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1.
为深入理解未来大气CO2浓度升高背景下草地生态系统结构与功能响应土壤亏缺的潜在机理,该研究利用可精准控制CO2浓度的大型人工气候室,探讨了正常CO2浓度400 μmol/mol、升高CO2浓度800 μmol/mol和素供应水平(0.004、0.012、0.02、0.06、0.1和0.5 mmol/L)对黑麦草气孔特征及其气体交换过程的影响。结果表明,CO2浓度升高使供水平0.1和0.5 mmol/L的气孔密度增加约35%(P=0.012)和25%(P<0.001),但却减小气孔开度13%(P=0.002)和12%(P=0.005),且导致供水平为0.06 mmol/L的黑麦草气孔分布更加规则。同时,CO2浓度升高还导致供水平0.1和0.5 mmol/L的净光合速率显著增加8.6%(P=0.002)和15.8%(P<0.001),从而提高黑麦草的水分利用效率。另外,不同供水平明显改变了植株生物量及其分配,且高浓度CO2对较高水平时地上生长产生更强的施肥效应。研究结果将为深入理解草地生态系统对大气CO2浓度升高和土壤素亏缺的响应机理提供理论依据和数据支撑。  相似文献   
2.
长期不同施肥模式下碱性土有效磷对磷盈亏的响应   总被引:2,自引:1,他引:1  
  【目的】   素易于在土壤中固定,碱性土壤更甚,影响着肥的肥效和利用效率。研究长期施用肥对我国北方碱性土有效盈亏的影响,为碱性土地区合理施用肥提供理论依据。   【方法】   本研究是基于河北、北京、山东、天津、河南和山西的6个冬小麦?夏玉米轮作长期定位施肥试验,试验周期为1991—2011年。所有定位施肥试验均设有不施肥 (P0)、单施化学肥 (P)、化肥配施秸秆 (P+S)、单施有机肥 (M)、化肥配施有机肥 (P+M) 5个处理,施方式和施量不同。分析了土壤有效、作物产量、有机质、pH随时间的变化特征,计算了土壤有效含量与作物产量、土壤盈亏、肥利用率的关系,用冗余分析得出每100 kg/hm2盈余下土壤有效变量 (有效效率) 的主要影响因素。   【结果】   P0处理土壤亏缺为?357.73~?28.21 kg/hm2,有效含量随种植时间延长下降,下降速率为0.14 mg/(kg·year),此处理下作物产量较低,小麦低于 2000 kg/hm2,玉米低于4000 kg/hm2。4个施肥处理 (P, P+S, M, P+M) 土壤表现为盈余,21年连续施肥总盈余为23.65~860.93 kg/hm2,盈余量顺序为P+M > P > P+S > M。土壤有效含量随种植时间延长上升,年平均上升速率为 P+M [4.85 mg/(kg·year)] > M [1.87 mg/(kg·year)] > P+S [0.65 mg/(kg·year)] > P [0.63 mg/(kg·year)]。施用肥的小麦产量为3399~7880 kg/hm2,4个施肥处理间差异不明显;玉米产量为 4186~9176 kg/hm2,以P+M处理玉米产量最高,P处理最低。土壤有效含量与作物产量的关系可以用Mitscherlich方程模拟 (P < 0.01),小麦和玉米产量随土壤有效含量升高而增加,在土壤有效含量分别达到22.47和20.68 mg/kg后不再增加。小麦P+S处理的肥利用率最高,21年均值为16.17%;玉米以M处理的肥利用率最高,21年均值为16.45%。小麦和玉米肥利用率均随土壤有效含量的升高而上升,以P+S处理上升最快,P+M处理上升最慢。5个处理土壤有效含量与盈亏均呈现极显著 (P < 0.01) 正相关关系。土壤每亏缺P 100 kg/hm2,土壤有效下降0.90 mg/kg;每盈余P 100 kg/hm2,土壤有效含量的增量为M (22.10 mg/kg) > P+M (10.60 mg/kg) > P+S (3.90 mg/kg) >P (2.60 mg/kg)。通过冗余分析发现,土壤有机质能解释土壤有效效率变异的85.0%,是土壤有效效率的主要影响因素。   【结论】   碱性土壤上小麦和玉米的肥利用率随土壤有效含量的增加而提高,长期化肥配施秸秆提高作物肥利用率的效果最佳。土壤有机质是提升土壤累积有效性的最主要因素,因此,长期单施有机肥或者化肥配施有机肥的土壤有效效率较高。长期化肥配施有机肥的潮土有效含量较高,容易造成在土壤中的淋洗和固定,需减少肥总施用量并适当提高有机肥的比例,从而达到农学效益和环境效益的双赢。  相似文献   
3.
