期刊,植物营养与肥料学报 2024年卷7期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

植物营养与肥料学报

主　　编：白由路

出版周期：双月刊

国际刊号：1008-505X

电子邮箱：zwyf@caas.ac.cn

电　　话：010-82108653

邮政编码：100081

地　　址：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

基于长期定位试验的土壤健康研究与展望

徐明岗段英华白珊珊张文菊...

1253-1261页

查看更多>>摘要：土壤健康是农业可持续发展的根基,是保障国家粮食安全和落实"藏粮于地"战略的重大需求.长期定位试验时空覆盖面广、数据丰富、施肥管理措施多样,对于土壤健康的研究和健康土壤的培育是难得的宝贵平台.本文在总结土壤健康的内涵及指标体系与我国长期定位试验布局情况的基础上,系统梳理了基于长期定位试验的作物产量演变及高产稳产性、土壤有机质演变及其与产量的关系、土壤pH演变及生物多样性演变等耕地质量和土壤健康方面的研究进展,并提出了基于长期定位试验的土壤健康研究展望,包括建立因地制宜的土壤健康指标及评价体系,深入解析土壤健康演变的规律和驱动机制与发展健康土壤培育技术,以期高质量推进土壤健康研究,从而促进农产品质量安全和农业可持续发展.

关键词：

土壤健康长期定位试验作物产量土壤有机质土壤生物多样性

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中国生物肥料与有机肥料研究三十年:回顾与展望

张瑞福陈玉孙新丽徐志辉...

1262-1273页

查看更多>>摘要：生物肥料与有机肥料是环境友好的绿色肥料,在培肥耕地、改良土壤、提高农产品品质中发挥重要作用,是支撑农业绿色发展、保障国家粮食安全的重要投入品.自 20 世纪中叶,我国化肥工业的快速发展为促进粮食持续增产提供了充足的无机养分;到 20 世纪 90 年代,我国肥料投入中化肥占比达到最高,有机肥料等的施用相应降至最低.对化肥的依赖导致了耕地质量退化、农田环境污染、农产品质量下降等一系列问题,严重影响了我国耕地的可持续利用和农业可持续发展,因此我国加大了对生物肥料与有机肥料的研究.三十年来,我国生物肥料与有机肥料在基础研究、应用研究和产业化方面都取得了日新月异的进展.我国的生物肥料研究从最初的根瘤菌等固氮功能逐步扩展到溶磷解钾等活化养分功能,进一步发展到消减土壤障碍与增强作物抗逆等非养分功能;从单一菌种发展到多菌种及合成菌群,产品类型从单纯的菌剂发展到生物有机肥和复合微生物肥料,产业规模和技术水平显著提升.有机肥料研究从关注堆肥过程中的有机养分转化到提高堆肥效率的技术工艺和有害因子的消除与阻控等.近年来,在"双碳"战略背景下,清洁低碳堆肥以及通过施用有机肥快速提升土壤有机质、增加土壤固碳成为新的研究热点.本文对过去三十年我国生物肥料与有机肥料研究重点、代表性成绩、产业化路径等进行了全面回顾和总结,新形势下国家农业发展重大战略需求以及科技的突破仍将支撑生物肥料和有机肥的快速发展,由此提出了未来的一些研究重点.

