期刊,植物营养与肥料学报 2021年卷12期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

植物营养与肥料学报

主　　编：白由路

出版周期：双月刊

国际刊号：1008-505X

电子邮箱：zwyf@caas.ac.cn

电　　话：010-82108653

邮政编码：100081

地　　址：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

河南省大气重金属沉降高风险区蔬菜重金属含量及健康风险评估

曹柳孟晓飞杨俊兴孙郑国砥...

2170-2183页

查看更多>>摘要：[目的]我们研究了大气重金属沉降高风险区菜地重金属的污染状况及污染来源,评价了研究区种植的蔬菜对不同人群(男性、女性、成人和青少年)产生的健康风险,并筛选了低累积重金属的蔬菜类型.[方法]在河南省大气重金属沉降风险高的蔬菜产区进行调查.分别采集设施栽培和露地条件下种植的叶类(青油菜、青菜、香菜)、葱蒜类(大蒜)、茄科类(茄子、辣椒、番茄)、瓜果类(苦瓜、黄瓜)、豆类(长角豆、四季豆)和块根类(萝卜)蔬菜样品,分析了蔬菜可食用部位Cd、Pb含量及富集能力,讨论了其主要的污染来源,并利用Monte Carlo模拟,对不同种类蔬菜可食用部位进行概率非致癌健康风险评价.[结果]设施栽培和露地条件下,蔬菜可食用部位Cd的富集系数均高于Pb.不同类别的蔬菜对重金属的吸收能力存在明显差异,瓜果类蔬菜为Cd、Pb低累积蔬菜,设施栽培条件下瓜果类蔬菜可食用部位积累的Cd、Pb含量最低,Cd、Pb含量分别为0.020、0.036(黄瓜)和0.008、0.055(苦瓜)mg/kg,低于食品重金属污染限值.对比设施栽培和露地条件下种植的蔬菜可食用部位的污染程度发现,露地条件下蔬菜Cd、Pb的污染程度更高,大部分叶类蔬菜和葱蒜类蔬菜为重度污染,其中青油菜Cd内梅罗综合污染指数(PN)达到10.26,PN (Pb)达到了10.00.概率风险评价结果表明,不同人群摄入Cd、Pb污染蔬菜产生的复合非致癌健康风险差别不大,其中摄入瓜果类和块根类蔬菜对人体没有明显的负面影响,尤其是瓜果类蔬菜,设施栽培下,成年男性摄入苦瓜产生的总目标危险系数的P75(第75百分位点)仅为0.120.[结论]不同类型蔬菜的Cd、Pb富集能力差异显著,叶类蔬菜对Cd、Pb富集能力最强,瓜果类较弱,尤其是苦瓜.污染区设施栽培的瓜果和豆类蔬菜可安全食用.大气沉降是蔬菜Pb污染的重要来源之一,建议在大气重金属沉降高风险区进行设施栽培,选择低积累Cd、Pb的瓜果类蔬菜,降低重金属对人体健康产生的风险.

关键词：

典型沉降区蔬菜重金属蒙特卡洛模型健康风险

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基于无人机高光谱影像的马铃薯叶绿素含量估测

尹航李斐杨海波李渊...

