专题综述 | 长期化肥与不同有机物料配施对土壤微生物生态化学计量特征和群落结构的影响

专题综述 | 长期化肥与不同有机物料配施对土壤微生物生态化学计量特征和群落结构的影响

摘要: 【目的】研究长期化肥与不同有机物料配施对黄泥田土壤养分含量、土壤微生物生物量化学计量特征以及土壤微生物群落结构的影响，探讨微生物群落结构对养分变化的响应特征及其与微生物生物量化学计量变化的关系。【方法】田间试验开始于2011 年，种植制度为单季稻。选取不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、化肥配施紫云英(NPKGM)、化肥配施牛粪(NPKCM) 和化肥配施水稻秸秆(NPKRS) 5 个处理。2022 年水稻收获后采样，测定土壤有机质(SOM)、可溶性有机碳(DOC)、可溶性有机氮(DON) 及全氮(TN)、全磷(TP) 和有效磷(AP)、无机氮(IN) 含量以及微生物生物量碳、氮、磷含量，并计算化学计量比；利用磷脂脂肪酸(PLFA) 方法，分析微生物群落结构并计算相应指标。【结果】与NPK 处理相比，化肥与紫云英、牛粪、水稻秸秆配施均能提高土壤有机质和养分含量，其中与牛粪配施的提升效果最好，SOM、TN、AP 含量分别提高了40.7%、41.6%、108.6%。与CK 相比，化肥与不同有机物料配施均显著提高了土壤MBC/MBN，降低了MBC/MBP 和MBN/MBP，以配施牛粪处理的MBC/MBP 最低。与NPK 处理相比，化肥与不同有机物料配施均增加了土壤细菌、真菌、放线菌和总微生物生物量，降低了真菌/细菌(F/B) 和革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌(G+/G?)。冗余分析表明，土壤TN (P<0.05) 是影响土壤微生物群落的最为关键环境因子，其次是土壤TP (P<0.05)。线性回归分析表明，MBC/MBN 与DOC/(DON+IN) 呈显著负相关，MBC/MBP 与DOC/AP、MBN/MBP 与(DON+IN)/AP 均呈显著正相关。相关性分析表明，微生物生物量化学计量比的变化可能与F/B、G+/G?的值的变化密切相关，说明真菌与细菌、革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌等优势种群发生变化，可以在一定程度上引起微生物生物量化学计量比的变化。【结论】化肥与紫云英、牛粪、秸秆等有机物料配施，不仅可有效提高黄泥田土壤有机质和养分含量，还可改变土壤微生物生物量化学计量特征和微生物群落，其中与低化学计量比的牛粪配施效果最好。F/B、G+/G?的值与土壤微生物生物量化学计量比有相关关系，这种群落结构的重塑可能是黄泥田中土壤微生物响应底物化学计量比变化的有效策略。

专题综述 | 化肥有机肥配施比例对油菜根际土壤利用光合同化碳微生物的影响

专题综述 | 化肥有机肥配施比例对油菜根际土壤利用光合同化碳微生物的影响

摘要: 【目的】利用同位素标记方法，研究化肥有机肥施用配比对油菜根际土壤利用光合碳细菌和真菌群落结构和多样性的影响，以了解有机肥改善根际土壤微生态环境的主要途径。【方法】盆栽试验在湖南中国科学院桃源农业生态试验站温室内进行，供试油菜品种为湘杂油6 号，土壤为红壤。在等氮磷钾投入量下，设置3 个化肥有机肥配施比例处理：3∶1 (OF25)、1∶1 (OF50)、1∶3 (OF75)，以及单施有机肥(OF100)、单施化肥(CK) 处理，共5 个处理。于油菜移栽40 天(蕾薹期) 进行土壤13CO2 标记，连续标记20 天后采集根际土壤，用气相色谱?燃烧?同位素比率质谱联用仪测定各类磷脂脂肪酸PLFA 种类及其13C 值(13C?微生物)，用于分析微生物种类及其相对丰度，共获得15 种PLFA 单体脂肪酸结构，依据13C 值计算各类微生物相对丰度和绝对含量，以其总和作为微生物总量。【结果】油菜根际土壤共测得12 种利用光合同化碳细菌和3 种真菌，细菌包括革兰氏阳性菌(G+) a15:0、i17:0，革兰氏阴性菌 (G?) 2OH 14:0、3OH 14:0、cy17: 0；14:0、16:0、15:0、18:0、19:0、20:0、17:0；真菌为18:1w9tans、18:2w6c、18:1w9c。OF75 和OF100 处理13C 标记G+细菌、真菌PLFA 量与CK 无显著差异，G?菌分别比CK 提高36.41% 和62.03%。13C 标记真菌和G+菌是利用光合同化碳的主要群落，随着有机肥比例的增加，细菌相对丰度增加，真菌相对丰度减少；G?菌相对丰度增加，G+菌相对丰度减少。土壤有机碳、全磷、全氮以及氨基酸总量显著影响根际土壤微生物和利用光合沉积碳土壤微生物群落分布，而根际分泌物氨基酸量只与根际13C 土壤微生物多样性呈显著正相关。【结论】化肥有机肥配施比例引起土壤有机碳、全氮含量以及根系分泌物中氨基酸含量的变化，进而影响根际土壤中利用光合沉积碳微生物群落组成和多样性。当化肥和有机肥配施比例达到1∶3 时，油菜根际土壤微生物特征性PLFA 含量和多样性明显优于单施化肥，表明此配比为根际土壤微生物提供了更友好的微生态环境。

