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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

    不同连作年限黄壤烟田土壤细菌群落的差异

    寇智瑞周鑫斌
    511-521页
    查看更多>>摘要:[目的]良好的土壤微生态环境有利于烟田土壤养分的生物转化和烤烟优良品质的形成.本研究利用高通量测序技术,分析了重庆不同种植年限黄壤烟田的土壤细菌群落多样性和结构组成与连作年限的关系.[方法]在重庆市选取未种植烤烟(CK)和连续种植烤烟1年、3年、5年、8年、10年和12年的地块(土壤类型为黄壤),取0-20 cm耕层土样,分析其土壤理化性状.对高通量测序所得的细菌原始数据质控、优化等预处理后进行OTU分析,按照97%的相似性阀值将序列划分为不同的OTU,用于分析细菌群落的组成(关键物种差异比较柱状图),进而进行样本比较分析(beta多样性分析)、关联与模型预测分析(相关性heatmap图)等统计和可视化分析.[结果]1)土壤pH随连作年限的增加呈下降趋势,种植8~12年的土壤pH、有机质和微生物量碳均显著低于1~5年的,种植12年的又显著低于种植8~10年的;土壤碱解氮和速效钾随着连作年限的增加则显著增加,碱解氮含量表现为:种植1年<3~5年<8年< 10~12年(P<0.05),速效钾含量则表现为,种植1~5年显著低于8年,8年的又显著低于10~12年(P<0.05);有效磷含量随着连作年限的增加显著降低,特别是种植12年的,除连作8年的土壤外均显著降低.2)土壤细菌群落和组成随种植年限的延长而变化,种植5年的烟田细菌的多样性和丰富度最高,多样性Shannon指数和丰富度Chao 1指数分别达到6.23和1686,连作5年后,细菌的多样性和丰富度开始下降,并在连作12年时最低.当连作年限达到12年时,酸杆菌门的含量锐减到13.9%,主要菌属之一的嗜酸杆菌属基本消失,厌氧菌属的含量显著升高到2.42%.在13个主要的土壤细菌门类中(相对丰度>1%),拟杆菌门(P< 0.01)、浮霉菌门(P<0.01)、装甲菌门(P<0.01)和蓝藻菌门(P<0.01)在不同种植年限烟田土壤间差异显著;3)长期连作对黄壤烟田细菌群落组成具有显著影响,土壤细菌多样性和组成与土壤pH、土壤养分等密切相关,土壤pH与放线菌门、变形菌门、绿弯菌门和酸杆菌门呈显著正相关关系.绿弯菌门与土壤pH、有机质、总碳、碱解氮均呈显著正相关关系,说明pH和土壤速效养分是影响土壤细菌组成的关键因子.[结论]长期连作严重影响了土壤理化性状,特别是连作5年以上的地块,土壤pH、有机质、活性有机碳和有效磷含量均显著降低,进而显著降低了土壤细菌群落和组成多样性.因此,强烈建议连作5年以上的烟田要进行轮作,以改善土壤微生态环境及促进烟田健康可持续利用.

