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长期施肥条件下西南黄壤旱地有效磷对磷盈亏的响应

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应用生态学报 2016年第7期27卷 2321-2328页

作者：李渝刘彦伶张雅蓉申艳张文安蒋太明贵州省农业资源与环境研究所贵阳550006 农业部贵州耕地保育与农业环境科学观测实验站贵阳550006 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081 贵州省农业科学院贵阳550006

以贵州黄壤肥力与肥效长期定位试验为平台,探究有效磷(Olsen-P)与土壤累积磷盈亏、磷肥用量的关系,确定西南黄壤旱地最佳磷肥施肥量,通过Mitscherlich方程模拟作物相对产量对土壤Olsen-P的响应关系,明确西南黄壤旱地的农学阈值.结果表明... 详细信息

以贵州黄壤肥力与肥效长期定位试验为平台,探究有效磷(Olsen-P)与土壤累积磷盈亏、磷肥用量的关系,确定西南黄壤旱地最佳磷肥施肥量,通过Mitscherlich方程模拟作物相对产量对土壤Olsen-P的响应关系,明确西南黄壤旱地的农学阈值.结果表明:施用磷肥可显著提高土壤Olsen-P含量,不同施磷处理间提升幅度主要与磷肥施用量有关;不施磷处理土壤磷素一直处于亏缺状态,施磷处理土壤磷素有盈余,其中全量有机肥配施全量化肥处理(MNPK)作物吸磷量和磷素盈余量最高,同等施磷水平下,与单施化肥处理(NPK)相比,有机肥配施化肥处理(1/4 M+3/4 NPK、1/2 M+1/2 NPK)更能促进作物对磷素的吸收,提高磷素累积利用率.土壤累积磷盈亏与土壤Olsen-P增量呈显著直线相关关系(P<0.05),土壤中磷素每盈余100 kg·hm^(-2),MNPK、1/4 M+3/4 NPK、1/2 M+1/2 NPK、NPK处理Olsen-P分别增加16.4、13.0、21.4、5.6 mg·kg^(-1),有机肥与化肥配施能有效增加土壤Olsen-P含量.西南黄壤旱地Olsen-P的农学阈值为22.4 mg·kg-1;土壤每年磷盈亏和Olsen-P含量与磷肥施用量呈极显著正相关关系(P<0.01),磷肥用量(纯P)为每年33.3 kg·hm^(-2)时,土壤磷盈亏呈持平状态,Olsen-P农学阈值对应的施肥量(纯P)为每年45.9 kg·hm^(-2).西南黄壤旱地Olsen-P含量主要与施磷水平有关,当年施磷量为45.9 kg·hm^(-2)时可获得最佳的作物产量,磷肥利用率高;当年施磷量高于45.9 kg·hm^(-2)时,作物产量对磷肥用量无响应,大量磷素累积在土壤中,增加了磷素的环境流失风险.西南黄壤旱地长期施用有机肥处理单位累积磷盈余量提升土壤Olsen-P的速率大于单施化学磷肥处理.

关键词：长期施肥有效磷磷盈亏农学阈值

基础地力对黄壤区粮油高产、稳产和可持续生产的影响

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中国农业科学 2017年第8期50卷 1476-1485页

作者：黄兴成石孝均李渝张雅蓉刘彦伶张文安蒋太明贵州省土壤肥料研究所贵州省农业科学院农业部贵州耕地保育与农业环境科学观测实验站西南大学资源环境学院

【目的】黄壤是中国重要的地带性土壤,黄壤区粮油作物的高产、稳产和可持续生产对于地区粮食安全和经济民生至关重要。研究黄壤区主要粮油作物基础地力特征,评价地力对粮油作物高产、稳产和可持续生产的影响,为黄壤耕地地力保育和区域... 详细信息

