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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

    秸秆还田对长期不同施肥黑土微生物残体碳的影响

    李庭宇刘旭刘瑶岑曲天儒...
    763-774页
    查看更多>>摘要:[目的]研究长期施肥以及秸秆还田对黑土中微生物标识物氨基糖含量的影响,以期为调节黑土碳循环提供理论支撑.[方法]吉林省农业科学院黑土长期定位试验始于1990年,2018年选取其中不施肥对照(CK)、单施化肥(NPK)和有机肥配施化肥(MNPK) 三个处理进行秸秆微区田间试验.这三个处理的土壤中分别再设加入1 cm长玉米秸秆6000 kg/hm2的处理(CKS、NPKS、MNPKS)和不加入玉米秸秆的处理(CK、NPK、MNPK),共6个处理.秸秆与土壤混匀后置于PVC框(长0.9 m、宽0.6 m、高0.6 m)内,PVC框上端高于地面20 cm.在PVC框埋入土壤60天(夏季)、150天(秋季)后,取土样测定理化性状及氨基葡萄糖(GluN)、氨基半乳糖(GalN)和胞壁酸(MurN)含量.微生物真菌残体碳和细菌残体碳含量依据各氨基糖含量计算.[结果]与CK相比,NPK和MNPK处理能够促进氨基糖在土壤中的积累,其中第60天氨基葡萄糖分别显著增加18.81%和105.36%;胞壁酸分别显著增加19.62%和129.30%.两种施肥措施均能提升土壤中微生物残体碳的含量,而且MNPK处理微生物残体碳积累量较CK处理高出近1倍.各处理中真菌残体碳含量要远高于细菌残体碳含量,两种施肥措施均会降低真菌残体碳占微生物残体碳的比重,说明施肥会增加细菌在这一过程中对黑土有机碳积累的贡献.NPKS处理氨基葡萄糖占总氨基糖含量百分比明显增加,MNPKS处理真菌来源的氨基葡萄糖所占百分比也在第60天、第150天这两个时期内逐渐上升,表明真菌细胞死亡残体积累量在增加.[结论]添加秸秆后的MNPK处理促进了黑土中微生物残体碳的积累,NPK处理与秸秆添加相结合可以提高真菌残体碳在微生物残体碳中所占比重.因此,施肥和秸秆添加会使黑土中微生物群落组成发生变化,从而影响微生物残体的积累特征.

    东北黑土长期施肥秸秆添加微生物残体碳氨基糖

    施用生物炭对黑土各组分有机质结构的影响

    龙杰琦苗淑杰李娜郝翔翔...
    775-785页
    查看更多>>摘要:[目的]生物炭还田已经成为培肥土壤的重要农艺措施之一,研究生物炭还田对黑土各粒径水稳性团聚体中有机碳的分配,以及对不同密度组分有机质化学结构的影响,以深化认识施用生物炭增加农田土壤固碳潜力的机理.[方法]选取中国科学院海伦农业生态实验站内长期定位试验中施用化肥(−BC)和化肥配施生物炭(+BC) 的两个处理,采集土壤样品以常规方法分析了有机质总量,并将土壤样品分离为>2 mm、2~0.25 mm、0.25~0.053 mm和 <0.053 mm 4个粒级水稳性团聚体,测定其中的有机碳含量.将土壤样品中的有机质分为游离态轻组(free light fraction, LF)、闭蓄态轻组(occluded light fraction, OF)和矿物结合态组(mineral-associated fraction, MF) 3个密度组分,利用元素分析仪和傅里叶红外光谱技术分析了有机碳含量和化学结构.[结果]与−BC处理相比,+BC处理的土壤有机质含量增加19.72%,密度组分中LF和OF有机质含量分别增加了73.50%和192.66%,团聚体>2 mm和2~0.25 mm两个粒级的有机质含量分别显著增加了12.54%和21.35%.土壤中除芳香族C=C和羰基C=O相对丰度分别减少了18.18% 和21.95% 以外,其他官能团均增加,−CH/C=C和−CH/C=O值分别增加66.67%和62.11%;在>2 mm团聚体中,脂肪族−CH的相对丰度增加了55.11%,芳香族C=C减少17.06%,致使>2 mm团聚体中的−CH/C=C和−CH/C=O值增加;在<0.25 mm粒级中,芳香族C=C相对丰度增加27.63%~49.83%,脂肪族−CH减少了16.58%~20.80%,致使−CH/C=C和−CH/C=O值下降.在>2 mm的团聚体中—CH/C=C和CH/C=O值的增幅最大.此外,与−BC相比,+BC处理各密度组分中脂肪族−CH和芳香族C=C相对丰度均增加,其中OF组分中增幅分别达125.74%和29.06%,−CH/C=C值增加了74.19%.[结论]施用生物炭增加了黑土有机质含量,促使土壤特别是大团聚体中的有机质结构趋于脂肪化,促进了微团聚体中有机质的稳定性.闭蓄态轻组中脂肪族−CH的相对丰度增幅最大,有利于促进有机质活性的增强,加快土壤有机质的周转更新.

