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我国柑橘园土壤肥力现状的整合分析

中国土壤与肥料 2024年第7期 19-27页

作者：朱燕君张天赐程金张江周福建农林大学资源与环境学院/国际镁营养研究所福建福州350002

为明确我国柑橘主产区土壤肥力现状,探寻影响柑橘生长的土壤养分限制因子,为柑橘养分管理提供重要参考依据,收集公开发表柑橘园土壤养分文献并对其进行整合分析,分析土壤养分含量及丰缺状况,并开展土壤综合肥力指数评价。结果表明:我国... 详细信息

为明确我国柑橘主产区土壤肥力现状,探寻影响柑橘生长的土壤养分限制因子,为柑橘养分管理提供重要参考依据,收集公开发表柑橘园土壤养分文献并对其进行整合分析,分析土壤养分含量及丰缺状况,并开展土壤综合肥力指数评价。结果表明:我国柑橘园土壤pH平均为5.53,有机质含量平均为17.6g/kg,碱解氮、有效磷和速效钾含量平均分别为92.3、60.1和162mg/kg,交换性钙和交换性镁含量平均分别为1294和161mg/kg,有效铁、锰、铜、锌、硼和钼含量平均分别为58.3、39.5、2.97、3.54、0.46和0.29mg/kg。56.0%的橘园土壤pH镁处于中等以下水平,63.6%的橘园土壤有效硼含量处于缺乏水平,50%以上的橘园土壤有机质、有效磷、速效钾和微量元素含量(有效硼除外)处于中等以上水平。我国柑橘园土壤综合肥力指数平均为0.52,鄂西一湘西柑橘优势区土壤综合肥力指数为0.56,显著高于浙一闽一粤(0.51)和赣南一湘南一桂北(0.47)柑橘优势区;赣南一湘南一桂北显著低于长江上中游(0.53)柑橘优势区,不同柑橘优势区7.14%~32.3%的柑橘园土壤综合肥力指数在中等以下水平。我国柑橘园土壤有效磷、速效钾和微量元素含量(有效硼除外)处于中等偏上水平,橘园土壤肥力潜在限制因子主要是土壤酸化,碱解氮、交换性钙和有效硼含量低。因此,在柑橘生产中,应注意添加碱性肥料或石灰改善土壤酸化,通过增施有机肥,优化氮肥、钙肥和硼肥管理,缓解土壤缺氮、缺钙以及缺硼问题。不同柑橘优势区要因地制宜,结合相应的农事管理措施,提高柑橘园土壤肥力,促进柑橘提质增效,从而实现柑橘产业可持续发展。

关键词：柑橘土壤综合肥力指数整合分析

缺镁对柑橘苗铁的吸收及亚细胞分布和化学形态的影响

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园艺学报 2022年第5期49卷 973-983页

作者：贾亚敏徐浩胡文朗王玉雯叶欣陈立松李延郭九信福建农林大学资源与环境学院福建省土壤环境健康与调控重点实验室福州350002 福建农林大学资源与环境学院国际镁营养研究所福州350002

鉴于中国柑橘主要生长在缺镁(Mg)富铁(Fe)的酸性红壤区,为揭示缺Mg对柑橘苗Fe的吸收、亚细胞分布和化学形态的影响,以‘雪柑’柑橘实生苗为材料进行温室沙培,设置缺镁和施镁(0和2 mmol·L^(-1) Mg^(2+))两个处理,培养11个月后测定生物... 详细信息

鉴于中国柑橘主要生长在缺镁(Mg)富铁(Fe)的酸性红壤区,为揭示缺Mg对柑橘苗Fe的吸收、亚细胞分布和化学形态的影响,以‘雪柑’柑橘实生苗为材料进行温室沙培,设置缺镁和施镁(0和2 mmol·L^(-1) Mg^(2+))两个处理,培养11个月后测定生物量和各器官、各亚细胞中Fe含量以及各器官中不同化学形态的Fe含量,并计算其累积和分配。与施镁处理相比,缺镁处理柑橘苗总生物量降低了40.32%,其中叶、茎和根分别下降了34.90%、39.61%和47.17%;缺镁处理显著增加各器官的Fe含量,叶、茎和根分别增加了25.32%、31.06%和53.94%,且两种处理植株的Fe均在根中大量累积,分配率均超过75%;缺镁处理显著增加各器官亚细胞组分中Fe含量,且两种处理各器官Fe含量均为细胞壁>细胞器>细胞可溶性部分,其中细胞壁Fe组分在枝梢叶、上部叶、下部叶和根尖各部位的占比均超过55%;缺镁处理在显著增加根尖器官不同化学形态Fe含量的同时也整体增加叶器官中磷酸态和草酸态Fe含量而降低水溶态Fe含量,且两种处理各器官Fe均以磷酸态和草酸态为主,其在各器官化学形态占比接近50%。

