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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

    基于养分专家系统的西北旱地冬小麦推荐施肥效应研究

    苑爱静于杰蒋龙刚邱炜红...
    480-490页
    查看更多>>摘要：[目的]本研究调查了养分专家系统(Nutrient Expert,NE)推荐施肥在西北旱地冬小麦生产上的应用效果,以明确该方法在西北旱地小麦推荐施肥中的可行性.[方法]在陕西渭北旱塬两年共布置15个田间试验,所有试验均设置两个处理:养分专家系统推荐施肥(NE)和农户习惯施肥(FP).在小麦成熟期采集小麦样品和0—100 cm土层土壤样品,测定植株氮磷钾养分含量和土壤硝态氮含量,调查分析小麦产量及其构成要素、经济效益和肥料偏生产力.[结果]NE推荐的N施用量平均为158 kg/hm2,较FP处理(N 192 kg/hm2)减少了18％;P2O5施用量平均为62 kg/hm2,较FP处理(134 kg/hm2)减少了54％;而K2O用量为40 kg/hm2,较FP处理(28 kg/hm2)增加了43％.NE处理的冬小麦平均籽粒产量为5171 kg/hm2,与FP处理(5111 kg/hm2)籽粒产量接近,经济效益提高了7.8％,氮肥偏生产力提高25.1％,磷肥偏生产力提高了139.8％.与FP相比,NE处理的土壤0—100 cm土层硝态氮残留量无显著差异.[结论]相比农户习惯施肥,基于养分专家系统推荐的施肥方案减少了18％的氮肥和54％的磷肥用量,增加了43％的钾肥用量,冬小麦产量保持稳定,氮肥和磷肥的偏生产力和经济效益均显著提升,具有较好的化肥减施和增收效果,可在旱地冬小麦生产中推广应用.

    养分专家系统推荐施肥硝态氮残留经济效益黄土高原

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    有机肥替代20％化肥提高黑钙土养分有效性及玉米产量

    季佳鹏赵欣宇吴景贵孟庆龙...
    491-499页
    查看更多>>摘要：[目的]化肥减量并配施有机肥是减少肥料损失、提高化肥利用率的有效途径.研究在秸秆条带还田下化肥减量配施不同有机肥对东北地区黑钙土速效养分和玉米产量的影响,以实现玉米高效和可持续生产.[方法]于2018和2019年,连续两年在农安试验基地黑钙土上进行玉米田间试验.本试验在秸秆条状还田下,共设置4个处理,即当地常量施肥(T1)、化肥减量20％(T2)、化肥减量20％配施鸡粪2988 kg/hm2(T3)和化肥减量20％配施牛粪5098 kg/hm2(T4),T1、T3和T4处理的总氮投入量相同.在玉米拔节期和收获期,分别测定土壤pH、有机碳和速效氮磷钾含量,在收获期测产.[结果]与T1处理相比,T2处理连续两年玉米产量均未显著降低,土壤有机碳和速效氮磷钾含量与常量施肥处理大体接近;T3和T4处理显著增加了土壤有机碳和速效养分含量.其中,T3处理2018年土壤有机碳、碱解氮、速效磷、速效钾含量分别较T1增加了15.20％、12.20％、16.70％、7.75％,2019年分别增加了13.0％、18.5％、34.2％、18.5％.玉米产量连续两年均以T4处理效果最优,2018和2019年分别较T1增产5.6％和20.8％,T3处理的增产幅度分别为3.75％和15.40％.[结论]在秸秆条状还田下,化肥减量配施有机肥可以增加土壤中有机碳和速效氮、磷、钾含量,可实现玉米增产增收.在黑钙土上配施鸡粪的效果优于牛粪.

