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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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收录年代

    秸秆还田方式对根际固氮菌群落及花生产量的影响

    邱文静栾璐郑洁胡凯婕...
    2063-2072页
    查看更多>>摘要：[目的]固氮微生物是土壤中重要的功能微生物,其多样性和群落组成变化能够影响土壤氮素固定与氮循环过程,探究不同秸秆还田方式对根际土壤固氮菌多样性和群落组成的影响机制具有重要意义.[方法]基于中国科学院鹰潭红壤生态实验站花生单作系统不同秸秆还田长期定位试验,设置不施肥对照(CK)、单施化肥(NPK)、NPK肥+秸秆还田(NPKS)、NPK肥+秸秆猪粪配施(NPKSM)和NPK肥+秸秆生物炭(NPKB)5个处理,利用高通量测序技术,分析不同秸秆还田方式下根际固氮菌多样性和群落组成的变化特征.[结果]秸秆还田处理下土壤有机碳(SOC)、速效钾、全磷、有效磷、全氮含量提升,其中以NPK肥+秸秆猪粪配施(NPKSM)处理效果最佳.秸秆还田增加了固氮微生物多样性,并显著改变其群落组成,在纲水平上固氮菌以α-变形菌纲(Alphaproteobacteria,82.5％)为优势类群;在属水平上以慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium,51.9％)为优势类群.土壤有效磷是影响固氮菌多样性指数的主要因素,而土壤pH、SOC、速效钾、全磷、有效磷、全氮和铵态氮是影响固氮菌群落组成的主要因素.结构等式方程研究结果表明土壤有效磷和全氮通过改变6-变形菌纲(Deltaproteobacteria)的相对丰度和固氮菌群落组成间接影响花生产量.[结论]秸秆还田显著提升了土壤肥力,土壤有效磷是根际固氮菌多样性和群落组成改变、花生产量提高的重要驱动因素,通过提高Deltaproteobacteria的相对丰度促进了花生增产.本研究为建立合理的秸秆还田措施,增强生物固氮潜力以及提升红壤肥力与健康提供科学依据.

    旱地红壤秸秆还田固氮菌多样性群落组成花生产量

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    长期施用有机肥潮土细菌的多样性及功能预测

    练金山王慧颖徐明岗魏文良...
    2073-2082页
    查看更多>>摘要：[目的]细菌作为土壤中最多的微生物物种,其多样性是土壤质量和土壤健康的标志.施肥不仅为土壤细菌提供了矿质养分,也为细菌提供了不同的碳源.探究长期不同施肥下潮土细菌的多样性及其功能,对于深入理解土壤养分转化的微生物驱动过程及优化施肥管理措施具有重要意义.[方法]选取潮土上连续37年不施肥(CK)、单施化学氮肥(N)、单施有机肥(M)、有机肥和化学氮肥配施(MN)的4个处理,采用高通量测序方法分析土壤细菌丰度(16S rRNA基因拷贝数)、α多样性和β多样性,采用FAPROTAX功能预测的方法分析主要功能种群的丰度在处理间的差异,采用Mantel检验分析细菌多样性等与产量、土壤养分含量间的相关关系.[结果]长期施用有机肥显著提高了土壤细菌丰度,MN和M处理下土壤中的16S rRNA基因拷贝数分别是CK和N处理平均值的11.8和10.7倍(P＜0.05).土壤细菌多样性指数(Shannon index)和丰富度指数(Chao1 index)均在M处理下最高.潮土中变形菌门、酸杆菌门和放线菌门为优势菌门.与CK相比,施肥处理均提高了潮土拟杆菌门、厚壁菌门和疣微菌门的相对丰度.与N处理相比,MN处理显著提高了潮土变形菌门、厚壁菌门和拟杆菌门的丰度,降低了酸杆菌门的丰度.潮土细菌生态功能以化能异养、有氧化能异养、发酵作用、硝化作用和硝酸盐还原为主,相应种群丰度均在1％以上.MN处理下化能异养功能细菌的丰度较其他处理显著提高2.2％～4.2％.MN和M处理中起发酵作用的种群相对丰度是其他处理的3倍以上.与CK相比,3个施肥处理均显著增加了光异作用和光异养作用功能种群的相对丰度.土壤细菌β多样性和功能结构均与土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、硝态氮(NO3-N)含量及作物产量呈显著(P＜0.05)或极显著(P＜0.01)相关.[结论]长期施用有机肥提高了潮土中细菌的数量和多样性,提高了土壤中变形菌门、厚壁菌门和拟杆菌门的丰度,降低了酸杆菌门的丰度.有机肥和化肥配施处理中化能异养型细菌丰度较高,可能是施用有机肥后优化土壤养分循环和响应作物产量提高的主要菌群,今后可进一步深入研究其菌群组成和功能调控.

