专题综述 | 长期施钾红壤中铁铝氧化物调控有机无机复合体钾素分布

专题综述 | 长期施钾红壤中铁铝氧化物调控有机无机复合体钾素分布

摘要: 【目的】探究长期施用钾肥如何调控有机无机复合体中速效钾的分布及作用机制，为红壤钾库健康培育提供理论依据。【方法】旱地红壤长期定位试验始于1986 年，2022 年玉米收获后采集不施肥(CK)、化学氮磷肥配施(NP)、化学氮磷钾肥配施(NPK) 3 个处理的土样，通过干筛法获得各处理大团聚体(>2 mm)、小团聚体(0.25～2 mm) 和微团聚体(<0.25 mm) 土样，结合虹吸法进一步分离得到各级团聚体下的有机无机复合体(<2、2～10、10～50 和>50 μm) 样品，分析各粒级有机无机复合体颗粒组成、速效钾和铁铝氧化物含量与分布，探究铁铝氧化物与速效钾之间的相互关系。【结果】1) 与CK 和NP 处理相比，NPK 处理大团聚体中<2 μm 粒级复合体含量占比分别提高20.5% 和149.0%，10～50 μm 粒级复合体含量占比分别提高18.6% 和降低31.0%。2) 在0～50 μm 粒级复合体范围内，大、小和微团聚体中10～50 μm 粒级复合体速效钾含量均为最低水平。土壤速效钾主要存在于<2 μm 粒级复合体中，占比为54.6%～85.9%。与CK 和NP 处理相比，NPK 处理大团聚体中<2 μm粒级复合体速效钾含量占比分别提高44.6% 和23.0%。3) 与NP 处理相比，NPK 处理大团聚体<2 μm 粒级复合体游离铁、铝氧化物含量分别提高30.0%、467.0%，无定形态铁、铝氧化物含量分别降低79.7%、59.3%。与NP 处理相比，NPK 处理大团聚体<2 μm 粒级复合体有机络合态铝氧化物含量提高9.8%；10～50 μm 粒级复合体有机络合态铝氧化物含量降低33.2%。4) 在<2 μm 粒级复合体中，游离态铁铝氧化物、无定形态铝氧化物和有机络合态铝氧化物与速效钾之间存在极显著的正相关关系。无定形态和有机络合态铝氧化物对速效钾含量分布解释度较高，分别为11.2% 和11.0%。【结论】长期施用钾肥显著提高红壤旱地土壤大团聚体<2 μm 粒级复合体速效钾含量占比和游离态铁铝氧化物含量，降低无定形态铝氧化物含量。且无定形态、有机络合态铝氧化物对<2 μm 粒级复合体速效钾具有正向调控作用，有助于增加土壤钾库。

专题综述 | 31年长期施肥对潮土中微量元素演变及小麦微量元素吸收的影响

专题综述 | 31年长期施肥对潮土中微量元素演变及小麦微量元素吸收的影响

摘要: 【目的】在华北平原典型潮土区，研究长期不同施肥措施对土壤全量与有效态铁、锰、锌、铜含量，以及小麦微量元素吸收的影响，为实现农田地力提升与作物高产优质提供理论依据。【方法】长期定位施肥试验位于河南省郑州市，始于1990 年，已连续进行了31 年。种植制度为冬小麦?夏玉米轮作。选取不施肥(CK)，氮钾化肥(NK)，氮磷钾化肥(NPK)，氮磷钾化肥+秸秆还田(NPKS)，氮磷钾化肥+有机肥(NPKM) 5 种施肥处理，分析每年土壤样品中全量与有效态铁、锰、锌、铜含量，以及作物秸秆与籽粒中相应微量元素含量。【结果】连续施肥31 年后，各施肥处理土壤全量铁、锰含量与试验前无显著差异，全量锌、铜含量较试验前显著增加；NPKM 处理土壤全量铁、锰、锌、铜含量均高于其它施肥处理。与CK 相比，NPKM、NPKS 与NPK 处理显著提高了土壤有机质含量与阳离子交换量，降低了土壤pH 值，有利于土壤中微量元素向有效态转化。NPKM 与NPKS 处理下土壤有效态铁、锰、锌含量显著高于其它施肥处理。NPK 处理下土壤有效铁含量分别比CK 和NK 处理提高52% 与49%；有效锰含量分别比CK 和NK 处理提高39% 与11%。NPKM、NPKS 与NPK 处理下小麦地上部铁、锰、锌、铜吸收量与各微量元素收获指数显著高于CK 与NK 处理。但增产对籽粒中微量元素的稀释效应导致NPK、NPKS 与NPKM 处理下籽粒微量元素含量显著降低，其中铁、锌含量分别为推荐量下限的71%～74%、60%～63%。【结论】化肥与秸秆或有机肥配施有利于提高土壤微量元素的有效性。土壤全量与有效态微量元素含量的提高可促进小麦对微量元素的吸收，但增产对小麦籽粒中微量元素的稀释效应导致小麦籽粒中的铁、锌含量显著低于推荐量的下限。因此，在培肥潮土地力、提高作物产量的同时，也要考虑优化施肥策略或筛选适宜品种，以提高小麦籽粒中铁、锌含量，消除铁、锌元素缺乏对人体健康的不利影响。

