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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

    水分胁迫下新造地施磷深度对苦荞生长及根系分布的影响

    薛小娇张永清马星星杨甜...
    1481-1491页
    查看更多>>摘要：[目的]根系构型影响作物的抗旱能力,研究磷肥施用深度调节苦荞根系分布的可行性,为贫瘠干旱地区苦荞的生长提供科学养分管理措施.[方法]以'黑丰1号'苦荞(Fagopyrum tataricum L.)为试验材料,进行根管土柱(直径25 cm、高50 cm)栽培试验,设置田间持水量65％～75％(W1)、45％～55％(W2)和35％～45％(W3)3种土壤水分条件,磷肥施用深度分别设置距离地表10 cm(P10)、20 cm(P20)、30 cm(P30)以及3层均匀施用(P-all)4种方式,共有12个处理.在苦荞幼苗三叶一心期进行处理,生长22天后取样,测定根系构型,并记录生物量.[结果]干旱胁迫抑制了苦荞植株生长、干物质量的积累以及根系发育,其中W3水分条件抑制作用最为明显,导致苦荞株高、茎粗和叶面积较W1水分条件分别下降17.20％、18.03％ 和23.17％;根长、根表面积和根体积分别下降16.97％、20.39％ 和17.39％;地上部干物质量和根系干物质量分别下降39.16％、28.60％.干旱胁迫促进根系下扎,增加深层土壤中的根系分布.与W1水分条件相比,W2、W3水分条件下0—10和10—20 cm土层平均根长分别下降30.18％ 和27.55％、41.83％ 和41.02％,根系干物质量分别下降36.62％ 和33.61％、49.72％ 和48.11％;而20—30和30—45 cm土层中的苦荞平均根长则分别增加33.53％ 和42.52％、31.74％ 和50.95％,根系干物质量分别增加13.70％ 和26.84％、5.85％ 和28.64％.深层施磷促进施磷层土壤根系生长,与P-all处理相比,P10处理10—20 cm土层根长平均增加18.96％,P20处理20—30 cm土层平均增加32.39％,P30处理30—45 cm土层平均增加28.73％,根系干物质量依次分别增加26.62％、30.74％ 和24.65％.方差分析结果表明,各水分处理条件下,0—10和10—20 cm土层根系干物质量均表现为P10处理显著高于其他施磷处理,且其他处理间差异也达显著水平;而20—30、30—45 cm土层根系干物质量则表现为P20、P30施磷处理显著高于其他处理.[结论]水分和施磷深度对苦荞苗期植株生长以及根系分布均有显著影响.在干旱胁迫下,增加磷肥的施用深度可促进苦荞根系在20—45 cm深土壤中的分布,显著扩大根系对土壤养分和水分的获取空间,并最终促进苦荞的生长.本试验条件下,采样仅限于苦荞苗期,在水分胁迫条件下磷肥以10 cm的施肥深度效果最佳.

    苦荞水分胁迫施磷深度新造地根系分布

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    减氮条件下生物炭对甜菜盐碱胁迫的缓解效应

    陈婧婷武沛然刘新宇张树友...
    1492-1500页
    查看更多>>摘要：[目的]通过模拟盐碱胁迫环境,在施用生物炭、减施氮肥的条件下,研究甜菜根际土壤微生物数量、甜菜氮代谢相关酶活性、块根产量和含糖率的变化,明确生物炭对盐碱胁迫的缓解作用,以及盐碱胁迫下施加生物炭后是否可减少氮肥的施用,为今后盐碱地改良以及甜菜合理施肥提供理论依据和技术支撑.[方法]试验于2018年在黑龙江哈尔滨东北农业大学试验站进行.以甜菜品种KWS0143为试验材料,在土壤中添加盐碱处理以中性盐(Na2SO4、NaCl)和碱性盐(Na2CO3、NaHCO3)模拟盐碱胁迫土壤(Na+含量为3 g/kg).采用桶栽试验,每桶装土10 kg,共设6个处理,以在盐碱胁迫土壤施N 180 kg/hm2为对照(CK),其余5个处理土壤中均加入生物炭30 g/kg,施氮量依次为N180、162、144、126和108 kg/hm2.子叶完全展开后测定甜菜出苗率,3对真叶后每隔20天左右测定土壤微生物数量及叶片硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)活性,收获后测定块根产量和含糖率并计算产糖量.[结果]盐碱胁迫下,施加生物炭显著提高了土壤真菌和细菌数量;BC+N180处理显著提升放线菌数量,在施BC基础上随着施氮量的降低,各时期土壤放线菌含量呈降低趋势.施加生物炭能够显著提高盐碱胁迫下甜菜出苗率,施氮量对出苗率的影响不大;施加生物炭后氮代谢相关酶活性显著提高,其中BC+N162和BC+N144各时期NR活性均高于CK,BC+N144除播种后第117天、第138天外,叶片GS活性均显著高于CK,BC+N144叶片GOGAT活性始终显著高于CK,BC+N126除播种后第53天和第138天外,GOGAT活性显著高于CK;施加生物炭后除BC+N108处理外,各施加生物炭处理甜菜的块根产量、含糖率、产糖量均显著高于对照,减施氮肥10％～20％ 的甜菜产量与BC+N180相当,BC+N162的产糖量与BC+N180差异不显著,但显著高于其他处理;而BC+N126和BC+N108的产量与产糖量均显著低于BC+N180.[结论]施加生物炭可有效缓解盐碱胁迫对土壤微生物数量及甜菜氮代谢相关酶活性的影响,提高甜菜产量、含糖率、产糖量.在本试验条件下,施加土壤风干质量3％ 的生物炭,可节约氮肥施用量的10％～20％,提高甜菜的产糖量.