    生物炭黑土团聚体有机质官能团丰度有机质稳定性有机质活性

    钾钠离子添加对土土壤团聚体和有机碳矿化的影响

    牛金璨张丽娜张亚美徐佳星...
    786-797页
    查看更多>>摘要:[目的]评价单价阳离子对团聚体稳定性和土壤有机碳矿化的影响,为有机肥尤其是粪肥的科学施用提供理论依据.[方法]采用恒温培养法,研究了不同钾、钠离子浓度下土壤团聚体的稳定性.供试土壤为土.试验中设置K+梯度分别为120、200、280、370、540 mg/kg;Na+梯度分别为90、180、270 mg/kg;并设置在K+ 370 mg/kg浓度下,添加Na+ 0、90、180、270 mg/kg的各处理;并以不添加钾钠离子的处理为对照.土壤在70%田间持水量下培养,定期取样,直到培养105天结束.监测土壤有机碳的矿化动态,以双库指数模型模拟有机碳的矿化特征,湿筛法测定团聚体稳定性.[结果]所有处理中2~0.25 mm和 >2 mm团聚体的比例均显著高于0.25~0.053 mm团聚体和<0.053 mm粉粘粒,分别占总量的42.0%~52.7%和26.0%~38.9%.添加K+、Na+以及同时添加K+和Na+总体上降低了>2 mm团聚体比例,增加了2~0.25 mm团聚体和< 0.053 mm粉黏粒组分比例,从而降低了团聚体平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD),钾钠共同作用效果更明显.K+120 mg/kg和Na+ 180 mg/kg两个处理显著降低了有机碳累积矿化量,其余单独添加K+或Na+的处理均无显著影响.钾钠共同处理的土壤有机碳累积矿化量随Na+浓度的增大而减小,降幅为1.2%~22.3%.双库指数模型能较好的模拟有机碳的矿化动态.拟合结果表明,所有处理均增加了来源于活性碳库有机碳的矿化量(Ca),降低了除K+540 mg/kg处理外其他处理源于惰性碳库有机碳的矿化量(Cs),且均降低了活性碳库的矿化速率常数(Ka).同时,所有处理均增加了Ca占总有机碳矿化量的比例(Ra),而降低了Cs的占比(Rs).冗余分析(RDA)表明,有机碳累积矿化量与GMD显著正相关,与土壤结构稳定性阳离子比值(CROSS)、钠吸附比(SAR)和可交换性钠百分比(ESP)显著负相关.[结论]钾、钠离子的累积显著影响了土壤团聚体组成,降低了团聚体MWD和GMD,抑制了惰性有机碳的矿化,提高了活性有机碳的矿化量,这可能是施用钾肥很难提高土壤有机质含量的一个原因.