    长期施肥细菌α多样性细菌β多样性细菌功能结构作物产量

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    水稻秸秆降解复合菌系的筛选构建及其田间应用效果

    李阳阳陈帅民范作伟徐铭鸿...
    2083-2093页
    查看更多>>摘要：[目的]筛选并构建适宜原位还田水稻秸秆快速腐解的高效多功能复合菌系,以提高秸秆原位还田的腐解速率.[方法]秸秆原位腐解菌株从水稻田带有腐烂秸秆的表层土壤中筛选分离,分别采用DNS法、摇瓶培养观察法和失重法测定了腐解菌株的羧甲基纤维素酶活性、滤纸崩解能力及水稻秸秆降解能力,对降解效果较好的菌株进行了16S rRNA或18S rRNA鉴定.选取无拮抗作用的菌株构建复合菌系,并在实验室条件下测定各复合菌系的滤纸酶活性和秸秆降解率.挑选降解效果较好的复合菌系进行田间试验,分析了秸秆降解率、土壤有机质及速效养分含量,调查了水稻产量.[结果]从土壤中共分离到秸秆降解率均高于19.8％的菌株有6个,包括B2、B5、B6、F1、F5、F12,经鉴定分别为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis,B2)、耐盐芽孢杆菌(Bacillus halotolerans,B5)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis,B6)、米曲霉(Aspergillus oryzae,F1)、黑曲霉(Aspergillus niger,F5)、长枝木霉(Trichoderma longibrachiatum,F12),其中F12(长枝木霉)的秸秆降解率最高(29.1％).以该6个菌株构建了7组复合菌系,复合菌系B2+F12、F1+F5+F12、B2+F5+F12的秸秆降解效果较好,在液体培养基中,对秸秆的降解率分别达到32.9％、29.8％、40.3％.利用这3组复合菌系进行田间试验,结果表明,复合菌系B2+F5+F12表现最好,与未施菌剂相比,原位还田的水稻秸秆降解率提高了37.1个百分点,土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量分别增加了2.1 g/kg、 1.9 mg/kg、0.6 mg/kg、1.7 mg/kg,水稻产量提高了6.3％(P＜0.05).[结论]施用复合菌系B2+F5+F12不仅具有良好的水稻秸秆降解能力,同时能增加土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量,并促进作物产量的提高,具有较好的应用潜力.

    水稻秸秆降解菌复合菌系土壤有机质产量

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    长期施肥下三种旱作土壤有机碳含量及其矿化势比较研究

