科研产出
花生磷利用效率及土壤盈余磷分布对不同耕作措施的响应特征
《花生学报 》 2023 北大核心
摘要：在农业生态系统中，提高作物对磷的吸收和利用效率是促进作物生长和节约养分资源的关键。为探究不同耕作措施下花生磷吸收效率及土壤盈余磷分布，在胶东半岛的莱西望城、招远夏甸和招远齐山三个试验点开展免耕、浅耕、深耕和深松四种土壤耕作措施下花生生产试验。结果表明，与免耕相比，深耕和浅耕提高了花生产量、磷吸收和磷利用效率。相同磷肥用量下，随着单产每增加1 000 kg/hm~2,磷吸收量、磷肥回收率、磷肥偏生产力、磷肥耕作效率分别提高4.30 kg/kg、0.09 kg/kg、20.40 kg/kg和0.20 kg/kg,花生产量的提高和磷的吸收呈显著正相关。不同团聚体大小有效磷含量与土壤微生物组成有关，在大于2 000μm团聚体中有效磷含量随丛枝菌根真菌和腐生真菌的增加而增加，在53～250μm团聚体中细菌所占比例与团聚体有效磷含量呈显著正相关，在250～2 000μm团聚体中放线菌微生物种群占比与有效磷含量呈极显著正相关。上述研究表明，深耕和浅耕是改善花生田植株生长和磷吸收的较优耕作方式。
关键词： 花生 磷 微生物种群 土壤团聚体 耕作措施 磷利用效率
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高碳有机物料对设施菜田土壤速效磷累积的影响
《山东农业科学 》 2020
摘要：设施菜田施用有机粪肥是改善土壤质量的重要手段,但是常年持续过量施用粪肥极易造成土壤磷的累积和淋失.本研究在持续施用鸭粪的设施大棚中投入不同C/N有机物料,研究其对西葫芦生长和土壤速效磷累积的影响.试验以鸭粪为习惯施肥处理,高碳有机物料分别是沼渣、菌渣、泥炭土、生物炭和麦秸,所有处理碳投入量相同.结果表明,常年施用鸭粪导致0~100 cm土层中速效磷严重累积,且向深层土壤运移现象明显;高碳有机物料的投入不仅实现了西葫芦稳产,而且增加了磷吸收量,有效缓减土壤中速效磷向深层土壤的迁移,改善土壤微生境从而促进土壤微生物生长,进而增加土壤磷有效性,提高其利用效率.
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持续施用鸭粪和牛粪对山东设施菜田土壤氮、磷转化及迁移的影响
《山东农业科学 》 2020
摘要：设施菜田施用有机粪肥是改善土壤质量的重要手段,但是常年持续过量施用粪肥极易造成土壤氮磷的累积和淋失.本研究在持续施用鸭粪和牛粪5年以上的设施大棚中,分析施用两种粪肥在作物生长过程中对土壤氮、磷累积转化和迁移的影响,可为今后设施菜田科学施用粪肥提供理论依据.通过筛选长期施用鸭粪和牛粪的设施大棚,在作物苗期、初果期、盛果期和拉秧期按照20 cm一层采集0~100 cm土壤剖面样品,研究其不同土层氮、磷累积和迁移的变化规律,以及表层土壤氮、磷转化规律.结果表明,持续施用鸭粪和牛粪5年以上的设施菜田中,氮、磷在不同土层中均出现累积,两种粪肥处理下氮素在不同土层中均以向下迁移为主,牛粪处理速效磷在60 cm以下土层中仍以累积为主,而鸭粪处理以向下迁移为主;表层土壤C/N受生育时期影响显著,且与土壤Olsen-P、微生物量磷显著正相关,土壤硝态氮和微生物量碳极显著正相关.鸭粪和牛粪持续施用5年以上的设施菜田土壤硝态氮的累积深度已在100 cm以下土层中;60 cm土层是养分迁移敏感层,持续施用鸭粪更易使Olsen-P在60 cm以上土层中达到饱和并发生淋溶;微生物量磷的周转主要受有机碳和氮素含量的影响,牛粪相对于鸭粪更有利于微生物量碳氮的周转.