不同类型有机物料的有机磷组成及生物有效性   总被引:2,自引:1,他引:1  
  【目的】  研究不同有机物料的有机组成及其作为源施用后的供能力,为化肥的有机替代奠定理论基础。  【方法】  供试有机物料包括粪肥类 (猪粪、羊粪)、绿肥类 (豌豆、苜蓿和绿豆)、秸秆类 (小麦秸秆、玉米秸秆和油菜秸秆)。分析了8种有机物料的全、有机含量和C/P值,采用Bowman-Cole方法测定了有机中的活性 (LOP)、中活性 (MLOP)、中稳性 (MROP) 和高稳性有机 (HROP) 4个组分的含量。用供试的8种有机物料进行了小麦盆栽试验,分析了土壤速效含量、小麦吸量与不同有机物料的有机组成、碳/ (C/P) 值之间的关系。  【结果】  粪肥、绿肥和秸秆中的全含量分别为5.49~5.52、1.19~2.59、0.57~1.07 g/kg,有机物料中有机含量占全的比例在31.3%~55.2%,除绿豆秸秆外,有机含量小于无机。有机中LOP、MLOP、MROP和HROP的平均比例分别为8.5%、45.2%、41.5%和4.9%。LOP平均含量以粪肥类 (175.5 mg/kg) > 绿肥类 (67.03 mg/kg) > 秸秆类 (25.8 mg/kg);以猪粪、绿豆秸秆的MLOP含量相对较高;MROP含量羊粪 > 猪粪 > 苜蓿秸秆 > 绿豆秸秆 > 豌豆秸秆 > 玉米秸秆 > 油菜秸秆 > 小麦秸秆;HROP在粪肥中的含量显著高于其他类型物料。施用绿肥和粪肥显著增加了小麦的吸量和生物学产量,而施用秸秆则不同程度降低了小麦的吸量和生物学产量。小麦吸量与土壤速效含量呈线性正相关关系,与有机物料C/P值呈极显著负相关关系,与LOP、MLOP、MROP呈极显著正相关关系,与HROP相关性不显著;土壤速效与有机物料C/P值呈负相关关系。  【结论】  供试有机物料中的全含量以粪肥类 > 绿肥类 > 秸秆类,无机含量均大于有机含量 (绿豆秸秆除外),有机以中活性和中稳性有机为主。绿肥类和粪肥类物料中含量高、且C/P值较低,作为肥料使用能显著增加土壤速效含量、小麦生物学产量和吸量,可以有效替代一定比例的肥。而秸秆类有机物料含量较低,且C/P值较高,不适宜作为化肥的有机替代物料。  相似文献   
4.
  【目的】  肥施入土壤后大部分转化为与铁氧化物关系密切的Fe-P和O-P,而淹水后土壤中铁的氧化还原过程可能影响与铁氧化物结合的的形态及有效性的变化。研究不同施处理下淹水土壤Fe (II) 、无机组分等的变化,以期明确淹水后土壤无机形态及有效性变化及其与铁氧化还原过程的关系。  【方法】  用不施土壤 (P0) 和连续6年施用P 180 kg/hm2的土壤 (P180) 进行室内模拟培养试验。将土壤装于西林瓶内,加水模拟淹水条件,西林瓶密封后,分别在避光或者光照条件下,于 (30 ± 1)℃恒温培养40天。测定供试土壤以及淹水培养土壤中的速效、无机以及不同形态无机组分含量,测定培养过程Fe (II) 的动态变化,以探讨形态转化与铁氧化还原过程的关系。  【结果】  施用肥显著增加土壤中的速效含量和无机总量,P0处理土壤速效含量为 (7.65 ± 1.65) mg/kg,P180处理土壤速效含量高达 (33.5 ± 2.01) mg/kg。施入土壤中的只有很小部分以Ca2-P存在,主要以Ca10-P、Ca8-P、Al-P和Fe-P形态存在。避光淹水培养后,土壤速效含量增加,P0和P180处理土壤速效含量的增量分别为8.44、2.95 mg/kg。淹水培养降低了土壤Ca8-P含量,提升了Fe-P、O-P、Al-P含量。光照和避光条件下P180处理土壤中Ca8-P含量分别降低106.8、156.2 mg/kg,Fe-P含量分别增加23.4、47.0 mg/kg,O-P含量分别增加64.1、92.9 mg/kg,Al-P含量分别增加38.8、34.7 mg/kg,避光时Ca8-P降幅以及Fe-P和O-P的增量均大于光照条件下。避光条件下,铁还原量和还原最大速率与Ca8-P变化量之间存在显著负相关关系,与Fe-P、O-P增量之间存在显著正相关关系。  【结论】  淹水条件下,石灰性土壤中的Fe (Ⅲ) 还原形成Fe (Ⅱ) 和Fe (Ⅲ) 混合物,增加了铁氧化物的比表面积和吸附点,可促进Ca8-P向O-P、Fe-P和Al-P转化。光照降低了Fe (Ⅲ) 的还原量,可能是Ca8-P向O-P、Fe-P和Al-P转化率低的原因之一。  相似文献   
5.