关键词：柑橘幼苗缺镁生物量铁含量亚细胞分布化学形态

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我国柑橘镁营养现状及其生理分子研究进展

果树学报 2019年第11期36卷 1578-1590页

作者：陈欢欢王玉雯张利军罗丽娟叶欣李延陈立松郭九信福建农林大学资源与环境学院·福建省土壤环境健康与调控重点实验室福州350002 福建农林大学资源与环境学院国际镁营养研究所福州350002

镁是植物生长发育所必需的中量元素,镁营养缺乏现象在我国柑橘主产区普遍发生,是制约柑橘产业可持续发展的重要因素之一。笔者从柑橘生产中的镁营养现状和柑橘镁营养生理分子研究进展这2个方面进行总结,系统概述了柑橘生产中的土壤、植... 详细信息

镁是植物生长发育所必需的中量元素,镁营养缺乏现象在我国柑橘主产区普遍发生,是制约柑橘产业可持续发展的重要因素之一。笔者从柑橘生产中的镁营养现状和柑橘镁营养生理分子研究进展这2个方面进行总结,系统概述了柑橘生产中的土壤、植株镁营养现状及原因分析;同时,结合课题组近10 a(年)来的相关研究,主要从植株生长和养分含量、光合作用和碳水化合物的转运、酶活性和抗氧化代谢、有机酸代谢、蛋白代谢和镁转运蛋白、基因表达和microRNA转录调控等方面重点归纳了柑橘镁营养的生理分子研究进展;进而,分别讨论了基于多组学协同研究深度揭示柑橘镁营养的生理分子机制、柑橘镁营养的土壤微生物区系特征及调控柑橘镁营养的潜力和研究方向,并对今后柑橘产业提质增效、绿色发展的养分综合管理的研究和应用提出了展望。

关键词：柑橘镁营养生理分子机制养分综合管理

1985—2015年福建省农牧系统磷素流动特征及影响因素

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中国农业科学 2020年第7期53卷 1419-1431页

作者：刘东晖张世昌杨静黄梦元吴良泉福建农林大学资源与环境学院福建省农田建设与土壤肥料技术总站福建农林大学国际镁营养研究所

【目的】探明福建省农牧系统磷素流动时间变化特征及其影响因素,为实施农牧系统养分资源综合管理和推进农业绿色发展提供科学依据。【方法】通过整理福建省1985—2015年统计年鉴中农牧业产品活动数据和补充文献中农牧业产品养分参数,结... 详细信息

【目的】探明福建省农牧系统磷素流动时间变化特征及其影响因素,为实施农牧系统养分资源综合管理和推进农业绿色发展提供科学依据。【方法】通过整理福建省1985—2015年统计年鉴中农牧业产品活动数据和补充文献中农牧业产品养分参数,结合实地调研,使用NUFER (nutrient flows in food chain, environment and resources use)模型,定量估算1985—2015年福建省种植业和养殖业磷素流动账户平衡、利用率与损失变化特征,明确影响农牧生产系统磷素流动的主要因素。【结果】1985—2015年,福建省农牧生产系统磷素输入总量由63.1 Gg升至196.2 Gg,主要输入项为化肥投入及饲料进口,其中种植业单位面积化肥磷投入量由27.8 kg·hm逐渐上升并稳定于60.4 kg·hm,受福建省种植业及养殖业规模和结构变化影响,本地饲料磷供应量由3.33 Gg降至1.65 Gg,饲料磷进口数量由20.7 Gg增至70.2 Gg;农牧系统输出端,磷素输出总量由45.0 Gg增至90.9 Gg,主要输出项为作物主产品和粪尿损失,其中作物主产品变化较小,由24.3 Gg增至26.7 Gg,粪尿损失磷增加较多,由1.44 Gg增至25.8 Gg;在农牧系统内部,磷素的主要去向为土壤累积,且逐年上升,由18.1 Gg升至106Gg,种植业磷素利用率(PUEc)由36.1%降至16.6%,农牧系统的磷素利用率(PUEc+a)变化趋势与PUEc相仿,逐渐下降并最终维持于15.0%,同时单位农牧产品磷损失由0.3 kg P·kg逐渐上升并稳定于1.3 kg P·kg。在经济发展和种植结构方面,当人均生产总值(GDP)福建省种植业结构特征为经济作物播种面积占比较高,同时单位面积化肥磷投入量较大,养殖业畜禽粪尿循环不充分,导致单位农牧产品磷损失较多,同时磷素利用率偏低。因此,控制磷肥的施用量、增强农牧业废弃物资源化利用程度,将是提高福建省农牧系统磷素利用率,促进农牧业可持续绿色发展的保障。

