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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

    中国水稻相对产量差时空变异及其对氮肥的响应

    申哲韩天富黄晶曲潇林...
    789-801页
    查看更多>>摘要：[目的]通过分析 2004-2019 年间中国水稻相对产量差的时空变异特征、驱动因素以及不同地力水平下相对产量差对氮肥的响应,为实现水稻增产和氮肥合理施用提供理论依据.[方法]数据来源于 2004-2019 年间农业农村部耕地质量监测保护中心设置在全国主要稻区的 408 个监测点,包括东北地区 24 个、长三角地区110 个、长江中游地区 138 个、西南地区 56 个、华南地区 80 个.以各监测点施肥区与不施肥区水稻产量之差代表由肥料投入及由此引起的土壤性质改变所贡献的相对产量,利用高产农户统计法获取最高相对产量(HRY)和平均相对产量(ARY),HRY和ARY之差为相对产量差(GRY).根据不施肥区产量,将各区域土壤地力划分为低、中、高 3 个水平,结合随机森林模型探讨不同区域GRY的主要驱动因素,计算不同地力水平下GRY与氮肥用量的关系.[结果]2004-2019 年间,全国水稻HRY为 4.98～6.86 t/hm2,ARY为 3.06～3.47 t/hm2,GRY为 1.92～3.41 t/hm2.不同区域相比,HRY和GRY均是西南(水稻-其他作物轮作)>长三角(水稻-其他作物轮作)>华南(早稻)>东北(单季稻)>长江中游(水稻-其他作物轮作)>华南(晚稻)>长江中游(早稻)>长江中游(晚稻).GRY在低、中地力土壤上随着氮肥施用量的增加先显著降低后趋缓,而在高地力土壤上下降不显著.除西南稻区低、中地力和东北稻区低地力土壤外,其他区域的低、中地力上均出现了氮肥施用量的转折点:长江中游早稻和晚稻分别为 187.5、165.0 kg/hm2 和 183.5、152.5 kg/hm2,华南早稻和晚稻分别为 195.0、153.0 kg/hm2 和 169.0、157.0 kg/hm2,长江中游和长三角水稻-其他作物轮作体系下分别为 199.5、184.5 kg/hm2和 202.0、171.0 kg/hm2,东北中地力土壤上为 146.5 kg/hm2.整体而言,低、中地力土壤上,氮肥用量、土壤有机质和全氮是影响GRY相对重要的因素;高地力土壤上,土壤有机质和全氮对GRY的影响较大,同时钾肥施用量显著影响长江中游和华南早稻的GRY.[结论]西南地区水稻相对产量差最高,长江中游地区晚稻相对产量差最低.氮肥施用量、土壤有机质和全氮含量是影响水稻相对产量差的重要因素.高地力土壤上,氮肥用量对相对产量差影响不显著,建议适当减施氮肥.低、中地力土壤上,在氮肥用量转折点(146.50～202.00 kg/hm2)之前,增施氮肥可显著降低相对产量差,提高产量潜力.在长江中游和华南地区的高地力土壤上早稻应注重钾肥施用.

    水稻最高相对产量相对产量差土壤地力氮肥

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    基于产量反应和农学效率的水稻智能化推荐施肥方法研究

