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再论中国磷肥需求预测——基于农业绿色发展视角 被引量:4
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作者 张伟 陈轩敬 +5 位作者 马林 邓燕 曹宁 肖然 张福锁 陈新平 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1389-1397,共9页
磷肥产业发展关乎我国粮食安全、资源利用和环境保护。近40年来由于化学磷肥的持续施用,我国农田土壤有效磷快速提升,在这一背景下基于农业绿色发展的要求,调整未来我国磷肥的需求预测十分必要。本文综合分析了我国农田土壤有效磷的变化... 磷肥产业发展关乎我国粮食安全、资源利用和环境保护。近40年来由于化学磷肥的持续施用,我国农田土壤有效磷快速提升,在这一背景下基于农业绿色发展的要求,调整未来我国磷肥的需求预测十分必要。本文综合分析了我国农田土壤有效磷的变化,明确了在粮食作物上我国农田土壤有效磷平均已经达到或超出了作物生产的农学阈值(15~25mg·kg^(–1)),在蔬菜和果树等经济作物上土壤有效磷已经全面超过农学阈值。农业绿色发展要求在保障作物高产的同时,要充分发挥作物的根系/根际生物学潜力以提高磷资源利用效率、同时改善农产品营养品质和降低环境风险,为此,应将磷肥施用策略从培肥地力保增长调整到以农学阈值为目标的维持施磷保增产、升效率、提品质。同时,农业绿色发展需要从工艺和农艺两方面最大限度提高农业废弃物中磷资源的再利用效率。据此,考虑我国粮食和其他农产品需求,继2007年基于土壤磷肥力变化预测我国磷肥需求的基础上,本文对我国未来农业磷肥需求进行了再预测。结果表明,到2030和2050年,我国化学磷肥的需求量分别为1084万吨和742万吨。因此,在各项措施持续优化基础上,我国化肥磷的需求在短期(2030)可望下降150万吨左右,中长期(2050)可稳定回调至年消费量750万吨,较当前用量下调30%以上。 展开更多
关键词 磷肥需求 土壤有效磷 农学阈值 磷循环利用
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土壤健康与农业绿色发展:机遇与对策 被引量:139
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作者 张俊伶 张江周 +3 位作者 申建波 田静 金可默 张福锁 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期783-796,共14页
农业绿色发展是农业现代化的必由之路,土壤健康是农业绿色发展的基石。本文系统总结了国内外有关土壤健康的内涵、研究进展和发展趋势,探讨了提升土壤健康的途径和对策,并对我国未来健康土壤培育工程提出了建议和展望。健康土壤培育的... 农业绿色发展是农业现代化的必由之路,土壤健康是农业绿色发展的基石。本文系统总结了国内外有关土壤健康的内涵、研究进展和发展趋势,探讨了提升土壤健康的途径和对策,并对我国未来健康土壤培育工程提出了建议和展望。健康土壤培育的核心是消除土壤障碍因子,深入挖掘土壤生物学潜力,增碳提高资源效率,强化生物学过程,协同地上和地下生物互作。通过优化土壤内部调节过程,最小化外部的投入,以实现土壤生产功能和其他生态服务的同步提升。健康土壤的培育是一个系统工程,需要对投入品-生产过程-产品品质-产品加工-废弃物循环等全产业链进行系统综合考虑,多学科交叉创新,政产学研用一体化联合攻关,同时还需要政策保障和激励措施,需要全社会行动起来。 展开更多
关键词 土壤健康 农业绿色发展 障碍因子 生物强化 生态系统多功能
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中低产田评价指标与主要方法研究进展 被引量:3
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作者 白雪源 张杰 +3 位作者 崔振岭 王广进 吕玉娇 张福锁 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期913-924,共12页
我国中低产田分布广泛,产能提升潜力巨大,提高中低产田产能对于保障粮食安全、实现联合国可持续发展目标具有重要意义。明确中低产田的质量等级、面积与空间分布,开展中低产田评价相关研究是改造中低产田的前提和基础。本文系统梳理了... 我国中低产田分布广泛,产能提升潜力巨大,提高中低产田产能对于保障粮食安全、实现联合国可持续发展目标具有重要意义。明确中低产田的质量等级、面积与空间分布,开展中低产田评价相关研究是改造中低产田的前提和基础。本文系统梳理了中低产田评价发展历程、划分标准和主要评价方法,在此基础上探讨了我国中低产田评价的主要不足和发展趋势。现有的中低产田概念以中低产田数量和质量评价为主、对生态功能和可持续发展能力相关研究仍较少,耕地指标体系与评价方法尚不统一,中低产田的时空变化情况尚不清楚。未来中低产田评价相关研究可围绕“数量、质量和生态”三个方面注重中低产田动态变化过程和生产的可持续性,开展多尺度中低产田评价指标体系构建、多源数据融合、创新中低产田评价方法、时空变化分析等相关研究,实现不同尺度上的中低产田动态变化分析,探索绿色高产高效的耕地产能提升路径,保障粮食安全、促进可持续发展目标的实现。 展开更多
