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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

    不同形态磷酸盐及施用方式对石灰性土壤磷移动性和有效性的影响

    亢龙飞王静朱丽娜褚贵新...
    1179-1187页
    查看更多>>摘要：[目的]磷的固定是石灰性土壤中磷肥效益低的重要原因,研究两种施肥方式下不同形态磷源在石灰性土壤中的迁移以及有效性,为实现磷肥减施增效提供理论基础.[方法]采用土柱模拟试验方法进行研究,供试土壤为粘质和壤质石灰性土壤.供试磷酸盐为磷酸脲、焦磷酸和聚磷酸,壤土施磷量为0.0581 g/柱,粘土为0.0594 g/柱.施用方式包括一次施用和分4次滴施,同时以不施用磷酸盐土柱为对照.于地下室内(27±1.0)℃培养28天后将土柱在-80℃条件下快速冷冻固形,从土表向下0—100 mm内每隔5 mm作为一个切割单元,100—300 mm间每隔20 mm作为一个切割单元,测定每层土壤的水溶性磷和Olsen-P含量.[结果]培养28天后,一次施用条件下,磷在壤土中的移动距离表现为聚磷酸(90 mm)>焦磷酸(60 mm)>磷酸脲(50 mm),粘土中表现为聚磷酸(80 mm)>焦磷酸(70 mm)>磷酸脲(60 mm).分次滴施条件下,聚磷酸(95 mm)在壤土中的移动距离比磷酸脲(65 mm)和焦磷酸(70 mm)分别增加46.2％和35.7％,在粘土中聚磷酸(90 mm)的移动距离较磷酸脲(70 mm)和焦磷酸(75 mm)分别增加28.6％和20.0％.磷浓度下降到一半时所达到土柱深度(半运移深度)的结果表明,在壤土一次施用条件下,半运移深度表现为聚磷酸(15.1 mm)>焦磷酸(11.4 mm)>磷酸脲(10.5 mm),分次滴施条件下半运移深度为聚磷酸(20.0 mm)>焦磷酸(14.4 mm)>磷酸脲(14.3 mm).在粘土一次施用条件下,半运移深度为聚磷酸(17.7 mm)>焦磷酸(15.8 mm)>磷酸脲(14.8 mm),分次滴施条件下,聚磷酸、焦磷酸和磷酸脲的半运移深度依次为51.3、27.1和41.4 mm.相关性分析结果表明,不论一次施用还是分次滴施,聚磷酸和焦磷酸处理均随着水溶性磷含量的增加,有效磷含量在粘土上的增加量大于在壤土上的,分次滴施聚磷酸较一次施用在同样水溶性磷含量下,有效磷的含量在粘土和壤土中的差距减小,焦磷酸处理中水溶性磷与有效磷在两种土壤上较为接近.磷酸脲一次施用后,有效磷在粘土中随水溶性磷的变化量大于在壤土中,分次滴施结果则相反.[结论]在质地为壤土和粘土的石灰性土壤中,不论是一次性施用还是分次滴施,磷的移动性均表现为聚磷酸>焦磷酸>磷酸脲,且分次滴施3种磷源时磷的移动性和有效性均显著高于一次施用.同样水溶性磷含量条件下,粘土中磷的有效性高于壤土,分次滴施提高土壤磷素有效性的效果表现为粘土优于壤土.

    聚磷酸铵施用方式石灰性土壤磷移动性磷有效性

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    植茶年限降低土壤团聚体稳定性并促进大团聚体中钾素释放