    甜菜盐碱胁迫生物炭减施氮肥土壤微生物数量氮代谢酶活性产糖量

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    低肥力土壤施用氮磷钾肥影响柏木家系根系发育和养分吸收对钙肥的响应

    郑一张振金国庆丰忠平...
    1501-1512页
    查看更多>>摘要：[目的]探讨柏木(Cupressus funebris Endl)家系在不同养分条件下根系发育和营养吸收对钙添加的响应,为提高柏木苗木质量和林木生产力及造林地选择提供理论依据.[方法]以柏木5个家系的1年生幼苗为材料,分别在施3 g/kg NPK肥和未施NPK肥两小区内,设置施CaSO40、3和6 g/kg(依次记为Ca0、Ca3和Ca6)3个水平,分析柏木家系生长与根系形态及氮磷钙吸收量对钙肥添加的响应.[结果]在施3 g/kg NPK肥的小区中,添加钙对柏木的苗高、干物质量积累和氮磷吸收量影响不显著,抑制了D2和D3径级根系的发育;柏木钙吸收量在Ca6处理下最高,比Ca0处理提高73.86％;柏木苗高、干物质量及氮磷钙素的吸收量在家系间差异显著,T2家系表现最好.在未施NPK肥的小区中,Ca3处理明显提高了柏木的苗高、根干物质量和茎干物质量,增加了磷和钙的吸收量,分别比Ca0处理高出9.15％、19.85％、16.67％、27.46％ 和44.02％;Ca6处理提高了钙吸收量,比Ca0处理高出39.95％,但抑制柏木幼苗苗高和D1～D4径级根系的发育.不论施NPK肥与否,家系与钙处理对柏木的株高和根干物质量存在着显著的互作效应.[结论]在低肥力土壤上,施用氮磷钾肥会降低钙肥对柏木苗生长和养分吸收的影响,应选择优良家系进行育苗造林,不需要增加钙肥;在不施用氮磷钾肥时,应添加少量钙肥(CaSO43 g/kg),以促进苗木对钙和磷的吸收.

    柏木钙土壤肥力根系养分吸收量

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    拟南芥生态型Tor-1根系响应镉的转录组学与可变剪接分析

