有机肥部分替代化肥是一种实现化肥减量的可持续农业生产措施。本研究于2020和2021连续2年以“沁黄2号”为供试材料,设不施氮(CK)、常量化肥氮(NPK)、有机肥替代25%化肥氮(25%M)、有机肥替代50%化肥氮(50%M)、有机肥替代75%化肥氮(75%M...有机肥部分替代化肥是一种实现化肥减量的可持续农业生产措施。本研究于2020和2021连续2年以“沁黄2号”为供试材料,设不施氮(CK)、常量化肥氮(NPK)、有机肥替代25%化肥氮(25%M)、有机肥替代50%化肥氮(50%M)、有机肥替代75%化肥氮(75%M)和有机肥替代100%化肥氮(100%M) 6个处理,研究不同替代率对谷子产量构成和氮素吸收的影响,并分析氮素吸收调控小米米色、糊化特性和类胡萝卜素组分的效应,明确谷子生产中有机肥最佳替代率。结果表明,2年中较低的有机肥替代化肥氮率显著提高了谷子植株氮素累积,但随着替代率的持续增加,植株氮素累积量呈降低趋势,最终影响谷子产量和小米品质。2020年, 25%M处理显著提高了谷子地上部氮素累积量,较NPK处理提高9.6%;2021年,25%M处理谷子地上部氮素累积量、生物量、穗粒数和产量达到最高,较NPK处理分别提高6.1%、12.0%、15.4%和12.0%。50%M处理显著影响了小米的米色、糊化特征和类胡萝卜素含量,与NPK相比,小米籽粒红绿值、橘色值、支链淀粉含量、总淀粉含量、小米糊化最终黏度、叶黄素含量、玉米黄质含量和黄色素含量的增幅分别可达6.0%、6.0%、7.4%、4.3%、7.8%、20.7%、17.4%和2.8%。但有机肥完全替代化肥降低了谷子地上部氮素吸收、地上部生物量、穗粒数及谷子产量,也抑制了小米叶黄素和玉米黄质含量的提升。2年均表现出谷子地上部氮吸收量与小米单粒重、直链淀粉含量和小米糊化回升值呈显著的负相关。且2021年谷子地上部氮吸收量还与小米总淀粉含量、蛋白质含量、小米粉糊化峰值黏度和小米黄色素含量呈显著的负相关,与小米糊化峰谷黏度呈显著的正相关。综上,施氮总量120 kg hm^(–2)下,有机肥替代25%~50%化肥氮能通过促进植株氮素的吸收,实现产量、米色、蒸煮特性及类胡萝卜素的协同提升,为谷子化肥减量和提质增效生产提供技术支撑。展开更多
植被总初级生产力(Gross Primary Productivity,GPP)是陆地生态系统碳汇的重要组成部分。深入理解干旱对植被GPP影响的累积效应和滞后效应,揭示植被响应机制,对云南省生态安全具有重要意义。然而,关于植被GPP干旱响应机制的时空异质性...植被总初级生产力(Gross Primary Productivity,GPP)是陆地生态系统碳汇的重要组成部分。深入理解干旱对植被GPP影响的累积效应和滞后效应,揭示植被响应机制,对云南省生态安全具有重要意义。然而,关于植被GPP干旱响应机制的时空异质性和影响因子的研究仍较为匮乏。研究基于2001—2023年植被GPP和标准化降水蒸散发指数数据,采用时间序列分析方法和最大相关系数法,分析了云南省气象干旱和植被GPP的时空变化特征,量化并探讨了干旱对植被GPP的累积效应与滞后效应,及其受长期干湿状况和海拔的影响。结果表明:(1)近23年以来,云南省总体上表现为不显著干旱化趋势。干旱的高发区域主要分布在西北部、西部和中东部,高发时段为春季和秋季。植被GPP多年均值为1600.2 g C/m^(2),年际变化表现为极显著上升趋势(6.8 g C m^(-2) a^(-1),P<0.001),但年际波动较为明显。(2)植被GPP对干旱的响应具有明显的时空异质性,以秋季和春季响应最为显著,空间上干热河谷地区最易受干旱影响,响应强烈且迅速。(3)全省52.0%和54.9%的区域植被GPP显著受干旱累积效应和滞后效应的影响。累积效应时间尺度以中短期(4—6个月)和长期(10—12个月)为主,滞后时间以长期(10—12个月)为主。相较灌木和森林,农田和草地对干旱的响应更强烈、时间尺度更短。滞后时间在不同植被类型间的差异较小。(4)长期干湿状况和海拔是影响干旱累积效应和滞后效应的重要因素。随着环境从干燥转为湿润或是海拔升高,干旱影响强度会逐渐降低,累积效应时间尺度延长,而滞后时间则缩短。海拔对干旱影响强度的作用大于干湿状况,而累积效应时间尺度和滞后时间受干湿状况的影响则更显著。研究结果可以为干旱风险缓解与应对管理策略的制定提供科学依据。展开更多