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有机-无机配施对盐渍土壤水稻生长及养分利用的影响
《水土保持学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：针对滨海盐渍化土壤水稻种植过程中根系生长受盐碱胁迫,导致养分利用率低的问题。采用田间试验研究了有机肥与磷肥配施对滨海盐渍化土壤水稻不同生育期根系生长、水稻产量及养分利用率的影响。试验采用双因素设计,3个碳水平:(1)C0,无碳;(2)C1:低碳,450 kg/hm~2;(3)C2:高碳,900 kg/hm~2;3个磷水平:(1)P0:无磷;(2)P1:低磷,P_2O_5 64 kg/hm~2;(3)P2:高磷,P_2O_5 128 kg/hm~2。结果表明,在水稻成熟期,低碳低磷(T5)处理时根系总表面积显著高于高碳低磷(T7)和高碳高磷(T8)处理,分别增加25.2%和30.2%;低碳处理(T5、T6)时根系总体积显著高于高碳处理。T5处理时水稻产量、生物量显著高于其他处理,分别为10 245,9 550 kg/hm~2。结实率较高是低碳低磷(T5)处理水稻产量最高的原因。低碳低磷(T5)处理时糙米P积累量最高,显著高于T6、T7、T8处理,分别高出13.9%,27.8%,31.2%。T5处理的磷肥贡献率和农学效率显著高于其他施磷肥处理。磷肥偏生产力表现为低磷投入显著高于高磷投入。综上所述,与单独施用无机肥相比,有机肥与磷肥配施能够显著促进滨海盐渍化土壤水稻根系生长,提高水稻产量及磷肥农学效率,其中低碳低磷(T5,C 450 kg/hm~2+P_2O_5 64 kg/hm~2)处理最有利于盐渍化土壤水稻根系生长。
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长期施肥对山东潮土磷盈亏及农学阈值的影响
《华北农学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为了揭示长期施肥对山东潮土磷素盈亏、农学阈值的影响,以冬小麦-夏玉米轮作为研究对象,通过33 a长期定位施肥试验研究土壤磷素盈亏、土壤有效磷对磷素盈亏响应,明确土壤有效磷农学阈值;试验采用裂区设计,包括单施化肥和有机无机肥配施两大主处理.结果表明,不施磷和只施有机肥处理磷素亏缺量分别为23.27~29.20 kg/(hm~2·a),12.10~22.27 kg/(hm~2·a);单施磷肥和有机无机磷肥配施磷盈余量分别为68.34~85.99 kg/(hm~2·a),88.84~107.64 kg/(hm~2·a).单施化肥和有机无机肥配施两大主处理每盈余100 kg/hm~2磷素,土壤有效磷分别增加0.76,1.46 mg/kg,有机无机肥配施处理有效磷对磷盈亏的增幅响应更大.单施化肥处理中小麦和玉米的有效磷农学阈值分别为12.60,8.90 mg/kg,有机无机肥配施处理中作物产量和土壤有效磷含量关系不明显.长期耕作下,不施磷肥和单施有机肥处理需增施磷肥或增加有机肥量来增加土壤磷素;施磷处理中可适当减少施磷量来调控土壤磷盈亏;根据农学阈值和有效磷转化率合理确定施磷量.
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亚铁对水平潜流人工湿地污染物去除能力的分层效应影响
《水土保持学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：通过模拟试验,考察并探讨不同浓度亚铁添加对水平潜流人工湿地中氮和COD去除能力的影响以及作用机理。结果表明:添加亚铁有利于水平潜流人工湿地各层中总氮、硝态氮和铵态氮的去除效果,而且添加亚铁浓度为50mg/L的人工湿地系统优于其他各处理组,但是过高的亚铁添加又限制了氮的去除效果,尤其是对下层铵态氮的去除能力有抑制作用,但是均高于对照组,而且亚铁添加影响了湿地系统这3种无机形态的氮分层效应。亚铁的添加促进试验初期人工湿地对COD的去除能力,在一定程度上影响了各层COD的去除效果。亚铁离子进入人工湿地后,系统中各层铁元素浓度迅速下降,但是由于铁元素的变价结构及其易水解特性,使得各处理系统出水pH先增加后趋于平稳,且下层pH低于上层和中层,同时也使得系统各层氧化还原电位(ORP)发生变化。亚铁添加促进了湿地系统中ORP的分层,却减缓了ORP的下降。
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磷对花生氮素吸收和利用的影响
《作物学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：磷是植物必需营养元素之一,以多种方式影响作物氮吸收、利用.花生属于豆科作物,氮素营养来源包括土壤、肥料和根瘤固氮.本研究以山东省主推品种花育22号(大花生)和花育20号(小花生)为材料,设置5个施磷(P2O5)水平(0、45、90、135和180 kg hm–2),利用15N示踪技术,进行了2年桶栽试验.结果表明,施磷提高了两花生品种肥料氮、土壤氮及根瘤固氮积累量,其中根瘤固氮积累量的增幅大于土壤氮和肥料氮,年份和品种间表现基本一致;随施磷量增加,根瘤数量、鲜重及根瘤固氮积累比例呈增加趋势,土壤氮、肥料氮积累比例呈降低趋势;施磷量在45~90 kg hm–2范围内,氮肥利用效率、荚果氮素利用效率及产量均呈增加趋势,施磷量超过90 kg hm–2,上述三指标呈降低趋势或不再增加;磷肥农学效率随施磷量增加而降低;根瘤固氮积累量与荚果产量、植株全氮积累量呈极显著正相关,与土壤氮、肥料氮积累比例及氮素荚果利用效率呈极显著负相关.根瘤固氮积累比例与土壤氮和肥料氮积累量、供氮比例及氮肥利用率呈极显著负相关.综上,施磷能增加花生根瘤固氮供氮量及供氮比例,降低对肥料氮和土壤氮的依赖,但过量施磷不利于氮、磷效率和产量的提高.45~90 kg hm–2(P2O5)为花生适宜施磷量.