    李露露李婷郎山鑫魏巍...
    1188-1197页
    查看更多>>摘要：[目的]研究植茶年限对土壤团聚体稳定性以及供钾和释钾能力的影响,以期为指导茶园土壤施肥、促进茶园生态系统可持续发展提供科学依据.[方法]采集四川省雅安市草坝镇茶园农业生态区植茶年限分别为5 a、10 a、15 a和30 a的原状土(0—15和15—30 cm),利用湿筛法分离出粒径>2 mm、0.25～2 mm、0.053～0.25 mm和<0.053 mm的土壤样品,分析其稳定性、各粒级土壤速效钾和缓效钾含量,并采用四苯硼钠(NaTPB)浸提法探讨了其有效钾释放特征.[结果]各植茶年限土壤均以大团聚体(粒径>0.25 mm)为主,质量占比为75.87％～95.75％,但随植茶年限增加,土壤大团聚体比例显著减少(P<0.05),且各土层土壤团聚体平均重量直径(MWD)均明显减小.15 a和30 a的茶园土壤中同一粒级团聚体的土壤速效钾和缓效钾含量均高于5 a和10 a茶园.5 a和10 a茶园土壤中各粒级团聚体中速效钾含量分布较为均匀,15 a和30 a的茶园土壤速效钾含量随大粒级团聚体的增加而增高.土壤缓效钾在各年限茶园均表现为微团聚体(粒径<0.25 mm)高于其他团聚体组分.各茶龄土壤不同粒级团聚体有效钾累积释放量在102.3～236.5 mg/kg,且呈现前期快、后期较稳定的趋势,释放过程均以扩散模型拟合程度最好.进一步比较表明,植茶15 a和30 a的土壤团聚体有效钾累积释放量明显高于植茶5 a和10 a时的土壤.[结论]茶园土壤中以大团聚体(粒径>0.25 mm)的比例最高,但随植茶年限的增加,微团聚体(粒径<0.25 mm)比例增加,土壤结构稳定性降低,特别是15—30 cm土层土壤.大团聚体的减少促进了土壤速效钾、缓效钾的释放,因而,植茶15 a和30 a的土壤速效钾含量较5 a和10 a的茶园高,但是会耗竭土壤钾库,不利于茶园的可持续利用.

    植茶年限土壤团聚体钾含量释放特征

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    长期不同施肥下紫色土有机硫和芳基硫酸酯酶活性变化特征

    马殿叶郭琳钰王梦茜钟海夫...
    1198-1205页
    查看更多>>摘要：[目的]基于长期定位试验,探究施入含硫肥料的不同处理土壤总硫与有机硫含量变化,以及不同施肥处理土壤总硫与有机硫的变化趋势,为硫素的合理施用提供理论依据.[方法]长期定位试验位于重庆市北碚区西南大学国家紫色土肥力与肥效监测基地,始于1991年,至本研究取样时已连续进行了22年,一年两季,水稻-小麦轮作.选择试验中的7个处理:不施肥(CK),施用氮磷钾(硫酸钾,NPKS),有机肥单施(M),氮磷钾配施有机肥(MNPKS),氮磷钾与稻草还田配合施用(SNPKS),含氯化肥氮(氯化铵)、磷、钾(氯化钾)与秸秆还田配施(SNPKCl)和永久休闲(F).取0—20 cm土样,测定了全硫、有机硫以及3种形态有机硫含量以及芳基硫酸酯酶活性.[结果]1)与1991年原始土壤相比,除CK的全硫和有机硫含量显著降低外,其余处理均显著增加,且土壤全硫含量除M和NPKS处理间差异不显著外,其他处理间均差异显著,由高到低为MNPKS>SNPKS>M和NPKS>F>SNPKCl.土壤有机硫在全硫中的占比也发生了变化,CK处理中有机硫含量显著下降,其他处理均显著增加(P<0.05).MNPKS和SNPKS处理有机硫含量增加最多,但是MNPKS处理有机硫在全硫中的占比只有73.3％,而SNPKS为92.2％.另外,M和F处理有机硫含量差异不显著,但都显著高于SNPKCl和NPKS处理(P<0.05).SNPKCl处理的有机硫含量虽然显著低于MNPKS、SNPKS、M和F处理,但有机硫的占比(90.3％)与SNPKS处理相当,而NPKS处理的有机硫含量虽然高于CK和初始土壤,但显著低于F处理和含有机肥处理的土壤(P<0.05).2)与CK相比,其他施肥处理0—20 cm土层中碳键硫、酯键硫、残渣态硫含量均有所增加,且不同施肥处理之间差异达到显著水平.与初始土壤相比,包括F在内的所有处理中碳键硫和酯键硫含量增加,其中MNPKS处理的碳键硫的增加量显著高于其他处理,增加了31.1 mg/kg;酯键硫增加量最大的处理是SNPKS,增加了37.05 mg/kg;而残渣态硫除MNPKS处理增加了52.2 mg/kg和F处理增加了11.65 mg/kg外,其余处理均减少,以CK减少最多(46.62 mg/kg).3)与初始土壤相比,土壤芳基硫酸酯酶的活性除SNPKCl处理减少了8.19μg/(mL·h)和F处理减少了7.80μg/(mL·h)外,其余处理都有不同程度的增加,增加最大的处理是SNPKS,增加了37.77μg/(mL·h),其次是M处理,增加了33.91μg/(mL·h).[结论]长期施用化肥、有机肥、化肥与有机肥配施都显著增加了紫色土壤有机硫中碳键硫、酯键硫的含量,降低了残渣态硫含量,因而显著提高了硫的有效性.不施肥,不论是否休闲,均降低土壤中有机硫的有效性.含氯化肥也能提高土壤硫的有效性,并且含氯化肥与有机肥配合施入土壤,一定程度上提高了有机硫的比例.但长期施用含氯化肥会降低芳基硫酸酯酶活性,在施肥的时候尤其是长期施入含氯化肥,应该密切关注土壤中pH的变化问题.