    徐新朋丁文成何萍周卫...
    802-812页
    查看更多>>摘要：[目的]水稻专家推荐系统早期版本没有区分水稻种植类型,有时会降低推荐的精准性.我们优化并建立了基于不同种植类型水稻的产量反应和农学效率的水稻推荐施肥方法,并采用大量田间试验验证了其普遍性和可行性.[方法]收集汇总来自于国际植物营养研究所中国项目部、团队研究以及公开发表的多年多点水稻田间试验,建立产量和养分吸收数据库.采用QUEFTS模型分析不同种植类型水稻养分吸收特征,建立水稻产量反应和农学效率的内在联系,构建施肥模型,开发水稻养分专家系统.于 2013-2020 年在水稻主产区 8 个省份开展了 452 个田间试验对系统进行校正和改进.每个试验包括 6 个处理:水稻养分专家系统推荐施肥(NE)、农民习惯施肥(FP)、土壤测试施肥(ST)以及基于NE的不施氮、不施磷和不施钾处理.调查了水稻产量、经济效益、养分回收率和肥料农学效率.[结果]QUEFTS模型分析的水稻产量与养分吸收关系结果显示,生产 1t籽粒产量地上部所需氮、磷和钾养分一季稻分别为14.2、3.9和14.3 kg,早、中、晚稻分别为16.9、3.3、20.9 kg.我国水稻主产区施用氮、磷和钾肥的平均产量反应一季稻分别为 3.1、1.1 和 1.0 t/hm2,早稻分别为 2.3、1.0 和1.0 t/hm2,中稻分别为 2.3、0.9 和 1.0 t/hm2,晚稻分别为 1.9、0.8 和 0.8 t/hm2.氮、磷和钾化肥的平均农学效率一季稻分别为 17.6、15.3 和 9.8 kg/kg,早稻分别为 14.6、15.3 和 10.1 kg/kg,中稻分别为 11.4、12.4 和9.1 kg/kg,晚稻分别为 11.5、14.8 和 9.2 kg/kg.与FP处理相比,NE处理氮、磷和钾肥施用量分别减少了12.6％、9.6％和 21.4％;与ST处理相比,NE处理氮肥用量减少了 7.6％,钾肥用量减少了 15.6％.与FP和ST处理相比,NE处理产量分别增加了 0.5 和 0.3 t/hm2;经济效益分别增加了 1627 和 893 元/hm2;氮肥回收率分别增加了 13.1 和 9.3 个百分点,农学效率分别增加了 4.1 和 2.7 kg/kg;磷肥回收率分别增加了 7.8 和 5.0 个百分点,农学效率分别增加了 6.6 和 3.3 kg/kg;钾肥回收率分别增加了 14.6 和 9.5 个百分点,农学效率分别增加了 5.6 和 4.9 kg/kg.[结论]以田间试验大数据为支撑,优化并建立的不同种植类型水稻的养分专家推荐施肥系统,提高了系统的可操作性和针对性.连续多年不同种植类型水稻的田间试验结果充分证明,优化后的水稻养分专家系统具有优化肥料种类和用量、提高水稻产量和肥料利用率和增加农民收入的功能,是实现我国小农户推荐施肥行之有效的智能技术系统.

    水稻养分专家系统QUEFTS模型水稻种植类型产量反应农学效率养分利用率

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    外源物调节碱胁迫水稻生理特性及相关基因表达的效应

    石亚飞闵炜芳摆小蓉舍杨梦斐...
    813-825页
    查看更多>>摘要：[目的]碱性盐含量高是碱化土壤中制约水稻生长发育的主要障碍因子.研究 3 种常用外源植物调节物对碱胁迫下水稻幼苗生长、生理特性及相关基因表达的调节效应,以筛选可缓解水稻受碱胁迫的外源调节物.[方法]试验采用水培方法,供试水稻品种为'中花 11',外源调节物为甜菜碱(GB)、硝普钠(SNP)和褪黑素(MT).以正常营养液为对照(CK),以CO32-和HCO3-浓度为 20 mmol/L、pH 8.65 的碱性营养液为碱胁迫处理(AS).水稻幼苗生长至 21 天后,在CK和AS条件下,分别喷施蒸馏水(DW)、GB、SNP和MT,共 8 个处理.连续处理 3 天后收获,测定表型、生理指标及基因表达量.采用主成分分析、隶属函数结合权重综合评价等方法,评价外源调节物对水稻碱胁迫伤害的缓解效应.[结果]与AS+DW处理相比,AS+GB、AS+SNP和AS+MT处理均显著降低了叶片卷曲度,提高了幼苗存活率,增加了地上部和根部的干鲜重;显著降低了水稻幼苗丙二醛(MDA)和活性氧(H2O2、O(2)-)含量,明显提高了脯氨酸(Pro)和可溶性糖(SS)含量,显著提高了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性;显著提高了脯氨酸合成酶基因OsP5CS和抗氧化酶合成基因OsCu/Zn−SOD、OsCATC和OsPOX1 的表达水平.碱胁迫下,喷施外源调节物对水稻体内内源GB、NO和MT相关合成酶基因表达水平也产生了显著影响,其中,SNP显著降低了OsNOA1 基因的表达水平,提高了OsNIA2基因的表达水平;MT显著提高OsASMT1基因的表达水平,降低OsSNAT基因的表达水平;而GB显著降低了OsBADH1 和OsCMO基因的表达水平.相关性分析结果表明,OsCu/Zn−SOD与SOD、CAT活性和地上部鲜重呈显著正相关,SOD活性与地上部鲜重呈显著正相关,OsP5CS与Pro含量、地上部干重呈显著正相关;H2O2 和 O(2)-含量与OsCu/Zn−SOD表达水平、SOD活性和地上部鲜重呈显著负相关,H2O2 含量与叶片卷曲度呈显著正相关,O(2)-与SS含量呈显著负相关.主成分分析将16个测定指标综合成6个主成分因子,6个主成分的累计贡献率达 87.91％.通过隶属函数结合权重法进行综合评价,发现SNP处理的D值最大,其次是GB处理,MT处理的D值最小.[结论]甜菜碱、硝普钠和褪黑素这 3 种外源物均能通过调节水稻幼苗形态、生理特性及基因表达的变化,从而缓解水稻碱胁迫伤害并增强水稻的耐碱性,其中,硝普钠的缓解效应最大,甜菜碱次之,褪黑素最小.