关键词：

生物肥料有机肥料研究重点产业化

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绿肥内源驱动土壤健康的作用与机制

曹卫东周国朋高嵩涓

1274-1283页

查看更多>>摘要：我国高度重视农田土壤退化等问题,但管控技术与路径的成效有限.综合农耕历史实践和当代大量研究成果,我们认为发展绿肥制度是破解我国农田土壤退化等问题的关键技术,并由此提出"绿肥内源驱动土壤健康"的观点.其主要内涵为:绿肥是植入生产制度,通过其自身的生命活动,活化、固定环境养分并予以归还,为农田输入有机物,全方位深层次调节土壤性状.可见绿肥与其他外源有机(类)肥料具有本质区别,即,绿肥具有内源驱动土壤健康的机制.绿肥制度有明显的"有机、生命"特征,能够内源驱动土壤-环境养分循环,土壤结构改善,生物性状优化.这些作用主要体现在:1)高有机转化驱动农田土壤有机碳更新与碳固存;2)共生固氮作用和激活土壤自身固氮补充农田氮素;3)对土壤氮素的吸收、截留、转化驱动土壤氮素循环;4)活化、利用与转化土壤磷钾及中微量元素;5)生物耕作效应驱动土壤结构改善;6)强化有机物质及养分循环改善土壤生物结构和功能.因此,有必要构建基于绿肥的"养地制度+无机+有机"三结合的农田投入新路径.新路径将为破解当前我国农田土壤退化、农田面源污染等重大难题提供可行方案,并蕴含着一系列重大科学和技术问题.我国农区发展绿肥的潜力面积每年约为3340万hm2,完全有条件构建这个具有中国特色的三结合路径.

关键词：

绿肥土壤健康内源驱动

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基于长期氮肥示踪试验评估氮肥利用率算法的合理性

巨晓棠田雪冀宏杰田昌玉...

1284-1294页

查看更多>>摘要：氮肥利用率是衡量氮肥被作物利用的一个指标,常规采用的计算方法为差减法和15N示踪法,主要是通过作物吸收的氮量来计算氮肥利用率.由于这两种方法没有考虑氮肥在土壤中的残留和后效,显著低估了施用氮肥的实际效应.为此,国内外研究者一直在探索更实际的氮肥利用率计算法.不同的改进方法以不同的表现形式包含了氮肥的遗留效应,弥补了差减法和15N示踪法在短期试验中对实际氮肥利用率的严重低估,基本接近于实际氮肥利用率,但远高于常规差减法或15N示踪法估算值.在本文中定义的实际氮肥利用率(ANUE)为:在土壤残留示踪氮被完全消耗的条件下,作物地上部吸收肥料氮占施氮量的百分比.法国 28 年旱地作物的氮肥叠加利用率为 61.3%～65.3%,中国太湖地区 17 年的水旱轮作体系示踪氮肥试验中氮肥叠加利用率为 38.6%～43.0%.本研究采用Origin 2021 的图形数字化工具,获取这两个长期定位试验数据,包括每季作物吸收15N、土壤残留15N数据,分别以耗竭耕层(0-20 cm)、1 m、2 m土体中的氮素残留量来计算氮肥利用率.以此为参照标准,评估土壤氮素平衡法和氮肥有效率法计算结果的合理性.基于 2m土体残留肥料氮的土壤氮素平衡法和氮肥有效率法,会高估旱地作物的氮肥利用率;而以耕层土壤残留肥料氮作为估计参数时,则与旱地实际氮肥利用率基本一致(61%～74%);而氮肥有效率(41%～52%)可以很好地估算我国太湖地区水旱轮作体系的实际氮肥利用率.因此,跨地块或作物系统的氮肥利用率比较,应选择适当的计算方法,以避免由不同方法导致的不可比性而产生误解.氮肥有效率法(将作物吸收和土壤残留氮均视为有效部分)可以通过短期试验获得接近实际的氮肥利用率,具有广泛的应用价值.