    息伟峰徐新朋赵士诚魏丹...
    2094-2104页
    查看更多>>摘要：[目的]通过研究长期施肥下旱作农田土壤有机碳含量和有机碳矿化势的变化及其影响因素,以期明确影响土壤有机碳贮存的可控因素,为进一步增加土壤有机碳贮存和农田可持续利用提供理论依据.[方法]选取黑龙江省、河南省和江西省的黑土、潮土和红壤长期定位试验的不施肥处理(CK)、单施化肥处理(CF)和有机肥化肥配施处理(MCF),测定土壤有机碳(SOC)、微生物量碳含量(MBC),拟合土壤有机碳矿化势(C0)和动力学常数(Ke).并根据长期定位试验土壤有机碳的变化,采用RothC模型模拟计算碳投入量和有机碳贮存速率.[结果]3种土壤MCF处理的有机碳含量及其矿化势最高.黑土中,MCF处理有机碳含量及其矿化势分别比CK显著增加了4.17％、33.94％ (P＜0.05),MCF处理有机碳含量与CF处理差异不显著,但有机碳矿化势比CF处理显著增加了31.73％ (P＜0.05).潮土中,MCF处理有机碳含量比CK和CF处理分别显著增加了40.59％、21.94％ (P＜0.05);MCF处理有机碳矿化势与CF处理差异不显著,是CK处理的3.14倍.红壤中,MCF处理有机碳含量比CK和CF处理分别显著增加了64.35％、43.10％ (P＜0.05),有机碳矿化势分别显著增加了22.20％、15.69％ (P＜0.05).黑土和红壤MCF处理微生物熵(MBC∶SOC)及矿化熵(C0∶SOC)显著高于CK处理,潮土CF处理微生物熵及矿化熵显著高于MCF和CK处理(P＜0.05).方差分析表明,土壤类型和施肥措施及其相互作用对土壤有机碳含量和矿化参数总体上有极显著影响(P＜0.01).偏相关分析表明,分别控制温度、降水和蒸发条件下,土壤有机碳与碱解氮、速效磷含量显著正相关;土壤有机碳矿化势与碳投入、全氮和速效磷含量显著正相关,与动力学常数显著负相关;分别控制温度和降水条件下,土壤有机碳与其矿化势、碳投入、全氮、碱解氮、速效磷显著正相关(P＜0.05).逐步回归分析表明,增加全氮含量以及降低年平均温度和蒸发量可以增加土壤有机碳含量;提高土壤速效磷、速效钾含量,降低土壤pH和年平均蒸发量可以增加土壤有机碳矿化势.[结论]综合3种农田土壤,长期有机肥化肥配施提高土壤有机碳含量及其矿化势,降低土壤pH和土壤水分蒸发能够增加土壤有机碳矿化势,因此,通过合理的施肥措施增加土壤有机碳的同时,结合调节土壤pH和土壤水分的农艺措施增加土壤有机碳矿化势,能进一步增加土壤有机碳贮存.

    旱作土壤长期施肥有机碳矿化势

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    土壤化学特性、酶活性和产量对农业措施的敏感性研究