专题综述 | 海南岛主要作物氮肥定额及区域农田氮素承载力研究

专题综述 | 海南岛主要作物氮肥定额及区域农田氮素承载力研究

摘要: 【目的】针对海南当前作物氮肥投入高、养分损失大、利用效率低等问题，基于养分平衡原理，测算协同满足作物增产和环境安全双目标下的主要作物氮肥投入上限及区域农田氮素承载力，并提出氮素调控措施。【方法】根据大样本农户调研结果明确作物产量潜力，通过自测数据和收集的国际粮农组织(FAO) 信息、文献，构建作物产品氮浓度数据库及华南地区作物优化管理条件下的氮素盈余数据库，基于养分平衡原理评估作物高产下的氮素需求、氮素盈余阈值和氮肥定额。结合种植结构信息，定量海南区域农田氮素承载力。【结果】海南粮食(以水稻为例)、蔬菜作物的平均产量分别为6.2、33.9 t/hm2，分别低于全国产量水平13% 和32%，水果作物的平均产量为33.6 t/hm2，与全国产量水平一致；华南地区粮食、蔬菜、水果作物的氮素盈余阈值分别为81、108 和283 kg/hm2；粮食作物氮肥定额平均为160 kg/hm2，减量潜力平均为21%，蔬菜氮肥定额范围为181～476 kg/hm2，减量潜力平均为22%，其中豇豆减量潜力最大，为39%，水果氮肥定额范围为240～689 kg/hm2，减量潜力平均为28%，其他经济作物氮肥定额范围196～306 kg/hm2。海南各市县的区域农田氮素承载力在0.4～2.8 万t，最高的是乐东(2.8 万t)，白沙和五指山最低 (0.4 万t)。当前海南农田总体氮素投入高于承载力33%，而氮素产出低于产出潜力48%，氮素盈余高于盈余阈值156%，海南作物系统当前氮素利用率为23%，低于目标氮素利用效率37 个百分点。【结论】海南粮食、蔬菜作物产量水平低于全国产量水平，水果作物产量水平与全国产量水平一致。经济作物的氮素盈余阈值偏高导致其氮肥定额偏高，主要由于当前经济作物的氮肥管理并未充分实行全要素协同优化。海南当前区域农田氮素输入已超出安全承载力，特别是海口、临高、儋州、万宁等经济作物占比较高的市县。未来海南氮肥管理应重视经济作物上的氮肥减量增效技术的应用，进一步降低经济作物的氮素盈余阈值，并优化经济作物的氮肥定额，同时应提升有机肥替代化肥的比例。

