高分子材料对土壤-作物氮磷分布及春小麦产量的影响

田小明，王开勇，王激清，樊 华，卾玉联，张开祥，马宏秀

高分子材料对土壤-作物氮磷分布及春小麦产量的影响

田小明1，王开勇2※，王激清1，樊 华2，卾玉联2，张开祥2，马宏秀2

（1. 河北北方学院农林科技学院，张家口 075000；2. 石河子大学农学院，石河子 832003）

为揭示不同高分子材料对土壤-小麦氮磷的互作效应，在滴灌土壤中添加腐植酸、改性高分子和复合高分子3种材料，研究其对不同粒级土壤氮磷含量和储量的变化特征，以及对春小麦各器官氮磷积累及产量的影响。结果表明，高分子材料对不同粒级全氮含量影响较大。与对照（CK）相比，腐殖酸处理（H）显著增加了>20～40 cm土层中>2、>1～2、>0.25～1和≤0.053 mm粒级范围的全氮含量；改性高分子材料（P）和复合高分子材料（HP）处理分别显著提高了表层土壤（0～20 cm）中>2、>1～2和≤0.053 mm粒级范围和>2、>0.25～1和≤0.053 mm粒级范围的全氮含量。对不同粒级全磷含量的研究发现，H和P处理分别显著提高了表层土壤中>0.25～1和>2 mm粒级范围内的全磷含量，同时在>20～40 cm土层中，H和P处理均在>1～2、>0.053～0.25 mm粒级范围内的全磷含量与CK处理存在显著差异。进一步对不同粒级氮磷储量的研究表明，H处理主要增加了>0.25～1 mm粒级范围内的氮磷储量；P处理有利于提高>1～2、>0.25～1、>0.053～0.25和≤0.053 mm粒级范围内的全磷储量。高分子材料尽管不利于春小麦茎的氮磷积累量及干物质量的增加，却提高了其他器官氮磷积累量及干物质量，特别是在成熟期的籽粒中这种增加幅度更大。其中H和P处理中籽粒的氮磷积累量较CK分别增加了25.6%、24.9%和40.9%、26.7%（<0.05），同时籽粒产量提高了19.7%和12.6%（<0.05）。冗余分析表明，>1～2和>0.25～1 mm粒级范围内的氮磷储量是春小麦增产的主要驱动因子之一。该研究结果明确了高分子材料对土壤氮磷养分的作用机制，为当地的应用和推广提供更为深入的理论基础。

土壤；作物；改性高分子材料；腐殖酸；团聚体氮磷；植株氮磷积累；春小麦产量

0 引 言

土壤团聚体作为土壤结构的基本单元，是土壤养分存储的主要载体，其组成比例影响土壤肥力水平的高低[1-4]。此外，团聚体中氮、磷的存在形态也随着土壤环境的变化存在不同的变化趋势[5-6]。孙天聪等[4]研究表明，长期施肥会影响土壤全氮含量在团聚体中的分布，并认为2～5 mm团聚体是土壤全氮的主要载体。王岩等[7]研究发现，不同类型土壤团聚体全磷含量的分布受土壤酸碱性影响较大，在酸性土壤中主要分布在较小粒径中，在石灰性土壤中则主要积累在较大粒径部分。因此了解土壤氮、磷含量在团聚体中的分布状况，对调控土壤肥力和增加土壤养分储量具有重要意义。

高分子聚合物作为一种土壤胶结剂，能够提高土壤的持水性[8]，在农业节水和生态环境恢复中得到了普遍应用[9]。大量研究表明，施用高分子材料可以降低土壤水分通透性和土壤容重[10-11]，改善土壤团粒结构[12]，增强对氮、磷的吸附[13-14]，提高植株干物质量及产量[15-16]。由此可见，高分子保水材料具有提高水分利用和改善土壤理化结构的作用，这为作物生长提供了良好的土壤生态环境。

