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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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    有机无机氮肥比例对稻田土壤肥力和作物产量的短期效应

    张文学王少先金伟徐丽萍...
    1300-1312页
    查看更多>>摘要：[目的]研究短期内(<5 年)有机无机氮配施比例对土壤肥力以及水稻产量的影响,以明确提升地力与兼顾产量的养分管理措施.[方法]田间定位试验于 2017-2021 年在长江中下游的红壤双季稻田进行.共设 6 个处理:不施肥(CK),单施化肥(CF),有机氮比例分别为 25%、50%、75%与 100%的有机无机肥配施处理(25%ON,50%ON,75%ON,100%ON).2021 年,早、晚稻成熟后测产;晚稻收获后采集耕层土壤样品,分析土壤物理性状(容重与大团聚体含量)、化学性状(pH、有机质、全氮、全磷、全钾、有效氮、有效磷、速效钾、有效锌、有效硅)与生物学性状(脲酶、酸性磷酸酶、β-葡糖苷酶、微生物生物量碳、微生物生物量氮),采用土壤肥力综合指数(IFI)评价不同比例有机肥料的培肥效果,运用偏最小二乘路径模型(PLS-PM)分析有机无机肥配合比例对IFI以及产量的影响.[结果]随着有机肥比例的提高,有机无机肥配施提升土壤物理、化学、生物学性状的效果也随之提升.土壤有机质含量和β-葡糖苷酶活性与其它所有指标的相关关系均达显著水平,有机碳含量与碳循环过程对土壤物理结构、养分以及微生物活性均有较强影响.相对于其他指标,土壤全磷与有效磷的变异系数较大,受有机肥投入的影响较大.施肥显著提高了土壤IFI,有机无机肥配施的肥力指数显著高于单施化肥,且随着有机肥配施比例升高而递增,而双季稻产量则随着有机肥配施比例升高而递减,有机肥配施比例≤50%时,产量与单施化肥持平,>50%时表现为减产.PLS-PM分析结果显示,有机肥和无机肥投入对IFI均有显著影响,有机肥的效应大于无机肥;有机肥对产量无显著影响,而无机肥投入量对产量影响显著.[结论]有机无机肥配施可以全面改善土壤环境,提高土壤肥力,且有机肥配施比例越高效果越好.但如果培肥时间较短(5 年以内),化肥氮对产量的贡献占绝对优势,有机氮的投入比例应控制在 50%以下,才能兼顾地力提升与产量的维持.

    稻田有机肥氮占比大团聚体含量酶活性土壤肥力综合指数水稻产量

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    红壤稻田土壤酶活性及水稻产量对翻压冬季绿肥的响应

    李亚贞韩天富柳开楼黄天宝...
    1313-1322页
    查看更多>>摘要：[目的]土壤酶活性与土壤养分周转和作物生长密切相关,不同绿肥翻压对土壤酶活性的影响不同,因此,调查了我国南方稻区典型冬季绿肥翻压还田条件下土壤关键酶活性的变化.[方法]江西进贤县开展的绿肥定位试验始于 2015 年,设置冬闲(CK)、冬季种植并翻压紫云英(Astragalus sinicus L.)和肥田油菜(Brassica napus L.)3 个处理.于 2018 和 2019 年晚稻成熟期,采集土壤样品测定了微生物量碳氮和速效氮磷钾含量,脲酶(Urea)、α-葡萄糖苷酶(AG)、乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)、β-1,4 葡萄糖苷酶(BG)、β-纤维二糖苷酶(CBH)、β-木糖苷酶(BXYL)、酸性磷酸酶(ACP)、酚氧化物酶(POX)和过氧化物酶(PER)活性.利用冗余分析(redundancy analysis,RDA)评价了不同土壤酶对水稻土肥力变化的重要性,采用偏最小二乘路径模型(partial least squares path mode,PLS-PM)解析了土壤酶活性、土壤肥力指标以及水稻产量之间的相互关系.[结果]紫云英和肥田油菜还田提高水稻产量的效果没有显著差异,2018 和 2019 年水稻产量分别较CK处理提高了15.05%～15.10%和 11.60%～11.82%.紫云英和肥田油菜提高土壤微生物量碳氮和速效氮磷钾含量的效果也无显著差异,翻压肥田油菜的土壤酶活性显著高于翻压紫云英,但两个年度酶活性变化不完全一致.2018 年,肥田油菜处理只有Urea、AG和CBH活性较紫云英处理分别提高了 22.57%、17.59%和 64.89%,而 2019 年,有6 种酶活性显著提高,如Urea、AG、BG、CBH、ACP和POX活性分别提高了 54.24%、8.19%、28.84%、28.05%、64.68%和 56.46%.RDA结果表明,AG和CBH活性与土壤肥力变化的相关性达到显著水平(P<0.05).PLS-PM分析表明,土壤酶活性和微生物量碳氮量均可以通过影响土壤有机质和氮磷钾含量调控水稻产量,但土壤酶活性对速效氮磷钾含量的影响程度明显高于有机质含量.[结论]土壤酶活性主要通过提升土壤氮磷钾养分有效性提高水稻产量.绿肥翻压引起的α-葡萄糖苷酶(AG)和β-纤维二糖苷酶(CBH)活性变化是驱动土壤肥力的关键因素.与紫云英相比,肥田油菜翻压更有利于提高土壤酶活性.