    肖燕姚珺玥廖琼吴秀文...
    1513-1525页
    查看更多>>摘要：[目的]研究拟南芥生态型根系对镉(Cd)的适应性机制,挖掘耐Cd基因,为培育修复型植物提供生理基础和理论指导.[方法]本研究以高Cd积累同时高耐受性的拟南芥生态型Tor-1为试验材料,测定Cd处理后根系的生理变化、氧化应激反应、抗氧化酶活性,结合转录组学和可变剪接分析,以期从分子水平上解析Tor-1根系对Cd的适应性机制.[结果]Cd处理后,拟南芥生态型Tor-1的主根长度和根尖数没有明显差异,但根系总体积、总表面积显著降低,总根长极显著下降,表明根系受到损伤;根系丙二醛浓度较对照有所增加,但变化不显著;脯氨酸浓度显著下降;超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性显著增加.基因本位论(GO)富集分析显示,在生物过程中,差异表达基因(DEGs)在代谢过程和对化学物质的反应功能富集最为显著;在细胞组分中,DEGs在细胞外组分功能显著富集;在核酸功能中,DEGs在氧化应激活性和血红素结合功能显著富集.京都基因和基因组百科全书(KEGG)通路表明,高比例诱导的DEGs富集于7条KEGG途径,分别为苯丙素生物合成(4.49％)、次生代谢物的生物合成(14.45％)、代谢途径(20.57％)、硫代葡萄糖苷(GS)生物合成(0.89％)、谷胱甘肽(GSH)代谢(2.04％)、苯丙氨酸和酪氨酸及色氨酸的生物合成(1.39％)、苯丙氨酸代谢(1.14％).在Cd胁迫下,Tor-1根系苯丙素合成与代谢和GSH代谢相关基因表达大部分显著上调,而GS合成相关基因表达受到抑制,并发生可变剪接事件,其中内含子保留事件发生最多.[结论]Tor-1根系在应对Cd胁迫时虽然根系形态受到一定损伤,但可通过增加抗氧化酶(SOD、CAT)活性减轻镉胁迫产生的危害,并积极通过调节苯丙素合成与代谢、GSH代谢以及抑制GS合成对应的基因来减轻Cd对植物的伤害,还可通过可变剪接来积极适应Cd胁迫.

    拟南芥生态型根镉苯丙素硫代葡萄糖苷谷胱甘肽代谢可变剪接

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    富硒煤矸石活化技术及煤矸石硒肥高效利用研究

    刘信平吴少尉张驰
    1526-1535页
    查看更多>>摘要：[目的]研究固体废矿富硒煤矸石制备硒肥的资源化利用技术.[方法]以世界硒都恩施的煤矸石废矿为原料,分别进行了活化剂(弱碱性物质Na2CO3)、活化时间、活化温度和料液比的单因素6水平试验,测定硒活化率,每个因素筛选出3个水平,采用响应面优化方法进行计算,最终确定富硒煤矸石中硒的活化工艺参数.采用IR光谱、TG热重法对煤矸石活化前后官能团键合、热效应进行表征分析.用活化煤矸石硒肥与养殖场粪肥以1:1、2:1、3:1、和4:1的比例分别混合后发酵一个月,制备4种活化煤矸石硒有机肥(简称硒有机肥),以煤矸石硒肥和发酵粪肥作两个对照,以大蒜为试材进行了田间试验.收获后测定了土壤和大蒜鳞茎中的总硒、有机硒含量.[结果]单因素试验确定的4个因素用于响应面优化的范围,活化剂Na2CO3的浓度为10％、20％ 和30％;活化时间为2.5、3.5、4.5 h;活化温度为75℃、85℃ 和95℃;料液比(g/mL)为1:5、1:10、1:15.经过响应面优化计算,当原料粒径为0.038 mm时,最优工艺条件为活化剂的浓度22％、活化时间3.9 h、料液比1:9 g/mL、活化温度85℃.应用此参数活化的煤矸石固体硒肥pH约为7.6、最大活化效率为81.24％.IR光谱曲线显示,Na2CO3的加入破坏了煤矸石中硒与其它的金属、非金属等元素间的弱作用力及网络原子原有的结晶态,使得硒基团解脱束缚,成为活性硒.由TG(thermal gravimetric)及DTG(derivative thermogravimetry)曲线可知,煤矸石活化前后的热稳定性有较大变化.活化前样品的DTG曲线出现两个峰,而活化后只在100℃ 前出现一个峰,且失重情况较活化前弱.因此,活化后的煤矸石硒肥热稳定性更好.活化后煤矸石的硒含量为170.82 mg/kg,制备的4个比例煤矸石硒有机肥的硒含量依次为85.41、113.88、128.05、136.66 mg/kg.在等硒量试验下,5个处理大蒜鳞茎中硒的含量依次为1.033、1.306、1.480、1.382、1.355μg/g,均显著高于未施硒肥对照组的0.005μg/g(P<0.05).硒肥处理大蒜鳞茎中有机硒比例均在99％ 以上,高于未施硒肥对照组的60％.硒有机肥处理大蒜吸收硒的效果优于煤矸石硒肥,并以煤矸石固体硒肥与家禽粪2:1比例混合配置的煤矸石硒有机肥的吸收硒效果最优.[结论]Na2CO3活化富硒煤矸石的最佳工艺条件为活化剂的体积质量分数22％、活化时间3.9 h、料液比1:9 g/mL、活化温度85℃.在该条件下,煤矸石中硒的活化率可高达81.24％,且煤矸石硒肥的热稳定性更好.将煤矸石硒肥与畜禽粪混合发酵,可以大大提高大蒜对硒的吸收量,其中有机硒的比例非常高,故有机肥与活化煤矸石硒肥以1:2比例混合发酵制备煤矸石硒有机肥是活化煤矸石硒的有效方法.

