- 2025年第10期文章目次
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2025(10):1-10. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.25066
摘要:为探究低磷红壤上不同施磷水平玉米大豆间作下丛枝菌根真菌(AMF)、球囊霉素(GRSP)变化状况及土壤团聚体稳定性,在田间定位试验设置两种种植模式(玉米单作,玉米大豆间作)和P2O5 0、60、90 kg·hm-2 3个施磷水平(P0,P60,P90)共6个处理,分析不同施磷水平、玉米大豆间作下菌根侵染和土壤团聚体稳定性变化及相关性和AMF如何通过GRSP影响土壤团聚体稳定性。研究结果表明,间作下菌根侵染显著增加了37.93%,并在P60处理下达到最大、同时间作较单作增幅更大。间作下玉米生物量显著增加33.28%,并随着施磷水平增加显著增加,在P90处理时达到最大。易提取球囊霉素(EE-GRSP)、总球囊霉素(T-GRSP)、EE-GRSP/土壤有机碳(SOC)、T-GRSP/SOC显著增加并随着施磷水平的增加而增加;>0.25 mm土壤团聚体(R0.25)、平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)在间作条件下显著高于单作条件。相比于单作,在间作条件下EE-GRSP和T-GRSP分别平均增加了23.36%和20.71%,且在P60水平下增幅最大,达到30.77%和30.20%;间作下土壤团聚体R0.25、MWD和GMD平均增加7.98%、16.84%和17.86%。相关性分析表明,EE-GRSP、T-GRSP、SOC与R0.25、MWD和GMD呈极显著正相关关系,平均相关系数达0.78。因此,多年间作及施磷促进土壤中GRSP积累,改善土壤团聚体粒径分布,从而促进了土壤团聚体稳定性的提高。
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2025(10):11-19. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.25030
摘要:以滨海盐土为研究对象开展田间试验,设置常规施肥(CK)、有机肥(OF)、生物有机肥(BF)、沼渣堆肥(BRF)和生物炭(B)5个处理,研究不同有机物料添加对盐土有机碳(SOC)和活性有机碳组分的影响。于2023年10月布置试验,2024年6月采集表层0~20 cm耕层土壤,分析不同有机物料添加下SOC、活性有机碳组分、碳库管理指数和土壤主要理化指标的变化特征及其相关关系。结果表明,与CK相比,有机物料添加显著提高了盐土SOC含量,增幅为11%~83%,其中B处理SOC提升效果最为显著,达83%;OF、BRF和B处理土壤易氧化有机碳含量分别提高了77.5%、52.5%和52.5%;OF和B处理土壤水溶性有机碳含量提高了约8%;4种有机物料均未对土壤微生物量碳产生显著影响。OF和BRF处理土壤碳库活度分别增加了33.3%和47.6%,BF和B处理土壤碳库活度分别降低了38.1%和19.0%。土壤化学性质方面,与CK相比,OF、BF、BRF和B处理土壤全氮分别增加了47.3%、56.8%、54.6%和53.4%,OF、BF处理土壤碳氮比(C/N)无显著变化,BRF处理C/N降低了1.20、B处理C/N增加了0.80;OF处理土壤pH升高了0.40,BF处理土壤pH降低了0.32;BF处理土壤电导率(EC)提高了79.8%,BRF处理土壤EC降低了56.5%。相关性分析结果表明,活性有机碳组分主要受土壤全氮含量及土壤C/N影响。有机肥和沼渣堆肥添加对盐土碳库质量提升作用最好,生物有机肥添加对盐土碳库稳定性提升效果最好,沼渣堆肥添加对促进盐土盐分降低效果最明显。
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冀明辉,王立明,曾庆明,徐金涛,李龙飞,高丽娟,刘欢,郝宝锋
2025(10):20-33. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.25064
摘要:为明确枝条覆盖对梨园土壤微生态的影响,解析土壤及微生物在连续多年枝条覆盖下的垂直变化特点,通过研究枝条覆盖(5年)土壤在0~10、10~20、20~30、30~40、40~50 cm的5种不同深度下的理化性质特点,并利用PacBio平台对细菌、真菌进行三代全长扩增子测序分析。其结果如下:(1)枝条覆盖有提高土壤肥力的作用,土壤浅层的有机质、碱解氮含量提升明显,增加50%左右,且随着土层深度的增加影响逐渐减弱;(2)枝条覆盖能提高微生物多样性,智能调节微生物丰度,提高微生物的均匀度;(3)土壤微生物在门水平上主要由变形菌门(Proteobacteria)和子囊菌门(Ascomycota)构成,占比34.00%以上,属水平上主要由朱氏杆菌属(Chujaibacter,占比11.00%以内)和假散囊菌属(Pseudeurotium,占比45.00%以内)组成,种水平上主要由Paraburkholderia_sartisoli(占比5.00%以内)和Pseudeurotium_sp(占比45.00%以内)组成,且在枝条覆盖下各土层相对丰度均低于地布覆盖,枝条覆盖对真菌丰度的影响程度大于细菌;(4)细菌功能主要为代谢(占比46.00%以上),真菌功能主要为腐生生物(占比29.00%~61.00%),均与主要门类呈极显著相关关系;枝条覆盖对细菌功能影响较小,对真菌功能影响较大。综上,枝条覆盖作为行内土壤管理一种新途径,对废旧枝条利用、提高土壤养分、平衡土壤微生物群落有重要作用,为后续枝条覆盖的研究与应用提供参考。
