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2024年第12期
主管单位:中华人民共和国农业农村部
主办单位:中国农业科学院农业资源与农业区划研究所、中国植物营养与肥料学会
创刊时间:1964年
主编:易可可
执行主编:卢昌艾
地址:北京市中关村南大街12号 邮编:100081
电话:010-82108656 传真:010-82106225
电子邮件:trfl@caas.cn
国际标准刊号:ISSN 1673-6257 国内统一刊号:CN 11-5498/S
邮发代号:2-559 国外代号:BM5559
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Abstract:
合理的种植有助于改变农田生态环境、改善土壤结构,对于农作物高效种植具有积极意义。为探明不同种植模式对土壤结构的影响,设置长期玉米连作、大豆连作和玉米—大豆—马铃薯(玉豆薯)轮作3个处理,对比多年连作、轮作模式下土壤容重、土壤含水量、土壤团聚体、土壤碳氮含量等指标变化。结果表明:玉米连作降低0~40 cm土壤容重,增加了0~10 cm耕层含水量,玉豆薯轮作在30~40 cm土层中含水量达到最大值,形成保水层;0~30 cm耕层中,玉豆薯轮作处理的广义土壤结构指数为99.60,无限趋近理想值,其三相比例最接近2∶1∶1;>0.25 mm的水稳性团聚体作为最理想的团聚体在0~50 cm土层中轮作处理比例显著高于连作处理,轮作对土壤碳氮含量影响较小。综上,玉豆薯轮作处理能够一定程度上改善土壤结构。
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Abstract:
研究土壤pH及养分变化趋势,对科学施肥、因地制宜开展高标准农田建设、持续推进测土配方施肥技术具有重要意义。通过收集1980年第二次全国土壤普查数据、2010年耕地地力评价数据和2022年第三次全国土壤普查数据,基于ArcGIS技术开展眉山市东坡区耕地土壤pH和养分的时空分布和等级变化特征分析。结果表明:1980—2022年东坡区土壤pH逐步降低,有机质、全氮含量呈先增加后减少趋势,有效磷、速效钾含量均呈增加趋势。西部土壤pH整体较低,各养分指标整体呈中东部高西部低的特点。就等级变化而言,全区耕地土壤酸化现象严重,各养分指标均处于中等或中等偏上水平。全区耕地土壤整体偏酸性、耕地土壤酸化现象严重,养分整体呈增加趋势,本研究可为东坡区高标准农田建设、养分管理提供科学依据。
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Abstract:
土壤在调节森林生态系统碳氮循环,提高碳、氮储量及维持生态平衡等方面起着关键作用。华南地区森林土壤有机碳和全氮储量估算以及有机碳和全氮含量和密度的垂直变化和空间分布特征研究可为森林土壤碳、氮储量预测及碳氮库管理提供数据支撑。基于2005—2023年华南地区森林土壤有机碳和全氮含量历史文献数据,通过构建森林土壤密度与有机质回归模型,估算土壤有机碳和全氮密度及储量;采用统计学与地统计学方法探讨华南地区0~60 cm土层森林土壤有机碳和全氮含量及密度的变化特征,并分析其影响因素。结果表明:(1)华南地区0~60 cm土层森林土壤有机碳密度均值和储量分别为3.53 kg·m-2、2452.13 Tg C,全氮密度均值和储量分别为0.27 kg·m-2、194.30 Tg N;各省份土壤有机碳和全氮密度及储量表现为广西>广东>海南;(2)普通克里金插值结果显示,各土层土壤有机碳和全氮密度均表现出明显的空间异质性,且空间分布特征相似,总体表现为全区北部和中部偏西较高、南部沿海地区低;(3)海拔、土壤密度和全磷是影响华南地区土壤有机碳和全氮密度及储量变化的关键因子。综上,利用有机密度模型计算缺失土壤密度,基于土壤类型法估算森林土壤碳、氮密度及储量,能有效预测土壤碳、氮储量及管理碳氮库;华南地区0~60 cm土层森林土壤碳氮密度存在明显的空间分布规律,其在各省份间差异显著。
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Abstract:
以大田试验为依托,探究堆肥配施化肥对土壤腐殖质碳组分含量及主要养分的影响,明确园林绿化废弃物堆肥对土壤的培肥效果,为改良施肥方案、提升土壤质量提供科学依据。试验共设置6个处理,分别为不施肥、100%化肥、25%堆肥+75%化肥、50%堆肥+50%化肥、75%堆肥+25%化肥、100%堆肥。测定施肥150、500 d后土壤总有机碳、腐殖质碳组分含量及基本化学性质。结果表明:堆肥配施化肥能有效提升土壤胡敏酸/富里酸、胡敏酸/腐殖酸值,降低碳氮比,加深腐殖化程度;短期内单施化肥对土壤腐殖质碳组分的积累无显著效果,与单施化肥相比,堆肥配施化肥均使土壤总有机碳、水溶性有机碳、胡敏酸碳、富里酸碳、胡敏素碳含量有所提高,其提高幅度分别为1%~14%、10%~24%、5%~29%、3%~16%、1%~19%;等氮施肥条件下,施肥150和500 d后不同比例堆肥化肥配施有效提升了土壤速效养分,降低了土壤pH,与单施化肥相比,堆肥配施化肥使土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量有所提高,提高幅度分别为3%~48%、1%~15%、9%~22%,其中50%堆肥+50%化肥处理对主要养分的提升效果最佳。上述结果表明,堆肥化肥配施可有效提升土壤有机碳数量,对土壤腐殖质碳组分影响显著;50%堆肥+50%化肥处理既能促进土壤腐殖质的形成,又有利于主要养分的提升,是值得推荐的施肥方式。