关键词：磷素 NUFER模型磷素利用率农牧系统经济作物占比

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典型乌龙茶产区氮素平衡状况及减排潜力研究

农业资源与环境学报 2020年第2期37卷 186-194页

作者：穆聪陈晓辉林伟杰胡浩南吴良泉福建农林大学资源与环境学院福州350002 福建农林大学国际镁营养研究所福州350002 浙江大学环境与资源学院杭州310058

为探讨典型乌龙茶产区氮素平衡状况及温室气体减排潜力,基于2015-2017年在福建省安溪县和武夷山市茶园开展的355户农户调研数据和207个土壤数据,采用Boundary line方法,分析了典型乌龙茶产区的氮肥施用特征、氮素平衡状况以及温室气体... 详细信息

为探讨典型乌龙茶产区氮素平衡状况及温室气体减排潜力,基于2015-2017年在福建省安溪县和武夷山市茶园开展的355户农户调研数据和207个土壤数据,采用Boundary line方法,分析了典型乌龙茶产区的氮肥施用特征、氮素平衡状况以及温室气体减排潜力。结果表明:安溪县茶园平均氮肥投入量509.4 kg·hm-2,主要来源于复合肥和尿素,全年氮盈余量479.1 kg·hm-2;武夷山市茶园平均氮肥投入量218.1 kg·hm-2,主要来源于复合肥,全年氮盈余量189.8 kg·hm-2;氮素投入与氮养分盈余量之间具有极显著的正相关关系;随着氮素盈余量的增加,土壤全氮含量也随之增加,并且安溪茶园的土壤全氮含量比武夷山茶园更高;基于Boundary line方法,安溪县和武夷山市茶园的氮肥优化用量分别为411.3 kg·hm-2和157.7 kg·hm-2;通过优化氮肥投入和管理水平可分别实现安溪县和武夷山市茶园温室气体减排62.0%和68.0%。在安溪县和武夷山市乌龙茶产区中,氮肥施用严重过量,导致氮素盈余量和温室气体排放量较高,应通过优化氮肥用量达到减少氮素过量盈余和降低茶园温室气体排放的目的。

关键词：乌龙茶氮肥优化用量氮素平衡温室气体减排

蜜柚果实不同空间部位植酸及矿质营养有效性的分布特征

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中国农业科学 2021年第6期54卷 1229-1242页

作者：宋彪徐凯悦王晓华郭九信吴良泉苏达福建农林大学农学院/作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室福建农林大学国际镁营养研究所福建农林大学资源与环境学院

【目的】明确植酸(PA)、矿质元素含量及其有效性在蜜柚果实中的空间分布特征,为蜜柚矿质营养的生物强化以及果实综合营养评价提供理论参考。【方法】以平和蜜柚产区5个代表性蜜柚品种(白肉蜜柚、黄金蜜柚、红肉蜜柚、三红蜜柚、红棉蜜柚... 详细信息

