基于文献计量学的土壤硒形态研究知识图谱分析

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作者 龙霓 韩武龙 +4 位作者 孙敬国 张水清 林长清 涂书新 韩丹 《中南农业科技》 2025年第4期219-226,共8页

为了对土壤硒形态研究进行整体分析,以Web of Science(WOS)核心合集数据库和CNKI期刊数据库为数据源,利用CiteSpace软件对2004—2023年检索的191篇英文文献和204篇中文文献进行可视化文献计量分析,对机构、国家和期刊等方面图谱进行解... 为了对土壤硒形态研究进行整体分析,以Web of Science(WOS)核心合集数据库和CNKI期刊数据库为数据源,利用CiteSpace软件对2004—2023年检索的191篇英文文献和204篇中文文献进行可视化文献计量分析,对机构、国家和期刊等方面图谱进行解读与分析。结果表明,①国际与国内发文量呈指数增长趋势;②国家和机构之间的合作交流有待加强;③该研究涉及众多学科领域,涵盖植物科学、环境科学、生物学、农艺学等,呈多学科综合化发展趋势;④研究热点主要在土壤硒的吸收特征、硒的生物有效性、富硒农产品、硒营养等方向。以知识图谱的形式对土壤硒形态研究进行了总结概括,以期为其他研究者提供研究思路和参考方向。 展开更多

关键词 文献计量学 土壤 硒形态 CiteSpace软件 知识图谱

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潮土磷库组成及累积磷的消耗转化特征

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作者 郭斗斗 张珂珂 +4 位作者 黄绍敏 宋晓 张水清 岳克 郭腾飞 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期87-98,共12页

【目的】长期施用磷肥致使潮土中累积了大量的磷,为精确管控和合理利用累积磷素,我们研究了小麦–玉米连续种植下,停止使用磷肥后磷库的组成和消耗转化特征。【方法】本研究依托位于河南新乡的“国家潮土肥力与肥料效益长期定位试验基... 【目的】长期施用磷肥致使潮土中累积了大量的磷,为精确管控和合理利用累积磷素,我们研究了小麦–玉米连续种植下,停止使用磷肥后磷库的组成和消耗转化特征。【方法】本研究依托位于河南新乡的“国家潮土肥力与肥料效益长期定位试验基地”进行,连续26年施用不同量磷肥,处理间土壤磷积累量差异很大。利用单个处理或两个处理耕层土壤混合的方法,制备Olsen-P含量分别为6.7、14.3、27.6、55.4、72.3 mg/kg的土壤(分别记为L1、L2、L3、L4、L5),用于进行微区耗竭试验,种植制度为冬小麦–夏玉米轮作。在耗竭试验的5年间,测定了土壤全磷、Olsen-P和各磷库组分含量。【结果】潮土磷库中无机磷占比超过90%,L5处理土壤中的有效磷库组分Resin-P、NaHCO_(3)-Pt、NaOH-Pt含量分别为L1的5.0、3.5、2.8倍。L1处理(缺磷土壤)的有效磷组分在全磷中的比例仅为10.4%,而难利用磷组分(C.HCl-Pt, Residual-P)的比例高达24.0%;L5处理(高磷土壤)有效磷组分比例高达20.6%,难利用组分比例低至14.3%。缓效磷组分(D.HCl-Pi)在全磷中的比例基本维持在66%。有效磷水平高于农学阈值(L2处理)之后,Resin-P组分才开始增加,增加量占有效磷库增加量的17.3%~22.6%。磷库耗竭过程中,有效磷库是作物吸收的第一磷库,且以Resin-P、NaHCO_(3)-Pi、NaOH-Pi的先后顺序被利用。Resin-P、NaHCO_(3)-Pi、NaOH-Pi每消耗1 mg/kg,Olsen-P分别减少1.3、0.7和1.0 mg/kg。有效磷库组分与缓效磷库、难利用磷库组分可以互相转化。5年耗竭过程中,L1处理有18.0 mg/kg难利用磷转化为D.HCl-Pi,L2、L3处理分别有22.3和7.2 mg/kg D.HCl-Pi转化为有效态磷,提升了土壤累积磷素的生物有效性;而L4、L5处理分别有29.9和43.1 mg/kg有效态磷组分转化为D.HCl-Pi,降低了土壤累积磷的生物有效性。【结论】随着土壤Olsen-P水平的提高,有效磷库组分Resin-P、NaHCO_(3)-Pt、NaOH-Pt占比增加,难利用磷库占比减少,而缓效磷库占比高且稳定。有效态Resin-P在Olsen-P超过农学阈值后才开始累积。作物吸收可促进缺磷土壤难利用磷库组分转化为缓效磷库组分,中磷土壤缓效磷库组分转化为有效磷库组分,最终土壤累积磷素均被活化利用;而高磷土壤中30%以上的有效磷库组分被转化为缓效磷库组分,作物奢侈吸磷量显著增加,造成一定的磷肥养分浪费。中磷土壤是维持磷资源高效利用和作物高产的最佳磷库组成状态。 展开更多

关键词 潮土 累积磷有效性 磷转化 缓效磷库 生物耗竭 磷地力

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基于稳定性同位素核酸探针技术的同化利用玉米秸秆碳微生物群落演替研究 被引量：1

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作者 陈霄龙 郭腾飞 +6 位作者 张倩 岳克 张珂珂 宋晓 丁世杰 张水清 黄绍敏 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期430-440,共11页