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Abstract:
红萍和紫背浮萍均为优质的生物绿肥,稻萍还田是一种绿色农业生态系统管理方法,可以提高土壤有机质和氮含量,从而替代或减少氮肥的使用,但红萍和紫背浮萍还田对氨挥发及水稻产量的影响,目前未知。为了明确稻萍还田对稻田氨挥发和产量的影响,采用盆栽试验,设置两种绿肥还田(红萍和紫背浮萍)及放养红萍,共5种处理,检测整个稻季的氨挥发日通量及总量、水稻的籽粒产量、秸秆产量及生物量。试验结果表明:(1)与常规施肥处理相比,红萍和紫背浮萍还田处理显著增加了稻季氨挥发总量(P<0.05),红萍还田和紫背浮萍还田的增幅分别为25%和50%,而稻田养萍处理可使稻季氨挥发总量减少26.7%;(2)红萍和紫背浮萍还田处理显著提高了水稻的籽粒产量,分别为当地常规施肥处理籽粒产量的1.54和1.64倍,稻田养萍处理可使水稻产量增加14.8%。综上所述,稻萍还田使稻田产量上升,但增加了氨挥发量,而稻田养萍既能提高水稻产量又能减少稻田氨挥发。
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王洲章,朱津宏,熊若男,杨思琪,高南,吴永红,张振超,吴国平,申卫收
Abstract:
施用有机无机复混肥可提高土壤肥力、增加作物产量,但也增加温室气体氧化亚氮(N2O)的排放。采集江苏省句容市的复垦土壤样品设置室内土壤培养试验,研究接种植物根际促生菌(PGPR)对施用有机无机复混肥土壤N2O排放的影响。结果表明,接种PGPR菌株Azospirillum sp. TSA2S、Pseudomonas stutzeri NRCB010、Achromobacter denitrificans YSQ030和Bacillus subtilis NRCB002,相对于施肥不接种的对照显著减少了土壤N2O排放量;土壤N2O的累积排放量由高到低为NRCB002>TSA2S>NRCB010>YSQ030,其中N2O排放量分别减少了59%、62%、63%和72%。无论接种与否,施肥均显著提高了土壤中氨氧化古菌amoA、氨氧化细菌amoA以及全程硝化菌amoB、反硝化细菌nirS和nirK的基因拷贝数。接种携带nosZ基因的N2O还原细菌A. sp. TSA2S、P. stutzeri NRCB010、A. denitrificans YSQ030显著提高了施肥土壤中nosZⅠ和nosZⅡ的基因丰度。然而,接种不携带nosZ基因的B. subtilis NRCB002则没有明显改变施肥土壤中nosZⅠ和nosZⅡ的基因丰度。这些结果意味着接种4株具有N2O减排效应的PGPR菌株,分别从微生物介导的直接和间接机制减少了土壤N2O的排放。研究结果将为减少施用有机无机复混肥土壤N2O排放提供科学依据,也将为研发具有生态环境效应的新型生物肥料提供技术参考。
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Abstract:
为了探究磷在褐土不同发生层土壤的吸附解吸特征及其影响机制,以山西省典型石灰性褐土耕层、淋溶层、钙积层、黏化层和母质层为研究对象,通过添加不同浓度磷到土壤发生层,测定土壤磷的吸附解吸值,采用Langmuir方程拟合各发生层对磷的吸附曲线,计算相关参数并分析其与土壤性质的相关性。结果表明:(1)不同发生层土壤磷吸附能力为钙积层>黏化层>母质层>耕层>淋溶层,解吸能力则为淋溶层>母质层>耕层>黏化层>钙积层。(2)Langmuir等温吸附方程能很好地拟合5种发生层土壤对磷的吸附曲线(R2=0.9702~0.9980)。钙积层最大吸附磷量(Qm)最大,为526.32 mg/kg;黏化层吸附常数(K)和最大吸附缓冲容量(MBC)最高,分别为0.24和78.74 mg/kg;淋溶层Qm为232.56 mg/kg,K值为0.04,MBC值为10.37 mg/kg,且均为最小;耕层拥有最大的吸附饱和度(DPS)(4.34%),存在磷素淋失风险。(3)黏粒含量与土壤Qm呈显著正相关,与磷DPS呈显著负相关;磷DPS还与有效磷含量呈显著正相关;有机质含量与土壤吸附结合能呈显著负相关。研究表明,褐土区不同发生层土壤对磷的吸附解吸特征均不相同,且各吸附参数与土壤性质的某些指标有明显关系,耕层磷素淋失风险较大应重点关注。
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Abstract:
为了探讨土壤酸化、氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)对生物炭和氮肥配施的响应,以连续10余年种植咖啡的土壤为研究对象,设置不同生物炭用量和氮肥配施的土壤培养试验。结果表明:生物炭配施氮肥缓解土壤pH下降,土壤交换性Al3+含量降低,总有机碳含量显著增加;AOB相对丰度高于57%,是主要氨氧化微生物类群;生物炭配施氮肥后AOB和AOA的总数、多样性和丰富度均显著提高,以占烘干土重10%生物炭和氮肥配施效果最好。生物炭可以降低土壤酸度、丰富土壤氨氧化微生物多样性和群落结构,在实际生产中可优先考虑生物炭和氮肥配施模式。