    钠离子钾离子土壤团聚体土壤有机碳矿化双库指数模型

    乡村小流域不同土壤景观表土有机质团聚体分布与分子组成变化

    刘纯赵正刘晓雨龙国刚...
    798-811页
    查看更多>>摘要:[目的]探讨丘陵山区乡村不同土壤景观表土有机质积累的团聚体分布及其化学组成的变化,为认识自然条件和人为利用下土壤有机质的空间变化特点提供新视角.[方法]选取江苏省南京市溧水区芳山小流域内保护林地、园地、旱地和稻田等景观样地,采集0—20 cm土壤样品,分析有机碳(SOC)总量.将土壤样品通过湿筛法分出宏团聚体(2000~250 μm)、微团聚体(250~53μm)和粉黏粒(<53 μm) 3个粒径组,测定其中有机碳含量,计算土壤中各团聚体结合态碳的比例.再者,对土壤样品依次进行总溶剂(TSE)提取,碱水解(BHY)提取和氧化铜氧化(CUO)提取,分别主要得到游离脂、结合态脂和木质素酚,采用气相色谱–质谱联用仪(GC-MS)测定各组分中生物标志物有机分子丰度,计算分子多样性指数.[结果]与林地相比,园地、旱地和稻田表土本体有机碳含量分别降低70%、57%和51%,其中宏团聚体结合有机碳的含量分别降低了85%、81%和71%,微团聚体结合有机碳分别降低了74%、79%和67%,粉黏粒结合有机碳则分别降低了48%、18%和3%.表土中提取得到游离态脂类、结合态脂类和木质素酚类的有机分子丰度分别介于2.24~6.74、4.81~14.87和3.51~6.16 mg/g SOC;不同土壤景观间,这些提取态生物标志物分子丰度的变化趋势均表现为林地>稻田>园地>旱地.而木质素酚类丰度表现为林地和稻田相近.相对于林地,园地、旱地和稻田的脂肪酸丰度、烷醇、甾类及萜类等生物标志物分子丰度显著降低,但烷烃分子丰度明显增加,同时微生物来源有机质对土壤有机质的贡献提高;林地及园地土壤中结合态脂类组分以羟基酸丰度较高,而旱地和稻田则以烷酸为主.通过计算的生物标志物分子多样性指数的变化,发现游离态脂类和结合态脂类是林地和稻田高于旱地和园地,而木质素酚是稻田高于旱地,旱地又高于园地和林地.[结论]自然林地和农用地土壤的有机碳含量和团聚体结构具有较大差异,在提取态有机分子的组成上也具有不同的组成特征.林地土壤有机碳含量高,宏团聚体、微团聚体和粉黏粒比例均衡,有机碳的团聚体分配也均衡,而且有机质主要以植物源有机碳为主,具有碳链长、分子多样性高等特点.因之,稳定性也高.相反,园地、旱地的有机碳总量低,宏团聚体和微团聚体趋于分解,团聚体结合态有机碳显著减少,而且结合态和游离态脂类有机分子的多样性均显著降低,微生物来源有机碳对土壤有机碳的贡献更高.而稻田土壤有机碳和分子多样性均高于旱地及园地.因此,合理的土壤管理特别是有机物料的投入是提高农地土壤健康程度的重要途径.