目前高分子材料对土壤养分的固持已被较多学者证实[13-14,17]。然而，这些研究多集中于材料对养分的吸附性能及固持效果，有关土壤团聚体养分有效性的研究相对较少，特别是在高分子材料的作用下，不同粒级养分对作物生长的影响机制需进一步明确。基于此，本研究采用能够随水滴施的液体高分子保水材料，研究其应用对土壤团聚体氮磷的分布、积累特征，以及植株不同器官氮磷吸收分布特征和产量变化，明确高分子材料对土壤-作物氮磷分布、积累的影响以及对作物产量的驱动因素，为了解不同高分子材料对该地区作物生长及土壤氮磷的作用机制提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于石河子大学农学院试验站（44°18′42.37″N，86°03′20.72″E），该区域为温带干旱区大陆性气候，年平均降雨量为210 mm，年平均蒸发量1 660 mm。土壤质地为壤土，土壤有机碳16.1 g/kg；全氮1.36 g/kg；硝态氮14.16 mg/kg；铵态氮5.97 mg/kg；有效磷22.40 mg/kg；有效钾147.5 mg/kg；pH值7.43。

1.2 试验设计

试验共设置4个处理，分别为不施用任何材料（CK）、腐植酸（H，将棉粕通过KOH溶液浸提、过滤制备而成，腐殖酸质量分数为4.5%）、改性高分子材料（P，将聚丙烯酰胺和聚乙烯醇制成溶液，在一定温度下通过硫酸锰进行交联合成，有效成分为2%）、复合高分子材料（HP，将腐殖酸和改性高分子材料按照其用量1:1调配合成）（表1）。每个处理3个重复，采用随机区组分布，各小区规格均为2 m×5 m，每个小区设置0.5 m保护行。所有处理均一次性施用复合肥1 500 kg/hm2；有机肥3 000 kg/hm2，其中复合肥为配置的滴灌复合肥（质量比N:P:K=15:10:8），有机肥为石河子市金汇雪珍肥业有限公司生产（质量分数：N+P2O5+K2O>7%，有机质>60%）。有机肥作基肥，在作物播种前撒施，并耕翻入土。每个小区全生育期灌水6次，总灌溉量4 500 m3/hm2，其中苗期、拔节期和孕穗期分别灌水20%，扬花期和乳熟初期分别灌水15%，乳熟末期灌水10%。用水表控制灌溉量，滴灌带为内嵌式设一管四行田间配置模式，滴头间距30 cm。试验区于2017年4月8日播种，种植作物为春小麦（新春38号），播种后复合肥与高分子材料一起放入施肥罐中进行滴水。

表1 小区试验设计

注：*表示腐殖酸用量主要基于棉粕腐殖酸水溶肥中腐殖酸的含量确定[18]；改性高分子材料用量依据该材料降低土壤盐基离子的最佳用量确定[19]；复合高分子材料根据腐殖酸和改性高分子材料用量进行折半混合。

Note: *means amount of humic acid was mainly determined based on the content of humic acid in the humic acid water-soluble fertilizer of cotton meal[18]. The modified polymer material was determined according to the optimal amount of this material to reduce soil base ions[19]. The composite polymer material was mixed by halving the amount of humic acid and modified polymer material.

1.3 测定内容与方法

2017年6月9日（春小麦扬花期）和7月9日（春小麦成熟期）在每个小区选取1 m2采集植株样品，分取植株各器官（扬花期：茎、叶、穗；成熟期：茎、叶、颖壳、籽粒）后烘干并称质量，将各器官干物质粉碎后采用H2SO4-H2O2消煮，测定凯氏定氮法和钒钼黄比色法进行全氮、全磷测定。春小麦成熟期后采集不同土层（0～20、>20～40 cm）原状土壤于塑料盒中，带回实验室过8 mm筛并风干，通过干筛法测定土壤团聚体组分，将土样风干后用不锈钢套筛振荡进行干筛，分别得到>2 、>1～2、>0.25～1、>0.053～0.25和≤0.053 mm的机械稳定性土壤团聚体，同时将各级筛层中的土粒采用HClO4-H2SO4法测定全氮和全磷含量[18]，同时通过环刀采集土壤用于容重测定[20]。

