黄土高原不同地点小麦籽粒矿质元素的含量差异

【目的】研究同一区域不同地点小麦籽粒养分含量差异与土壤养分供应和作物养分吸收利用之间的关系,为科学施肥和培肥土壤提供依据。【方法】于2017—2018年分别在陕西永寿和杨凌布置田间试验,在施N 180 kg·hm^-2、P₂O₅ 100 kg·hm^-2、K₂O 75 kg·hm^-2的条件下种植来自我国不同麦区的20个小麦品种,收获期取样测定籽粒产量、各器官养分及土壤养分含量,分析两地间土壤养分供应与籽粒大、中、微量元素含量差异的关系。【结果】永寿小麦籽粒氮和钾含量比杨凌低10.6%和6.7%,两地小麦磷含量无显著差异。永寿土壤氮磷供应能力、小麦氮磷钾吸收和向籽粒的转移均高于杨凌;但试验年份永寿的降水总量及其分布均比杨凌的更有利于小麦生长和产量形成,由此引起的产量增幅高于籽粒氮钾吸收量增幅、与磷吸收量增幅接近,产量稀释效应是导致两地间氮磷钾含量变化的主要原因。永寿小麦籽粒钙和镁含量比杨凌高19.0%和10.3%,两地硫含量无显著差异。永寿土壤交换性镁供应能力低于杨凌,交换性钙与杨凌无差异,但永寿土壤较低的pH、速效钾和较高的有效硫更有利于小麦钙镁硫的吸收和向籽粒的转移;与杨凌相比,永寿小麦籽粒钙镁吸收量增幅大于产量增幅、硫吸收量增幅与产量接近,这是两地籽粒钙镁硫含量变化的主要原因。永寿小麦籽粒铁、锰和铜含量比杨凌高9.3%、22.2%和12.7%,锌含量比杨凌低63.1%。永寿 0—20 cm土层有效铁锰含量与杨凌无差异,铜锌含量低于杨凌;但永寿小麦灌浆期比杨凌长,有利于小麦从土壤中吸收微量元素,而锌吸收被较高的有效磷抑制,导致永寿小麦铁锰铜吸收和向籽粒的转移高于杨凌而锌吸收和转移低于杨凌,这是两地籽粒铁锰铜含量变化的原因。【结论】在同一区域的不同地点,土壤养分供应和降水差异引起的产量与养分吸收增减幅度不同是籽粒养分含量变化的主要原因。与杨凌相比,永寿小麦籽粒氮含量低的主要原因是产量稀释效应;小麦磷和硫含量不降低的原因是土壤较高的有效磷和有效硫供应使得小麦磷、硫吸收量与产量以相近幅度增加;小麦籽粒钾、锌含量低的原因分别是土壤钾锌供应不足和磷锌拮抗;小麦钙镁含量的增加主要是因为较低的土壤pH和速效钾促进了钙镁吸收和转移;小麦籽粒铁锰铜含量的增加主要归因于较长的灌浆期增加了这些元素的吸收和向籽粒的转移。农业生产中应根据当地土壤养分供应和气候特点有针对性地调控施肥,使小麦养分吸收与产量变化相协调,在实现增产的同时提高籽粒矿质营养品质。     

黄土高原不同地点小麦籽粒矿质元素的含量差异

【目的】研究同一区域不同地点小麦籽粒养分含量差异与土壤养分供应和作物养分吸收利用之间的关系,为科学施肥和培肥土壤提供依据。【方法】于2017—2018年分别在陕西永寿和杨凌布置田间试验,在施N 180kg·hm~(-2)、P_2O_5 100 kg·hm~(-2)、K_2O 75 kg·hm~(-2)的条件下种植来自我国不同麦区的20个小麦品种,收获期取样测定籽粒产量、各器官养分及土壤养分含量,分析两地间土壤养分供应与籽粒大、中、微量元素含量差异的关系。【结果】永寿小麦籽粒氮和钾含量比杨凌低10.6%和6.7%,两地小麦磷含量无显著差异。永寿土壤氮磷供应能力、小麦氮磷钾吸收和向籽粒的转移均高于杨凌;但试验年份永寿的降水总量及其分布均比杨凌的更有利于小麦生长和产量形成,由此引起的产量增幅高于籽粒氮钾吸收量增幅、与磷吸收量增幅接近,产量稀释效应是导致两地间氮磷钾含量变化的主要原因。永寿小麦籽粒钙和镁含量比杨凌高19.0%和10.3%,两地硫含量无显著差异。永寿土壤交换性镁供应能力低于杨凌,交换性钙与杨凌无差异,但永寿土壤较低的pH、速效钾和较高的有效硫更有利于小麦钙镁硫的吸收和向籽粒的转移;与杨凌相比,永寿小麦籽粒钙镁吸收量增幅大于产量增幅、硫吸收量增幅与产量接近,这是两地籽粒钙镁硫含量变化的主要原因。永寿小麦籽粒铁、锰和铜含量比杨凌高9.3%、22.2%和12.7%,锌含量比杨凌低63.1%。永寿0—20 cm土层有效铁锰含量与杨凌无差异,铜锌含量低于杨凌;但永寿小麦灌浆期比杨凌长,有利于小麦从土壤中吸收微量元素,而锌吸收被较高的有效磷抑制,导致永寿小麦铁锰铜吸收和向籽粒的转移高于杨凌而锌吸收和转移低于杨凌,这是两地籽粒铁锰铜含量变化的原因。【结论】在同一区域的不同地点,土壤养分供应和降水差异引起的产量与养分吸收增减幅度不同是籽粒养分含量变化的主要原因。与杨凌相比,永寿小麦籽粒氮含量低的主要原因是产量稀释效应;小麦磷和硫含量不降低的原因是土壤较高的有效磷和有效硫供应使得小麦磷、硫吸收量与产量以相近幅度增加;小麦籽粒钾、锌含量低的原因分别是土壤钾锌供应不足和磷锌拮抗;小麦钙镁含量的增加主要是因为较低的土壤pH和速效钾促进了钙镁吸收和转移;小麦籽粒铁锰铜含量的增加主要归因于较长的灌浆期增加了这些元素的吸收和向籽粒的转移。农业生产中应根据当地土壤养分供应和气候特点有针对性地调控施肥,使小麦养分吸收与产量变化相协调,在实现增产的同时提高籽粒矿质营养品质。     

