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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

    小麦蚕豆间作体系氮素吸收累积动态及其种间氮素竞争关系

    刘振洋吴鑫雨汤利郑毅...
    1284-1294页
    查看更多>>摘要:[目的]通过研究小麦//蚕豆间作地上部的氮含量和吸收量,明确不同氮水平下小麦//蚕豆间作的氮吸收累积特征,解析间作小麦和蚕豆种间氮素竞争关系.[方法]田间试验采用两因素随机区组试验设计,设置3个种植模式(单作小麦,单作蚕豆及小麦//蚕豆间作)及4个氮水平(N0,N1,N2,N3),其中小麦的4个施氮量依次为0、90、180、270 kg/hm2,蚕豆的4个施氮量依次为0、45、90、135 kg/hm2.测定了单间作小麦和蚕豆的产量、地上部氮累积含量,利用Logistic模型模拟小麦蚕豆的氮吸收关键参数及氮吸收动态,分析了间作小麦和蚕豆的氮素竞争关系.[结果]小麦//蚕豆间作整体平均提高小麦产量33.4%(除N3外)、降低蚕豆产量20.7%,N0和N1水平下,间作具有显著产量优势.通过Logistic模型分析发现,间作条件下小麦的氮吸收高峰比蚕豆晚12~19天.4个氮水平下,间作主要提高了小麦最大氮累积量(A)、最大氮吸收速率(Rmax)和初始氮吸收速率(r),却降低了蚕豆的A、达到最大氮吸收速率所需的时间(Tmax)和Rmax.在营养生长阶段,小麦的氮素竞争力低于蚕豆,施氮可提高小麦的氮素吸收量.从施氮水平和种植模式共同作用角度分析,N0、N1和N2水平下,间作分别提高小麦的Rmax 34.1%、44.6%和21.0%.因此,当小麦达到氮吸收高峰后,间作分别提高小麦氮吸收速率和氮素累积量15.1%~48.4%和9.2%~28.9%,却降低蚕豆氮吸收速率和氮素累积量7.3%~28.4%和7.9%~14.0%.此时,间作小麦氮素竞争力大于蚕豆,在N1水平下小麦的氮素竞争力最强.[结论]小麦//蚕豆间作提高了小麦的初始及最大氮素吸收速率(r和Rmax),提高了小麦生殖生长阶段的氮素吸收和累积,是间作小麦产量优势的基础.优化氮肥投入量,可调控小麦和蚕豆的种间竞争及互补关系,是小麦//蚕豆间作体系产量优势形成、氮素高效吸收利用的关键.

    小麦蚕豆间作产量优势Logistic模型氮吸收关键参数氮素竞争力

    化肥减施对日光温室越冬长茬番茄氮肥利用率及去向的影响

    张怀志唐继伟袁硕冀宏杰...
    1295-1302页
    查看更多>>摘要:[目的]我国设施蔬菜过量施肥现象严重,在设施栽培条件下,比较常规施肥与化肥减施增效技术(简称化肥减施)下蔬菜产量(生物量)和氮肥利用率,研究氮素去向,为高效施肥提供依据.[方法]2017—2018年在河北省定兴县龙华村基地的日光温室进行2个试验.试验1根据差减法设计4个处理,包括常规施肥(CF,N-P2O5-K2O为858-594-1284 kg/hm2)和化肥减施40%(RF,N-P2O5-K2O为608-297-720 kg/hm2),及其相应的不施化肥氮对照(CFNN和RFNN).试验2为15N示踪试验,用15N尿素替代普通尿素15NRF和15NCF 2个处理.番茄收获后,取0—20、20—40和40—60 cm土层样品,测定氮素的残留量.分期收获成熟番茄及枯枝落叶,拉秧时取植株地上和地下部分,再分为不同部位,对番茄产量和养分吸收量进行测定.[结果]差减法试验结果表明,RF处理番茄产量、总吸氮量分别较CF显著增加了10.4%、14.8%,化肥氮利用率增加了15.4个百分点.15N示踪试验结果表明,15NRF处理产量、氮吸收量和15N吸收量分别较15NCF处理增加12.1%、25.3%和13.8%,15NRF和15NCF处理的化肥氮利用率分别为36.4%、20.3%.15N示踪法研究还表明,不同土层的全氮含量及15N原子百分超呈自上而下逐渐降低的趋势;15NRF处理的化肥氮损失、番茄氮吸收以及土壤氮残留比例分别为40.4%、36.4%和23.2%,15NCF处理化肥氮损失、番茄氮吸收和土壤氮残留比例分别为59.6%、20.6%和19.6%,化肥氮去向总体表现为损失>番茄吸收>土壤残留;15NRF处理化肥氮损失率较15NCF处理低19.2个百分点;15NRF和15NCF处理0—20 cm土层化肥氮残留量分别占土壤中化肥氮总残留量的88.9%和87.9%.[结论]在施用30 t/hm2有机肥的前提下,减少农户常规化肥用量的40%并调整氮磷钾比例,番茄产量和氮素吸收量显著增加,土壤残留比例没有明显变化,损失量显著降低,化肥氮利用率提高15个百分点以上.

