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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
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    长期水稻秸秆及生物炭还田替代等养分量化肥对寒地水稻产量和氮肥利用率的影响

    刘雅仙安宁吴正超杨劲峰...
    1771-1782页
    查看更多>>摘要：[目的]秸秆还田是改善土壤质量、提高作物生产力和减少化肥用量的重要措施之一.探讨水稻秸秆或秸秆生物炭替代部分化肥对寒地水稻生长、产量和氮肥利用率的影响,为寒地水稻秸秆资源优化管理提供理论依据.[方法]位于沈阳农业大学的水稻秸秆生物炭长期定位试验始于 2013 年,在等氮磷钾施用量下,设置5 个处理:单施氮磷钾化肥处理(NPK)及低量生物炭(1.5 t/hm2,LB)、高量生物炭(3.0 t/hm2,HB)、低量秸秆(4.5 t/hm2,LS)、高量秸秆(9.0 t/hm2,HS)分别替代等养分量化肥处理.调查水稻主要生育期的生长动态指标(茎蘖数、叶绿素含量和株高),测定籽粒产量及其构成因素(有效穗数、穗粒数、结实率和千粒重),并计算水稻氮肥偏生产力.[结果]低量LB和LS处理的水稻分蘖数显著高于对应的高量HB和HS处理,整个分蘖期平均提高 27.1%,且在分蘖末期,LB处理的分蘖数显著高于LS处理(13.9%).在水稻分蘖期,低量LB和LS处理的叶绿素含量(CCI值)、株高显著高于对应的高量HB和HS处理,CCI值和株高分别平均提高25.7%和 10.4%,且LB处理CCI值和株高均高于LS处理,分别提高了 9.9%和 5.9%.然而,从拔节期到成熟期,LS处理的CCI值和株高均高于LB处理,分别平均增加 11.5%和 4.0%.LB和LS处理的水稻籽粒产量分别较NPK处理显著提高了 6.5%和 6.2%,HS处理产量与NPK处理无显著差异,HB处理较NPK处理显著降低了 20.3%.LB、LS和HS处理的氮肥偏生产力分别显著高于NPK处理 11.7%、26.7%和 49.0%,而HB处理显著低于NPK处理 11.7%.相关性分析结果表明,与NPK处理相比,LB处理产量增加主要是由于提高了水稻分蘖数(25.2%)、有效穗数(2.1%)和结实率(0.8%),LS处理则主要是由于提高了株高(5.2%)和千粒重(2.7%).[结论]连续多年施用低量秸秆或低量生物炭替代等量养分的化肥,可以促进寒地水稻分蘖和生长,提高籽粒产量和氮肥偏生产力.连续高量秸秆替代等养分量化肥的增产潜力有限,但可以较大幅度地提高氮肥偏生产力,而高量生物炭替代等养分量化肥存在降低产量的风险.