旱地小麦产量差异与栽培、施肥及主要土壤肥力因素的关系

【目的】针对中国西北旱地小麦低产田块多、分布范围广、农户地块间产量差异大的问题,探索影响旱地小麦产量的关键因素,为缩小产量差异,普遍提高旱地小麦产量提供理论依据。【方法】对分布在中国西北黄土高原地区的山西、陕西、甘肃旱地小麦主产区的180个农户麦田0—100 cm土壤和小麦植株的取样分析,结合对农户施肥情况的实地调查,研究了旱地小麦产量差异与栽培、施肥及主要土壤肥力因素的关系。【结果】山西、陕西和甘肃冬小麦产量分别介于2 529—8 419、1 344—8 073和2 984—7 145 kg·hm-2。覆膜栽培的小麦产量较传统栽培提高9.4%。传统栽培的高产组产量较中低产组分别高37.5%和77.2%,覆膜栽培分别高25.4%和66.2%。传统栽培高产组的平均施氮量比中低产组分别高44.4%和74.4%,覆膜栽培分别高9.9%和13.5%;传统栽培高产组施磷量比中低产组平均提高31.1%,覆膜栽培提高35.4%;但传统栽培高产组的施钾量却比低产组低62.1%,覆膜栽培高产组比低产组高96.0%。传统栽培不同产量水平间0—100 cm土壤有机质含量没有显著差异,覆膜栽培0—20 cm土壤有机质含量高产组比低产组显著高20.8%。传统栽培40—80 cm土壤全氮存在显著差异,其中40—60 cm土层高产组比中、低产组分别高出7.5%和18.6%;覆膜栽培0—60 cm土层全氮存在显著差异,其中0—20 cm土层高产比中、低产组分别高出3.2%和14.2%。传统栽培土壤矿质氮无显著差异,覆膜栽培80—100 cm土层高产比低产组高1.6倍。传统栽培0—40 cm土层速效磷含量存在显著差异,其中高产组0—20 cm土层比中、低产组分别高74.3%和86.9%;覆膜栽培土壤速效磷含量没有显著差异。传统栽培40—60 cm土壤速效钾含量高产组比中、低产组显著高22.5%和16.0%,覆膜栽培土壤速效钾没有显著差异。土壤p H在不同产量水平和栽培模式间亦无显著差异。【结论】引起产量变异的主要原因有栽培模式、氮磷钾肥用量、土壤有机质以及速效磷含量。因此,缩小西北旱地农户间产量差异、实现小麦增产的关键在于加强旱地麦田水分管理,采用保水栽培;适当提高传统栽培小麦中低产田块的氮磷肥用量、控制钾肥用量,在稳定覆膜栽培小麦中低产田块氮肥的基础上,适当提高磷钾肥用量;加强旱地麦田有机培肥,在提高土壤有机质含量、蓄水保墒和氮素供应能力的同时,提升传统栽培小麦中低产田土壤的有效磷供应能力,以达到通过促进小麦生长,提高籽粒产量的目的。     

氮肥用量与施用方法对土壤养分与小麦生长的影响

【目的】探求小麦氮肥最佳用量与合理施用方法。【方法】本文开展了减少氮肥用量与不同施用方法对土壤养分及小麦生长影响的田间试验。【结果】减施一定量的氮肥,在小麦苗期土壤0~20 cm土层铵态氮含量与硝态氮含量并不显著减少,对小麦苗期土壤的有效磷与速效钾影响不明显;减施一定量的氮肥对小麦的叶绿素含量影响不显著;减施一定量的氮肥对小麦生长氮含量的影响不明显,但减少了小麦籽粒与秸杆的氮含量,对磷、钾的含量影响不明显。【结论】从经济与环境的角度综合考虑,减施20%氮肥是可行的。     

我国冬油菜典型种植区域土壤养分现状分析

【目的】明确当前生产条件下我国长江流域冬油菜典型种植区域土壤肥力现状,尤其是土壤中微量元素养分含量,以期为冬油菜合理施肥提供参考。【方法】于2018年4—5月在我国长江流域14个省(市)冬油菜典型种植区域采集油菜收获后耕层土壤样品430个,测定土壤基础理化性质(土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾和pH)以及中微量元素(有效钙、镁、硫、铁、锰、铜、锌和硼)含量,参考第二次全国土壤普查以及油菜种植土壤速效磷、速效钾和有效硼的分级指标,明确我国长江流域冬油菜主产区油菜种植土壤养分现状,并分析了不同区域(长江上游、中游和下游)、种植制度(水旱轮作油菜和旱地油菜)和产量水平(2 000 kg·hm~(-2)、2 000—3 000 kg·hm~(-2)和3 000 kg·hm~(-2))下油菜种植土壤的养分分布特征。【结果】长江流域冬油菜典型种植区域耕层土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾、pH、有效钙、有效镁、有效硫、有效铁、有效锰、有效铜、有效锌和有效硼平均含量分别为25.9 g·kg~(-1)、1.47 g·kg~(-1)、27.5 mg·kg~(-1)、131.1 mg·kg~(-1)、6.04、2 436.1 mg·kg~(-1)、225.7 mg·kg~(-1)、22.6 mg·kg~(-1)、212.3 mg·kg~(-1)、89.7 mg·kg~(-1)、3.84 mg·kg~(-1)、4.03 mg·kg~(-1)和0.45 mg·kg~(-1)。超过2/3田块土壤有机质和全氮含量处于中等及以上;土壤速效磷处于丰富、适宜和缺乏的比例各占1/3;而有63.8%田块土壤速效钾处于缺乏状态。对于土壤中微量元素,土壤有效铁、有效锰和有效铜含量均处于中等及以上,有效钙和有效锌有8.4%和12.2%处于缺乏状态,而土壤有效镁、有效硫和有效硼处于缺乏的比例则分别为24.2%、36.0%和83.5%。长江流域上、中和下游冬油菜典型种植区域土壤养分状况不同,但各区域各养分的分布趋势相同。水旱轮作和旱地油菜种植土壤养分状况存在明显差异,水旱轮作油菜种植土壤有机质、全氮、有效硫、有效铁、有效铜和有效锌含量明显高于旱地油菜。不同产量水平下油菜种植土壤养分特征略有不同,高产(3 000 kg·hm~(-2))油菜种植田的土壤速效钾、有效钙、有效镁和有效硼含量明显高于低产(2 000 kg·hm~(-2))油菜田。【结论】整体而言,我国长江流域冬油菜典型种植区域土壤养分含量呈上升的趋势,但土壤速效钾和有效硼缺乏的比例仍较大,有效镁和有效硫成为潜在的限制因子,因此在当前我国长江流域冬油菜生产中,应重视化肥的合理施用,做到稳施氮肥,增施钾肥和硼肥,局部区域如云南西部、广西北部和湖南南部应适当减少磷肥的投入,而在广西北部、湖南南部和江西北部同时应关注硫肥和镁肥的施用。     