    水稻碱胁迫硝普钠褪黑素甜菜碱生理特性基因表达综合评价

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    秸秆腐解产物阻控红壤复酸化促进玉米生长

    许映慧杜建军范如芹杨贤霆...
    826-839页
    查看更多>>摘要：[目的]秸秆腐解产物具有改善土壤酸度、提高土壤抗酸化能力等作用.研究不同秸秆腐解产物对红壤复酸化的阻控效果及对作物生长的促进作用,为有效阻控酸性土壤复酸化提供新思路.[方法]供试土壤为花岗岩和玄武岩发育的赤红壤(pH 4.75)和砖红壤(pH 5.02),处理土壤样品为分别添加 2％的水稻和豌豆秸秆腐解产物(RSD、PSD),对照为两类型土壤中添加Ca(OH)2 至pH分别与RSD和PSD相同(RCK、PCK),共 8 个样品.在黑暗处培养 30 天,用于盆栽试验处理.盆栽试验作物为玉米,在玉米收获后,分析土壤酸度、阳离子交换量、有机质、有效养分含量、微生物多样性,以及玉米植株地上部、根系生长和养分吸收量.[结果]赤红壤上RSD、RCK、PSD、PCK处理玉米收获后土壤的pH较播种前分别下降了 0.11、0.60、0.92、1.04 个单位,RCK、PSD、PCK处理的降幅达到显著水平;砖红壤上RSD处理玉米收获后的土壤pH较播种前升高了 0.22 个单位,而RCK、PSD、PCK处理分别下降了 0.13、0.16、0.36 个单位,PSD、PCK处理的降幅达到显著水平.在赤红壤上,4 个处理间土壤交换性H+含量差异不显著,交换性Al3+含量有所差异;在砖红壤上,RSD处理的交换性Al3+含量显著高于RCK,PSD处理的交换性Al3+含量则显著低于PCK.赤红壤上RSD和PSD处理的土壤阳离子交换量(CEC)分别比其石灰对照增加了 27.11％和 17.69％,砖红壤上则分别增加了 10.10％和 6.40％.秸秆腐解产物处理的土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量均较石灰处理提升.施用秸秆腐解产物提升了厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)、子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)的物种丰度,增加了玉米地上部和根部的生长及养分吸收.赤红壤上豌豆秸秆腐解产物处理的玉米株高、生物量、总根长、根表面积和根体积分别较其石灰对照增加了 59.51％、738.43％、280.00％、392.87％、404.31％,砖红壤上分别增加了 29.82％、72.04％、23.43％、11.05％、5.79％.[结论]与石灰相比,水稻和豌豆秸秆腐解产物能够有效阻控土壤复酸化,提升土壤肥力,改善土壤微生物群落多样性,促进玉米生长,且豌豆秸秆腐解产物的提升效果更佳.

    红壤复酸化秸秆腐解产物抗酸化微生物多样性玉米生长

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    免耕条件下不同量秸秆覆盖还田提高东北黑土区玉米光合性能和产量的效应

