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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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    夏玉米秸秆还田量和施氮量对冬小麦产量和氮素利用的影响

    李红星高飞任佰朝赵斌...
    1260-1270页
    查看更多>>摘要：[目的]研究夏玉米秸秆还田量和施氮量对冬小麦产量和氮素利用的影响,为提高秸秆和氮肥利用效率,实现冬小麦高产高效提供理论依据.[方法]本试验于2019—2021年在山东农业大学试验站进行.分别在夏玉米秸秆全量还田(S)、半量还田(1/2S)和不还田(CK)条件下,设施氮量为N?210?kg/hm2?(N)和178.5?kg/hm2(?15％N),即SN、S?15％N、1/2SN、1/2S–15％N、CKN和CK–15％N,共6个处理.分析小麦不同生育时期地上部氮素积累量、氮素营养指数(NNI)、氮素吸收效率(UPE)、吸收氮素利用效率(UTE)和氮素利用率(NUE).[结果]与CKN处理相比,SN、S–15％N和1/2SN处理的小麦产量分别显著增加了12.79％、11.24％和12.63％,成熟期地上部氮素积累量分别显著增加了24.45％、22.81％和23.51％?(P<0.05).SN和1/2SN处理小麦成熟期土壤无机态氮累积量分别较CKN处理显著增加了4.81％和3.19％,S–15％N和1/2S–15％N处理较CK–15％N处理分别显著增加了8.28％和5.15％.小麦拔节期,CKN处理的NNI为0.90,其余处理较CKN显著降低8.14％～25.56％.小麦开花后,SN处理的NNI大于1,且比CKN显著增加了28.66％;S–15％N和1/2SN的NNI分别为0.98和1.08,分别较CKN处理显著增加20.66％和17.45％.SN、S–15％N和1/2SN处理的UPE较CKN分别显著增加16.99％、42.65％和27.15％.与CKN相比,SN和S–15％N处理的UTE分别显著降低10.68％和8.29％.SN、S–15％N和1/2SN处理的NUE较CKN分别显著增加10.41％、29.55％和14.19％.[结论]不减少氮肥用量(N?210?kg/hm2),夏玉米秸秆半量还田与全量还田的小麦产量无显著差异;与施氮量210?kg/hm2相比,减施15％氮肥,玉米秸秆全量还田不会显著降低小麦产量,且获得更高的氮肥利用效率,而半量还田小麦产量显著降低.

    冬小麦玉米秸秆还田量施氮量氮素营养指数氮素利用率

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    施氮量对滴灌冬小麦–夏玉米周年产量及氮素利用效率的影响

    曲文凯徐学欣郝天佳刘帅...
    1271-1282页
    查看更多>>摘要：[目的]当前华北平原冬小麦–夏玉米生产中,存在氮肥投入量大、氮肥利用效率低等问题,在滴灌水肥一体化条件下研究施氮量对冬小麦–夏玉米周年产量、氮素利用效率和土壤全氮含量、硝态氮残留的影响,以期为该地区小麦–玉米节肥、高产高效的栽培模式提供理论依据.[方法]于2018—2020年在青岛农业大学胶州现代农业示范园开展小麦、玉米滴灌施肥田间试验.设冬小麦/夏玉米生长季不施氮(N0)和施氮150/150?kg/hm2(N1)、210/225?kg/hm2?(N2)?和270/300?kg/hm2?(N3)?4个水平,以传统施肥方式和常规施氮量240/240?kg/hm2为对照(CK).分析冬小麦和夏玉米产量、氮素吸收量和土壤氮素残留量.[结果]N2处理冬小麦、夏玉米产量最高,与N3处理无显著差异,但显著高于N0、N1和CK处理;N3处理冬小麦、夏玉米的干物质积累量、氮素吸收量最高,与N2处理差异较小,而显著高于N0、N1和CK处理.冬小麦、夏玉米氮肥偏生产力随着施氮量的提高而降低;冬小麦季氮素利用效率随着施氮量的提高而降低;夏玉米季,N2、N1和N0处理的氮素利用效率显著高于N3和CK处理,且N0、N1和N2处理间无显著差异;冬小麦、夏玉米氮肥农学利用率均随着施氮量的提高而降低,N2施氮水平下,氮素利用效率和氮肥农学利用率均表现较优.随着施氮量的增加,0—100?cm土层土壤全氮含量和硝态氮含量呈增加的趋势,全氮积累主要集中在0—40?cm土层,N3、N2和CK处理0—100?cm土层土壤全氮含量与N0和N1处理之间的差异随着轮作年数的增加而逐渐增大,N2处理较N3和CK处理有效抑制了硝态氮在表层土壤的积累和向深层土壤的迁移,降低了硝态氮淋失风险.[结论]冬小麦季施氮210?kg/hm2和夏玉米季施氮225?kg/hm2?(N2)可实现周年作物增产高效,提高氮素利用效率,显著降低硝态氮向深层土壤迁移,降低硝态氮淋失风险,是滴灌水肥一体化下华北平原麦玉周年轮作适宜的施氮量.