返青后补灌与氮肥用量对旱地小麦产量及水氮利用效率的影响

【目的】基于高标准农田建设改善了旱地麦田灌溉条件,但小麦季通常仅能进行一次灌溉的生产实际,探索返青后补灌与氮肥互作对旱地小麦生产力、水氮利用以及土壤硝态氮残留的影响,为旱地小麦高产高效和环境友好生产提供理论依据和技术支撑。【方法】于2019—2022年,在黄土高原与黄淮海平原交汇处的典型旱地小麦种植区,设置两因素裂区试验,灌溉水平为主处理,分别为全生育期不灌溉(I0)和返青后补灌(I1,小麦返青后0—40 cm土层首次出现土壤含水量低于田间持水量的60%时,补灌至田间持水量的85%,全生育期仅灌溉一次)。施氮量为副处理,分别为0(N0)、120(N120)、180(N180)和240 kg N·hm^-2(N240)。分析小麦产量及其构成因素、水分利用效率、氮素吸收利用特征以及0—200 cm土层硝态氮残留量。【结果】与I0相比,I1优化了小麦产量构成要素,增加了氮素吸收能力,籽粒产量和水分利用效率3年平均分别显著提高55.8%和34.7%,0—200 cm土层硝态氮残留显著降低11.6%。随着施氮量增加,I0水平下小麦产量、穗数、穗粒数和水分利用效率均呈现先升高后...     

古田水蜜桃园地土壤主要养分丰缺浅析

【目的】调查分析古田县水蜜桃园地土壤速效氮、磷、钾、硼、锌分布状况,为配方施肥提供科学依据。【方法】利用GPS定位,在全县2600多公顷的水蜜桃果园地土壤上,采集0~40 cm的耕层土壤样品2252个,分析桃主产区乡、镇、街道土壤速效氮、磷、钾、硼、锌养分含量。【结果】古田县水蜜桃园地土壤有机质、速效氮、有效磷、速效钾、有效硼、锌含量平均值分别为22.7±8.10 g.kg-1、134.2±63.2mg.kg-1、37.8±37.9mg.kg-1、68.7±50.8mg.kg-1、0.16±0.13mg.kg-1、2.47±2.60 mg.kg-1。【结论】古田水蜜桃园地土壤有机质含量丰富,碱解氮含量较高,有效磷处于丰富水平,有效锌含量丰富,有效硼、速效钾含量严重缺乏,而且碱解氮、有效磷、速效钾空间分异较大。     

古田水蜜桃园地土壤主要养分丰缺浅析

【目的】调查分析古田县水蜜桃园地土壤速效氮、磷、钾、硼、锌分布状况,为配方施肥提供科学依据。【方法】利用GPS定位,在全县2600多公顷的水蜜桃果园地土壤上,采集0~40 cm的耕层土壤样品2252个,分析桃主产区乡、镇、街道土壤速效氮、磷、钾、硼、锌养分含量。【结果】古田县水蜜桃园地土壤有机质、速效氮、有效磷、速效钾、有效硼、锌含量平均值分别为22.7±8.10 g.kg-1、134.2±63.2mg.kg-1、37.8±37.9mg.kg-1、68.7±50.8mg.kg-1、0.16±0.13mg.kg-1、2.47±2.60 mg.kg-1。【结论】古田水蜜桃园地土壤有机质含量丰富,碱解氮含量较高,有效磷处于丰富水平,有效锌含量丰富,有效硼、速效钾含量严重缺乏,而且碱解氮、有效磷、速效钾空间分异较大。     

野生马鞍菌不同土层土壤养分分析

为了明确野生马鞍菌的发生与生态环境、土壤环境的关系，便于驯化栽培，对山西岢岚地区野生马鞍菌发生处的生态环境和土壤环境进行了调查，测定并分析了该地野生马鞍菌发生处不同土层(0,5和10 cm)不同距离(0,50和100 cm)的土壤pH和土壤养分含量(包括有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、有效铜、有效锌、有效铁、有效猛)。结果表明，野生马鞍菌发生地土壤pH在7.89～8.23之间，呈碱性，土壤中有机质26.37 g·kg^-1,碱解氮、有效磷、速效钾、有效铜、有效锌、有效铁、有效猛含量分别为129.61,9.16,157.8,0.82,6.12,4.86和15.25 mg·kg^-1。马鞍菌发生处表层土壤中养分含量高于深层土壤，且随着土层深度的增加，土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、有效锰含量在逐渐降低；同时，马鞍菌发生处土壤中有机质、碱解氮、有效铜、有效锌、有效铁含量高于未发生处土壤，有效磷、速效钾、有效锰含量低于未发生处土壤。根据全国第二次土壤普查分级标准可知，在有机质含量中等、缺磷、富钾的碱性土壤中更容易发生野生马鞍菌。     