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2025(10):34-43. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.25020
摘要:为揭示不同品种马铃薯根际土壤微生物群落组成特征,通过布设在黄土高原半干旱区的田间定位试验,采用高通量测序和聚合酶链反应技术并结合零模型,揭示了马铃薯根际土壤微生物群落组装过程。结果表明,不同品种马铃薯根际土壤微生物群落组成存在一定差异。不同品种的细菌优势属为节杆菌属(Arthrobacter),类诺卡氏属(Nocardioides)和链霉菌属(Streptomyces),但与对照品种陇薯10号(LS10)相比,定薯3号(DS3)显著提高了根际土壤链霉菌属(Streptomyces)和气微菌属(Aeromicrobium)的相对丰度,陇薯22号(LS22)显著提高了MND1相对丰度。LS10和青薯9号(QS9)根际土壤真菌优势属为枝顶孢属(Acremonium),DS3品种优势真菌属为被孢霉菌属(Mortierella),其余品种优势属为横节霉菌属(Chalara),且DS3显著提高了根际Lasiobolidium和瓶霉菌属(Phialophora)相对丰度。LS10、陇薯16(LS16)和QS9根际敏感微生物分别为细菌蛭弧菌目(Cellvibrionales)、真菌鸡油菌目(Cantharellales)和Basidiobolales,陇薯14号(LS14)敏感微生物包括细菌Adlerbacteria和真菌圆盘菌目(Orbiliales)、Dothideomycetes、Magnaporthales。微生物群落组装过程分析表明,DS3和LS14品种根际细菌群落组装由确定性过程主导,其他品种根际土壤细菌和真菌群落组装均以随机性过程为主导。
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张馨方,梁凯粼,孙丰,吴勇,马鑫钰,王涛,王泽楷,龙岗,张芊,叶协锋
2025(10):44-54. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.25070
摘要:为了探究不同有机物料还田对曲靖烟区土壤肥力及微生物群落的影响,依托旱地黄壤田间试验,基于高通量测序技术分析化肥与不同有机物料配施对土壤化学性质、微生物群落丰度和结构的影响。试验采用随机区组设计,共设5个处理,分别为单施化肥(CK)、化肥+腐熟牛粪15000 kg/hm2(T1)、化肥+腐熟牛粪15000 kg/hm2+芝麻饼肥300 kg/hm2(T2)、化肥+腐熟牛粪15000 kg/hm2+高碳基肥750 kg/hm2(T3)、化肥+腐熟牛粪15000 kg/hm2+生物有机肥750 kg/hm2(T4),其中T1处理为当地常规施用量。结果表明,(1)相较CK,添加有机物料的处理均能提高土壤pH和养分含量,其中T2处理改良效果较好,有效磷、腐植酸、富里酸、微生物生物量碳和微生物生物量氮含量分别显著提升68.49%、22.55%、18.84%、16.89%和21.17%。(2)T2处理特有的细菌和真菌扩增子变异序列数量最多,分别为1606和1059个,Alpha多样性分析同样表明T2处理土壤细菌和真菌群落的丰富度和多样性最高。(3)门水平上,各处理土壤细菌的优势菌门为变形菌门、放线菌门、绿弯菌门、芽单胞菌门和酸杆菌门,土壤真菌的优势菌门为子囊菌门、担子菌门和被孢霉门;T4处理具有最高的放线菌门、芽单胞菌门和子囊菌门相对丰度。(4)土壤微生物生物量氮、全碳、全氮含量和pH是影响土壤细菌群落丰度和结构的主要影响因素,胡敏酸和富里酸的比、碳氮比和富里酸是影响土壤真菌群落丰度和结构的主要影响因素,其中毛囊门的丰度与多数土壤环境因子显著相关。综上,在曲靖黄壤植烟区配施有机物料能够提升烤烟移栽后70 d根际土壤pH和养分含量,其中化肥、腐熟牛粪和芝麻饼肥配合施用在提升土壤养分、增强微生物丰富度与多样性方面效果最佳,可为曲靖烟区土壤保育提供科学施肥依据。
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2025(10):55-66. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.25025
摘要:为探究施肥模式对油菜根际氮转化功能菌群的影响,采用实时荧光定量PCR技术,系统评估了长期不同施肥处理[不施肥(CK)、单施无机肥(NPK)、单施有机肥(M)、有机与无机混施(MNPK)、仅施无机氮钾肥(NK)和仅施无机氮磷肥(NP)]下油菜根际与土体土中氮转化功能菌群丰度的差异。结果表明,不同施肥处理下,根际与土体土中氮转化功能菌群丰度的变化趋势总体一致。施用无机肥显著提高了氨氧化细菌、硝化杆菌(Nitrobacter)和nirKC1型反硝化菌的丰度;而M和MNPK处理,尤其是MNPK处理,显著增加了多种氮转化功能菌群的丰度,包括全程氨氧化菌(Comammox)分枝A和分枝B、硝化螺菌(Nitrospira)、napA型硝酸盐还原菌、nirSC1型和nirSC2反硝化菌、nosZI型N2O还原菌以及异化硝酸盐还原为铵菌等。不同施肥处理对地杆菌(Geobacter)和土体土中固氮菌的丰度无显著影响。仅固氮菌、氨氧化古菌、Comammox分枝A和分枝B、nirKC1型反硝化菌等10种功能菌群的丰度在特定施肥处理的根际与土体土间存在显著差异。冗余分析表明,施用有机肥是导致整体氮转化菌群群落变化的主导因素。相关性网络分析揭示,根际和土体土中多数氮转化菌群间存在显著相关性,构成了紧密连接的网络。随机森林分析显示,土壤理化性质,尤其是有效磷含量,是预测少数氮转化菌群丰度变化的主导因子,而其余大多数氮转化类群的变异主要由其他菌群的丰度变化所解释。综上所述,有机肥与无机肥混施可显著提高油菜根际氮转化功能菌群的丰度、增强氮素周转活性,从而更高效地为作物生长提供氮源,改善作物的氮素吸收和生产力。本研究结果为实际生产中推广有机肥与无机肥混施模式提供了理论依据。
