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有机肥与氮肥配施对土壤氮素转化及冬小麦籽粒产量和品质的影响 被引量:1
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作者 刘亥扬 刘红恩 +4 位作者 聂兆君 秦世玉 张雯雯 张玉鹏 许嘉阳 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1580-1589,共10页
为探究有机肥与化肥配施比例对土壤氮素转化及冬小麦籽粒产量和品质的影响,通过连续两个生长季的定点试验,设置不施肥(CK)、不施氮肥(N0)、施氮肥(N180,180 kg·hm^(-2))、25%有机肥替代氮肥(T25)、50%有机肥替代氮肥(T50)和100%有... 为探究有机肥与化肥配施比例对土壤氮素转化及冬小麦籽粒产量和品质的影响,通过连续两个生长季的定点试验,设置不施肥(CK)、不施氮肥(N0)、施氮肥(N180,180 kg·hm^(-2))、25%有机肥替代氮肥(T25)、50%有机肥替代氮肥(T50)和100%有机肥替代氮肥(T100)6个处理,分析不同处理下麦田土壤氮含量、氮转化酶活性、小麦产量及小麦籽粒中铵态氮、硝态氮、蛋白质、游离氨基酸、谷氨酰胺和天冬酰胺含量的差异。结果表明,与N180处理相比,T25、T50和T100处理降低了0~20和20~40 cm土层铵态氮含量,T50处理显著增加0~20和20~40 cm土层硝态氮含量。与CK和N180处理相比,施有机肥能提高表层土壤有机氮含量。T25、T50和T100处理均提高了土壤脲酶、蛋白酶、硝酸还原酶和亚硝酸还原酶的活性。T50处理下小麦产量、籽粒铵态氮含量、蛋白质含量、谷氨酰胺含量和天冬酰胺含量均最高。综上,在豫北潮土小麦种植区,50%有机肥替代氮肥可以促进土壤氮素转化并有效提高冬小麦产量和营养品质。 展开更多
关键词 冬小麦 有机肥 氮肥 氮素转化 产量 品质
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两种微塑料对生菜生长及生理特性的影响 被引量:3
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作者 韩锋 刘亥扬 +6 位作者 王浩权 李畅 张玉鹏 许嘉阳 赵鹏 刘红恩 聂兆君 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1698-1709,共12页
为探究聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)两种微塑料对生菜生长及生理特性的影响,以生菜(意大利生菜333)为供试材料进行水培试验,设置对照(CK)、3个PE水平(0.1、0.5、1.0 g·L^(-1))、3个PP水平(0.1、0.5、1.0 g·L^(-1))共7个处理,PE和P... 为探究聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)两种微塑料对生菜生长及生理特性的影响,以生菜(意大利生菜333)为供试材料进行水培试验,设置对照(CK)、3个PE水平(0.1、0.5、1.0 g·L^(-1))、3个PP水平(0.1、0.5、1.0 g·L^(-1))共7个处理,PE和PP粒径均为13μm,测定了生菜生物量、根系形态参数、光合参数、叶片和根系超微结构以及抗氧化能力等相关指标。试验结果表明:微塑料胁迫下,生菜的干质量显著降低了9.6%~65.4%,根体积显著减少了18.3%~50.2%,光合参数先升高了20.5%后降低40.4%,叶绿素a和类胡萝卜素含量也显著降低了26.1%和29.9%。从叶片和根系的超微结构来看,生菜叶片叶绿体及根系细胞膜、细胞壁均遭受到两种微塑料不同程度的破坏。与CK相比,生菜超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD),过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性分别增加了3.0~15.0倍、24.8%~164.0%、2.8~12.0倍和3.5~8.1倍,丙二醛(MDA)和抗坏血酸(ASA)含量增加了1.2~18.9倍和7.2%~10.1%。微塑料对生菜叶片和根系细胞有明显毒害作用,其可破坏叶肉细胞叶绿体,导致生菜叶片的光合参数及光合色素含量降低,同时也抑制了根系的生长发育,降低了其生物量。另外,试验表明生菜抗氧化系统对两种微塑料均产生了响应。 展开更多