    水稻秸秆秸秆生物炭水稻生长水稻产量产量构成因素氮肥偏生产力

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    生物强化提高水稻糙米锌含量及其生物有效性

    刘晓航王张民牛珊珊宋佳平...
    1783-1793页
    查看更多>>摘要：[目的]研究利用有机锌肥生物强化水稻糙米锌含量的可行性及其生物可给性.[方法]锌生物强化试验在江苏溧阳进行,供试锌肥为糖醇螯合态锌(Zn 170 g/L),供试水稻品种为中熟晚粳稻'南粳 46'.设 5 个处理:喷施清水(CK);锌肥喷施一次,用量为 2.55 kg/hm2(Zn1)、5.10 kg/hm2(Zn2);锌肥喷施两次,总施用量为5.10 kg/hm2(Zn3)、10.20 kg/hm2(Zn4).水稻成熟后,测定糙米中锌、植酸含量,测定糙米中锌赋存形态含量,计算糙米植酸/锌摩尔比、糙米锌赋存形态占比,并利用in vitro人工胃肠模拟法分析糙米锌在胃阶段和胃肠阶段的溶出量,以溶出锌与糙米锌量之比来计算糙米锌生物可给性.[结果]与CK处理相比,锌生物强化对糙米植酸含量无显著影响,但显著提高了糙米锌含量,Zn1、Zn2、Zn3 和Zn4 处理的增幅分别为 23.93%、37.51%、82.38%和 87.81%,Zn3 和Zn4 处理增幅差异不显著.Zn1、Zn2 处理对糙米植酸/锌摩尔比无显著影响,Zn3 和Zn4 处理显著降低了植酸/锌摩尔比.锌处理不同程度提高了糙米中各赋存形态锌含量,Zn2 处理显著提高了糙米盐溶态和碱溶态锌含量,Zn3 处理显著提高了所有赋存形态锌含量,而Zn4 处理显著提高了除水溶态锌外的其他 3 类锌含量,Zn3 和Zn4 处理间各赋存形态锌含量无显著差异.锌处理水平影响着糙米各赋存形态锌的占比,与CK处理相比,Zn1 处理下各赋存形态锌占比无显著变化,Zn2 处理显著降低了复合态锌占比,Zn3 处理显著降低了水溶态锌占比,而Zn4 处理显著降低了水溶态锌占比,显著提高了盐溶态锌占比.锌生物强化可提高糙米中锌在胃肠阶段的溶出量,CK、Zn1、Zn2、Zn3 和Zn4 处理强化后糙米锌在胃肠阶段的溶出量分别为 19.52、24.15、23.14、30.62 和 32.55 mg/kg,Zn3 和Zn4 处理的溶出量无显著差异,但明显高于Zn1 和Zn2 处理.相关性分析表明,糙米锌在胃肠阶段溶出量与糙米锌含量极显著正相关,与糙米水溶态锌占比极显著负相关,与复合态锌占比无显著相关,糙米锌生物可给性与植酸/锌摩尔比呈极显著相关.[结论]锌生物强化可显著提高糙米总锌含量,降低植酸/锌摩尔比,提高稻米中强化锌的生物有效锌.低施锌量虽然也提升了糙米的总锌含量,但不影响糙米中各赋存形态锌的比例.高施锌量不论是一次还是分两次喷施,不仅更有效提升了糙米总锌含量,还显著降低了水溶态锌占比,增加了盐溶态锌比例,因而提高了胃肠阶段的锌溶出量.因此,以提高糙米锌含量及其生物有效性为目的的生物强化措施推荐喷施 5.10 kg/hm2 糖醇螯合态锌肥,并分两次施用.

    锌生物强化糙米锌生物有效性植酸/锌摩尔比锌赋存形态胃肠锌溶出量

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    长期施肥下红壤玉米关键生育期氧化亚氮排放差异及其影响因素

    宋毅张璐韩天富申哲...
    1794-1804页
    查看更多>>摘要：[目的]探究红壤区玉米关键生育期氧化亚氮(N2O)的排放量及影响因素,为红壤区玉米季温室气体减排提供理论支撑.[方法]典型红壤长期施肥定位试验始于 1990 年,选取不施肥(CK)、氮钾化肥配施(NK)、氮磷钾化肥配施(NPK)3 个处理,监测玉米苗期、喇叭口期、灌浆期和成熟期N2O排放、温度和降雨量,测定了表层土壤理化性状和硝酸还原相关酶的活性.[结果]与CK相比,NK和NPK处理均显著提高了N2O累积排放量,NPK处理显著增加苗期N2O累积排放量,而NK处理显著提高了喇叭口期和灌浆期N2O累积排放量,但两个处理的玉米生育期N2O累积排放总量没有显著差异.从玉米苗期到成熟期,NK处理土壤pH整体呈下降趋势,降低了 17.8%,而CK和NPK处理无显著变化;CK、NK和NPK处理土壤有机碳(SOC)整体呈上升趋势,分别较灌浆期升高了 15.2%、16.4%和 16.2%,NH4+-N含量呈逐渐降低趋势,而NO3--N含量呈逐渐上升趋势.NPK处理苗期土壤NO3--N含量显著高于NK处理,喇叭口期和灌浆期均低于NK处理,NH4+-N含量全生育期均显著低于NK处理.从苗期到成熟期,各处理反硝化酶(DE)活性呈下降趋势,CK、NK处理的降幅(59.1%、66.9%)高于NPK处理(29.1%);各处理硝酸还原酶(NR)活性均在喇叭口期最低,NK和NPK处理各生育期NR活性高于CK;亚硝酸还原酶各处理也在喇叭口期最低,CK和NK处理分别下降 33.4%和 76.2%,NPK处理较最大值降低 23.5%.Pearson分析结果表明,各生育期N2O累积排放量与生育期平均气温(TEM)、NO3--N、SOC和NR呈显著正相关关系,与生育期累积降雨量(PCP)、pH和反硝化酶活性呈显著负相关关系.随机森林模型分析结果表明,苗期、喇叭口期、灌浆期、成熟期与N2O累积排放量相关最显著的因素分别为pH、PCP、NR、SOC.[结论]在玉米不同生育期,影响土壤N2O累积排放的主要因素不同,苗期为土壤pH,大喇叭口期为累积降雨量,灌浆期为土壤硝酸还原酶活性,成熟期为土壤有机碳含量.酸性红壤上,施用化肥氮可降低土壤pH,提高土壤硝态氮和有机碳含量,进而显著增加N2O排放量.虽然长期施用氮钾肥与施用氮磷钾肥玉米生育期的N2O累积排放量没有显著差异,但施用氮磷钾肥显著提升苗期N2O排放量,而施用氮钾肥增加大喇叭口期和灌浆期N2O排放量.