专题综述 | 不同类型土壤接种根瘤菌对大豆共生固氮和根际氮转化的影响

专题综述 | 不同类型土壤接种根瘤菌对大豆共生固氮和根际氮转化的影响

摘要: 【目的】接种根瘤菌是提高大豆产量和降低化学氮肥用量的重要技术。不同土壤类型会影响结瘤固氮和根际氮素转化，进而影响大豆根瘤菌的接种效果。然而，目前尚不清楚土壤类型对这些过程的作用机制。【方法】本研究在中国大豆主产区淮河流域选择两种主要土壤类型—黄褐土和砂姜黑土，比较两种土壤类型中接种和不接种根瘤菌处理下，大豆植株氮积累、结瘤固氮能力、根际自生固氮能力、硝化和反硝化能力以及相关微生物氨氧化古菌(AOA)、氨氧化细菌(AOB)、亚硝酸盐还原酶基因(narG) 和固氮酶基因(nifH) 群落组成的差异。【结果】在两种土壤中接种根瘤菌均显著影响大豆结瘤固氮、根际自生固氮、硝化和反硝化过程及相关微生物群落组成。在黄褐土中，与对照相比，接种根瘤菌会显著提高植株氮素积累量，植株氮素积累量在初花期(R1) 和花荚期(R4) 分别提高33.6% 和24.9%；结构方程模型结果表明，植株氮素积累量的增加与根瘤数量增加、根瘤固氮能力的提高以及AOA 和AOB 丰度降低导致的硝化潜力下降有关。在砂姜黑土中，与对照相比，接种根瘤菌导致大豆植株的氮素积累量在R1 和R4 期分别显著降低了21.7% 和20.7%；结构方程模型显示，植株氮素积累量的降低与根瘤内生固氮菌结构的改变、根瘤固氮能力降低以及硝化潜力增强有关。在两种类型土壤中，植株氮素积累与大豆结瘤固氮能力和根际硝化过程显著相关。【结论】不同类型土壤中根瘤菌接种效果的差异与根瘤内生固氮菌群落结构和根瘤数量以及根际硝化过程强度改变有关，对这些过程的调节是克服差异化土壤类型对接种根瘤菌效果限制的关键。

专题综述 | 不同施氮水平对冬油菜根际微生物群落特征的影响

专题综述 | 不同施氮水平对冬油菜根际微生物群落特征的影响

摘要: 【目的】探究冬油菜根际微生物群落特征对不同施肥的响应，确定油菜氮肥适宜用量，为土壤培肥和调控土壤生态功能提供理论依据【方法】田间试验在油菜种植区(武穴) 开展，在秸秆还田条件下设置5 个处理：不施氮肥(SN0)、N 120 kg/hm2 (SN120)、N 180 kg/hm2 (SN180)、N 240 kg/hm2 (SN240) 和N 300 kg/hm2(SN300)，采用16S rRNA 和ITS 高通量测序方法，分析根际土壤细菌和真菌群落结构及其功能变化，同时测定土壤理化性质和作物产量。【结果】1) 与不施氮处理 (SN0) 相比，施氮处理降低了根际土壤有效磷含量(24.63%～35.10%) 和速效钾含量(39.67%～59.77%)，提高了全氮(6.18%～14.60%) 和碱解氮含量(7.18%～34.99%)。SN180 处理提升土壤全氮和碱解氮含量的幅度最小，SN300 处理提升幅度最大。随着氮肥的增加，有机碳含量呈增长趋势，pH 呈下降趋势，油菜产量先增加后减少，SN180 产量最高。2) 随着施氮量的递增，细菌的Chao1 指数呈递增趋势；与SN0 处理相比， SN180 处理提高了真菌Shannon 指数7.20%。施氮肥改变了细菌和真菌群落结构。与SN0 处理相比，SN180 处理提高了子囊菌门、担子菌门和拟杆菌门相对丰度，降低了被孢霉门和酸杆菌门相对丰度，减缓了鞘氨醇单胞菌和芽孢杆菌属的减少趋势，富集了红假单胞菌属(Rhodopseudomonas) 和线黑粉酵母属(Filobasidium)。与SN0 处理相比，施氮处理均降低了化学异养、固氮、芳香化合物降解和几丁质分解功能菌群的丰度，同时降低undefined saprotroph 丰度。3) 环境因子与群落关联网络分析和RDA 分析显示，土壤有机碳(SOC)、碱解氮(AN)、全氮(TN) 和有效磷(AP) 含量是影响真菌群落的主要环境因子，SOC 和AP 含量是细菌群落的主要影响因子。无色穗孢属(Achroiostachys) 与SOC 含量呈负相关，与AN 呈正相关。Emericellopsis与AN 和TN 含量呈显著负相关，与pH 呈显著正相关。SOC 与类诺卡氏属(Nocardioides) 显著正相关，与厌氧粘细菌属(Anaeromyxobacter) 显著负相