    日光温室番茄化肥减施增效技术15N示踪法差减法化肥氮利用率15N去向

    设施蔬菜有机肥/秸秆替代化肥模式对土壤线虫群落的影响

    任宏飞高伟黄绍文张国刚...
    1303-1317页
    查看更多>>摘要:[目的]利用天津市西青区基地日光温室蔬菜不同施肥模式定位试验,研究有机肥/秸秆替代化肥模式对设施蔬菜土壤线虫总数、群落结构和生态指数的影响,为构建健康的土壤动物区系提供科学依据.[方法]定位试验共设6个处理,分别为:1)全部施用化肥氮(4/4CN);2)3/4化肥氮+1/4猪粪氮(3/4CN+1/4MN);3)2/4化肥氮+2/4猪粪氮(2/4CN+2/4MN);4)1/4化肥氮+3/4猪粪氮(1/4CN+3/4MN);5)2/4化肥氮+1/4猪粪氮+1/4秸秆氮(2/4CN+1/4MN+1/4SN);6)2/4化肥氮+2/4秸秆氮(2/4CN+2/4SN),各处理为等氮磷钾设计.第16茬(土壤消毒后)和第18茬(土壤消毒1年后)蔬菜(春茬番茄)拉秧后,分别采集0—5、5—10和10—20 cm土层土壤样品,测定土壤线虫相关指标.[结果]1)有机肥/秸秆替代化肥模式0—5、5—10和10—20 cm土层土壤线虫总数均高于单施化肥模式,平均分别增加16.8%、31.8%和11.2%;配施高量有机肥模式(1/4CN+3/4MN)和配施秸秆模式(2/4CN+1/4MN+1/4SN、2/4CN+2/4SN)各土层线虫总数相对较高,较单施化肥模式分别提高12.1%~26.4%、34.3%~42.8%、13.2%~18.3%.2)与单施化肥模式相比,有机肥/秸秆替代化肥模式,尤其是配施高量有机肥模式和配施秸秆模式可提高0—5和5—10 cm土层土壤有益线虫(食细菌、食真菌和捕食/杂食性线虫)营养类群个体数量,其中0—5 cm土层上述线虫营养类群个体数量平均分别增加13.0%、7.4%和26.7%,5—10 cm土层平均分别增加35.5%、20.2%和56.5%.有机肥/秸秆替代化肥模式0—5和5—10 cm土层土壤有害植食性线虫数量虽均高于单施化肥模式,但其相对丰度均低于单施化肥模式,平均分别降低6.3%和13.1%.3)有机肥/秸秆替代化肥模式,尤其是配施高量有机肥模式和配施秸秆模式,MI值、WI值、EI值和SI值均高于单施化肥模式,0—5 cm土层平均分别增加3.9%、11.5%、6.2%和130.4%,5—10 cm土层平均分别增加1.8%、19.1%、2.4%和138.7%.[结论]在N、P2O5和K2O投入量不变的情况下,有机肥/秸秆替代化肥模式可促进土壤有益线虫(食细菌线虫、食真菌线虫和捕食/杂食性线虫)生长繁殖,还可降低土壤有害植食性线虫相对丰度,对土壤有害植食性线虫起到一定的抑制作用.综合来看,有机肥/秸秆替代化肥模式,尤其是配施高量有机肥模式和配施秸秆模式,可优化土壤线虫群落结构,降低土壤环境的受干扰程度,改善土壤的质量,使设施蔬菜土壤生态系统向稳定健康的方向发展.结合本试验9年产量数据(2/4CN+1/4MN+1/4SN模式产量最高)、土壤线虫群落相关研究结果以及实际可操作性,化肥与有机肥、秸秆配施模式(2/4CN+1/4MN+1/4SN)可实现设施蔬菜持续高产.