关键词：

氮肥利用率差减法15N示踪法土壤氮素平衡法氮肥有效率

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石灰性土壤小麦籽粒锌硒生物强化理论技术与推广面临的挑战

田霄鸿李雅菲

1295-1306页

查看更多>>摘要：锌与硒是人类生命活动必需的两种微量元素,摄入不足会引发多种疾病.我国小麦主产区恰好处于锌硒缺乏或潜在缺乏的石灰性土壤地带,籽粒中锌硒含量难以达到人体需求标准,导致缺锌缺硒人口数量庞大,已成为我国严重的公共营养与健康问题.本文综述了小麦籽粒锌硒农艺生物强化措施,强化籽粒中锌硒的分布、安全形态、生物可给性及叶面喷施的应用现状.国内外研究大多认为,在极缺锌土壤上采用土施或土施与叶面喷施锌肥结合的方式是最有效的小麦锌强化策略;而最新研究表明,在我国潜在缺锌的石灰性土壤上,叶面喷施硫酸锌的强化效果远优于土施,在小麦灌浆前期喷施2～3次0.3%～0.4%的ZnSO4·7H2O(喷锌总量约2.5 kg/hm2)并添加表面活性剂,可以实现籽粒锌含量达 40～60 mg/kg的富锌目标.小麦籽粒中锌含量由外到内逐渐降低,人体摄入最多的中心胚乳部分锌含量最低,故需更为关注胚乳中锌含量及生物有效性,制定胚乳富锌标准.此外,食物中无机态元素毒性较大,生物有效性低,吸收利用效果不理想,而有机态对人体更为安全有效,因此还需明晰强化小麦籽粒中是否将外源无机Zn转化为有机态储存.小麦硒生物强化通过土施或叶面喷施亚硒酸盐或硒酸盐均能实现,由于土施硒肥易受土壤pH、有机质等因素影响,硒肥利用率低,因此,通行的硒强化措施是在小麦灌浆前期,喷施 20～30 g/hm2 的亚硒酸钠或硒酸钠,能够实现籽粒硒含量达 0.25～0.30 mg/kg的富硒目标.与锌不同,硒在籽粒中分布相对均匀,胚乳中硒占全粒总硒的 96.2%～97.4%.同时硒强化小麦籽粒中对人体安全的有机硒占总硒的 80%以上,且不同有机硒在人体中的作用不同.虽然叶面单独喷锌或硒的理论技术体系完善且实际强化效果良好,但其经济效益没有充分体现,影响了该技术的应用推广.近年来,将叶面喷施锌硒与"一喷三防"农艺措施相结合的研究不断增多,与小麦实际生产形成有效对接,为小麦锌硒强化提供了可行途径.然而,锌硒与不同农药及多种微量元素共同喷施时多种物质之间的互作效应,叶面喷施进行锌硒生物强化及籽粒锌硒储存的生理及分子机制还未明晰,值得进一步探讨.

关键词：

小麦籽粒锌硒农艺生物强化形态叶面喷施"一喷三防"

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禾本科作物联合固氮研究进展

艾超赵远征张俪予张美玲...

1307-1321页

查看更多>>摘要：生物固氮是唯一能将空气中"免费"的氮气转化为化合态氮的生物学过程.一般认为豆科作物具有共生固氮能力,间套种豆科作物已成为补充农田氮素的重要方式.越来越多的证据证明禾本科作物也具有较高的联合固氮潜力,大量联合固氮菌不仅定殖在根际、根内,还可以定殖在植株地上部如茎维管束、叶际中,表明禾本科作物固氮微生物可能为避免复杂的土壤环境,开辟了一条"体内高效固氮"的新途径.本文回顾了近年来玉米、小麦、水稻、甘蔗等禾本科作物在联合固氮部位、调控途径、菌群构建等方向取得的创新进展,重点介绍了固氮菌除了与宿主植物存在互作关系外,还与其他功能细菌、真菌和病毒之间存在潜在的相互作用.基于生物固氮多功能合成菌群在植物营养和促生等领域表现出的巨大应用前景和潜力,提出了当前禾本科作物联合固氮研究的前沿热点和难点,即如何综合利用"自上而下"和"自下而上"策略,筛选关键功能类群并结合基因组尺度代谢模型,构建群落稳定、功能多样、效果显著的合成菌剂,为生物固氮在农业生产中广泛应用提供强有力的技术支撑.

关键词：

禾本科作物生物固氮固氮菌秸秆分解合成菌群

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氮磷养分介导的植物-微生物互作研究进展

阮文渊任剑豪郭美娜易可可...

1322-1328页

查看更多>>摘要：氮、磷是植物生长发育所必需的大量营养元素,植物对氮磷养分的高效吸收利用与外界环境密切相关,同时氮磷养分又会影响植物的环境适应性.为此,植物如何整合适应不同的外部环境,特别是生物环境,以实现氮磷养分的高效吸收利用,是植物营养研究领域的前沿新热点.本文对近年来氮磷养分介导的植物-微生物互作研究进展进行综述,主要涉及氮磷养分介导的有益和有害生物互作研究,阐释了氮磷核心转录调控因子NLPs和PHRs在调控植物-微生物互作过程中的重要作用,总结了植物体内磷素感受蛋白SPXs在调控植物-微生物互作过程中的功能多样性.此外,本文还对未来氮磷养分介导的植物-微生物互作研究的关键点进行了展望.