文摘有机肥部分替代化肥是一种实现化肥减量的可持续农业生产措施。本研究于2020和2021连续2年以“沁黄2号”为供试材料,设不施氮(CK)、常量化肥氮(NPK)、有机肥替代25%化肥氮(25%M)、有机肥替代50%化肥氮(50%M)、有机肥替代75%化肥氮(75%M)和有机肥替代100%化肥氮(100%M) 6个处理,研究不同替代率对谷子产量构成和氮素吸收的影响,并分析氮素吸收调控小米米色、糊化特性和类胡萝卜素组分的效应,明确谷子生产中有机肥最佳替代率。结果表明,2年中较低的有机肥替代化肥氮率显著提高了谷子植株氮素累积,但随着替代率的持续增加,植株氮素累积量呈降低趋势,最终影响谷子产量和小米品质。2020年, 25%M处理显著提高了谷子地上部氮素累积量,较NPK处理提高9.6%;2021年,25%M处理谷子地上部氮素累积量、生物量、穗粒数和产量达到最高,较NPK处理分别提高6.1%、12.0%、15.4%和12.0%。50%M处理显著影响了小米的米色、糊化特征和类胡萝卜素含量,与NPK相比,小米籽粒红绿值、橘色值、支链淀粉含量、总淀粉含量、小米糊化最终黏度、叶黄素含量、玉米黄质含量和黄色素含量的增幅分别可达6.0%、6.0%、7.4%、4.3%、7.8%、20.7%、17.4%和2.8%。但有机肥完全替代化肥降低了谷子地上部氮素吸收、地上部生物量、穗粒数及谷子产量,也抑制了小米叶黄素和玉米黄质含量的提升。2年均表现出谷子地上部氮吸收量与小米单粒重、直链淀粉含量和小米糊化回升值呈显著的负相关。且2021年谷子地上部氮吸收量还与小米总淀粉含量、蛋白质含量、小米粉糊化峰值黏度和小米黄色素含量呈显著的负相关,与小米糊化峰谷黏度呈显著的正相关。综上,施氮总量120 kg hm^(–2)下,有机肥替代25%~50%化肥氮能通过促进植株氮素的吸收,实现产量、米色、蒸煮特性及类胡萝卜素的协同提升,为谷子化肥减量和提质增效生产提供技术支撑。
文摘植被总初级生产力(Gross Primary Productivity,GPP)是陆地生态系统碳汇的重要组成部分。深入理解干旱对植被GPP影响的累积效应和滞后效应,揭示植被响应机制,对云南省生态安全具有重要意义。然而,关于植被GPP干旱响应机制的时空异质性和影响因子的研究仍较为匮乏。研究基于2001—2023年植被GPP和标准化降水蒸散发指数数据,采用时间序列分析方法和最大相关系数法,分析了云南省气象干旱和植被GPP的时空变化特征,量化并探讨了干旱对植被GPP的累积效应与滞后效应,及其受长期干湿状况和海拔的影响。结果表明:(1)近23年以来,云南省总体上表现为不显著干旱化趋势。干旱的高发区域主要分布在西北部、西部和中东部,高发时段为春季和秋季。植被GPP多年均值为1600.2 g C/m^(2),年际变化表现为极显著上升趋势(6.8 g C m^(-2) a^(-1),P<0.001),但年际波动较为明显。(2)植被GPP对干旱的响应具有明显的时空异质性,以秋季和春季响应最为显著,空间上干热河谷地区最易受干旱影响,响应强烈且迅速。(3)全省52.0%和54.9%的区域植被GPP显著受干旱累积效应和滞后效应的影响。累积效应时间尺度以中短期(4—6个月)和长期(10—12个月)为主,滞后时间以长期(10—12个月)为主。相较灌木和森林,农田和草地对干旱的响应更强烈、时间尺度更短。滞后时间在不同植被类型间的差异较小。(4)长期干湿状况和海拔是影响干旱累积效应和滞后效应的重要因素。随着环境从干燥转为湿润或是海拔升高,干旱影响强度会逐渐降低,累积效应时间尺度延长,而滞后时间则缩短。海拔对干旱影响强度的作用大于干湿状况,而累积效应时间尺度和滞后时间受干湿状况的影响则更显著。研究结果可以为干旱风险缓解与应对管理策略的制定提供科学依据。