    鲁悦鲍雪莲霍海南杨雅丽...
    840-847页
    查看更多>>摘要：[目的]探究东北黑土长期免耕及不同秸秆覆盖还田量下玉米光合性能及产量的变化规律,为科学应用免耕秸秆覆盖还田技术提供理论支撑.[方法]东北黑土区保护性耕作定位试验始于 2007 年,设置 5 个处理,分别为传统垄作秸秆不还田(对照,CT)及免耕配合当季收获玉米秸秆量的 0％、33％、67％和 100％(NT-0、NT-33％、NT-67％、NT-100％)还田.于 2021 年玉米苗期、拔节期和抽雄期,测定玉米叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)等光合参数,以及叶绿素含量和叶面积;于成熟期,测定籽粒产量及其构成因素.[结果]与CT处理相比,4 个免耕秸秆覆盖处理不同程度地提高了苗期的Pn,以及拔节期和抽雄期玉米叶片的Pn、Gs和Tr;NT-67％和NT-33％、NT-100％处理还显著降低了拔节期和抽雄期的胞间二氧化碳浓度,显著提升了抽雄期叶片的叶绿素含量(P<0.05).NT-100％处理在拔节期和抽雄期的光合效率最高,光合性能显著优于其他处理,NT-67％处理有个别指标略低于NT-100％,但仍与CT、NT-0 和NT-33％处理差异显著.免耕结合秸秆覆盖还田提高了玉米穗的行粒数、百粒重和籽粒产量,NT-33％、NT-67％、NT-100％处理的籽粒产量均显著高于NT-0 和CT处理,而后二者间差异不显著.净光合速率与产量之间存在显著正相关关系(P<0.01).[结论]免耕结合秸秆覆盖还田能够提高玉米抽雄期的叶绿素含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,降低玉米光合作用的非气孔限制,提高对胞间CO2 的利用能力.秸秆覆盖量为 67％～100％时,提高净光合速率、叶绿素含量以及玉米行粒数、籽粒产量的效果突出,是东北黑土区较为理想的耕作模式.

    免耕秸秆覆盖还田量玉米光合性能产量

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    免耕覆盖与生物炭对黑垆土团聚体稳定性和腐殖质性质的影响

    周明星樊军王茜代子俊...
    848-859页
    查看更多>>摘要：[目的]研究免耕条件下,长期采用不同的土壤覆盖方式及配合施用生物炭对渭北旱塬农田土壤团聚体稳定性和腐殖质性质的影响,为选择适合的耕作管理措施提供理论依据.[方法]基于连续 18 年田间定位试验,选择其中免耕条件下的无覆盖(NT)、施用生物炭(NB)、秸秆覆盖(NS)、地膜覆盖(NP)、秸秆地膜二元覆盖(NSP)5 个处理,采集 0-10、10-20 cm土层土壤样品,通过干筛+湿筛法分为粉黏粒(<0.053 mm)、微团聚体(0.053～0.25 mm)、细大团聚体(0.25～2 mm)、粗大团聚体(>2 mm)共4个团聚体粒级,并测定了各粒级团聚体中有机碳和腐殖质组分含量.[结果]1)与NT处理相比,NS处理各粒径团聚体胡敏酸含量(0.93％～92.6％)和富里酸含量(1.8％～327.5％)显著增加且增幅最大,NSP处理各粒径团聚体有机碳含量显著提高了1.6％～30.5％;NB处理各粒径团聚体有机碳含量(39.90％～161.8％)及胡敏素含量的增幅最大,0-10 cm土层胡敏素含量显著提高了 87.2％～271.7％.与NT相比,NS、NSP和NB处理均提高了土壤团聚体的稳定性和玉米籽粒产量,其中NSP处理的提升效果最显著,0-10、10-20 cm土层土壤团聚体平均重量直径(MWD)分别增加了 48.6％和 73.5％,几何平均直径(GMD)分别增加了 59.2％和 63.1％,2021 年玉米籽粒产量增加了25.8％.2)各粒径水稳性团聚体有机碳中,均以胡敏素的比例最高,达 37.6％～91.3％.与NT相比,NB处理显著提高了大部分粒径水稳性团聚体腐殖质的胡敏酸与富里酸之比(HA/FA),其中在 0-10 cm土层微团聚体提高幅度最大,为 80.2％,地膜覆盖(NP和NSP处理)降低了腐殖质HA/FA(6.8％～27.6％),各处理粉黏粒胡敏酸E4/E6 值显著降低(4.2％～6.6％).[结论]免耕条件下,秸秆覆盖和施用生物炭(NS、NSP和NB)可提升各粒径团聚体的有机碳含量,提高团聚体的稳定性和玉米产量,但对有机碳的腐殖化程度影响不同.单独秸秆覆盖提升黑垆土腐殖质的胡敏酸和富里酸含量效果最大,生物炭施用主要提升了各粒径团聚体有机碳中的胡敏素含量和胡敏素比例,秸秆和地膜二元覆盖对团聚体的稳定性和玉米籽粒产量的提升幅度最大,而且能够提高有机碳含量,是免耕条件下最佳处理.