    连作烟田细菌群落组成

    外源ABA提高甘蓝型油菜抗镉胁迫能力和氮素生理利用效率

    王涛唐天娇廖佳元姚珺玥...
    522-531页
    查看更多>>摘要:[目的]植物脱落酸(ABA)可调节植物生长、种子休眠和叶片衰老,还可对非生物胁迫作出反应.比较添加外源ABA前后镉(Cd)胁迫下甘蓝型油菜的生理反应,可深化对脱落酸提高作物抗性和氮素生理利用效率作用机理的认识.[方法]供试甘蓝型油菜品种为814号,试验设3个处理:正常培养(CK)、10 μmol/LCdCl2 (Cd)和5μmol/L ABA+ 10μmol/L CdCl2(A+Cd).在处理4天后,观察甘蓝型油菜表型,测定脯氨酸及丙二醛(MDA)含量、Cd含量、硝酸盐和铵盐含量以及硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)活性等相关指标.[结果]与Cd处理相比,A+ Cd处理甘蓝型油菜新叶SPAD值提高了1.1倍,根部脯氨酸含量增加了29.0%,MDA含量降低了48.3%.外源ABA的添加会抑制甘蓝型油菜对Cd的吸收,降低甘蓝型油菜地上部和地下部Cd含量,减小Cd对甘蓝型油菜的毒害作用,影响甘蓝型油菜对NO3-的吸收,降低油菜体内的总氮含量.与Cd处理相比,A+Cd处理甘蓝型油菜根部NR活性显著提高82.8%,更多的NH4+分配到了地上部,地上部GS活性升高了32.1%,增强了甘蓝型油菜体内的氮同化和代谢过程,氮素生理利用效率显著提高了17.2%.[结论]外源ABA的添加可降低Cd的吸收量,提高氮代谢相关酶活性,促进脯氨酸的合成和降低丙二醛的生成,进而增强甘蓝型油菜对Cd的抗性,增强甘蓝型油菜体内氮同化和代谢的过程,并提高甘蓝型油菜的氮素生理利用效率.

    脱落酸(ABA)镉胁迫铵盐氮素生理利用效率

    持绿和早衰花生品种根系形态、叶片生理及产量对叶面喷施磷肥的响应

    路亚李晓亮于天一周静...
    532-540页
    查看更多>>摘要:[目的]叶面喷施磷肥是土壤施磷的重要补充,作物品种、喷施浓度等因素都会影响磷的喷施效果.比较不同花生品种喷施磷肥后根系形态、叶片酶活性、养分吸收特性及产量的差异,可加深对品种特性与叶面喷磷效果关系的理解.[方法]在温室大棚内进行沙培盆栽试验,采用两因素试验设计,以持绿型品种花育39和早衰型品种花育20为材料,设置P2O50(对照)、0.1%(P0.1)和0.2%(P02)3个叶面喷磷水平,以磷酸二氢钾作为叶面磷源,于初花后第5和15天各喷施1次.结荚初期(播种后70天)和成熟期(播种后110天)分别取新鲜叶片(主茎倒三叶)测定丙二醛(MDA)含量及抗氧化酶活性,取根系鲜样测定根系形态指标,将整株花生分为营养体(根、茎和叶)、果针和荚果三部分烘干后测定干物质重及氮、磷含量.[结果]结荚初期,与对照相比,P01处理显著提高了两品种根长、根体积、根表面积,提高叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)活性,降低了MDA含量;P0.2处理植株各指标增幅小于P0.1处理,多数与对照差异不显著.成熟期,持绿型品种两喷磷处理(P0.1和P0.2)各指标增幅较小,多数与对照差异不显著;叶面喷磷降低了早衰型品种根系长度、表面积和体积,增加了叶片膜脂过氧化程度,加速了植株衰老,其中P0.2对根系和叶片的负面影响大于P0.1处理.喷施叶面磷肥提高了两品种不同器官及整株的氮、磷积累量,持绿型品种P0.2处理荚果中元素积累量高于P0.1处理,而早衰型品种则表现出相反趋势.叶面喷磷提高了两品种各器官干重及荚果产量,其中持绿型品种P0.2处理整株干重低于P0.1处理,荚果产量高于P0.1处理,虽然早衰型品种P0.2处理的营养体干重高于P0.1处理,但其果针干重和荚果产量均低于P0.1处理.[结论]叶面喷磷对两个品种结荚初期根系发育及叶片生理活性均有促进作用,0.1%P2O5的效果好于0.2%P2O5.成熟期,持绿型品种根系和叶片对叶面磷肥的反应不敏感,但与P0.1相比,P0.2处理荚果中氮、磷元素累积量及荚果产量增幅更大,因此,该品种适宜的叶面喷施磷肥浓度为0.2%P2O5.喷施0.2%P2O5磷肥显著降低了早衰型品种成熟期根系形态指标和叶片生理活性,一定程度上抵消了叶面喷施磷肥对该品种结荚初期的积极作用,导致P0.2处理植株氮、磷积累量及荚果产量的增幅小于P0.1处理.因此,早衰型品种更适合的浓度为0.1% P2O5.