    长期施肥红壤玉米季氧化亚氮排放土壤pH有机碳反硝化酶活性

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    喷施尿素硝酸铵提高夏玉米产量并降低氮肥用量和土壤氮素盈余

    李智华马振涛高兰任佰朝...
    1805-1819页
    查看更多>>摘要：[目的]尿素分次追施是黄淮海夏玉米的常规施肥方法,但费事费力,播撒不匀还可能降低肥效,引发氮素损失.我们结合当前推广的微喷灌技术,研究了喷施尿素硝酸铵液体肥(UAN)替代土施尿素的可行性以及适宜的施肥量.[方法]于 2019 和 2020 年,在泰安市岱岳区马庄镇开展田间试验,供试夏玉米品种为登海605(DH605)和登海 518(DH518).设沟施尿素-N 210 kg/hm2(Ur),喷施UAN-N 126 kg/hm2(U1,减氮 40%)、168 kg/hm2(U2,减氮 20%)和 210 kg/hm2(U3)处理,以及 1 个不施氮对照(N0).在玉米抽雄期(VT)、成熟期(R6),采集植株样品分析不同部位氮素含量和干物质积累量,计算氮素吸收、运转和利用率.于玉米播前、拔节期(V6)、大喇叭口期(V12)、抽雄期(VT)、乳熟期(R3)和成熟期(R6),取 0-20、20-40、40-60 cm土层土样,分析硝态氮和铵态氮含量,计算氮素残留和盈余量.[结果]DH605 和DH518 两个玉米品种的产量均表现为U3 处理显著高于U2 和Ur处理,而U1 处理显著低于U2 和Ur处理,U3 处理DH605 的产量和净收益较Ur处理分别增加了 6.71%和 11.75%,DH518 分别增加了 7.57%和 13.61%.干物质积累量、氮素积累量、氮素转运量和花后氮素同化量均随UAN用量的增加而增加,U3 处理各指标均显著高于其他处理,两品种氮素回收率较Ur处理分别提高了 20.78 和 19.22 个百分点,氮素农学利用率分别增加了 4.57 和 4.99 kg/kg.U2 处理两品种玉米产量与Ur处理无显著差异,但植株氮素积累量、氮素转运量和花后氮素同化量高于Ur处理,最终提高了氮素回收率和氮素农学利用率.VT时期 20-40 cm土层NO3--N含量随UAN施用量增加而增加.玉米VT至R6 时期,各处理 0-20 cm土层NO3--N含量基本呈降低趋势,Ur处理降低幅度最大,且喷施UAN处理与沟施尿素处理相比减少了玉米R6 时期 40-60 cm土层NO3--N含量,降低了氮素淋失潜在风险.此外,与Ur相比,喷施UAN处理降低了土壤氮素盈余,U3 处理DH605 和DH518 两年分别平均降低 43.63 和 40.36 kg/hm2,U2 处理则分别平均降低了 48.25 和 51.91 kg/hm2.[结论]在施氮量较传统用量减少 20%的前提下,喷灌施用尿素硝酸铵溶液促进了玉米氮素积累和再分配,在保证产量的同时,可显著增加氮素回收率和氮素农学利用率,降低土壤NO3--N淋失的潜在风险和土壤氮素盈余,实现夏玉米生产减肥增效的目标.