    邵兴华Richard Dick
    2105-2113页
    查看更多>>摘要：[目的]研究不同农业管理措施(耕作强度、施肥、轮作)对土壤化学特性、酶活性及产量的影响,为选择适合的、对农业管理措施敏感的土壤质量评价指标提供依据.[方法]2019年5月在霍伊特维尔(OHHO,始于1963年),伍斯特(OHWO,始于1962年),亚当斯(ORAD,始于1992年)3个农业长期试验站分别采集了0-15 cm耕层土壤.在OHHO和OHWO试验站,分别在免耕(NT)、深耕(CT)、浅耕(MT)条件下设轮作(玉米-燕麦-苜蓿)、单作(玉米)处理;在ORAD试验站,分别在为NT、CT条件下,设不施肥、施肥(有、无覆盖物)处理.同年测定了土壤的pH、全氮、全碳、粘粒、砂粒、粉粒含量和β-葡萄糖苷酶、芳基硫酸酯酶、荧光素二乙酸酯活性.[结果]OHWO试验点不同处理间pH无显著差异.OHHO试验点玉米-燕麦-苜蓿轮作处理(COH)或玉米单作处理(CCC)与MT配合pH显著高于其他处理;ORAD试验点豆麦轮作、有覆盖物、施肥(PWY2),豆麦轮作、有覆盖物、不施肥(PWY)与NT配合(PWY2-NT、PWY-NT),及小麦-休闲的WFa-NT与WFa-CT处理pH显著高于其他处理.耕作强度、作物轮作影响土壤pH,但pH没有一致的变化趋势,除PWY2-NT处理外施氮肥降低土壤pH.COH-NT、PWY2-NT、WFa2-NT处理全氮、全碳含量显著高于其他处理,说明轮作、免耕配合施肥显著提高土壤全氮、全碳含量;OHHO、OHWO试验点各处理间产量差异不显著,ORAD试验点产量的变化表明除了农业管理措施,产量还受病虫害或当季突发自然灾害的影响.3个试验点轮作配合免耕β-葡萄糖苷酶、芳基硫酸酯酶、荧光素二乙酸酯活性最高.在OHHO试验点β-葡萄糖苷酶可以区分轮作配合浅耕或深耕(COH-MT、COH-CT),单作配合免耕、浅耕、深耕(CCC-NT、CCC-MT、CCC-CT)处理间的差异;在ORAD试验点可以区分豆麦轮作+覆盖物+施肥或不施肥分别配合免耕2个处理;区分麦-休闲+施肥或不施肥分别配合深耕2个处理间的差异,而全碳不能区分这些处理间的差异.β-葡萄糖苷酶与全氮、全碳、芳基硫酸酯酶相关性达5％或1％水平.[结论]对外来扰动的敏感性表现为β-葡萄糖苷酶活性＞全碳＞产量,以β-葡萄糖苷酶活性判断,免耕配合轮作是较为理想的提高土壤质量的农业管理措施.

    土壤化学特性酶活性产量敏感性

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    生物炭和氮肥配施对粳稻产量形成、氮肥当季效应及其后效的影响

    何大卫赵艳泽高继平隋阳辉...
    2114-2124页
    查看更多>>摘要：[目的]探究不同量生物炭与氮肥配合施用对北方稻田土壤氮含量、植株茎蘖生长、产量构成因素和氮肥的当季效应及后效的影响,为合理利用生物炭提高粳稻产量和氮素利用率提供理论依据.[方法]水稻定位试验于2019-2020年在沈阳农业大学水稻研究所进行.试验设置3个施氮水平:N0(不施氮肥对照)、N180(减施氮肥,N 180 kg/hm2)、N225(常规施氮,N 225 kg/hm2);3个生物炭施用量:B0(不施生物炭)、B15(低施炭量,生物炭15 t/hm2)、B45(高施炭量,生物炭45 t/hm2),共组合为9个处理.氮肥每年按照基肥∶蘖肥∶穗肥比例3.6∶2.4∶4施用,生物炭于2019年施入,之后不再施用.于移栽后5天起,定期调查水稻茎蘖动态、生长状况和氮素含量,在收获期测产.在水稻主要生育期取样测定土壤养分含量的变化.[结果]1)生物炭提高了粳稻分蘖盛期和孕穗期稻田土壤全氮含量和碱解氮含量,对灌浆期全氮含量无显著影响,但降低了碱解氮含量.同一施氮量下,B15和B45之间全氮和碱解氮含量均无显著差异(P＜0.05).2)施氮条件下,施用生物炭显著降低了最高分蘖数,但显著提高了有效分蘖数和成穗率(P＜0.05),获得了较高的总颖花数.在同一施氮水平下,相较于无炭处理,生物炭的增产效果均表现为低炭量好于高炭量.其中N180B15处理比N180B0处理增产4.4％,N225B15处理比N225B0处理增产3.2％,而N180B45与N180B0、N225B45与N225B0处理的产量水平无显著差异.氮肥减施后(N180)产量显著低于常规施氮处理(N225),配合B15处理产量显著增加,达到了常规施氮条件下的产量水平(P＜0.05),而配合B45处理较配合B15处理降低了产量.3)生物炭对粳稻的氮素积累量影响表现出年际差异,施用生物炭的第一年(2019年),在N180水平下,粳稻分蘖盛期至灌浆期的氮素积累量B15处理显著高于B45处理;在N225水平下,B15和B45处理间无显著差异.在2020年,B15和B45处理之间无论氮肥水平高低,氮素积累量均无显著差异(P＜0.05).B45处理在第一年会降低生物炭的有益效果,其不利作用在第二年消失.4)生物炭促进了粳稻对氮素的吸收,提高了氮素利用率.其中氮素吸收利用率、农学利用率和偏生产力随施炭量增加呈先升高后降低趋势,且在N180B15处理下达到最高,两年趋势一致.[结论]适量的生物炭与氮肥组合在提高稻田土壤肥力、促进粳稻分蘖成穗和颖花分化方面有一定的正向耦合作用.高生物炭用量在施用当季不利于水稻生长和氮素吸收,但其增产和增效的后效与适宜生物炭用量没有明显差异.因此,减施氮肥(施氮量180 kg/hm2)条件下配合施炭15 t/hm2较为适宜.