专题综述 | 黄土区农田土壤细菌和真菌群落对长期施氮的响应特征

专题综述 | 黄土区农田土壤细菌和真菌群落对长期施氮的响应特征

摘要: 【目的】细菌和真菌是调控土壤生态功能的重要因素，摸清细菌和真菌群落的变化有助于深入理解微生物在生态功能中的调节作用。【方法】黄土区渭北旱塬定位监测试验始于1984 年。2022 年选择其中5 个不同施氮(N) 量处理小区：0、45、90、135 和180 kg/hm2 (分别记作N0、N45、N90、N135 和N180)，采集0—20 cm土层样品，采用16S rRNA 和ITS 高通量测序方法，分析细菌和真菌群落结构及其功能变化，同时测定土壤碳组分、微生物活性、根系生物量及土壤酶活性等。【结果】随着施氮量增加，土壤微生物量从113 mg/kg 增加到177～234 mg/kg，微生物活性从4.92 g/(m2·s) 增加到5.83～7.26 g/(m2·s)，土壤植物根系量从1.73 t/hm2 增加到2.32～2.98 t/hm2。施氮处理土壤细菌群落丰富度(Chao1) 和多样性(Shannon) 显著降低，分别下降4.0%～12.3% 和1.6%～1.8%，但真菌群落丰富度和多样性无显著变化。施氮处理土壤变形菌门、芽单胞菌门、拟杆菌门相对丰度分别下降了2.4%～16.4%、2.1%～26.3%、24.1%～50.0%，细菌中座囊菌纲、伞菌纲相对丰度分别下降了29.4%～58.8%、44.4%～88.9%，而放线菌门、酸杆菌门、绿湾菌门等细菌相对丰度提高了10.4%～34.7%、37.8%～54.1%、14.3%～28.6%，子囊菌门、银耳纲等真菌的相对丰度分别提高了8.3%～73.8%、18.2%～45.5%。施氮后，土壤有机碳含量由6.50 g/kg 提升到7.00～7.35 g/kg，可溶性有机碳含量由22.43 mg/kg提高到27.60～34.87 mg/kg，NO3? -N 含量由1.38 mg/kg 提高到 1.78～2.25 mg/kg，C/N 由8.90 下降到8.64～7.74，微生物的硝化作用显著提高了14.3%～39.6%，好氧氨氧化功能提高了25.1%～48.2%，参与碳循环功能的木糖苷酶活性提高了13.5%～39.3%，纤维二糖水解酶活性提高了50.3%～126.8%。细菌丰富度和多样性变化与土壤有机碳(SOC)、可溶性有机碳、NO3?-N 含量和C/N 有关。施氮条件下细菌变形菌门丰度降低与土壤可溶性有机碳(DOC) 含

专题综述 | 应用15N自然丰度值揭示不同氮源对设施土壤氨挥发的贡献

专题综述 | 应用15N自然丰度值揭示不同氮源对设施土壤氨挥发的贡献

摘要: 【目的】我国设施蔬菜生产中普遍存在着氮肥施用过量、氨气(NH3) 挥发损失严重等问题。通过15N 自然丰度法，研究不同肥料类型对土壤NH3 挥发的影响，并定量分析其贡献率，为实现降低氮素损失的氮肥科学管理提供依据。【方法】开展为期40 天的番茄盆栽培养试验，供试土壤为棕壤，未施过肥也未种植过作物，供试作物为番茄。试验设置4 个处理，即不施氮肥(CK) 和等量施氮(N 3 g/pot) 条件下单施鸡粪有机肥(M)、单施尿素(U)、有机肥半量替代尿素(MU) 处理。利用被动采样器测定了土壤NH3 挥发速率和累积排放量，并借助15N 自然丰度方法估算肥料和土壤氮对NH3 挥发的贡献。【结果】基肥施用后3～6 天内，NH3 挥发速率迅速增加并达到高峰，之后逐渐降低，直至第33 天恢复到施肥前水平。与MU 和U 处理相比，M 处理的净NH3 挥发累积量分别显著降低了60.8% 和63.1% (P<0.05)，MU 较U 处理的NH3 减排效果不显著(4.62%)，相应的NH3 挥发系数分别为1.37% (U)、1.29% (MU) 及0.51% (M)。施肥处理中，δ15N-NH3 值随NH3 挥发的进行而迅速降低，然后逐渐增加至施肥前水平，M 处理的δ15N-NH3 均值高于MU 和U 处理。15N 同位素混合方程计算显示，在番茄生产中肥料对NH3 挥发的贡献比例为：M 处理中鸡粪贡献30.5%，U 处理中尿素贡献53.1%，MU 处理中鸡粪和尿素分别贡献28.6% 和56.6%。【结论】等量施氮条件下，单施鸡粪产生的NH3 挥发量远低于尿素，鸡粪和尿素等量氮配施对NH3 挥发的减排效果不显著。根据同位素分馏效应计算结果，单施鸡粪、尿素对土壤NH3 挥发源的贡献比例分别为30.5%、53.1%，鸡粪和尿素配施时二者对土壤NH3 挥发源的贡献比例分别为28.6%、56.6%，贡献比例与单施差异不大。因此，控制化肥氮施用量是减少NH3 挥发的关键。