专题综述 | 石灰与绿肥对连作雪茄烟田土壤理化性质与真菌群落的影响

专题综述 | 石灰与绿肥对连作雪茄烟田土壤理化性质与真菌群落的影响

摘要: 【目的】明确石灰与绿肥对连作烟田土壤理化性状、土壤微生物量及真菌群落的影响差异，为科学改良连作土壤提供依据。【方法】在湖北来凤县选择连作12 年、土壤类型为黄棕壤的雪茄烟田为研究对象，设置施石灰(L)、施石灰+绿肥还田(LGM)、绿肥还田(GM) 3 种土壤改良措施和不施石灰+不种绿肥处理 (CK)，用5 点取样法采集耕层(0—20 cm) 土样，分析不同措施对土壤理化性状与不同区系微生物数量的差异影响。采用Illumina NovaSeq 高通量测序技术和 FUNGuild 平台分析烟田土壤真菌群落多样性、组成结构、营养型组成及功能类群变化，并比较了不同处理的雪茄烟经济效益。【结果】3 种土壤改良措施均不同程度地增加了土壤全氮、有机质、速效钾含量，且以LGM 效果最佳，但改善土壤酸化现象则以L 效果最佳。L、LGM、GM 处理均显著增加细菌与微生物总量，细菌数量分别较CK 增加23.22%、68.07%、46.70%，微生物总量分别增加22.06%、62.12%、42.42%，但仅GM 处理显著增加土壤中真菌数量，增幅12.25%。3 种土壤改良措施均显著影响土壤真菌群落结构，其中GM 处理显著增加真菌群落丰富度，相比对照增加15.01%。L 处理增加毛霉属(Mucor) 的相对丰度，GM 处理增加木霉属(Trichoderma) 的相对丰度。L、LGM 和GM 处理均降低病原菌镰刀菌属(Fusarium) 在土壤中的相对丰度，降幅分别为19.32%、13.78% 和9.71%。LEfSe 分析结果显示，相比对照3 种土壤改良措施均显著提高土壤中毛壳菌科(Chaetomiaceae) 的相对丰度，LGM 和GM 处理显著提高腐质霉属(Humicola) 的相对丰度，L 和LGM 处理显著提高短梗蠕孢属(Trichocladium) 的相对丰度。FUNGuild分析结果表明，3 种土壤改良措施均不同程度降低土壤中植物病原真菌的相对丰度，优化真菌的营养型组成结构。L、LGM 和GM 处理均显著提高雪茄烟的均价、产量与产值，其中产值分别提高14.56%、27.45%、21.47%，且LGM 处理的产值显著高于L 处理。【结论】3 种土壤改良措施均不同程度地提高土壤质量，在增加真菌群落丰富度、提高有益菌属相对丰度、改善真菌营养型组成结构、优化真菌功能类群方面，绿肥

专题综述 | 西北半干旱区不同施氮量对马铃薯光合特性及产量形成的影响

专题综述 | 西北半干旱区不同施氮量对马铃薯光合特性及产量形成的影响

摘要: 【目的】研究施氮量对旱作马铃薯光合参数与光合产物积累运移特性的影响，探究产量参数与光合特性之间的相互关系，以确定适合西北半干旱区马铃薯生产的施氮量，为该地区马铃薯绿色、高产栽培提供理论参考。【方法】于2019—2020 年在宁夏海原县开展试验，以‘青薯9 号’为供试材料，采取随机区组设计，设置0 kg/hm2 (N0)、75 kg/hm2 (N1)、150 kg/hm2 (N2) 和 225 kg/hm2 (N3) 共4 个施氮量处理，分析不同施氮量下马铃薯光合特性、群体生长及产量的变化趋势。【结果】马铃薯花后45 天，N2 处理马铃薯叶面积指数(LAI)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs) 和蒸腾速率(Tr) 较N0 处理分别提升了29.91%、31.56%、44.57% 和44.82%，较N3 处理分别增加了6.55%、2.20%、15.16% 和13.39%。N2 处理增加了马铃薯光合势(LAD)、群体生长速率(CGR) 和净同化率(NAR)，其最大干物质积累速率(Vmax) 和达到Vmax 时的生长量(Wmax) 较N0 处理分别提高了22.37% 和15.41%，较N3 处理分别增加了7.95% 和12.79%。4 个施氮量处理中，N2 处理马铃薯产量和商品薯率均达到最大值，对产量与施氮量进行二次方程拟合，得到2019 年经济最佳施氮量为188 kg/hm2，2020 年为163 kg/hm2。Pearson 相关性分析表明，马铃薯产量与Pn、Ci、Gs、Tr、LAI、LAD 和CGR 呈显著或极显著正相关；而光合参数与Vmax、Wmax 呈显著或极显著正相关，与干物质积累活跃期(D) 和达到最大干物质积累速率的时间(Tmax) 呈显著负相关。进一步对马铃薯产量、产量性能指标和光合参数做主成分分析发现，两年各处理综合得分均表现为N2>N3>N1>N0。【结论】合理施氮显著提升了马铃薯的群体光合参数和生长速率，增加了光合产物积累和花后干物质积累量，进而促进产量形成。在干旱区将施氮量控制在150 kg/hm2，有利于马铃薯产量性能参数及光合参数维持在适宜范围，改善光合产物积累和运移，进而为马铃薯产量形成奠定基础。可将施氮量为150 kg/hm2 作为西北半干旱区马铃薯绿色、高效栽培推荐施氮量。

