油菜-水稻轮作是我国长江流域主要水旱轮作模式,其高产稳产对保障粮油安全至关重要。施用磷肥是油稻种植的常用技术,为探究磷肥对油菜-水稻轮作系统生产力及其稳定性的作用,利用2016—2023年在长江中游地区开展连续7年的田间定位试验(...油菜-水稻轮作是我国长江流域主要水旱轮作模式,其高产稳产对保障粮油安全至关重要。施用磷肥是油稻种植的常用技术,为探究磷肥对油菜-水稻轮作系统生产力及其稳定性的作用,利用2016—2023年在长江中游地区开展连续7年的田间定位试验(试验设置0、45、90、135和180 kg P_(2)O_(5) hm^(-2)共5个磷肥用量处理),对油菜和水稻的产量与磷素吸收量及其稳定性、系统能值及其生产力风险进行分析。结果表明,施磷均显著提高油菜和水稻产量,对油菜的增产效果显著高于水稻,油菜增产2.3~12.5倍,在磷肥用量90 kg hm^(-2)时达到最高水平,主要通过增加单株角果数水平提高产量,其次是千粒重和每角粒数;水稻增产4.4%~17.1%,在磷肥用量45 kg hm^(-2)时达到最高水平,一定程度上通过单株有效穗数和每穗实粒数提高产量。油菜和水稻地上部磷素积累量随着磷肥用量的增加而增加,油菜地上部积累量增加5.0~11.8倍,水稻增加22.9%~46.2%,轮作周年增加50.2%~118.8%,随着磷肥用量的增加,油菜磷肥回收利用率(PRE)在磷肥用量45~90 kg hm^(-2),水稻在45 kg hm^(-2)时达到最高水平,继续增加磷肥用量PRE下降。施磷显著提高油菜产量稳定性,在磷肥用量45 kg hm^(-2)时达到最高水平,产量稳定性与磷素积累量、单株角果数、每角粒数的稳定性呈显著正相关关系;水稻整体产量与磷素积累量稳定性水平高于油菜,磷肥投入对其无显著影响。施磷可显著提高系统周年能值产量和稳定性,磷肥用量分别在油菜季90 kg hm^(-2)和水稻季45~90 kg hm^(-2)时达到最高水平,使系统在稳产的基础上达成高产的目标。综上所述,当油菜季磷肥用量为90 kg hm^(-2)、水稻季磷肥用量为45 kg hm^(-2)时可在保证系统能值产量达到最高水平的同时兼顾系统稳定性和提高磷肥利用效率,是油稻轮作系统磷肥最佳推荐用量。展开更多
为探究不同氮肥施用对油菜籽粒内生微生物和籽粒品质的影响,利用油菜氮肥用量的田间定位试验,选取0、180、360 kg hm^(–2) 3个氮肥用量,分别定义为N0(氮缺乏)、N180(氮适中)、N360(氮过量)。利用16S rRNA和ITS高通量测序技术测定收获...为探究不同氮肥施用对油菜籽粒内生微生物和籽粒品质的影响,利用油菜氮肥用量的田间定位试验,选取0、180、360 kg hm^(–2) 3个氮肥用量,分别定义为N0(氮缺乏)、N180(氮适中)、N360(氮过量)。利用16S rRNA和ITS高通量测序技术测定收获期油菜籽粒内生微生物群落组成,同时测定油菜品质指标,建立不同氮肥施用量下油菜籽粒内生微生物与籽粒品质性状之间的联系。结果表明,氮肥用量显著影响了细菌多样性,真菌多样性响应不显著;不同处理下细菌和真菌群落组成的差异主要体现在物种属水平相对丰度的变化;施氮显著降低细菌和真菌网络复杂性。不同氮肥施用油菜籽粒品质存在显著差异,施氮显著降低籽粒含油率,与N0相比,N180和N360处理下籽粒含油率分别下降5.2%和10.7%。Mental test结果表明,油菜籽粒细菌群落组成与千粒重间呈极显著相关,真菌群落结构与籽粒含油率和C/N间存在极显著关系。随机森林分析表明,籽粒内生微生物中Corynebacterium属、Propionibacterium属、Naganishia属、Rhodotorula属、Sebacina属成员可较好地预测籽粒油含量。综上所述,氮肥施用能显著调控油菜籽粒内生微生物群落和籽粒品质,籽粒内生微生物与籽粒品质密切相关,这项研究拓展了我们对养分管理策略调节植物相关微生物组的结构和功能的认识,为未来利用植物-微生物组相互作用来改善作物品质提供了科学依据。展开更多