    尿素硝酸铵微喷施肥氮肥减施夏玉米氮素积累转运产量氮肥利用效率氮素盈余

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    基于产量反应和农学效率的玉米智能化推荐施肥方法研究

    徐新朋何萍周卫
    1820-1829页
    查看更多>>摘要：[目的]玉米产量高,需肥量大,亟需在保证玉米产量前提下,通过科学施肥实现肥料减施增效.本文基于产量反应和农学效率大数据,建立并开展田间试验校验了玉米智能化推荐施肥方法.[方法]以"玉米"、"玉米+产量"、"玉米+养分吸收"、"玉米+肥料利用率"为关键词及关键词组合,收集了来自于国际植物营养研究所中国项目部、团队研究以及公开发表的多年多点玉米田间肥料试验数据,采用QUEFTS模型分析玉米养分吸收特征,优化施肥下玉米产量反应,农学效率和相对产量等农学参数,构建玉米养分专家系统.于 2010-2019 年在玉米主产区开展了 803 个田间校验试验,每个试验包括 6 个处理:基于玉米养分专家系统推荐施肥(NE)、农民习惯施肥(FP)、土壤测试施肥(ST)以及基于NE处理的不施氮、不施磷和不施钾处理.调查了施肥量、玉米产量、经济效益和肥料利用率.[结果]依据QUEFTS模型分析,生产 1t籽粒,地上部氮、磷和钾养分需求量春玉米分别为 15.9、4.1 和 13.8 kg,夏玉米分别为 17.8、4.0 和 15.8 kg;玉米主产区氮、磷和钾肥的平均产量反应春玉米分别为2.9、1.5和1.4 t/hm2,夏玉米分别为1.9、1.1和1.1 t/hm2;氮、磷和钾肥平均农学效率春玉米分别为 15.0、18.9 和 16.1 kg/kg,夏玉米分别为 10.8、16.8 和 12.3 kg/kg;土壤氮、磷和钾养分对产量的贡献率春玉米分别为 73%、86%和 87%,夏玉米分别为 79%、87%和 88%.田间校验结果显示,与FP和ST处理相比,NE处理分别减施氮肥用量 29.3%和 14.3%,减施磷肥用量 17.3%和 7.5%;增加玉米产量 0.4 和0.1 t/hm2,提高经济效益 797 和 354 元/hm2;提高氮肥利用回收率 10.6 和 3.8 个百分点,提高农学效率 4.6 和2.0 kg/kg;提高磷肥回收利用率 8.0 和 3.1 个百分点,提高农学效率 6.5 和 1.5 kg/kg;提高钾肥回收利用率9.6 和 3.4 个百分点,提高农学效率 0.8 和 0.3 kg/kg.[结论]经过验证,利用基于产量反应和农学效率大数据建立的玉米养分专家系统进行施肥推荐,较基于土壤测试的推荐施肥方法节省了肥料用量,提高了玉米产量、经济效益和养分利用率,是适合我国国情的玉米轻简高效推荐施肥方法.