    红壤稻田紫云英肥田油菜土壤酶活性水稻产量冗余分析

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    不同磷肥滴施对土壤有效磷时空分布、棉花产量及磷肥利用率的影响

    刘少华刘凯廖欢甘浩天...
    1323-1332页
    查看更多>>摘要：[目的]基于水肥一体化技术,研究了 3 种水溶性磷肥随水滴施条件下棉田土壤有效磷含量的时空动态分布,比较了不同磷肥对棉花生长、产量和磷肥利用率的影响,为滴灌棉田磷肥合理施用提供参考.[方法]于 2020 和 2021 年在新疆石河子进行田间试验,设不施磷肥(P0)和分别施用磷酸一铵(MAP)、磷酸(AP)和聚磷酸铵(APP)4 个处理.在一个灌水施肥周期(7 天)内,每天测定滴头两侧 0-10 cm宽和滴头下 0-40 cm深土壤有效磷含量.在棉花蕾期、初花期、盛花期和吐絮期,测定棉花植株干物质量、全磷含量和籽棉产量,同时取土样测定有效磷含量.[结果]在一个灌水施肥周期内(7 天),3 种滴施磷肥主要分布在滴头两侧 0-5 cm宽和 0-15 cm深的范围内.施肥后第 1～3 天,AP处理的土壤有效磷含量最高;第 5～7 天,APP处理的土壤有效磷含量最高.施用 3 种磷肥均显著提高了 0-40 cm土层土壤有效磷含量,AP处理在棉花生长前期(蕾期)的土壤有效磷含量高于MAP和APP处理,APP处理在棉花生长中后期(盛花期—吐絮期)的土壤有效磷含量高于AP和MAP处理.棉花吐絮期总干物质量以APP处理最高,其次是MAP和AP处理,分别较P0 增加了19.2%～29.5%、10.6%～20.4%和 11.0%～19.8%;APP处理又较MAP、AP处理分别增加 7.5%～7.8%和7.8%～8.1%.滴施 3 种磷肥均显著提高了棉花产量、磷素利用率、磷肥回收率和磷肥农学效率,增加幅度均以APP处理最高,其棉花产量较MAP和AP处理分别增加了 3.2%～7.7%和 5.6%～6.0%,磷素利用率较MAP处理显著增加了 10.9%～18.4%,APP处理较MAP和AP处理磷肥回收率分别增加了 43.2%～60.3%和12.0%～37.5%,磷肥农学效率分别增加了 12.9%～47.4%和 24.2%～34.4%.[结论]在同一灌水周期内,3 种磷肥均分布在滴头两侧 5cm宽和 15 cm深的土壤中,APP提升土壤有效磷含量的速率慢于AP.滴施磷酸和磷酸一铵在棉花蕾期的土壤有效磷含量高于APP,而在棉花盛花期—吐絮期正相反,因而滴施APP较磷酸和磷酸一铵可更有效促进棉花生殖器官生长和养分吸收,进而提高产量和磷肥利用率.