  【目的】  分析我国北方麦区不同土壤有效水平下,监控施肥后小麦籽粒产量与养分吸收利用变化,为保证减施肥后小麦的丰产、优质、绿色生产提供理论依据。  【方法】  于2018—2020年在我国北方麦区49个地点进行了田间试验。所有试验均设农户施肥(FF)、监控施肥(RF)和监控无(RF-P) 3个处理,监控施肥的(P2O5)肥用量较农户施肥平均减少60 kg/hm2,相当于减少了46%。在小麦成熟期调查了土壤不同素水平下,小麦产量、产量构成、籽粒氮钾含量,并计算了素养分吸收利用率;在小麦收获期,采样测定土壤有效氮钾含量。  【结果】  当土壤有效<15 mg/kg时,小麦产量最低,为5155 kg/hm2;当土壤有效在25~30 mg/kg时,产量达到最高,为7217 kg/hm2;有效过高并不能持续提高小麦产量,反而因穗数、千粒重低导致产量降低。土壤有效<15、15~20、20~25、25~30和>30 mg/kg时,监控施肥处理小麦产量与农户施肥处理相比差异虽然未达显著水平,但小麦的肥吸收效率与肥偏生产力平均分别为1.03和104.7 kg/kg,分别较农户处理显著提高了119.6%和112.2%,籽粒氮钾含量与农户施肥处理相比无显著差异。当土壤有效<15 mg/kg,或速效钾达171和200 mg/kg、有效为15~20和>30 mg/kg时,不施肥小麦显著减产;但土壤速效钾为147和158 mg/kg、有效在20~25和25~30 mg/kg时,不施肥不减产。土壤有效含量越高,小麦籽粒平均氮含量越低、含量越高,籽粒平均钾含量在有效为20~25 mg/kg时达到最高。  【结论】  在北方麦区,过高的土壤有效含量有降低小麦氮素营养的风险,适当降低肥用量在保证产量的同时,还可大幅提高肥的利用率。土壤有效维持在20~30 mg/kg时,减施或不施肥依然可以实现小麦高产,但若速效钾>170 mg/kg时不施肥小麦有减产风险。因此,应基于对小麦目标产量、籽粒养分含量和土壤有效钾的监控,确定合理的肥用量,实现北方麦区化肥减施,小麦稳产提质增效和绿色生产。  相似文献   
6.
  【目的】  素作为植物生长发育过程中必需的大量营养元素之一,因其在土壤中的难移动性使得根系对的获取有限。植物为满足其生长对素的需求,已经进化出一系列相应的机制提高对内部的再利用,以减少肥投入,保证产量的同时实现环境友好。本文以植物内部的高效利用为核心,重点剖析植物有机库与无机库中素的活化再利用的途径,综述释放出的无机在不同组织和器官中的转运过程,并对今后深入研究再利用的有关方向作出展望。  主要进展  植物体内的存在形式主要包括无机和有机两种。植物吸收的多余无机会被暂时储存在液泡中,并在植物缺时外流到胞质以满足植物对的需求,位于液泡膜的酸盐转运蛋白负责无机在液泡和胞质之间的分配。存在于核酸和脂中的有机缺乏时由酶类(核酸酶、脂酶和紫色酸性酸酶等)水解并释放无机以供植物生长需要。植物遭受低胁迫,营养器官(老叶等)中活化的无机由多种酸盐转运蛋白转运到幼叶等新的生长中心被利用,从而显著提高的再利用效率。转运蛋白(PHTs)通过调控向籽粒的运输降低了在禾谷类作物籽粒中的积累,提高了利用效率,同时降低环境风险。  展望  现阶段的研究较为详细地阐述了植物体内素再活化的生理分子机制,但对转运功能蛋白参与特定转运过程的相关研究仍不够全面,比如液泡能调控细胞稳态,目前已鉴定得到的与其外排有关的转运蛋白极少,其调控机制也有待深入探索。国内外关于PHT1、PHT2、PHT3和PHT4蛋白如何将素从源器官转运到库器官缺乏系统的研究。无机库和有机库中的利用对植物应对缺的贡献也鲜有报道。因此,植物体内与再活化后转运利用相关的分子生物学调控机理还需进一步研究。  相似文献   
7.