【目的】黄壤是中国重要的地带性土壤,黄壤区粮油作物的高产、稳产和可持续生产对于地区粮食安全和经济民生至关重要。研究黄壤区主要粮油作物基础地力特征,评价地力对粮油作物高产、稳产和可持续生产的影响,为黄壤耕地地力保育和区域作物绿色生产提供依据。【方法】依托于2006—2013年测土配方施肥项目在黄壤区开展的3 515个田间试验(马铃薯434个、油菜525个、玉米1 318个、水稻1 238个),调查每个试验点无肥对照(CK)和氮磷钾肥(N2P2K2)处理作物产量;基于作物估计方法,分析了粮油基础地力产量和地力贡献率特征;采用直线拟合和边界线分析评价了基础地力对作物施肥产量及产量差的影响;采用稳定性指数和可持续性指数评估了基础地力对产量稳定性和可持续性的影响。【结果】黄壤区马铃薯、油菜、玉米和水稻平均基础地力产量分别为10.8、1.13、4.57和5.73 Mg·hm,平均地力贡献率分别为50.8%、49.0%、59.0%和70.8%;基础地力产量越高,地力对作物施肥产量的贡献率越大。作物施肥产量与基础地力产量显著正相关,马铃薯、油菜、玉米和水稻施肥产量与基础地力产量的直线拟合方程决定系数分别为0.476、0.284、0.382和0.366(P<0.001)。边界线分析结果表明,马铃薯、油菜、玉米和水稻4种作物的施肥产量潜力分别为42.8、4.07、11.8和12.4 Mg·hm;随着基础地力的提升,作物施肥产量差降低,产量的稳定性和可持续性增加。【结论】提升基础地力能够提升作物施肥产量,降低产量差,有利于黄壤区粮油作物的高产、稳产和可持续生产。

关键词：黄壤基础地力边界线分析产量差稳定性指数可持续性指数

贵州黄壤小白菜生长、品质、光合特性及氮素利用对新型肥料的响应

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中国生态农业学报 2016年第10期24卷 1320-1327页

作者：赵欢张萌秦松安江勇王正银肖厚军贵州省土壤肥料研究所贵阳550006 农业部贵州耕地保育与农业环境科学观测实验站贵阳550006 贵州师范大学生命科学学院贵阳550006 西南大学资源环境学院重庆400716

为探究不同新型肥料对贵州省酸性黄壤小白菜产量、品质、光合特性及肥料利用的影响,同时筛选出适合贵州黄壤施用的新型肥料产品,以贵州酸性黄壤为基础,通过盆栽试验设置对照(CK,不施氮肥)、西洋复合肥(常规施肥)、保水型功能性肥和稳定... 详细信息

为探究不同新型肥料对贵州省酸性黄壤小白菜产量、品质、光合特性及肥料利用的影响,同时筛选出适合贵州黄壤施用的新型肥料产品,以贵州酸性黄壤为基础,通过盆栽试验设置对照(CK,不施氮肥)、西洋复合肥(常规施肥)、保水型功能性肥和稳定性缓释肥4个处理,研究了新型肥料对小白菜产量、品质、光合特性以及养分吸收利用的影响。结果表明:施用保水型功能性肥和稳定性缓释肥可显著增加小白菜播种后34 d的生物量,较常规施肥处理相比鲜重分别增加4.16%和22.28%,干重分别增加41.55%和62.35%;施用新型肥料还可以改善小白菜的营养品质,与常规施肥处理相比,保水型功能性肥可显著降低硝酸盐含量18.61%,而还原性糖、V_c和游离氨基酸含量分别增加25.74%、130.95%和16.91%;而稳定性缓释肥则使硝酸盐、还原糖和Vc含量分别提高26.68%、15.35%和50.00%,但是游离氨基酸含量则较常规施肥相比降低14.43%;而且新型肥料还增强了小白菜叶片的光合能力(净光合速率Pn、气孔导度gs、胞间CO_2浓度Ci以及蒸腾速率Tr),其中以稳定性缓释肥处理的小白菜光合能力最佳,且气孔因素是导致净光合速率增加的主要原因。施用新型肥料小白菜对氮素的吸收显著增加,氮肥利用效率显著提高,新型肥料处理的氮肥农学效率(AEN)、偏生产力(PFPN)、生理利用率(PE_N)和表观利用率(REN)平均分别为48.30 kg·kg^(-1)、59.85 kg·kg^(-1)、95.46 kg·kg^(-1)和52.79%,以稳定性缓释肥处理的氮肥利用效率最佳,尤其是氮肥表观利用率达66.66%。此外,相关性分析结果显示,小白菜产量与叶片净光合速率P_n、气孔导度g_s以及蒸腾速率T_r均呈显著正相关关系,说明提高小白菜叶片的气体交换参数P_n、g_s和T_r可以增加小白菜产量;同时小白菜叶片氮含量与氮肥生理利用率和氮肥表观利用率存在极显著相关性,r值分别为-0.937和0.978,表明增加小白菜叶片氮含量可以提高小白菜对氮肥的利用效率。综上所述,新型肥料对贵州酸性黄壤上小白菜的生物增产效应以及光合特性提高等效果显著,可为将来在贵州农业生产中推广应用提供参考和理论依据。