    紫色土长期施肥含氯化肥有机硫芳基硫酸酯酶活性

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    基于玉米叶片光谱特征的土壤无机氮含量估算模型的建立与验证

    张银杰王磊白由路杨俐苹...
    1206-1215页
    查看更多>>摘要：[目的]作物叶片颜色反映土壤养分的供应状况.研究作物叶片氮素相关的特征光谱信息与土壤无机氮含量的关系,以建立基于叶片光谱信息的土壤无机氮含量诊断模型,实现利用高光谱技术对作物和土壤进行实时监测.[方法]在两年(2017—2018)的玉米(郑单958)田间试验中,设置6个施氮水平,施氮量分别为0、60、120、180、240、300 kg/hm2.在玉米的拔节期、大喇叭口期、开花吐丝期、灌浆期测定叶片高光谱反射率,对植株和土壤样品进行采集,分析土壤无机氮含量的变化,明确叶片光谱反射率与土壤无机氮含量的关系,利用光谱参数和偏最小二乘回归法(partial least squares regression,PLSR)建立诊断模型并进行模型精度的评价.[结果]施氮处理土壤无机氮含量显著高于不施氮处理,随着生育期的推移,土壤无机氮含量呈递减趋势,追肥可显著提高土壤无机氮含量.拔节期和开花吐丝期叶片光谱反射率与土壤无机氮含量在可见光波段呈负相关关系,在近红外波段呈正相关关系;大喇叭口期两者在可见光波段呈负相关关系,灌浆期两者无明显相关关系.在光谱参数模型中,4个生育期土壤无机氮含量预测的最佳光谱指数分别为RVI-2、RSI(534,726)、RSI(567,519)和RVI-2,其回归模型验证集的R2分别为0.642、0.749、0.696、0.540.在PLSR预测模型中,利用PLSR建立的诊断模型验证集的R2分别为0.876、0.838、0.765、0.595,RPD(ratio of percent deviation)分别为2.140、2.077、2.002、1.369.[结论]基于叶片光谱反射率建立的PLSR估算模型,在玉米的拔节期、大喇叭口期、开花吐丝期均能很好地预测土壤无机氮含量.因此,利用叶片光谱特征诊断土壤无机氮含量具有一定的可行性.

    玉米光谱反射率土壤无机氮含量光谱参数偏最小二乘回归

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    稳定性氮肥减施对春玉米氮素吸收及土壤无机氮供应的影响