关键词：

氮磷植物微生物互作有益生物有害生物

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植物适应土壤逆境的分子机制研究进展

施卫明郑绍建金崇伟王萌...

1329-1338页

查看更多>>摘要：土壤逆境泛指对植物生长和生存不利的各种土壤环境因素,如盐碱、酸性、淹水涝害等.植物在长期的进化过程中,对不同土壤逆境会产生一定的适应能力,了解植物对土壤逆境的生理反应和耐性分子机理,对发掘植物生长潜力,提高农业生产效率十分重要.我国植物营养生物学科研人员经过 30 多年的努力,在植物适应土壤逆境的分子机制研究领域,取得了一批国际领先的研究成果,本文就近年来取得的部分土壤逆境的适应机制的进展(铝毒害、铁毒害和盐碱胁迫)进行简要评述.如以STOP1 为核心的植物抗铝调控机制;ALR1 作为一个铝离子受体调控植物的抗铝性;根际铁在调控铵态氮耐性和氮素利用效率的分子机制;提升小麦耐盐性且不会影响穗发育的TaSPL6-D基因等.

关键词：

土壤逆境铝毒铁毒盐碱适应机制

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植物矿质营养与病害研究进展及展望

王敏彭大榕曾吉兴王诗语...

1339-1353页

查看更多>>摘要：矿质营养对植物生长发育具有重要作用.如何优化养分管理调控土壤生态功能及植物免疫反应,从而实现对植物病害有效防控,是当前研究的热点问题之一.本文综述了植物矿质营养元素与病害之间的相互关系,从物理抗性、生化抗性、分子抗性及微生物调控等方面阐述了植物矿质元素对病害的调控机理.合理供应矿质养分不仅能调节植物的组织和结构特性建立抵御病原体入侵的物理屏障,通过影响植物抗菌代谢物合成、氨基酸代谢、植物防御相关酶活性等诱导植物生化抗性,还能从分子水平调控植物信号及激活植物免疫反应以诱导植物分子抗性.此外,矿质营养还可通过改变植物根系分泌物的组成,调控根际微生物结构,进而维持植物及土壤健康.因此,利用植物矿质营养协调植物-土壤-微生物相互作用提高植物抗性,可为植物病害的绿色防控提供新思路.未来可从多种矿质营养复合调控植物免疫机制,植物和微生物对矿质营养响应差异机理,以及发展精准施肥技术提高植物对病害的抗性等方面进行深入研究.

关键词：

矿质营养植物病害植物健康土壤健康养分管理

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AMF和PGPR单独或"跨界"互作促进植物耐盐性的研究进展

秦敬泽秦泽峰倪刚谢沐希...

1354-1366页

查看更多>>摘要：盐碱地改良和利用对拓展我国后备耕地资源及保障国家粮食安全具有重要意义.根际微生物作为植物的"第二基因组",在提高作物抗盐碱胁迫能力,促进作物"以种适地"方面具有巨大潜力.其中,丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)和植物根际促生细菌(plant growth promoting rhizobacteria,PGPR)均为重要的根际有益微生物,能显著提高植物耐盐性.本文分别总结了AMF和PGPR提高植物抗盐能力的相关研究进展,并进一步梳理了两者协同提高植物耐盐的机制,包括提高养分效率、调节激素内稳态、提高植物诱导抗性以及调控转录因子表达等,最后提出了基于两者跨界组合的改良方向.旨在充分理解盐胁迫条件下微生物耐盐促生的作用机制,为充分挖掘微生物资源潜力和发展生物技术治理盐碱地提供重要的科学支撑.

关键词：

盐化土壤丛枝菌根真菌植物根际促生细菌植物耐盐性

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