[目的]研究秸秆分解过程中同化利用秸秆碳源的微生物生态演替过程,明确参与秸秆分解的主要微生物类群,为秸秆高效利用提供科学依据。[方法]采用^(13)C标记高丰度玉米秸秆。微宇宙室内培养试验的供试土壤为华北平原石灰性潮土。共设置3... [目的]研究秸秆分解过程中同化利用秸秆碳源的微生物生态演替过程,明确参与秸秆分解的主要微生物类群,为秸秆高效利用提供科学依据。[方法]采用^(13)C标记高丰度玉米秸秆。微宇宙室内培养试验的供试土壤为华北平原石灰性潮土。共设置3个处理:不添加秸秆(soil)、添加自然丰度秸秆(soil+^(12)C-straw)和添加13C标记秸秆(soil+^(13)C-straw)。培养30天时,结合同位素示踪与高通量测序等技术,测定秸秆添加对土壤有机碳的激发效应,分析利用秸秆碳源的细菌、真菌群落结构及其与土壤胞外酶活性的关系。[结果](1)秸秆添加显著提高了土壤CO^(2)排放,添加秸秆对土壤有机碳的激发效应在培养第1天达到峰值,土壤和秸秆CO^(2)排放比例均在培养第3天达到峰值。(2)整个培养时期共发现参与秸秆碳同化利用的细菌微生物操作分类单元(operational taxonomic units,OTU_(s))238个,真菌OTU_(s)24个。细菌OTU_(s)主要属于细菌变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)与绿弯菌门(Chloroflexi),真菌OTU_(s)主要为子囊菌门中的粪壳菌纲(Sordariomycetes)。(3)秸秆分解不同时期的微生物群落结构存在显著差异,在整个培养时期,以热单胞菌属(Thermomonas)与溶杆菌属(Lysobacter)为代表的7个细菌属快速响应秸秆添加,以假黄单胞菌属(Pseudoxanthomonas)与土生单胞菌属(Terrimonas)为代表的6个细菌属延迟响应;两个真菌属枝鼻菌属(Cladorrhinum)与葡萄穗霉属(Stachybotrys)表现为对秸秆添加的快速响应,新赤壳属(Neocosmospora)与unclassified_f_Halosphaeriaceae为延迟响应。(4)曼特尔分析表明,细菌热单胞菌属(Thermomonas)、溶杆菌属(Lysobacter)、绿弯菌门(Chloroflexi)以及真菌裂壳菌属(Schizothecium)与碳氮转化相关土壤胞外酶活性呈显著正相关关系。[结论]外源秸秆添加对土壤有机碳产生正激发效应,显著增加了土壤CO^(2)排放。同化秸秆碳源的微生物随培养时间延长发生群落演替,细菌的热单胞菌属(Thermomonas)、溶杆菌属(Lysobacter)、绿弯菌门(Chloroflexi)以及真菌的裂壳菌属(Schizothecium)在玉米秸秆分解过程中具有重要作用,可为秸秆高效腐熟菌剂的研发提供依据。 展开更多

关键词 ^(13)C玉米秸秆 DNA稳定同位素核酸探针 微生物类群 群落演替

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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

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作者 丁世杰 郭斗斗 +6 位作者 张水清 宋晓 张珂珂 郭腾飞 岳克 黄绍敏 周囯勤 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1858-1871,共14页

【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... 【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。 展开更多

关键词 长期定位试验 施肥模式 潮土 小麦 微量元素

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长期定位施肥对夏玉米钾素吸收及土壤钾素动态变化的影响 被引量：23

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作者 张水清 黄绍敏 +2 位作者 聂胜委 郭斗斗 林杉 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期56-63,共8页

以长期定位试验为平台,夏玉米品种郑单136为材料,设置CK(不施肥),NP(施氮、磷肥),NPK(施氮、磷、钾肥)和1.5MNPK(小麦季施高量氮、磷、钾肥+有机肥,玉米季仅施用化肥)4个处理,研究夏玉米钾素吸收规律及生育期内土壤钾素动态变化。结果表... 以长期定位试验为平台,夏玉米品种郑单136为材料,设置CK(不施肥),NP(施氮、磷肥),NPK(施氮、磷、钾肥)和1.5MNPK(小麦季施高量氮、磷、钾肥+有机肥,玉米季仅施用化肥)4个处理,研究夏玉米钾素吸收规律及生育期内土壤钾素动态变化。结果表明,生育期内施钾与不施钾处理夏玉米干物质积累量均一直增加,在成熟期达到最大值;在施用氮、磷肥的基础上增施钾肥不但可以提高夏玉米地上部干物质积累量,同时也可以提高叶片及茎秆中的钾素含量,进而提高夏玉米整个地上部吸钾量;而在氮、磷、钾肥基础上增施有机肥,对夏玉米干物质积累无显著影响,但可显著提高茎秆及叶片的钾素含量和地上部钾素吸收总量。夏玉米钾素吸收主要集中在灌浆期之前,在灌浆期达到最大值,之后钾素出现回流现象。夏玉米收获后与播种前相比,土壤水溶性钾和交换性钾含量无明显下降或者略有增加,而非交换性钾明显下降,非交换性钾是夏玉米钾素吸收的主要形式。夏玉米吸钾量与播种前土壤3种形态的钾素含量呈显著正相关。因此,增施钾肥对于改善夏玉米生产,维持土壤钾素平衡及实现农业可持续发展具有深远意义。 展开更多

