重及收获指数,0.1 mmol/L NAA处理较清水处理分别提高了14.3%、14.2%和8.9%.源库关系的改变对花后干物质积累及元素吸收和转运的影响较NAA和NPA的影响大.增加源库比,吐丝前营养器官中养分转运量减少,积累增加;磷、钾、铜、锰元素花后积累及转运对萘乙酸及其抑制剂响应敏感,其中NAA使花后叶片钾、锰积累量分别增加25.6%、90.4%,NPA处理使花后茎、叶钾积累分别增加56.4%、65.9%,而氮、镁、锌、铁素积累相对受影响较小.[结论]当籽粒库存在时,施用适宜浓度的NAA可以提高玉米产量,促进营养元素向籽粒转移,而NPA增强了同化物在茎叶中的积累,提高了源强;去除籽粒库后,施用NPA促进叶片生物量增加,有利于植株矿质营养的积累.在实际生产中,可以根据不同的生产目的,配合生长调节剂的施用,以获得最大经济效益.

    萘乙酸邻氨甲酰苯甲酸玉米源库关系养分吸收养分转运

    钙信号抑制剂加剧低钾胁迫对烟草幼苗光合特性及钾吸收的影响

    代晓燕徐高强石秋环王英锋...
    138-149页
    查看更多>>摘要:[目的]研究低钾胁迫抑制钙信号传导对植株幼苗叶片光合特性及钾吸收的影响,为缓解作物的低钾胁迫提供理论依据.[方法]以烟草品种K326为试验材料进行了室内水培试验.烟草幼苗先在营养液正常钾(K+ 5 mmol/L)和缺钾(K+ 0.15 mmol/L)营养液中生长8天,然后在营养液中分别施加钙通道有机阻断剂Vp、钙通道无机阻断剂LaCl3和钙离子螯合剂(EGTA)钙信号抑制剂,继续生长4天后取样,测定植株干鲜重、电导率、活性氧含量、叶片抗氧化酶活性、叶片光合特性等指标和植株地上、地下部钾素浓度及钾离子吸收相关基因表达量.[结果]1)不添加钙通道抑制剂或螯合剂条件下,低钾胁迫的烟株地上部和根系干重较常钾水平显著降低了59.29%、39.82%,鲜重显著降低了51.58%、48.19%,除水汽压饱和亏外的其余5项光合特性指标显著降低,植株地上部和根系钾含量分别显著降低了39.31%和77.05%,而叶中可溶性蛋白、相对电导率、过氧化氢含量则显著增加,NKT2、NtKC1、NtHAK1、NtHAK5基因的相对表达量分别增加了2.09、3.32、3.23、12.34倍.2)常钾水平下,3个钙抑制剂处理未明显影响地上部和根系干鲜重,而低钾水平下,钙抑制处理的地上部鲜重和干重显著高于无钙抑制剂对照.两个钾水平下,与各自对照相比,3个钙抑制剂处理的叶片相对电导率、活性氧积累量均显著增加,抗氧化酶SOD和POD活性、叶绿素含量显著减少,光合特性指标(除水汽压饱和亏外)明显降低.3)两个钾水平下,3个钙信号抑制剂处理的烟株地上部和根系钾含量均显著低于其对照,低钾胁迫下平均降低幅度分别达到25.54%和53.36%.低钾胁迫下,钾离子通道基因NKT2、NtKC1和转运蛋白基因NtHAK1、NtHAK5在根系中的相对表达量分别平均降低了60.60%、50.62%、38.61%、69.79%,钙通道相关基因NtCNGC1和NtCNGC11在根中的相对表达量分别平均降低了95.36%和87.04%.[结论]低钾胁迫明显影响烟株幼苗生长、光合作用及对钾素的吸收和积累.低钾水平下,外施钙通道抑制剂或螯合剂可进一步降低烟草叶片抗氧化酶活性,减弱烟株叶片光合作用,并抑制根中钾吸收相关基因的表达和烟株对钾素的吸收.