    富硒煤矸石活化煤矸石硒肥活化条件煤矸石有机硒肥硒肥效应

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    低蛋白饲喂技术对猪粪好氧堆肥腐熟度的影响

    徐张义赵帅翔马东立张卫峰...
    1536-1545页
    查看更多>>摘要：[目的]猪粪由于产生量大、碳氮比低、水分含量高等导致储存处理难度较大,好氧堆肥处理猪粪因原料所提供微生物活动环境较差,导致堆肥效率低下.低蛋白饲喂技术在不影响猪生长发育的同时降低了饲料中的氮投入,可以显著改变猪粪的养分组成.本研究通过多种有机肥腐熟指标判定,分析低蛋白含量日粮饲喂的猪粪通过不同堆肥方式是否可快速有效地达到腐熟,并符合安全施用标准.[方法]动物试验选取初始体重为60 kg的去势公猪72头,分高、低蛋白饲喂两个处理,每个处理6次重复,每个重复6头猪.试验饲料均适应喂养7天后,开始收集粪便,收粪期为60天.堆肥试验共设4个处理,分别是高蛋白饲喂静态堆肥(MH)、低蛋白饲喂静态堆肥(ML)、高蛋白饲喂好氧堆肥(CH)、低蛋白饲喂好氧堆肥(CL),堆肥周期为14天.监测了堆肥过程中堆体温度和碳、氮含量等指标,并测定堆肥处理的小白菜种子发芽指数(GI).[结果]以堆肥过程中高温持续时间、堆肥NH4+-N含量、T值(堆肥结束C/N与堆肥初始C/N的比值)和GI(小白菜种子发芽指数)4项为腐熟判断指标,在14天堆肥周期内,高蛋白饲喂产生的猪粪在静态堆肥情况下(MH),高温持续时间为0天,NH4+-N含量为0.43 g/kg、T值为0.91、GI指数为0,未能达到腐熟标准;高蛋白饲喂产生的猪粪堆肥在好氧堆肥条件下(CH),高温持续时间为5天,NH4+-N含量为0.33 g/kg、T值为0.70、GI指数为0.31,T值和GI值均未能达到腐熟标准;低蛋白饲喂产生的猪粪,在静态堆肥中(ML)高温持续时间为0天,NH4+-N含量为0.54 g/kg、T值为0.81、GI指数为0.25,均未能达到腐熟标准;而在好氧堆肥(CL)中,高温持续时间为6天,NH4+-N含量0.14 g/kg、T值为0.57、GI指数为0.96,均达到腐熟标准.[结论]高蛋白饲养产生的猪粪在静态和好样发酵条件下堆放14天,都不能完全腐熟.低蛋白饲喂产生的猪粪在静态堆放条件下,堆肥14天也不能达到腐熟标准.而低蛋白饲养产生的猪粪在好样条件下,可以在堆放14天时达到腐熟,因为低蛋白饲喂技术使猪粪碳氮比提高了约15％,高温发酵时长延长了40％,极大提高了猪粪短时间内的腐熟程度.因此,在循环农业中,通过上游低蛋白饲喂技术可促进下游猪粪的快速处理和循环利用.

    低蛋白饲喂猪粪好氧堆肥腐熟评价

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    增氧型复混肥提高土壤氧化还原电位促进水稻养分吸收