关键词 生菜 微塑料 根系形态 光合色素 抗氧化系统 超微结构
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不同浓度外源硒对中等盐胁迫下小麦幼苗的影响 被引量:4
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作者 王浩权 杨东霞 +5 位作者 刘红恩 刘亥扬 刘文艺 陶志康 王灵璐 聂兆君 《河南农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期791-799,共9页
【目的】探究不同浓度外源硒(Se)对小麦幼苗中等盐胁迫(100 mmol·L^(-1))的缓解效果。【方法】采用水培试验,以小麦百农207和亚硒酸钠为供试材料,设置CK(不添加NaCl和Se)、Na(100 mmol·L^(-1)NaCl)、NaSe5(100 mmol·L^(-... 【目的】探究不同浓度外源硒(Se)对小麦幼苗中等盐胁迫(100 mmol·L^(-1))的缓解效果。【方法】采用水培试验,以小麦百农207和亚硒酸钠为供试材料,设置CK(不添加NaCl和Se)、Na(100 mmol·L^(-1)NaCl)、NaSe5(100 mmol·L^(-1)NaCl^(+)5μmol·L^(-1)Se)、NaSe10(100 mmol·L^(-1)NaCl^(+)10μmol·L^(-1)Se)、NaSe20(100 mmol·L^(-1)NaCl^(+)20μmol·L^(-1)Se)5个处理,测定小麦幼苗生物量、根系参数、光合特性(光合色素含量和光合参数)及离子平衡(Na^(+)、K^(+)含量及其转运系数)。【结果】与CK相比,中等盐胁迫显著降低了小麦幼苗干物质积累量、根系形态参数、光合特性及小麦幼苗地上部和根部的K^(+)含量和K^(+)转运系数,但是显著增加了小麦Na^(+)含量和Na^(+)转运系数;在中等盐胁迫下,不同浓度外源Se对小麦幼苗影响不同,其中,施用5μmol·L^(-1)Se能够最大程度增加小麦幼苗的干质量、总根表面积、叶绿素a和净光合速率,分别增加了15.00%、44.36%、34.65%和39.21%,同时降低小麦幼苗Na^(+)转运系数、地上部和根部Na^(+)/K^(+)比值,分别降低了11.13%、42.37%和51.18%。【结论】适宜浓度的外源Se(5μmol·L^(-1))能够有效缓解中等盐胁迫对小麦幼苗生长发育带来的损害。 展开更多
关键词 小麦 中等盐胁迫 外源硒 光合特性 离子平衡
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磷硒配施对冬小麦硒吸收及根际土壤微生物群落的影响
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作者 胡彩霞 杨东霞 +8 位作者 刘红恩 刘亥扬 刘立杰 张玉鹏 许嘉阳 秦世玉 李畅 睢福庆 聂兆君 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期157-167,共11页