    设施菜田有机肥/秸秆替代化肥模式土壤线虫群落结构生态指数

    纳米氧化镁促进番茄植株生长的机理

    蔡璘丰慧贾环宇杨会款...
    1318-1327页
    查看更多>>摘要:[目的]探讨具有抗菌作用剂量的纳米氧化镁(MgONPs)对番茄早期生长发育的影响,并明确其被吸收和在植株体内的运输特性,为MgONPs在植物营养和病害防控领域的应用提供理论依据.[方法]以番茄为模式植物,利用MgONPs(50~250μg/mL)处理番茄种子和幼苗,测定种子萌发率、MgONPs处理幼苗30天后的植株生物量、植物组织细胞形态、叶绿素含量和相对含水量等指标,并用电感耦合等离子发射光谱仪和透射电子显微镜(TEM)测定植株对MgONPs的吸收状况.[结果]50~250μg/mL的MgONPs对番茄种子的发芽无抑制作用,而对番茄幼苗生长具有显著的促进作用,其中250μg/mL剂量作用最显著;此剂量处理后的番茄根长、根干重、地上部分干重和径围分别为20.33 cm、0.11 g、0.20 g、1.65 cm,对照分别为15.63 cm、0.03 g、0.15 g和1.16 cm;番茄叶绿素含量提高了47.37%,相对含水量提高了13.14%.且MgONPs促进了镁元素的吸收,MgONPs处理后番茄叶片中的镁含量较清水组提高了35.16%;透射电子显微镜(TEM)照片发现,MgONPs处理后叶片叶绿体周围有纳米颗粒的聚集;扫描电子显微镜(SEM)照片和石蜡切片观察证实,MgONPs未破坏番茄植株的组织和细胞形态,明确了在一定浓度下MgONPs对番茄植物细胞无毒副影响.[结论]MgONPs在土壤中的分散程度虽然不如在去离子水中,但是依然表现出对番茄生长的显著促进作用,且对种子发芽和幼苗生长无任何不利影响.施入土壤后,MgONPs能被番茄根系吸收,通过维管束系统向上运输至叶片中,从而显著增加叶绿素含量和相对含水量,最终促进了幼苗的生长和干物质积累.在本试验条件下,高浓度(250μg/mL)的MgONPs促进番茄生长的效果好于低浓度.