有机肥替代化肥对旱地小麦产量和养分利用效率的影响及其经济环境效应

【目的】通过5年连续监测有机肥、生物有机肥替代化肥对旱地小麦产量、养分利用、经济及土壤环境的影响,以期为旱地小麦科学高效生产提供施肥依据。【方法】于2013—2018年在山西省洪洞县旱地麦田试验区,通过农户施肥（FP）、测控施肥（OF）、有机肥替代化肥（OFM）和生物有机肥替代化肥（OFB）4个处理,分析有机肥替代化肥对黄土旱塬冬小麦产量构成,经济效益,养分吸收转移特征,肥料利用效率,土壤环境等的影响。【结果】（1）与FP处理相比,OFM、OFB处理5年平均减施化肥氮素35%,籽粒产量显著提高17.2%—21.4%、纯收入显著提高44.3%—54.7%;与OF处理相比,OFM、OFB处理5年平均替代化肥氮素40%,增加了公顷穗数和千粒重,籽粒产量显著提高6.0%—9.8%,纯收入显著提高12.9%—21.0%。（2）OFM、OFB处理与OF处理相比,籽粒氮含量显著提高9.6%—12.8%,磷含量显著提高12.5%—17.9%;籽粒氮、磷、钾的花前营养器官转移量与花后土壤吸收量均有所提高,特别是促进了籽粒中氮、磷素的花后土壤吸收量,分别显著提高了48.8%—50.5%,70.5%—76.2%。（3）与OF处理相比,OFM处理的钾肥农学效率和偏生产力显著提高33.9%和6.2%。OFB处理的氮、磷肥的表观回收率显著提高48.6%和65.5%,氮、钾肥的农学效率显著提高71.3%和51.3%,偏生产力显著提高20.3%和10.0%。（4）经过5年的有机肥、生物有机肥替代化肥处理,土壤肥力（有机质, 全氮, 有效磷, 速效钾）有所提高,表层土壤硝态氮残留显著减少9.6%—23.0%,且2 m土层硝态氮无明显淋溶现象。【结论】有机肥、生物有机肥替代化肥可以提高小麦籽粒对氮、磷、钾的吸收,促进氮、磷素的花后土壤吸收,提高肥料的利用效率,显著降低土壤硝态氮残留量,有助于提升土壤肥力,最终获得较高的经济和环境效益,是旱地麦田高效持续生产和发展绿色农业的一项重要措施。     

减氮适墒对冬小麦土壤硝态氮分布和氮素吸收利用的影响

【目的】针对黄淮冬麦区过量施氮的现象,研究了适量减氮在不同土壤墒情下硝态氮分布以及冬小麦对氮素吸收利用效率和籽粒产量的变化,为该地区小麦生产上科学施用氮肥提供理论依据。【方法】于2014—2015和2015—2016两个小麦生长季,在大田条件下设置3个灌水处理,自然降水(W1)、适墒(W2,70%±5%)、足墒(W3,80%±5%)和3个施氮量处理(不施氮,N1;减氮施肥,N2:195 kg·hm~(-2);常规高量氮肥,N3:270 kg·hm~(-2)),测定了0—100 cm土层硝态氮含量、冬小麦植株氮素吸收转运量和籽粒产量。【结果】0—60 cm土层硝态氮(NO_3-N)的分布随土层加深而减少,随施氮量增加而提高,随土壤墒情的增大而减少;60 cm又出现不同程度的回升,尤其是足墒(W3)加大了NO_3-N的淋溶,N2、N3水平下80—100 cm土层W3平均比W1高出了3.8 mg·kg~(-1)和4.2 mg·kg~(-1);减氮处理(N2)促进了NO_3-N吸收,成熟期0—20 cm土层NO_3-N比开花期平均降幅为2.3 mg·kg~(-1),高氮处理(N3)收获后土层中NO_3-N却有较多的富集。减氮适墒处理(W2N2)显著增加了开花期营养器官氮素积累量(P0.05),并促进氮素向籽粒的有效转运,尤其表现在叶片中;花前氮素转移量和对籽粒的贡献率均达最大,籽粒产量和籽粒中的氮素积累量分别比其他处理平均高出15.4%、27.3%,从而极显著提高了氮素吸收率和生产效率(P0.05)。【结论】本试验条件下,施氮量195 kg·hm~(-2),拔节后土壤相对含水量维持在70%±5%,是兼顾产量、氮肥吸收和生产效率的最佳处理。     