    叶面磷肥花生持绿根系形态抗氧化酶养分吸收

    基于高光谱指数估测马铃薯植株氮素浓度的敏感波段提取

    杨海波李斐张加康杨柳...
    541-551页
    查看更多>>摘要:[目的]基于光谱指数的氮素营养诊断是快速获取作物氮素营养状况的方式之一.其中,利用可见光和近红外波段光谱反射率构建的比率和归一化光谱指数对估测作物氮素营养状况具有重要意义.解决氮素营养诊断过程中存在的指数饱和及数据离散问题,以评价已有比率和归一化光谱指数对马铃薯关键生育时期植株氮素浓度诊断的可行性.[方法]2014-2016年在内蒙古武川县和四子王旗,设置了4个不同氮肥梯度的多点田间试验.在马铃薯块茎形成期、块茎膨大期和淀粉积累期,采集试验地和邻近农田马铃薯地上部和块茎样品,分析其氮素含量.并在马铃薯冠层以上50~80 cm采集光谱数据.用试验田数据建立了12个已发表的比率、归一化光谱指数和波段优化光谱指数与马铃薯关键生育时期植株氮素浓度的相关性与估测模型,并用农田马铃薯数据验证模型的精度.[结果]马铃薯植株氮素浓度分布范围在1.89%~4.69%,平均氮素浓度为3.30%,变异系数为18.75%;验证集数据来源于农民田块,马铃薯植株氮素浓度分布范围在2.00%~4.92%,平均氮素浓度为3.34%,变异系数为19.27%.蓝紫光400~450 nm和红边690~720 nm波段是马铃薯植株氮素浓度估测的敏感波段,部分已有光谱指数虽然可以用于马铃薯植株氮素浓度的估测,但是蓝紫光波段的缺失大大降低了估测的准确性.通过波段优化算法确定的优化光谱指数RSI、NDSI最佳波段位置分别为430、694和426、694nm.基于优化光谱指数NDSI (426 nm、694nm)建立的马铃薯植株氮素浓度线性估测模型为y=-6.87x+6.08,决定系数R2最高,为0.68;RSI光谱指数与马铃薯植株氮素浓度的线性估测模型为y=-1.11x+5.92,R2为0.65,与已有比率和归一化光谱指数相比,优化光谱指数RSI和NDSI克服了高氮浓度条件下光谱指数饱和现象,显著提高了马铃薯植株氮素浓度的线性建模效果.农民田块验证数据显示,估测模型的估测值与实测值接近1:1线,其中NDSI光谱指数估测模型的验证效果最佳,平均相对误差RE和均方根误差RMSE分别为10.58%和0.42%.[结论]本研究通过波段优化算法确定了比率和归一化光谱指数的马铃薯植株氮素浓度敏感波段,采用蓝紫光400~450 nm和红边690~720 nm波段进行马铃薯植株氮素浓度估测,可以改善诊断高氮浓度时的指数灵敏度和数据离散问题,提高马铃薯植株氮素营养诊断的精度.