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罗贞宝,李琼香,胡燕,刘青丽,朱经伟,张云贵,王新修,陈曦,李志宏
Abstract:
贵州土地平整后存在养分降低的现象。以贵州黄壤为研究对象,分析深层土壤微生物群落及基因功能特征,为山区土地平整后土壤快速改良提供理论依据。取耕层(0~30 cm)和深层(30~60 cm)土壤,利用宏基因组技术研究黄壤中微生物群落结构和基因功能的差异。结果显示,耕层和深层土壤样品中共获得7872个物种;与耕层土壤相比,深层土壤特有基因数提高了64.12%,但微生物多样性降低了5.36%。在群落组成上,深层土壤细菌相对丰度降低,古菌、真核生物及病毒的相对丰度增加;在门水平上,深层土壤变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)相对丰度较耕层分别降低32.07%和54.58%,绿弯菌门(Chloroflexi)和酸杆菌门(Acidobacteria)相对丰度分别增加288.30%和48.82% ;深层土壤奇古菌门相对丰度较耕层降低59.83%;深层土壤子囊菌门较耕层土壤降低15.90%。耕层土壤中显著富集了细菌的放线菌门、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)以及古菌的奇古菌门(Thaumarchaeota);深层土壤中显著富集了细菌的酸杆菌门、绿弯菌门、厚壁菌门(Firmic-utes)。深层土壤代谢通路的功能基因丰度整体低于耕层土壤,其中以碳水化合物代谢最丰富;深层土壤中6种碳水化合物活性酶家族基因丰度均低于耕层土壤,其中土壤糖苷水解酶、糖基转移酶、碳水化合物结合模块及辅助氧化还原酶差异显著,其深层土壤较耕层土壤分别降低24.98%、15.46%、39.36%、42.93%,且土壤中korA、xylA、narZ、ureC、 ppx-gppA、phoD等碳氮磷循环过程中的关键基因相对丰度表现出深层较耕层降低的同样趋势。由此可见,深层土壤微生物群落结构及功能与耕层土壤有显著差别,深层土壤聚集的菌群中相关代谢通路功能基因和碳水化合物活性酶功能基因丰度降低了养分循环能力,进而影响土壤养分供应及熟化速度。
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Abstract:
土壤线虫在土壤食物网中占据着中心位置,在促进物质循环和能量流动方面发挥着重要作用。施磷和轮作作为常用的农业管理措施,具有改善土壤养分和促进植物生长等生态效应。因此,有必要总结梳理两者如何影响土壤线虫丰度和功能多样性。通过荟萃分析研究了施磷和轮作对土壤线虫丰度和功能多样性的影响,发现施磷通过改变土壤中有机碳含量、有效磷含量和根长密度来增加线虫总丰度和食细菌线虫丰度。而轮作主要通过增加有机质含量和微生物活性,进而增加食微线虫丰度、线虫多样性以及富集指数,并通过增强根系性状增加了土壤线虫结构指数。研究着重阐述了磷肥和轮作可通过改变土壤理化性质影响土壤线虫丰度和功能多样性,可为农业可持续性发展提供理论基础。
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Abstract:
为了研究减氮条件下施用炭基肥对土壤理化性质与马铃薯产量和品质的影响,通过田间试验,设置不施氮肥(CK),常规施氮(N100),80%氮肥+1500 kg/hm2炭基肥(N80BC1),80%氮肥+3000 kg/hm2炭基肥(N80BC2),60%氮肥+1500 kg/hm2炭基肥(N60BC1),60%氮肥+3000 kg/hm2炭基肥(N60BC2)6个处理,并筛选出最佳施肥处理,以期为实际生产应用提供参考依据。结果表明,炭基肥施用后土壤pH和有机质、全氮含量均升高,较N100处理提高范围分别为1.5%~15.7%和5.7%~46.3%、14.6%~24.4%。除有效磷外,土壤pH、有机质、全量养分、碱解氮、速效钾含量均随炭基肥施用量的增加而增加。炭基肥的施用提高了土壤脲酶、过氧化氢酶活性,N80BC2处理土壤脲酶活性和过氧化氢酶活性较N100处理分别提升了31.26%和31.18%;蔗糖酶随炭基肥的增加而显著降低。减氮配施炭基肥处理均可增加马铃薯块茎中氮、磷养分含量。氮肥减量配施炭基肥有效提高了马铃薯产量和可溶性糖、淀粉及蛋白质、维生素C含量,N80BC2处理产量最高,为33.33 t/hm2,较N100处理增产6.67 t/hm2,增幅为25.0%。相关性分析表明,土壤pH、全磷和全钾含量、过氧化氢酶和脲酶活性与马铃薯产量和品质之间呈显著性正相关的关系。综上,减氮配施炭基肥能够有效改良土壤酸性,提升土壤养分含量和酶活性,促进养分转化,增加植物养分含量,提高马铃薯产量、质量及经济效益,以N80BC2处理效果最明显。
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高原,卜容燕,韩上,程文龙,唐杉,朱睿,李敏,王慧,朱林,武际
Abstract:
为优化稻田紫云英高产栽培和解决稻秸资源化利用难题,研究了稻秸还田和氮肥配施对紫云英生长、养分吸收以及土壤肥力的影响,以明确稻秸和化学氮肥适宜用量配比,为稻田肥料运筹提供科学依据。设置稻秸和氮肥双因素试验,稻秸还田3个处理,分别为不还田、半量还田(3000 kg·hm-2)、高量还田(6000 kg·hm-2);氮肥用量4个处理,为0 kg·hm-2(N0)、45 kg·hm-2(N1)、90 kg·hm-2(N2)、135 kg·hm-2(N3)。测定了盛花期的紫云英鲜草产量及植株氮、磷、钾吸收量,分析了土壤总有机质和活性有机质(微生物量和颗粒态有机质)中碳和氮的含量。结果表明,稻秸还田和施用氮肥有利于提高紫云英的鲜草产量。无氮肥投入时,高量稻秸还田紫云英鲜草产量降低8.6%,随着氮肥用量的增加,稻秸还田处理紫云英鲜草产量增加幅度逐渐增加,且在N2处理时,高量稻秸还田处理增幅最大,为21.3%。在稻秸半量还田条件下,紫云英鲜草产量随着氮肥用量增加而增加,且在N3处理紫云英鲜草产量最大,显著高于其他处理;在稻秸高量还田条件下,N2、N3处理的紫云英鲜草产量差异不显著。稻秸还田提高了紫云英地上部氮和钾积累量,施用氮肥提高了紫云英地上部氮、磷和钾养分积累量。施用氮肥配施稻秸还田有利于提高土壤全氮、无机氮、微生物量氮和颗粒态氮的含量,在N2处理下,稻秸高量还田处理土壤全氮、无机氮、微生物量氮和颗粒态氮的含量显著高于N1和N0处理,与N3处理差异不显著。方差分析表明,稻秸还田和施用氮肥对紫云英鲜草产量、地上部氮和钾积累量及土壤微生物量碳和颗粒态碳的含量具有显著的交互作用(P<0.05)。综上所述,在本试验条件下,稻秸还田量为6000 kg·hm-2、氮肥用量为90 kg·hm-2是较适合的配比,不仅有利于提高紫云英鲜草产量和养分吸收量,也能有效培肥土壤。
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Abstract:
果园基质覆盖是火龙果生产中常见的栽培技术,对土壤保水保肥具有重要作用。对海南岛内火龙果果园的调研结果表明,生产基地采用的覆盖基质类型各异,而不同基质覆盖如何影响果园土壤以及火龙果生长尚不清楚。以红心火龙果为试验材料,研究了桉树皮、椰丝、羊粪、生物炭和上述4种基质混合后覆盖对火龙果果园土壤和地上部生长的影响。研究结果表明:所有基质覆盖处理与不覆盖相比,均能显著提高火龙果产量。试验采样期间不覆盖处理累计产量仅为1.21 kg/株,而4种基质混合覆盖处理产量最高,达到1.96 kg/株,较不覆盖处理提高62%,桉树皮、椰丝、生物炭和羊粪覆盖处理的产量比不覆盖处理分别提高25%、19%、32%和30%。火龙果产量提升与形成果实的花苞数量密切相关,4种基质混合覆盖处理的总花苞数比不覆盖处理花苞数提高了69%。土壤方面,4种基质混合覆盖显著提高了土壤表层0~15 cm的土壤含水量,较不覆盖提高了103%,其他基质覆盖处理含水量表现为羊粪>生物炭>桉树皮>椰丝。当外界温度较高时,基质覆盖能显著降低土壤温度,4种基质混合覆盖比不覆盖处理土壤表层温度降低了3.1℃。土壤养分方面,4种基质混合处理提高了土壤的有机质、碱解氮和有效磷含量,分别提高35%、55%和33%。火龙果植株中氮、磷、钾营养元素的含量以及根系的重量也均表现为4种基质混合覆盖显著高于不覆盖处理。基质覆盖成本和火龙果收益计算结果表明,4种基质混合覆盖与不覆盖相比,每公顷收入可增加93360元。综上,火龙果果园桉树皮、椰丝、羊粪、生物炭基质混合覆盖能有效提高土壤含水量,降低高温时期的土壤表层温度,提高土壤养分含量和植株氮、磷、钾营养元素含量,并对产量提升和效益提升具有明显的促进作用。
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Abstract:
滴灌条件下如何实现作物根层的氮素富集与盐分驱离,为棉花根系提供适宜的土壤环境,对提高干旱区盐渍化棉花产量具有重要意义。以新疆北部典型盐渍化棉田为对象,采用田间小区试验方法,进行了氮肥不同滴施时机对棉花根系层水、盐、氮分布及棉花长势和产量的影响研究,在统一的水肥管理制度下,即N 290 kg/hm2、P2O5 110 kg/hm2、K2O 95 kg/hm2和施肥8次、灌溉定额4500 m3/hm2,通过调控氮肥滴入时间,研究氮素与盐分在土壤剖面上的分域。考虑到棉花自苗期至成熟期每次灌水时长不同,一般为6~10 h,设置变量t为棉花各生育时期每次灌水时长,以氮肥投入时间节点为不同处理,分别如下:①T1:先滴水1 h再加入氮肥;②T2:滴水(1+1/3t) h加入氮肥;③T3:滴水(1+2/3t) h加入氮肥。结果表明:氮肥不同滴施时机显著影响了土壤盐分含量和氮素分布。从土壤盐分分布情况看,棉花苗期、蕾期和花铃期,采用先滴水5~5.6 h后再滴入氮肥(T3处理)可显著降低土壤根系层盐分胁迫,推迟氮肥加入的时间也有效提升了根层硝态氮和铵态氮含量,形成了较为明显的“肥盐分域”。后期滴入氮肥(T3处理),显著提高了棉花苗期和花铃期植株叶片SPAD值,为棉花关键期光合提供了适宜条件。棉花单铃重和籽棉产量随着氮肥滴施时机延后显著增加,T3较T1、T2处理的单铃重和籽棉产量分别提高7.18%、4.04%和6.35%、1.52%。综合土壤盐分、氮素分布和棉花产量等指标,建议采用氮肥滴施时机为(1+2/3t) h,即苗期、蕾期和吐絮期先滴水5 h再加入氮肥滴施,花铃期则推荐滴水时长为5.6 h再加入氮肥,与农户习惯施肥相比,滴入氮肥的时间推迟3~3.3 h。