土壤团聚体全磷储量的计算

S=P·C·BD·×100 （1）

式中S为粒级土壤团聚体全磷储量，kg/hm2；P为粒级土壤团聚体全磷含量，g/kg；C为粒级土壤团聚体质量百分数，%；BD为土壤容重，g/cm3；为土层厚度，cm。

植株各器官全氮（磷）积累量为各器官全氮（磷）含量与各器官干物质量的乘积，kg/hm2。氮（磷）转运量（Nitrogen Translocation, NT/Phosphorus Translocation, PT）为扬花期地上部全氮（磷）积累量减去成熟期茎和叶的全氮（磷）积累量。

1.4 数据处理与分析

采用Excel 2010及Origin 8.5对试验数据进行处理及作图，用SPSS 17.0软件进行统计分析，最小显著差数法（Least-Significant Difference，LSD）检验差异显著性（0.05）。土壤团聚体氮磷储量、植株氮磷积累量及干物质量之间的关系通过Canoco 4.5进行冗余分析（Redundancy Analysis，RDA），并采用蒙特卡洛检验（Monte Carlo）分析得到排序图。

2 结果与分析

2.1 高分子材料对不同粒级的土壤团聚体氮、磷含量的影响

由图1a可知，在0～20 cm土层中，除腐植酸处理（H）在>2 mm粒级全氮含量低于不施材料处理（CK）外，3种高分子材料处理（H、P和HP）均有所提高。与CK相比，P处理在>2、>1～2和≤0.053 mm粒级范围的全氮含量分别显著增加了14.5%、21.6%和10.6%；HP处理在>2、>0.25～1和≤0.053 mm粒级范围的全氮含量分别显著增加了11.1%、26.4%和9.8%。>20～40 cm土层，H处理在>2、>1～2、>0.25～1和≤0.053 mm粒级范围的全氮含量较CK有显著提高（图1b）。

注：不同小写字母代表同一粒级间在5%水平差异显著。下同

不同处理之间土壤团聚体全磷含量的变化差异较小。0～20 cm土层（图2a），H处理在>0.25～1 mm粒级范围内的全磷含量和P处理在>2 mm粒级范围内的全磷含量达到最高，较CK分别提高了10.1%和12.8%（<0.05）。>20～40 cm土层（图2b），与CK处理相比，H和P处理均在>1～2、>0.053～0.25 mm粒级范围内的全磷含量存在显著差异，分别提高了12.4%、6.9%和6.9%、6.1%；HP处理在≤0.053 mm粒级范围内的全磷含量达到显著水平。

图2 高分子材料对不同土层土壤团聚体全磷含量的影响

2.2 高分子材料对不同粒级的土壤团聚体氮、磷储量的影响

不同处理对各粒级土壤（0～40 cm）全氮储量的变化差异较小（图3a）。仅有H处理在>0.25～1 mm粒级范围内的全氮储量与CK处理存在显著差异（较CK增加了16.9%）。不同处理对各粒级土壤（0～40 cm）全磷储量的影响较大（图3b）。其中，H处理在>0.25～1 mm粒级范围内的全磷储量较CK增加了10.2%（<0.05）；P处理在>1～2、>0.25～1、>0.053～0.25和≤0.053 mm粒级范围内的全磷储量分别较CK增加了13.6%、9.0%、18.1%和45.5%（<0.05）。