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2025(10):67-83,98. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.25048
摘要:杧果(Mangifera indica Linn.)作为一种热带、亚热带重要经济作物,其生长态势和最终产量受多因素综合影响,而土壤微生物在其中扮演着不可或缺的调节角色,成为推动作物生长的关键生物因子。为深入剖析杧果树滴水线内土壤真菌和细菌菌落结构特征,采集杧果树滴水线内不同深度土壤样品,结合Illumina测序和生物信息学分析其结构特征。结果显示,(1)土壤真菌菌落结构特征:在土壤垂直深度上,0~20 cm土样的真菌菌落最为丰富,而20~40 cm土样的真菌菌落多样性相对较低,且分布不均匀;3个样本土壤真菌总数为1883种,其中0~20 cm土样中真菌种类较为丰富;3个样本的真菌共归属于13个门,优势菌门有子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和被孢菌门(Mortierellomycota)等;包含453属,优势菌属有被孢霉属(Mortierella)、裸节菌属(Talaromyces)、木霉属(Trichodermas)等;3个样本中存在67个能诠释组间差异的物种;3个样本均检测到892种酶,相对丰度较高的代谢通路包括有氧呼吸I(细胞色素c)、有氧呼吸Ⅱ(细胞色素c)、棕榈酸酯生物合成I。(2)土壤细菌菌落结构特征:与真菌菌落多样性特征相似,0~20 cm土样同样呈现出最高的细菌菌落丰富度;土壤细菌种类达10903种,且细菌总数和特有细菌数量在不同样本中的分布均呈现出0~20 cm>40~60 cm>20~40 cm的规律;3个样本的细菌共归属为41个门,优势菌门有变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteriota)和厚壁菌门(Firmicutes)等;归属为907个属,优势菌属有芽孢杆菌属(Bacillus)、黄杆菌属(Flavobacterium)和假单胞菌属(Pseudomonas)等;3个样本中存在95个能诠释组间差异物种;共检测到4359种蛋白质,归纳为23个大类,涵盖了氨基酸转运与代谢、能源产生与转换、细胞外结构等多种重要的生理功能类别;3个样本均检测出2326种酶,包括DNA导向的DNA聚合酶、泛醌还原酶[H(+)-转运]DNA解旋酶、组氨酸激酶、Peptidylprolyl异构酶等多种对细菌生命活动至关重要的酶类;存在439种代谢通路,相对丰度值介于0.03~127225.30之间,其中相对丰度较高的通路包括有氧呼吸I(细胞色素c)、丙酮酸发酵制异丁醇(工程)、L-异亮氨酸生物合成Ⅱ。综上,杧果树滴水线内表层土壤真菌和细菌种类较为丰富,不同土壤样本中各类功能的细菌相对丰度存在明显差异及特定变化规律。此外,不同样本中特定代谢通路相对丰度也各不相同,为深入理解杧果树滴水线内土壤真菌和细菌的代谢特征提供了重要依据。
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2025(10):84-91. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.25029
摘要:以温室大棚为主的设施农业长期种植易导致土壤板结、土壤酸化、土壤盐渍化等,进而导致土壤细菌群落失衡,严重制约设施蔬菜的可持续发展。利用高通量测序技术等研究了不同种植年限对设施菜地土壤细菌群落以及土壤化学性质的影响,并探究土壤化学因子与细菌群落变化的关联性。研究结果表明,随着种植年限的增加,土壤pH由5.85下降至5.11、全氮由1.29 g/kg增加至1.68 g/kg、碱解氮由120.22 mg/kg增加至222.40 mg/kg(P<0.05)、总盐度由1.97%增加至2.85%~3.27%。经过长达20年种植,细菌α多样性显著降低(P<0.05),经置换多元方差分析分析表明细菌群落结构发生显著变化(P<0.01)。在前10门、属中,变形菌门的相对丰度降至最低(20.69%),而厚壁菌门和绿弯菌门的相对丰度则分别增加了3.21%、22.14%,达到4.40%、30.40%;鞘氨醇单胞菌属和芽单孢菌属相对丰度分别下降3.66%、1.94%(P<0.05)。典型相关性分析表明pH、碱解氮是影响细菌群落结构的主要环境因子(P=0.011、P=0.036)。种植时间延长(>10年)导致土壤酸化及氮素积累,显著降低细菌群落多样性,改变细菌群落结构,进而引发土壤微生态失衡,制约设施蔬菜地的可持续利用。
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张玲,周萌,张苗苗,秦怡,张文江,李玲玉,杨帆,李凤杰,杨艳华,娄美珍
2025(10):92-98. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.25072