    化肥减量有机肥秸秆还田土壤养分玉米产量

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    不同铁效率玉米品种苗期适应低铁胁迫的根系特征与铁积累差异

    任云刘静李哲馨李会合...
    500-510页
    查看更多>>摘要：[目的]石灰性土壤高pH和高重碳酸盐含量严重影响土壤中有效铁含量,导致作物缺铁黄化、减产,铁高效玉米品种的推广应用是实现石灰性土壤玉米高产稳产的重要途径.本研究探讨不同铁效率玉米品种适应低铁胁迫的根系特征与铁积累差异,旨在为铁高效玉米品种的推广应用提供科学依据.[方法]试验以铁高效玉米品种正红2号(ZH2)、正大619(ZD619)和铁低效玉米品种川单418(CD418)、先玉508(XY508)为材料,设置极低铁处理(Fe0,Fe浓度为0μmol/L)、低铁处理(Fe10,Fe浓度为10μmol/L)和正常供铁(Fe100,Fe浓度为100μmol/L)3个处理,通过砂培试验,研究不同铁效率玉米品种适应低铁胁迫的根系形态特征、干物质重、铁积累及铁吸收利用差异.[结果]低铁胁迫下,玉米幼苗的根干重、单株干重、铁积累量、根系相对铁吸收效率均显著降低,而根冠比与铁素生理效率均显著升高,且随胁迫程度的增加变幅加大;总根长、根表面积、根体积和根直径则表现出明显的品种差异,与正常铁处理(Fe100)相比,低铁处理下铁低效品种的总根长、根表面积和根体积显著降低,根直径显著增加,而铁高效品种的总根长和根表面积差异不显著,根体积显著增加,根直径在极低铁处理(Fe0)下显著降低,低铁处理(Fe10)下差异不显著;铁高效品种总根长、根表面积、根体积、根干重、单株干物重、铁积累量和根系铁吸收效率的降幅及根冠比的增幅均明显低于铁低效品种,而铁生理效率的增幅高于铁低效品种.相关性分析结果表明,玉米幼苗铁积累量与总根长、根表面积、根体积和根干重均呈显著正相关,而与根冠比呈负相关,其中与总根长(R2=0.8546)和根表面积(R2=0.8983)相关性最强.[结论]与铁低效玉米品种相比,铁高效玉米品种低铁胁迫下具有较优的总根长、根表面积及较高的根系铁吸收效率与铁生理效率,促进了其对铁的高效吸收与利用,提高了其对低铁环境的适应能力.

    低铁胁迫玉米根系形态铁积累

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    外源谷胱甘肽喷施对缺硫胁迫下小白菜谷胱甘肽代谢的影响

    王丹汪宽鸿杨静朱祝军...
    511-519页
    查看更多>>摘要：[目的]硫是植物生长发育过程中所必需的营养元素,缺硫会阻碍植物生长发育,研究外源谷胱甘肽(GSH)对缺硫胁迫下小白菜GSH代谢的影响,为利用外源GSH减轻缺硫胁迫对植物造成的伤害提供理论依据.[方法]以小白菜为试验材料,采用营养液栽培方法,设正常供硫并喷施蒸馏水对照(CK)、缺硫喷施蒸馏水(H2O)、缺硫喷施25 mg/L的还原型谷胱甘肽(GSH)和缺硫喷施25 mg/L的氧化型谷胱甘肽(GSSG)4个处理.喷施处理在缺硫培养17天时进行,在喷施处理后0、2、4、8、24 h,取样测定小白菜GSH合成关键基因BcGSH1表达量;在喷施处理0、24、48、72 h后,取样测定γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶(γ-ECs)活性、内源GSH和GSSG含量及GSH还原酶(GR)、GSH过氧化物酶(GPx)和GSH硫转移酶(GST)活性.[结果]与CK相比,缺硫显著降低了小白菜BcGSH1表达量、GSH含量及γ-ECs、GR和GST活性,提高了GPx活性;外源喷施GSH能够显著提高缺硫胁迫下小白菜BcGSH1表达量、GSH含量及γ-ECs、GR、GPx和GST活性;外源喷施GSSG后,缺硫胁迫下小白菜GSH含量、GSSG含量和γ-ECs活性仅短暂上升,GR和GST活性显著增强,GPx活性最终减弱.[结论]缺硫胁迫下,小白菜能够吸收外源喷施的GSH和GSSG,并诱导GSH合成酶活性增强,外源喷施GSH还会诱导细胞内GSH代谢3个关键酶GR、GPx和GST活性增强,显著缓解缺硫胁迫对小白菜造成的损伤;而外源喷施GSSG则诱导GR和GST活性增强,GPx活性降低,维持细胞不被继续氧化,一定程度上缓解因缺硫胁迫对机体造成的损伤.