专题综述 | 基于转录组学解析苗期高粱对干旱胁迫的生理代谢响应

专题综述 | 基于转录组学解析苗期高粱对干旱胁迫的生理代谢响应

摘要: 【目的】研究苗期高粱在不同干旱胁迫时长下的生理代谢及基因表达差异，挖掘高粱抗旱基因，探讨高粱响应干旱胁迫的分子应答机制。【方法】以耐旱高粱品种Tx625B 幼苗为试验材料，采用添加25% 的PEG-6000 模拟干旱胁迫，测定胁迫处理0、12 和24 h 后叶片生理指标及养分含量；利用转录组测序和生物信息学技术分析叶片的基因表达特征，揭示差异表达基因的生物学功能和主要代谢途径，筛选与抗旱相关的差异表达基因。【结果】不同干旱胁迫时间下，抗旱材料均维持较高过氧化物酶和过氧化氢酶活性和有较强自由基清除能力，有效清除体内过量的活性氧和过氧化氢，降低外界胁迫对植物造成的损伤；干旱胁迫引起了高粱叶片氮、磷、钾含量改变，其中对氮含量的影响较为显著。0 h vs 12 h、0 h vs 24 h、12 h vs 24 h 3 个比较组基因比对共检测到17396 个干旱响应基因，包括8253 个上调基因和9143 个下调基因。对共有差异表达基因功能进行分析后，筛选到在高粱苗期抗旱应答中起关键作用的几类基因：过氧化物酶、叶绿素a-b 结合蛋白、光系统蛋白、与叶绿体相关的其他酶和蛋白编码基因。差异表达基因GO 和KEGG 富集分析发现，干旱胁迫对高粱苗期氨基酸代谢、次生代谢产物生物合成、糖类和脂类代谢、植物的信号转导有较大影响，差异表达基因在光合作用、光合生物的暗反应、糖代谢等代谢通路上均有明显富集。【结论】高粱抗旱调节过程涉及多个生物过程的协同互作，通过调节光合作用速率和可溶性糖的积累提高抗旱性；氨基酸代谢途径、光合作用途径和糖代谢途径中差异表达基因的富集是高粱抗旱品种具有较强抗旱调节能力的重要原因。

专题综述 | 降雨条件下叶面喷施纳米氧化锌改善作物锌营养的效果及机制

专题综述 | 降雨条件下叶面喷施纳米氧化锌改善作物锌营养的效果及机制

摘要: 【目的】降雨条件下叶面喷施传统锌肥面临高损失率和有效性大幅降低的问题。基于纳米材料所具备的小尺寸、表面与界面效应以及强吸附效应等特性，探讨降雨条件下叶面喷施纳米锌肥的肥效及改善作物锌营养的机制，具有重要生产应用价值。【方法】试验设置5 个处理：全营养液处理 (CT1)、喷施0.1% 吐温对照处理(CT2)、喷施ZnSO4·7H2O (CT3)、喷施EDTA-Zn (CT4)、喷施Nano-Zn (CT5)。采用室内水培试验方法，在模拟降雨条件下，比较叶面喷施纳米锌肥(ZnO-NPs) 与传统锌肥(离子态锌肥ZnSO4·7H2O 和螯合态锌肥EDTA-Zn) 对花生的锌营养效果。测定3 种锌肥处理对花生植株生长、生物量、净光合速率、抗氧化酶活性以及叶片中锌含量与分布的影响，探讨造成这些影响差异的生理机制。【结果】非降雨条件下，叶片喷施传统锌肥对花生生长的促进效果优于纳米锌肥，但在降雨条件下花生叶面喷施纳米态锌肥可以有效促进花生生长，花生株高较空白组CT2 和传统锌肥CT3、CT4 分别显著提升16.80%、9.68% 和12.85%；其地上部生物量和叶片锌含量分别达到2.48 g/株和0.078 mg/株，与对照组相比分别提高75.05% 和466%，与离子态锌肥相比分别提高20.97% 和19.54%，与螯合态锌肥相比分别提高24.37% 和9.22%；此外，与非降雨条件下相比，降雨条件下喷施纳米锌肥的花生叶片锌含量提高77.36%，抗氧化酶活性有所上升，丙二醛含量有所下降。相反，离子态锌肥ZnSO4·7H2O和螯合态锌肥EDTA-Zn 在降雨条件下花生地上部生物量较非降雨条件下分别降低了8.17% 和23.70%，叶片锌含量分别降低了25.53% 和34.28%，光合作用效率下降幅度大于纳米锌肥。利用同步辐射X 射线荧光显微镜(XFM) 分析表明，降雨条件下纳米态锌肥处理叶片中的信号强度显著高于其他锌肥处理。就抗淋洗能力而言，纳米锌肥的淋洗量仅为0.01 mg/株，是传统锌肥的45%～50%，而附着在叶片上的锌量为0.02 mg/株，是传统锌肥的4～5 倍。这取决于肥料与叶片间的接触面积与表面张力的大小。纳米态锌肥接触角小于传统锌肥，表面张力大于传统锌肥，其粘附功(27.95 mN/m) 较传统锌肥(CT3 和CT4 分别为20.33 mN/m 和21.6