图3 不同高分子材料对土壤（0～40 cm）团聚体全氮和全磷储量的影响

2.3 高分子材料对春小麦各器官氮、磷积累量及转运量的影响

在春小麦扬花期，茎的氮素积累量中以CK处理最高，且显著高于H处理。不同材料处理（H、P和HP）显著增加了叶片氮素积累量，较CK分别增加了63.4%、102%和103%（表2）。在春小麦成熟期，3种材料处理中叶、颖壳和籽粒的氮素积累量均较CK有显著提高（表2）。其中，H、P和HP处理中籽粒的氮素积累量较CK分别增加了25.6%、24.9%和13.1%（<0.05）。不同材料处理的植株氮素转运量（NT）与CK处理也存在差异（表2）。其中，P处理的NT最大，较CK增加了21.1%（<0.05）。

表2 高分子材料对春小麦扬花期和成熟期氮素积累量及转运量的影响

注：NT, 氮素转运量，不同小写字母代表同一列不同处理间在5%水平差异显著，下同。

Note: NT, Nitrogen translocation. Values in the same column followed by a different letter are significantly different (<0.05), the same as below.

不同处理对植株各器官磷素积累量的变化与氮素积累量相似（表3）。在春小麦扬花期，H、P和HP处理均能提高叶的全磷积累量，较CK处理分别增加了80.1%、75.8%和144.9%（<0.05）。P和HP处理中穗的全磷含量较CK显著增加了43.5%和46.1%。在春小麦成熟期，与CK处理相比，不同材料处理（H、P和HP）均显著降低了茎的全磷积累量，增加了叶和颖壳的全磷积累量。同时H和P处理中籽粒的全磷积累量与CK处理也存在显著差异，分别较CK增加了40.9%和26.7%。不同材料处理可以显著提高植株磷素转运量（PT），其中HP处理的PT含量最高，较CK处理增加了47.9%；其次为P和H处理，较CK分别增加了26.7%和4.3%。

表3 高分子材料对春小麦扬花期和成熟期磷素积累量及转运量的影响

注：PT为磷素转运量。

Note: PT, phosphorus translocation.

2.4 高分子材料对春小麦各器官干物质量及小麦产量的影响

不同处理中植株各器官干物质量的变化趋势与氮磷积累量类似。在春小麦扬花期，与CK处理相比，3种材料处理（H、P和HP）均显著增加了叶和穗的干物质量（表4）。在春小麦成熟期也表现相同趋势，3种材料处理降低了茎的干物质量，其中P和HP处理分别较CK显著降低了24.8%和23.2%（表4）。不同材料处理均可以提高籽粒产量，其中H和P处理的提高幅度最为显著，较CK处理分别增加了19.7%和12.6%（表4）。

表4 高分子材料对春小麦扬花期和成熟期各器官干物质量及产量的影响

注：所有序列轴通过蒙特卡罗检验方法进行显著性检验，仅显示存在显著相关的环境指标（P<0.05）。P-Stem、P-Leaf、P-Husk、P-Grain分别为茎、叶、颖壳和籽粒的磷素积累量；N-Stem、N-Leaf、N-Husk、N-Grain分别为茎、叶、颖壳和籽粒的氮素积累量；PT、NT分别为磷素和氮素转运量；P1~P5和N1~N5分别为>2、>1~2、>0.25~1、>0.053~0.25、≤0.053 mm粒级范围内的全磷和全氮储量。

2.5 不同粒级土壤氮磷储量与春小麦各器官氮磷积累量及产量之间关系

由图4a可知，轴1和轴2共解释了总变异量的60.6%，不同粒级氮磷储量与植株各器官氮磷积累量的关系中叶的氮素积累量（解释度=35%，=5.41，= 0.002）、磷素转运量（解释度=26%，=2.32，= 0.048）与≤0.053 mm粒级范围内的氮磷储量呈正相关，颖壳的氮素积累量（解释度=18%，=2.68，= 0.003）、籽粒的氮素积累量（解释度=30%,=3.78，=0.002）、籽粒的磷素积累量（解释度=19%，=2.97，=0.008）与土壤>1～2和>0.25～1 mm粒级范围内氮磷含量呈正相关。植株各器官氮磷积累量与生物量之间关系见图4b，各指标在轴1（63.7%）产生了明显的分异。其中茎的干物质量（解释度=26%，=3.70，=0.002）与茎的氮磷积累量呈正相关；颖壳的干物质量（解释度=53%，=11.34，=0.002）、籽粒产量（解释度=27%，=2.83，=0.024）与颖壳和籽粒的氮磷积累量呈正相关，与茎的氮磷积累量呈负相关。