    马铃薯光谱指数植株氮素浓度高光谱遥感

    适量稳定供钾促进苹果矮化砧M9T337幼苗生长和氮素吸收利用

    徐新翔侯昕贾志航王芬...
    552-560页
    查看更多>>摘要:[目的]钾在氮代谢中发挥重要作用,通过同位素示踪技术,研究供钾水平和稳定性对苹果矮化砧M9T337幼苗生长及氮素吸收利用的影响,以深化理解钾素水平对苹果氮素吸收利用的影响机制,为苹果生产上科学施钾提供理论依据.[方法]以苹果矮化砧M9T337幼苗为试验材料进行砂培试验,总处理周期为60天.以Hoagland营养液为基础,设置5个供钾处理,分别为持续低钾(K 0.5 mmol/L,K1)、1~30天低钾(0.5 mmol/L)和31~60天高钾(12 mmol/L,K2)、适量稳定供钾(6 mmol/L,K3)、1~30天高钾(12 mmol/L)和31~60天低钾(0.5 mmol/L,K4)、持续高钾(12 mmol/L,K5).每3天更换一次营养液,每次在营养液中加入0.01 g Ca(15NO3)2,共加入0.2 g.于处理后第31天和第60天取样,测定幼苗生长、根系性状以及氮素吸收利用分配状况.[结果]供试苹果砧木幼苗处理第60天,以适量稳定供钾处理K3的生物量最大,根系总长、总表面积最大,根系活力也显著高于其他处理.31~60天,K2处理地上部干重增幅最大(174.8%),K4处理根系干重增幅最大(1 76.3%),幼苗总生物量、根系长度、根系总表面积增量最大的处理为K3(依次为12.99g/株、1059cm/株和1113 cm2/株).第3 1天和第60天两次测定结果显示,幼苗根部NO3-吸收速率均以K3处理最大,分别为29.63和36.19 pmol/(cm2·s);K1、K4处理幼苗根部NO3-离子流在第31天时为内流,在第60天时变为外排.整个处理期内,硝酸还原酶(NR)活性均以K3处理最高;处理41~60天,K2处理幼苗NR活性显著升高,而K4处理则显著降低.15N示踪结果表明,K3处理下苹果砧木幼苗对氮素的吸收能力最强,植株总吸氮量、15N利用率和叶片15N分配率均显著高于其他处理;处理第60天15N吸收量表现为K3>K5>K2>K4>K1.[结论]持续的低钾、高钾以及变换性的高低钾处理会抑制苹果幼苗根系生长以及氮素向地上部运移,不利于氮素的吸收利用.而持续适宜稳定地供钾可以提高根系活力和硝酸还原酶活性,保持根系较高的NO3-吸收速率,同时促进氮素由根系向叶片的运移,实现对氮素的高效吸收利用,从而促进苹果砧木幼苗的生长.

    苹果矮化砧木钾水平变换浓度氮素吸收

    我国化肥减量增效的驱动因素探究

    付浩然李婷玉曹寒冰张卫峰...
    561-580页
    查看更多>>摘要:[目的]过量施用化肥一直是我国农业面临的突出问题.近些年,随着多种化肥减量措施的实施,我国在2016首次实现化肥的零增长,并在2017、2018两年实现了化肥用量的持续减量,这一目标的实现对我国及全球养分管理意义重大.本研究通过对化肥减量的技术、政策、市场、服务体系等驱动因素进行深入剖析,以期揭示我国化肥减量的综合机制.[结果]近15年(2005-2020年)来,测土配方施肥、机械化施肥、水肥一体化、秸秆还田、有机肥资源化利用以及栽培等技术的发展是我国化肥减量的主要技术途径.有机肥还田、秸秆还田比例的增加,在一定程度上替代了化肥的施用.其中,2010-2019年我国实现畜禽粪便养分还田1700万t,秸秆氮磷钾养分还田近1800万t.与此同时,多重化肥减量政策的推行为我国实现化肥减量提供了制度保障,如《关于推进化肥行业转型发展的指导意见》促进了产品创新,《到2020年化肥零增长行动方案》、《畜禽粪污资源化利用行动方案(2017-2020年)》以及《农业绿色发展五大行动》提高了农业生产的节肥意识并促进了节肥增效技术的应用.消费者对高品质作物的需求以及经营规模的扩大等市场需求也强力助推化肥的减量增效.其中,高品质农产品需求量的不断增加,以及在农产品价格不稳定的情况下优质农产品的价格优势,加上尿素、二铵等化肥价格的上涨也促使农产品向高品质转变,与此同时大规模的土地流转伴随机械化的普及也降低了小农户施肥的随意性和盲目性.此外,政府、企业以及科研单位3个服务主体农化服务的不断完善和发展,更是推进了化肥减量“最后一公里”的实施.目前超过70%的肥料企业都在做培训、试验示范等农化服务工作,政府主导的十年测土配方施肥已经让1/3的农户施肥趋于合理水平,基于中国农业大学的科技小院模式也使得中国23个省区主要粮食作物增产10.8%~11.5%,氮肥用量减少14.7%~18.1%.[结论]我国已经提前实现了2020年化肥零增长的目标,其中技术、政策和服务体系都起到了不可替代的作用,这表明我国农业生产已经步入了新的阶段,但是目前我国化肥施用不合理现象仍然突出,实现化肥科学施用仍有很长的路要走.