专题综述 | 洱海流域有机肥全量替代化肥满足水稻氮素营养并减少土壤气态活性氮排放

专题综述 | 洱海流域有机肥全量替代化肥满足水稻氮素营养并减少土壤气态活性氮排放

摘要: 【目的】洱海流域是云南重要的水资源和生态屏障，为治理和防止水体富营养化，近年来推广了全面禁用化肥、推广有机肥的措施。研究该流域代表性有机肥资源(绿肥、牛粪、猪粪和鸡粪) 全量替代化肥对水稻氮素利用及稻田气态活性氮排放的影响，从减排增效角度探讨粪肥、绿肥全量替代化肥的环境可行性。【方法】于2021—2022 年在云南省大理市开展了两年两季水稻田间试验。共设置6 个处理：不施肥对照(CK)，绿肥(GM)、牛粪(CD)、猪粪(PM)、鸡粪(CM) 全量替代化肥和单施等氮量化肥(CF) 处理 。从施肥后第1 天起，按照检测方法要求的频率，采用田间原位密闭室间歇抽气?酸碱滴定法监测稻田氨挥发，同时测定田面水中全氮和可溶性有机氮含量。每次施肥后采用田间原位静态暗箱?气象色谱法监测稻田N2O 排放。水稻收获后测产，并分析水稻植株和籽粒氮素吸收量。【结果】综合两年数据来看，CM、GM 和PM 处理水稻产量、地上部氮素累积量和氮肥回收利用率与CF 处理无显著差异，说明绿肥、猪粪和鸡粪全量替代化肥均能保障水稻产量、地上部氮素累积量和氮肥回收利用率。与CF 相比，2021 和2022 年3 个有机肥全量替代化肥处理分别降低稻田NH3 挥发速率65.15%～85.61% 和91.51%～96.25%，减少稻田NH3 累积挥发量89.81%～96.04% 和97.19%～98.72%，降低NH3 挥发损失率89.81%～96.04% 和97.15%～98.79%。有机肥全量替代化肥处理稻田N2O 累积排放量较CF 处理减少了56.21%～72.39% (P<0.05)。【结论】绿肥、猪粪和鸡粪全量替代化肥能在保障水稻产量、地上部氮素累积量和氮肥回收利用率的同时，显著减少稻田NH3 挥发和N2O 排放，是减排增效的环保型施肥措施。

专题综述 | 秸秆还田和水旱轮作模式对稻季土壤温室气体排放的影响

专题综述 | 秸秆还田和水旱轮作模式对稻季土壤温室气体排放的影响

摘要: 【目的】探究不同水旱轮作模式下，冬季作物秸秆还田对后茬水稻季作物产量和温室气体排放的影响，为长江中游稻田选择适宜的秸秆还田方式和农业可持续生产提供科学依据。【方法】田间试验在湖北荆州进行，设置水稻–小麦(稻麦)、水稻–油菜(稻油) 和水稻–紫云英(稻肥) 3 种水旱轮作模式，每个模式下设置冬季作物收获后秸秆还田和不还田处理。在秸秆还田后的水稻季，采用静态暗箱—气相色谱法连续监测稻田中甲烷(CH4) 和氧化亚氮(N2O) 排放量，在水稻分蘖期、抽穗期、成熟期采集0—5、5—10、10—20 cm 土层样品，测定微生物量碳(MBC)、可溶性有机碳(DOC)、铵态氮(NH4+-N) 和硝态氮(NO3?-N) 含量，收获期测定水稻产量。【结果】秸秆还田和不同轮作模式对后茬水稻产量均无显著影响。与稻肥轮作相比，在秸秆还田条件下稻油和稻麦轮作水稻季土壤CH4 和N2O 排放分别高出44%～58% 和17%～30%，在秸秆不还田条件下则分别高出58%～72% 和15%～22%。与秸秆不还田相比，秸秆还田条件下3 种轮作模式平均CH4 和N2O 排放分别增加26%～39% 和20%～29%。秸秆还田条件下，稻油和稻麦轮作稻季土壤全球增温潜势(GWP) 和温室气体排放强度(GHGI) 分别比稻肥轮作高出14%～19% 和12%～19%，秸秆不还田条件下分别高出18%～23% 和15%～24%。与秸秆不还田相比，秸秆还田条件下3 种轮作模式稻季土壤平均GWP 和GHGI 高出31% 和32%，同时土壤硝态氮、微生物量碳和可溶性有机碳含量均显著提高。此外，稻麦轮作土壤微生物量碳和可溶性有机碳含量显著高于稻肥、稻油轮作。相关性分析表明，秸秆还田条件下，CH4 和N2O 排放与NO3?-N 呈极显著正相关(P<0.01)，而秸秆不还田条件下CH4 排放与NO3?-N 呈极显著正相关(P<0.01)，N2O 排放与NH4+-N呈极显著正相关(P<0.01)。【结论】水稻季土壤CH4 和N2O 的排放与土壤可利用性碳氮浓度的升高密切相关。前茬作物秸秆还田导致水稻季温室气体排放显著增加，与稻麦、稻油轮作相比，水稻–紫云英轮作稻季土壤的温室气体排放量最低，是较为生态环境友好型的种植制度。