    小白菜缺硫胁迫谷胱甘肽酶活性

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    γ-Fe2O3纳米材料与甲基营养型芽孢杆菌对大豆生长及产量的协同促进机制

    张辰弛马扬旸曹雪松王震宇...
    520-530页
    查看更多>>摘要：[目的]探究氧化铁纳米材料(γ-Fe2O3 NMs)与甲基营养型芽孢杆菌叶面配施对大豆生长、产量及籽粒品质的影响及其协同作用机制,为 γ-Fe2O3 NMs在农业生态系统中的应用提供新思路及理论支持.[方法]以大豆为供试作物,纳米材料处理组设置0、1、10、30和50 mg/L 5个浓度,纳米材料与甲基营养型芽孢杆菌复合处理组中包含甲基营养型芽孢杆菌悬液以及对应4个浓度的纳米材料,施用方式为叶面喷施,大豆生长至40天时测定光合作用参数,在成熟期测定植株生物量、植株总糖含量、产量等参数.利用LB平板体外培养实验及分光光度法(OD600)测定γ-Fe2O3 NMs对甲基营养型芽孢杆菌生长的影响,利用单颗粒电感耦合等离子质谱仪测定甲基营养型芽孢杆菌对γ-Fe2O3 NMs生物可利用性的影响.[结果]γ-Fe2O3 NMs促进了大豆光合作用,显著提高了大豆生物量,且30、50 mg/Lγ-Fe2O3 NMs明显提高了大豆产量及籽粒碳水化合物含量.与同浓度纳米处理组(30、50 mg/Lγ-Fe2O3 NMs)相比,甲基营养型芽孢杆菌与γ-Fe2O3 NMs共施用的大豆产量分别增加了31.5％及13.4％.甲基营养型芽孢杆菌施用后相较于对照组显著提高了大豆根尖数,γ-Fe2O3 NMs单独处理对大豆根尖数没有显著影响,而γ-Fe2O3 NMs与甲基营养型芽孢杆菌共施用处理组中大豆的根尖数明显多于甲基营养型芽孢杆菌单独处理.甲基营养型芽孢杆菌发酵液明显降低了γ-Fe2O3 NMs的团聚作用.10、30和50 mg/Lγ-Fe2O3 NMs均能够促进甲基营养型芽孢杆菌的生长,且能够使细菌发酵液中吲哚乙酸含量从3.8 mg/L增加至7.6～8.8 mg/L.γ-Fe2O3 NMs与甲基营养型芽孢杆菌配合施用,相较于对照组显著提高了大豆养分吸收及籽粒中营养元素(Fe、Mn、S、Mg等)的含量.[结论]γ-Fe2O3 NMs对光合作用的促进是其促进大豆生长、提高大豆产量的主要机制.γ-Fe2O3 NMs与甲基营养型芽孢杆菌配施后,两者对大豆生长、产量及果实品质呈现协同促进作用.其主要机制包括:1)甲基营养型芽孢杆菌代谢产物能够有效降低γ-Fe2O3 NMs的团聚,增加了γ-Fe2O3 NMs的生物可利用性;2)γ-Fe2O3 NMs显著促进甲基营养型芽孢杆菌生长,提高其代谢产物中吲哚乙酸的含量.