专题综述 | 假单胞菌与褐藻寡糖协同提高梨果实产量及品质

专题综述 | 假单胞菌与褐藻寡糖协同提高梨果实产量及品质

摘要: 【目的】筛选梨树根际促生菌及与之具有协同增效作用的生物刺激素，探究其复配对梨果实产量和品质的影响，为开发复合型生物刺激素提供理论依据。【方法】根据菌株溶磷、解钾、固氮等特性，从128 株供试梨树根际细菌中筛选对梨苗具有较强促生作用的菌株，同时从褐藻寡糖(AOS)、5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)、γ-氨基丁酸(GABA) 中筛选显著促进梨苗生长的生物刺激素，研究其与根际促生菌单用或复配对梨苗生长及梨果产量和品质的影响。【结果】筛选到具有显著促进梨苗生长的假单胞菌属菌株CD1 和生物刺激素AOS。与清水对照(CK)、单接CD1 和单施AOS 相比，CD1 与AOS 复配可显著促进梨苗生长和侧根发生，梨苗生物量分别提高158.8%、59.0% 和46.7%，根系长度分别增加33.7%、23.2% 和26.3%。该复配液可显著促进梨果生长和提高产量，其中果实产量分别比CK、CD1 和AOS 处理提高73.7%、10.0% 和14.8%，果实可溶性糖含量分别提高64.2%、29.0% 和61.8%，石细胞含量分别比CK 和AOS 降低63.6% 和43.1%，综合品质得到明显改善。与单施相比，复配处理使果实干重提高52.8%，果实氮、磷、钾、钙、镁、铜、锌和硼元素含量均不同程度增加，积累量显著提高。【结论】褐藻寡糖与假单胞菌CD1 之间存在协同增效作用，其复配组合可实现梨果产量和品质同步提升。

专题综述 | 基质与灌溉耦合对大叶绣球光合特性和水分利用效率的影响

专题综述 | 基质与灌溉耦合对大叶绣球光合特性和水分利用效率的影响

专题综述 | 水稻根系分泌物研究进展

专题综述 | 水稻根系分泌物研究进展

摘要: 在植物根际复杂网络互作中，根系分泌物是植物?土壤?微生物之间物质交换和信息传递的载体，在根际对话中扮演重要的“语言”角色，并能在活化土壤养分、抵御生物或非生物胁迫以及招募微生物，促进微生物在植物根际定殖以及互作中发挥不可忽视的作用。水稻(Oryza sativa L.) 是我国主要粮食作物之一，其根系分泌物种类及数量被多因素调控，并且随着分泌物的释放，其在植物?土壤?微生物互作过程中具有重要的作用。因此，本文综合梳理了国内外关于水稻根系分泌物研究的最新进展，旨在系统阐述水稻根系分泌物的发展历程及种类、深入分析影响这些分泌物产生的关键因素及其在土壤养分活化、与植物?微生物互作等方面的关键作用，并探讨了水稻根系分泌物的环境效应。本文还展望了根系分泌物研究的未来方向与应用前景，以期为绿色农业可持续发展提供理论基础。