关键词 长期定位施肥 夏玉米 吸钾量 水溶性钾 交换性钾 非交换性钾

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稻草覆盖还田对水稻氮素吸收和氮肥利用率的影响 被引量：18

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作者 张水清 钟旭华 +1 位作者 黄农荣 吕国安 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期611-616,共6页

以杂交稻"天优998"为材料,设置覆盖还田和不还田2种稻草还田处理,4种氮肥处理,进行了连续2年的田间试验,研究稻草还田对水稻氮素吸收和氮肥利用率的影响。结果表明:稻草还田显著促进了水稻对氮素的吸收,其总吸氮量比稻草不还... 以杂交稻"天优998"为材料,设置覆盖还田和不还田2种稻草还田处理,4种氮肥处理,进行了连续2年的田间试验,研究稻草还田对水稻氮素吸收和氮肥利用率的影响。结果表明:稻草还田显著促进了水稻对氮素的吸收,其总吸氮量比稻草不还田处理增加13.7%～20.3%,但对不同生育阶段吸氮量占总吸氮量的比例影响不大。与稻草不还田处理相比,稻草还田处理的水稻在分蘖中期(MT)、穗分化始期(PI)和抽穗期(HD)叶片叶绿素含量显著提高[实地养分管理(N1)的MT时期除外]。稻草还田可提高氮肥吸收利用率(RE)、农学利用率(AE)和氮肥偏生产力(PFP)。两年平均,稻草还田处理的RE比稻草不还田处理提高8.23个百分点,相对提高23.4%,达极显著水平。AE、RE、PFP与MT～PI期间的吸氮量呈正相关,其中AE和PFP达极显著水平。RE与HD～MA期间的吸氮量呈极显著正相关。在MT施氮、促进MT～PI期间的氮素吸收对提高AE、RE和PFP有重要意义。创造条件增加抽穗后的氮素吸收,对于提高RE、减少氮肥损失和面源污染至关重要。 展开更多

关键词 水稻 稻草覆盖还田 氮素吸收 氮肥利用率 叶绿素含量

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长期施肥下潮土速效钾含量与钾素投入水平关系 被引量：8

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作者 张水清 杨莉 +4 位作者 黄绍敏 娄翼来 聂胜委 郭斗斗 三島慎一郎 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期773-777,共5页

以郑州潮土肥力与肥料效益长期试验为基础,分析了长期施肥条件下土壤速效钾含量演变特征及其与钾素投入量的关系。结果表明,在不施钾肥条件下,土壤速效钾含量先逐年下降,8 10年后稳定在60 mg/kg左右;施用钾肥和有机肥均可以显著提高土... 以郑州潮土肥力与肥料效益长期试验为基础,分析了长期施肥条件下土壤速效钾含量演变特征及其与钾素投入量的关系。结果表明,在不施钾肥条件下,土壤速效钾含量先逐年下降,8 10年后稳定在60 mg/kg左右;施用钾肥和有机肥均可以显著提高土壤速效钾含量;土壤速效钾含量与钾素投入量之间具有显著的正相关关系。单施化肥的NPK处理每投入钾1 kg/hm2,土壤速效钾含量增加0.007 mg/kg;而化肥配施有机肥或玉米秸秆处理每投入钾1 kg/hm2,土壤速效钾含量分别增加0.025和0.014 mg/kg。从提升土壤钾素供应能力的角度而言,化肥配合施用有机肥或秸秆还田是值得推广的培肥措施。 展开更多

关键词 长期施肥 潮土 速效钾 钾素投入

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基于主成分分析法的土壤肥力评价 被引量：17

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作者 张水清 黄绍敏 +1 位作者 郭斗斗 杨尊玉 《安徽农业科学》 CAS 北大核心 2011年第2期1096-1097,1165,共3页

[目的]为潢川县粮食生产及作物施肥技术提供依据。[方法]采用网格布点法取样322个进行化学分析,然后采用主成分分析法进行评价。[结果]全县土壤全氮含量为0.48~2.77 g/kg,全磷含量为0.15~0.86 g/kg,有机质含量为6.00~41.80 g/kg,速效磷... [目的]为潢川县粮食生产及作物施肥技术提供依据。[方法]采用网格布点法取样322个进行化学分析,然后采用主成分分析法进行评价。[结果]全县土壤全氮含量为0.48~2.77 g/kg,全磷含量为0.15~0.86 g/kg,有机质含量为6.00~41.80 g/kg,速效磷含量为0.10~68.90 mg/kg,速效钾含量为21.10~255.90 mg/kg,缓效钾含量为15.40~1 539.70 mg/kg,pH值范围为4.93~7.95,阳离子交换量为0.40~31.20 cmol/kg;将土壤肥力分级,依次为：一等地占0.9%,二等地占5.3%,三等地占40.1%,四等地占49.4%,五等地占4.3%。[结论]中低产田合计占53.7%,需进一步采取改良措施。 展开更多

关键词 土壤肥力 潮土 评价 主成分分析 聚类分析

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上海中心城区的职能转移与城市空间整合 被引量：30

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作者 张水清 杜德斌 《城市规划》 CSSCI 北大核心 2001年第12期16-20,共5页

城市职能的调整与变化往往引起城市空间结构的重新整合 ,探讨了上海中心城区职能转移的特征与过程 。

关键词 上海 中心城市 城市空间 职能转移

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长期定位施肥对冬小麦干物质生产、产量形成及钾素吸收分配的影响 被引量：5