    土壤有机质水稳性团聚体土壤景观生物标志物分子多样性

    秸秆全量还田条件下玉米磷素吸收特征与磷肥适宜用量研究

    逄娜程松李兴吉侯建勋...
    812-822页
    查看更多>>摘要:[目的]探究长期秸秆全量深翻还田后玉米磷素累积特征及产量变化,以期为确定秸秆全量还田条件下的磷肥适宜用量提供理论依据.[方法]本试验于2017—2019年在吉林省公主岭市和朝阳坡镇进行,双因素设计,主因素为磷肥水平,P2O5用量分别为0 kg/hm2 (P0)、45 kg/hm2 (P45)、90 kg/hm2 (P90)、135 kg/hm2(P135)和180 kg/hm2 (P180),副因素为玉米品种,分别为富民985 (Fumin 985)和翔玉211 (Xiangyu 211).测定开花期及成熟期各部位磷素吸收量、产量及其构成.[结果]地点、年份和磷处理3个因素及其交互作用对玉米产量、收获穗数、穗粒数和百粒重均有极显著影响 (P<0.01);P90处理的产量、收获穗数和百粒重均最高,较P0处理分别增加了14.4%、6.15%和5.78% (P<0.05).与P0处理相比,2017—2019年两地的花前磷累积比例均有一定程度的增加,以P90处理的增幅最大,其中朝阳坡2018和2019年P90处理的花前磷累积比例较P0处理分别显著增加24.5%和15.5% (P<0.05).玉米的磷吸收量特别是秸秆中的磷累积量较为稳定,受施磷水平的影响较小,但籽粒的磷累积量呈先升后降的趋势;与P0处理相比,2017年公主岭P90和P135两处理籽粒磷素吸收量增幅显著,分别为22.3%和14.6% (P<0.05);2017—2019年朝阳坡P90处理的籽粒磷素吸收量显著提高,增幅为7.03%~12.5% (P<0.05).当施磷水平为90 kg/hm2时,磷转运量、转运率和对籽粒的贡献率达到较高水平.通过一元二次方程将3年两点数据进行拟合,得出公主岭和朝阳坡最高产量分别为12161和12435 kg/hm2,对应的最佳经济施磷量分别为77.2和71.9 kg/hm2;两地拟合后的最佳经济施磷量为74.6 kg/hm2.[结论]当施磷水平小于90 kg/hm2时,增施磷肥对提高花前的磷累积比例、籽粒磷素吸收量、转运量、转运率和对籽粒的贡献率有积极作用.在多年秸秆全量深翻还田背景下,玉米施磷(P2O5)量在71.9~77.2 kg/hm2,可达到12 t/hm2的产量水平.

    玉米秸秆全量还田磷水平磷素吸收量产量

    长期不同培肥措施下玉米产量稳定性及棕壤氮素累积分布特征

    刘玉颖戴健杨劲峰罗培宇...
    823-834页
    查看更多>>摘要:[目的]研究长期不同培肥措施下玉米产量的稳定性、可持续性和土壤矿质氮累积分布、微生物量氮含量特征,为制定合理的施肥措施和保证东北棕壤地区农业的可持续绿色发展提供理论依据.[方法]棕壤肥料长期定位试验始于1979年.选取其中的12个处理:不施肥对照(CK)、单施氮肥(N)、氮磷肥配施(NP)、氮磷钾肥配施(NPK)、低量有机肥(M1)及其与化肥配施(M1N、M1NP和M1NPK)、高量有机肥(M2)及其与化肥配施(M2N、M2NP和M2NPK),分析长期施肥下玉米产量的变化,并于2018年在玉米收获期采集植株和土壤样品,阐明玉米地上部吸氮量变化,0—100 cm土层土壤矿质氮分布、累积及微生物量氮含量的差异.[结果]长期不同施肥下玉米产量呈波动变化,且在1979—1998年内玉米产量变化趋势较平稳,1999—2018年内变幅较大.M1NPK、M2NPK处理玉米平均产量最高,在试验前20年较NPK处理分别提高了10.3%、11.7%,后20年分别提高了17.1%、19.4%.随着试验年限增加,玉米产量的稳定性和可持续性增加,有机肥配施化肥各处理高于单施化肥处理,在试验前20年和后20年玉米产量的可持续性指数(SYI)介于0.43~0.58和0.50~0.67,低量有机肥配施处理高于高量有机肥配施处理.配施有机肥各处理肥料贡献率高于单施化肥处理,且试验后20年M1NPK处理肥料贡献率最高,达54%.施肥40年后(2018年)玉米地上部吸氮量以M1NPK处理最高(302 kg/hm2),与M2NPK处理差异不显著.配施低量有机肥玉米收获期80—100 cm土层土壤矿质氮含量较低,M1NPK处理0—100 cm土层土壤矿质氮贮量为127 kg/hm2,显著低于M1N和M1NP处理.而高量有机肥配施各处理0—100 cm土层土壤矿质氮贮量较化肥试区和低量有机肥试区分别增加了324.5%和172.9%,增加了氮素损失风险.此外,长期配施有机肥处理0—40 cm土层土壤微生物量氮含量增加,但低量和高量有机肥试区各处理间差异不显著.[结论]长期不同培肥措施会影响玉米产量的稳定性和可持续性,改变土壤氮素分布和累积,进而影响玉米氮素吸收.低量有机肥(13.5 t/hm2)配施氮磷钾化肥可促进玉米生长和氮素吸收,降低0—100 cm土层土壤矿质氮贮量,降低氮素损失风险,增加微生物量氮含量,较高的微生物量氮又可作为有机氮库来增加土壤供氮并固持易损失的矿质氮和肥料氮,以保证玉米的高产稳产和环境友好.