    棉花生育期水溶性磷肥土壤有效磷分布产量磷肥利用效率

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    南荻秸秆厌氧发酵产物含磷量对旱作红壤磷有效性的影响

    苏露涯魏晓梦邓扬悟葛体达...
    1333-1342页
    查看更多>>摘要：[目的]洞庭湖区南荻(Triarrhena lutarioriparia)秸秆生物量大,富含磷素,每年大量秸秆废弃于水体带来巨大的环境压力.研究南荻秸秆发酵产物对旱作红壤磷有效性的影响,以期为南荻资源化利用提供理论依据.[方法]试验采用室内培养法,供试土壤为红壤.供试南荻秸秆发酵物有高磷含量(4.23 g/kg)和低磷含量(2.98 g/kg)两个产品,通过厌氧发酵过程中分别接种植物乳杆菌发酵(In1)和黑曲霉菌(In4)获得,以不添加秸秆发酵物作为对照(CK),在 25℃恒温培养 70 天.在培养的第 7、20、40、70 天进行破坏性采样,分析土壤全磷、Olsen-P、pH、磷库组成和土壤酶活性.[结果]在 70 天的培养周期中,In1 处理的土壤Olsen-P均显著高于CK处理,在培养第 7 天最为显著,而In4 处理的土壤Olsen-P含量与CK无显著差异,除培养第 40 天时显著低于CK.In1 和In4 处理土壤中可溶性磷含量均较CK增加,但In4 处理显著降低了有机酸交换态磷(疏松吸附态磷),是土壤Olsen-P含量降低的主要原因.南荻秸秆发酵产物显著增加了土壤磷酸酶活性,且In1 处理高于In4 处理.Pearson相关分析显示,土壤Olsen-P和疏松吸附态磷库与有机碳含量和磷酸酶活性呈显著正相关,说明秸秆发酵物添加对土壤磷吸附性能的影响是In1 处理提高土壤磷有效性的重要原因.[结论]南荻秸秆厌氧发酵物进行肥料化利用,可提高旱作红壤的磷肥有效性,含磷量高的发酵物的效果更好.因此,选择可浓缩秸秆磷的发酵菌剂,生产含磷量高的秸秆发酵物,是高效利用南荻秸秆资源的有效途径.

    弃收南荻发酵旱地红壤磷有效性土壤磷分级土壤酶活性

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    产黄青霉菌对不同难溶性磷酸盐的溶解能力及作用机制

