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  • 马若男, 李强, 周道玮
    土壤与作物. 2024, 13(02): 201-214.
    氮肥利用效率的科学评估对指导农业生产至关重要。传统氮肥评估方案仅能反映当季肥料的利用效率,而忽视了氮肥的残留效应。本文综述了肥料氮的转运、氮肥残留数量、分布、利用及其影响因素,基于当前研究进展提出未来研究方向及相关研究对农业管理实践的启示。农田输入的肥料氮,除了可以被当季作物吸收利用外,残留在土壤中的氮也可以继续被后续作物吸收利用,即评估肥效时,应该考虑氮肥的后效,而残留氮肥的回收利用受自身迁移和转化、作物种类、地力条件、气候环境、耕作管理等多个因素耦合影响。生产实践中,对决定残留氮肥回收效率的外部因素进行优化调控,诸如在长期浅根系/氮吸收低效作物种植后,轮作深根系/氮高效吸收型作物,合理密植,在干旱区适时灌溉保墒。针对作物氮肥喜好合理定制肥料类型,结合水肥一体化技术实施分次施肥,施氮同时配施微生物氮转化联合抑制剂均可有效提高氮肥总体利用率。利用15N同位素示踪技术,整合残留肥效和土壤氮素矿化等动态监测数据,配合作物类型、预期管理、目标产量等多要素数据,建立一套氮肥残留肥效的预测评估及氮肥减施的决策支持模型,对于指导未来的氮肥精准减施和提升农业生产效益具有重要科学意义。
  • 曹毓凯, 于兴龙, 王林鹤, 时雁, 王洋
    土壤与作物. 2024, 13(02): 215-224.
    为揭示水田不同搅浆方式对寒区水稻根系形态结构和生理活性的影响及其与产量形成之间的关系,本研究以龙粳31为试验材料,设置旱平免搅浆(HP)、水平地免搅浆(SP)、常规搅浆(CK)3种搅浆方式进行对比试验,对各生育期水稻根系形态结构指标、根系生理活性指标、干物质量及产量进行测定。结果表明:水稻根系形态指标在抽穗扬花期趋于稳定,与CK相比,HP处理下的总根长、根表面积、根体积和平均直径分别显著增加14.1%、8.79%、7.16%和4.06%,SP处理下仅总根长显著增加6.43%。水稻根系生理活性指标在抽穗扬花期达到最大值,与CK相比,HP和SP分别使根系氧化活力显著增加16.1%和5.51%,根系伤流强度显著增加10.2%和5.74%。同时,与CK相比,HP和SP的水稻产量分别显著提高7.65%和4.03%。综上所述,HP能够明显改善根系形态,促进根系生长,提高根系生理活性,进而促进水稻植株地上部生长和产量的增加。
  • 朱雪骐, 王小春, 辛鸿娟, 周苏丹, 刘春龙, 梁新强
    土壤与作物. 2024, 13(01): 98-106.
    胶体是磷素在环境中迁移转化的重要载体,土壤胶体磷对磷素生物地球化学循环具有重要作用,其活化迁移对土壤、水环境具有十分重要的影响。本文介绍了国内外土壤胶体磷的分类、分离和分析技术。重点阐述了土壤胶体磷活化、土壤基础理化性质(矿物组成、其他胶体元素、土壤孔隙结构、pH、氧化还原电位)、肥料及土壤改良剂应用对土壤胶体磷环境效应的影响。并针对目前土壤胶体磷流失存在的问题,提出相关对策及展望,以期为后续胶体磷研究和胶体磷污染的治理提供参考。
  • 段国康, 刘淼, 梁正伟
    土壤与作物. 2024, 13(01): 119-126.
    我国盐碱地面积约为1×10~8 hm~2,其中可利用的盐碱地约0.37×10~8 hm~2,盐碱地是重要的耕地后备资源,开发利用潜力巨大。开发种稻是盐碱地改良和利用的有效措施,水稻根系研究对挖掘盐碱水田增产潜力具有重要意义。本文概述了国内外盐碱胁迫水稻根系的研究现状,重点从盐碱胁迫对水稻根系表型、抗逆生理及产量形成的影响等方面的研究进展进行了综述,并对该研究领域未来发展进行了展望。以期多角度全面解析盐碱胁迫水稻根系逆境形态和生理机理,明确土壤-根系-产量的互作机制,基于优良种质资源结合育种技术构建理想根系构型,为挖掘盐碱地水稻增产潜力提供参考。
  • 教明明, 卓依恒, 孙泽林, 崔兴波, 孟昭军, 刘曼红
    土壤与作物. 2023, 12(02): 141-152.
    微塑料作为一种新兴环境污染物,广泛分布于全球各生态系统中,备受国内外学者的关注。为了解微塑料在挠力河自然保护区分布、组成特征及生态风险,本研究以保护区内旱田地、水田地、林地和沼泽四种类型土地为研究对象,利用改进的浮选分离法对不同样品中微塑料进行分离,使用体式显微镜和傅里叶变换红外光谱仪(μ-FITR)对0.02~5 mm粒径范围的微塑料进行检测,观察并鉴定微塑料形状、颜色,分析其丰度和成分,同时采用风险指数(R)和污染负荷指数(PLI)对微塑料生态风险进行评估。结果表明:(1)微塑料形状有纤维状、碎片状、薄膜状和颗粒状四种,纤维状和薄膜状分别占比31.5%、37.0%,其中薄膜状微塑料在旱田地和沼泽两种类型土地中含量差异显著(P<0.05);微塑料颜色包括白色、黑色、红色、蓝色和透明色五种,各颜色微塑料组分在四种类型土地中差异不显著;微塑料成分包括聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚乙烯(PE)三种,分别占54.5%、27.3%和18.2%,且各组分间无相关性。(2)微塑料丰度范围为3.33~30.0 n·kg-1,平均丰度为14.3 n·kg-1,且旱田地微塑料平均丰度显著大于林地和沼泽两种类型土地(P<0.05);微塑料平均丰度在空间上呈现旱田地(21.1 n·kg~(-1)>水田地(12.2 n·kg~(-1)>沼泽(10.7 n·kg~(-1)>林地(8.89 n·kg~(-1)的分布趋势。(3)尺寸小于1 mm的微塑料占总检出微塑料的87.7%,且主要集中在0.2~0.5 mm和0.5~1 mm粒径范围内,分别占30.1%和34.2%。(4)保护区四种土地利用类型平均风险指数为3.64,总体污染负荷指数为2.31×10~(-2),分析可得保护区总体生态风险水平较低。数据显示,挠力河自然保护区四种类型土地中均存在不同丰度的微塑料,并且具有独特的赋存形态及分布特征,这为保护区微塑料污染防控和迁移转化研究提供了基础数据支持。