    纳米氧化镁植物生长量叶绿素相对含水量镁吸收

    不同株型木薯品种干物质生产和氮素累积及利用特征比较

    林洪鑫袁展汽肖运萍汪瑞清...
    1328-1338页
    查看更多>>摘要:[目的]理想株型和氮素高效利用是作物育种和引种的重要指标.作物生长发育和形态建成特征与产量形成和氮素积累密切相关.研究不同株型木薯品种的干物质生产与分配、氮素积累与利用、产量形成等方面的差异,以期筛选出高产、氮素高效利用的株型和品种,为木薯高产栽培和氮素高效利用提供理论依据.[方法]试验以紧凑型品种华南205(SC205)、华南8号(SC8)、桂热4号(GR4)、新选048(XX048)和伞型品种华南9号(SC9)、华南12号(SC12)为材料,于块根形成初期(种植后70天)、膨大初期(种植后110天)、膨大中期(种植后175天)和成熟期(种植后240天)取样,分析干物质和氮素吸收积累量.[结果]紧凑型品种的生物产量、鲜薯产量、单株薯重和收获指数较伞型品种分别提高16.42%、36.85%、43.93%和40.00%.随着生育时期的推进,叶片的干物质和氮素分配比例随之下降,块根的干物质和氮素分配比例以及茎秆的氮素分配比例随之提高,而茎秆的干物质分配比例相对稳定.紧凑型品种地上部的干物质和氮素分配比例在块根形成初期高于伞型品种,而在块根膨大期低于伞型品种.紧凑型品种的氮素利用效率、氮肥偏生产力和氮素收获指数较伞型品种分别提高了28.91%、35.67%和36.00%,而100 kg鲜薯需氮量较伞型品种降低了27.27%.通径分析表明,块根生长后期的干物质生产量和氮素积累量对总量的贡献最大,块根生长中期其次,块根生长前期第三,苗期最小.在块根成熟期,紧凑型品种地下部的干物质和氮素分配比例较伞型品种分别提高了10.85和9.13个百分点.相关分析表明,块根生长后期的干物质和氮素积累量、生物产量、单株薯重和收获指数与鲜薯产量呈极显著正相关.[结论]紧凑型品种地上部的干物质和氮素分配比例在块根形成初期高于伞型品种,而在块根膨大期低于伞型品种.紧凑型品种的产量和氮素利用效率较高,而伞型品种的产量和氮素利用效率较低.在生产中,宜选择株型紧凑的木薯品种,以利于木薯高产和氮素高效利用.

    木薯品种株型干物质生产氮素积累及利用

    南方三熟区早熟油菜品种养分需求特性

    胡宇倩张振华熊廷浩资涛...
    1339-1348页
    查看更多>>摘要:[目的]研究稻-稻-油三熟制早熟油菜品种的干物质积累及养分吸收特征,分析其与常规熟期油菜品种的差异,为南方三熟区早熟油菜生产中科学借鉴已有的常规熟期油菜施肥技术和理论提供参考.[方法]于2017年冬季至2019年春季,在湖南省衡阳市布置为期两年的田间小区试验,供试品种为早熟品种湘油420和常规熟期品种湘油1035,从播种45~50天后开始,每隔15天左右取样测定两个品种的干物质积累量和氮(N)、磷(P)、钾(K)、硼(B)、镁(Mg)元素的吸收特征,并在收获期测产.[结果]早熟品种的干物质、K和Mg的积累量低于常规熟期品种,两年平均分别低11.2%、6.3%和11.0%,但其收获指数、籽粒产量以及N、P、B素积累量高于常规熟期品种,两年平均分别高4.4%、8.2%、22.2%、10.0%和22.7%.早熟品种干物质和磷素净增量在角果发育期最大,常规熟期品种在开花期最大,在2017—2018和2018—2019年度,角果发育期早熟品种干物质净增量分别为6492和3559 kg/hm2,分别占总积累量的52.3%和35.8%,开花期常规熟期品种干物质净增量分别为4975和4867 kg/hm2,分别占总积累量的37.1%和41.8%;角果发育期早熟品种磷素净增量分别为15.0和12.0 kg/hm2,分别占总磷积累量的47.5%和31.7%,开花期常规熟期品种磷素净增量分别为12.1和16.8 kg/hm2,分别占总磷积累量的44.1%和46.1%.氮素净增量早熟品种为开花期最大,常规熟期品种为苗期最大,开花期早熟品种氮素净增量分别为62.8和46.2 kg/hm2,分别占总氮积累量的46.8%和41.9%,苗期常规熟期品种氮素净增量分别为53.0和51.5 kg/hm2,分别占总氮积累量的48.6%和56.7%.最大钾素净增量早熟品种和常规熟期品种均在开花期,但钾素净增量的次高期早熟品种为角果发育期或蕾薹期,常规熟期品种为苗期,早熟品种最大钾素净增量分别为120.6和172.1 kg/hm2,分别占总钾积累量的39.9%和66.8%,常规熟期品种最大钾素净增量分别为105.8和145.0 kg/hm2,分别占总钾积累量的32.8%和52.7%,该期K素净增量占比早熟品种高于常规熟期品种.B和Mg素净增量最高时期2017—2018年度为早熟品种在角果发育期,常规熟期品种在开花期,而2018—2019年度两品种均在开花期,但该年度B素净增量次高时期早熟品种(角果发育期)仍滞后于常规熟期品种(蕾薹期);B素净增量最高时期的占比早熟品种分别为47.5%和58.4%,常规熟期品种分别为64.3%和54.9%,对应的净增量早熟品种分别为237.9和249.7 g/hm2,常规熟期品种分别为260.1和193.6 g/hm2;Mg素净增量最高时期的占比早熟品种分别为39.4%和39.5%,常规熟期品种分别为37.7%和37.0%,对应的净增量早熟品种分别为6.2和3.4 kg/hm2,常规熟期品种分别为6.4和3.8 kg/hm2.[结论]常规熟期品种干物质和养分积累高峰主要集中在苗期到开花期,而早熟品种在开花期到角果发育期,明显迟于常规熟期品种,其中延迟最明显的是氮素养分吸收.因此,在生产中早熟品种氮磷钾肥和中微量元素肥均应更加注意满足开花期至角果发育期的养分需求.