    冬小麦夏玉米干物质产量氮素利用效率硝态氮残留全氮

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    耦合效应弥补水氮减量对夏玉米养分吸收和利用的不利影响

    李慧王旭敏刘朋召刘苗...
    1283-1296页
    查看更多>>摘要：[目的]适宜的水氮管理是提高关中平原夏玉米产量的关键.研究水、氮减量及其交互作用对夏玉米养分积累和转运以及氮素利用的影响,为关中平原夏玉米高产高效栽培提供理论依据.[方法]于2018—2019年,在陕西杨凌设置水、氮二因素裂区田间试验.3个灌溉处理为传统灌水量800?m3/hm2?(W2)、减量50％灌水?(400?m3/hm2,W1)和无灌溉(W0).每个灌溉量下设传统施氮量的100％?(300?kg/hm2,?N300)、–25％(225?kg/hm2,?N225)、–50％?(150?kg/hm2,?N150)、–75％?(75?kg/hm2,?N75)和不施氮(N0)?5个水平,W2N300为传统水氮管理模式对照.分析夏玉米籽粒产量、氮磷钾养分积累与转运特征,计算氮肥利用效率.[结果]与W2N300相比,W2N225、W1N225、W1N150处理的夏玉米产量和产量构成因素无显著差异.W1N225显著提高了玉米抽雄后干物质积累,显著提高了玉米抽雄后氮、磷、钾养分积累和所占比例,W2N225、W1N300则与W2N300无显著差异.与W2N300相比,W1N225处理可以显著提高干物质和氮磷钾养分转运量,分别比W2N300处理的干物质和氮磷钾转运量提高了11.67％、16.28％、19.80％、18.95％.相关分析结果表明,玉米抽雄前后氮、磷、钾素积累量与籽粒产量均呈显著或极显著正相关,且抽雄后的氮、磷、钾积累量与产量的相关性高于抽雄前.[结论]在传统灌水量和施氮量基础上,减少50％?的灌水量,减少25％的氮素投入量可显著提高玉米抽雄后养分积累,促进养分转运量和抽雄后转运养分对籽粒贡献率的协同提高,进而提高了玉米产量和氮肥利用效率.综合考虑夏玉米产量,氮、磷、钾养分积累与其转运特征以及氮素利用效率等因素,在关中平原灌溉区,以灌水减量50％?(即400?m3/hm2)、施氮减少25％?(即225?kg/hm2)的模式较为适宜.

    夏玉米水氮减量养分积累与转运氮素利用产量

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    条带覆盖免耕下吉林南部玉米行间土壤水分和温度的时空动态

    田梦高伟达任图生李保国...
    1297-1307页
    查看更多>>摘要：[目的]覆盖免耕能够减缓土壤侵蚀,提升土壤有机质含量,但在我国东北黑土区,可能会引起春季土温较低,影响玉米生长.因此,研究条带覆盖免耕(NT-SRC)技术模式下玉米行间土壤水分和温度的时空分布规律,为科学应用NT-SRC技术提供理论支撑.[方法]玉米田间试验于2018年在吉林省南部进行,采用田间条带覆盖免耕技术模式.玉米采用宽窄行栽培,宽行行距为100?cm,秸秆全覆盖;窄行行距为40?cm,无覆盖,为玉米播种带.选择玉米行间进行原位连续监测,监测点包括玉米株下(0位点),宽行距植株10、20、30和50?cm?(简称为10、20、30、50位点),窄行距植株10和20?cm?(简称为–10和–20位点),每个位点土壤水分和温度监测探头埋藏5、10和20?cm?3个深度,自动连续监测土壤温度和含水量.[结果]1)?NT-SRC管理下,玉米行间含水量在空间分布上呈现宽行>株下>窄行,其中含水量50位点处最高,–10位点处最低;不同监测点土壤含水量在时间尺度上的稳定性为?–10<–20<10<0<20和30<50位点;土壤水分在玉米生育期内的稳定性表现为苗期>成熟期>拔节期和吐丝灌浆期.2)与窄行相比,宽行在水分较低的拔节期和吐丝灌浆期能够分别提高土壤储水量13.1％?和11.1％.3)宽窄行的行间温度差异主要表现在苗期和拔节期,土壤温度由窄行20?cm处至宽行50?cm处依次降低.相较于宽行,苗期窄行的日均温提高1℃～2℃.[结论]在吉林南部地区免耕配合带状秸秆覆盖模式下,秸秆覆盖使宽行的土壤含水量和储水量在全生育期高于窄行,且土壤含水量更加稳定.无覆盖窄行提升了苗期和拔节期苗带土壤温度,对吐丝灌浆期和成熟期行间温度分布几乎无影响,缓解了吉林南部黑土区全覆盖免耕管理下玉米生长过程中的水热矛盾.