3 讨 论

土壤团聚体是氮、磷等养分赋存与转化的主要场所，其粒径大小和分布直接影响着土壤养分的供应效率[21]。本研究结果显示，3种高分子材料（H、P和HP）均对土壤团聚体全氮产生了积极的影响。其中，H处理主要增加了>20～40 cm土层中土壤团聚体全氮含量，P和HP处理主要提高表层土壤（0～20 cm）中团聚体全氮含量（图1）。进一步对整个土层（0～40 cm）中各粒级全氮储量研究发现，仅H处理提高了>0.25～1 mm粒级范围内的全氮储量（较CK显著增加了16.9%，图3a）。其原因可能是腐植酸的黏结作用较其他2种材料弱，通过滴灌更容易被作用到深层土壤中；另一方面腐殖酸自身含有大量营养元素，它的添加刺激了土壤微生物繁殖，同时大量的微生物菌丝可以通过缠绕作用直接形成大团聚体[22]，从而进一步提高土壤团聚体全氮含量及储量。土壤磷素作为一种沉积类的矿物，在土壤中的迁移率较低，其含量大小主要受土壤母质的影响[23-24]。李明等[25]研究表明，在内蒙古贝加尔针茅草原添加氮肥对土壤团聚体全磷含量变化影响较小。Yang等[26]研究也发现，对落叶松（）人工林持续9 a氮添加处理并未对土壤全磷含量产生显著影响。本研究结果与之有所不同，H和P处理分别显著提高表层土壤中>0.25～1和>2 mm粒级的全磷含量，以及在>20～40 cm土层中>1～2、>0.053～0.25 mm粒级的全磷含量（图2）。进一步对不同粒级全磷储量的研究发现，H处理显著提高>0.25～1 mm粒级范围内的全磷储量；P处理显著增加了>1～2、>0.25～1 、>0.053～0.25和≤0.053 mm粒级范围内的全磷储量（图3b）。这表明腐殖酸和改性高分子材料的添加有利于土壤团聚体磷含量和储量增加，特别是改性高分子材料的提升效果更为显著。这可能由于改性高分子材料主要由聚丙烯酰胺合成，聚丙烯酰胺可以与土壤溶液中的Ca2+、Mg2+等形成特殊的“键桥”，PO43-等阴离子可以通过“键桥”被吸附[27]；也可能是该材料独特的黏结特性，使团聚体中养分不易被分解，从而赋存了更多的磷。

植物中养分的积累和运输是影响作物生长和养分吸收的关键因素[28]。魏贤等[29]研究发现，耐盐型高分子材料的投入可以显著提高玉米植株氮磷钾的吸收量，并且在第二茬玉米中效果更为明显。魏琛琛等[30]研究表明，高分子保水材料与氮磷肥均衡施用（质量分数N:P=1:1）能够提高生育期内玉米的平均株高、叶面积、干物质积累和植株氮、磷累积量。本研究也得到了类似的结果，高分子材料的添加尽管不利于茎的干物质量和氮磷积累量，却增加了植物其他器官的干物质量和氮磷积累量，特别是在成熟期这种增加趋势更为明显（表2和表3）。其原因可能是3种高分子材料的添加使养分在前期释放较为缓慢[31]，影响了茎的生长和氮磷的吸收。然而这种缓释作用使春小麦花期和成熟期的养分供应更加充足，从而增加了春小麦其他器官（除茎外）的氮素积累。Ntanos等[32]报道，开花期营养器官中的氮有67%被转运以促进籽粒的形成，因此大量氮素向籽粒的转运对提高小麦产量至关重要。本研究发现，H处理在成熟期中籽粒的氮磷积累量最高（分别较CK增加了25.6%和40.9%），P处理的NT最高（较CK提高了21.1%），同时H和P处理的籽粒产量分别较CK提高了19.7%和12.6%（表4）。这说明不施任何材料在春小麦生长初期释放的养分量大，导致后期养分供应略有亏缺，因此春小麦产量相对较低。然而腐殖酸和改性高分子材料的投入使后期的养分供应较为充足，这对促进籽粒充实和产量提高起到了重要作用。