摘要:为了探究枝条还田方式对梨树枝条腐解及土壤肥力的影响,以北京市大兴区3个不同土壤肥力等级梨园为对象,设置枝条直接粉碎还田(FS)、枝条堆肥后还田(DF)及不还田对照(CK)处理,通过田间试验结合室内分析,系统比较了两种还田方式对枝条腐解速率、土壤养分及微生物特性的影响,旨在为梨园枝条资源化利用和土壤肥力提升提供科学依据。结果表明,1)DF在土壤水肥条件较好的昌兴梨园显著提升枝条腐解率至54%,较FS提高6%,且DF比FS腐解后枝条腐殖质和有机质含量分别提高了6%和12%;2)在水肥条件较差的果园中FS的腐解率(44%)显著高于DF(36%);3)DF显著提高土壤全氮和有效磷含量,较CK分别增加14%和37%,但对速效钾、有机质及腐殖质含量无显著影响;4)DF显著提高土壤微生物生物量碳含量、增强木质素过氧化物酶及纤维素酶活性,并提高细菌多样性指数(Chao、Shannon指数)。综上,建议水肥条件较好的果园优先采用枝条堆肥后还田以提升土壤生态功能,水肥条件较差的果园宜采用枝条直接还田快速补充有机质,研究结果为果园废弃物资源化利用及土壤可持续管理提供理论依据。
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焦健,徐照丽,宋来贵,刘弟,年夫照,赵磊峰,周顺宝,李本辉,李军营,马瑞佳,田临卿,李志刚,杨玺,刘雅婷,邓小鹏
2025(10):99-104. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.25054
摘要:烤烟大田生长后期(下二棚烟叶采烤结束)套种青贮玉米,是云南烟区近年来积极推广的种植模式。从上部烟叶产量和品质角度研究套种青贮玉米对烤烟生产和烟叶品质的影响。结果表明,与烤烟单作相比,烤烟下二棚烟叶采烤结束后套作青贮玉米,对上部烟叶的农艺性状没有显著影响;上部叶烟碱、氯离子含量分别降低了9.34%、21.88%,烟叶氮碱比和钾氯比分别提高了25%、28.73%;对烟叶质体色素无显著影响;烤烟采烤结束时期根际土壤有机质、有效磷含量有所提高,显著降低了土壤碱解氮、速效钾、氯离子含量。表明烤烟套种青贮玉米有利于提高烟叶化学品质,对烟叶的产量和产值没有显著影响。同时,能够显著地降低烤烟后期土壤中碱解氮含量,有利于上部叶的落黄、成熟和品质改善。
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2025(10):105-113. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.25058
摘要:研究不同绿肥品种及种植方式对土壤质量及玉米籽粒产量的影响,对优化沿黄灌区农业管理,保障玉米高产稳产具有重要意义。试验于2022—2023年在白银条山农场开展,研究了麦后毛叶苕子单作(W-V)、箭筈豌豆单作(W-H)、毛叶苕子与黑麦草混作(W-VP)、箭筈豌豆与黑麦草混作(W-HP)、休闲(W-M)5个处理对玉米田土壤质量指数和籽粒产量的影响。结果表明,不同绿肥品种及种植方式均显著增加了土壤质量指数和玉米籽粒产量,增幅分别为277.2%~503.1%和11.8%~27.3%,其中均以麦后毛叶苕子单作增幅最为显著;绿肥单作处理较绿肥混作处理土壤质量指数增加了30.5%~43.3%,W-V处理较W-VP、W-HP处理籽粒产量增加了10.4%~13.9%。随机森林分析表明,土壤容重、孔隙度、过氧化氢酶、碱性磷酸酶、有效磷、脲酶、碱解氮、含水量、蔗糖酶、全氮是影响土壤质量指数的关键土壤性质,且均对玉米籽粒产量具有显著影响。线性回归分析表明玉米籽粒产量与土壤质量指数存在显著正相关。综上所述,麦后复种绿肥改善了土壤理化性质,增强了土壤酶活性,提高了土壤质量,其中麦后单作毛叶苕子效果最为显著,可作为沿黄灌区优化农业管理、保障玉米高产稳产的理想绿肥种植品种及种植方式。
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叶欣,孔发明,彭清,李志琦,王洋,王帅,赵敬坤,石孝均,王洁
2025(10):114-127. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.25059
摘要:为了解决重庆花椒主产区不合理施肥导致的产量和品质“双低”问题,通过“3414”试验方案,在重庆江津区8个不同肥力水平椒园开展两年的试验。在果实成熟期测产、采集样品测定麻味物质、挥发油、乙醇和乙醚抽提物等指标,将隶属度累加计算品质综合值,确定果品等级后计算收入。将缺素区与最优施肥处理的产量、品质、收入相比,得出相对产量、相对品质和相对收入的土壤养分丰缺指标,再建立推荐施肥指标体系,并比较分析。结果表明,以相对收入确定的氮、磷、钾养分分级范围分别为60~165、12~70、110~390 kg·hm-2,与相对产量和相对品质确定的氮、磷、钾养分分级范围相比分别提高了42.22%、3.66%、30%和降低了2.22%、26.83%、32%。以相对收入确定的氮肥推荐施用量为200~320 kg·hm-2,与相对产量、相对品质确定的推荐施用量相差较大,分别提高了28.4%、降低了12.61%。以相对收入确定的磷肥推荐施用量为125~220 kg·hm-2,与相对产量、相对品质确定的推荐施用量差异不大,分别提高了4.55%、降低了6.76%。以相对收入确定的钾肥推荐施用量为110~200 kg·hm-2,与相对产量确定的推荐施用量相差不大,提高了8.77%,而与相对品质确定的推荐施用量相差较大,降低了16.22%。以相对收入构建的施肥指标体系呈现出增施氮肥、少量增施磷钾肥的趋势,更能满足优质高产的生产目标,实现经济效益最大化。
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张成兰,杜光辉,聂良鹏,张琳,丁丽,张济世,刘春增,吕玉虎,李本银,张香凝,郑春风,曹卫东
2025(10):128-136. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.25067