专题综述 | 水稻减氮密植研究进展与“极限密植”技术

专题综述 | 水稻减氮密植研究进展与“极限密植”技术

摘要: 氮素营养和栽培密度调控着水稻群体构成，协调的氮素营养与栽培密度是优化群体结构，实现水稻“减氮增效”的关键，本文总结了近年来该领域的研究成果。许多研究发现，减氮密植可优化水稻群体构成，提高水稻群体生产力和氮肥利用效率，且减氮和密植栽培对水稻产量和氮肥利用效率具有协同效应。以‘南粳46’水稻品种为材料，我们进行了多年多地水稻“极限密植”栽培技术实践，发现在中上等肥力稻田，设置目标产量9000 kg/hm2、氮肥施用量90 kg/hm2、本田栽插秧苗数高达400×104 株/hm2 的情况下，通过免施分蘖肥控制分蘖，使稻株平均分蘖数只有1.2 个，协调了群体生长与主茎成穗，较常规栽培显著提高了穗数、结实率和千粒重，进而水稻产量提高了27.4%，由于减少了氮肥用量和施肥次数，提高了氮肥利用率和生产效益，其中氮肥农学效率增加了120%。根据我们的实践经验，氮素营养与栽培密度之间的互作关系还需从以下几方面进行研究：不同水稻品种株型、养分利用效率存在差异，对氮密互作的响应不同，研究不同水稻品种的氮密互作关系，探索适应水稻品种特性的减氮增密水平；研究减氮密植模式的水稻无人机飞播技术，利用无人机飞播的高密度高精准性确定播种密度，研究对应的氮肥施用量；开展不同地区、不同土壤和肥力状况下的最适氮密组合研究；研究氮密互作对水稻高产和资源高效利用的生理和分子调控机制，以及对水稻表型的影响，为水稻“减氮增效”提供理论依据和技术支持。

研究简报 | 施磷对玉米/花生间作农田土壤碳氮磷化学计量特征和产量的影响

研究简报 | 施磷对玉米/花生间作农田土壤碳氮磷化学计量特征和产量的影响

摘要: 【目的】探讨施磷对玉米/花生间作农田土壤碳氮磷含量、储量、化学计量特征和产量的影响，为间作制度下的土壤养分管理和合理施肥提供理论依据。【方法】2010—2022 年，在河南科技大学试验农场进行大田随机区组试验。试验处理由施磷(P180，P2O5 180 kg/hm2) 和不施磷(P0，P2O5 0 kg/hm2) 两个磷水平，以及玉米单作(SM)、花生单作(SP)、玉米/花生间作(M/P) 3 种种植方式组成。收获后，采样分析了0—20 和20—40 cm 土层土壤碳氮磷含量、储量、化学计量特征，收获期测定作物产量。【结果】3 个种植方式处理的土壤碳、氮、磷含量有一定差异，施用磷肥较不施磷肥处理分别提高了土壤碳、氮、磷含量14.2%、11.3%、67.8%；分别提高了土壤碳、氮、磷储量10.9%、8.0%、63.3%。间作(M/P 处理) 玉米、花生总产量较单作均显著提高11.7%～112.0%，且施磷后的提高效果高于不施磷(P<0.01)。花生单作(SP) 的土壤C/N 分别显著低于间作(M/P) 和玉米单作(SM) 8.8% 和8.6%；间作(M/P) 较花生单作(SP) 和玉米单作(SM) 分别显著提高了土壤C/P10.8% 和21.3%；间作(M/P) 和花生单作(SP) 较玉米单作(SM) 分别显著提高了土壤N/P 14.4% 和14.8%。与P0 相比，P180 显著降低了间作(M/P 处理) 土壤C/N 2.3%，分别显著降低了土壤C/P、N/P 31.6%、33.0%。施磷和种植方式对土壤碳氮磷含量、储量和化学计量特征以及作物产量产生显著或极显著的影响，土壤有机碳含量、储量和C/N 之间呈正相关，土壤碳氮磷含量、储量与C/P、N/P 之间呈负相关。【结论】间作与施磷能提高养分供给与保储能力，改善土壤碳氮磷计量学特征，推广间作增施磷肥将有助于改善土壤质量，提高作物产量。