    粳稻生物炭产量氮素利用效率氮肥当季效应氮肥后效

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    河西绿洲灌区玉米间作绿肥根茬还田的氮肥减施效应

    罗跃卢秉林周国朋常单娜...
    2125-2135页
    查看更多>>摘要：[目的]明确玉米与间作豆科绿肥根茬还田生产方式在河西绿洲灌区的氮肥减施效应.[方法]玉米间作豆科绿肥,绿肥(针叶豌豆和毛叶苕子)地上部乂割做饲草根部还田,定位试验位于甘肃河西绿洲,始于2011年,至本试验取样时已进行了10年.试验共设8个处理,包括无绿肥根茬还田条件下后茬玉米不施肥对照,施常规量氮肥(N 375 kg/hm2),只有针叶豌豆、毛叶苕子根部还田,以及根部还田配合常规氮肥量的80％、90％.于2020年玉米收获后测产,并测定了玉米秸秆和籽粒氮、磷、钾养分含量,同时分析了0-20 cm土壤有机质、速效氮磷钾含量及土壤氮库(全氮、有机氮、无机氮、颗粒态有机氮、可溶性有机氮、土壤微生物量氮).[结果]与常规施氮肥相比,根茬单独还田降低了玉米产量;绿肥根茬配施80％、90％常规量氮肥处理之间的玉米籽粒产量没有显著变化,其中针叶豌豆配合80％常规量氮肥还显著增加了玉米产量7.6％;玉米地上部氮磷钾累积量略有增加,而籽粒氮、磷、钾养分累积量分别增加了31.7％～56.4％、37.8％～60.0％、61.7％～96.8％;玉米氮肥农学效率、偏生产力、氮素吸收效率和氮肥表观利用率均显著增加,以针叶豌豆根茬配施80％常规量氮肥处理的增加幅度最高,增加值分别为43.6％、34.5％、107.9％、35.8个百分点(P＜0.05).采用改进的内梅罗指数法对土壤综合肥力进行评价,以针叶豌豆根茬还田配施80％常规量氮肥处理提升土壤肥力的效果最为显著,土壤综合肥力指数较常规施氮肥处理提升23.0％.偏最小二乘法路径模型和聚合增强树分析表明,施肥处理主要通过调节土壤氮贮量影响玉米产量,土壤全氮、无机氮对产量的贡献率较高,分别为36.5％、26.8％.[结论]绿肥根茬连续还田条件下,减少后茬玉米氮肥常规用量的20％可维持甚至提高玉米产量,大幅提升玉米的氮磷钾吸收量和氮肥表观利用率.根茬还田配合适量氮肥可以通过提升土壤氮库贮量提高土壤综合肥力.在河西走廊,玉米产量和环境效益俱佳的栽培管理方式是针叶豌豆根茬还田配合80％的常规氮肥用量,毛叶苕子根茬还田配合80％～90％的常规氮肥用量.