专题综述 | 紫云英压青结合稻秸还田对水稻的节肥增效作用

专题综述 | 紫云英压青结合稻秸还田对水稻的节肥增效作用

摘要: 【目的】紫云英压青结合稻秸还田是降低化肥用量、提高肥料利用率的绿色有效措施。在福建灰(黄)泥田多地开展田间试验，以验证该措施的有效性。【方法】田间试验分别在福建沙县、顺昌县、浦城县进行，沙县供试水稻为头茬再生稻，顺昌和浦城为单季稻。所有试验均设置5 个处理：不施肥(CK)、100% 常规化肥(100%CF)、80% 常规化肥(80%CF)、种植翻压紫云英+80% 常规化肥(CMV+80%CF)、稻秸还田+种植翻压紫云英+80% 常规化肥(RS+CMV+80%CF)。在水稻成熟期，调查产量和产量经济性状，分析氮磷钾养分积累量，并计算水稻产量的变异系数和可持续指数。【结果】与100%CF 处理相比，CMV+80%CF 和RS+CMV+80%CF 处理三地稻谷平均产量和稻秸平均产量增加不显著，但在沙县稻秸产量显著增加33.7%和26.1%。100%CF 处理对产量的贡献率较80%CF 处理增加了2.74 个百分点；CMV+80%CF、RS+CMV+80%CF 处理对水稻产量的贡献率较80%CF 处理分别提高了7.73%、11.30%，三地RS+CMV+80%CF处理稻谷平均产量比CMV+80%CF 处理提高3.9%。各处理间水稻产量变异系数表现为RS+CMV+80%CFCMV+80%CF>100%CF>80%CF，翻压紫云英、紫云英与稻秸联合还田均有利于水稻持续性高产稳产，且紫云英与稻秸联合还田的效果明显高于紫云英单独翻压。翻压紫云英、紫云英与稻秸联合还田均有利于水稻氮、磷、钾养分的累积，与100%CF 处理相比，CMV+80%CF 处理的平均氮、磷、钾养分回收率分别增加了19.1、20.1、29.5 个百分点，RS+CMV+CMV+80%CF 处理分别增加了19.3、8.8、30.6 个百分点，RS+CMV+80%CF 处理的氮、钾养分回收率高于CMV+80%CF 处理。RS+CMV+80%CF 处理的氮肥农学利用率和氮肥偏生产力最大，较100%CF 处理分别增加了76.38% 和8.99%。【结论】无论再生稻还是单季稻，在减施化肥用量20% 的条件下，紫云英压青结合稻秸还田有利于水稻稳产和产量的可持续性，同时提高养分回收率，增强节肥增效作用，可作为灰黄泥田水稻绿色高效生产的管理制度。