    早熟品种冬油菜三熟制养分需求特性

    采用QUEFTS建立向日葵推荐施肥模型养分特征参数

    段玉张君梁俊梅安昊...
    1349-1359页
    查看更多>>摘要:[目的]汇总我国向日葵主产区的产量和施肥效应数据,构建基于产量反应与农学效率的推荐施肥模型,为向日葵科学施肥提供依据.[方法]收集整理2002年以来在向日葵主产区进行的向日葵肥料田间试验和公开发表的文献等共483个,计算产量反应、农学效率、肥料利用效率等特征参数.采用QUEFTS法预估向日葵地上部氮(N)、磷(P)、钾(K)养分吸收.[结果]我国主要产区向日葵籽粒产量平均为3334.9 kg/hm2,秸秆产量平均为7222.7 kg/hm2,收获指数为0.32 kg/kg.籽粒中N、P2O5和K2O养分含量平均分别为25.0、4.7和8.5 g/kg,秸秆中平均分别为8.4、1.2和32.8 g/kg,地上部N、P2O5和K2O养分吸收量平均分别为145.7、55.1和318.5 kg/hm2.N、P2O5和K2O养分收获指数平均分别为0.59、0.66和0.11 kg/kg,施用N、P和K的内在效率(IE)分别为23.8、63.8和11.3 kg/kg,籽粒需要的养分吸收量(RIE)分别为43.2、16.4和94.9 kg/t.应用QUEFTS模型估算,目标产量为最高产量的60%~70%时,生产1 t籽粒地上部需要吸收N 40.8、P2O515.8和K2O 78.1 kg,N:P2O5:K2O养分需求比例为2.58:1.00:4.93.N、P和K肥的产量反应(YR)分别为621.9、467.0和361.3 kg/hm2.不施用N、P和K的相对产量(RY)分别为0.82(n=1071)、0.87(n=914)和0.90(n=1108).相对产量与施肥产量反应之间呈显著的线性负相关,N、P和K相对产量与施肥产量反应关系的决定系数(R2)分别达到了0.712*(n=1071)、0.693*(n=914)和0.763*(n=1108).向日葵N、P和K肥的增产量和农学效率二者间存在着显著的指数曲线关系,决定系数(R2)分别达到了0.634*(n=1061)、0.697*(n=905)和0.702*(n=1092).其关系式分别为AEN=0.0152YRN0.8796;AEP=0.0269YRP0.8797;AEK=0.0229YRK0.9009.[结论]通过向日葵养分增产量(产量反应)与相对产量,及产量反应与农学效率的相关关系可计算出养分需要量.氮肥推荐可依据氮肥的增产量和农学效率来确定,磷、钾肥推荐除考虑其增产量及吸收量外,还需考虑一定目标产量下地上部的养分移走量、上季残效和通过秸秆还田的归还量.