关键词：酸性黄壤小白菜新型肥料生物量光合特性氮肥利用效率

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贵州辣椒脉斑驳病毒的检测及株系分化研究

南方农业学报 2017年第7期48卷 1220-1224页

作者：王莉爽陈小均何海永谭清群陈文黄露杨学辉贵州省植物保护研究所贵阳550006

【目的】明确贵州辣椒脉斑驳病毒(Chilli veinal mottle virus,Chi VMV)的分布和遗传进化情况,为该病毒的基因功能及其与宿主植物互作关系研究提供科学依据。【方法】采用反转录PCR(RT-PCR)对采自贵州贵阳、遵义、黔西和大方的疑似Chi ... 详细信息

【目的】明确贵州辣椒脉斑驳病毒(Chilli veinal mottle virus,Chi VMV)的分布和遗传进化情况,为该病毒的基因功能及其与宿主植物互作关系研究提供科学依据。【方法】采用反转录PCR(RT-PCR)对采自贵州贵阳、遵义、黔西和大方的疑似Chi VMV辣椒样品进行扩增并测序;运用DNAMAN和MEGA对Chi VMV CP基因和和3'-UTR进行序列拼接及分析,并构建系统发育进化树。【结果】从39份疑似Chi VMV辣椒样品中检测出7份阳性样品,检出率为17.95%。将贵州Chi VMV株系的部分CP基因和3'-UTR序列在NCBI中进行核苷酸序列比对,发现其与来源于四川辣椒上的Chi VMV株系的同源性最高,为99%,与我国其他省份Chi VMV株系同源性大于90%;构建的系统发育进化树表明贵州株系与四川和云南株系亲缘关系最近。【结论】贵州Chi VMV株系存在明显的株系分化现象。

关键词：辣椒辣椒脉斑驳病毒株系分化贵州

高羊茅Fa6-SFT基因克隆、亚细胞定位及表达分析

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植物生理学报 2020年第4期56卷 759-770页

作者：陈锡赵德刚陈莹刘晓霞袁旸旸王小利贵州省农业科学院草业研究所贵阳550006 山地植物资源保护与种质创新教育部重点实验室贵阳550025 贵州大学喀斯特山区植物资源利用与育种国家地方联合工程研究中心贵阳550025

蔗糖:果聚糖-6-果糖基转移酶(sucrose:fructan 6-fructosyl-transferase, 6-SFT)是禾本科植物中果聚糖合成的关键酶,在植物抵御干旱、低温、盐胁及氮胁等非生物逆境胁迫中起着十分重要的作用。为了探讨‘黔草1号’高羊茅(Festuca arundi... 详细信息