    玉米绿肥间作根茬还田氮肥减施玉米产量土壤综合肥力

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    不同绿肥和覆膜措施对渭北旱塬冬小麦产量和土壤水分动态的影响

    陈姣张池陈玉佩Rana Ammar...
    2136-2148页
    查看更多>>摘要：[目的]冬小麦一绿肥轮作在干旱贫水年份易导致冬小麦减产,我们研究了平水年和干旱年旱地绿肥和覆膜措施相结合对小麦产量及水分利用率的影响,为建立科学高效的小麦-绿肥轮作体系奠定基础.[方法]田间试验于2017-2019年布设在陕西省永寿县御驾宫乡御中村,试验采用裂区试验设计,以轮作不同绿肥品种(黑麦豆、油菜,夏休闲为对照)为主处理,覆膜措施为副处理,设常规耕作和垄覆沟播两个水平.在冬小麦返青期、开花期、收获期调查小麦苗期生长状况、产量形成、水分利用效率和麦田0-200 cm土壤水分动态变化.[结果]1)平水年和干旱年,轮作油菜的冬小麦产量高于轮作黑麦豆,两年间轮作油菜处理比轮作黑麦豆处理的冬小麦产量分别高出9.3％和43.5％ (P＜0.05).2)采用垄覆沟播,轮作绿肥显著降低了冬小麦生育期耗水量,平水年提高了冬小麦的水分利用效率.平水年轮作油菜的水分利用效率最高[14.3 kg/(hm2·mm)],比夏休闲处理增加了7.4％;而干旱年轮作绿肥降低了冬小麦的水分利用效率,与夏休闲相比轮作黑麦豆和油菜处理分别降低58.5％和38.3％ (P＜0.05).轮作绿肥与垄覆沟播对提高小麦水分利用效率有显著的交互作用.3)轮作绿肥并垄覆沟播的栽培模式加重了土壤水分的消耗.相比于夏休闲,平水年冬小麦播前0-200 cm土壤贮水量平均降低10.1％ (P＜0.05),干旱年平均降低15.7％ (P＜0.05).[结论]我国渭北旱塬地区在平水年采用种植油菜+垄覆沟播新型种植模式,可以在保证不减产的情况下提高冬小麦的水分利用效率,但干旱年小麦产量和水分利用效率均会受到负面影响.

    绿肥冬小麦垄覆沟播产量水分利用效率

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    不同施肥和耕作处理紫色土坡耕地碳、氮、磷流失特征