【目的】明确植酸(PA)、矿质元素含量及其有效性在蜜柚果实中的空间分布特征,为蜜柚矿质营养的生物强化以及果实综合营养评价提供理论参考。【方法】以平和蜜柚产区5个代表性蜜柚品种(白肉蜜柚、黄金蜜柚、红肉蜜柚、三红蜜柚、红棉蜜柚)为供试材料,将成熟期蜜柚果实从外到内细分为黄皮层、白皮层、囊衣和果肉,分别利用铁沉淀法、ICP-MS(Inductively coupled plasma mass spectrometry)、PA与矿质元素的摩尔比,分析蜜柚果实不同空间区位的PA、矿质营养的含量及其有效性;并在此基础上利用三元模型模拟锌在人体肠道内的有效吸收。【结果】蜜柚果实中,磷组分(磷、无机磷)以果肉中含量最高,但PA含量最低。PA含量从外到内总体表现为持续降低的趋势(黄皮层>白皮层>囊衣>果肉)。果肉中植酸磷(PAP)含量仅占总磷的4%,而果皮为30%。此外,果肉中PA表现出显著的基因型差异。不同蜜柚品种果肉中PA含量以红肉蜜柚最高,三红蜜柚和白肉蜜柚最低,最大相差2.6倍。而果肉中磷和无机磷在不同蜜柚品种之间差异不显著。从矿质元素的分布角度看,果皮(黄皮层、白皮层和囊衣)中钙(Ca)的含量较高,果肉中磷的含量较高,而铁(Fe)在果皮不同部位均显著高于果肉,且以在黄皮层和果肉中变异最大。受蜜柚果实不同部位PA和矿质元素含量的共同影响,黄皮层中的[PA]/[Mg]和[PA]/[Fe]最高,白皮层中[PA]/[Zn]和[PA]/[Mn]最高,而果肉中[PA]/[Ca]最高。此外,果肉中矿质元素的有效性也表现出显著的基因型差异。黄金蜜柚的[PA]/[Fe]是红棉蜜柚的将近6倍。红棉蜜柚的[PA]/[Zn]是白肉蜜柚和三红蜜柚的3.6倍。5个供试蜜柚品种中,三红蜜柚和白肉蜜柚属低PA、高矿质元素有效性品种。【结论】蜜柚果实的PA、矿质元素及其有效性在不同蜜柚品种之间,以及果实不同空间部位均存在显著差异。果肉中磷主要以无机磷的形态存在,而非PA。推测果肉的低PA背景对矿质元素的抑制效应相对有限。而果皮中(黄皮层、白皮层)PA含量相对较高,在果皮深加工过程中需注意其矿质元素的有效发挥。

关键词：蜜柚植酸果实营养矿质元素有效性品质

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琯溪蜜柚落花落果特性及养分损失定量化研究

果树学报 2021年第4期38卷 520-529页

作者：张利军罗自威王玉雯王晓华徐凯悦许修柱吴良泉李延郭九信福建农林大学资源与环境学院·福建省土壤环境健康与调控重点实验室福州350002 福建农林大学国际镁营养研究所福州350002

【目的】以福建省平和县特色柑橘品种琯溪蜜柚为实验材料,进行不同分级花的形态和落花落果的养分含量及其脱落损耗的养分定量化研究,以期为蜜柚开花坐果期的养分管理和合理施肥提供科学依据。【方法】在平和县坂仔镇优势种植区选取盛果... 详细信息

【目的】以福建省平和县特色柑橘品种琯溪蜜柚为实验材料,进行不同分级花的形态和落花落果的养分含量及其脱落损耗的养分定量化研究,以期为蜜柚开花坐果期的养分管理和合理施肥提供科学依据。【方法】在平和县坂仔镇优势种植区选取盛果期琯溪蜜柚(8~15年生),分别开展不同分级花(Ⅰ-Ⅴ级)的形态、生物量、养分浓度特性以及落花落果的动态收集、生物量和养分损耗定量化研究。【结果】琯溪蜜柚花的长度、宽度、长宽比、鲜质量、干质量及含水量特性均随花发育进程(从花蕾到开花,即Ⅰ至Ⅴ级)的增加而显著增加,除开花期(Ⅴ级花)的长宽比接近1.0最小外,且不同分级花的鲜质量增加高于干质量,而开花前花的长度增加高于宽度。同时,不同分级花的养分含量间也差异显著,表现为氮(N)、钙(Ca)和硼(B)含量随琯溪蜜柚花器官生长发育进程而逐渐下降,钾(K)含量则逐渐上升,磷(P)、镁(Mg)、铁(Fe)、铜(Cu)和锌(Zn)含量呈现出先下降后上升的变化,而锰(Mn)含量在各分级花间的变化不显著。另外,琯溪蜜柚开花坐果期的单株落花数、落果数及其生物量分别为2080个、1264个和636.8 g,且均在盛花后41 d达到峰值;定量化落花落果养分损失揭示,单株琯溪蜜柚大中量元素N 21.6 g、P 2.2 g、K 7.7 g、Ca 2.6 g和Mg 1.3 g以及微量元素Fe 36.4 mg、Mn 21.6 mg、Cu 7.5 mg、Zn 33.2 mg和B 28.7 mg被损耗。【结论】基于琯溪蜜柚花生长发育的养分需求和落花落果养分损失特性,生产中应重视开花坐果期的养分管理,探索花量控制措施,及时补充损失的养分。