2184-2195页

查看更多>>摘要：[目的]叶绿素含量高低反映植被的健康状况与光合能力.研究准确、有效地将冠层影像反演为叶绿素含量的技术参数,以便经济快速、实时地监测作物生长状况.[方法]田间试验于2018-2020年在内蒙古阴山北麓马铃薯主产区进行,设置氮肥梯度处理,在马铃薯块茎膨大期和淀粉积累期,测定试验地马铃薯植株SPAD值,通过线性关系将其转化成叶绿素含量.利用无人机为平台搭载S185成像光谱仪获取马铃薯试验区高光谱影像,并从中提取马铃薯冠层光谱反射率.将3年田间试验所获取的125个样本点数据按80％、20％的比例随机划分为训练集与验证集.用训练集数据建立了8个比率、归一化光谱指数,通过波段优化算法建立优化光谱指数和马铃薯关键生育期叶绿素含量的相关性与估测模型,并用验证集数据检验所建立模型的精度,最后利用所构建的估测模型制作马铃薯叶绿素含量分布图.[结果]根据训练集数据,马铃薯植株叶绿素含量分布范围在10.58～23.14 mg/g,平均叶绿素含量为19.80 mg/g,变异系数为14.9％;根据验证集数据,马铃薯植株叶绿素含量分布范围在12.80～23.73mg/g,平均为19.59 mg/g,变异系数为17.0％.基于绿光波段建立的叶绿素光谱指数(CIgreen)和归一化光谱指数550 (ND550)均与马铃薯叶绿素含量具有较好相关性(R2分别为0.48、0.61),但作物种类及生育时期的影响降低了估测的准确性.通过优化波段586、462nm和586、498nm计算的优化比率光谱指数(RSI)和优化归一化光谱指数(NDSI)能够明显提高模型准确性,具备良好的线性拟合效果,决定系数R2分别由0.48和0.61提高到0.82和0.83.经验证后,估测模型预测值与实测值接近1∶1线,决定系数R2分别为0.77和0.79,均方根误差RMSE较低.通过反演马铃薯叶绿素含量分布图可知,优化光谱指数(NDSI)模型反演效果较好,叶绿素含量分布范围为18～21 mg/g,与实测值相符合.[结论]本研究优化光谱指数RSI和NDSI最佳敏感波段分别为586、462和586、498 nm,此波段范围内RSI和NDSI与马铃薯关键生育期叶绿素含量相关性最优,通过波段优化算法重新构建的优化光谱指数预测模型可靠性及精度显著高于已有光谱指数,决定系数分别为0.82和0.83,且验证效果较好.应用两种光谱指数对研究区高光谱影像进行叶绿素反演估测,生成的田间马铃薯叶绿素含量分布图显示优化光谱指数NDSI估测效果最好,为光谱指数估测马铃薯关键生育期叶绿素含量提供了理论支持.

关键词：

马铃薯叶绿素含量无人机光谱指数高光谱影像

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三重耦合改性防止水基聚合物包膜肥料粘连并延缓释放

申亚珍王柏淳王慎强赵旭...

2196-2204页

查看更多>>摘要：[目的]水基聚丙烯酸酯价格低廉、成膜性好,具有作为控释肥料包膜材料的潜力,但其玻璃转化温度低和耐水性差,导致用其制备的包膜控释肥料颗粒容易相互粘连并且养分释放过快.本研究旨在通过改性措施防止水基聚丙烯酸酯包膜控释肥料的粘连,并提升其控释性能.[方法]选用易获取且价格低廉的3种改性剂纳米二氧化硅、FeⅢ-单宁酸配合物和十六烷,通过简单的物理混合方式对水基聚丙烯酸酯进行耦合改性.采用动态热机械性能测定了改性前后包膜材料的玻璃转化温度和储能模量,采用接触角仪和水蒸气渗透装置分别测定了包膜的水接触角和水蒸气渗透率,采用静水溶出法测定了控释肥料的养分释放特征.为了更好地比较耦合改性的效果,将未改性的丙烯酸酯(PA)、纳米二氧化硅单独改性的丙烯酸酯(PA+Silica)、FeⅢ-单宁酸配合物单独改性的丙烯酸酯(PA+Fe)和十六烷单独改性的丙烯酸酯(PA+HD)作为对照,分析了包膜材料性质改变对控释肥料养分释放特征的影响.[结果]耦合改性后包膜的玻璃转化温度提升了4.4℃,-70℃的储能模量提升了72.2％,水接触角提高了22°,水蒸气渗透率降低了13.6％.以上包膜材料性质的改变不但有效防止了控释肥料的粘连,也将其初期溶出率从未改性的38.29％降低到2.04％,控释期从未改性的8天延长到52天,释放模式也从和作物养分需求不匹配的"倒L"型变为和作物养分需求相匹配的"S"型.耦合改性改善包膜肥料粘连现象的原因为耦合改性将包膜材料的玻璃转化温度从20.40℃提升到了24.80℃.相关分析表明,包膜肥料初期溶出率的显著降低主要是因为FeⅢ-单宁酸配合物所降低的水蒸气渗透率和纳米二氧化硅所提高的玻璃转化温度和储能模量,而控释期的延长主要是由于十六烷所带来的水接触角的上升.[结论]采用纳米二氧化硅、FeⅢ-单宁酸配合物和十六烷耦合改性水基聚丙烯酸酯后,有效防止了控释肥料的粘连,显著提升了控释性能,并且该改性方式易于应用到工业生产中,是一种可行的水基聚合物包膜材料的改性方法.