蔗糖:果聚糖-6-果糖基转移酶(sucrose:fructan 6-fructosyl-transferase, 6-SFT)是禾本科植物中果聚糖合成的关键酶,在植物抵御干旱、低温、盐胁及氮胁等非生物逆境胁迫中起着十分重要的作用。为了探讨‘黔草1号’高羊茅(Festuca arundinacea)中6-SFT基因的分子机制,利用RT-PCR结合RACE技术(rapid amplification of cDNA ends)从高羊茅中克隆了6-SFT基因。序列分析显示, cDNA全长为2 375 bp,包含一个完整的开放阅读框1 860 bp,编码蛋白含有620个氨基酸,命名为Fa6-SFT。理化性质分析显示,其蛋白分子质量为68.20 kDa,理论等电点pI为5.61,属于酸性蛋白。保守结构域分析发现,由该基因推导的氨基酸序列具有糖基水解酶32 (glycosyl hydrolase family 32, GH32)家族保守结构域。蛋白多重序列比对及进化树分析发现,高羊茅Fa6-SFT与猫尾草、黑麦草和毒麦亲缘关系最近。亚细胞定位显示Fa6-SFT主要定位于细胞核和细胞膜。实时荧光定量PCR检测分析表明,干旱、高温、盐胁迫和氮胁迫等非生物胁迫均能调控Fa6-SFT基因的表达,推测高羊茅Fa6-SFT可能与非生物逆境胁迫密切相关。

关键词： Fa6-SFT 基因克隆生物信息学分析亚细胞定位表达分析

长期氮磷钾肥配施对贵州黄壤玉米产量和土壤养分可持续性的影响

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应用生态学报 2017年第11期28卷 3581-3588页

作者：刘彦伶李渝张雅蓉黄兴成张文安蒋太明贵州省农业科学院土壤肥料研究所贵阳550006 农业部贵州耕地保育与农业环境科学观测实验站贵阳550006 贵州省农业科学院贵阳550006

为明确长期氮磷钾肥配施下贵州典型黄壤玉米产量、氮磷钾肥增产效应及土壤养分的演变特征,利用国家贵阳黄壤肥力与肥效长期定位试验,研究氮磷钾平衡施肥(NPK)与缺素施肥(N、NK、NP、PK)对玉米相对产量、氮磷钾肥增产贡献率及土壤氮磷钾... 详细信息

为明确长期氮磷钾肥配施下贵州典型黄壤玉米产量、氮磷钾肥增产效应及土壤养分的演变特征,利用国家贵阳黄壤肥力与肥效长期定位试验,研究氮磷钾平衡施肥(NPK)与缺素施肥(N、NK、NP、PK)对玉米相对产量、氮磷钾肥增产贡献率及土壤氮磷钾素养分可持续性指数等的影响.结果表明:氮磷钾平衡施肥有显著增产效果,玉米相对产量均值为:NPK>NP>NK>PK>CK;氮、磷、钾肥增产贡献率和农学利用率均为氮肥>磷肥>钾肥,施肥依存度为氮、磷、钾肥配施>氮肥>磷肥>钾肥,但缺磷处理(NK)玉米相对产量以每年1.4%的速度极显著下降,磷肥贡献率和依存度则以每年2.3%和1.4%的速度极显著上升,最终磷肥对玉米生产的影响逐渐与氮肥持平;缺磷处理土壤p H值和有机质含量均最低,而缺氮处理则较高;施用化学磷肥可提高黄壤磷素可持续性指数,但氮肥和钾肥对黄壤氮素和钾素可持续性指数无显著影响.综上,平衡施肥是贵州典型黄壤地区玉米高产的重要保障,其中磷肥与氮肥同等重要,但长期单施化肥尤其是缺磷处理不利于黄壤养分的可持续利用.

关键词：黄壤长期氮磷钾肥配施相对产量土壤养分可持续性指数

新型肥料对小白菜养分积累特征及黄壤酶活性的影响

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中国农业科技导报 2018年第6期20卷 142-152页

作者：张萌赵欢肖厚军王正银芶久兰秦松贵州省农业科学院土壤肥料研究所农业部贵州耕地保育与农业环境科学观测实验站贵阳550006 西南大学资源环境学院重庆400716

新型肥料通过不同的作用机理使其养分释放特性与作物养分需求相吻合,是实现我国化肥减施增效的重要技术之一。采用盆栽试验,研究了保水型(BSX)和稳定型(WDX)两种新型肥料对贵州黄壤区小白菜氮、磷、钾素积累特征、土壤酶活性及肥料回收... 详细信息