冬油菜越冬期与蕾薹期遭遇低温冻害是影响油菜产量的主要不利因素,增施钾肥是提高冬油菜抗逆性、减少油菜遭遇低温冻害所带来产量损失的有效措施。为明确不同钾肥用量对冻害后油菜产量损失程度的影响,本研究利用2022/2023和2023/2024年...冬油菜越冬期与蕾薹期遭遇低温冻害是影响油菜产量的主要不利因素,增施钾肥是提高冬油菜抗逆性、减少油菜遭遇低温冻害所带来产量损失的有效措施。为明确不同钾肥用量对冻害后油菜产量损失程度的影响,本研究利用2022/2023和2023/2024年在湖北省两地开展钾肥定位田间试验,对比了2023/2024年极端低温天气下钾肥用量(0、60、120、180、240 kg hm^(-2))对冻害后油菜产量及产量构成因子、地上部钾养分含量及分配、钾养分利用效率的影响,明确了低温冻害下油菜适宜的钾肥用量。结果表明,与2022/2023年度相比,2023/2024年的极端低温天气造成武汉和武穴试验点相同处理下的油菜分别减产13.4%~24.1%和35.7%~51.7%,地上部总生物量的降幅分别为32.3%~42.5%和23.9%~38.9%,产量降低分别主要表现在单株角果数(35.5%~56.0%)和千粒重(28.1%~31.6%)的降低。施钾缓解了冻害后油菜产量的降低程度,且在钾肥用量为180 kg hm^(-2)时油菜的减产程度最低。冻害后油菜籽粒钾含量及分配比例增加,地上部钾积累量显著降低,但钾素吸收利用率和钾肥偏生产力降低,施钾提高了油菜籽钾含量的增加幅度,减缓了地上部钾吸收量的降低,促进了非籽粒部分钾养分向籽粒的转移。线性加平台模型的拟合表明,冻害后武汉和武穴试验点的适宜钾肥用量分别为163.1 kg hm^(-2)和147.9 kg hm^(-2),相比2022/2023年适宜施钾量平均增加35.2 kg hm^(-2)。综上所述,在遇到低温冻害天气时,适当追施钾肥有助于改善油菜生长,缓解由于低温冻害对油菜造成的产量损失。展开更多
文摘油菜-水稻轮作是我国长江流域主要水旱轮作模式,其高产稳产对保障粮油安全至关重要。施用磷肥是油稻种植的常用技术,为探究磷肥对油菜-水稻轮作系统生产力及其稳定性的作用,利用2016—2023年在长江中游地区开展连续7年的田间定位试验(试验设置0、45、90、135和180 kg P_(2)O_(5) hm^(-2)共5个磷肥用量处理),对油菜和水稻的产量与磷素吸收量及其稳定性、系统能值及其生产力风险进行分析。结果表明,施磷均显著提高油菜和水稻产量,对油菜的增产效果显著高于水稻,油菜增产2.3~12.5倍,在磷肥用量90 kg hm^(-2)时达到最高水平,主要通过增加单株角果数水平提高产量,其次是千粒重和每角粒数;水稻增产4.4%~17.1%,在磷肥用量45 kg hm^(-2)时达到最高水平,一定程度上通过单株有效穗数和每穗实粒数提高产量。油菜和水稻地上部磷素积累量随着磷肥用量的增加而增加,油菜地上部积累量增加5.0~11.8倍,水稻增加22.9%~46.2%,轮作周年增加50.2%~118.8%,随着磷肥用量的增加,油菜磷肥回收利用率(PRE)在磷肥用量45~90 kg hm^(-2),水稻在45 kg hm^(-2)时达到最高水平,继续增加磷肥用量PRE下降。施磷显著提高油菜产量稳定性,在磷肥用量45 kg hm^(-2)时达到最高水平,产量稳定性与磷素积累量、单株角果数、每角粒数的稳定性呈显著正相关关系;水稻整体产量与磷素积累量稳定性水平高于油菜,磷肥投入对其无显著影响。施磷可显著提高系统周年能值产量和稳定性,磷肥用量分别在油菜季90 kg hm^(-2)和水稻季45~90 kg hm^(-2)时达到最高水平,使系统在稳产的基础上达成高产的目标。综上所述,当油菜季磷肥用量为90 kg hm^(-2)、水稻季磷肥用量为45 kg hm^(-2)时可在保证系统能值产量达到最高水平的同时兼顾系统稳定性和提高磷肥利用效率,是油稻轮作系统磷肥最佳推荐用量。