    棕壤有机无机配合玉米产量稳定性氮吸收矿质氮微生物量氮

    吉林省中部黑土区秸秆全量深翻还田条件下春玉米氮肥适宜用量研究

    李兴吉王岭程松刘剑钊...
    835-844页
    查看更多>>摘要:[目的]基于多年玉米秸秆全量深翻还田试验,探究吉林省中部黑土区春玉米氮肥适宜用量及群体氮素累积与分配特征.[方法]本试验于2017—2019年在吉林省公主岭市进行,为双因素田间试验.主因素为施氮水平,分别为0 (N0)、60 (N60)、120 (N120)、180 (N180)、240 (N240)、300 (N300)、360 (N360) kg/hm2;副因素为品种,分别为富民985 (Fumin 985)和翔玉211 (Xiangyu 211).测定不同生育时期玉米各器官干物质积累量、吸氮量及产量构成.[结果]增施氮肥对玉米产量影响显著,年份、处理、品种对产量的影响具有明显的交互作用.N0处理的产量随着年限的增加而逐年递减,2018年和2019年相比于2017年产量分别降低10.9%和26.2%;各处理间差异也逐渐增大,2017年N180处理比N0处理产量增加23.2%,到2019年N180处理比N0处理产量增加55.1%;品种间比较,2017—2019年翔玉211产量均高于富民985产量,并且翔玉211适宜施氮量略高于富民985适宜施氮量.春玉米干物质积累量随着施氮水平的提高呈现先上升后降低的趋势,不同氮肥处理的茎、叶干物质积累量和氮积累量均于吐丝期至乳熟期达到最大值,成熟期N180处理的茎、叶、籽粒干物质积累量最高;不同施氮水平下,花后氮积累量分配比例呈现先升后降的趋势.不同施氮水平下,秸秆理论带入全氮养分量差异明显,且不同施氮水平的氮还田量随着秸秆还田年限的增加而逐渐上升,2017年,N300处理下氮还田量最高,为68.9 kg/hm2,较N0、N360处理分别增加155.0%、15.2%;2019年,N240处理下氮还田量最高,为109.9 kg/hm2,较N0、N360处理分别增加156.7%、33.4%.本研究以2017和2019年数据拟合方程,计算得出秸秆全量深翻还田后玉米最佳经济产量为13028 kg/hm2,适宜氮肥用量为162 kg/hm2.[结论]在吉林中部黑土区,多年连续秸秆全量深翻还田条件下,虽然年际条件、品种对产量有显著影响,氮肥依然是玉米高产稳产的重要因素,适宜的氮肥用量有利于提高吐丝至乳熟期玉米的干物质积累.本试验条件下保持产量水平12~13 t/hm2的氮肥适宜用量为160~165 kg/hm2.