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磷对花生根系形态特征的影响
《中国油料作物学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为探讨花生合理施磷量,采用大田无底圆桶的桶栽试验,研究不同磷水平对花育22号(大花生)和花育20号(小花生)根系形态和产量的影响。2015和2016两年结果表明,磷对花生植株根系长度影响显著,在磷肥用量0～135kg/hm2范围内,根系总长度随施磷量的增加而增加;磷肥用量为180kg/hm2时,根系总长度不再增加或增加甚少;根系总表面积也基本随施磷量的增加而增加,施磷处理的根系总表面积比对照(不施磷)增加20.0%以上;根系总体积两品种两年大多数处理高于对照。将根系按照根的粗细划分为细、中、粗三类,发现施磷可显著增加细根长、细根表面积和体积,而粗度中等和较粗的根增加量较小,甚至出现负值。两品种施磷处理的主茎高、侧枝长、分枝数、单株结果数和百果重提高1.3%～20.6%,其增加的幅度远低于磷对根系形态的促进效应。在0～90kg/hm2范围内,施磷增产效果显著,超过90kg/hm2后产量增加较少,甚至略有下降。小花生产量对磷肥的响应比大花生敏感。花生产量与根系长度相关性可达显著或极显著水平,而根系表面积和体积与产量的关系因品种而不同。形态上细分根的类型将可能更有利于花生高产栽培。
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玉米应答低磷胁迫机制研究进展
《山东农业科学 》 2019
摘要：玉米是我国重要的粮食、饲料及生物能源作物,低磷胁迫严重影响其品质和产量。氮对拟南芥的缺磷反应具有积极的调控作用,并且在水稻和小麦中得到验证,但在玉米中,氮与低磷胁迫响应机制的相互作用尚未见系统报道。本研究综述内容主要有国内外有关低磷胁迫对玉米生长发育的影响、玉米应答低磷胁迫的生理基础和分子机制,以及氮参与调控玉米应答低磷胁迫的相关机制等,以期为后续研究玉米应答低磷胁迫的分子机制提供参考。
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不同氮效率玉米品种亲本自交系花粒期氮素转运特性
《植物营养与肥料学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：[目的]为明确不同氮效率玉米品种亲本自交系花粒期氮转运与代谢特性,从溯源的角度探析不同氮效率玉米品种亲本自交系花粒期的氮素吸收、转运与利用特性.[方法]以氮高效型玉米品种‘鲁单818’的亲本自交系(母本Qx508,父本Qxh0121)和氮低效型玉米品种‘鲁单981’亲本自交系(母本Q319,父本Lx9801)为供试材料,盆栽条件下研究不同氮素供应水平(N 0g/盆、7.1 g/盆和14.2 g/盆,记作N0、N1和N2)对4个不同氮效率玉米亲本自交系花粒期干物质积累、氮素积累、氮素分配与利用效率以及叶片氮代谢关键酶硝酸还原酶活性、可溶性蛋白含量变化的影响,并探讨分析不同氮效率玉米品种氮素利用的生理机制与遗传特性.[结果]吐丝后各自交系干物质由营养器官向生殖器官转移,表现为茎叶干物重显著降低,穗和粒的干物重显著增加,且Qxh0121和Q319的干物质重均显著高于其另一亲本.从吐丝到成熟,茎鞘和叶的氮含量均呈降低的趋势,穗和粒的氮含量显著增加,且Qxh0121和Q319自交系叶片、茎鞘、籽粒氮含量均显著高于其另一亲本自交系.花后氮吸收量均表现为Qxh0121显著高于Qx508,Q319显著高于Lx9801.且在低氮(N1)和高氮(N2)处理下,Qxh0121氮转运效率较Qx508分别高29.2%和14.3%,花后氮转运对籽粒贡献率较Qx508分别高74.0%和17.4%.Q319氮转运效率较Lx9801分别高43.4%和24.7%,花后氮转运对籽粒贡献率较Lx9801分别高75.3%和39.6%.Qxh0121和Q319的产量和氮肥利用效率也高于对应的自交系.在N1和N2水平下,Qxh0121的产量比Qx508分别高43.3%和42.5%,Q319的产量比Lx9801分别高20.2%和10.5%.吐丝至成熟期叶片硝酸还原酶(NR)活性和可溶性蛋白含量的变化均呈单峰曲线,高峰期在吐丝后10d左右.Qxh0121和Q319的NR活性和可溶性蛋白含量在各时期均高于其另一亲本,表现出较强的氮素吸收和同化能力.[结论]氮高效型玉米品种‘鲁单818’表现为父本高效,氮低效型玉米品种‘鲁单981’表现为母本高效.因此,未来育种应充分挖掘‘鲁单818’的父本Qxh0121及‘鲁单981’的母本Q319的氮高效潜力,提高其花前氮的转移效率以及花后氮向籽粒的分配能力,是其对应杂交种进一步实现高产并增加籽粒氮浓度、减少秸秆氮素残留的关键.
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