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作者 张水清 黄绍敏 +3 位作者 刘建青 聂胜委 郭斗斗 梁雪杰 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期680-685,共6页

采用田间试验、室内分析与数理统计相结合的方法研究了潮土区长期定位施肥对冬小麦干物质生产、产量形成及钾素吸收分配的影响。结果表明,长期施用化肥(NPK),有机无机肥配施(MNPK),无机肥配合秸秆还田(SNPK)均能显著提高冬小麦茎蘖数、... 采用田间试验、室内分析与数理统计相结合的方法研究了潮土区长期定位施肥对冬小麦干物质生产、产量形成及钾素吸收分配的影响。结果表明,长期施用化肥(NPK),有机无机肥配施(MNPK),无机肥配合秸秆还田(SNPK)均能显著提高冬小麦茎蘖数、地上部干物质积累量、籽粒产量及钾素积累量,但三者之间并无显著差异。冬小麦吸钾量在整个生育期内呈"低-高-低"单峰曲线变化,在扬花期至灌浆前期达最大值,拔节期吸钾量与冬小麦生长关系最为密切,与产量、地上部干物质积累量、穗数、穗粒数、株高及穗长均呈显著正相关。冬小麦在生育后期存在钾素外排现象,外排的钾素量达43.05～114.81kg/hm2,是冬小麦成熟期钾素积累量的1.55～3.09倍,冬小麦生育后期钾素管理不容忽视。 展开更多

关键词 长期定位施肥 冬小麦 干物质积累量 产量 吸钾量

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地下空间:现代城市空间扩展的重要途径——以上海为例 被引量：1

11

作者 张水清 《规划师》 2002年第3期68-70,85,共4页

地下空间开发已成为现代城市空间扩展的重要途径,首先分析了上海开发利用地下空间的条件与必要性,探讨了地下空间开发利用的现状与问题,并从政府政策的角度,提出了今后上海开发利用地下空间的措施。

关键词 地下空间 空间扩展 上海 城市空间

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长期定位施肥对土壤效应的研究进展 被引量：40

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作者 聂胜委 黄绍敏 +5 位作者 张水清 郭斗斗 张巧萍 张玉亭 宝德俊 陈源泉 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期188-196,共9页

近年来,长期定位施肥研究因其经历气候、年份的时间长,气候类型多,土壤功能变化幅度大以及获得的研究结论相对准确等特点,越来越受到研究人员的重视,国内外在长期定位施肥对土壤效应的影响研究取得了丰硕的成果。本文对国内外的长期定... 近年来,长期定位施肥研究因其经历气候、年份的时间长,气候类型多,土壤功能变化幅度大以及获得的研究结论相对准确等特点,越来越受到研究人员的重视,国内外在长期定位施肥对土壤效应的影响研究取得了丰硕的成果。本文对国内外的长期定位施肥对土壤物理、养分、微生物以及酶类等方面的影响进行了比较客观详尽的阐述,并在此基础上提出了未来本领域的研究重点,以期对开展相关的研究提供借鉴。 展开更多

关键词 长期定位施肥 土壤效应 影响 进展

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不同种类重金属胁迫对两种小麦产量及构成因素的影响 被引量：19

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作者 聂胜委 黄绍敏 +2 位作者 张水清 郭斗斗 张巧萍 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期455-463,共9页

以当前农业研究的热点领域——重金属污染为切入点,研究了大田Cd、Pb、As、Hg、Cr5种重金属胁迫对小麦(郑麦9023、小偃22)籽粒产量及构成因素的影响。结果表明重金属胁迫下,Cd、Pb、As、Hg、Cr重金属对产量三要素中单位面积群体穗数的... 以当前农业研究的热点领域——重金属污染为切入点,研究了大田Cd、Pb、As、Hg、Cr5种重金属胁迫对小麦(郑麦9023、小偃22)籽粒产量及构成因素的影响。结果表明重金属胁迫下,Cd、Pb、As、Hg、Cr重金属对产量三要素中单位面积群体穗数的影响最大,其次为穗粒数,对千粒重的影响最小;单位面积群体穗数对重金属Cr、Pb最为敏感,在旱田偏碱性的土壤上,Cr、Pb胁迫对小麦单位面积的群体穗数影响的临界含量分别约为187.5mg.kg-1和175mg.kg-1。对两个小麦品种的籽粒产量影响不同,郑麦9023籽粒产量依次为Cr2<Cr1<CK<Cd2<Hg1<As2<As1<Hg2<Pb1<Cd1<Pb2;小偃22籽粒产量依次为Cr2<Cr1<CK<Hg1<As2<Hg2<Cd1<Cd2<Pb2<As1<Pb1。重金属Cr对小麦的产量表现为抑制效应,Cd、Hg、Pb、As对小麦产量的影响表现为增产效应;不同种类重金属胁迫对小麦产量影响作用依次为Hg<Cd<As<Pb<Cr。 展开更多

关键词 重金属胁迫 小麦 产量 影响

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长期施肥下我国水稻土基础地力变化趋势 被引量：32

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作者 李忠芳 张水清 +4 位作者 李慧 孙楠 逄焕成 娄翼来 徐明岗 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1394-1402,共9页