    冯小杰战秀梅王颖赵蔚...
    1216-1225页
    查看更多>>摘要：[目的]稳定性氮肥减量施用在玉米上表现出良好的稳产和增产效果,但缺乏针对不同土壤和气候条件下春玉米生产的推荐施用量.为此,我们在辽中、辽南地区春玉米上开展了稳定性氮肥一次性施用最佳用量试验.[方法]2017年在辽宁省沈阳市和海城市两地开展田间试验.供试稳定性氮肥中同时添加了脲酶抑制剂和硝化抑制剂.两个试验区均设置了不施氮处理(CK)、普通尿素常规施氮量(CK1)和普通尿素减氮10％对照(CK2).沈阳试验区设置稳定性氮肥比其CK1(244 kg/hm2)分别减氮10％、15％、20％3个处理(S1、S2、S3),海城试验区设置比其CK1(217 kg/hm2)分别减氮10％、15％2个处理(S1、S2).采集玉米生长季内各生育时期的土壤样品和植株样品,测定土壤无机氮含量和植株不同部位养分含量,每个小区单独采收,记录产量.[结果]与CK1相比,稳定性氮肥能显著提高玉米产量(P<0.05),且以减氮15％的S2处理肥效稳定,沈阳试验较CK1增产、增收幅度分别为7.5％、1795元/hm2,较CK2增产、增收幅度分别为11.1％、2808元/hm2;而海城试验产量与CK1没有显著区别,收入减少184元/hm2,与CK2相比,增产19.5％,增收2685元/hm2.与CK1相比,稳定性氮肥处理氮素表观利用率、氮肥农学效率和氮肥偏生产力依次提高10.4％～12.4％、3.4％～6.2％和6.5％～10.8％;与CK2相比,分别提高10.2％～12.2％、3.3％～6.1％和3.3％～7.6％.与普通尿素相比,施用稳定性氮肥显著提高了玉米生育中后期植株氮素吸收强度,稳定性氮肥各处理氮素总积累量表现为S2>S1>S3>CK1>CK2.土壤无机氮含量主要在0—20、20—40 cm土层表现出较大差异,总体上稳定性氮肥处理(S1、S2、S3)耕层土壤无机氮含量在玉米生育前期(苗期、拔节期)低于普通尿素处理(CK1、CK2),在玉米生育中后期(大喇叭口期至成熟期)0—40 cm土层无机氮含量显著高于普通尿素处理,但总体上无机氮含量在0—40 cm土层中变化幅度较普通尿素处理平缓.[结论]稳定性氮肥减施可以维持或提高土壤无机氮含量.在沈阳试验点,稳定性尿素施氮量减少15％时,玉米的产量和经济效益、氮素累积总量和氮素表观利用率、氮肥农学效率和氮肥偏生产力等都最高;而在海城试验点,由于普通尿素投入量相对较低,最佳稳定性尿素推荐量为减氮10％.

    稳定性氮肥土壤无机氮氮肥利用效率氮肥减施土壤氮素残留春玉米产量经济效益

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    高低氮条件下玉米SSSL群体生物量、氮浓度及氮累积量的QTL定位

    梁媛媛李东亚许恒王祎...
    1226-1238页
    查看更多>>摘要：[目的]玉米生物量、氮浓度以及氮累积量与籽粒的产量和品质密切相关,本研究利用单片段代换系群体,对高氮和低氮条件下玉米成熟期的生物量、氮浓度和氮累积量进行了QTL定位,旨在为氮高效相关基因的精细定位以及克隆氮高效相关的主效QTL奠定基础.[方法]以氮效率具有显著差异的'许178'和'综3'为亲本构建的玉米单片段代换系(SSSL)群体作为研究材料,设置高氮(0.15 g/kg)和低氮(0.05 g/kg)两种处理进行盆栽试验.在成熟期取样,测定植株的生物量、氮浓度以及氮累积量.根据代换系与亲本'许178'表型值的T-test结果,利用该群体SSR遗传连锁图谱,在P<0.05条件下定位所测定性状的QTL.[结果]在高氮和低氮条件下,共定位到133个QTL(贡献率为-40.75％ ～12.69％).其中包括49个生物量QTL,在高氮条件下检测到26个、低氮条件下检测到23个;24个氮浓度QTL,其中17个茎秆氮浓度QTL(包括8个高氮条件下检测到的QTL和9个低氮条件下检测到的QTL),7个叶片氮浓度QTL(5个高氮条件下检测到的QTL和2个低氮条件下检测到的QTL);60个氮累积量QTL,包括33个茎秆氮累积量QTL(27个高氮条件下检测到的QTL和6个低氮条件下检测到的QTL),27个叶片氮累积量QTL(11个高氮条件下检测到的QTL和16个低氮条件下检测到的QTL).上述QTL在玉米的10条染色体上均有分布,其中以第4条染色体上检测到的数量最多(19个),第5条染色体上检测到的数量最少(6个).[结论]本研究定位到的生物量和叶片、茎秆氮累积量高氮特异QTL片段有umc1077～umc2350(bin 10.04)、umc2350～bnlg1028(bin 10.04),低氮特异QTL片段有umc2377～bnlg1647(bin 3.01)、end～phi072(bin 4.00)、bnlg1444～umc2041(bin 4.08)、bnlg1863～bnlg2046(bin 8.03).这些染色体片段中极可能包含控制玉米氮效率相关的关键基因,在后期的试验中我们将逐步对这些QTL进行精细定位.