    玉米养分专家系统大数据推荐施肥产量反应肥料利用率QUEFTS模型

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    寒旱区秸秆覆盖条耕玉米适宜氮肥运筹方式研究

    程志鹏王富贵王钰剀王振...
    1830-1842页
    查看更多>>摘要：[目的]春旱墒情差,无法按期播种,影响大兴安岭沿麓寒旱区玉米的安全生产.生产上秸秆覆盖免耕直播虽有保墒作用,但存在出苗质量差、追肥困难等问题.为此,我们改进了秸秆覆盖和耕作方式,并研究了控释肥与尿素混合一次性基施的效果,以克服该技术的不足之处.[方法]2021-2022 年,在大兴安岭沿麓典型寒旱区兴安盟扎赉特旗同步开展耕作方式(试验 1)和缓混氮肥施用模式试验(试验 2).试验 1:在常规施肥模式下(Sd),设置秸秆覆盖条耕(RST)、常规垄作(CP)、秸秆离田免耕(NT)、秸秆覆盖免耕(RNT)4 个耕作处理.试验 2:在秸秆覆盖条耕(RST)方式下,设置常规施肥(Sd)、控释氮肥与普通尿素 3∶7(30%Cr)掺混、控释氮肥与普通尿素 5∶5(50%Cr)掺混 3 种施肥模式.播前和收获后,取 0-20、20-40、40-70、70-100 cm土层土壤样品,测定无机氮含量,用于计算氮素残留量和表观损失.玉米苗期调查出苗率,在吐丝期(R1)、成熟期(R6)取植株样品,测定不同部位生物量和含氮量,收获后调查产量和产量构成因素.[结果]RST处理玉米出苗率较NT、CP、RNT处理分别提高 1.6%、9.3%和 9.1%,群体生物量分别增加 2.7%、9.1%和 9.1%,产量分别提高 4.2%、6.0%和 7.2%,氮肥农学效率分别提高 29.7%、45.5%和 60.0%.秸秆覆盖条耕下,50%Cr处理较 30%Cr、Sd处理玉米群体生物量分别提高 3.3%和 10.6%,花前群体生物量分别提高 4.1%、9.9%,花后群体生物量分别提高 2.9%、10.4%,氮素累积分别提高 3.6%、14.6%,花前氮素累积分别提高3.8%、12.8%,花后氮素累积分别提高 4.3%、21.4%.50%Cr处理玉米产量较 30%Cr、Sd处理分别提高 3.6%、8.9%,氮肥农学效率分别提高 16.3%、49.0%,土壤无机氮残留分别降低 2.8%、4.5%,氮素表观损失分别降低8.2%和 21.3%,净收益分别提高 3.5%和 6.9%.[结论]秸秆覆盖条耕免耕播种条件下,采用控释氮肥与普通尿素 5∶5 掺混一次性基施,可显著提高玉米出苗率,保障玉米全生育期氮素有效供应,提高玉米花前、花后群体生物量和氮素的吸收运转率,显著提高玉米产量、氮肥利用效率及经济效益,降低土壤无机氮残留,是寒旱区实现玉米抗旱保苗、氮素高效利用和轻简生产的可行途径.

    玉米春旱秸秆覆盖条耕免耕播种控释氮肥与普通尿素掺混施用产量氮效率

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    陕北黄土高原果园覆盖绿肥油菜的品种筛选及其水肥效应

    王春丽强成王建平曹晨辉...
    1843-1852页
    查看更多>>摘要：[目的]干旱少雨和土壤瘠薄是陕北苹果生产中存在的主要问题.研究不同绿肥油菜品种覆盖还田在缓解果园春季干旱、培肥土壤及提高苹果产量和质量方面的效应,为陕北苹果生产提供理论基础.[方法]试验位于陕西省延安市河庄坪镇的山地果园,供试果树品种为红富士(Malus pumila Mill.),树龄 2 年.首先进行了绿肥油菜品种筛选试验,供试品种包括 5 个白菜型冬油菜(Brassica campestris L.)品种(V1～V5)、1 个白菜型春油菜(Brassica campestris L.)品种(V6)、4 个甘蓝型冬油菜(Brassica napus L.)品种(V7～V10).油菜于 2019 年8 月初在果园行间套种,10 月 30 日前刈割地上部分,覆盖于邻近果树根区(根周围半径 0-115 cm范围),2020年3月测定果树根区0-60 cm深土壤水分含量,发现V9和V10的覆盖保墒效果较好,用于后续的两年定点覆盖试验.2020-2022 年定点试验的油菜套种、覆盖方法同品种筛选试验,于覆盖试验第二年油菜生长季节(2021 年 10 月)测定果树行间和根区 0-175 cm土层水分含量,2022 年 3 月、5 月份测定果树根区 0-175 cm土层水分含量,8 月份测定 0-20 cm土层养分含量,收获期测定苹果产量和质量.[结果]1)品种筛选试验,白菜型冬性油菜品种V1、V2、V3 和V4 覆盖处理对 0-60 cm土层水分含量均无显著影响,V5 覆盖处理仅显著增加 0-20 cm土层水分含量;而白菜型春性品种V6 和甘蓝型冬性品种V7、V8、V9 和V10 覆盖处理显著增加 0-20 或 0-60 cm土层水分含量;品种V6、V9 和V10 秋季地上生物学产量显著大于品种V1、V2、V3 和V5.油菜地上部生物量(覆草量)与翌年 3 月份 20-40、40-60 cm土层水分含量显著正相关.2)两年定点试验,在油菜生长季,两个品种V9、V10 均显著降低了果树行间 0-50 cm土层水分含量,对根区土壤水分无显著影响;2022 年 3 月份根区 0-150 cm土层水分含量显著增加 17.6%～21.8%,5 月份根区 0-100 cm土层水分含量显著增加 12.5%～21.6%,0-20 cm土层土壤有效磷、速效钾、全氮、有机质含量分别显著增加 32.2%～44.9%、95.4%～146.4%、25.2%～25.6%、23.8%～37.7%.单株苹果产量和单果重增加;苹果维生素C含量显著增加,总酸含量显著降低,总糖含量增加.[结论]在陕北高原地区,秋季果园套种油菜并在秋末刈割覆盖于果树根区,可显著提高来年春季果树根区 0-100 cm土壤水分含量,培肥土壤,增加苹果产量,改善苹果营养品质.覆盖效果取决于油菜地上部生物量.在陕北高原地区,生产上建议选择地上生物学产量较高的白菜型(Brassica campestris L.)春性和甘蓝型(Brassica napus L.)冬性油菜品种进行果园套种及覆盖.