文摘冬油菜越冬期与蕾薹期遭遇低温冻害是影响油菜产量的主要不利因素,增施钾肥是提高冬油菜抗逆性、减少油菜遭遇低温冻害所带来产量损失的有效措施。为明确不同钾肥用量对冻害后油菜产量损失程度的影响,本研究利用2022/2023和2023/2024年在湖北省两地开展钾肥定位田间试验,对比了2023/2024年极端低温天气下钾肥用量(0、60、120、180、240 kg hm^(-2))对冻害后油菜产量及产量构成因子、地上部钾养分含量及分配、钾养分利用效率的影响,明确了低温冻害下油菜适宜的钾肥用量。结果表明,与2022/2023年度相比,2023/2024年的极端低温天气造成武汉和武穴试验点相同处理下的油菜分别减产13.4%~24.1%和35.7%~51.7%,地上部总生物量的降幅分别为32.3%~42.5%和23.9%~38.9%,产量降低分别主要表现在单株角果数(35.5%~56.0%)和千粒重(28.1%~31.6%)的降低。施钾缓解了冻害后油菜产量的降低程度,且在钾肥用量为180 kg hm^(-2)时油菜的减产程度最低。冻害后油菜籽粒钾含量及分配比例增加,地上部钾积累量显著降低,但钾素吸收利用率和钾肥偏生产力降低,施钾提高了油菜籽钾含量的增加幅度,减缓了地上部钾吸收量的降低,促进了非籽粒部分钾养分向籽粒的转移。线性加平台模型的拟合表明,冻害后武汉和武穴试验点的适宜钾肥用量分别为163.1 kg hm^(-2)和147.9 kg hm^(-2),相比2022/2023年适宜施钾量平均增加35.2 kg hm^(-2)。综上所述,在遇到低温冻害天气时,适当追施钾肥有助于改善油菜生长,缓解由于低温冻害对油菜造成的产量损失。
文摘叶际微生物(phyllosphere microorganisms)是定殖于植物地上部分的特殊微生物群落,在植物生态系统中扮演着至关重要的生态角色。随着高通量测序和宏基因组学等技术的快速发展,叶际微生物研究领域取得了显著进展。基于文献计量学分析,以“叶际微生物”和“phyllosphere microorganism”为主题词,分别在“中国知网”和“Web of Science”核心数据库对2000年1月至2023年6月发表文献进行检索,共检索到相关中文文献93篇,外文文献498篇。研究发现,植物病害防控和生物防治相关研究呈现高共现强度和持续性研究热度,已成为该领域的核心研究方向之一。此外,土壤微生物、根际微生物与叶际微生物间的关系也是当前研究的重点。已有研究表明,叶际微生物不仅能够增强植物抗逆性、促进固氮作用,还与人类健康密切相关。其定殖过程受到宿主因素(如植株形态、物质组分)和环境因素(如气候条件、土壤特性)的双重调控。在集约化农业生产中,施肥作为关键栽培管理措施,显著改变作物的生长状态和微环境,是影响作物叶际微生物群落构建不可忽视的因素。本文系统总结了肥料种类、用量及施用方式对作物叶际微生物群落结构和功能的影响,提出通过优化施肥策略调控叶片形态以定向塑造叶际微生物群落,以及通过施肥维持“叶际稳态”实现植物健康的新思路。基于当前研究现状,未来研究方向应着重关注以下几个方面:1)矿质养分对叶际微生物的调控机制;2)施肥驱动下微生物在土壤-植物连续体的传播规律;3)有机肥施用引发的叶际生物安全风险评估;4)具有提高养分利用效率和改善农产品品质功能的叶际微生物资源挖掘。这些研究将为深入理解叶际微生物生态功能及其在农业中的应用提供新的理论依据和实践指导。