    烟草钙信号抑制剂光合特性钾离子通道基因表达钾吸收

    植物营养生物学研究方向探讨

    米国华
    150-156页
    查看更多>>摘要:植物营养生物学是重点研究植物活化、吸收、转运与利用养分的生理、分子及遗传机制的科学.在过去的30年,我国植物营养生物学研究取得了长足的发展,但从国家自然科学基金资助情况分析,与相关学科相比,近10多年来植物营养生物学总体研究力量相对薄弱,缺乏新一代领军人才.一些研究更接近于"纯"植物生物学,与植物营养应用研究出现脱节,对农业绿色发展及化肥产业升级的支撑不够.植物营养生物学研究者应该重视与作物育种、耕作栽培、生态环境、植物保护及化肥产业的合作,跟踪这些领域的研究现状及生产中面临的技术需求,围绕这些领域的技术"瓶颈"开展植物营养基础研究,在提供解决途径的同时创新植物营养生物学机理,从而丰富植物营养学理论.在研究内容上,建议重视控制养分响应度的生理与遗传机制,养分信号与环境信号互作,养分×土壤×管理互作及其对根系生长的影响,养分供应与抗生物胁迫,高产高效的植物营养生理学基础,特种作物的营养机理,化肥产品升级的生物学途径等方向的研究.

    植物营养生物学植物育种作物管理植物保护肥料产业

    不同基因型谷子对干旱胁迫的调控机制

    于国红刘朋程郝洪波崔海英...
    157-167页
    查看更多>>摘要:[目的]对不同基因型谷子在干旱胁迫下的生理指标及差异基因的转录水平进行综合评价,以深入认知谷子的抗旱调控机制,为选择谷子抗旱种质资源提供理论依据.[方法]供试材料为7个基因型谷子品种(系),测定干旱胁迫前后不同基因型谷子茎部脯氨酸、丙二醛和可溶性糖3种渗透调节物质含量和过氧化物酶、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶3种抗氧化酶活性,利用隶属函数分析和聚类分析手段对谷子的抗旱性进行综合评价,通过转录组测序,检测不同抗旱性品种(系)中差异基因的转录水平,解析不同基因型谷子品种(系)的抗旱分子机制.[结果]干旱胁迫下,品种衡谷13、品系280贺290茎部脯氨酸、可溶性糖含量及抗氧化酶活性升高幅度较大,丙二醛含量升高幅度较小.这3个品种(系)中一些WRKY转录因子、过氧化物酶、谷氨酰胺合成酶等相关基因的相对表达量明显高于这些酶在其他品种(系)中的相对表达量,而品系428和718中各指标的变化情况则与这些酶在另外3个品种(系)中的表达情况相反.[结论]7个不同基因型谷子中抗旱性较强的为品种衡谷13、品系280和290,抗旱性中等的为品种豫谷18和品系239,而品系428和718抗旱性较差.不同品种(系)通过不同程度地启动体内WRKY等转录因子和谷氨酰胺合成酶等功能基因表达,进而改变部分胞容物含量和抗氧化酶活性,最终表现出不同的抗旱性.