【目的】水田具有较好的水热稳定性,且基础地力对水稻产量的贡献大,所以水稻土基础地力高低是保证水稻高产稳产的重要指标。研究长期不同施肥下我国不同区域水稻土基础地力的变化态势及其特征不仅为水稻土的农业可持续生产提供理论依据... 【目的】水田具有较好的水热稳定性,且基础地力对水稻产量的贡献大,所以水稻土基础地力高低是保证水稻高产稳产的重要指标。研究长期不同施肥下我国不同区域水稻土基础地力的变化态势及其特征不仅为水稻土的农业可持续生产提供理论依据,还为评价和建立长期合理的施肥模式提供数据支持。【方法】以不施肥处理(CK)的水稻产量表征其基础地力,以不施肥产量与常规施肥(施氮、磷、钾肥,NPK)产量的比值作为基础地力贡献率,分析了我国7个水稻连作或稻麦轮作农田生态系统下长期施肥稻田的基础地力和基础地力贡献率随时间的变化趋势和特征,比较了不同地点及不同轮作方式的差异探讨了基础地力贡献率与水稻产量及其相关指标的关系。【结果】长期不施肥水稻产量随时间的变化总体上较稳定,平均变化速率仅为-0.3 kg/(hm^2·a)。不同水稻土类型间差异大红壤水稻土基础地力易呈下降趋势而紫色水稻土较稳定。不同轮作方式上,晚稻和单季稻的不施肥产量随时间呈上升趋势,分别增加1.6和29.2 kg/(hm^2·a),而早稻不施肥产量呈逐年下降趋势,平均下降20.0kg/(hm^2·a)。同一区域的试验点,白沙(BS)和望城(WangC)不施肥的水稻产量逐年下降速率最大,下降值达47~82kg/(hm^2·a);而南昌(NC)的早晚稻、武昌(WuC)和遂宁(SN)的单季稻均呈逐年上升的趋势,上升速率达44~81 kg/(hm^2·a)。水稻多年(>20年)平均基础地力贡献率较高(各地变化幅度42%~68%,平均值为59.7%)其中早稻、晚稻和单季稻分别为55.1%、67.1%和54.9%。基础地力贡献率与不施肥的产量可持续性指数(SYI)间呈显著的正相关关系(r=0.655,n=13)。7个试验点的多年施肥处理水稻平均产量为5100 kg/hm^2,显著高于不施肥产量(2911 kg/hm^2),多年施肥措施对水稻产量的贡献率为40.3%。【结论】长期不施肥晚稻和单季稻产量稳定或有上升趋势而早稻产量不稳定,部分呈显著下降趋势,其变幅大小与水稻土类型有关,其中红壤水稻土的早稻产量易呈下降趋势而紫色水稻土的最稳定;施肥条件下各试验点水稻产量随时间变化较稳定。从长期角度而言,提高南方水稻土基础地力是提升其产量可持续性的有效途径之一。 展开更多

关键词 长期施肥 基础地力 产量可持续性指数

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不同肥力潮土硝化潜势及其影响因素 被引量：18

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作者 王萍萍 段英华 +2 位作者 徐明岗 张水清 王小利 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期124-134,共11页

依托河南郑州潮土长期定位施肥试验,探索不同肥力土壤的硝化潜势(NP)及其主要影响因素。采集高肥力土壤(有机无机肥配施)、中肥力土壤(化肥平衡施用)和低肥力土壤(不施肥或不施氮肥),分析土壤NP、全氮(TN)、铵态氮(NH_4^+-N)、硝态氮(NO... 依托河南郑州潮土长期定位施肥试验,探索不同肥力土壤的硝化潜势(NP)及其主要影响因素。采集高肥力土壤(有机无机肥配施)、中肥力土壤(化肥平衡施用)和低肥力土壤(不施肥或不施氮肥),分析土壤NP、全氮(TN)、铵态氮(NH_4^+-N)、硝态氮(NO_3^--N)、微生物生物量碳(MBC)和微生物生物量氮(MBN),并通过逐步回归、路径分析和方差分解分析(VDA)等统计分析方法,明确不同肥力潮土NP的主要影响因素,量化各主效应因子对NP的贡献率。结果表明:潮土NP为0.3～1.1 mg·kg^(-1)·h^(-1),在不同肥力梯度土壤中差异显著(P<0.05),其中高肥力较中肥力平均提高7.9%;中肥力较低肥力平均提高162.5%。在各项土壤指标中,MBC、NO_3^--N、TN、MBN是土壤NP变化的主要影响因素,其中,MBC、NO_3^--N和MBN与NP为直接效应,TN与NP为间接效应大于直接效应,微生物生物量碳、氮(MBC和MBN)、NO_3^--N和TN对NP变异的贡献率分别为24.3%、18.9%和13.7%,而4个主效应因子交互作用对硝化潜势变异的贡献率达52.8%,各变量及其交互作用对硝化潜势变异的总贡献率达92.9%。可见,高肥力土壤上硝化作用较强,铵态氮很容易被硝化成为硝态氮,硝态氮累积和淋洗的可能性较大,应通过改善水肥条件适当降低其土壤硝化强度,进而达到构建氮素养分库和减少氮素损失的目的。 展开更多

关键词 土壤肥力 微生物生物量 全氮 硝化作用

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有机无机外源磷素长期协同使用对潮土磷素有效性的影响 被引量：24

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作者 郭斗斗 黄绍敏 +4 位作者 张珂珂 张水清 宋晓 王柏寒 岳克 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1651-1659,共9页