    化肥减量技术政策市场服务体系

    果实膨大期不同施氮量对油桃产量和品质的影响

    张瑜赵剑波任飞王尚德...
    581-586页
    查看更多>>摘要:[目的]桃园施肥过量不仅导致资源浪费和环境问题,还会影响桃树的正常生长.在果实膨大期,果实体积和重量迅速增大,果实重量的增加占总果重的50%~70%,果实膨大期是影响果实着色和内在品质形成的关键期,探究此阶段适宜的施氮量,对降低氮肥施用量、提高果实产量和品质有重要意义.[方法]田间试验在北京市林业果树科学研究院果树生长良好的果园进行,试材为早熟油桃品种‘夏至早红’.设置0、100、200、400 kg/hm2 4个氮(N)水平,即N0、N1、N2和N3处理.2016年供试氮肥1/2为普通尿素,1/2为15N丰度为5.18%的尿素;2017年供试氮肥均为普通尿素.氮肥在果实膨大期于桃树两侧沟施.在果实成熟期取样,调查桃单株果实产量、单果重、果实可溶性固形物、果实还原糖和总酸、叶片SPAD值、新梢长度、各器官Ndff值.[结果]桃单株果实产量和单果重在施氮量200 kg/hm2(N2)处理下最高,与N3处理没有显著差异,二者单果重均显著高于N0和N1处理.随着施氮量的增加,果实可溶性固形物含量先上升后下降.果实还原糖和总酸含量与果实膨大期施氮量呈正相关.2016年6月8日之后,N2和N3处理叶片SPAD值显著高于N0和N1处理(除6月15日,N1与N2、N3处理无显著差异外).2016年新梢长度随着施氮量的增加而增长,N3处理新梢长度显著高于其它3个处理;2017年N2和N3处理新梢长度显著高于N0和N1处理.随着施氮量的增加,叶片、枝条、果实的Ndff值均增加.[结论]适量施氮(N 200 kg/hm2)能够提高果实产量,在此基础上再增加氮肥用量(N 400 kg/hm2),增产效果不明显.果实膨大期施氮可促进于新生器官(新梢)的建成,高施氮量能够加快新梢生长.