土壤团聚体通过影响作物根系分布和养分吸收来影响作物生长。Tisdall等[33]研究表明，1～10 mm的水稳性团聚体能对作物的生长产生的良好促进作用。段英华等[34]对中国7个耕地质量监测点连续28a间的研究发现，小麦、玉米增产率与灌淤土全氮含量呈直线正相关关系，并认为氮是作物增产的主要限制因子。本研究通过对土壤不同粒级氮磷储量、植株各器官氮磷积累量和生物量之间关系发现，>1～2和>0.25～1 mm粒级范围内的氮磷储量与籽粒中氮磷积累量呈正相关，并且籽粒中氮磷积累量与小麦产量也存在密切相关（图4）。这说明>1～2和>0.25～1 mm粒级范围内的氮磷储量可以作为小麦增产主要驱动因子，即高分子材料对小麦产量的提高主要是增加了>1～2和>0.25～1 mm粒级范围内的氮磷储量。综合以上研究认为不同高分子材料的增产途径如下：腐殖酸通过提升>0.25～1 mm粒级的氮磷储量，促进了籽粒中氮磷积累，从而增加了小麦产量；同样改性高分子材料增加了>1～2和>0.25～1 mm粒级的全磷储量，提升了籽粒中氮磷积累量，进而使小麦产量得到提高；复合高分子材料的增产效果不显著，其原因可能是该材料对各粒级土壤氮磷储量影响较小，尽管磷转运量较高（较CK显著增加了47.9%），但它在春小麦扬花期后的氮磷吸收量较少，进而影响了籽粒中养分的积累和产量的提高。

4 结 论

1）在无机-有机肥一次性施用基础上添加高分子材料不利于茎的氮磷积累量和干物质量的提高，但是增加了其他植物器官的氮磷积累量及干物质量，提高了氮磷的转运量。其中腐殖酸和改性高分子材料的应用效果较为显著，籽粒产量分别较不施材料提高了19.7%和12.6%。

2）高分子材料对土壤团聚体氮磷储量的影响有所差异。其中腐殖酸有利于>0.25～1 mm粒级范围内的氮磷储量的提升；改性高分子材料主要提高了>1～2、>0.25～1、>0.053～0.25和≤0.053 mm粒级范围内的全磷储量；复合高分子材料对土壤团聚体氮磷储量提升效果不显著。

3）腐殖酸和改性高分子材料分别通过提升>0.25～1 mm粒级的氮磷储量和>1～2 mm粒级的全磷储量，进一步促进了籽粒中氮磷积累，从而增加了小麦产量。

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Effects of polymer materials on soil-crop nitrogen and phosphorus distribution and springwheat yield

Tian Xiaoming1, Wang Kaiyong2※, Wang Jiqing1, Fan Hua2, E Yulian2, Zhang Kaixiang2, Ma Hongxiu2

(1.,,075000,;2.,,832003,)