    玉米植株生物量氮浓度氮累积量QTL定位

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    干湿交替灌溉与氮肥形态耦合对水稻光合特性及氮素利用的影响

    徐国伟江孟孟陆大克赵喜辉...
    1239-1250页
    查看更多>>摘要：[目的]探讨干湿交替灌溉与氮肥形态对水稻光合特性及氮肥利用的影响.[方法]以徐稻3号为材料,在防雨棚内按处理数量构建9 m×1.5 m×0.4 m水泥池,用于2因素3水平完全区组试验.因素1为灌溉方式:浅水层灌溉(0 kPa,CK)、轻度干湿交替灌溉(−20 kPa)、重度干湿交替灌溉(−40 kPa).因素2为氮素形态:100％NH4+-N(NH)、50％NH4+-N+50％NO3--N(1/2NH+1/2NN)、100％NO3--N(NN).在水稻分蘖盛期、幼穗分化始期、抽穗期和成熟期取植株样品,测定水稻根系氮代谢酶活性、叶片光合荧光特性及植株各部位氮素含量.[结果]在相同氮肥形态下,轻度干湿交替灌溉根系硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)、谷氨酸脱氢酶(GDH)活性与浅水对照相比分别增加6.4％～80.4％、8.1％～85.9％、5.1％～61.8％与13.4％～94.0％;叶片光合速率及最大光化学效率得到提升;水稻产量、光合氮素利用率及氮肥农学效率明显提高,重度干湿交替灌溉则抑制根系NR、GS、GOGAT及GDH活性,降低叶片光合速率及最大光化学效率,最终导致水稻产量、光合氮素利用率及氮肥农学效率显著降低(P<0.05).在浅水对照下,NH处理可改善根系氮代谢酶活性,提高叶片光合速率及最大光化学效率,有利于水稻产量、光合氮素利用率及氮肥农学效率的提升.干湿交替灌溉下,铵硝混合处理提高了根系氮代谢酶活性,增加了叶片光合速率及最大光化学效率,提高了水稻产量、光合氮素利用率及氮肥农学效率.相关分析表明,根系GS、GOGAT及GDH活性及叶片光合速率、最大光化学效率与氮素农学效率呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)的正相关关系,而非光化学猝灭系数则与氮肥吸收利用率呈显著的负相关关系(P<0.05).[结论]水稻生长期一直保持浅水层时,供应100％铵态氮可以充分发挥水肥的耦合效应,促进根系氮代谢酶活性,提高叶片的光合速率及最大光化学效率,有利于水稻的高产及氮高效利用.轻度干湿交替灌溉则以施用50％铵态氮和50％硝态氮混合氮肥最佳.

    水稻干湿交替灌溉氮肥形态氮代谢酶氮素利用

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    引入水稻"移栽时间效应"和光敏感性算法改进ORYZA模型并验证

    焦江华张旭博梁硕孙楠...
    1251-1261页
    查看更多>>摘要：[目的]水稻生长模型是实现水稻管理自动化的重要工具.现有水稻模型未充分体现水稻生长的"移栽时间效应",模型参数较多,使用较复杂.基于这些问题改进和完善水稻生长模型,以提高模型的准确性和实用性.[方法]在ORYZA与RCSODS模型的基础上,结合已有水稻生育期时间节点计算方法及其对干物质积累与分配的影响权重,在模型中增加移栽时间效应和水稻动态消光系数方程.利用2003—2012年黑龙江省绥化市庆安县农业气象站的发育期、产量和气象数据,验证了改进后的水稻生长模型的模拟效果,对比分析改进前后的效果差异.[结果]改进后模拟的返青期、分蘖期、孕穗期、抽穗期与成熟期和实际发育期时间节点的残差均方根(RMSE)分别为1.17、1.41、1.00、2.23和2.12天,整个发育期模拟RMSE与RE(相对误差)平均为1.6天与1.3％.试验点位多年产量范围在6495～8715 kg/hm2,模拟值为7230～8207 kg/hm2,其中产量模拟最小误差为210 kg/hm2,平均RMSE与RE分别为714 kg/hm2与9.2％,模型相对误差率保持在10％以内.移栽前有效积温与水稻完成基本营养生长期所需的有效积温呈显著正相关(R2=0.7837,P=0.003),根据移栽时有效积温调整发育期模型第一阶段(基本营养阶段)生长速率参数,使发育期的模拟误差缩小3倍,产量模拟误差缩小34％.[结论]引入移栽前有效积温与基本营养生长期发育速率之间关系的响应方程,极大地提升了发育期模型的模拟效果;引入动态水稻消光系数方程,小幅度地提升了产量的模拟效果.改进后的模型可以促进水稻模型的发展,并更加准确地指导水稻生产.