    向日葵氮磷钾吸收量QUEFTS模型产量反应农学效率施肥推荐

    植物健康营养理论与健康元素

    白由路
    1360-1366页
    查看更多>>摘要:从食物链营养的角度提出植物健康营养理论,即在不影响植物正常生长发育的条件下,通过调节供给植物的营养元素而生产出符合特定需求的产品,提高植物栽培的功能性和经济价值.我们把这种同时注重植物营养和产品功能的人工栽培植物的营养理论称为植物健康营养理论,这里将不具备植物营养功能,但对整个食物链特别是对人和饲养动物有营养作用的元素称为健康元素.根据矿质元素的作用对象,可将健康元素分为营养健康元素和非营养健康元素两类.营养健康元素是指它本身是植物必需营养元素,同时又对食物链上端生物也有重要健康作用.非营养健康元素是指其对植物本身的生长发育没有营养作用,仅对食物链上端的生物有健康作用.把通过植物吸收矿质元素的方式以达到食物链促进健康的栽培管理方式称为健康栽培.本文还定义了植物健康营养理论的学科边界,指出:"奢侈吸收"与动物健康的关系研究,健康元素在植物体内的代谢,健康元素在食物链中的传递形式,植物体内健康元素的含量阈值,健康元素的高效施用与管理都是植物健康营养理论的研究范畴.

    植物健康营养理论健康元素健康栽培食物链富硒栽培富锌栽培

    氨氧化基因丰度和潜在氨氧化速率对加拿大一枝黄花入侵和土壤类型的响应

    刘文莉张崇邦刘亮管铭...
    1367-1374页
    查看更多>>摘要:[目的]土壤类型和植物入侵影响土壤微生物群落结构和功能,基于此,我们研究加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)入侵两种类型土壤后,土壤中氨氧化古细菌(AOA)和氨氧化细菌(AOB)的基因丰度和潜在氨氧化速率(PAOR)的变化规律及影响机理.[方法]云南和浙江是加拿大一枝黄花入侵的重点地区,本研究在云南省滇池周边的海东湿地公园、捞鱼河湿地公园和安乐村(土壤类型均为冲积土)以及浙江省东部的杭州湾湿地公园、临海上盘镇和路桥镇峰江村(土壤类型均为黄泥田土),分别选择一块采样地,面积为100~150 m2.在每块采样地加拿大一枝黄花入侵(Mono)和未入侵(Nat)之处,划出0.5 m×0.5 m,采集土壤和植物样品.Mono和Nat地块相距10~20 m,每个地块重复3次.采用qPCR和室内培养技术分析土壤中AOA、AOB基因丰度和PAOR,用植物生态和土壤化学方法分析植物生物量和土壤化学性状.[结果]加拿大一枝黄花入侵后,冲积土中AOA丰度和PAOR显著下降,黄泥田土中AOA丰度和PAOR却显著提高,而AOB丰度在两种类型土壤中均显著提高.Nat冲积土中AOA丰度和PAOR大于黄泥田土,而Mono条件下冲积土中AOA丰度和PAOR小于黄泥田土,AOB丰度在两种土壤类型中均变化较小.Mono样地植被地上部分和地下部分生物量、土壤有机质含量和pH是影响冲积土和黄泥田土AOA丰度和PAOR的重要因素.与AOA不同,冲积土AOB丰度仅受植物地下部分生物量的影响,而黄泥田土AOB丰度同时受植物地下部分生物量、土壤总磷含量和pH影响.[结论]加拿大一枝黄花入侵大大增加了植被地上部和地下部生物量,进而为微生物提供了大量的碳源,同时提高了土壤pH,因此,氨氧化细菌AOB的丰度显著增加.土壤类型仅影响AOA的丰度,对AOB和氨氧化潜力没有显著影响,而加拿大一枝黄花入侵显著影响两类土壤中的AOA、AOB丰度以及氨氧化潜力.

    加拿大一枝黄花入侵土壤类型氨氧化古菌氨氧化细菌潜在氨氧化速率

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