    秸秆深翻还田玉米品种氮水平秸秆氮量产量吸氮量

    减施20%化肥下绿肥翻压量对江西双季稻产量及氮素利用的影响

    张磊徐昌旭刘佳李顺...
    845-856页
    查看更多>>摘要:[目的]种植绿肥是实现化肥减施的重要措施,研究稻田系统中不同绿肥翻压量对土壤供氮及主作物水稻吸氮规律的影响,以期为江西双季稻区合理利用紫云英,提高水稻产量提供理论依据.[方法]田间试验位于江西双季稻区.在早稻氮磷钾肥用量减施20%条件下,设置冬种并翻压紫云英鲜草15000 (G1F80)、22500(G1.5F80)、30000 (G2F80)、37500 (G2.5F80) kg/hm2,以及冬闲且水稻不施化肥对照(CK)、冬种紫云英水稻不施化肥(GM)和冬闲常规施肥(F100)共7个处理.分析了水稻产量、植株吸氮量、氮肥利用率,以及水稻生育期土壤无机氮含量,并分析了土壤性状和水稻产量、植株吸氮量之间的关系.[结果]与F100相比,G1F80处理早稻产量显著增加11.64%;G2F80处理晚稻产量显著增加7.81%;G1F80、G1.5F80和G2F80处理双季稻总产量分别显著增加5.79%、5.38%和7.17%.其余不同紫云英翻压量处理的产量相比F100均未降低.冬种紫云英配施80%化肥可显著提高早稻稻谷吸氮量、早稻当季氮肥利用率和早稻氮肥偏生产力,提高早稻和晚稻收获期土壤全氮和有机质含量,提升土壤肥力水平.早稻孕穗期、早稻收获期和晚稻收获期,G2.5F80处理土壤铵态氮含量均显著高于F100处理,且为各处理中含量最高.从早稻孕穗期到早稻收获期,不同紫云英翻压量处理氮素累积速率均为正值,水稻植株吸氮量增加,而冬闲常规施肥处理氮素累积速率为负值,水稻吸氮量降低.在水稻生育期,紫云英翻压量小于22500 kg/hm2时,水稻植株吸氮量随翻压量增加而增加,而翻压量大于22500 kg/hm2时,水稻植株吸氮量明显降低.土壤速效钾含量对水稻产量和吸氮量的贡献率最大,对早稻产量和早稻吸氮量的贡献率分别为35.17%和40.16%,对晚稻产量和吸氮量的贡献率分别为21.22%和25.22%,对双季稻产量和吸氮量的贡献率分别为34.83%和27.86%.[结论]在减施常规量20%化肥条件下,种植翻压适量紫云英可提高早稻稻谷吸氮量,促进水稻增产.翻压高量紫云英有利于培育土壤碳库和氮库,提高土壤供氮能力.综合各项分析,在江西双季稻区紫云英翻压量为30000 kg/hm2时效果最好.

    稻田紫云英翻压量水稻产量氮素利用

    不同形态氮添加对毛竹林土壤N2O排放的影响

    蒋文婷田立斌朱高荻唐荣贵...
    857-868页
    查看更多>>摘要:[目的]氧化亚氮(N2O)排放是亚热带地区氮损失的主要途径,我们研究了不同形态含氮化合物对土壤N2O排放的影响.[方法]以毛竹(Phyllostachys edulis)林土壤为研究对象进行了室内培养试验.设置土壤中添加KNO3、NH4NO3、NH4Cl、KCl处理,以去离子水作为对照(CK),在25oC黑暗条件下培养.在培养0.5 h,1、3、5、7、14、28、60天,测定土壤N2O排放速率,铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3−-N)、可溶性有机碳(DOC)和水溶性氮(WSN)含量,采用荧光定量PCR技术测定了土壤氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria, AOB)、氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea, AOA)、nirS、nirK、nosZⅠ、nosZⅡ基因丰度.[结果]培养第60天,氮添加与KCl添加处理均显著增加了土壤DOC含量,NH4NO3、NH4Cl处理显著增加了WSN含量,但显著降低了土壤pH.氮添加及KCl添加处理均增加了土壤AOA、AOB、nirK基因丰度,降低了nosZⅠ、nosZⅡ基因丰度.氮添加处理N2O排放速率均在培养第14天达到峰值,且相较于CK处理均增加了N2O累积排放量,KNO3、NH4NO3、NH4Cl和KCl处理累积排放量的增幅分别为524.3%、771.1%、652.7%、98.6%.N2O排放速率与NO3−、WSN、nirK基因丰度呈显著正相关,而与pH、nosZⅠ、nosZⅡ基因丰度呈显著负相关.[结论]铵态氮添加能显著促进毛竹林土壤N2O的排放,其效果高于硝态氮,NH4NO3作为混合氮,外源性NH4+-N、NO3−-N同时输入对土壤N2O排放的促进作用比单独添加NH4+-N、NO3−-N更显著,但并未出现叠加效应.