    王利妍韩明雪张晓茹胡俊...
    1343-1351页
    查看更多>>摘要：[研究目的]探究了产黄青霉菌(Penicillium chrysogenum)对不同难溶性磷酸盐(磷酸铁、磷酸铝和磷酸三钙)的溶解效率及机理.[试验方法]供试产黄青霉菌株为本研究筛选的高效解磷真菌菌株.试验采用蒙金娜液体培养基,分别加入磷酸铁(FePO4·2H2O,Fe-P)、磷酸铝(AlPO4,Al-P)和磷酸三钙[Ca3(PO4)2,Ca-P]作为难溶性磷源,接种产黄青霉菌孢子悬液培养.在培养 1、3、5 天后,过滤培养液,测定滤液pH、溶磷量、有机酸含量及酶活性,采用红外光谱和扫描电镜-能谱分析Fe-P、Al-P和Ca-P处理滤渣的矿物官能团和形貌变化.[结果]青霉菌对难溶性磷酸盐的溶解量随着培养时间的延长而增加.在培养 5 天后,Fe-P、Al-P和Ca-P的溶磷量分别为 153.8、215.9 和 569.4 mg/L,对Ca-P的溶解量最高.红外光谱图显示,Fe-P、Al-P和Ca-P的PO43−振动吸收峰强度发生了不同程度的减弱.随着培养时间的延长,培养液pH均呈下降趋势,在培养 5 天后,Fe-P、Al-P和Ca-P处理的培养液pH由培养初期的 6.5 分别下降至 2.0、2.3 和 5.0.对于不同难溶性磷酸盐,青霉菌分泌的丙酮酸脱氢酶、柠檬酸合成酶活性以及有机酸含量不同,与Al-P和Ca-P处理相比,Fe-P处理显著增强了青霉菌中丙酮酸脱氢酶和柠檬酸合成酶活性,草酸和柠檬酸分泌量分别为 1086.6 和 806.4 mg/L,而在Al-P和Ca-P处理中,分泌的有机酸主要是草酸,分泌量分别为 261.1 和 201.3 mg/L.草酸对Fe-P、Al-P和Ca-P的释放率分别为 14.8%、32.4%和 39.6%,分别比柠檬酸高出 37、3 和 2 倍.通过扫描电镜发现,草酸可与Ca-P螯合形成草酸钙(CaC2O4).[结论]产黄青霉菌对不同难溶性磷酸盐的释放能力表现为Ca-P>Al-P>Fe-P.与Al-P和Ca-P相比,Fe-P能够提高产黄青霉菌丙酮酸脱氢酶和柠檬酸合成酶的活性,从而促进产黄青霉菌分泌更多的草酸和柠檬酸.虽然草酸溶解难溶性磷酸盐的能力强于柠檬酸,但是与Fe-P相比,Ca-P抑制了产黄青霉菌分泌草酸的能力.因此,利用产黄青霉菌活化土壤难溶性磷酸盐时,可通过添加Fe-P诱导提高其分泌柠檬酸和草酸的能力.

    产黄青霉菌难溶性磷酸盐有机酸磷释放

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    氮肥基追比例对苏打盐碱土甜菜光合效率及糖产量的调控

    田露苏文斌郭晓霞黄春燕...
    1352-1366页
    查看更多>>摘要：[目的]探究氮肥基追比例对苏打盐碱土甜菜光合特征、产量和质量的调控效应,为甜菜高效施肥提供依据.[方法]田间试验于 2020-2021 年在内蒙古通辽市开展,在氮(N)总量 150 kg/hm2 基础上,设置 9 个氮肥基追比例处理:10:0:0(N10)、8:2:0(N821)、7:3:0(N731)、6:4:0(N641)、5:5:0(N551)、8:1.6:0.4(N822)、7:2.1:0.9(N732)、6:2.8:1.2(N642)、5:3.5:1.5(N552),和不施氮肥对照(CK),共 10 个处理,追肥时期在叶丛快速生长期(V1)和块根生长及糖分积累期(V2)进行.在V1、V2 和糖分积累期(V3),测定光合指标和生物量,收获期调查甜菜含糖率、产量和产糖量.[结果]与CK处理相比,施氮显著提高了甜菜叶片光合能力、干物质积累量以及产量;基肥比例大于 70%的处理含糖率无显著降低;基肥比小于 60%的处理对产量无显著影响;除N551 和N552 处理外,其余处理产糖量均显著提高,N732 处理的产糖量两年均显著高于其他处理(P<0.05).与N10 处理相比,氮肥分期施用提高了V1 期甜菜叶片光合能力、干物质积累量,且同一基肥比例下以追肥 1 次优于追肥 2 次;进入V2 期,除基追比N821 和N551 处理外,其余处理甜菜叶片光合能力、干物质积累量均高于对照,且同一基肥比例下以追肥 2 次优于追肥 1 次,其中以N732 处理表现最优,各指标显著高于其余处理,其甜菜叶片净光合速率、胞间CO2 浓度、蒸腾速率、气孔导度、SPAD值两年平均值分别提高17.20%、13.33%、21.34%、21.01%、10.35%,叶片、叶柄、块根及全株干物质积累量分别提高 26.02%、46.69%、47.96%、41.92%.与此同时,N732 处理有效调节了甜菜干物质分配和转运,显著降低了V1 期后地上部干物质比例,提高了块根干物质比例,提高了根冠比,形成了良好"源-库"关系,为产量形成奠定基础.通过主成分分析,甜菜产量和质量与叶片净光合速率、胞间CO2 浓度、蒸腾速率、气孔导度、SPAD值均存在正相关关系.[结论]合理的氮肥基追比可通过对苏打盐碱化耕地甜菜叶片光合特征的调控,实现甜菜产量和质量的提高.本研究中N732 处理的氮肥运筹方式(基肥 105 kg/hm2、叶丛快速生长期追肥 31.5 kg/hm2、块根生长及糖分积累期追肥 13.5 kg/hm2)具有较好的效果,分别提高甜菜产量 19.53%、产糖量 20.47%、氮肥农学效率167.48%、氮肥偏生产力19.53%,可作为苏打盐碱化耕地甜菜高产优质的氮肥管理方式.