关键词：

控释肥料水基聚合物改性二氧化硅十六烷铁单宁酸配合物

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锌与磷肥不同混合方式对玉米产量及磷、锌利用的影响

赵丽芳袁亮张水勤赵秉强...

2205-2215页

查看更多>>摘要：[目的]研究锌与磷肥以不同混合方式施用对玉米干物质量、籽粒产量及磷、锌利用率的影响,以期为锌与磷肥科学配伍及新型含锌磷肥的研制提供理论依据.[方法]将七水硫酸锌(Zn)按0.5％和5％(W/W)的添加量与磷肥(P)分别进行物理混合(P+Zn)和反应混合(PZn),制备含锌磷肥试验产品:P+Zn0.5、P+Zn5、PZn0.5和PZn5.采用玉米土柱栽培试验,设置8个处理,包括分别施用以上4种含锌磷肥(P+Zn0.5、P+Zn5、PZn0.5和PZn5)、普通磷肥(P)和硫酸锌(Zn0.5、Zn5),以不施肥为对照(CK).所有肥料均作为基肥一次性施入土柱0-30 cm土层.玉米成熟后,收获、考种,测定玉米植株不同部位(茎秆、叶片、苞叶、穗轴、籽粒)干物质量、磷和锌含量,以及采集0-30、30-60、60-90 cm土层土壤速效磷和有效锌含量.[结果]1)与普通磷肥相比,锌与磷肥混合处理玉米地上部干物质量和籽粒产量分别平均提高了15.18％、7.70％,反应混合(PZn)效果优于物理混合(P+Zn),PZn主要通过增加穗粒数实现增产,锌肥低添加量PZn0.5增产效果显著优于高添加量PZn5.2)与普通磷肥相比,PZn0.5处理玉米地上部和籽粒磷吸收量分别提高了8.40％和16.67％,磷肥表观利用率提高了5.03个百分点,磷肥农学效率和偏生产力分别提高了41.91％和11.64％;与PZn5相比,PZn0.5的磷肥表观利用率提高4.78个百分点,磷肥农学效率和偏生产力分别提高了14.57％和3.58％ (P＜0.05).3)与普通磷肥相比,施用PZn肥玉米籽粒锌累积量平均提高了21.90％ (P＜0.05);与P+Zn肥相比,施用PZn肥玉米地上部锌累积量平均提高了25.70％,锌肥利用率平均提高了7.83个百分点(P＜0.05).[结论]锌与磷肥混合后施用能够增加玉米干物质量和籽粒产量,其中反应混合方式在提高玉米对磷、锌的吸收量和磷、锌肥利用率以及提高土壤速效磷、有效锌含量等方面的效果优于物理混合,且以硫酸锌0.5％添加量与磷肥反应混合效果最佳.

关键词：

含锌磷肥玉米产量磷吸收锌累积量

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植物内部磷循环利用提高磷效率的研究进展

孙艳洪婉婷韩阳徐梓楷...

2216-2228页

查看更多>>摘要：[目的]磷素作为植物生长发育过程中必需的大量营养元素之一,因其在土壤中的难移动性使得根系对磷的获取有限.植物为满足其生长对磷素的需求,已经进化出一系列相应的机制提高对内部磷的再利用,以减少磷肥投入,保证产量的同时实现环境友好.本文以植物内部磷的高效利用为核心,重点剖析植物有机磷库与无机磷库中磷素的活化再利用的途径,综述释放出的无机磷在不同组织和器官中的转运过程,并对今后深入研究磷再利用的有关方向作出展望.[主要进展]植物体内磷的存在形式主要包括无机磷和有机磷两种.植物吸收的多余无机磷会被暂时储存在液泡中,并在植物缺磷时外流到胞质以满足植物对磷的需求,位于液泡膜的磷酸盐转运蛋白负责无机磷在液泡和胞质之间的分配.存在于核酸和磷脂中的有机磷在磷缺乏时由酶类(核酸酶、磷脂酶和紫色酸性磷酸酶等)水解并释放无机磷以供植物生长需要.植物遭受低磷胁迫,营养器官(老叶等)中活化的无机磷由多种磷酸盐转运蛋白转运到幼叶等新的生长中心被利用,从而显著提高磷的再利用效率.磷转运蛋白(PHTs)通过调控磷向籽粒的运输降低了磷在禾谷类作物籽粒中的积累,提高了磷利用效率,同时降低环境风险.[展望]现阶段的研究较为详细地阐述了植物体内磷素再活化的生理分子机制,但对磷转运功能蛋白参与特定磷转运过程的相关研究仍不够全面,比如液泡磷能调控细胞磷稳态,目前已鉴定得到的与其外排有关的转运蛋白极少,其调控机制也有待深入探索.国内外关于PHT1、PHT2、PHT3和PHT4蛋白如何将磷素从源器官转运到库器官缺乏系统的研究.无机磷库和有机磷库中磷的利用对植物应对缺磷的贡献也鲜有报道.因此,植物体内与磷再活化后转运利用相关的分子生物学调控机理还需进一步研究.