    玉米条带覆盖免耕土壤含水量土壤温度时空变异

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    褪黑素壳聚糖微粒防止褪黑素降解并有效提高其抗旱功能

    周彬于小晶张民田虹雨...
    1308-1317页
    查看更多>>摘要：[目的]褪黑素可提高作物抗旱性,但容易降解.本研究试图开发具有缓释和抵御光降解能力的褪黑素壳聚糖微粒,并对其抗旱性进行评价.[方法]利用壳聚糖与三聚磷酸钠和果胶所产生的静电引力,使三者之间产生交联形成包裹褪黑素的杂化微粒,从而实现褪黑素的缓释和保活.确定投入褪黑素质量为5?mg时制备的褪黑素壳聚糖微粒作为试验材料(MP-MT).利用扫描电子显微镜(SEM)和傅立叶变换红外光谱(FTIR),对褪黑素壳聚糖微粒(MP-MT)表面形貌及官能团特性进行表征.采用超高效液相色谱技术,探究MP-MT对褪黑素的缓释性能和抵抗光降解的性能.以两叶一心的小麦幼苗为试材,进行灌根试验.将基质最大持水量的80％设为正常对照(CK1),基质最大持水量的40％设为干旱对照(CK2);在干旱胁迫下,设施用1.0?g/L褪黑素(MT1.0)、壳聚糖微粒(MP)和含褪黑素0.5、1.0、1.5?g/L的褪黑素壳聚糖微粒(MP-MT0.5、MP-MT1.0、MP-MT1.5),共7个处理.在处理后第8天,取样分析小麦幼苗株高、干重、鲜重、叶片SPAD值、根系生长、抗氧化酶活性及丙二醛含量.[结果]当褪黑素投入量为5?mg时MP-MT对褪黑素的包封率最稳定,为52.14％,之后的相关试验均以该比例制备的褪黑素壳聚糖微粒(MP-MT)作为试验材料.通过SEM照片发现,MP-MT微粒粒径相较于壳聚糖微粒增加且表面变粗糙.MP-MT微粒FTIR结果同时检测出现了壳聚糖、褪黑素等组分的特征峰,表明褪黑素在微粒中存在.模拟释放试验结果表明,MP-MT在pH?5.0和pH?7.0磷酸缓冲溶液下36 h的释放率分别为65.43％、50.13％.模拟光降解试验表明,可见光照射4?h时MP-MT中褪黑素的光降解率较普通MT降低了143.37％.小麦幼苗干旱胁迫试验结果表明,与MT1.0处理相比,3个MP-MT处理的小麦幼苗干重增加4.50％～22.73％,根系长度增加15.92％～32.56％,过氧化酶活性提高19.56％～20.34％,丙二醛含量降低9.77％～12.30％?(P<0.05).[结论]壳聚糖/三聚磷酸钠/果胶的褪黑素封装体系可以实现褪黑素的缓释和保活,显著提高干旱胁迫下小麦幼苗SPAD值,促进根系发育,提高抗氧化酶活性,从而提高小麦幼苗抗旱性.