探讨磷硒配施对冬小麦产量及根际土壤微生物群落结构与多样性的影响,明确土壤微生物群落与磷硒有效性的关系。采用盆栽试验,设置3个磷水平(0、0.2和0.4 g·kg^(-1))和2个硒水平(0和0.5 mg·kg^(-1)),完全交互设计,共6个处理(Se_... 探讨磷硒配施对冬小麦产量及根际土壤微生物群落结构与多样性的影响,明确土壤微生物群落与磷硒有效性的关系。采用盆栽试验,设置3个磷水平(0、0.2和0.4 g·kg^(-1))和2个硒水平(0和0.5 mg·kg^(-1)),完全交互设计,共6个处理(Se_(0)P_(0)、Se_(0)P_(0.2)、Se_(0)P_(0.4)、Se_(0.5)P_(0)、Se_(0.5)P_(0.2)、Se_(0.5)P_(0.4)),分析冬小麦籽粒产量、磷硒浓度、土壤有效磷含量、硒形态转化及微生物群落结构等的变化。施磷显著增加Se_(0)和Se_(0.5)水平下冬小麦籽粒产量、各器官磷浓度及累积量,但显著降低Se_(0.5)水平下根系、茎叶及籽粒硒浓度,且籽粒、颖壳及茎叶硒累积量随施磷量的增加呈先增加后降低的趋势,均在Se_(0.5)P_(0.2)处理下达到最大值。施硒显著增加了冬小麦各部位硒浓度和累积量,降低了P_(0.4)水平下籽粒产量和P_(0.2)和P_(0.4)水平下冬小麦各器官磷浓度及累积量,但对P_(0.2)水平下籽粒产量无显著影响。施磷显著增加了Se_(0.5)水平下土壤有效磷含量、可溶态硒含量及所占比例,施硒显著增加了P_(0.4)水平下土壤有效磷含量。在Se_(0.5)水平下,P_(0.2)和P_(0.4)处理分别显著增加了放线菌门(Actinobacteria)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)的相对丰度,但均显著降低了拟杆菌门(Bacteroidetes)的相对丰度。施硒显著增加了P_(0.2)水平下放线菌门的相对丰度和P_(0.4)水平下酸杆菌门(Acidobacteria)的相对丰度。在Se_(0.5)水平下,与P0相比,P_(0.2)显著提高了Shannon指数;在P_(0.2)水平下,施硒显著提高Simpson指数。适宜的磷硒配施改变土壤微生物群落结构、促进土壤中磷硒的释放并提高其有效态含量,进而增强磷对冬小麦籽粒产量的促进作用和籽粒硒的累积,以Se_(0.5)P_(0.2)处理为宜。 展开更多
关键词 磷酸盐 亚硒酸盐 籽粒产量 土壤有效磷 硒形态转化 微生物群落
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干湿变化调控稻田土壤活性细菌群落与潜在功能
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作者 丁晨晓 刘耀威 +6 位作者 刘亥扬 叶鑫喆 陈雅雯 叶静 邸洪杰 徐建明 李勇 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1421-1431,共11页
大量研究发现干湿变化显著影响土壤微生物群落和温室气体排放。然而,土壤干湿变化下活性微生物和温室气体排放的瞬时动态变化仍不清楚。因此,本实验首先观察稻田土壤在干旱、湿润和干湿变化三种情况下细菌群落和温室气体排放的动态变化... 大量研究发现干湿变化显著影响土壤微生物群落和温室气体排放。然而,土壤干湿变化下活性微生物和温室气体排放的瞬时动态变化仍不清楚。因此,本实验首先观察稻田土壤在干旱、湿润和干湿变化三种情况下细菌群落和温室气体排放的动态变化,然后运用基于18O的稳定性同位素核酸探针技术(DNA-SIP)和高通量测序探讨干湿变化下土壤活性细菌群落的多样性、构建与潜在功能。相比于干旱和湿润处理,干湿变化显著促进二氧化碳的排放和含有更高相对丰度的放线菌门和浮霉菌门。干湿变化下变形菌门、放线菌门和浮霉菌门的相对丰度均随着培养时间呈现显著增长。而DNA-SIP试验结果表明干湿变化处理活性细菌的alpha多样性随着培养时间显著降低,变形菌门和放线菌门细菌是最主要的活性细菌,其中变形菌门中黏球菌目的相对丰度随培养时间呈显著增加。活性细菌的群落构建由确定性所主导,且随着培养进行,确定性的主导作用进一步加强。活性细菌的功能预测进一步发现碳水化合物代谢潜能随培养时间显著降低。综上,干湿变化处理显著改变土壤细菌群落,并促进稻田土壤二氧化碳排放,干湿变化处理的活性细菌由变形菌门和放线菌门细菌主导,活性细菌的群落构建由确定性过程主导。 展开更多