    团聚体稳定性腐殖质E4/E6H/F黑垆土秸秆覆盖地膜覆盖生物炭

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    水氮耦合对滴灌棉田土壤有机碳组分及酶活性的影响

    郝海波许文霞侯振安
    860-875页
    查看更多>>摘要：[目的]研究灌水量和施氮量对滴灌棉田土壤有机碳、氮含量及有机碳库稳定性的影响,为实现新疆棉花高效生产和可持续发展提供理论依据.[方法]采用两因素三水平完全随机区组设计进行棉花田间滴灌施肥试验,设置的 3 个灌水量(W)分别为 360 mm(低量)、480 mm(适量)、600 mm(高量),3 个施氮(N)水平分别为 0 kg/hm2、300 kg/hm2(适量)和 450 kg/hm2(高量),共 9 个处理组合.棉花收获后,采集 0-20 cm土层土壤,测定土壤有机碳(SOC)、水溶性有机碳(WSOC)、微生物生物量碳(MBC)、易氧化有机碳(EOC)和稳定态有机碳(NOC)含量,测定土壤脲酶(URE)、β-葡萄糖苷酶(BG)、N-乙酰基-β-D葡萄糖苷酶(NAG)活性.利用田间原位填埋尼龙网袋法测定各处理土壤有机物料(秸秆)分解率(OMDR),计算土壤碳库管理指数(CPMI).[结果]与W600N450 处理相比,2015 和 2016 年W480N300 处理土壤有机碳分别提高了 8.9％和 10.9％,C/N分别提高了 16.2％和 16.3％,EOC和NOC含量分别提高了 11.8％～15.4％和 14.3％～20.8％,WSOC含量分别降低了 35.5％和 21.8％.表明合理的水氮管理有利于提高土壤有机碳和稳定态有机碳含量,降低水溶性有机碳含量,提高土壤碳库的稳定性.与W480 处理相比,W360 处理MBC含量显著降低了 13.1％,W600 处理降低了WSOC和NOC含量;W360 处理EOC含量两年分别降低了 2.1％和 5.3％,W600 处理分别降低了 4.1％和 7.6％(P<0.05).与N300 处理相比,N0 处理MBC含量降低了 41.8％,N450 处理降低了NOC含量,N0 处理两年EOC含量分别降低了 20.2％和 16.7％,N450 处理分别降低了 3.8％和 2.4％.表明施氮量对土壤有机碳组分含量的影响大于灌水量.同时,过量的灌水和施氮会降低稳定态有机碳含量,提高微生物生物量碳含量,不利于土壤有机碳的积累.高水(600 mm)和高氮(450 kg/hm2)显著提高了土壤酶活性,降低了土壤碳库管理指数.W480N300 处理脲酶、β-葡萄糖苷酶和N-乙酰基-β-D-葡萄糖苷酶活性较W360N0 分别提高了 1.0％、22.4％和32.6％.W480N300 处理下土壤CPMI最高.相关性分析结果表明,CPMI与活性有机碳(MBC、EOC)含量之间存在不同程度的正相关关系,与NOC含量存在负相关关系.[结论]在新疆滴灌施肥条件下,过高的灌水量和施氮量会降低土壤有机碳和稳定态有机碳含量,降低土壤碳库活度和碳库管理指数,提高微生物生物量碳含量以及酶活性,不利于维持土壤有机碳的稳定.本试验条件下,灌水 480 mm配合施氮 300 kg/hm2 的水氮管理有利于促进滴灌棉田土壤有机碳积累,提高有机碳活性.