Polymer materials have broad potential applications for saving water and increasing crop yields in irrigated agricultural systems. However, little is known about how polymer on soil-wheat nitrogen and phosphorus.The purpose of this study is to evaluate the changes of humic acid (an alkali extract of cottonseed meal), modified polymer (a mixture of anionic polyacrylamide, polyvinyl alcohol, and manganese sulfate), and composite polymer (a 1:1 mixture of H and P) applied with drip irrigation on the content and storage of nitrogen and phosphorusin soil aggregates,and their effects on the nitrogen and phosphorus accumulation of plant organs and spring wheat yield.The results demonstrated that the addition of polymer materials had a great impact on the total nitrogen content of different fractions.Compared withcontrol (CK), the humic acid treatment (H) significantly increased the total nitrogen content of >2, >1-2, >0.25-1, and ≤0.053 mm fractions in the >20-40 cm soil layer.The modified polymer (P) and composite polymer (HP) treatments significantly increased the total nitrogen content of >2, >1-2, ≤0.053 mm and >2, >0.25-1, ≤0.053 mmfractions in the surface soil (0-20 cm), respectively.In the total phosphorus content of different fractions, the H and P treatments significantly increased the total phosphorus content of >0.25-1 mm and >2 mm fractions in the top soil, respectively. Meanwhile, in the >20-40 cm soil layer, the total phosphorus content of >1-2 mm and >0.053-0.25 mm for H, the P treatments were totally different than that of CK treatment. In the nitrogen and phosphorus storages of aggregates, the H treatment mainly increased the tota3l nitrogen and phosphorus storages of >0.25-1 mm fractions.The P treatment was beneficial to increase the total phosphorus storages of >1-2, >0.25-1, >0.053-0.25 and ≤0.053 mmfractions.Although polymer materials reduce the accumulation of nitrogen and phosphorus, while the dry weight of spring wheat stems, they have increased other plant organs (Flowering stage: leaf, and spike; Mature stage: leaf, husk and grain) in grains during maturity stage.Compared with CK, the accumulation of nitrogen and phosphorus in grains for the H and P treatments increased by 25.6% and 24.9%, 40.9% and 26.7% (0.05), respectively, while the grain yield increased by 19.7% and 12.6% (0.05), respectively. A Redundancy Analysis (RDA) was used to clarify the relationship between the storage of nitrogen and phosphorus in different fractions, and the accumulation of nitrogen and phosphorus, as well as the yield of spring wheat. The results showed that the nitrogen and phosphorus storages of >1-2 and >0.25-1 mm fractions were one of the main driving factors for the yield of spring wheat. Meanwhile, the humic acid and modified polymer materials can be used to promote the accumulation of nitrogen and phosphorus in the grain by increasing the nitrogen and phosphorus storage of >0.25-1 mm fractions and the total phosphorus storage of >1-2 mm fractions,respectively, thereby to increase spring wheat yield.The findings can be used to elucidate the action mechanism of polymer materials on soil nitrogen and phosphorus, and thereby to provide a more in-depth theoretical basis for local application and promotionof polymer materials.

soils; crops; modified polymer; humic acid; nitrogen and phosphorus content of soil aggregate; nitrogen and phosphorus accumulation of plant; spring wheat yield

田小明，王开勇，王激清，等. 高分子材料对土壤-作物氮磷分布及对春小麦产量的影响[J]. 农业工程学报，2020，36(21)：97-104. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.21.012 http://www.tcsae.org

Tian Xiaoming, Wang Kaiyong, Wang Jiqing, et al. Effects of polymer materials on soil-crop nitrogen and phosphorus distribution and spring wheat yield[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2020, 36(21): 97-104. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.21.012 http://www.tcsae.org

2020-07-11

2020-11-20

国家自然科学基金（31860591）；河北省自然科学基金（D2020405002）

田小明，博士，讲师，主要从事土壤养分利用方面的研究。Email：txm7458103@163.com

王开勇，博士，教授，主要从事土壤环境与生态安全的研究。Email：wky20@163.com

10.11975/j.issn.1002-6819.2020.21.012

文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2020)-21-0097-08