关键词 干湿变化 稻田土壤 活性细菌 多样性 群落构建 功能预测
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镉胁迫下施硒对冬小麦幼苗镉吸收、抗氧化能力及植株超微结构的影响 被引量:9
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作者 王振搏 刘红恩 +9 位作者 许嘉阳 祝姣姣 王灵璐 刘亥扬 张玉鹏 秦世玉 李畅 睢福庆 赵鹏 聂兆君 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期530-543,共14页
【目的】硒(Se)在提高植物抗逆性方面起着重要作用。硒减轻植物重金属Cd毒害的直接和间接机制需要进一步研究。【方法】供试作物为小麦(Triticum aestivum L.)。水培试验设置5个处理:Hoagland基础营养液(CK),营养液中只添加Cd 5μmol/L(... 【目的】硒(Se)在提高植物抗逆性方面起着重要作用。硒减轻植物重金属Cd毒害的直接和间接机制需要进一步研究。【方法】供试作物为小麦(Triticum aestivum L.)。水培试验设置5个处理:Hoagland基础营养液(CK),营养液中只添加Cd 5μmol/L(Cd5Se0),添加Cd 5μmol/L和Se 5μmol/L(Cd5Se5),只添加Cd 20μmol/L(Cd20Se0),同时添加Cd 20μmol/L和Se 5μmol/L(Cd20Se5)。通过测定小麦镉含量和抗氧化系统相关指标,研究硒对小麦镉吸收时间动力学的影响以及小麦抗氧化体系中的调控机制;并观察了叶片和根系细胞的超微结构。【结果】镉胁迫下,施硒使小麦地上部的镉含量降低了18.20%~38.16%,镉积累量显著降低了40.79%~43.05%(P<0.05)。小麦根系在0~24 h内对镉的吸收特征符合一元二次方程,24 h内,在Cd5和Cd20条件下,施硒后小麦对镉的吸收量分别降低了48.96%和11.47%。相较于CK,在Cd20条件下,根和叶片中超氧阴离子(O_(2)^(-))的产生速率以及过氧化氢(H_(2)O_(2))和丙二醛(MDA)的含量显著增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性和抗坏血酸(ASA)含量显著增加,抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著降低(P<0.05)。不同镉水平下,施硒使小麦根中H_(2)O_(2)含量显著降低了34.21%~50.32%,叶片MDA含量降低了10.34%~24.91%(P<0.05),叶片APX活性显著提高了29.09%~30.46%(P<0.05),SOD和POD活性恢复到对照水平。镉胁迫下,小麦植株中细胞器均遭到不同程度破坏,施硒的小麦细胞器的损害得到一定的缓解。【结论】施硒降低了镉胁迫下冬小麦地上部和根部的Cd含量与积累量,降低了镉的最大吸收量和积累量,增强了小麦幼苗抗氧化的能力,减轻了由于镉胁迫造成的小麦根系和叶片细胞超微结构的损伤,进而缓解了镉对小麦幼苗的毒害。 展开更多
关键词 冬小麦 镉胁迫 生理特性 时间动力学 超微结构
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施用低温生物炭对土壤镉、铅生物有效性的影响 被引量:9
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作者 彭红宇 聂兆君 +6 位作者 刘红恩 李畅 秦世玉 张玉鹏 刘亥扬 许嘉阳 赵鹏 《江苏农业学报》 CSCD 北大核心 2022年第6期1524-1531,共8页