专题综述 | 减氮及有机替代对新疆棉田土壤氮素有效性和利用效率的影响

专题综述 | 减氮及有机替代对新疆棉田土壤氮素有效性和利用效率的影响

摘要: 【目的】“连作+棉秆全量还田+高氮肥投入” 是新疆绿洲棉花生产的主要技术措施之一。研究该体系下减少化肥用量对棉田土壤氮素转化和有效性的影响，以及等量有机肥替代化肥的效果，为优化施肥方案，提高氮肥利用率提供依据。【方法】于2021 和2022 年在新疆石河子市二连农试场开展棉花连续定位施肥试验，设置常规施氮量(CF)，减施常规氮量的8% (CF-8%)、16% (CF-16%) 和24% (CF-24%)，在常规氮量下以有机肥替代其中8% (8%OF)、16% (16%OF) 和24% (24%OF) 的化肥，以及不施氮肥对照(CK)，共8 个处理。分析不同土层pH、电导率(EC) 值、有机质、无机氮和活性有机氮含量、氮转化相关酶活性变化，计算氮肥利用率，并测定棉花产量。【结果】2021 和2022 年在CF 处理基础上减少化肥施氮量，0—20、20—40 cm 土层颗粒有机氮(PON)、轻组有机氮(LFON) 含量无明显变化，而CF-16% 处理可溶性有机氮(DON) 和微生物量氮(MBN) 占全氮(TN) 的比例较CF 处理分别提升14.79% 和19.88%，0—20 cm 土层土壤蛋白酶活性也得到显著增强。CF-24% 处理 0—20 cm 土层微生物量氮(MBN) 含量、土壤硝酸还原酶、亚硝酸还原酶活性较CF 处理分别下降了10.78%、16.88%、6.25%。随着化肥施用量的减少，深层土壤中累积的NH4+-N 与NO3?-N 含量降低，减氮处理中CF-16% 处理较CF 处理的增产率最高，达6.59%。与CF 处理相比，16%OF、24%OF 处理显著提高了20—40 cm 土层土壤pH，0—20 和20—40 cm 土层有机质含量分别提升了23.44% 和12.99%、31.74% 和20.14%，土壤EC 值分别下降了7.74% 和4.72%、5.64% 和7.02%，能够改善棉田土壤环境。16%OF 处理0—40 cm 各土层颗粒有机氮和可溶性有机氮含量两年平均较CF 处理分别增加了24.01% 和29.15%、18.95% 和55.32%，颗粒有机氮和可溶性有机氮在全氮中的占比分别增加了16.32% 和32.42%，而24%OF 处理的轻组有机氮含量、LFON/TN、MBN/TN、C/N 在3 个有机替代处理中均为最高。16%OF 处理的

专题综述 | 适当增加种植密度提高春玉米冠层钾素的吸收运转和对籽粒的贡献率

专题综述 | 适当增加种植密度提高春玉米冠层钾素的吸收运转和对籽粒的贡献率

2023 年中央一号文件指出，要全力抓好粮食生产，实施玉米单产提升工程。种植密度是决定玉米生理性状、影响产量提升的主要因素，适宜的种植密度有利于形成良好的群体结构，提供合适的生物量[1]。Jin 等[2]和Wang 等[3]研究指出，种植密度对产量的贡献最大，高密度种植能够提高春玉米群体干物质积累量，显著提升产量。养分的转运量和转运效率是营养器官向春玉米籽粒输送养分的关键指标，营养体钾的再分配对籽

专题综述 | 外源绿原酸对番茄幼苗低温耐性的生理调控效应

专题综述 | 外源绿原酸对番茄幼苗低温耐性的生理调控效应

摘要: 【目的】番茄苗期常遭遇低温冷害，严重影响花果正常发育。酚酸物质绿原酸是农作物抗逆响应的关键代谢物质，但外源绿原酸是否能增强作物耐冷性尚不明确。因此，以低温耐性不同的两个番茄品种为材料，研究外源根施绿原酸对番茄低温耐性的调控效应及可能机制。【方法】以番茄(Solunum lycopersacum) 强耐低温品种京番401 (JF401) 和弱耐低温品种京番101 (JF101) 为试验材料开展室内盆栽试验。基于前期试验获得的参数，设置6 个绿原酸(CGA) 根施浓度处理：0、0.005、0.025、0.05、0.1 和0.25 g/L。根施CGA 后，番茄幼苗在正常温度下生长5 周，然后在低温(昼夜温15℃/5℃) 胁迫下生长6 天。在低温胁迫结束后2 天，用手持式叶绿素荧光仪测定完全展开叶片初始荧光产量(Fo)、最大荧光产量 (Fm)，光化学猝灭系数(Qp)、非光化学猝灭系数(NPQ) 及PSII 实际光化学效率(ФPSII)；调查番茄幼苗地上部鲜重(SFW)、根系鲜重(RFW) 和总鲜重(TFW)；测定完全展开叶片相对电导率(REC)、叶绿体色素含量(Chl. a、Chl. b、Car)、自由水含量(LFW) 和束缚水含量(LBW)；测定叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化氢(H2O2) 和丙二醛(MDA) 含量。【结果】在供试CGA 浓度范围内，JF401 和JF101 番茄幼苗的耐冷性均随CGA 浓度的升高先增加后降低，最高耐冷性综合评价指标D 值分别出现在0.1 和0.05 g/L。Pearson 相关分析表明，D 值与Fv/Fm、Qp、ФPSII、Chl. a、Chl. (a+b)、SFW、RFW、TFW、SOD、POD、CAT 和LBW 显著正相关(R=0.72～0.98)，与H2O2、NPQ、REC、MDA 和LFW 显著负相关(R=0.63～0.98)。PCA 主成分分析表明，SFW、Chl. b、Chl. (a+b)、Qp、ФPSII 和LBW 是影响两品种番茄苗期低温耐性的共性关键指标。在CGA 最佳浓度下，京番101 幼苗的ФPSII、Chl. (a+b)、LBW 和SFW 较CK 的增幅分别为157.7%、35.5%、8.4% 和24%，京番401 幼苗的增幅分别为223.5%、64.9%