辽宁省4种主要水果矿质元素含量及其膳食暴露评估

【目的】针对辽宁省苹果、梨、桃和葡萄4种主要水果开展矿质元素含量及其风险评估研究,明确主要矿质元素含量水平及其对消费者健康的暴露水平,为水果生产和消费提供科学依据。【方法】从主产区(大连、鞍山、营口、锦州、朝阳、葫芦岛和绥中)共采集包括苹果、梨、桃和葡萄在内的140个样品,采用电感耦合等离子体发射光谱仪测定10种矿质元素含量,应用SPSS17.0数据处理软件对不同矿质元素含量水平及相关性进行分析;并分别以日推荐摄入量(RNI)或适宜摄入量(AI)和可耐受最高摄入量(UL)为评价标准,对不同年龄段人群每日从4种水果中摄入矿质元素的量进行分析和暴露评估;再结合居民平衡膳食宝塔和食物成分表,进行成人全膳食风险评估。【结果】10种矿质元素的平均含量由高到低依次为:K(367.68 mg·kg~(-1))P(122.65 mg·kg~(-1))Mg(78.93 mg·kg~(-1))Ca(76.36 mg·kg~(-1))Na(12.37 mg·kg~(-1))B(3.03 mg·kg~(-1))Fe(2.86 mg·kg~(-1))Cu(1.17 mg·kg~(-1))Mn(1.02 mg·kg~(-1))Zn(0.82 mg·kg~(-1)),变异系数范围为27.80%(Mg)—82.05%(Cu);4种水果的K和Mg之间均呈极显著正相关,所测10种矿质元素之间的相关性以正相关为主;不同年龄组人群从4种水果中摄入的矿质元素的量占其RNI或AI的比值分析表明,K元素的比值根据年龄段由低到高呈下降趋势,其余元素按照年龄段变化呈现降-升-降的趋势。Fe最大比值位于4—7岁年龄段,比值为6.54%,其余元素均在2—4岁年龄段比值最高,其中Cu高达83.30%,Mg达11.01%,P、K、Zn、Ca、Na依次为8.57%、8.43%、4.25%、2.46%和0.39%。来自4种水果的膳食风险评估结果表明,Cu元素在2—4岁人群中的平均风险指数和最大风险指数分别为12.50%和37.02%,除Cu以外,来自4种水果的矿质元素摄入风险指数均很低,风险指数远小于100%,风险指数的范围为0.33%(Zn)—13.40%(Mn);用UL为评价标准计算成人全膳食风险,风险评估结果由高到低分别为Mn(53.82%)Fe(49.93%)P(46.27%)Ca(35.23%)Zn(33.50%)Cu(28.61%),风险均低于100%。【结论】4种水果中大量元素K、P、Mg、Ca的含量远高于其他微量元素,水果中矿质元素之间以协同作用为主。各类人群从4种水果摄入矿质元素的量是安全的,Cu元素的风险指数高于其他元素,需重点关注。成人从全膳食中摄入矿质元素的量不会构成健康风险。     

重庆三峡库区鲍威尔脐橙花期叶片矿质营养诊断

【目的】通过对重庆三峡库区江津和奉节鲍威尔脐橙果园叶片矿质元素测定并进行叶片营养状况诊断,为鲍威尔脐橙高产优质施肥方案的制定提供依据。【方法】以重庆三峡库区江津和奉节40个代表性12年生枳橙砧鲍威尔脐橙小区植株为试材,通过测定盛花期叶片中氮（N）、磷（P）、钾（K）、钙（Ca）、镁（Mg）、铁（Fe）、铜（Cu）、锰（Mn）、锌（Zn）元素的含量和小区产量,运用叶片营养组分分析法(CND)、诊断施肥综合法(DRIS)和标准含量适宜偏差百分数法(DOP)3种方法对两个地区低产组叶片营养状况进行诊断。【结果】根据CND拐点法确定高产园划分临界值为330 t·hm^-2,其中仅有奉节地区6个小区满足此条件,占总样本15.0%,同时依据高产组叶片N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu和Zn等各营养元素含量范围确定上述元素适宜值分别为N(2.0±0.1)%、P(0.12±0.01)%、K(2.1±0.5)%、Ca(3.1±0.4)g·kg^-1 DW、Mg (0.31±0.03)g·kg^-1 DW、Fe(36.6±13.1)mg·kg^-1 DW、Mn (51.4±21.6)mg·kg^-1 DW、Cu(2.2±0.7)mg·kg^-1 DW和Zn(12.3±1.5)mg·kg^-1 DW;建立不同营养元素CND法叶标准参比值为V_N*=3.62±0.07,V_P*=0.78±0.08,V_K*=1.36±0.21,V_Ca*=1.74±0.14,V_Mg*=-0.55±0.10,V_Fe*=-2.74±0.36,V_Mn*=-2.40±0.39,V_Cu*=-5.55±0.32,V_Zn*=-3.78±0.10;依据DRIS法对江津地区筛选出N/K、N/Fe、N/Cu、P/K、P/Fe、P/Cu、K/Fe、K/Cu、Ca/N、Ca/P、Ca/K、Ca/Fe、Ca/Mn、Ca/Cu、Mg/N、Mg/P、Mg/K、Mg/Fe、Mg/Cu、Mn/N、Mn/P、Mn/K、Mn/Mg、Mn/Fe、Mn/Cu、Mn/Zn、Zn/Ca、Zn/Mg、Zn/Fe、Zn/Cu等30个,奉节地区筛选出Ca/K、Mg/K、Mg/Zn、Mn/N、Mn/P、Mn/K、Mn/Ca、Mn/Mg、Mn/Fe、Mn/Cu、Cu/P、Cu/K、Cu/Mg、Cu/Fe等14个叶片营养浓度比值参数;根据叶片矿质元素含量适宜值采用CND、DRIS、DOP 3种方法对奉节低产小区和江津地区橘园盛花期叶片营养诊断。其中,CND法需肥顺序：江津为Ca＞Mg＞N＞P＞Mn,奉节为N＞Ca＞P＞Zn＞Fe＞Mn;DRIS法需肥顺序：江津为Ca＞Mg＞＞Mn＞N＞P,奉节为Zn＞＞Fe＞Ca＞Mn＞N＞Mg;DOP法需肥顺序,江津为Ca＞Mn＞Mg,奉节为Mn＞＞Zn＞Fe＞Ca＞Mg＞N。【结论】3种方法诊断结果表明,果园营养不平衡指数江津地区CND、DRIS、DOP分别为166.5、4 291.0、117.5,奉节低产小区分别为37.2、570.0、14.1,奉节果园营养平衡状况均优于江津,两产区均具有很大的增产潜力。     