摘要:为了明确化肥配施紫云英对水稻-土壤体系氮素吸收利用及去向的影响,采用15N交叉标记法分别标记尿素和紫云英,以不施氮肥(CK)为对照,研究单施化肥(NPK)、化肥+紫云英(NPK+G)、80%化肥+紫云英(80%NPK+G)及60%化肥+紫云英(60%NPK+G)对水稻氮素吸收利用、肥料氮去向及水稻吸收氮素来源的影响。结果表明,与CK相比,各施肥处理显著提高了水稻氮吸收量,其中单施化肥处理较CK氮吸收量提高34.57%,化肥配施紫云英处理较CK氮吸收量提高18.09%~45.21%;减量20%~40%化肥配施紫云英处理较单施化肥处理氮表观损失量降低了11.11%~73.37%。水稻各部位对化肥氮和紫云英氮的吸收量及分配比例均表现为稻谷>稻秆>根。化肥配施紫云英条件下,化肥减施20%~40%处理提高了水稻对化肥氮的利用率及紫云英氮的吸收量和利用率。水稻对化肥氮的当季利用率为27.22%~35.78%,土壤中残留率为17.89%~22.90%,损失率为41.32%~54.89%;水稻对紫云英氮的当季利用率为33.44%~49.25%,土壤中残留率为36.59%~42.88%,损失率为7.87%~29.97%;随化肥量减施,化肥配施紫云英处理水稻对化肥氮和紫云英氮的当季利用率和土壤残留率呈逐渐上升趋势,损失率呈逐渐下降趋势。各施肥处理水稻吸收的氮来源于土壤的比例为84.92%~87.91%,来源于化肥的比例为5.76%~12.09%,来源于紫云英的比例为0.00%~6.74%;随化肥量的减施,化肥配施紫云英处理水稻对化肥氮的吸收比例呈逐渐下降趋势,对紫云英氮的吸收比例呈逐渐上升趋势。综上,减量20%~40%化肥配施紫云英可降低氮损失,提高化肥氮和紫云英氮利用率,以促进水稻氮吸收。
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2025(10):137-145. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.25050
摘要:合理平衡的科学施肥对春玉米的生长发育和光合性能有重要的意义。依托1978年设在陇东旱塬区黑垆土的肥料长期定位试验,设置不施肥(CK)、单施氮肥(N)、氮磷肥配施(NP)、秸秆还田配施氮磷肥(SNP)、有机肥(M)、有机配施氮磷肥(MNP)6个处理,研究了不同施肥处理对春玉米生长发育主要指标、光合性能和产量的影响。结果表明,从苗期至蜡熟期,M、MNP、NP、SNP处理玉米生育进程比CK、N提前3~14 d,见展叶多1~4叶,之后生育进程延缓4~14 d;MNP、M、SNP和NP处理较CK、N能显著提高拔节期至成熟期叶面积、叶面积指数、光合势、功能叶叶绿素含量,MNP和M处理提高玉米光合性能最显著。除N处理外,各施肥处理均显著增加玉米籽粒产量、群体生物产量,MNP、M、SNP、NP处理较CK平均籽粒产量分别增加224.9%、183.7%、170.8%、150.0%,地上部生物产量较CK依次增加181.1%、190.3%、147.0%、136.8%,地下部生物产量较CK依次增加151.8%、164.3%、104.3%、91.0%。综合因素来看,单施氮肥因玉米后期早衰导致光合性能弱、产量低,与长期不施肥产量相当;而有机肥单施和有机肥配施氮磷肥促进玉米光合性指标和产量提高,是适宜陇东旱塬区的施肥方式。要维持玉米产量的可持续提高,有机肥化肥配施更加适宜。
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2025(10):146-155. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.25028
摘要:探究氮、磷、钾、硼缺乏处理对双低油菜成熟期养分积累与分配、产量及品质的影响,为油菜合理施肥提科学依据。2022—2023年在河南省洛阳市进行大田栽培试验,供试品种为‘双油195’,试验共设置5个处理,分别为NPKB(即氮磷钾硼肥配施,对照组)、-N(PKB,即不施氮肥)、-P(NKB,即不施磷肥)、-K(NPB,即不施钾肥)及-B(NPK,即不施硼肥),于成熟期测定油菜农艺性状、产量、产量构成及品质,分析植株养分吸收与分配情况。在不施氮、磷、钾及硼肥的条件下,对油菜株高影响程度由大到小的次序为-N>-P>-K>-B,对油菜分枝数影响程度由大到小的次序为-N、-P>-B>-K,其差异均达到显著水平。不施氮、磷、钾、硼肥对籽粒产量有明显影响。与NPKB相比,各处理对籽粒产量均有显著减产,其中油菜因不施氮处理减产最大,产量仅为1162.5 kg/hm2;不施磷、钾和硼肥条件下油菜产量减少分别为56.5%、43.8%和34.9%。不同营养元素的农学效率呈现显著差异,其中氮、磷、钾、硼4种元素的单位肥料增产效应依次为13.64 kg/kg N、27.23 kg/kg P2O5、11.11 kg/kg K2O、67.57 kg/kg B。硼元素每公斤投入可显著提升籽粒产量,其增产效益在4种元素中最为突出。氮、磷、硼3种元素的农学效率均显著优于钾元素。从各元素表观利用率分析,氮素表观利用率(93.02%)显著高于其他元素;而钾元素表观利用率仅为0.61%,处于最低水平,两者差异达到统计学显著水平(P<0.05)。就肥料贡献率而言,其肥料贡献能力由高到低依次为氮>磷>钾>硼。不施用氮磷钾硼肥显著减少单株角果数和每角粒数,进而减少籽粒产量。油菜籽蛋白质含量与产量呈正相关关系,磷素对油菜籽脂肪酸组成影响较大。因此,种植‘双油195’需格外注重氮肥及磷肥的施用,以针对性地补充土壤缺乏的养分和实现油菜高产高效生产。
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2025(10):156-164. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.25023