专题综述 | 蒙脱石与复合菌剂配施提高田菁改良盐渍土的效果

专题综述 | 蒙脱石与复合菌剂配施提高田菁改良盐渍土的效果

专题综述 | 截顶与磷肥施用对马尾松结实能力和养分吸收分配的影响

专题综述 | 截顶与磷肥施用对马尾松结实能力和养分吸收分配的影响

摘要: 【目的】研究截顶配合施用磷肥对马尾松(Pinus massoniana) 雌球花密度、枝梢发育与碳(C)、氮(N)、磷(P) 元素吸收与分配的影响，为提高种园管理水平和效益提供理论依据。【方法】以马尾松高产209 号和低产225 号无性系为材料，布置15N 标记的盆栽控制试验，分别在未截顶和截顶小区内，设计施钙镁磷肥0 g/plant(P0)、200 g/plant (P200) 和400 g/plant (P400) 处理，在花原基形成期分析了树体自下而上的第一层轮枝(H1)、第二层轮枝(H2) 和顶梢(H3) 处的针叶C、N、P 含量和15N 贡献率(Ndff)，在盛花期分析了各器官的N、P 分配率。【结果】与未截顶相比，截顶处理小区209 号的H1 处平均枝长、枝粗和雌球花密度分别增加11.06%、40.14%和9.18%，H2 处分别增加7.75%、65.81% 和65.27%，225 号H1 处的枝长和枝粗分别增加21.94% 和28.99%，H2 处分别增加了17.03% 和41.01%，且仅有极少量雌球花产生。无论截顶与否，施用磷肥对雌球花密度、枝长和枝粗增长量无显著影响，而品种影响显著。与未截顶相比，截顶处理增加了两个无性系幼苗的C、N、P 含量和Ndff 值，209 号H1 处的C、N、P 含量和Ndff 值分别增加25.05%、9.15%、4.12% 和37.72%，H2 处分别增加20.57%、8.37%、3.96% 和17.09%；225 无性系H1 处C、N、P 含量和Ndff 值分别增加2.51%、19.87%、8.84% 和30.09%，H2 处分别增加20.82%、12.40%、4.39% 和19.85%；209 号H1 处的C∶N 增加了7.91%。在未截顶处理小区，施磷显著提高针叶C、N、P 含量，以P400 处理增效最高，而在截顶小区，磷肥施用量只对针叶C 和P 含量有显著影响。无论截顶与否，施磷处理的针叶Ndff 值均高于P0 处理，说明磷肥提高了对15N 的征调能力。截顶配合施用磷肥提高了针叶的C∶N 和C∶P 值。在盛花期，N、P 主要分配在老叶和主干中，截顶后209 号雌球花的氮、磷分配比例较225 号显著增加。【结论】截顶增加了马尾松下层针叶C、N、P 素含量，促进下层枝梢生长发育，结实层下移，尤其对高产无性系

专题综述 | 不同园林植物与大灰藓混种对植株生长生理特性及养分吸收的影响

专题综述 | 不同园林植物与大灰藓混种对植株生长生理特性及养分吸收的影响

摘要: 【目的】研究苔藓和园林植物混种对植株生长和养分吸收的影响，为苔藓植物与园林植物的合理配置提供参考。【方法】盆栽试验在贵州大学试验基地大棚内进行，供试材料为大灰藓(Hypnum plumaeforme) 和5 种常用的园林植物，设置黄金菊(Euryops pectinatus)、金盏菊(Calendula officinalis)、韭莲(Zephyranthescarinata)、葱莲(Zephyranthes candida)、红花酢浆草(Oxalis corywbosa) 单种作为对照(记为CK-1、CK-2、CK-3、CK-4、CK-5)，分别与大灰藓混种为处理，依次记为J1、J2、J3、J4、J5。在移栽30、60、90 天时，调查植物生长指标、生物量、总叶绿素和可溶性糖含量(SS)，测定基质表面遮阴度及湿度，同时取栽培基质样品，分析氮、磷、钾和有机碳含量。采用相对邻体效应指数(RNEI) 分析混种对植物生长的效应，用模糊隶属函数评价各因素对混种植物生长影响的重要性。【结果】1) 与单种相比，混种大灰藓提高了黄金菊、韭莲、葱莲的生物量及总叶绿素、可溶性糖、氮、磷、钾、碳含量，提高了金盏菊、红花酢浆草的可溶性糖、磷、钾、碳含量。J1、J3、J4 处理显著促进了大灰藓生长，提高了其生物量及总叶绿素、磷、碳含量，而J2 和J5 处理抑制了大灰藓的生长，显著降低了大灰藓总叶绿素、可溶性糖、氮、碳含量，与相对邻体效应指数分析结果一致。2) 与单种对照相比，混种大灰藓处理显著增加了基质的相对湿度，J1、J2、J3、J4 处理均显著提高了基质中全氮、全磷、全钾和有机碳含量，而J5 处理虽然显著提高了基质有机碳含量，但显著降低了全氮、全磷及全钾含量。3) 隶属函数综合评价得出，J1 处理大灰藓的综合评价指数最高(0.93)，J2 处理最低(0.18)；除红花酢浆草外，其余4 种园林植物的隶属函数值均为混种高于单种。【结论】黄金菊、韭莲、葱莲适宜与大灰藓进行混种，两者既能相互促进生长，又能提高基质养分含量，其中以大灰藓+黄金菊混种的效果最好。