    水稻生长模型发育期移栽前有效积温基本营养生长期产量模拟

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    长期施肥红壤稻田肥力与产量的相关性及县域验证

    刘淑军李冬初高菊生黄晶...
    1262-1272页
    查看更多>>摘要：[目的]土壤肥力是水稻生产可持续发展的基础资源,研究长期施肥下红壤稻田土壤肥力变化特征以及土壤肥力质量指数(SFI)和水稻产量之间的相关性,以期科学指导红壤稻田土壤培肥和评估区域水稻产量.[方法]本研究基于1982年开始的红壤稻田有机无机肥配施长期定位试验,采用模糊评判法计算不同施肥处理的SFI,建立SFI和水稻产量之间的拟合方程,并结合典型县域数据对拟合方程进行验证.[结果]经过30年的培肥,M(有机肥)、NKM(氮钾肥+有机肥)、NPM(氮磷肥+有机肥)、PKM(磷钾肥+有机肥)、NPKM(氮磷钾肥+有机肥)、NPK(氮磷钾肥)处理的SFI随施肥年限延长均呈缓慢线性增长趋势,年均增长0.0035～0.0136,而不施肥对照的SFI逐年下降.PKM和NPKM处理的年均SFI最高,比CK处理分别增加了70.6％和68.4％.5个施有机肥处理的年均SFI均高于单施化肥的NPK处理.线性拟合结果发现,1984、1988、1994、1998、2004、2008、2012年等7个年份的年均SFI与年均水稻绝对产量、相对产量呈显著线性正相关关系(P<0.05),相关系数分别为0.708、0.683.县域尺度的验证结果表明,基于SFI预测的水稻绝对产量、相对产量与实际的绝对产量和相对产量(RRMSE均小于25％)均高度相符.[结论]有机肥的投入是红壤稻田提高土壤肥力的有效措施,在红壤丘陵双季稻区,SFI和水稻产量之间存在显著的线性正相关关系,且SFI和水稻产量尚有一定的提升潜力.通过SFI和水稻产量的关系模型预测评估该稻区县域的水稻产量是可行的.

    长期施肥红壤稻田土壤肥力质量指数水稻产量县域验证

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    小麦产量及土壤性状对施用生物质炭的量化响应

    史雷张然马龙王楷...
    1273-1283页
    查看更多>>摘要：[目的]生物质炭作为一种新型的土壤改良材料,其增产效应已有很多报道.量化评估生物质炭对小麦产量和麦田土壤性状的影响,为生物质炭在小麦生产中应用推广奠定基础.[方法]本研究数据来源于知网、Web of Science和维普文献数据库,以"生物质炭"、"Biochar"和"小麦"为主要关键词检索文献,共获得国内外公开发表的59篇相关试验的文献和227组数据.采用整合分析方法(meta-analysis),定量分析生物质炭在不同田间管理措施、不同土壤条件、不同生物质炭特性下对小麦产量的影响及麦田土壤性状对施用生物质炭的响应.[结果]我国施用生物质炭能使小麦产量平均提高11.7％.施用生物质炭的增产效应在质地疏松的壤土(16.0％)和6.5≤pH<7.5(17.1％)的田块最显著;不同原料生物质炭的增产效果存在一定差异,木本材质(29.3％)>玉米秸秆(10.7％)>小麦秸秆(8.1％)>水稻秸秆(5.9％).不同管理措施下施用生物质炭的增产效应具有差异,雨养区(15.7％)>灌溉区(4.9％).随氮肥施用量的增加,生物质炭的增产效应逐渐降低,施氮量为0≤N<50 kg/hm2时,增产17.9％.施用生物质炭对前四季小麦增产效应显著,第四季之后,增产效应不明显,第一季(17.2％)>第三季(13.4％)>第四季(9.4％)>第二季(7.3％);生物质炭施用量为10～25 t/hm2时增产效应最大(14.9％).施用生物质炭对麦田土壤全氮、全磷、全钾、硝态氮、铵态氮、速效磷、速效钾、有机碳、pH、土壤含水量、C/N、微生物量碳含量均有显著提高,有机碳(38.4％)含量变化最大.[结论]在不同管理措施、土壤理化性状下,施用生物质炭能显著提高小麦产量,改善土壤理化性质,但对土壤微生物量氮(SMBN)影响不显著.生物质炭的增产效应随施用后时间的延长不断减弱,其产量效应持续时间为4季作物.小麦生产过程中,生物质炭最佳施用量为10～25 t/hm2.

    生物质炭小麦产量土壤性状整合分析

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