为了研究低温生物炭在土壤污染修复领域的应用潜力,以玉米秸秆和花生壳为原料,在厌氧条件下,分别以250℃、450℃2种炭化温度制备4种生物炭,以1%和2%的生物炭施用量添加至原位镉、铅污染土壤中,短期培养30 d和60 d,研究施用低温生物炭对... 为了研究低温生物炭在土壤污染修复领域的应用潜力,以玉米秸秆和花生壳为原料,在厌氧条件下,分别以250℃、450℃2种炭化温度制备4种生物炭,以1%和2%的生物炭施用量添加至原位镉、铅污染土壤中,短期培养30 d和60 d,研究施用低温生物炭对土壤镉、铅生物有效性的影响。结果表明,施用低温生物炭和高温生物炭均可减少土壤有效性镉、铅含量,但对pH值影响不显著;就花生壳生物炭而言,培养30 d后,随着低温生物炭、高温生物炭添加量的增加,土壤有效态镉、铅含量降低,生物炭固定重金属的能力提高;培养60 d后随着低温生物炭添加量的增加,土壤有效态镉、铅含量降低,生物炭固定重金属的能力增强,而高温生物炭则相反,可见培养30 d的试验结果与60 d相反;对于玉米秸秆生物炭,培养30 d后,发现随着低温生物炭添加量的增加,土壤有效态镉、铅含量增加,生物炭固定重金属的能力降低,而高温玉米秸秆生物炭则相反,30 d培养结果与60 d培养结果一致。 展开更多
关键词 生物炭 生物有效性 土壤培养
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低温生物炭和化肥配施对冬小麦生长和土壤铅镉生物有效性的影响 被引量:10
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作者 彭红宇 刘红恩 +6 位作者 王秋红 李畅 秦世玉 张玉鹏 刘亥扬 许嘉阳 赵鹏 《江苏农业科学》 北大核心 2023年第4期212-219,共8页
以济源某基地土壤为研究对象,选用农业废弃物花生壳为供试生物炭原材料,采用温室小麦苗期盆栽方法,分别在低温(250℃)、高温(450℃)条件下热解制备生物炭,并作为辅料与化肥配施进行对比试验,设置不施肥对照(CK1)、基础施肥对照(CK2)、1... 以济源某基地土壤为研究对象,选用农业废弃物花生壳为供试生物炭原材料,采用温室小麦苗期盆栽方法,分别在低温(250℃)、高温(450℃)条件下热解制备生物炭,并作为辅料与化肥配施进行对比试验,设置不施肥对照(CK1)、基础施肥对照(CK2)、1%低温生物炭(T3)、2%低温生物炭(T4)、1%高温生物炭(T5)、2%高温生物炭(T6)6个处理,研究低温生物炭和化肥配施后对原位铅、镉污染土壤有效性及冬小麦生长的影响。结果表明,相较于(CK1)其余处理均可以改善土壤中速效养分状况,提高土壤有机质含量,促进小麦地上部干质量及总干质量的积累,促进小麦养分吸收,但显著降低了小麦根部干物质质量和根冠比;相较于CK2来说,在施肥的基础上添加低温生物炭和高温生物炭,同样可以改善土壤养分状况,促进冬小麦生长,此外还可以抑制小麦地下部对重金属的吸收,降低土壤中有效态Cd、Pb含量。其中就冬小麦生长状况而言,低温T3处理与高温T6处理根冠比、地上部干质量、地下部干质量及总干质量均差异不显著;同样就冬小麦氮素、钾素吸收而言,差异也不显著;就土壤铅、镉有效性而言,T3、T6处理同样固定效果相当。说明在本试验中施肥的基础上添加1%低温生物炭(T3处理)对改善土壤,促进小麦生长,降低土壤有效态铅、镉含量有很大的潜力,可以达到高温几乎同样的施用效果。 展开更多
关键词 生物炭 重金属污染 土壤修复 重金属 小麦
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磷、硒配施对冬小麦硒吸收及土壤硒形态转化的影响 被引量:5
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作者 胡彩霞 刘红恩 +5 位作者 聂兆君 李畅 秦世玉 刘亥扬 许嘉阳 赵鹏 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期379-388,共10页