长期施用氮磷肥对旱地冬小麦籽粒产量和锌含量的影响

【目的】小麦是中国北方地区的主要粮食作物,主要种植在低锌的石灰性土壤上,其籽粒锌含量普遍偏低,因此小麦籽粒锌营养强化是近年研究的热点。小麦氮磷与锌的吸收利用存在互作效应。利用从2004年起在中国西北旱地潜在缺锌的石灰性土壤上开展的长期定位试验,研究长期氮磷施用下的小麦产量与锌含量的变化。【方法】田间试验采用完全随机区组设计,设不施肥(CK)、单施氮肥(N160,施160 kg N·hm~(-2))、单施磷肥(P100,施100 kg P2O5·hm~(-2))和氮磷配施(N160P100,施160 kg N·hm~(-2)、100 kg P2O5·hm~(-2))4个处理。于2012—2016年连续4年进行田间取样,分析小麦的生物量、产量、产量构成,及锌含量与锌吸收和分配。【结果】与不施肥相比,长期单施氮肥使小麦穗数降低9%,籽粒产量和地上部生物量均降低12%,而籽粒锌含量由不施肥处理的29.4 mg·kg-1提高到42.8 mg·kg-1,提高幅度为46%,籽粒和地上部的锌吸收量分别增加29%和37%,地上部的氮锌比和磷锌比分别降低13%和45%;长期单施磷肥使小麦穗数、籽粒产量和地上部生物量分别增加18%、15%和16%,籽粒锌含量、籽粒和地上部的锌吸收量却分别降低31%、19%和17%,同时地上部的氮锌比和磷锌比分别提高19%和83%;氮磷配施的小麦穗数、籽粒产量和地上部生物量也显著增加,增加幅度分别为40%、46%和38%,籽粒和地上部的锌吸收量还分别提高36%和34%,但籽粒的锌含量仅降低8%,同时地上部的氮锌比和磷锌比分别提高43%和27%。与单施磷肥相比,氮磷配施不仅提高了籽粒产量,还提高了籽粒锌含量,主要原因是施用氮肥能够增加小麦锌吸收,减缓了磷肥对小麦锌吸收的抑制作用。【结论】在生产实践中,单施氮肥虽可以提高小麦籽粒的锌含量,达到食物锌营养强化的目的,但长期单施氮肥会导致土壤养分不平衡,不利于维持和提高小麦产量。长期单施磷肥虽能够提高小麦籽粒产量,但抑制小麦锌吸收,不利于籽粒锌累积,降低籽粒含量。因此,在黄土高原旱地石灰性土壤上,建议合理进行氮磷配施,以保证小麦生产高产优质。     

供磷水平对铁核桃实生苗生长、形态特征及叶片营养元素含量的影响

【目的】探索不同供磷水平对铁核桃（Juglans sigillata Dode）实生苗生长、形态特征及营养元素吸收的影响,为幼龄铁核桃栽培的磷养分管理提供科学依据。【方法】以当年生铁核桃实生苗为材料,以变质岩母质发育的酸性黄壤为培养土,采用土培的方法研究不同供磷水平（有效磷含量分别为5、25、45、65、85、105和125 mg·kg^-1）对铁核桃实生苗植株生长状况、生物量、根冠比、根系形态特性指标和叶片营养元素含量的影响。【结果】土壤有效磷含量低于或高于45 mg·kg^-1处理的植株总生物量和地上部及根系生物量明显减少。45 mg·kg^-1磷水平处理的铁核桃实生苗整株鲜重和干重达到最大,分别为183.07 g/株和109.84 g/株,其根系发育最好;125 mg·kg^-1磷水平处理的整株鲜重和干重最小,分别只有66.93 g/株和40.16 g/株,根系发育最差。磷水平高于45 mg·kg^-1后,随磷水平的增加对植株生长的抑制作用明显增强,这种抑制作用比低磷水平处理更加明显。植株的根冠比以5 mg·kg^-1磷水平处理的最大,达到1.34;以45 mg·kg^-1处理的最小,仅为1.07。在有效磷含量为5、25和45mg·kg^-1的处理中,随磷水平的提高,植株的高度、地上部基径、总叶面积、根系总长度、根系总表面积、根系总体积、根的平均直径、总根尖数、根系分型维数、主根长度、侧根长度、侧根数量、整株根长度密度和根质量密度明显增大,磷水平高于45 mg·kg^-1的处理上述指数都明显降低,以125 mg·kg^-1磷水平处理为最小。土壤供磷水平的提高能够明显增大植株叶片中磷、钙、镁、锰和铜元素含量;随磷水平的提高,叶片中氮、钾、铁、锌和硼元素的含量与供磷水平呈先升高后降低的趋势;供磷水平低于45 mg·kg^-1会造成叶片中磷、镁、锰和铜元素的缺乏,供磷水平高于45 mg·kg^-1会导致这些元素的过量累积。在供磷水平高于或低于45 mg·kg^-1的条件下,植株叶片中氮、钾、铁、锌和硼元素的含量明显降低。【结论】在变质岩母质发育的酸性黄壤条件下,土壤磷有效磷含量为45 mg·kg^-1的条件最有利于铁核桃实生苗的生长和对营养元素的吸收,根系形态特性明显改善,供磷水平过低或过高对植株根系的发育和地上部的生长都有明显的抑制作用,其中磷水平过高对植株生长产生的抑制作用比低磷条件下更加明显。     