摘要:探讨无人机叶面喷施微量元素(锌、铁和硒单独或三元混合喷施)对鲜食糯玉米穗部性状和籽粒锌、铁、硒及其他营养元素浓度的影响,为鲜糯玉米籽粒微量元素营养强化和高产高效提供理论依据和技术支撑。采用大田试验,以郑黄糯2号为植株材料,在其大喇叭口期、吐丝期和灌浆前期用无人机叶面喷施锌、铁和硒一元或三元混合溶液,分别于灌浆前期和乳熟采收期采集样品,进行相关指标测定。结果表明,(1)与对照相比,叶面喷锌同时提高了玉米穗粗、棒干重和籽粒干重,灌浆前期提高幅度分别为3.8%、23.5%和33.3%,乳熟采收期提高幅度分别为3.8%、7.5%和7.7%,灌浆前期的效果更为明显;叶面单独喷铁、硒或三元混合微量元素肥料虽显著增加了穗粗,但对每株棒干重和籽粒干重均无显著影响。(2)无人机叶面喷施能够使得玉米籽粒中的铁、锌和硒浓度一元或三元同时提升;三元混合喷施使得乳熟采收期鲜糯玉米籽粒锌从15.8 mg/kg提高到24.7 mg/kg,增幅56.3%,铁从18.0 mg/kg提高到24.2 mg/kg,增幅34.4%,硒从14.9 μg/kg提高到417.8 μg/kg,大于150 μg/kg(达到富硒要求),实现三元协同富集。(3)叶面单独喷硒在乳熟采收期显著提高了籽粒铁的浓度,三元混合喷施籽粒硒的浓度在2个时期均显著低于叶面单独喷硒,不同元素间出现协同或拮抗作用。综上所述,无人机叶面微量元素肥料喷施技术在保证鲜糯玉米稳产,甚至增产的基础上,能够使得玉米籽粒中的铁、锌和硒浓度一元或三元同时提升,对改善鲜糯玉米籽粒微量元素营养品质和动物/人体微量元素营养健康状况具有较好的应用前景。
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邢云飞,康力夫,肖于凡,王思琪,向东,易克,高志豪,成志军,凤平,杨丽丽,黄杰,邓小华
2025(10):165-172. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.25069
摘要:为明确施氮量对打顶后30 d内的上部烟叶生长和碳氮代谢的影响,探索不同施氮量与上部烟叶经济性状指标的关系。以云烟87为材料,设置了90.0、112.5、135.0、157.5、180.00 kg/hm2施氮量处理,测定了不同处理的上部6片烟叶在打顶时和打顶后10、20、30 d的叶片长度和宽度、干物质量、SPAD值、硝酸还原酶和α-淀粉酶活性、总氮和淀粉含量,以及上部烟叶的经济性状。结果表明,随着施氮量增加,上部烟叶的长度和宽度、干物质量、SPAD值、硝酸还原酶和α-淀粉酶活性、总氮和淀粉含量增加。烤烟打顶后30 d,上部叶片仍然在生长和积累干物质,其增加量随叶位增加而增加,增加速度逐渐减缓;叶片SPAD值、硝酸还原酶活性、总氮和淀粉含量在烤烟打顶后先增加再降低,其在较高叶位的叶片下降相对较迟,在较低叶位的叶片下降较早;α-淀粉酶在烤烟打顶后先降低再增加,其在较高叶位的叶片增加相对较迟,在较低叶位的叶片增加较早。施氮量与烟叶上等烟比例为线性关系,与均价、产量、产值均为二次抛物线关系。施氮量为148.50~158.49 kg/hm2时,烟叶产量和产值均较为理想。
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2025(10):173-181. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.25062
摘要:氮肥是用量最大的肥料之一,在葡萄生长过程中施用适宜量的氮肥,能够增加葡萄树的枝叶数量、增强树势、协调树体的营养生长和生殖生长、促进副梢萌发等。但是过量施用氮肥会引起枝稍徒长,新生枝条和根系木质化程度降低,同时也会引起葡萄园面源污染等问题。为了探讨氮肥减施对葡萄生长的影响,降低面源污染潜在风险,以‘天工墨玉’葡萄为试验材料,探究追肥氮肥减施及在追肥氮肥减施的基础上增施生物动力素和硅肥等对葡萄生长前期修剪枝条的鲜重、干重及含水率、叶片叶绿素含量、叶片光合参数等的影响。结果表明,与CK相比,减施氮肥追施量40%(T40)的枝条鲜重与含水率显著高于其他处理。葡萄叶片的叶绿素含量在不同施肥处理下无显著差异。与CK相比,T40处理下净光合速率、气孔导度及蒸腾速率显著高于CK;胞间CO2浓度无显著差异。增施硅肥971.4和1942.8 kg·hm-2(TG2和TG5)会降低葡萄枝条的鲜重和含水率,表明其对葡萄枝条生长有不利影响;增施生物动力素(TS)对葡萄枝条的鲜重和含水率无显著影响。但是,增施硅肥和生物动力素(TG2S和TG5S)处理能够在一定程度上促进葡萄枝条的生长。TG2、TG5、TS、TG2S和TG5S处理对葡萄叶片的叶绿素含量无显著影响。在本试验条件下,减少追施氮肥能够提高葡萄叶片光合作用,有利于葡萄的生长,促进枝条生长。
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许立南,彭远,赵松超,何正川,阳苇丽,杨吉光,周瑾,张明月,刘芳,赵铭钦
2025(10):182-190. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.25057
摘要:为了解石灰混施生物炭调控土壤pH对雪茄烟叶碳氮代谢及品质的影响。以雪茄烟品种‘川雪3号’为材料,采用盆栽试验研究单施石灰、石灰混施生物炭调控土壤pH至5.5、6.0、6.5,探究其对雪茄烟叶碳氮代谢及发酵后烟叶化学成分、物理特性的影响。结果表明,(1)单施石灰、石灰混施生物炭调控均推动了烟株氮代谢高峰前移,且石灰混施生物炭处理显著提高了烟株前期氮代谢水平与中后期烟叶碳代谢水平;(2)石灰混施生物炭显著提高了烟叶质体色素含量,不同调控方式以碱度pH 6.0条件下积累较多;(3)单施石灰、石灰混施生物炭均能提高烟叶钾含量及钾氯比、氮碱比,降低烟叶中两糖(总糖、还原糖)、氯含量。其中,以生石灰0.28 g/kg和生物炭9.18 g/kg混施、土壤pH调控至6.0处理内在化学成分含量和比值最为协调,弹性及抗拉强度较好,工业可用性较优。综上所述,建议在四川达州雪茄烟种植区采用石灰混施生物炭的方式,将土壤pH调控至6.0,以提升烟叶品质。本研究为酸性土壤改良及优质雪茄烟叶生产提供了重要的理论依据和技术参考。