    杜映妮李天阳何丙辉
    2149-2159页
    查看更多>>摘要：[目的]坡耕地营养元素流失是下游水体环境污染的主要原因之一.探明不同施肥处理和耕作方式下紫色土坡耕地碳(C)、氮(N)、磷(P)营养元素流失特征,对采取科学的田间管理措施,降低水生生态系统污染风险具有重要意义.[方法]以该区典型坡耕地为研究对象,设置5个施肥和耕作处理:顺坡耕作对照(CK)、顺坡耕作施化肥+猪粪(T1)、顺坡耕作单施化肥(T2)、顺坡耕作单施1.5倍化肥(T3)和横坡耕作单施化肥(T4).在玉米苗期、拔节期、抽穗期、成熟期,监测了径流量,测定了土壤和径流中的C、N和P含量,计算流失量.[结果]与对照相比,T1和T4处理显著增加土壤中有机碳、全氮、全磷含量(P＜0.05).顺坡耕作T1处理径流中的可溶性有机碳浓度较T2处理降低了33.66％(P＜0.05),其他指标浓度的降低幅度未达显著水平;T3处理的径流中碳、氮、可溶性总磷的浓度较T2处理有所升高,其中可溶性有机碳和NH4+-N的提高效果达到显著水平(P＜0.05);T4处理中仅径流NO3-N浓度显著低于T2处理(P＜0.05),其他指标与T2处理差异不显著.5个处理的径流量以CK最高,T4处理最低,单施化肥的T2和T3处理均大于化肥猪粪配合的处理T1.横坡耕作的T4处理径流量较其他处理降低了44.65％～67.36％,化肥+猪粪T1处理的径流量较T2、T3处理分别减少了15.65％、22.76％.与T2处理相比,化肥有机肥配施T1处理下的径流可溶性有机碳、全氮和全磷流失量分别减少43.10％、27.51％和31.26％;横坡耕作T4处理下径流可溶性有机碳、全氮和全磷流失量分别降低59.16％、58.57％和68.42％;提高施化肥量T3处理的径流可溶性有机碳、全氮和全磷流失量最高,分别为6.02、0.86和0.20 kg/hm2.[结论]在紫色土坡耕地上,与单施化肥相比,相同耕作方向下化肥有机肥配施降低了径流中可溶性有机碳、全氮和全磷浓度,且可溶性有机碳浓度显著降低,横坡耕作主要是大大减少了径流量,因此,采用横坡耕作和化肥有机肥配施是减少土壤C、N、P流失,降低周围水体污染风险的有效措施.

    施肥耕作养分流失径流紫色土

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    高磷处理下矿山生态型水蓼根系耐受特征

    刘嫣含李廷轩蒲勇高东东...
    2160-2169页
    查看更多>>摘要：[目的]磷富集植物对高磷具有良好的耐性是其应用于植物修复的前提.本研究探讨磷富集植物矿山生态型水蓼根系对高磷的耐受能力,为后期利用其修复环境中的过量磷提供一定的理论依据.[方法]采用矿山生态型和非矿山生态型水蓼(ME和NME)进行了水培试验,营养液中设置无机磷2、4、8、16 mmol/L4个高浓度处理,以正常磷0.5 mmol/L浓度为对照,分析对比了两种生态型水蓼根系对高磷的耐受特征.[结果]随着磷浓度的增加,ME地上部和根系生物量和磷积累量均先显著增加后降低,在磷浓度4mmol/L时出现峰值,而NME则大体呈降低趋势.高磷处理ME地上部和根系生物量分别为NME的1.35～2.56和1.18～1.86倍,除磷浓度16 mmol/L处理外,ME地上部和根系磷积累量分别为NME的1.35～2.58和1.36～1.96倍,磷积累能力更强.ME根系质膜开始受到明显损伤的营养液磷浓度是8 mmol/L,而NME是磷浓度4 mmol/L.随着磷浓度的增加,ME根系中H2O2、 MDA和NME根系中的MDA含量均表现为先稳定后显著增加,而NME根系中的H2O2含量则持续增加;两种生态型水蓼根系SOD、POD和CAT活性均先显著增高后降低,分别在磷浓度4和2 mmol/L时显著高于对照.与NME相比,ME根系抗氧化酶活性更高,对H2O2和MDA的清除能力更强.两种生态型水蓼根系亚细胞组分磷含量均表现为可溶部分(含液泡)＞细胞壁＞细胞器.随着磷浓度的增加,两种生态型水蓼各亚细胞组分磷含量均显著增加,且在磷浓度2和4 mmol/L处理下,根系可溶部分(含液泡)磷分配比例明显高于对照,液泡是其磷素储存的重要场所.[结论]矿山生态型水蓼对高磷的耐受能力和磷积累能力均强于非矿山生态型水蓼.高磷处理下矿山生态型水蓼存在根系自由基和保护酶动态平衡、细胞壁固持和可溶部分的液泡区隔化现象,这是其根系的重要耐受特征.

    高磷胁迫水蓼耐性抗氧化酶系统亚细胞组分

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