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Abstract:
为明确微生物菌肥和生物炭在复耕稻区的最佳配施比例,以不施肥和常规施肥为对照,在常规施肥的基础上设置单施微生物菌肥(1500 kg/hm2)以及微生物菌肥配施4个用量的生物炭(1500、2250、3000、3750 kg/hm2)处理,比较不同处理对水稻经济性状、产量、稻米品质和土壤pH值及养分、土壤酶活性、微生物数量的影响,结果显示,微生物菌肥配施生物炭均显著提高了水稻经济性状和产量、稻米品质,而且随生物炭用量的增加呈先升后降的趋势,利用隶属函数法对经济性状和品质进行综合评价,显示微生物菌肥配施生物炭3000kg/hm2处理评分最高,与常规施肥相比,能显著提高产量12.59%,糙米率、精米率、整精米率和胶稠度分别显著提高0.82%、3.84%、5.24%和6.23%,垩白度显著降低25.58%。同时两者配施比常规施肥pH值及有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量分别显著提升0.20~0.31及13.18%~33.48%、5.97%~15.73%、17.81%~39.83%、6.19%~9.48%,蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶和纤维素酶活性分别显著提高32.64%~54.91%、14.07%~35.56%、87.93%~137.93%和5.30%~12.42%,细菌和放线菌生物量分别显著提高35.88%~61.57%和25.44%~39.91%,真菌生物量显著减少7.34%~22.28%,通过主成分分析综合得分,微生物菌肥配施生物炭3750 kg/hm2处理得分最高,但以经济性考虑,推荐常规施肥+微生物菌肥1500 kg/hm2+生物炭3000 kg/hm2的施肥模式应用推广于当地生产中。
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朱燕君,施祖益,史行健,郝云迪,郭晓行,权铁林,龙泉,Muhammad Atif Muneer,张江周
Abstract:
研究云南省陇川县脐橙园土壤与叶片养分状况,为脐橙园科学施肥提供理论依据。在脐橙园采集土壤(0~20和20~40 cm土层)和叶片样品,测定土壤和叶片养分含量,明确其丰缺状况,并计算土壤肥力综合指数。结果表明:在0~20 cm土层,土壤pH平均值为5.43,31.7%的果园土壤pH在5.5~6.5之间,80%以上的脐橙园土壤有机质、有效磷、速效钾和微量元素含量(有效铜除外)处于适宜及以上水平,超过60%的土壤交换性钙、镁和有效铜含量处于缺乏水平;在20~40 cm土层,土壤pH变幅在4.22~7.49之间,91.4%的土壤有机质含量>15 g·kg-1,交换性钙、镁和有效铜含量低,其他养分处于适宜及以上水平。0~20 cm土层土壤pH及速效钾、交换性镁、微量元素(有效铁除外)含量显著高于20~40 cm土层,其他指标在2个土层间无显著差异。叶片磷、钾、钙和微量元素含量处于适宜及以上水平,49.3%的叶片氮含量和87.3%的镁含量处于较低水平。0~20和20~40 cm土层土壤综合肥力指数分别为0.57和0.46,均为中等水平。综上所述,陇川县脐橙园土壤pH较低,土壤交换性钙、镁及有效铜含量缺乏,其他养分适宜,叶片氮含量低,镁含量严重不足,其他营养元素含量为适量及以上水平。因此,在生产中应适当施用石灰或碱性肥料调节土壤pH,土施或叶片喷施钙肥、镁肥和铜肥,提高脐橙园土壤和叶片营养水平,促进脐橙提质增效。
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Abstract:
为了探明不同碳源投入对春小麦土壤呼吸变化特征及产量的影响,以新疆乌鲁木齐市长期定位试验的8个典型处理[对照(CK),氮磷钾(NPK),常量氮磷钾+常量有机肥(NPKM),增量氮磷钾+增量有机肥(1.5NPKM),单施有机肥(M),氮磷钾+秸秆还田(NPKS),单施秸秆(S),撂荒(CK0)]为研究对象,通过LI-COR 8200S土壤智能测量室、LI-7180痕量气体分析仪和Stevens HydraProbe土壤水分、温度传感器对以上处理进行田间原位监测。结果表明:不同碳源投入下,土壤呼吸速率(NCER)差异显著,且NPKM处理全天中12:00达到最大值,其平均NCER最高,NCER值为13.48 μmol·m-2·s-1。不同碳源投入下春小麦各生育期差异显著,且NCER最大值均在拔节期;成熟期,与CK相比,NPK、CK0和NPKS处理间差异显著,NCER值降低,降低了3.11~6.18 μmol·m-2·s-1,S处理较CK处理,土壤平均NCER均降低,降低了26.00%~38.00%。NCER随着土壤温度、水分升高而增加,与有机碳、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量呈正相关但不显著。单施化肥和添加有机物料(有机肥、秸秆)的处理都可增加作物产量和生物量。综上所述,NCER受土壤温度、水分影响,NCER因春小麦生育期而异,S处理可以减少NCER,其中单施化肥和添加有机物料(有机肥、秸秆)的处理均可以增加作物产量和生物量。