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2025(10):191-199. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.25033
摘要:以吊丝单竹(Bambusa variostriata)为试验材料,探究了7种不同的施肥处理对其产量和品质以及土壤养分含量的影响,以期为吊丝单竹规模化和产业化种植提供参考。结果显示,不同施肥处理使竹笋产量提高了19.57%~94.01%,有利于竹笋平均笋重和基径的增加,并促进竹笋粗蛋白、可溶性糖、单宁的积累。利用主成分分析法对各施肥处理下的竹笋品质进行综合评价,结果表明竹笋品质得分由高到低依次为CO2(25%生物有机肥+75%无机肥,1.2 kg/丛)、OF2(生物有机肥,1.2 kg/丛)、CF2(无机肥,1.2 kg/丛)、CO1(25%生物有机肥+75%无机肥,0.6 kg/丛)、CF1(无机肥,0.6 kg/丛)、OF1(生物有机肥,0.6 kg/丛)、CK(不施肥)。不同施肥处理均使土壤养分含量显著增加,其中无机肥与生物有机肥配施或单施生物有机肥对土壤养分的影响明显优于单施无机肥。土壤养分含量与竹笋品质的相关性分析显示,竹笋产量和纤维素、可溶性糖、木质素含量与土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量呈显著正相关;粗蛋白含量与土壤有效磷含量呈显著正相关;单宁与土壤有机质、有效磷和速效钾含量呈显著正相关;草酸与土壤全氮和有机质含量呈显著正相关。
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2025(10):200-210. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.24760
摘要:以贝加尔针茅+羊草+杂类草草甸草原为研究对象,揭示短期施用复合微生物肥料对草原主要植物种群、群落产量和营养品质的影响,为退化草原的改良和恢复提供科学依据。试验采取随机区组设计,设置7个施肥水平。通过一年多点,年份随机模型统计主要植物种群及群落产量和营养品质的差异,并对所施肥料进行综合评价。结果表明,(1)复合微生物肥料对羊草的营养品质影响较大。腐植酸、海藻酸和海藻酸+复合微生物菌剂显著地降低了羊草的含碳量(P<0.05),分别为0.83%、0.73%和0.60%,腐植酸、糖蜜发酵液、海藻酸、腐植酸+糖蜜发酵液+海藻酸、腐植酸+复合微生物菌剂、海藻酸+复合微生物菌剂显著地降低了羊草的含氮量(P<0.05),分别为10.80%、10.53%、8.89%、9.02%、9.41%、6.58%。(2)贝加尔针茅、羊草及群落的产量、含碳量、含氮量和相对饲用价值在各年份间均存在显著性差异(P<0.05)。年际变化中,贝加尔针茅、羊草及群落的产量随降水量的减少而减少,其含氮量变化与土壤含水量变化相似,而相对饲用价值则与土壤含水量呈相反的变化趋势。(3)综合评价显示,海藻酸在提高贝加尔针茅种群和群落产量及其稳定性方面表现最好,糖蜜发酵液在提高羊草种群产量及其稳定性方面和群落相对饲养价值及其稳定性方面均表现最好。研究表明,草甸草原主要植物种群和群落的产量和营养品质受年份效应、肥料种类和年份的交互效应影响较大。单一复合微生物肥料比混合微生物肥料更适合植物种群和群落的产量和营养品质的提高。施用复合微生物肥料时应充分考虑肥料的稳定性和肥料之间功能的适配性。
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卡依拉·阿布都艾尼,艾萨江·图合提,陈永坤,阿不都克力木·白克尔,艾山江
2025(10):211-219. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.25045
摘要:枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)作为农业生产中广泛应用的益生菌,其高效增殖对微生物菌剂效能发挥至关重要。研究旨在明确微藻对枯草芽孢杆菌的促生潜力及最适作用浓度,筛选具有显著促生效果的微藻株并解析其作用方式。以极端环境分离的微藻与枯草芽孢杆菌为试验材料,通过初筛获得6株促生作用显著的藻种。并经18S rDNA、16S rDNA序列分析鉴定,6株藻种分别属于索罗金小球藻(Chlorella sorokiniana)、鱼腥藻(Anabaena sp.)、栅藻(Pseudospongiococcum sp.)。设置0%(对照CK)、20%、40%、60%、80%、100%浓度梯度,微藻的活藻培养液、上清液、浓缩液、破碎液处理,研究其对枯草芽孢杆菌生长的促进作用。结果表明,索罗金小球藻CCAXNU-001的浓缩液促生作用最为显著,随分泌物浓度升高,促生效应呈先增强后减弱的趋势,60%浓度时促生效果最佳,超过该阈值后作用减弱。微藻可溶性分泌物可显著促进枯草芽孢杆菌的增殖,其中浓缩液处理的促生效果优于活藻培养液、上清液和破碎液。研究明确了微藻对枯草芽孢杆菌的促生作用及浓度效应,为开发基于微藻-益生菌的高效微生物制剂提供了理论依据。
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郑博文,顾小凤,谭洪伟,芶久兰,江友峰,徐浩,宋南伶,魏全全,张萌,柳玲玲