新型肥料通过不同的作用机理使其养分释放特性与作物养分需求相吻合,是实现我国化肥减施增效的重要技术之一。采用盆栽试验,研究了保水型(BSX)和稳定型(WDX)两种新型肥料对贵州黄壤区小白菜氮、磷、钾素积累特征、土壤酶活性及肥料回收利用率的影响。结果表明:小白菜N、P和K养分积累特征均符合Logistic方程,其中BSX和WDX处理的N素和P素积累以及WDX处理的K素积累方程决定系数均达到显著或极显著水平。与普通复合肥(FHF)处理相比,两种新型肥料使小白菜N素和K素积累发生后移,且养分快速积累持续期△t明显缩短,最大积累速率V_(max)明显提高,可满足小白菜"前促后稳"的养分需求规律,并实现养分短时间内的高效利用。两种新型肥料显著降低了土壤磷酸酶活性,BSX处理的过氧化氢酶活性则显著高于WDX处理。稳定型(WDX)缓释肥的氮肥回收利用率为78.22%,显著高于FHF和BSX处理,但磷肥回收利用率和钾肥回收利用率处理间差异不显著。土壤脲酶对N、P和K素养分积累影响显著,土壤磷酸酶和过氧化氢酶则分别对P、K素和N、K素积累影响明显。因此,保水型和稳定型缓释肥均适用于贵州小白菜的栽培,综合来看以稳定型缓释肥的效果最佳。

关键词：新型肥料小白菜养分积累特征土壤酶活性回收利用率

生物炭与脲酶抑制剂及保水剂配施对贵州辣椒的影响

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核农学报 2019年第6期33卷 1232-1239页

作者：张萌赵欢肖厚军魏全全芶久兰王丽希贵州省农业科学院土壤肥料研究所/农业农村部贵州耕地保育与农业环境科学观测实验站贵州贵阳550006 辽宁中科生物工程股份有限公司辽宁本溪117000

为探究生物炭与不同土壤添加剂配施在贵州黄壤辣椒上的施用效果,采用大田试验,选用酒糟生物炭、脲酶抑制剂和保水剂作为供试材料,研究增施生物炭(FB)、生物炭与脲酶抑制剂(FBU)或保水剂(FBW)两两配施、生物炭与脲酶抑制剂和保水剂(FBUW... 详细信息

为探究生物炭与不同土壤添加剂配施在贵州黄壤辣椒上的施用效果,采用大田试验,选用酒糟生物炭、脲酶抑制剂和保水剂作为供试材料,研究增施生物炭(FB)、生物炭与脲酶抑制剂(FBU)或保水剂(FBW)两两配施、生物炭与脲酶抑制剂和保水剂(FBUW)三者同时施用对辣椒产量、品质、养分吸收累积、肥料利用率和经济效益的影响。结果表明,与常规施肥(F)相比,增施土壤添加剂可显著增加辣椒鲜产,增加幅度17.91%～28.74%,产值增加20 351～29 700元·hm^(-2),增幅为167.14%～243.93%,其中以三者同时施用(FBUW)效果最佳,达到20 938 kg·hm^(-2);生物炭与脲酶抑制剂或(和)保水剂配施可降低辣椒果实中硝酸盐含量6.32%～34.00%,以FBUW降幅最大,且三者同时施用还可显著提高果实中的游离氨基酸含量;与F相比,增施土壤添加剂使氮、磷、钾肥的表观利用率分别提高了4.13～10.80个百分点、-0.98～8.72个百分点和6.36～27.56个百分点,而氮、磷、钾肥的农学效率则分别提高了8.09～12.98、16.18～25.97和8.99～14.42 kg·kg^(-1),均以FBUW最佳;与F相比,增施土壤添加剂后的辣椒纯收入提高了0.83%～23.21%,以FBUW效果最佳。综上,在常规施肥基础上,生物炭、脲酶抑制剂和保水剂三者同时配施产生的协同效应优于单独施用或两两配施。本研究结果为土壤添加剂在贵州黄壤辣椒高产栽培技术中的应用提供了理论依据。