不同苹果品种果实矿质元素含量的因子分析和聚类分析

【目的】研究不同苹果品种果实矿质元素含量特征,为苹果营养功能评价、苹果消费以及苹果育种亲本选择等提供科学依据。【方法】以125个品种的苹果果实为试材,测定K、P、Mg、Ca、Zn、Cu和Mn 7种矿质元素指标,应用因子分析和聚类分析对矿质元素含量进行分析。【结果】7种矿质元素的平均含量由高到低依次为:K(1 112.72 mg·kg~(-1))P(119.59 mg·kg~(-1))Mg(65.69 mg·kg~(-1))Ca(56.96 mg·kg~(-1))Zn(0.69 mg·kg~(-1))Cu(0.66 mg·kg~(-1))Mn(0.63 mg·kg~(-1)),变异系数范围为19.4%(Mg)—43.9%(Cu)。K、P、Mg、Ca之间存在显著差异(P0.05),Zn、Cu、Mn之间差异不显著。K-S检验表明7种矿质元素含量均服从正态分布。因子分析结果表明,苹果的特征矿质元素为Cu、K、Mg、P和Mn,提取的4个公因子累积方差贡献率为86.30%,因子1(F1)主要综合了Cu、K、Mg、P 4种矿质元素的信息,得分排名前3位的苹果品种依次为‘秋锦’‘五月’‘国庆’;F2代表Mn元素,排名前3位的苹果品种依次为‘斯塔克矮生’‘春香’和‘黄魁’;F3代表Zn元素信息,排名前3位的苹果品种依次为‘燕山红’‘Szampion’和‘4-23’;F4代表Ca的信息,排名前3位的苹果品种依次为‘新倭锦’‘伏锦’和‘太平洋玫瑰’。综合得分排名前5名的苹果品种由高到低依次为‘秋锦’‘五月’‘新国光’‘北斗’‘长红’。聚类分析将125个苹果品种分为5类,第1类包含9个苹果品种,这些苹果品种Ca很高;第2类包含28个苹果品种,Cu含量较高;第3类包含23个苹果品种,这些苹果品种Zn含量较高;第4类包含44个品种,这些苹果品种Ca、Cu、K、Mg、P、Zn含量均很低;第5类包含21个样品,这些苹果品种K、Mg、Mn、P含量均较高,Zn含量较低。【结论】苹果中K、Mg、Cu、P两两之间分别呈极显著正相关,相关系数均在0.5以上。Cu、K、Mg、P和Mn是苹果的特征矿质元素。不同品种苹果间7种矿质元素的组成存在差异,可分为5类,即高钙品种、高铜品种、高锌品种、高钾镁锰磷品种和低矿质元素品种。     

长期施肥下黑土重金属的演变特征

【目的】探讨长期施肥下黑土重金属的演变特征,为该地区科学施肥和土壤环境保护提供理论依据。【方法】设计长期定位施肥试验：CK（对照,不施肥)、N（氮）、NP（氮磷）、NPK（氮磷钾）、NPKM（氮磷钾+有机肥）和1.5NPKM（1.5倍的NPKM）,共6个处理。试验采集起始（1989年）和各施肥年限（1994、2000、2006、2010、2012年）的耕层（0-20 cm）土壤样品,测定Cu、Zn、Pb、Cd总量和有效态含量,并计算其活化度。【结果】长期施用化肥不影响黑土重金属总量、有效态含量。Pb不受施肥影响,Cu、Zn、Cd受粪肥影响,其总量和有效态都显著增加,Cu和Zn活化度增加,但Cd活化度显著降低（维持在8%-9%,明显低于化肥处理的35%）。长期施用有机肥,重金属演变呈现阶段性。1989-2000年缓慢增加,2000-2010年快速增加,2010年后稳定或缓慢下降。1.5NPKM 3个阶段Cd总量变化分别为0.03 mg·kg^-1·a^-1、0.07 mg·kg^-1·a^-1、-0.13 mg·kg^-1·a^-1;NPKM处理的Cu有效态变化分别为0.11 mg·kg^-1·a^-1、0.53 mg·kg^-1·a^-1、-1.25 mg·kg^-1·a^-1。重金属演变的阶段性是源于粪肥重金属含量的阶段性变化,即养殖方式的变化。金属活化度相关性分析表明：Cu与Olsen-P、Zn与SOM皆显著正相关,而Pb与pH显著负相关;Cd与Olsen-P和SOM显著负相关,与pH显著正相关,意味着Cd对土壤性质的响应更加复杂。【结论】长期施用化肥对重金属演变没有明显影响,长期施用有机肥显著改变了其演变特征,重金属演变呈现出先缓慢增加、然后快速增加、最后稳定或缓慢下降的阶段性变化,而且阶段性演变特征源于粪肥金属含量的阶段性变化。在农业生产中,既要适度增施有机肥又要关注其潜在风险,现有施肥量（30 t·hm^-2）和玉米种植体系下,当地牛粪长期施用仍存在很大风险。     

两大优势产区‘红富士’苹果园土壤和叶片营养诊断研究

【目的】通过对中国环渤海和黄土高原两大优势产区‘红富士’苹果园土壤有效养分和叶片矿质元素含量的测定及营养状况诊断,为苹果园科学施肥提供理论依据。【方法】根据土壤有效养分分级标准及叶片DRIS诊断法,采用DPS V7.05软件进行LSD单因素方差分析和差异性显著分析,对两大产区树龄15—20年的高产（＞37 500 kg•hm-2）、低产（＜37 500 kg•hm-2）园土壤和叶片营养状况进行诊断。【结果】环渤海产区土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾有效养分均值分别为10.9 g•kg-1、73.21 mg•kg-1、70.22 mg•kg-1、169.2 mg•kg-1 ;黄土高原产区土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾有效养分均值分别为11.7g•kg-1、56.46 mg•kg-1、14.91 mg•kg-1、135.78 mg•kg-1 ;除有机质外,碱解氮、速效磷、速效钾有效养分含量为环渤海产区高于黄土高原产区;环渤海产区叶片N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo各养分元素含量均值分别为2.73%、0.18%、1.15%、9.63 g•kg-1、2.86 g•kg-1、87.97 mg•kg-1、124.02 mg•kg-1、13.36 mg•kg-1、15.64 mg•kg-1、35.09 mg•kg-1、0.51 mg•kg-1;黄土高原产区叶片N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo各养分元素含量均值分别为2.72%、0.18%、1.17%、10.23 g•kg-1、2.99 g•kg-1、88.69 mg•kg-1、116.39 mg•kg-1、10.85 mg•kg-1、15.94 mg•kg-1、39.55 mg•kg-1、0.51 mg•kg-1。通过DRIS法对两大优势产区叶片营养诊断结果表明,环渤海产区低产园叶片最缺乏的元素为Ca、K,其次是Fe、N、Zn,最不缺乏的是Cu、Mo;黄土高原产区低产园叶片最缺乏的元素是P、K,其次是N、Zn、Cu等,最不缺乏的是B、Ca。【结论】环渤海、黄土高原产区土壤有效养分状况均为有机质中等偏低、缺氮;环渤海产区富P少K;黄土高原产区贫P缺K。低产园叶片诊断表明,黄土高原产区树体营养平衡状况优于环渤海产区,两产区均具有很大的增产潜力。建议环渤海产区增加K、N、Ca、Fe和Zn施用,黄土高原产区增加P、K、N、Zn、Cu、Mn、Fe施用,同时重视有机肥施用。     