    侯俊徐洲张丁月朱建强...
    1546-1555页
    查看更多>>摘要：[目的]稻田长期淹水所导致的土壤通气性差妨碍水稻的生长.探索增氧型复混肥对改善土壤通气状况的作用,为水稻专用肥研发提供理论依据.[方法]在复混肥制造过程中,添加特制的粘结剂和3.6％、4.8％、6.1％ 的过氧化钙制成具有增氧功能的复混肥OCF1、OCF2、OCF3.以Q681(全两优681)和EK1(鄂科1号)两种常规中稻品种为试材进行盆栽试验.设淹水(WL)、增氧灌溉(MBWI)和分次增施过氧化钙(FCP)为对照,一次性基施OCF1、OCF2、OCF33个处理,在水稻主要生育期,测定土壤氧化还原电位、无机氮含量和pH,测定水稻叶片光合作用、水稻产量及氮磷钾养分含量.[结果]增氧措施OCF2和OCF3处理均能不同程度地提高移栽期、分蘖期、齐穗期和乳熟期土壤的氧化还原电位.与WL、MBWI和FCP处理相比,OCF1、OCF2和OCF3处理的土壤在分蘖期和齐穗期保持较高的氧化还原电位,其中以OCF2和OCF3的作用最明显;整个生育期,对照和各处理的土壤pH没有显著差异,与WL处理相比增氧型复混肥还可提高齐穗期土壤过氧化氢酶的活性.所有增氧处理均能够保持或显著提高耕层土壤铵态氮含量,其中OCF2和OCF3表现最明显.与WL处理相比,各增氧处理均不同程度地提高水稻叶片的光合速率,其中OCF3处理增幅最大,提高了11％ 以上,高于或显著高于增氧灌溉和分次增施过氧化钙处理(MBWI和FCP).OCF3处理的有效穗数、千粒重和产量比淹水灌溉WL处理分别提高25％、38％ 和107％,比MBWI和FCP处理提高29％～58％.[结论]增氧型复混肥能较长时间提高土壤通气性和土壤的氧化还原电位,有利于水稻对土壤养分的吸收利用.与分次追施过氧化钙和增氧灌溉相比,肥料制作过程中添加过氧化钙制备增氧型复混肥提高水稻土通气性的效果更好,操作更加方便,是提高水稻专用肥效益的有效途径.

    水稻增氧型复混肥增氧灌溉过氧化钙土壤氧化还原电位无机氮含量

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    金盏菊栽培中园林废弃物堆肥与牛粪替代泥炭的效果分析

    郝丹张璐孙向阳龚小强...
    1556-1564页
    查看更多>>摘要：[目的]探究园林废弃物堆肥和牛粪有机肥替代进口泥炭用于金盏菊(Calendula officinalis L.)无土栽培的可行性.[方法]在添加10％ 珍珠岩和10％ 蛭石(体积比)不变的条件下,将园林废弃物堆肥和牛粪有机肥按照V园林废弃物堆肥:V牛粪有机肥=4:0(T1)、3:1(T2)、2:2(T3)、1:3(T4)和0:4(T5)配制栽培基质,并以T0处理(10％ 珍珠岩+10％ 蛭石+80％ 进口泥炭)作为对照,总计6种栽培基质,用于金盏菊无土栽培.在180天的温室培育后,测定并分析金盏菊总鲜质量、根鲜质量、地上部分鲜质量、根长、花朵数、冠幅以及株高等指标,利用冗余(RDA)分析探究影响金盏菊各形态指标的主要因素,并根据植株形态指标综合评价体系来评估金盏菊生长状况,最终确定不同配比的栽培基质品质的优劣.[结果]T0处理与T1处理的金盏菊根系发育优于T2～T5处理;T1～T5处理的金盏菊地上部分生长情况均优于对照组T0处理,其中T5处理的金盏菊株高、冠幅生长效果最优,T2处理的金盏菊花朵数增多效果最优;T1～T5处理金盏菊生物量积累均高于对照组T0处理.通过RDA分析可知,金盏菊地上部分的生长、总鲜质量和地上部分鲜质量主要受栽培基质的速效磷、速效钾、全氮、pH、电导率(EC值)和容重影响;金盏菊地下部分生长情况主要受栽培基质的EC值、有机质、总孔隙度、通气孔隙和持水孔隙影响.通过综合评价可知,T1处理栽培基质条件下金盏菊综合评价指数最高(0.72),金盏菊的综合生长状况最优.[结论]园林废弃物堆肥和牛粪有机肥替代进口泥炭进行金盏菊无土栽培可以有效提高金盏菊品质,降低我国花卉无土栽培对进口泥炭的依赖.其中,以10％ 蛭石+10％ 珍珠岩+80％ 园林废弃物堆肥对金盏菊生长最为有利,既可利用廉价的有机固体废弃物,又可提高金盏菊的生产效益.

    园林废弃物堆肥牛粪有机肥泥炭金盏菊无土栽培

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