关键词：琯溪蜜柚落花落果花分级生物量养分损失定量化

镁肥与添加剂施用后土壤镁迁移与淋洗特征研究

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土壤 2021年第1期53卷 80-87页

作者：姜亚男张亚东杨文浩吴良泉张桃香福建农林大学林学院福州350002 福建农林大学资源与环境学院福州350002 福建农林大学国际镁营养研究所福州350002

通过室内土柱试验,模拟了镁肥及不同用量添加剂包括生物质炭、有机肥、石灰施用土壤后镁素的有效性及迁移淋溶特征。结果表明:施用添加剂后均不同程度提高施肥土层(0~15 cm)土壤pH。施用镁肥、生物质炭、50%需求量石灰与3.3、6.6 g/kg... 详细信息

通过室内土柱试验,模拟了镁肥及不同用量添加剂包括生物质炭、有机肥、石灰施用土壤后镁素的有效性及迁移淋溶特征。结果表明:施用添加剂后均不同程度提高施肥土层(0~15 cm)土壤pH。施用镁肥、生物质炭、50%需求量石灰与3.3、6.6 g/kg有机肥后,施肥土层交换性镁含量显著增加,而10 g/kg有机肥与100%、200%需求量石灰施用则降低施肥土层交换性镁含量;各处理土壤表层交换性镁含量范围为14.61~126.03 mg/kg。施用有机肥与石灰后,镁的迁移能力增强,未施用肥料添加剂土层(15~50 cm)土壤交换性镁含量占土柱总量的64%~86%,而对照处理仅为62%。施入生物质炭后,镁淋失量最高,且与施用量呈正比;施用石灰则降低土壤镁淋失,与对照处理相比,最高可降低7.95%;施用有机肥镁淋失率最高为46.58%,固定率最低为49%;施用生物质炭后镁释放量最高为507.4 mg,与添加量呈正比,而石灰、有机肥处理镁释放量为101~156 mg。综合分析,施用生物质炭后,镁释放量与土壤有效镁含量最高;施用石灰后,镁淋失量最少,淋失率最低。

关键词：镁肥土壤添加剂镁淋溶迁移与固持酸性土壤

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福建平和蜜柚园土壤镁含量状况研究

中国土壤与肥料 2021年第4期 142-147页

作者：张亚东姜亚男李梦婷吴良泉杨文浩福建农林大学资源与环境学院福建福州350002 福建农林大学国际镁营养研究所福建福州350002

为明确长期施肥下福建省平和县蜜柚园土壤镁素特征及其影响因素,采集了87份平和县具有代表性的蜜柚园0~20、20~40、40~60 cm土层土样,对其进行镁含量测定,并与其他相关土壤性质进行相关性分析。结果表明,平和县土壤酸化程度较高,土壤pH... 详细信息

为明确长期施肥下福建省平和县蜜柚园土壤镁素特征及其影响因素,采集了87份平和县具有代表性的蜜柚园0~20、20~40、40~60 cm土层土样,对其进行镁含量测定,并与其他相关土壤性质进行相关性分析。结果表明,平和县土壤酸化程度较高,土壤pH值平均为4.5,且存在土壤亚表层酸化现象。79%的调研蜜柚园土壤存在表层(0~20 cm)交换性镁缺乏问题,随着土层的加深,镁含量显著降低,从表层到底层土壤交换性镁含量平均值分别为82.1、48.9、51.3 mg/kg。相关分析结果表明,土壤交换性镁含量与种植年限呈负相关,而与土壤pH、有机质含量呈正相关,且与土壤K/Mg呈反比。平和县土壤交换性镁含量缺乏与长期不合理的施肥方式有关。为实现蜜柚产业的可持续发展,应在减少化肥投入的基础上增施有机肥,提高有机质,改良土壤酸性,同时重视镁元素的补充。

关键词：平和蜜柚园土壤镁含量交换性镁影响因素