    水氮耦合土壤有机碳组分土壤酶滴灌棉田

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    施肥方法对甘薯根际土壤真菌群落的影响

    王静袁洁王磊张辉...
    876-888页
    查看更多>>摘要：[目的]真菌在根际土壤养分循环中发挥重要作用,探究磷肥施用方法对甘薯根际土壤真菌群落的影响,以减少施肥可能对甘薯根际土壤微生态环境的不利影响.[方法]甘薯-小麦轮作长期肥料定位试验位于江苏南京,始于 2011 年.2020 年选择该定位试验中的 3 个处理:不施磷肥(NK)、单施化肥(NPK)和有机无机肥配合(NPKM),在甘薯膨大期采集储藏根与纤维根根际土壤,测定化学性质,并利用Illumina Novaseq高通量测序技术,分析真菌群落相对丰度、群落组成与多样性,及其与根际土壤化学性质的关系.[结果]1)施肥处理改变了两类根根际土壤化学性质,储藏根和纤维根的根际土壤有机碳、溶解性有机碳、速效钾含量均表现为NPKM>NPK>NK处理,有效磷(AP)含量表现为NPK>NPKM>NK(P<0.05),同一处理两类根际间只有有效磷含量差异显著;纤维根和储藏根的根际土壤pH均以NPKM处理最高,NPK处理最低且显著低于NK处理,NPKM处理的纤维根根际pH显著高于储藏根根际 0.81 个单位.2)3 个施肥处理两类根系根际土壤的优势真菌类群均为子囊菌门(Ascomycota,70.2％～77.9％)、担子菌门(Basidiomycota,5.9％～8.5％)和被孢霉门(Mortierellomycota,1.8％～8.1％).3 个处理间储藏根根际土壤子囊菌门的相对丰度无显著差异,而NK处理纤维根根际土壤子囊菌门的相对丰度显著高于NPKM处理(P<0.05);担子菌门和被孢霉门的相对丰度在NPK和NPKM处理间以及两类根系的根际土壤间均无显著差异,而NK处理的储藏根根际土壤担子菌门和被孢霉门的相对丰度较NPK处理分别低 70.4％和 62.9％,较NPKM处理分别降低 44.0％和 151％(P<0.05).3)NPKM和NPK处理储藏根根际特有的真菌OTUs数分别为 122 和 113 个,而NK处理为 86 个,远低于NPKM和NPK处理.NPKM处理纤维根根际特有的真菌OTUs数最高(160 个),而NPK和NK处理分别为 114 和 127 个.NK处理的纤维根根际土壤观察到的物种数和Shannon多样性指数显著高于储藏根(P<0.05),NPKM处理两类根际的观察到的物种数和Shannon指数在 3 个处理中最高.拓扑网络分析表明,储藏根根际土壤真菌类群关系较纤维根根际的更为复杂,而纤维根根际土壤真菌群落具有更强的相互作用关系.冗余分析(RDA)结果表明,根际土壤有效磷、有机碳含量和pH与根际土壤真菌群落结构显著相关(P<0.05).[结论]长期施用磷肥降低了甘薯两类根际土壤的pH,但显著提高了有机碳、有效磷和速效钾含量,磷肥配施有机肥还避免了pH的降低,因而较单施化肥更有效地提高了根际土壤的真菌数量和多样性.

    甘薯储藏根纤维根根际真菌群落长期施肥

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    大豆玉米间作提高红壤团聚体中真菌群落结构和多样性

    杨继芬李永梅李春培芦美...
    889-899页
    查看更多>>摘要：[目的]研究间作条件下不同粒径团聚体中真菌群落结构和多样性变化,从微生物学角度探究间作优势的机理.[方法]长期定位试验位于云南农业大学试验基地,始于 2013 年.供试玉米品种为乔单 6 号,大豆品种为滇豆 7 号,共设置 4 个处理:大豆玉米间作(MD)、玉米单作(MM)、大豆单作(DD)、裸地(CK).在2021 年 8 月玉米抽雄期,采集 0-20 cm土壤样品,利用湿筛法筛分出 2～1 mm、1～0.25 mm、<0.25 mm 3 个粒径团聚体,测定各粒径团聚体含量和平均质量直径(MWD),分析各粒径团聚体中有机碳、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾的含量.采用高通量测序法,测定 3 个粒径团聚体中的真菌群落结构特征.[结果]与CK、DD、MM处理相比,MD处理显著提高了 2～1 mm团聚体的含量及MWD,显著提高了 2～1 mm团聚体中有机碳含量及 1～0.25 mm、<0.25 mm团聚体中碱解氮含量.MD处理提高了 2～1 mm和 1～0.25 mm团聚体中真菌群落的Chao1 指数和OTU数.在 2～1 mm和 1～0.25 mm团聚体中,MD处理的担子菌门(Basidiomycota)相对丰度较DD分别提高了 85.7％和 133.3％,较MM处理分别提高了 194.1％和 69.7％;壶菌门(Chytridiomycotal)相对丰度较MM处理分别提高了 20.0％和 333.3％.MD处理 2～1 mm、1～0.25 mm和<0.25 mm团聚体中毛壳菌属(Chaetomium)相对丰度较MM处理分别提高了 68.7％、80.0％和 53.2％;2～1 mm团聚体中被孢霉菌门(Mortierellomycota)和被孢霉菌属(Mortierella)的相对丰度较MM处理分别增加了 60.0％和 72.4％.PCoA分析显示,真菌群落结构不同粒径间、处理间均存在显著差异(P<0.01).RDA分析显示土壤有机碳、碱解氮、全氮与α多样性指数显著相关,热图表明团聚体中的担子菌门与土壤全氮、碱解氮、有机碳显著相关.[结论]土壤有机碳、碱解氮、全氮是改变真菌群落结构和多样性的主要驱动因子.与单作相比,大豆玉米间作促进了大团聚体的形成和稳定,显著提高大团聚体中有机碳含量和微小团聚体中的碱解氮含量,增加了大粒径团聚体中优势菌的相对丰度及多样性.因此,间作模式改变了团聚体的粒径分布,同时伴随着土壤真菌群落和多样性的改变,有利于改善土壤微环境,提升土壤质量,保持土壤健康.