为研究磷硒配施对冬小麦根土界面硒有效性及形态分级的影响,并探究磷硒配施提高土壤硒有效性的可能机制,以冬小麦为试验材料进行根箱培养试验,设置0(P0)、80(P80)、160 mg·kg^(-1)(P160)3个磷水平和0(Se0)、1 mg·kg^(-1)(Se1)... 为研究磷硒配施对冬小麦根土界面硒有效性及形态分级的影响,并探究磷硒配施提高土壤硒有效性的可能机制,以冬小麦为试验材料进行根箱培养试验,设置0(P0)、80(P80)、160 mg·kg^(-1)(P160)3个磷水平和0(Se0)、1 mg·kg^(-1)(Se1)2个硒水平,分析冬小麦植株磷硒含量、累积量、迁移系数及根际和非根际土5种硒形态含量。结果表明,无论施硒与否,随着磷含量的增加,冬小麦生物量、地上部和根系磷含量均增大。施硒1 mg·kg^(-1)显著降低了P80和P160水平下冬小麦生物量、P160水平下根系磷含量及各部位磷累积量。在Se1条件下,施磷增加了各部位硒累积量,但显著降低了地上部硒含量和硒从根系向地上部的迁移系数。在Se0条件下,P160处理增加了根际土壤和非根际土壤中的可交换态硒含量。在Se1条件下,P160处理根际土壤中可交换态硒含量显著高于非根际土壤,但铁锰氧化物结合态硒和残渣态硒含量低于非根际土壤。综上所述,适宜的磷硒配施可影响土壤中各种硒形态的转化过程,可能是由于磷的施入和根系活动共同作用促进了土壤中铁锰氧化物结合态、有机物硫化物结合态及元素态硒向交换态硒的转化,进而提高冬小麦对土壤硒的吸收。本研究结果可为农业生产中合理施用磷肥和硒肥提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 根际 非根际 土壤硒形态
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氮锌配施条件下外源添加有机物对土壤锌有效性的影响
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作者 王灵璐 刘红恩 +2 位作者 刘亥扬 王振搏 聂兆君 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期19-29,共11页
氮锌配施能促进冬小麦根土界面锌的有效性及化学形态间的相互转化,从而促进冬小麦对锌的吸收和累积。研究氮锌配施条件下,冬小麦根系分泌的有机物对土壤锌有效性的影响,为氮锌配施通过影响冬小麦根系活动进而提高土壤锌生物有效性提供... 氮锌配施能促进冬小麦根土界面锌的有效性及化学形态间的相互转化,从而促进冬小麦对锌的吸收和累积。研究氮锌配施条件下,冬小麦根系分泌的有机物对土壤锌有效性的影响,为氮锌配施通过影响冬小麦根系活动进而提高土壤锌生物有效性提供一定的理论依据。以石灰性土壤为试验材料进行土壤培养试验,分别设置两个施肥水平(0、N 0.2 g/kg+Zn 10 mg/kg)和9种有机物处理(不添加有机物、顺乌头酸、巨头鲸鱼酸、3,5-苯丙氨酸、甘氨酸、环拉酸、羟脯氨酸、葡萄糖-1-磷酸、延胡索酸),培养0、30、90、150 d时取样,分析土壤pH、有效锌和锌形态分级含量。在培养30 d时,在不施氮锌条件下,添加巨头鲸鱼酸、3,5-苯丙氨酸、甘氨酸、环拉酸、羟脯氨酸、葡萄糖-1-磷酸能显著降低土壤pH;在氮锌配施条件下,添加顺乌头酸、巨头鲸鱼酸、3,5-苯丙氨酸、甘氨酸、环拉酸、羟脯氨酸、葡萄糖-1-磷酸能显著降低土壤pH。在培养30 d时,在不施氮锌条件下,外源添加有机物对土壤有效锌含量无显著影响;在氮锌配施条件下,添加顺乌头酸、3,5-苯丙氨酸、甘氨酸、羟脯氨酸能显著提高土壤有效锌含量。同时,在不施氮锌条件下,添加顺乌头酸、3,5-苯丙氨酸、甘氨酸和葡萄糖-1-磷酸对土壤中锌形态转化没有显著影响,而在氮锌配施条件下,添加上述4种有机物能显著增加土壤中碳酸盐结合态锌和有机结合态锌含量,提高碳酸盐结合态锌比例,降低残渣态锌比例。氮锌配施条件下外源添加有机酸或氨基酸能降低土壤pH,促进土壤中锌从难溶态向碳酸盐结合态和有机结合态转化,从而提高土壤中锌的有效性。 展开更多
关键词 氮锌配施 有机酸 氨基酸 土壤pH 土壤有效锌 土壤锌化学形态
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