  【目的】  是作物生长发育所必需的营养元素。在植物体内,多以植酸形式储存在成熟籽粒中。非反刍动物,包括人类,无法消化植酸来获取及植酸螯合的有益元素,籽粒中收获的大量素进入人及动物排泄物,不仅造成资源浪费,也加大了环境风险。因此,培育籽粒低植酸品种是改善作物营养品质、降低素环境风险的重要途径。本文综述作物籽粒的来源,控制籽粒植酸含量的主要生理过程及遗传改良策略等研究进展,为相关领域研究奠定基础。  主要进展  籽粒植酸的积累主要由3步组成,木质部或韧皮部向籽粒转运无机酸盐,籽粒利用无机酸盐合成植酸,植酸被运输至液泡中储存。目前已分离鉴定到负责相关过程的转运蛋白和关键酶及其编码基因,如SULTR3;4、SULTR3;3、PHT1;4蛋白介导无机酸盐向籽粒的转运,MIPS、ITPK、IPK1酶参与植酸的合成,以及MRP蛋白介导植酸合成后的转运储藏。对籽粒低植酸突变体的产量、农艺性状表型及改良策略的优缺点进行比较,籽粒低植酸品种可能存在产量下降、种子萌发率低等不足。  展望  未来可以从特异性修饰籽粒中关键基因的时空表达、发掘关键基因的优良等位变异及针对品种的营养管理3个方向,深入研发籽粒低植酸含量的高产品种,实现资源高效利用。  相似文献   
8.
采用农田小区实地监测法,选择3种耕作措施(免耕处理S1,横坡垄作处理S2,免耕+PAM土壤调节剂处理S3)对土壤面源污染物N、P的拦截作用进行了研究。结果表明:S3处理较S1处理全年径流量和泥沙量降低了42%、47%,S3处理较S1处理全年N、P流失量降低了35%、58%,S2处理较S1处理全年N、P流失降低15%、29%。说明横坡垄作具有很好拦截径流和泥沙的作用,有效降低泥沙中携带的养分含量。同时也表明了PAM在N、P流失过程中起到的吸附作用较明显。  相似文献   
9.
为了改良天津地区养殖黄颡鱼种质,提高经济和生态效益,本研究于2019年引进杂交黄颡鱼新品种‘黄优1号’,采用性状比较的方法,系统研究了试验鱼的生长、抗病和产氮、情况。结果表明:杂交黄颡鱼幼鱼生长速度、增重率显著高于普通黄颡鱼(P<0.05),饵料系数低于普通黄颡鱼,但差异不明显(P>0.05);杂交黄颡鱼的主要死亡病因为体表溃烂和烂鳃,体表溃烂发病情况与普通黄颡鱼无明显差别(P>0.05),烂鳃发病情况明显重于普通黄颡鱼(P<0.05),而其他疾病发病情况明显小于普通黄颡鱼(P<0.05),试验总成活率显著高于普通黄颡鱼;实验鱼体重增加1 kg,杂交黄颡鱼实验组尾水中氨氮、亚硝酸盐、总的增量均显著低于普通黄颡鱼(P<0.05),总氮的增量虽然也小于普通黄颡鱼实验组,但比较结果差异不显著(P>0.05)。因此,本研究认为杂交黄颡鱼‘黄优1号’的生长、抗病和单位增重产氮、量等性能较普通黄颡鱼优良,适合在天津地区推广养殖。  相似文献   
10.
茶园红壤磷素形态组成特点及其影响因素研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
为了解茶园土壤素化学形态特点及的生物有效性,从浙江省境内采集35个代表性茶园红壤,详细鉴定土壤素形态,并与周围的荒地红壤进行比较。结果表明,茶园红壤素以无机为主,有机与无机占全的比例平均分别为27.39%和72.61%,有机占全的比例与土壤有机碳含量呈正相关。茶园红壤有机主要为中度活性有机与中度稳定性有机为主,高度稳定性有机和活性有机占比较低;无机以闭蓄态为主,其次为铁和铝,钙结合态含量较低。Ca2-P、Al-P和Fe-P占全的比例随土壤素积累而提高,施用有机肥可促进茶园红壤有机、Ca2-P和Al-P的形成。与荒坡红壤比较,茶园红壤具较高的有机、Ca2-P和Al-P。土壤有效与Ca2-P、Al-P的相关性最高。  相似文献   
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