    间作团聚体稳定性团聚体平均质量直径(MWD)真菌群落结构真菌多样性驱动因子

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    利用离散元仿真及微结构分析法研究高铝瓷球对尿素表面改性和养分控释的效果

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    900-911页
    查看更多>>摘要：[目的]尿素表面改性是提高包膜质量和养分控释能力的关键措施之一.我们研究了不同磨料对肥料核芯表面的改性效果,以及改性提高肥料养分控释的效果.[方法]供试肥芯为大颗粒尿素(直径 3～5 mm,N 46％),供试磨料包括白刚玉、棕刚玉、高铝瓷球、高铝瓷柱和氧化锆球.经测量不同磨料研磨后尿素的休止角,证明采用堆密度 1.336 g/cm3、直径 6mm的球形高铝瓷在 10 min内对尿素表面改性效率最高,故用作后期的试验磨料.将 1.5 kg的高铝瓷球与 1kg大颗粒尿素加入转鼓中,采用离散元仿真软件(EDEM)模拟磨料摩擦与尿素颗粒自摩擦的粒子运动、碰撞、受力和分布特征;使用扫描电子显微镜分析磨料、表面改性尿素和包膜尿素的表面和切面结构特性,采用原子力显微镜测试包膜尿素膜表面结构微观特征与粗糙度;采用静水溶出率法测定纳米SiO2 改性蓖麻油基聚氨酯包膜的表面改性尿素的养分释放特征.[结果]EDEM仿真结果表明,转鼓底部颗粒运动快(1.125 m/s),边缘运动慢(0.00309 m/s),转动过程中,小颗粒物聚集在转鼓底部产生偏析.尿素自摩擦力约 0.035 N,加入密度大于尿素的球形高铝瓷磨料后,混合体系的摩擦力变大(约 0.042 N),尿素颗粒间的碰撞次数较自摩擦体系高出 13.0％,因此改性效率得以提高.表面改性显著降低了颗粒表面粗糙度,在 1 μm2 检测范围内,粗糙度(Ra)平均降低了 79.2％.由扫描电镜图可以看出,普通尿素表面粗糙,膜材料填充在凹陷部位,包膜耗费的膜材料较多,且膜与尿素贴合不紧密,在运输或长期储存过程中易发生膜破损,失去养分控释能力;改性后的尿素表面光滑,减少了无功能的膜材浪费,且膜厚均匀,膜层与核芯结合紧密,膜切面结构均匀,不易破损.养分释放结果表明,以 5％包膜率的纳米SiO2 改性蓖麻油基聚氨酯对尿素包膜,表面改性尿素相较普通尿素可使养分释放期延长 6 倍,由表面改性前的 24 天提升至 169 天.[结论]依据EDEM离散元软件模拟,球形高铝瓷作为磨料与尿素混合后,提高了尿素颗粒的摩擦效率,大大降低了尿素表面的粗糙度.表面改性后的尿素作为控释肥核芯,不仅节省了膜材料的用量,且膜层与肥芯结合紧密均匀,延长了等膜量下的养分释放期.

    尿素磨料表面改性离散元仿真膜结构特征养分控释性能

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