关键词：

缺磷胁迫无机磷有机磷磷转运磷循环再利用

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机采棉氮素吸收及产量的最佳水氮组合

廖欢甘浩天刘凯殷星...

2229-2242页

查看更多>>摘要：[目的]基于水肥一体化技术,研究不同水氮组合对机采棉氮素吸收及产量的影响,以期建立和完善与机采棉生产相匹配的水氮管理措施.[方法]本研究通过田间试验,采用灌水和施氮2因素交互设计,按照农田实际蒸散量(ETc),设置3个滴灌量水平:60％ETc、80％ETc、100％ETc,每个灌水量下设置5个施氮量水平:0、150、225、300、375 kg/hm2 (NO、N150、N225、N300、N375),共15个处理.在棉花苗期、初花期、盛花期、盛铃期、吐絮期取样测定棉花干物质量、氮素吸收量,收获后测产并计算水、氮利用效率.[结果]吐絮期棉花平均干物质量表现为80％ETc＞ 100％ETc＞60％ETc.除60％ETc+N375、100％ETc+N225处理外,施氮会一定程度的增加棉花干物质最大积累速率,进而促进棉花干物质积累.60％ETc+N150、60％ETc+N225处理干物质量向棉铃分配的比列有所降低,其余各施氮处理棉花干物质量与向棉铃的分配比例较N0处理均有不同程度地增加.100％ETc和80％ETc滴灌处理的吐絮期棉花氮素吸收量均值无显著差异,分别较60％ETc滴灌处理增加了26.64％、25.55％.60％ETc滴灌处理,吐絮期棉花氮素吸收量均随施氮量的增加而增加;灌水100％ETc、80％ETc条件下,棉花吐絮期的氮素吸收量以N300水平最高,N375水平的棉花氮素吸收与N300水平无明显差异.在3个灌水量下,最大氮素吸收增长速率均在N375处理达到最大;但在60％ETc和80％ETc灌溉条件下,N375处理的最大氮素吸收增长速率到达的时间,分别较N0水平提前了10、3天,而在100％ETc灌溉条件下推迟了5天.60％ETc滴灌处理较80％ETc、100％ETc滴灌处理降低了籽棉产量,施氮能显著提高棉花产量,但滴灌量为60％ETc时N300与N375水平的棉花产量无显著差异,灌水量为80％ETc、100％ETc时N375水平的棉花产量较N300水平分别降低了13.97％、14.87％.施氮能显著增加棉花的水、氮利用率,在N300水平时达到最高,但60％ETc+N300处理较80％ETc+N300、100％ETc+N300处理的氮肥利用率分别降低了18.36％、14.64％,灌溉水分利用率分别增加了5.14％、36.68％.3个灌水处理的氮肥平均利用率表现为80％ETc＞ 100％ETc＞60％ETc,灌溉水分利用率表现为60％ETc＞80％ETc＞ 100％ETc.[结论]灌水与施用氮肥在促进机采棉干物质积累、氮素吸收及产量方面有显著的耦合效应.将灌水量控制在80％ETc时,施用N 300 kg/hm2棉花各器官的干物质积累、氮素吸收速率与分配比例最为合理,适宜机械采收模式,单株结铃数及单铃重也优于其他处理,可实现产量和水、氮利用率综合效益的最大化.

关键词：

水氮互作氮素吸收棉花产量水分利用率氮素利用率

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《植物营养与肥料学报》投稿须知

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