    甜菜氮肥运筹苏打盐碱化耕地光合效率糖产量

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    添加纳米TiO2改善淀粉基聚酯聚氨酯复合材料的膜层质量和养分控释特性

    董晶晶田虹雨石若琳杨云博...
    1367-1378页
    查看更多>>摘要：[目的]淀粉基聚氨酯包膜缓控释肥施入土壤后,膜壳降解时间短,环境风险低,但因亲水性强、杂质多、致密性差等特点也降低了养分的控释性能,无法满足作物全生育期养分需求.我们优化了淀粉基聚氨酯膜材构成比例,并从膜材化学结构和膜壳物理性状角度,研究了该包膜工艺改善复合包膜尿素养分控释性能的机理.[方法]本研究设计了以聚烯烃蜡为底涂层,淀粉基聚氨酯(BPU)为内涂层,纳米TiO2 改性聚酯聚氨酯(PPU)为外涂层制备复合包膜尿素的工艺流程.采用响应曲面法设计了BPU、PPU、TiO2 添加量三因素组合的20 个处理,建立了养分初期释放率、释放期对BPU、PPU、TiO2 添加量的响应模型;利用电镜扫描、原子力显微镜、傅里叶红外光谱、气相色谱/质谱,探究复合膜材形态与结构特征;通过热失重、Zeta电位、静水浸提方法,评价了膜材稳定性与养分释放动力学特征;利用土壤埋袋试验,研究了膜壳降解性能.[结果]1)较BPU膜材,复合膜材(NBPU)在中性条件下Zeta电位绝对值提高 34.8%,添加纳米TiO2 后进一步提高了26.5%～64.6%,提升了其物理稳定性;膜壳在土壤中自然降解 365 天后,添加 1.00%纳米TiO2 的聚酯聚氨酯失重率为 4.92%,与未添加TiO2 的相比显著提高了 3.3 倍.2)复合膜材表面孔隙少、光滑平整,切面致密均匀;颗粒硬度为 85.2 N,较BPU膜材提高了 37.0%,膜表粗糙度降低了 71.3%,肥料力学与耐磨性能均有所改善;BPU对前期养分释放具有显著调节作用,PPU添加量 3%以内时添加量与养分释放期成正比,纳米TiO2 则对3～28 天的养分释放速度有显著影响.3)通过响应曲面法分别建立养分释放期、初期释放率与BPU、PPU、TiO2 添加量的二次多项式数学模型(P<0.01),可用该模型对相应的指标进行分析和预测;明确设计变量对养分释放期的贡献度为PPU>BPU>TiO2,对初期释放率的贡献度为TiO2>BPU>PPU.[结论]纳米TiO2 可提高聚氨酯膜材中的微相均匀性,降低肥料养分初期释放率,且其光催化性可提高养分释放后残膜在土壤中的降解率;复合包衣可提升膜材结构稳定性,通过调控PPU、BPU和TiO2 添加比例实现养分释放期调控;利用曲面中心设计法建立的肥料养分释放特征响应模型可为实际生产提供技术参考.

    淀粉基聚氨酯生物基聚氨酯纳米TiO2复合包衣响应曲面法养分初期释放率养分释放期

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    《植物营养与肥料学报》投稿须知

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