专题综述 | 利用X射线CT技术研究根系三维构型的进展

专题综述 | 利用X射线CT技术研究根系三维构型的进展

摘要: 【目的】X 射线CT 扫描具有非破坏性、高分辨率等特点，近年来被广泛应用于研究植物根系三维构型。本文介绍了X 射线CT 技术研究植物根系的原理和方法，并重点阐述了CT 图像提取和定量根系的方法。【主要进展】X 射线CT 可以穿透土体进而获取土体三维结构，并能通过图像分析准确定量土体内部的细节特征(如根系、孔隙等)。目前根系结构研究中应用的CT 主要有医用CT、工业显微CT、同步辐射CT 等，分别用于研究不同大小和分辨率要求的样品。应用CT 扫描根系样品时，样品的制备和扫描参数的选择非常重要，样品的尺寸、容器的材质、扫描功率和扫描时长等因素都会影响CT 图像质量。CT 图像中提取根系的方法包括全局阈值法、区域生长法、根系追踪法、深度学习法等，结合图像预处理和后处理能更完整地提取根系。利用ImageJ、Rootrak、RooTh 等软件，可以定量根系形态学参数(体积、根长、直径等)，还可以分析根系三维分布特征(根系生长角度、根系生长深度等)。【展望】从CT 图像中提取根系的算法在实际应用中仍存在很多问题，开发提取根系的先进算法，准确获取根系三维构型并将其定量表征，仍将是CT 技术用于根系研究的重要方向。由于CT 设备性能的特点，扫描样品尺寸和图像分辨率的矛盾仍然是关键问题，X 射线CT 硬件设备的创新和发展对其在根系研究中更加广泛和有效的应用具有重要意义。

研究简报 | 枸溶性钾肥与水溶性钾肥等比例基施提高甘薯生育期钾素积累和产量

研究简报 | 枸溶性钾肥与水溶性钾肥等比例基施提高甘薯生育期钾素积累和产量

摘要: 【目的】施钾可促进甘薯增产，探究枸溶性钾肥(硅钾肥) 与水溶性钾肥(硫酸钾) 不同比例配施对甘薯钾素积累和产量的影响，为提高甘薯钾肥利用效率提供依据。【方法】田间试验在河南汝阳进行，供试土壤为褐土，甘薯品种为‘普薯32 号’，枸溶性钾肥为硅钾肥(含K2O 25%、SiO2 15%、CaO 14%)，水溶性钾肥为硫酸钾(K2O 52%)。在施钾量为K2O 150 kg/hm2，钾肥全部基施条件下，设置5 个水溶性钾肥与枸溶性钾肥配施比例处理：100%∶0% (T1)、75%∶25% (T2)、50%∶50% (T3)、25%∶75% (T4)、0%∶100% (T5)，同时设不施钾肥对照 (CK)。在甘薯移栽后30、60、90、120 天，取样测定甘薯茎长、生物量、钾素含量和产量，计算钾肥利用率。【结果】与CK 相比，施钾处理显著提高了甘薯茎长、茎粗和生物量、块茎产量。移栽30 天，甘薯茎长、茎粗和生物量大多以T1 处理最高，T2～T5 处理间差异多不显著；移栽后60、90、120 天，甘薯茎长、茎粗和生物量均以T3 处理最高，且T3 处理显著高于T1 和T5 处理。施钾处理均显著提高了甘薯块根产量，以T3 处理甘薯块根产量最高，较CK 处理增加68.02%。与T1 处理相比，T2、T3、T4 处理提高了各时期甘薯的钾素吸收量，提高甘薯移栽后90、120 天各部位钾含量，以T3 处理的甘薯钾素积累量、钾肥偏生产力、钾肥农学利用率和钾肥表观利用率最高，显著高于T1 处理。【结论】在相同施钾量和施用方法下，50% 枸溶性钾肥和50% 水溶性钾肥配施可更好地满足甘薯全生育期对钾素的需求，较全部施用水溶性钾肥可更有效地提高甘薯的钾素积累量、产量和钾肥利用效率。