关键词 中低产田 评价指标 评价方法 耕地质量
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基于多评估方法的县域镉污染风险管控研究 被引量:3
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作者 刘鹏祺 徐东昊 +4 位作者 李亚琳 蔡泽江 文石林 徐明岗 朱齐超 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1424-1432,共9页
为支撑区域尺度重金属镉(Cd)污染农田的分区管理决策,以湖南省某典型粮食大县为案例,通过区域网格采集土壤和水稻样品,分析县域Cd污染空间分布特征,结合单因子评价、地累积指数法和人体健康风险法,评估该县Cd污染风险。结果表明:不同评... 为支撑区域尺度重金属镉(Cd)污染农田的分区管理决策,以湖南省某典型粮食大县为案例,通过区域网格采集土壤和水稻样品,分析县域Cd污染空间分布特征,结合单因子评价、地累积指数法和人体健康风险法,评估该县Cd污染风险。结果表明:不同评价方法对Cd污染风险区划分差异较大。单因子指数法显示该县仅有5.9%的区域存在污染风险,地累积指数法显示该县29.2%的区域存在污染风险,主要分布于中东部。而健康风险评估法显示全县分别有90.0%和82.7%的区域对儿童和成人存在Cd污染风险,风险面积最大,主要位于该县中东部和南部区域。情景分析显示,土壤酸化改良是降低酸性中轻度Cd污染农田风险的有效措施,酸化改良可减少22.0%-37.8%的风险区域。研究表明,在南方酸性土壤地区,应强化以人体健康为导向的区域Cd污染风险管理方案,并结合酸化农田改良降低中轻度Cd污染地区的污染风险,促进Cd污染农田安全利用。 展开更多
关键词 县域 风险评估 农田 土壤酸化
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驯化对植物微生物组结构和功能影响的研究进展 被引量:2
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作者 孙铭雪 宋春旭 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期66-78,共13页
微生物组在植物的养分获取、健康生长过程中发挥重要作用。植物驯化对微生物组的结构和功能产生了不可忽视的影响,但是其机制仍缺少系统性梳理总结。为此,综述了驯化过程中,植物的类型和基因型、根外代谢产物、土壤生境的改变对微生物... 微生物组在植物的养分获取、健康生长过程中发挥重要作用。植物驯化对微生物组的结构和功能产生了不可忽视的影响,但是其机制仍缺少系统性梳理总结。为此,综述了驯化过程中,植物的类型和基因型、根外代谢产物、土壤生境的改变对微生物组的影响。通过多向比较归纳发现,在驯化过程中:(1)对微生物多样性影响显著。大多数植物微生物多样性随驯化过程下降;野生植物可招募更多有益于抵抗病原菌的微生物群落;植物种类和基因型的改变影响了根际微生物组成及其与植物的共生关系。(2)根外代谢产物的改变影响了微生物的养分吸收,驯化降低了植物的化学防御功能。(3)相对于农田等栽培土壤,原生土壤生境具有更多样和独特的微生物组成。综上所述,植物根际微生物组的改变是驯化过程多因素综合作用的结果。揭示驯化对微生物组功能的影响,恢复驯化过程中可能丢失的植物-微生物的有益联系和性状,可为基于微生物组的植物育种策略提供理论基础。 展开更多
关键词 驯化 微生物组 植物种类和基因型 根外代谢物 土壤生境
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一株溶杆菌Lysobacter soli RCu6的转录组水平铜抗性机制研究
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作者 李富玉 陈帅民 +3 位作者 刘梦帅 陈苗苗 李小方 刘彬彬 《中国生态农业学报(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期2002-2010,I0001-I0008,共17页