黄土高原半湿润区苜蓿草地土壤干燥化与草粮轮作水分恢复效应

【目的】揭示黄土高原半湿润区苜蓿草地土壤干燥化发生规律与草粮轮作对干燥化苜蓿草地土壤水分恢复效应。【方法】在甘肃镇原试验站实地测定了不同生长年限苜蓿草地与不同类型草粮轮作粮田深层土壤湿度,分析了苜蓿草地土壤干层分布特征与草粮轮作对土壤干层水分恢复效应。【结果】15—28年生苜蓿草地0—1000cm土层土壤湿度平均值为10.20%,土壤干燥化速率为34.2mm·a-1,土壤干层最大分布深度超过了1400cm;苜蓿草地翻耕并轮作3—25年粮食作物后土壤干层湿度能够逐步恢复,土壤干层恢复厚度为583cm,土壤湿度恢复速率为77.3mm·a-1,土壤湿度恢复度达到83.3%。通过草粮轮作方式使15年生苜蓿草地土壤湿度恢复到当地土壤稳定湿度值需要8年以上。【结论】有利于土壤水分恢复的适宜草粮轮作模式是"10年生苜蓿→8年以上轮作粮食作物"。     

外源柠檬酸对石灰性黄壤养分活化及刺梨实生苗养分吸收与生长的影响

【目的】解析外源柠檬酸活化石灰性黄壤养分的作用,探究外源柠檬酸促进石灰性黄壤上的刺梨实生苗对养分吸收及生长的影响,为贵州喀斯特石灰性黄壤地区刺梨栽培的养分调控提供科学依据。【方法】以石灰性黄壤和‘贵农5号’刺梨实生苗为材料,采用盆栽法,设置每kg石灰性黄壤（干土）施入柠檬酸40、80和120 mg 3个处理,探究外源柠檬酸的不同施用量对石灰性黄壤养分的活化和促进刺梨实生苗养分吸收及生长的作用。【结果】外源柠檬酸施入石灰性黄壤后,土壤pH明显降低,有效氮、磷、钾、钙、铁、锌、硼的含量明显增加,其中80 mg·kg^-1柠檬酸处理的有效磷、钾、钙和硼含量增加得最多。120 mg·kg^-1柠檬酸处理的土壤有效氮、铁、锌含量提高的百分率最大,而有效锰、铜的含量明显降低,对土壤交换性镁的含量无明显作用。土壤中的细菌总数和解磷菌及解钾菌的数量随柠檬酸施用量的增大而增多,真菌和放线菌数量随之减少,其中,以80 mg·kg^-1柠檬酸处理的解磷菌和解钾菌的数量为最多。刺梨实生苗的石灰性黄壤培养土施入外源柠檬酸后,明显增强了多种土壤酶的活性,随柠檬酸施入量的增加,土壤的脲酶、硝酸还原酶和铁还原酶的活性随之增强,淀粉酶活性随之降低,80 mg·kg^-1柠檬酸处理的土壤碱性磷酸酶、蛋白酶和蔗糖酶的活性最高。外源柠檬酸施入石灰性黄壤后,土壤中柠檬酸、酒石酸、苹果酸和乙酸的含量明显增加,其中80 mg·kg^-1柠檬酸处理的酒石酸、苹果酸含量和有机酸总量最高,3个处理的草酸含量都明显低于对照。外源柠檬酸施入石灰性黄壤后,刺梨实生苗对N、P、K、Ca、Mg、Fe、Zn、B元素的吸收量明显增加,其中,80 mg·kg^-1柠檬酸处理的刺梨实生苗对上述元素的吸收量最大。刺梨实生苗对Cu的吸收量随柠檬酸施入量的增加无明显改变。外源柠檬酸的施入明显降低了刺梨实生苗根系中柠檬酸和草酸的含量,增加了根系中苹果酸、酒石酸、乙酸和琥珀酸的含量,根系活力和硝酸还原酶、碱性磷酸酶、分泌性碱性磷酸酶、铁还原酶和谷氨酰胺合成酶的活性明显增强,与对照的差异均达到显著水平（P,其中80 mg＜0.05）·kg^-1处理的根系活力、碱性磷酸酶、谷氨酰胺合成酶和根系分泌性碱性磷酸酶的活性最强,硝酸还原酶和铁还原酶的活性随柠檬酸施入量的增加而增强。在施入柠檬酸的石灰性黄壤上,刺梨实生苗的生长、根系发育和根系形态明显改善,其中,80 mg·kg^-1柠檬酸处理的植株生物量、高度、基径、根冠比值、根系总表面积、总体积、总根尖数都最大,3个处理的上述指标均明显大于对照,其差异达到显著水平（P＜0.05）。【结论】外源柠檬酸施入pH＞8的石灰性黄壤后,具有改善土壤生态环境和活化土壤养分的作用,增强多种土壤酶活性,增加土壤中酒石酸、柠檬酸、苹果酸和乙酸的含量,增加细菌总数、解磷菌及解钾菌的数量,促进刺梨实生苗生长。