    陕北高原果园油菜品种覆盖干旱土壤肥力

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    陕西省关中地区耕地土壤属性变化趋势研究

    林小丁窦春宇张彩云刘力...
    1853-1862页
    查看更多>>摘要：[目的]土壤肥力显著影响作物产量,了解区域耕地土壤肥力历史变化趋势有助于指导农户施肥,以提升耕地肥力,促进区域农业可持续发展.[方法]利用陕西省关中地区第二次土壤普查以来 40 年(1980-2020 年)发表的文献、土壤志等相关数据,采用描述性统计方法,分析土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾、pH以及容重的变化趋势.[结果]1980-2020 年,以 10 年为 1 个阶段,土壤有机质含量在 4 个阶段的中值依次为 11.0、11.1、13.6 和 18.5 g/kg,整体呈显著上升趋势.土壤全氮含量在最后 10 年的中值为 0.95 g/kg,与前 3 个 10 年相比显著提高.土壤碱解氮含量在最后 10 年的中值(58 mg/kg)与第一个 10 年(53 mg/kg)相比有提高.土壤全磷含量 4 个 10 年中值依次为 0.70、0.76、0.82 和 1.03 g/kg,整体呈显著增加趋势.土壤有效磷含量在最后 10 年的中值为 21.9 mg/kg,与前 3 个 10 年相比显著提高,且最后 10 年中 80%含量数据均超过农学阈值(14 mg/kg).土壤全钾含量 4 个 10 年中值依次为 19.3、19.9、18.6 和 19.6 g/kg,整体变化不明显.土壤速效钾含量在 2011-2020 年的中值为 212 mg/kg,与前 3 个 10 年含量(163、149、158 mg/kg)相比显著提高.土壤pH在最后 10 年的中值(7.76)与前 3 个 10 年(8.10、7.90、8.00)相比显著下降.而土壤容重4 个 10 年中值依次为 1.32、1.31、1.32 和 1.30 g/cm3,整体变化不明显.[结论]陕西省关中地区耕地土壤40 年来化学肥力中仅全钾含量变化不明显,近 10～20 年土壤有机质、全氮、全磷、有效磷和速效钾含量均比前 20 年显著增加,pH显著下降;土壤容重变化不明显.今后关中地区养分管理和耕作制度需要进一步调整,以提升养分利用效率及土壤生产力.