关键词：辣椒生物炭脲酶抑制剂保水剂

长期施肥对黄壤性水稻土磷平衡及农学阈值的影响

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中国农业科学 2016年第10期49卷 1903-1912页

作者：刘彦伶李渝张雅蓉张文安蒋太明贵州省农业资源与环境研究所农业部贵州耕地保育与农业环境科学观测实验站贵州省农业科学院

【目的】研究长期施肥条件下土壤有效磷(Olsen-P)的演变特征及土壤磷素的累积状况,分析土壤磷素累积与土壤有效磷的响应关系,明确Olsen-P的农学阈值及合理磷肥施用量,为西南黄壤地区科学施用磷肥提供理论依据。【方法】以贵州黄壤肥力... 详细信息

【目的】研究长期施肥条件下土壤有效磷(Olsen-P)的演变特征及土壤磷素的累积状况,分析土壤磷素累积与土壤有效磷的响应关系,明确Olsen-P的农学阈值及合理磷肥施用量,为西南黄壤地区科学施用磷肥提供理论依据。【方法】以贵州黄壤肥力与肥料长期定位试验为平台,选择试验中6个处理分别是不施肥(CK)、偏施氮钾肥(NK)、常量氮磷钾肥(NPK)、常量有机肥(M)、减1/2有机肥+减1/2氮磷钾肥(1/2 M+1/2 NPK)和常量有机肥+常量氮磷钾肥(MNPK)。分析西南黄壤性水稻土19年(1995—2013)土壤Olsen-P含量与植株吸磷量,研究土壤Olsen-P的变化规律及土壤累积磷盈亏状况,通过Mitscherlich方程模拟作物相对产量对土壤Olsen-P的响应关系,明确西南黄壤性水稻土的农学阈值,并分析Olsen-P与施肥量之间的关系。【结果】长期施用磷肥处理可显著提高土壤Olsen-P含量,各施磷处理Olsen-P年增长速率在0.72—2.47 mg·kg-1·a-1,其中MNPK处理Olsen-P增长速率最大,NPK处理最小,主要与施肥量的高低有关;有机肥配施化学磷肥比单施化学磷肥和单施有机肥更能有效地促进作物对磷素的吸收;不施磷处理土壤磷素一直处于亏缺状态,施磷处理土壤磷素盈余量为176—1 200kg·hm-2,其中MNPK处理磷素盈余量最高;土壤累积磷盈余量与土壤Olsen-P增量呈显著线性相关,土壤中磷素每盈余100 kg·hm-2,NPK、M、1/2M+1/2NPK、MNPK处理Olsen-P含量分别提高4.0、2.0、3.2和2.0 mg·kg-1;土壤每年磷盈亏和Olsen-P含量与磷肥施用量呈极显著正相关关系,磷肥用量(纯P)17.4 kg·hm-2时土壤磷盈亏呈持平状态,西南黄壤性水稻土Olsen-P的农学阈值为15.8 mg·kg-1;对应的施肥量(纯P)为每年37.2 kg·hm-2·a-1。【结论】土壤有效磷随土壤磷素盈余而变化,同时与磷素投入量密切相关,当磷肥用量(纯P)为17.4 kg·hm-2·a-1土壤磷素呈持平状态。当磷肥用量(纯P)为37.2 kg·hm-2·a-1时,可获得较高作物产量,磷肥当季利用率高,且磷素在土壤中累积较少。当磷肥用量(纯P)大于37.2 kg·hm-2·a-1时,作物产量对磷肥用量无响应,大量磷素累积在土壤中,增加土壤磷素的流失风险。土壤中累积磷盈余量一定的情况下,西南黄壤性水稻土长期单施化学磷肥提升土壤Olsen-P的速率大于施用有机肥处理。

关键词：长期施肥黄壤性水稻土有效磷磷盈亏农学阈值