    谷子抗旱性生理指标聚类分析转录组测序

    PEG胁迫下旱地油菜绿肥苗期抗旱性筛选和评价

    张达斌黄文凤惠蕾张东亮...
    168-180页
    查看更多>>摘要:[目的]研究苗期抗旱能力突出的油菜绿肥种子萌发特性和生理特征,为筛选适宜于黄土高原旱作区种植的油菜绿肥品种提供可靠的方法及建议.[方法]采集了30份油菜绿肥品种进行室内发芽试验,设正常水分对照和以10%聚乙二醇(polyethylene glycol 6000,PEG-6000)高渗溶液人工模拟的干旱胁迫处理.分析苗期的根长、芽长、鲜重、根芽比、萌发指数、发芽指数和相对活力指数的变化,并采用隶属函数、灰色关联度分析、综合抗旱指数和系统聚类分析相结合的方法,对不同油菜绿肥品种苗期抗旱能力进行综合评价,同时分析三类油菜绿肥抗旱群体[抗旱能力强(HR),抗旱能力中等(MR),抗旱能力弱(LR)]各抗旱指标的差异情况.[结果]与对照相比,干旱胁迫处理油菜绿肥苗期的根长和根芽比分别平均增加了52.7%和96.6% (P < 0.05),芽长和单株鲜重分别平均降低了21.4%和36.6% (P < 0.05),而苗期发芽率有增加的趋势(P > 0.05).参试油菜绿肥种子的萌发特性与综合抗旱指数的关联度均在70%以上,其密切程度顺序为:萌发指数>相对活力指数>根长>芽长>发芽指数>鲜重>根芽比.对参试30份绿肥品种的加权抗旱指数进行聚类分析,在欧式距离为5时,17份参试油菜绿肥归为强抗旱品种,8份归为中等抗旱品种,5份归为弱抗旱品种.3类抗旱品种芽长无显著差异,高抗旱性品种的发芽率、根长、单株鲜重和根芽比显著高于中等和弱抗旱性品种(P < 0.05).[结论]油菜绿肥种子萌发指数、相对活力指数和根长与其综合抗旱指数关联较为密切,而鲜重和根芽比与其关联度较弱.抗旱能力较强的品种通过提高发芽率和根芽比,增加根系长度来抵御干旱胁迫.30个供试绿肥油菜品种中有17个品种,因其苗期较强的萌发特性和抗旱能力,适宜在黄土高原旱作区推广种植.

    PEG-6000油菜绿肥隶属函数灰色关联分析聚类分析黄土高原地区

    菌丝营养钵栽培对烤烟根系生长的影响

    艾栋刘青丽常乃杰闫芳芳...
    181-190页
    查看更多>>摘要:[目的]针对攀枝花烟区烤烟移栽伸根期干旱、烟苗发育迟缓等问题,研究菌丝营养钵对烤烟根区微生态水肥环境和烟苗生长的影响.[方法]将玉米秸秆切碎后隧道式微波灭菌,利用灰管层孔菌(Fomes lignosus)的速生、菌丝扭结力强、快速腐解纤维素等特点,通过菌丝缠绕玉米秸秆制作成自然降解的圆锥型杯状烟苗移栽营养钵.将菌丝营养钵置于尼龙网袋中原位填埋,采用失重法计算菌丝营养钵腐解率,通过一级动力学模型拟合营养钵腐解特征参数.田间试验设两个栽培方式处理:1)菌丝营养钵移栽方式(MF),以6片真叶烟苗带基质移植在菌丝营养钵中再埋入土壤;2)常规移栽方式(CF),6片真叶烟苗直接栽入土壤.在烤烟全生育期测定根区土壤温湿度及电导率、根系形态和根系生物量,采用反距离权重法计算根区温湿度及电导率特征,Logistic模型拟合根系生物量累积关键参数.[结果]菌丝营养钵移栽(MF)相对常规移栽(CF)而言,移栽当天和移栽后10天的土壤湿度分别降低了6.2%和5.7%,移栽后20天和30天的土壤湿度分别提高了2.0%和3.5%.第1次降水过程中,菌丝营养钵移栽后第20天的土壤电导率较栽后第10天下降了251.3 μS/cm;第2次降水过程中,菌丝营养钵移栽后第50天的土壤电导率较栽后第40天下降了487.2 μS/cm.第3次降水过程中,移栽后第120天的土壤电导率较移栽后第60天提高了35.0μS/cm.菌丝营养钵移栽的烟株根系表面积、体积和根尖数较常规移栽分别提高了27.5%、55.7%和36.4%;其中直径≥2.0mm的根长度和直径≤1.0 mm根的根尖数高于常规移栽.菌丝营养钵处理烤烟根系生物量快速累积初始时间、终止时间和最大累积速率出现时间比常规移栽分别提前3.9、9.9和6.9天,累积持续时间比常规移栽缩短6天,生物量最大累积速率比常规移栽提高33.3%,并且移栽后第60、75和90天的根系生物量分别比常规移栽高6.3、19.3和10.8 g/plant.[结论]菌丝营养钵移栽方式可以改善根区理化环境,改善根系形态、优化根系结构;增加极细根分布量、提高吸收养分的根比例,促进烤烟根系干物质积累.

    菌丝营养钵根系形态根区烤烟

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