铜是许多细胞酶所必需的微量元素,然而过量的铜通常对细胞有毒。细菌已经进化出许多铜抗性策略,但其分子机制尚不完全清楚。本研究在农田土壤中分离了一株高度抗铜(对铜的抗性达3.2 mmol∙L^(−1))的细菌菌株RCu6,并利用全基因组和转录组... 铜是许多细胞酶所必需的微量元素,然而过量的铜通常对细胞有毒。细菌已经进化出许多铜抗性策略,但其分子机制尚不完全清楚。本研究在农田土壤中分离了一株高度抗铜(对铜的抗性达3.2 mmol∙L^(−1))的细菌菌株RCu6,并利用全基因组和转录组学方法分析研究了其抗铜机制。RCu6菌株的全基因组测序显示该菌株在分类学上属于溶杆菌(Lysobacter soli);与已发现的同种菌株相比,基因组分析显示该菌株具有独特的由多个基因编码的抗铜系统。转录组分析表明在0.8 mmol∙L^(−1)和1.6 mmol∙L^(−1)胁迫下分别有315个和839个基因差异表达;铜稳态、组氨酸代谢、硫代谢和铁硫簇组装途径与RCu6菌的铜抗性相关,表明RCu6抗铜是一个细胞内多系统协同过程。本研究揭示了溶杆菌属菌株铜抗性分子水平的机制,为重金属污染农田土壤修复和利用提供了菌种资源和理论依据。 展开更多
关键词 溶杆菌 基因组学 转录组学 铜抗性
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土壤紧实胁迫下根系–土壤的相互作用 被引量:20
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作者 张方博 侯玉雪 +2 位作者 敖园园 申建波 金可默 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期531-543,共13页
[目的]土壤紧实胁迫破坏土体理化性质,阻碍作物根系生长,降低作物产量,是限制农业生产力提高的世界性难题。根系形态结构决定了植物对土壤资源的探索能力及其对胁迫环境的适应性。讨论紧实胁迫下植物根系–土壤的相互作用,综述国内外关... [目的]土壤紧实胁迫破坏土体理化性质,阻碍作物根系生长,降低作物产量,是限制农业生产力提高的世界性难题。根系形态结构决定了植物对土壤资源的探索能力及其对胁迫环境的适应性。讨论紧实胁迫下植物根系–土壤的相互作用,综述国内外关于根系通过形态和生理改变等根系生物学潜力的发挥提高对紧实胁迫适应性的研究进展。[主要进展]土壤紧实胁迫增加根系穿透阻力,限制根系对土壤水分和养分的获取。植物根系会从形态和解剖结构方面对土壤紧实胁迫做出一系列适应性改变,充分利用土壤中的孔隙拓展生长空间。此外,根系也会对紧实胁迫做出生理响应,通过大量释放分泌物,影响根际土壤微结构,改变根土界面微域环境,降低根系生长的机械阻力。[展望]土壤紧实胁迫作为产量限制因素被长期忽视。通过发挥根系自身的生物学潜力,提高根系在紧实土壤中的适应性,对于最大限度地保证其在紧实胁迫下的正常生长非常关键,作为应对土壤紧实胁迫的有效策略具有重要的现实意义。未来的研究方向与重点包括:揭示紧实胁迫下根系分泌物与微生物的“对话机制”,探明紧实胁迫下根系–土壤–微生物的互作关系和作用机制,为发挥根系生物学潜力,强化关键根系/根际性状,塑造健康土壤结构,提高土壤紧实胁迫下的农业生产力提供科学依据。 展开更多
关键词 土壤紧实胁迫 根系 根分泌物 生物学潜力 相互作用
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驯化对谷子-根际微生物互作机制影响的进展与展望 被引量:4
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作者 崔文秀 宰小玉 +3 位作者 赵美丞 郑春燕 宋春旭 朱峰 《中国生态农业学报(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期495-504,共10页
根际微生物可赋予植物新的抗逆性,其群落结构及生态功能的变化也体现了作物对环境变化的适应能力。驯化影响作物的遗传多样性、生理性状及其代谢产物,进而会对根际微生物群落组成与功能产生作用。目前,对于作物驯化的研究多关注植物遗... 根际微生物可赋予植物新的抗逆性,其群落结构及生态功能的变化也体现了作物对环境变化的适应能力。驯化影响作物的遗传多样性、生理性状及其代谢产物,进而会对根际微生物群落组成与功能产生作用。目前,对于作物驯化的研究多关注植物遗传多样性与植物表型和生理特性之间的相互关联及影响机制,微生物在作物驯化过程中的作用及其与植物互作机制的探索还处于起步阶段。为此,本文首先对驯化过程在禾本科作物根际微生物群落构建中的作用进行了回顾,针对起源于中国的重要旱作C4模式作物谷子,系统总结了谷子的驯化过程及其对谷子生长、生理性状和根际微生物的影响,以及驯化对谷子根际微生物间互作和谷子与微生物互作的作用机制,以期为恢复农田生态系统中的作物-微生物有益关系提供科学依据。 展开更多
关键词 驯化 谷子 基因型 作物-微生物互作 植物微生物组
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