    褪黑素壳聚糖缓释封装光降解抗旱

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    保水剂对作物生长的不利影响及发生机制

    司徒艳结卫尤明杨俊颖毛小云...
    1318-1328页
    查看更多>>摘要：施用保水剂是提高作物抗旱能力的有效措施,但其用量稍多即导致种子发芽率下降、产量减少、根系生长受阻等不利影响.究其原因,既可能是保水剂与作物竞争"土壤水分"、降低土壤"通气性"等间接影响,也可能是保水剂对作物生长的直接抑制作用.农用保水剂中不可避免地残留着丙烯酸、钠等水溶性成分,丙烯酸对动物具有生物毒性,其在正常水分条件下,可以很快降解.但是,如果保水剂在土壤中吸水形成凝胶,就会大大降低丙烯酸的降解速率,可能对作物造成伤害.由于绝大多数研究都是在常规土壤水分条件下进行得到的结果,因此,在干旱条件下安全有效使用保水剂还需从机理和技术两方面开展研究,主要研究内容包括:不同保水剂在干旱条件下的安全阈值研究;聚合物单体成分在干旱条件下的降解特征及其降解产物对动植物的生物毒性;保水剂中有害组分在不同土壤条件下的降解、稀释扩散特征,有害组分对作物生长不同时期不利影响的发生与其降解动态的关系.另外,在应用技术方面,现行"农林保水剂"行业标准对单体残留量尚无限制,还缺乏对安全使用保水剂的指导.在以上研究基础上,今后应筛选单体生物毒性低的聚合物,优化单体合成参数,减少单体残留,以实现保水剂的安全高效使用.

    保水剂抗旱机理不利影响生物毒性降解特征安全阈值

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    间作绿肥弥补减施氮肥引起的玉米产量损失

    李含婷柴强胡发龙王国璀...
    1329-1340页
    查看更多>>摘要：[目的]河西绿洲灌区玉米连作普遍存在过量施氮等问题,我们探讨了间作绿肥来减少玉米氮肥投入的可行性及机理,以减少玉米生产带来的环境风险.[方法]于2019—2020年,在甘肃武威开展玉米间作绿肥田间试验,供试绿肥作物为箭筈豌豆?(Vicia sativa?L.)?和油菜?(Brassica campestris?L.).试验采用裂区设计,主区设玉米间作箭筈豌豆(M/V)、玉米间作油菜(M/R)?和单作玉米(M)?3种种植模式,副区为常规施氮量(360?kg/hm2,N2)?和减氮25％?(270?kg/hm2,N1)?两个施氮水平.绿肥作物在盛花期?(玉米出苗50天左右)?刈割并覆盖于玉米行间.从玉米出苗后开始,每15天取样分析玉米的干物质积累量,收获期调查籽粒产量及产量构成.[结果]在单作玉米(M)条件下,N1较N2处理玉米籽粒产量和生物量分别降低了15.7％和12.9％(P<0.05),而在M/R、M/V种植模式下,N1与N2水平间两指标无显著差异.玉米出苗后0～60天的干物质积累量,N1水平较N2水平在3个种植模式下平均降低了15.8％;M/R和M/V模式较M模式分别平均降低了8.8％和31.5％;玉米生长60～105天的干物质积累量,N1水平较N2水平在3个种植模式下平均降低了7.2％,而M/R和M/V种植模式分别较M种植模式分别提高了10.2％和8.8％;玉米生长105～150天?(灌浆初期至成熟期)?的干物质积累量,N1水平比N2水平降低了4.2％,而M/R和M/V种植模式分别较M模式提高5.8％和8.2％.在玉米生长60～105天及105～150天,N1水平下M/R、M/V种植模式与N2水平下M种植模式的干物质积累量均无显著差异.间作绿肥显著提高了减氮条件下?(N1)玉米的最大增长速率?(Vmax),M/R和M/V种植模式较M种植模式分别提高16.1％和27.3％,其中,以N1水平M/V种植模式的Vmax提高幅度较大,比N2水平M种植模式高16.6％.间作绿肥可提高减氮条件下玉米穗粒数和千粒重;与单作玉米相比,玉米穗粒数和千粒重M/R种植模式分别提高11.9％和19.6％,M/V种植模式分别提高13.9％和22.3％.通过灰色关联分析进一步表明,千粒重是影响玉米籽粒产量的主导因素,其次为穗粒数,最后为单位面积穗数.[结论]间作绿肥可提高减氮条件下玉米大喇叭口期到成熟期的干物质积累量和向籽粒的输出量,提高粒重,因而抵消减施氮肥25％带来的玉米产量损失,最终保证减氮条件下玉米产量的稳定,是河西绿洲灌区实现玉米减氮增产的一种高效管理措施.

    间作绿肥减氮玉米干物质积累产量构成

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