研究简报 | 促生菌种组合提高玉米根际土壤有益微生物基因丰度及促生效应研究

研究简报 | 促生菌种组合提高玉米根际土壤有益微生物基因丰度及促生效应研究

摘要: 【目的】微生物肥料一般需要采用复合菌种提高有益菌在作物根际的定殖和促生效果。我们对本实验室前期分离鉴定的26 个具有不同功能的玉米根际菌株进行复配，并研究复合菌株在土壤中的有益作用及其促生效果。【方法】按照功能共构建了4 组合成菌群：C1，将铁载体分泌量最高的解磷菌、解钾菌、自生固氮菌、联合固氮菌各1 株进行组合；C2，将吲哚乙酸 (IAA) 分泌量最高的解磷菌、解钾菌、自生固氮菌、联合固氮菌各1 株进行组合；C3，每个菌属选择1 株综合促生能力最强的菌株进行组合；C4，由C1 与C2 所有菌株组合。用以上4 组菌群在灭菌土壤和未灭菌土壤上分别进行玉米接种菌剂和土壤浇灌菌剂盆栽试验，包括无菌剂对照在内共10 个处理，灭菌土壤处理分别记为MCK、MC1、MC2、MC3、MC4，未灭菌土壤处理分别记为WCK、WC1、WC2、WC3 和WC4。玉米接菌试验是将初生胚根长1～2 cm 的玉米种子浸泡在菌群悬浮液中1 h，然后种植在灭菌土壤和未灭菌土壤中，9 天后测定株高、鲜重、根长、根尖数和分叉数。土壤浇灌试验采用种子发芽方法，将种子播在灭菌和未灭菌土壤中，每5 天浇灌1 次菌悬液，待玉米生长15 天后，收集玉米根际土壤用于宏基因组学测序，揭示菌群对玉米根际微生物的影响及其促生机制。【结果】4 个复合菌剂相比，C4 表现出最好的综合促生能力。玉米接种C4 后，幼苗株高、地上鲜重、根鲜重、根长、根尖数和分叉数在灭菌组中分别比对照提高了28.97%、46.00%、59.99%、61.99%、62.27% 和46.70%，在未灭菌组中分别提高了27.49%、25.86%、50.13%、40.11%、62.26% 和82.55%。复合菌群C4 提高了根际土壤中有益菌属Pseudomonas、Klebsiella、Duganella、Cellvibrio、Pantoea、Pseudoxanthomonas 的丰度，在浇灌菌群C4 的玉米根际土壤中，有益菌属Enterobacter 和Klebsiella 的注释丰度与对照组相比显著提高。菌群C4 提高了根际土壤中磷和氮的转运、IAA 的合成、铁载体的转运与调控系统和碳循环相关的功能基因的丰度，部分丰度上升的功能基因的微生物溯源分析结果显示，多数有益微生物的菌属丰度与功能基因丰度呈正相关，同时在ugqB、phnW 的基因集中注释

研究简报 | 复合菌剂提高青藏高原羊粪和尾菜混合堆肥微生物多样性并加快堆肥腐熟

研究简报 | 复合菌剂提高青藏高原羊粪和尾菜混合堆肥微生物多样性并加快堆肥腐熟

摘要: 【目的】研究添加自行筛选制备的复合菌剂对青藏地区羊粪尾菜混合堆肥进程和发酵品质的作用效果，为高原地区羊粪尾菜的资源化利用提供高效菌剂。【方法】将羊板粪和尾菜以质量比8∶1 混合组成堆料，分为3 份用于设置处理：自然发酵(CK)，添加市售堆肥菌剂(T2)，添加自行筛选制备的复合菌剂(T3)，堆体均为锥形，高度在1.5 m 左右，每个堆体堆料量5 t，发酵持续60 天。在开始发酵后测定堆肥温度，在0、7、14、20、25、50、60 天，取样分析pH、含水率、电导率 (EC) 值及总氮、铵态氮、硝态氮和亚硝态氮含量，腐熟期样品用于种子发芽率(GI) 试验。在0、20、60 天取样，结合扩增子测序，分析堆肥细菌群落结构。【结果】添加复合菌剂的T3 处理升温速度最快，在发酵第3 天就达到47.8℃，在发酵第17 天，T3 处理首先进入高温期(>50℃)，比CK 处理提前5 天；复合菌剂加速了羊粪尾菜堆肥中有机碳的分解，对有机质降解有一定的促进作用。发酵结束时CK、T2、T3 处理全氮含量分别为21.4、23.1、19.7 g/kg, NH4+-N 含量分别为155、144、45.6mg/kg，NO3?-N 含量分别为218、283、344 mg/kg，T3 处理堆肥全氮和铵态氮含量较CK 组与T2 组下降明显，但硝态氮含量高于CK 和T2 组，最终其GI 值达到129.2%，高于CK 组与T2 组处理。菌群分析发现高原环境中Psychrobacter 在堆肥初始阶段有着优势地位。加入自制的复合菌剂改变了堆肥过程中微生物的群落结构，增加了细菌多样性和特定细菌丰度，T3 处理中Actinobacteriota 水平明显升高。【结论】与不使用菌剂和使用商品菌剂相比，添加自行筛选制备的复合菌剂有效促进了青藏地区富含纤维素的羊粪尾菜混合堆肥的腐熟，延长了高温期，促进了有机质降解，同时减弱腐熟阶段的反硝化作用。加入的复合菌剂增加了堆肥中的细菌多样性，较高的嗜冷杆菌(Psychrobacter) 相对丰度有助于堆肥初始阶段的升温，具有高效纤维素降解能力的放线菌(Streptomyces sp.) 的加入有助于纤维素的降解。因此，使用复合菌剂是实现西藏地区羊粪及尾菜混合堆肥处理的有效措施。