    γ-Fe2O3纳米材料甲基营养型芽孢杆菌协同作用吲哚乙酸养分吸收

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    土壤紧实胁迫下根系–土壤的相互作用

    张方博侯玉雪敖园园申建波...
    531-543页
    查看更多>>摘要：[目的]土壤紧实胁迫破坏土体理化性质,阻碍作物根系生长,降低作物产量,是限制农业生产力提高的世界性难题.根系形态结构决定了植物对土壤资源的探索能力及其对胁迫环境的适应性.讨论紧实胁迫下植物根系–土壤的相互作用,综述国内外关于根系通过形态和生理改变等根系生物学潜力的发挥提高对紧实胁迫适应性的研究进展.[主要进展]土壤紧实胁迫增加根系穿透阻力,限制根系对土壤水分和养分的获取.植物根系会从形态和解剖结构方面对土壤紧实胁迫做出一系列适应性改变,充分利用土壤中的孔隙拓展生长空间.此外,根系也会对紧实胁迫做出生理响应,通过大量释放分泌物,影响根际土壤微结构,改变根土界面微域环境,降低根系生长的机械阻力.[展望]土壤紧实胁迫作为产量限制因素被长期忽视.通过发挥根系自身的生物学潜力,提高根系在紧实土壤中的适应性,对于最大限度地保证其在紧实胁迫下的正常生长非常关键,作为应对土壤紧实胁迫的有效策略具有重要的现实意义.未来的研究方向与重点包括:揭示紧实胁迫下根系分泌物与微生物的"对话机制",探明紧实胁迫下根系–土壤–微生物的互作关系和作用机制,为发挥根系生物学潜力,强化关键根系/根际性状,塑造健康土壤结构,提高土壤紧实胁迫下的农业生产力提供科学依据.

    土壤紧实胁迫根系根分泌物生物学潜力相互作用

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    长期施肥红壤性稻田和旱地土壤有机碳积累差异

    李文军黄庆海李大明柳开楼...
    544-552页
    查看更多>>摘要：[目的]提高土壤有机碳水平对提升农田生产力有重要意义.基于长期定位施肥试验,比较施肥影响下相同成土母质发育的红壤性稻田和旱地土壤的总有机碳(TOC)及其组分的积累差异,以深入理解红壤有机碳的固持及稳定机制.[方法]稻田和旱地长期施肥试验分别始于1981和1986年,包含CK(不施肥对照)、NPK(施氮磷钾化肥)和NPKM(有机无机肥配施)3个处理,在2017年晚稻和晚玉米收获后,采集两个试验上述处理的耕层(0—20 cm)土样,通过硫酸水解法分离土壤活性与惰性有机碳,测定并计算土壤中TOC及其组分的含量及储量,并利用Jenny模型拟合试验期间耕层土壤TOC含量的变化动态,估算土壤固碳潜力.[结果]与CK相比,长期施肥可提高稻田和旱地土壤各有机碳组分的含量,且NPKM处理的效果优于NPK处理.相比于稻田土壤,施肥对旱地土壤各有机碳组分含量的提升更加明显.NPK和NPKM处理下,旱地土壤活性有机碳组分Ⅰ、活性有机碳组分Ⅱ、惰性有机碳含量的增幅分别是稻田土壤的2.7、2.7、5.8倍和2.0、1.4和2.5倍.不论施肥与否,稻田土壤TOC的固存量和固存潜力均显著高于旱地土壤.施肥促进土壤固碳,在稻田和旱地土壤上,NPKM处理的TOC固存量分别是NPK处理的1.7和25.5倍,TOC固存潜力则分别是NPK处理的1.4和5.8倍.长期不同施肥均显著提高稻田和旱地土壤年均碳投入量,线性拟合方程表明,随碳投入量增加,土壤活性有机碳储量的累积对稻田、旱地土壤TOC储量累积的贡献率分别达64.7％、44.6％.不同处理间稻田与旱地土壤活性有机碳(包括活性有机碳组分Ⅰ与活性有机碳组分Ⅱ)含量的差异可解释其TOC含量差异的52.9％～60.0％.[结论]与施氮磷钾化肥相比,有机无机肥配施可更好的促进土壤固碳,且在旱地土壤上的促进作用比在稻田土壤上更为明显.与稻田土壤相比,旱地土壤各有机碳组分含量的变化对长期施肥的响应更敏感,且在施氮磷钾化肥条件下表现更为明显.红壤性稻田和旱地土壤TOC积累的主要贡献组分分别为活性有机碳和惰性有机碳.红壤植稻虽有利于有机碳固持,但红壤性稻田土壤的活性碳占比较高,可能易因不当管理而发生损失.

    长期施肥红壤土地利用方式土壤有机碳组分土壤固碳

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