研究简报 | 华北马铃薯连作土壤微生物残体氮对氮肥用量的响应

研究简报 | 华北马铃薯连作土壤微生物残体氮对氮肥用量的响应

摘要: 【目的】微生物残体氮作为一种稳定而重要的土壤氮组分，在维持土壤肥力方面发挥着重要作用。氮肥施用量影响土壤微生物残体氮的转化和积累，研究微生物残体氮对不同施氮量的响应对于优化施氮管理以提高土壤肥力至关重要。【方法】马铃薯氮肥管理试验始于2017 年，在内蒙古自治区武川旱作试验站进行。种植模式为马铃薯连作，试验设置4 个处理：NE [ 肥料用量用NE (Nutrient Expert，养分专家系统) 推荐确定]、NE?N(不施氮肥)、NE?1/2N (氮肥用量较NE 处理减少1/2) 和NE+1/2N (氮肥用量较NE 处理增加1/2)。于2023 年马铃薯收获期，采集0—20 和20—40 cm 土层土壤样品，测定土壤矿质氮和微生物残体氮含量，分析马铃薯连作下不同氮肥用量对土壤矿质氮和微生物残体氮的影响。【结果】氮肥施用处理较NE?N 处理增加了土壤全氮(TN) 和NO3?-N 含量。在20—40 cm 土层，土壤NO3?-N 和NH4+-N 随着施氮量的增加而增加；但在0—20 cm 土层，土壤TN、NO3?-N 和NH4+-N 在3 个施氮处理之间没有显著差异。与NE 处理相比，NE?N 和NE?1/2N 处理降低了土壤细菌、真菌和微生物残体氮含量，而NE+1/2N 处理并没有增加这些残体氮含量。在所有处理中，真菌残体氮与细菌残体氮的比值随着施氮量的增加而逐渐降低，并且20—40 cm 土层中的比值高于0—20 cm 土层。在所有处理中，微生物残体氮与土壤全氮的比值达64.2%～73.2%，不同施氮量对0—20 cm 深度的比值没有影响；然而，NE?N、NE?1/2N、NE+1/2N 处理20—40 cm 土层微生物残体氮与土壤全氮的比值较NE 处理降低了4.1%～13.2%。NE 处理维持了较好的土壤氮平衡，而NE+1/2N 处理导致了极大的土壤氮盈余。【结论】在内蒙古马铃薯连作体系，土壤微生物残体氮随氮肥用量逐步增加，在NE 推荐施氮量下获得了较高的微生物残体氮积累。因此，基于NE 系统推荐施肥能维持土壤肥力和氮素平衡。

研究简报 | 长期施用有机肥对瘠薄玉米农田土壤N2O排放的影响

研究简报 | 长期施用有机肥对瘠薄玉米农田土壤N2O排放的影响

摘要: 【目的】瘠薄型农田玉米生产严重依赖施肥。研究长期施用有机肥对土壤N2O 排放和维持玉米产量的影响，为瘠薄型农田氮素高效管理提供理论依据。【方法】长期定位试验始于2008 年，试验设计包括4 个处理：不施肥对照处理(CK)、当地常规施肥处理(NPK)、增施有机肥处理(MNPK)、50% 有机肥替代化肥处理(RMN)。2023 年5 月至10 月，采用静态箱―气相色谱法监测土壤N2O 排放通量，计算施用有机肥对土壤N2O 累积排放以及产量的影响，并探明影响土壤N2O 排放的主要因素。【结果】与CK 相比，施用有机肥(MNPK、RMN) 显著提高玉米产量，增幅在95%～103% (P<0.05)。在整个监测周期内，3 个施肥处理促进土壤N2O 排放，整体呈现出“脉冲式”排放规律。N2O 最大排放峰值由高到低依次为MNPK、NPK、RMN 处理，分别达到4.71±0.68、3.29±0.62、1.71±0.15 μg/(m2·min)，MNPK 处理土壤N2O 最大排放峰值和累积排放量分别显著高于NPK 处理43.00%、64.65%，而RMN 处理比NPK 处理分别降低了48%、26.22%。土壤N2O 排放通量与土壤铵态氮(NH4＋-N)、全氮(TN) 含量以及体积含水率(VWC) 呈极显著正相关关系(P<0.01)，与有机碳(SOC)、地温(GT) 呈显著正相关关系(P<0.05)。NPK 处理平均温室气体净排放量为CO2-eq 361 kg/(hm2·a)，净温室效应为“源”，MNPK 和RMN 处理净温室气体排放强度(GHGI) 较NPK 处理分别降低了572% 和655%，玉米种植所产生的净温室气体排放量分别减少了668% 和737%，两个有机肥处理之间的温室气体排放强度和净排放量无显著差异。【结论】施用有机肥可有效减少瘠薄农田土壤N2O 排放，降低净温室效应并显著提高玉米产量。综合减排和产量因素，在本试验条件下，有机肥替代50% 的常规化肥养分量可在有效降低温室气体排放的同时，降低氮肥损失，提高玉米生产效益。