    土壤有机质土壤全氮土壤碱解氮土壤有效磷土壤速效钾土壤pH土壤容重

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    调节粒径分布提高月壤种植潜力研究

    韩娅谢更新晏铭晏卓逸...
    1863-1872页
    查看更多>>摘要：[目的]月壤是月球岩石在遭受物理风化作用后形成的颗粒极细的碎屑物质,其保肥能力和透气性较差,且缺乏植物生长所需的有机养分及营养元素,并不是一种优质的栽培基质.通过研究月壤物理结构调整对月壤原位资源化利用的可行性,为太空农业种植提供有效手段.[方法]本研究基于嫦娥五号(CE-5)取回的月壤样本组分数据,选用玄武岩制备模拟月壤.根据嫦娥 5 号和Apollo飞船的月壤样本粒径分布数据,在月壤粒径分布合理的范围内,分别添加质量百分数为 10%、20%和 30%的大粒径玄武岩颗粒(1000～500 μm),形成了 3 个模拟月壤M1、M2 和M3,以CE-5 真实月壤粒径分布的模拟月壤M0 作为对照,向模拟月壤中加入氮、磷、钾营养元素,进行生菜种植试验和室内模拟淋溶试验.[结果]随着大粒径颗粒占比的增加,模拟月壤容重从M0 的 1.85 g/cm3 减小至M3 的 1.80 g/cm3,田间持水量下的通气孔隙度从 7.62%上升至 11.68%,M3 的通气孔隙度达到M0 的 153.38%.室内模拟淋溶试验显示,随着大粒径颗粒占比的增加,淋溶液中的铵态氮、全氮和全磷均呈先下降后上升的趋势,即保肥效果随着大粒径颗粒占比的增加呈先上升后下降的趋势,以M2 保肥性能最好,渗滤液中的铵态氮和全氮淋失量分别比M0 低 58.10%和 21.67%.M2 处理的生菜生长状况也相对最好,地上和地下部分干重分别高于M0 97.60%和 39.20%.[结论]通过向模拟月壤中添加大粒径颗粒来优化其粒径分布,可改善模拟月壤的物理结构特性,增大通气孔隙度,降低容重,提高其保肥能力及种植潜力,以M2模拟月壤的保肥效果及生菜生物量最佳,可以最大限度的实现月壤资源的原位化利用.

    模拟月壤粒径分布保肥能力种植潜力原位资源化利用

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    施钙量对花生荚果不同发育时期光合产物分配的影响

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    1873-1883页
    查看更多>>摘要：[目的]探究施钙对荚果发育过程中光合产物在花生植株各部位分配的影响,以明确钙肥促进花生生长和产量形成的机理.[方法]以'湘花 55 号'为供试花生品种进行低钙土壤盆栽试验.CaO施用量设置 4 个水平:0、75、150 和 300 kg/hm2,分别记为Ca0、Ca75、Ca150、Ca300.在花生荚果幼果期、膨大期、定型期、籽仁充实期,采用13C-Na2CO3 和H2SO4 溶液(1 mol/L)反应获得 13C-CO2(300～350 mg/kg)的方法,对花生光合产物进行13C标记.于花生收获期取样,测定各部位干物质积累量、13C丰度和产量.[结果]施钙量提升花生植株干物质积累的效果显著,与Ca0 相比,Ca75 处理显著提高根、茎干物质积累量,Ca150 处理分别显著提高叶、果针、籽仁、果壳和全株干物质积累量 12.43%、33.60%、34.35%、11.91%和 14.82%.施钙影响着花生荚果产量、出仁率和饱果率,但不影响双仁果率,荚果产量以Ca150 处理最高,较Ca0 处理显著提升了 10.5%.Ca0、Ca75、Ca300 处理下籽仁δ13C丰度在籽仁充实期达到最高,而Ca150 处理在荚果膨大期最高.随着荚果期延长,各处理花生整株13C积累量先增后降,在荚果膨大期达到最高,然后降低;Ca150 花生整株13C积累量显著高于其他处理.随着生育时期的推进,各施钙处理的13C在花生籽仁中的分配比例均呈增加趋势,在籽仁充实期的分配比例可高达 41.0%(Ca0)～48.3%(Ca75).籽仁13C分配比例随施钙量的增加而增加,中低施钙量(75～150 kg/hm2)处理有利于协调根、果针的13C向籽粒转运,而高施钙量(150～300 kg/hm2)有利于促进叶、果壳13C向籽粒转运.[结论]适宜施钙量可调控13C在花生植株中的分配和积累,显著提升光合13C向花生籽仁中的分配比例,为产量提升奠定基础.本研究条件下,获得最高生产效益的适宜施钙量为CaO 150 kg/hm2.

    花生施钙量13C标记荚果发育期干物质分配产量

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