    油桃果实膨大期产量品质15N

    不同氨基酸以及赖氨酸与硝态氮不同配比对白菜生长和品质的影响

    王峻马庆旭刘梦娇周静杰...
    587-593页
    查看更多>>摘要:[目的]探究7种不同氨基酸对大白菜生长及品质的影响,选择影响较明显的氨基酸与硝态氮进行适宜配比,以期为提高白菜产量和品质提供理论依据.[方法]试验于2017年在浙江大学紫金港校区人工气候实验室内进行,供试品种为‘浙白6号’(Brassica pekinensis L.),培育方法为局部无菌水培.试验Ⅰ:在含有1mmol/L(NH4)2SO4和1 mmol/L NaNO3的营养液中分别添加7种氨基酸,浓度为0.2 mmol/L,7日龄白菜在该溶液中培养26天后,取样测定白菜生物量及品质.试验Ⅱ:通过试验Ⅰ结果选择对白菜生长和品质影响较明显的赖氨酸,在硝酸钠浓度为0.5、1和3 mmol/L(分别表示为A1、A2、A3处理)的营养液中,分别加入赖氨酸0.2、0.5和1 mmol/L(分别表示为B1、B2、B3处理),白菜培养21天后,取样测定白菜生物量及品质.[结果]赖氨酸处理白菜生物量、可溶性蛋白质含量和硝酸盐含量均最高,且与部分处理差异显著.丝氨酸处理白菜根系活力和叶绿素含量均最高,且与部分处理差异显著.7种氨基酸对根系鲜重、根冠比、维生素C(Vc)含量和可溶性糖含量均无显著影响.赖氨酸与硝态氮不同配比试验表明,相同浓度硝态氮处理时,随着赖氨酸浓度的升高,地上部和根系鲜重(除A2处理外)均降低,部分处理间差异显著;A1B1、A3B1和A3B2处理的白菜鲜重显著高于其它处理;赖氨酸与硝态氮不同配比对白菜的可溶性蛋白质含量、Vc含量和叶片硝酸盐含量均无显著影响.[结论]赖氨酸对白菜生长和品质的影响较显著,且赖氨酸会抑制白菜生长.硝态氮浓度较低时,白菜吸收的赖氨酸可能起到补充氮素营养或调解代谢的作用,以维持白菜正常生长.

    白菜氨基酸赖氨酸硝态氮生长品质

    基施黄腐酸肥料情况下减施化肥提高设施辣椒产量和品质

    高原郭晓青李福德毕焕改...
    594-602页
    查看更多>>摘要:[目的]黄腐酸(FA)可提高作物的光合作用,提高产量和品质.研究底施黄腐酸后减少化肥用量对辣椒生长的影响,为辣椒生产中减少化肥施用量提供可行的途径.[方法]以‘长剑’辣椒为试验材料,在山东农业大学日光温室内进行小区试验.以常规化肥施用量(N 450 kg/hm2、P2O5120 kg/hm2、K2O 900 kg/hm2)为对照(CK),在底施黄腐酸肥料600 kg/hm2基础上,分别设减施氮磷钾化肥常规用量的45% (T1)、30% (T2)、15%(T3)和0%(T4)处理.在辣椒盛果期,测定其生长量、干物质含量、光合荧光参数、碳代谢、品质等指标,并统计产量.[结果]与CK相比,T1处理的株高显著增加,T2处理的株高、茎粗、总干物重、糖含量和蔗糖合成酶(SS)活性显著增加,T3和T4处理的干物重、光合速率(Pn)、糖含量、蔗糖磷酸合成酶(SPS)和SS活性均显著增加,同时,T1、T2、T3和T4处理较CK处理显著降低了蒸腾速率(Tr),提高了单株结果数和单果重,产量分别比CK增加了29.48%、13.91%、37.79%和26.37%;以T1处理的综合品质最差,T3处理的辣椒果实可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸的含量均高于其他基施黄腐酸处理,维生素C含量虽低于T2处理,但仍显著高于其他处理,综合效果最优.[结论]在本试验条件下,底施黄腐酸肥料600 kg/hm2可促进设施辣椒生长发育,增加干物质量积累,提高净光合速率,增强碳代谢相关酶活性,显著提高其产量及品质.在底施黄腐酸肥料基础上减施化肥常规用量的30%仍可保持较高的产量和品质,而减施15%的化肥可以大幅提升辣椒植株的生长发育和碳代谢酶活性,进而显著提高其产量和品质.由于是一年的试验结果,基施黄腐酸肥料减施化肥的长期效应还需进一步研究.

    辣椒黄腐酸化肥减施碳代谢产量品质

    《植物营养与肥料学报》投稿须知

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