2025(10):220-230. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.25040
摘要:酱香型白酒糟属于低碳氮比的原料,堆肥过程中氮素损失相对较高,堆肥周期较长。本研究以酱香型白酒糟为主料,设置了3个处理,分别为对照组纯酒糟(PL)、添加5‰的复合微生物菌剂(PLM)和添加5%的生物炭(PLB),探究外源添加剂对好氧堆肥过程中氨排放、氮素损失、堆肥周期、堆肥效率及腐熟度的影响。结果表明,与PL处理相比,PLM和PLB处理提前1和2 d进入高温期(≥55℃),高温期持续时间分别为12和13 d,较PL处理多1~2 d;以10和15℃为生物学零度,PLB较PL处理可缩短堆肥周期3.44~4.39 d。与PL处理相比,PLM和PLB处理可以改善堆肥的腐熟度。其中PLB处理在堆肥过程中pH变化较小,从12 d开始一直维持在7.13~7.29之间,利于微生物生长;与PL处理相比,PLM和PLB处理终点与初始碳氮比的比值分别提前6~12 d降到0.7以下,种子发芽指数达到70%以上,达到腐熟标准参数;堆肥结束时,PLM和PLB处理铵态氮含量的增加比例较PL处理分别少10.4和23.38个百分点;硝态氮含量的降低比例较PL处理分别少3.33和5.95个百分点;氨累积挥发量较对照分别减少10.81%和14.52%;全氮损失率较PL处理分别降低4.83和6.90个百分点。结果表明,由氨挥发引起的氮损失与堆肥积温呈极显著正相关性,两种添加剂通过调节堆体有机碳及碳氮比,从而影响堆体温度和堆肥积温,进而加快了堆体腐熟进程,减小了氨挥发速率、氨累积挥发量和由氨挥发引起的氮损失。
>技术应用
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2025(10):231-242. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.25061
摘要:化学氧化技术是石油类污染土壤常用的修复技术之一。为研究芬顿、过硫酸钠和高锰酸钾3种化学氧化处理对石油污染土壤的处理效果和土壤理化性质的影响,基于已公开发表的文献数据,利用Meta分析方法进行了数据分析。研究结果表明,芬顿处理对中、低含量污染土壤修复效果较好,过硫酸钠和高锰酸钾可以有效处理不同含量的污染物,过量投加氧化剂不会提升修复效率;高锰酸钾对土壤pH影响不显著,而芬顿和过硫酸钠则分别使土壤pH降低了32.4%和25.2%;3种氧化剂都显著降低了土壤有机质,其中过硫酸钠对土壤有机质影响较低;土壤微生物生物量经过3种化学氧化处理后显著降低,顺序为高锰酸钾(99.1%)>过硫酸钠(97.2%)>芬顿(94.4%),厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)等微生物种群在芬顿和过硫酸钠处理后相对丰度上升,表明其对化学氧化过程有更强的适应性。本研究可为石油污染土壤修复方案制定及修复后土壤生态功能恢复与评估提供依据,并丰富化学-生物联合修复设计理论。
>专题综述
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燕羽婷,李明轩,李岩,符凯润,谢鑫明,魏小成,何军刚,李成义
2025(10):243-255. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.25032
摘要:为助力中药可持续发展,实现中药材种植中“化肥农药减量增效”绿色发展目标与政策,微量元素肥料在促进中药材增产提质、提升药效成分含量积累等方面展现出显著优势,已成为推动中药材可持续发展的主力军。微量元素参与中药材的代谢活动,与其生长发育和生理机制密切相关。微量元素肥料通过多途径、多层次的综合机制促进药材的药效成分积累,调控代谢产物合成的相关基因表达,增强植株的抗逆性并且改善土壤理化性质,进一步提高药材产量和品质。本文通过梳理微量元素肥料对中药产量和品质的影响及其机制,为中药材种植过程中科学施肥、保障药材栽培质量提供科学依据。
>调查研究
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2025(10):256-260. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.25060
摘要:在新质生产力背景下,农业朝着智慧化、生态化、产业化等方向快速发展,对人才的需求也发生了深刻变革,土壤与肥料学作为支撑国家粮食安全、生态文明建设和农业可持续发展的关键领域,其人才培养面临着新的机遇和挑战。本文以华中农业大学为例,探讨了新质生产力背景下土壤与肥料学人才培养的现状、目标和路径,以期为其他高等农业院校提供参考和借鉴。
>分析测试
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2025(10):261-266. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.25021
摘要:采用微波湿法消解预处理无机肥、有机无机复混肥、有机肥3类肥料,火焰原子吸收光谱法测定消解液中镉、铅、铬3种重金属含量。方法便捷、高效、准确、灵敏,检测结果稳定可靠。低、中、高3个浓度分别重复测定7次的相对标准偏差,镉为1.86%、0.31%、0.29%,铅为3.84%、1.36%、0.70%,铬为4.36%、0.59%、0.39%。3个水平的加标回收率,镉在81.7%~99.2%之间,铅在88.7%~97.8%之间,铬在87.1%~99.4%之间,均具有较好的回收率。镉、铅、铬3种重金属的方法检出限较低。镉、铅、铬在相应的浓度范围内,标准曲线相关系数均在0.99740以上。