【目的】施入外源磷素是提升土壤有效磷的重要途径,不同磷源在土壤中的化学行为和存在形态对土壤磷素有效性起决定作用。研究有机无机外源磷素长期配合使用的协同关系及其对潮土磷素有效性的影响,可为合理减少磷肥施用,提高磷肥利用率... 【目的】施入外源磷素是提升土壤有效磷的重要途径,不同磷源在土壤中的化学行为和存在形态对土壤磷素有效性起决定作用。研究有机无机外源磷素长期配合使用的协同关系及其对潮土磷素有效性的影响,可为合理减少磷肥施用,提高磷肥利用率和科学管理土壤磷素资源提供理论依据。【方法】本研究基于25年肥料定位试验,选取不施磷肥(P0)、单施化肥(FP)、化肥与有机肥配施(FP+M)、化肥与秸秆配施(FP+S)四个处理,分析了化肥、有机肥、秸秆作为主要外源磷素长期协同使用对作物可持续生产能力、磷肥利用效率、施肥后效及潮土磷素形态和有效性的影响。【结果】连续处理25年后,P0、FP、FP+M、FP+S处理小麦产量变异系数分别为49.0%、14.8%、17.2%、15.4%,玉米产量变异系数分别为28.7%、27.1%、24.4%、23.2%,产量的稳定性均比不施磷提升,尤其是小麦产量稳定性显著增加;P0、FP、FP+M、FP+S处理产量的可持续性指数小麦依次为0.23、0.62、0.60、0.64,玉米依次为0.45、0.47、0.53、0.52,施磷对小麦产量的可持续指数影响比玉米更大。FP、FP+M、FP+S处理的磷素累积生理效率分别为188.3、163.2和177.6 kg/kg,平均后效分别为1.30%、0.71%和1.16%,单施化肥磷素的效果高于磷肥配施有机肥、秸秆。长期不施磷肥,土壤无机磷各组分含量均降低,且主要消耗了土壤中无效态的O-P,P0处理减少的O-P占无机磷减少量的41.3%。长期投入化学磷素,降低了无效态磷的比例,但土壤对化学磷素的固定作用仍较强,FP处理Ca_8-P含量由12.0%提升到21.1%,无效态的O-P和Ca_(10)-P由77.7%减少为62.9%(占比仍超过60%),土壤Olsen-P由6.4 mg/kg提升到20.7 mg/kg。化学磷素与有机肥磷素协同使用可促使无效态磷向有效态磷及缓效态磷转化,提升土壤磷素有效性,FP+M处理Ca_2-P占比由2.0%提升到5.4%,缓效态的Al-P、Ca_8-P、Fe-P占比增加25.6个百分点,无效态的O-P和Ca_(10)-P占比减少29.0个百分点,土壤Olsen-P含量由6.3 mg/kg提升到51.8 mg/kg。秸秆磷素增加了具有缓冲作用的C_a8-P含量,降低了无效态磷含量,提升了土壤潜在供磷能力,与FP相比,FP+S处理Ca_8-P占比增加7.9个百分点,Ca_(10)-P占比减少6.5个百分点,土壤Olsen-P含量由6.3 mg/kg提升到21.7 mg/kg。【结论】投入外源磷素均可显著提高作物产量、提升产量稳定性和产量可持续性指数。在小麦玉米轮作体系下,磷肥加秸秆最有利于维持土地的可持续生产能力。单施磷肥,磷素的后效和累积生理效率最高,但在土壤中的固定也高;有机无机磷协同使用可快速提升土壤磷素的有效性,对维持磷素组分结构和土壤质量作用显著;无机磷素与秸秆磷素协同使用对土壤磷素具有较强的激发效应,可减弱土壤对磷素的固定作用,提升土壤潜在供磷能力。 展开更多

关键词 外源磷素 有机无机磷协同 磷素有效性 磷形态

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土壤微生物量氮对小麦各生育期氮素形态的调控 被引量：16

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作者 李俊杰 邹洪琴 +4 位作者 许发辉 张水清 岳克 徐明岗 段英华 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1321-1329,共9页