    亚热带毛竹林氮素形态N2O排放通量水溶性氮pHnirK基因丰度nosZⅠ基因丰度nosZⅡ基因丰度

    氮钾配施对冬油菜角果皮光合作用及光合器官氮分配的影响

    李静周杨果陆志峰丛日环...
    869-879页
    查看更多>>摘要:[目的]角果皮作为典型的非叶器官,其光合作用不仅是油菜(Brassica napus L.)光合作用的重要补充,更是生育后期产量建成的重要碳源.我们研究了氮、钾营养及氮钾配施对冬油菜角果形态、角果皮光合特性、光合器官氮分配的影响及光合氮利用效率(PNUE)差异机制.[方法]采用双因素田间试验,设4个施氮量(N 0、90、180、270 kg/hm2,分别以N0、N90、N180、N270表示),两个钾用量(K2O 0、120 kg/hm2,分别以K0、K120表示),试验共计8个处理:N0K0、N0K120、N90K0、N90K120、N180K0、N180K120、N270K0、N270K120,每个处理3次重复.在角果期测定角果形态参数、净光合速率(An)、角果皮氮钾养分含量、光合氮利用效率(PNUE)以及最大羧化速率(Vcmax)等相关光合、生理参数,并计算角果皮氮素在光合器官(羧化系统、电子传递系统和捕光系统)的分配比例.[结果]与N0K0处理相比,氮钾配施处理单株角果数增加了1.7~3.0倍,角果长和角果面积分别提高了12.1%~30.2%和9.9%~43.8%.在不同氮肥施用量下,施钾后角果皮氮含量平均降低了19.5%;在不同施钾量下,氮肥施用后角果皮钾含量平均降低了20.9%.氮钾配施处理角果皮气孔导度(gs)、叶肉导度(gm)、Vcmax及An较N0K0处理平均提高了11.1%、158.8%、88.2%和115.0%.与N0处理相比,施氮后角果皮光合系统氮库平均增加了51.1%,但羧化系统(Ncb)和电子传递系统(Net)中氮分配比例分别下降了8.4和2.5个百分点,PNUE降低了21.1%;相反,施钾后角果皮光合氮库和分配比例分别较K0处理提高了28.7%和15.6个百分点,其中Ncb和Net氮库分别提高了35.9%和31.4%,PNUE增幅高达65.7%.与N0K0处理相比,尽管氮钾配施对角果皮光合系统氮分配比例的提升作用较小,但光合系统氮库容量增加了90.7%,远高于单施氮肥或钾肥对角果皮光合氮库的提升幅度.PNUE与角果皮钾含量和光合系统中各组分氮分配比例呈极显著正相关关系,而与角果皮氮含量及氮钾比呈显著负相关.[结论]氮钾配施一方面提高了角果皮光合面积、协调氮钾营养平衡、降低CO2传输阻力,另一方面增加了角果皮光合氮库、改善了光合系统中氮分配比例,从而提高了角果光合能力、优化了PNUE.因此,在实际生产中氮钾肥要合理配施,最大化个体光合潜能,进而提高群体生产力达到增产增效的目的.

    冬油菜氮钾配施角果皮光合速率氮分配光合氮利用效率