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Abstract:
近年来,随着农业发展方式从资源消耗型向绿色生态型的转变,发展绿色新型肥料成为一种趋势。探究新型肥料聚氨酯包膜尿素对马铃薯生理特性及根际土壤无机氮含量的影响,为新型控释氮肥在马铃薯种植的合理施用提供依据。采用盆栽试验,设置4个处理,分别为不施氮(U0)、普通尿素常规施氮处理(N 0.1 g/kg土,U1)、普通尿素高氮处理(N 0.3 g/kg土,U2)和聚氨酯包膜尿素处理(N 0.1 g/kg土,CRF)。结果表明,施氮显著增加了马铃薯产量,其中CRF处理增产优势明显。第20 d 时,U1和CRF处理增加了马铃薯根、茎、叶、块茎生物量;第40 d时,施氮处理比不施氮处理显著提高马铃薯的生物量,但施氮处理间差异不显著;第60 d时,CRF处理不同程度增加了块茎生物量、叶片SPAD值、叶片的净光合速率和根系活力。与U1和U2处理相比,CRF处理促进了马铃薯氮素积累,增加了中后期根际土壤铵态氮(NH4+-N)含量,而显著降低前期硝态氮(NO3--N)含量。相关分析发现:马铃薯产量与40 d的根生物量和60 d的叶片和块茎生物量、SPAD值、总根长和氮素积累量呈极显著正相关;聚氨酯包膜尿素通过增加根际NH4+-N含量而显著提高了40 d马铃薯根生物量和60 d茎生物量,通过增加根际NO3--N含量提高了60 d的块茎生物量、氮素积累量和SPAD值。
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Abstract:
利用田间试验研究了不同钾肥品种和施钾时期对旱地和水浇地马铃薯块茎产量、品质和钾肥利用效率的影响。在钾肥用量相同的条件下选择氯化钾(KCl)、硫酸钾(K2SO4)和硝酸钾(KNO3)3种钾肥品种,分别在种前基施、分次施用(50%播前基施+50%花期追施)和全部花期追施,并设不施钾肥对照处理。结果表明,与不施钾肥对照相比,在内蒙古施用钾肥显著提高了旱地和水浇地的马铃薯块茎产量,且KNO3播前基施或分次施用块茎产量最高,但在甘肃试验上只有播前基施KCl显著提高了块茎产量。与不施用钾肥的对照相比,施用钾肥还增加了马铃薯对钾的吸收,改善了块茎品质。多因素方差分析结果表明,在旱地和水浇地上,不同钾肥品种对马铃薯产量、钾素吸收量、商品薯率、单薯重和淀粉含量影响无显著差异,但显著影响还原糖含量,旱地条件下施用KCl和水浇地下施用KNO3的还原糖含量比施用K2SO4低。钾肥施肥时期显著影响旱地和水浇地马铃薯块茎产量和钾素吸收量,钾肥播前基施比全部花期追施块茎产量高,钾素吸收量大,与分次施用相当。施用KCl的农学效率(AEK)高于或相当于施用K2SO4,播前基施钾肥的AEK比分次施肥和全部花期追施高。综上所述,马铃薯产量和品质对施用KCl的响应优于或相当于K2SO4和KNO3,在试验区马铃薯生产中推荐播前基施KCl。
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Abstract:
江西井冈蜜柚种植区普遍存在土壤缺镁的现象,为探究土施和叶面喷施镁肥两种施用镁肥方式在井冈蜜柚中增产提质的作用效果。以井冈蜜柚中金兰柚(Citrus maxima cv. Jinlan Yu)和金沙柚(Citrus maxima cv. Jinsha Yu)为研究对象,于2021年12月至2022年11月在江西省吉安市兴桥镇金兰柚果园和白水镇金沙柚果园开展田间试验,设置对照(CK)、土施镁肥(Mg-S)、叶面喷施镁肥(Mg-L)3个处理,探究土施和叶面喷施镁肥对井冈蜜柚叶片养分、光合速率(Pn)、SPAD值、蜜柚产量和果实品质的影响。结果表明,土施和叶面喷施镁肥均能显著提高井冈蜜柚叶片镁含量,提升范围分别为3.6%~7.3%和9.5%~12.4%;可提升叶片氮含量,且其在兴桥试验点Mg-S和Mg-L处理较CK分别显著提升17.5%、19.7%。增施镁肥能显著提高井冈蜜柚叶片Pn,Mg-S和Mg-L处理分别提高14.2%~23.5%和32.4%~34.3%;Mg-L处理显著提高叶片10.2%~14.6%的SPAD值,而Mg-S处理对SPAD值的影响较小。两种施镁方式相比,叶面施镁对提升叶片氮、镁含量以及Pn、SPAD值的效果更好。增施镁肥能提高井冈蜜柚产量,改善其果实品质。与CK相比,Mg-S和Mg-L处理单果重提升范围分别为1.25%~5.90%和3.47%~7.64%;在白水试验点,Mg-S处理果实的可溶性固形物、总糖、固酸比较CK分别显著提高12.1%、10.6%和37.7%;Mg-L处理分别显著提高13.6%、12.3%和27.6%;利用因子分析对果实品质进行综合评价可知,Mg-L处理的综合得分高于Mg-S和CK处理,表明叶面施镁对蜜柚品质提升的效果较好。综上,两种施镁方式均有利于改善井冈蜜柚叶片养分镁、氮含量,提升叶片SPAD值,增强叶片Pn;从而增加井冈蜜柚单果重、可溶性固形物和固酸比等指标,实现产量和品质的协同提升,且叶面施镁的效果优于土壤施镁。
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Abstract:
硼是作物必需的微量营养元素,但近20年来我国油菜、大豆和烤烟等作物施用硼肥的增产及品质提高效果并不清楚。通过收集172篇文献,基于Meta分析研究了上述作物硼肥施用的增产及品质提高效果。结果表明:油菜、大豆和烤烟施用硼肥平均增产14.26%,其中油菜施肥增产效果显著高于烤烟和大豆。大豆、烤烟和油菜硼砂推荐用量分别为10~15、20~30和0~10 kg/hm2,硼肥的增产效果为华东地区油菜好于烤烟和大豆,华中地区油菜好于烤烟。大豆、烤烟和油菜硼肥增产幅度随着年代发生变化,2000年以来大豆和烤烟施用硼肥增产率呈逐渐降低的趋势,油菜施用硼肥增产率呈逐渐增高的趋势。施用硼肥显著提高了油菜含油量并降低了蛋白质含量,但对大豆蛋白质和脂肪含量无显著影响;增加了烤烟烟碱和还原糖含量,但对钾氯比无显著影响。华南地区油菜籽含油量,华中地区大豆蛋白质和脂肪含量显著增加,华中地区烤烟还原糖含量和华南地区钾氯比增加效果最好。此外,2000年之后油菜含油量呈增高趋势,其他作物品质因子呈下降趋势。综上,施用硼肥能显著提高我国作物的产量和部分品质因子,但其增产和品质提高效果受作物种类、施用量、施用时期、施用地区等因素的影响。因此,在农业生产中应考虑种植地区、作物种类、土壤类型及有效硼含量等因素制定相应的硼肥施用方案,为我国作物增产和品质提高提供保障。
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王俊,张淑华,李广鑫,裴强,闫军保,刘红恩,扶海超,李畅,赵鹏
Abstract:
采用盆栽试验方法,以冬小麦‘百农207’为供试材料,研究在人工模拟镉(Cd)污染(4 mg/kg Cd)的土壤条件下,不同类型铁肥[EDTA-Fe、纳米氧化铁(FeNPs)、FeSO4]及施用方式(土施、叶面喷施)对小麦Cd积累的影响。结果表明,土施不同类型铁肥(EDTA-Fe、FeNPs、FeSO4)均显著降低了土壤有效Cd含量,分别降低了29.46%、20.00%、24.83%。土施和喷施FeSO4处理均显著增加了小麦籽粒的生物量,而土施EDTA-Fe处理由于苗期的毒害作用显著降低了小麦各部位的生物量。两种铁肥施用方式对于小麦各部位的Cd含量均有不同程度的降低,其主要降低了根系对Cd的吸收;其中,土施不同类型铁肥小麦根系Cd含量降低了10.75%~27.50%,喷施降低了11.94%~21.28%。喷施EDTA-Fe和喷施FeNPs对于降低小麦籽粒Cd含量效果较好。此外,小麦各部位Fe、Cu、Zn含量因铁源和施用方式的不同,表现出不同程度的变化。综上所述,土壤有效Cd含量、铁肥类型及施用方式均会影响小麦植株Cd的累积量,通过合理选择铁肥类型及适宜的施用方式可以有效降低Cd污染土壤中小麦籽粒的Cd含量。
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Abstract:
碱性农田土壤镉(Cd)污染导致春小麦等农产品Cd超标,危害人类健康,亟待对受污染耕地进行安全利用和治理修复。以内蒙古某Cd污染农田为研究对象,研究了土施钝化剂生物炭、膨润土和叶面喷施阻隔剂磷酸二氢钠、锰锌微肥及其联用等小麦安全种植技术的降Cd效果,确保农产品质量达标。研究结果表明,联合修复技术均使得小麦籽粒Cd含量达到了食品安全限量标准,其中在土壤使用生物炭与叶面喷施锰锌微肥联合修复下籽粒Cd含量较对照降低53.8%,通过减小小麦籽粒的Cd富集系数,进而有效降低小麦籽粒Cd含量。可见,叶面阻隔联合钝化技术,尤其是叶面喷施锰锌微肥的同时土施生物炭能更有效地阻隔春小麦对Cd的吸收和转运,降低春小麦籽粒Cd的含量,是值得在Cd中轻度污染碱性麦田推广应用的技术。
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Abstract:
以大豆‘Williams 82’为试验材料,分析不同浓度的外源茉莉酸甲酯(MeJA)溶液对重金属镉胁迫下的大豆种子萌发、幼苗生长过程中生理指标的影响,探寻缓解大豆镉胁迫的最适合MeJA浓度。试验采用不同浓度的外源MeJA溶液对重金属镉胁迫下的大豆种子和幼苗分别进行处理,结果显示,大豆种子的萌发及幼苗生理指标在镉离子浓度为0.1 mmol/L时受到了明显的抑制,外源施加较低浓度的MeJA可以有效促进大豆种子的萌发,降低大豆幼苗叶片中游离脯氨酸和丙二醛的含量,超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶、抗坏血酸过氧化物酶的活性则相应提高;外源施加大于150 μmol/L浓度的MeJA则表现出对种子萌发和活性氧代谢的抑制作用,结果说明适宜浓度的外源MeJA可以有效地缓解重金属镉胁迫对大豆幼苗的损害,而太高浓度的MeJA则会对大豆幼苗的生长和代谢产生不利影响。因此,100 μmol/L的外源MeJA可最有效地促进镉胁迫下大豆种子的萌发和幼苗生长。
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Abstract:
安徽省菊花种植施肥随意性强,缺乏统一标准,通过探索菊花合理施肥方法,为菊花高质高产提供数据支撑。设置肥料减量试验:生物有机肥3000 kg/hm2+复合肥(18-18-18)900 kg/hm2;生物有机肥
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Abstract:
通过神舟九号飞船搭载硅链霉菌菌株进行诱变,对诱变后菌株的分子生物学特征进行分析研究,通过大田试验验证在化肥减量增施该菌株制备的生物有机肥条件下对棉花增加产量和改善品质的效果。结果表明:(1)搭载诱变菌株1代、2代对枯草芽孢杆菌的抑菌圈直径分别为0.76、0.81 cm,对尖镰孢霉的抑菌圈直径分别为0.69、0.72 cm;CK菌株1代、2代对枯草芽孢杆菌的抑菌圈直径分别为0.75、0.78 cm,对尖镰孢霉的抑菌圈直径分别为0.65、0.67 cm;搭载诱变菌株和CK菌株对革兰氏阳性菌(枯草芽孢杆菌)和真菌(尖镰孢霉)的抗菌能力传代后均略有提高,但总体上差别不大,显示了搭载诱变菌株具有较好的抗菌遗传稳定性。(2)对菌株中活性成分含量检测发现,搭载诱变菌株和CK菌株中均含有赤霉素(GA3)、吲哚乙酸(IAA)。并且CK菌株和搭载诱变菌株含GA3分别为0.090%、0.099%,含IAA分别为0.793%、0.508%,显示了搭载诱变菌株具有刺激作物生长的双效作用。(3)通过减量化肥增施不同生物有机肥,与CK常规施肥相比,对棉花增产的效果有所差异,T1、T2、T3、T4处理较CK分别增产219、748、338、83 kg/hm2,其中T2处理(减少化肥90 kg/hm2增施750 kg/hm2的太空生物有机肥)增产最显著,增产率达24.15%;衣分达36.01%;而各处理对棉花品质指标上看,T2处理也优于其他处理,纤维长度为35.38 mm,强力为35.60 GPT,整齐度为90.90%,伸长度为6.53%,对棉花品质表现最好。搭载诱变菌株制备的生物有机肥与化肥减量配施能够改良土壤,可显著提高棉花产量和改善品质。
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Abstract:
为了获取植物促生菌资源,提高植物耐盐胁迫能力,从盐蒿根际筛选产1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶耐盐菌株,通过分子生物学手段进行鉴定并通过发芽试验和盆栽试验验证促生效果。从盐蒿根际筛选出两株产ACC脱氨酶耐盐菌株,其中菌株AhR1的ACC脱氨酶酶活为15.72 μmol/(mg·h),菌株AhR5的ACC脱氨酶酶活为48.38 μmol/(mg·h),除此之外两株菌还具有产生物被膜、产吲哚乙酸、解无机磷等功能。经鉴定,菌株AhR1 和AhR5均属于假单胞菌属(Pseudomonas)。油菜种子发芽试验表明,两株菌的低浓度菌液(OD600=0.1)均能够显著促进2‰~6‰盐含量下油菜根和芽的生长。油菜盆栽试验表明,菌株AhR1在4‰盐含量下对油菜干重的提升最大,达到22.07%;菌株AhR5在2‰盐含量下对油菜干重的提升最大,达到29.91%。菌株AhR1和AhR5均能够明显促进盐胁迫下油菜的生长,为盐碱地微生物肥料的开发和土壤改良提供了菌种资源和理论支持。
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Abstract:
采集新疆乌鲁木齐市110个风干的土壤样品,将筛选出的土壤样品分别过2.00、0.50、0.25 mm的筛,在室内进行反射率光谱数据的采集,对采集的光谱数据(R)与土壤养分含量数据剔除异常值,随后对光谱数据进行断点校正以及10种光谱反射率变换,筛选出与有效磷含量相关性最高的光谱变换为对数的一阶微分(lgR)′变换。在此基础上利用竞争性自适应加权算法(CARS)对经过(lgR)′处理后的数据进行特征波段的筛选,用偏最小二乘回归(PLSR)、BP神经网络、随机森林建立土壤有效磷含量预测的高光谱分析模型。模型评价指标采用决定系数、均方根误差、相对分析误差、平均绝对误差。结果显示:土壤原始光谱特征在各个波段与有效磷含量相关性都较差,不同形式的光谱数据变换均能够提高光谱反射率与有效磷含量的相关性;对比不同粒径处理的模型预测精度,过筛粒径越小对有效磷含量的估测精度越高,3种方法的最优拟合模型都是过0.25 mm筛的处理;对过2.00、0.50、0.25 mm筛的土壤样品有效磷含量分别采用3种方法建模,均以PLSR建立的模型预测精度最为突出,其模型决定系数、均方根误差、相对分析误差、平均绝对误差分别为0.76、10.96、2.07、8.69;0.77、12.52、2.00、9.74;0.77、10.90、2.13、8.81。因此,对过0.25 mm筛处理的土壤有效磷,利用CARS算法筛选出光谱特征波段结合PLSR,能够较好的估测乌鲁木齐市土壤中有效磷的含量,为室内高光谱估测土壤养分含量提供理论基础。
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刘青林,丰智松,鲁振亚,黄成东,孙玉翠,冯瑞,赵伟丽,师永林
Abstract:
磷铵作为我国最重要的磷肥产品,对保障国家粮食安全至关重要。为了实现磷铵增效并补充土壤日益缺乏的硫素养分,含硫磷铵产品应运而生。从硫添加形态、硫添加方式2个维度,简要介绍了目前磷铵中硫素补充的单质硫源和化合硫源,以及不同硫源添加下的相关工艺流程。通过农学效果对比,揭示单质硫与化合硫当前运用缺陷,同时介绍了当前硫源添加的最新进展。以外包裹与均匀分布2个硫源添加技术,阐述了含硫磷铵中硫素添加工艺,并对该两项技术所创制产品进行应用效果比较,分析产品运用场景。简要分析了当前我国含硫磷铵产品发展情况,总结当前我国含硫磷铵发展存在的问题,最后对我国含硫磷铵未来的发展进行展望。