【目的】土壤中氮素的有效性很大程度上影响着作物对氮的吸收。明确各形态氮素对作物吸氮量的贡献,研究调控土壤氮素形态的因素,为培育氮素高效和作物高产的土壤提供理论依据。【方法】试验基于河南新乡的“国家潮土土壤肥力与肥料效益... 【目的】土壤中氮素的有效性很大程度上影响着作物对氮的吸收。明确各形态氮素对作物吸氮量的贡献,研究调控土壤氮素形态的因素,为培育氮素高效和作物高产的土壤提供理论依据。【方法】试验基于河南新乡的“国家潮土土壤肥力与肥料效益监测基地”长期定位试验,以不施肥(CK)、施NPK化肥(NPK)和1.5倍NPK化肥并配施有机肥(1.5MNPK)3个处理的土壤作为低肥力(F1)、中肥力(F2)和高肥力(F3)土壤进行小麦盆栽试验。3个肥力土壤处理施肥方法相同,盆钵埋于土壤内,盆钵顶部露出地面5 cm。分别在小麦拔节期、孕穗期和成熟期采集土壤和植株样品,测定小麦产量、各生育期吸氮量,分析土壤有机氮、矿质氮(铵态氮和硝态氮)、固持氮库(微生物量氮和固定态铵)含量差异,并通过结构方程模型(SEM)建立各形态氮素与小麦吸氮量的相关关系。【结果】3个肥力水平土壤矿质氮含量在小麦生长期内总体呈下降趋势,收获期土壤矿质氮含量在F1、F2、F3中分别比播种前显著下降了2.9、1.8和6.8 mg/kg。从拔节期到收获期,土壤微生物量氮在F1先增加后降低,在F3中持续增加,在F2中先降低后增加。土壤固定态铵含量在拔节期前和孕穗期后均无显著变化,但从拔节期到孕穗期,3个肥力土壤中固定态铵含量均显著提高。而固持氮库在不同肥力土壤间差异明显,其从播种前到拔节期在F1中增加了10.6 mg/kg,而在F2和F3中分别降低了14.3和32.2 mg/kg;从拔节期到孕穗期都显著增加;从孕穗期到收获期在F1中降低了2.4 mg/kg,而在F2和F3中分别增加8.2和8.7 mg/kg。小麦的产量和吸氮量均在F3中最高,F1中最低;氮素表观平衡在F1中最高,F3中最低。SEM分析结果表明,固持氮库可直接正向调控小麦吸氮量,有机氮库通过固持氮库和矿质氮库之间的变化而间接调控小麦吸氮量。【结论】包含微生物量氮和固定态铵的固持氮库可直接正向调控小麦吸氮量,有机氮库通过影响固持氮库和矿质氮库间接调控小麦吸氮量。由于固定态铵在拔节前和孕穗期后含量较为稳定,在高肥力土壤上微生物量氮随着小麦生育期的推进显著增加,可促进小麦的生长和氮素吸收,减少肥料氮的残留量,较高的微生物量氮又可作为氮库来固存易损失的矿质氮和肥料氮。 展开更多

关键词 产量 氮吸收 矿质氮 固定态铵 微生物量氮

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潮土小麦碳氮含量对长期不同施肥模式的响应 被引量：12

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作者 苗惠田 吕家珑 +3 位作者 张文菊 徐明岗 黄绍敏 张水清 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期72-80,共9页

【目的】以潮土21年长期定位试验为基础,分析不同施肥模式下冬小麦不同生育期的地上部生物量、碳氮含量、碳氮比及碳氮积累量,探讨冬小麦碳氮含量对不同施肥模式的响应规律。【方法】试验包括不施肥(CK)、单施氮肥(N)、施氮磷肥(NP)、... 【目的】以潮土21年长期定位试验为基础,分析不同施肥模式下冬小麦不同生育期的地上部生物量、碳氮含量、碳氮比及碳氮积累量,探讨冬小麦碳氮含量对不同施肥模式的响应规律。【方法】试验包括不施肥(CK)、单施氮肥(N)、施氮磷肥(NP)、施氮钾肥(NK)、氮磷钾配施(NPK)、氮磷钾肥配施有机肥(NPKM)、施氮磷钾肥及玉米秸秆还田(NPKS)7个处理。在2011 2012年冬小麦生长季,分别采集越冬、拔节、灌浆、成熟四个生育时期地上部植株样品,利用Euro Vector EA3000型元素分析仪对小麦植株样品的全碳、全氮含量进行测定。【结果】NPK、NPKM和NPKS处理均能显著提高各生育期小麦地上部干重,其中NPKM处理小麦地上部干重在越冬、拔节、灌浆、成熟期分别比CK提高了111%、194%、238%、206%,除越冬期外,等量氮肥条件下,NPK、NPKM和NPKS 3个处理间小麦同一生育期地上部干重无显著差异,说明与氮磷钾配施相比,有机无机配施与秸秆还田这两种措施并不能显著提高小麦地上部生物量;小麦地上部碳含量受不同施肥影响很小,不同生育期小麦地上部碳含量平均值为410 g/kg;小麦成熟期地上部氮含量以N和NK处理最高,分别达到19.4和18.1 g/kg,其中N处理小麦地上部氮含量分别比NPKM和NPKS处理高52%和66%。随着生育期的推移,各处理小麦氮含量逐渐降低,总体表现为越冬期>拔节期>灌浆期≥成熟期;在整个生育期中各施肥处理碳含量基本保持不变而氮含量呈逐渐下降趋势,这就使得各施肥处理地上部分C/N比随生育期的推移呈逐渐增加趋势;不同施肥下小麦碳积累量差异性和地上部干物质重差异性规律一致,而不同施肥下地上部氮积累量差异性不同于干物质重的差异性,以NP处理最高,达545 kg/hm2,分别比NPKM和NPKS处理高61%和68%。【结论】施肥方式不能显著改变小麦碳含量但能影响氮含量,因此小麦生物量大小决定了其碳的积累量,相应地,C/N比大小则由氮含量决定。氮磷钾配施、有机无机配施及秸秆还田处理下,小麦具有较高的生物量从而具有较高的碳氮积累量,这有利于增加农田系统碳、氮积累,提升土壤碳、氮肥力。 展开更多

关键词 长期施肥 小麦 碳含量 氮含量 碳氮比

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潮土小麦和玉米Olsen-P农学阈值及其差异分析 被引量：15

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作者 郭斗斗 黄绍敏 +2 位作者 张水清 张珂珂 宋晓 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1184-1190,共7页

【目的】磷农学阈值是指导不同作物磷肥用量并获取最佳经济产量的重要依据,然而,不同地区不同的耕作制度、土壤类型、作物种类、p H、温湿度条件下,作物的磷农学阈值不同。明确小麦–玉米轮作体系下,典型潮土区小麦和玉米的磷农学阈值,... 【目的】磷农学阈值是指导不同作物磷肥用量并获取最佳经济产量的重要依据,然而,不同地区不同的耕作制度、土壤类型、作物种类、p H、温湿度条件下,作物的磷农学阈值不同。明确小麦–玉米轮作体系下,典型潮土区小麦和玉米的磷农学阈值,并分析其差异。【方法】本研究基于"国家潮土土壤肥力与肥料效益长期监测站"25年的定位试验,选取氮、钾肥施用充足和磷肥用量不同的NK(不施磷肥)、NPK(施用氮磷钾化肥)、NPKM(氮磷钾化肥和有机肥配施)、1.5NPKM(高量氮磷钾化肥配施有机肥)、NPKS(氮磷钾化肥与玉米秸秆还田配施)5个处理的试验数据,使用米切里西指数模型(Mitscherlich exponential model)拟合小麦和玉米的Olsen-P农学阈值,并通过对比不同土壤磷水平下两种作物的磷吸收利用特性,分析其阈值不同的原因。【结果】获得最大相对产量的95%时,潮土区小麦Olsen-P农学阈值为13.1 mg/kg,玉米Olsen-P农学阈值为7.5 mg/kg。玉米Olsen-P农学阈值低于小麦主要原因:1)土壤磷水平较低时,小麦对磷缺乏更为敏感,而玉米可保持相对较强的吸磷能力,25年不施磷处理玉米吸磷量是小麦的1.4倍;2)土壤Olsen-P含量达到玉米阈值,而未能达到小麦阈值时,可保障玉米籽粒、茎秆及小麦籽粒正常生长对磷的需求,但小麦茎秆磷浓度仅能达到相对最大磷浓度的68.9%,严重影响了小麦的正常生长和获取较高产量的能力;土壤Olsen-P含量提高到小麦阈值后,小麦茎秆磷浓度提高到相对最大磷浓度的80.5%以上,进而可保障小麦获得较高的产量;3)土壤磷素养分充足时,小麦对磷的吸收量大于玉米,且主要是由于小麦茎秆磷浓度和吸磷量随土壤Olsen-P含量的增加而大幅度增加。【结论】小麦和玉米作为典型潮土区两种重要的粮食作物,Olsen-P农学阈值分别为13.1和7.5 mg/kg。由于两种作物的生理特性不同,小麦对磷素的吸收利用率较低,茎秆需要较高的土壤磷浓度维持正常生长,产量形成对磷养分需求更大。因此,小麦–玉米轮作体系下,小麦的磷农学阈值更高,小麦季所需土壤磷供应量大于玉米季。为增强磷肥利用效率,减少磷肥投入量和土壤中磷素的过量累积,玉米季磷肥使用量应适当小于小麦季。当土壤Olsen-P水平高于作物磷农学阈值后,减少或短时间停止施用磷肥并不会对作物产量有明显影响。 展开更多

关键词 潮土 小麦 玉米 磷农学阈值 差异分析

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不同施肥措施对冬小麦灌浆期氮素吸收分配的影响 被引量：11

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作者 聂胜委 黄绍敏 +2 位作者 张水清 郭斗斗 张巧萍 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期591-597,共7页

以黄淮海平原国家潮土土壤肥力与肥料效益长期监测站为平台，研究了长期不施肥（CK）、氮钾配施（NK）、氮磷钾配施（NPK）、氮磷钾配施有机肥（MNPK）或秸秆（SNPK）5种施肥措施对灌浆期冬小麦吸收利用氮素的影响。研究结果表明，在等... 以黄淮海平原国家潮土土壤肥力与肥料效益长期监测站为平台，研究了长期不施肥（CK）、氮钾配施（NK）、氮磷钾配施（NPK）、氮磷钾配施有机肥（MNPK）或秸秆（SNPK）5种施肥措施对灌浆期冬小麦吸收利用氮素的影响。研究结果表明，在等氮量条件下，施氮量为N165kg／hm^2时，NPK、MNPK、SNPK处理有利于小麦在灌浆阶段维持田间较高的群体数和干物质的积累量；其中MNPK、SNPK处理较NPK处理有利于小麦灌浆阶段在茎、鞘器官的生长和干物质积累。在氮素吸收方面，NPK、MNPK、SNPK处理有利小麦灌浆期茎、叶、鞘、穗等器官对氮素的吸收、分配和累积。与CK处理相比，施无机氮、有机氮分别为N49．5、115．5kg／hm^2时，MNPK、SNPK处理可以延长灌浆高峰期7天左右；而施无机氮为165kg／hm^2时，与CK处理相比，NPK、NK处理可以延长14天左右。在花后1～14天，MNPK、SNPK处理在茎、穗部位氮素吸收累积量要高于NPK处理，其中穗部差异分别达到P≤0．05显著水平、肛≤0．01极显著水平；在花后21～35天，NPK处理在叶、籽粒部位氮素吸收累积量要高于MNPK、SNPK处理，其中叶部差异均达到P≤0．05显著水平或P≤0．01极显著水平。此外，在灌浆期MNPK处理在穗部氮素累积量要高于SNPK处理。总之，在本试验条件下，无机有机肥配施应适当加大无机氮肥的供应量以弥补小麦灌浆中后期起氮肥供应不足的现象。 展开更多

关键词 长期定位施肥 氮素 吸收利用 冬小麦灌浆期

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