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耕作方式对小麦开花后旗叶水势与叶绿素荧光参数日变化和水分利用效率的影响 被引量：38
1
作者 褚鹏飞 于振文 +2 位作者 王东 张永丽 石玉 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1051-1061,共11页
2007—2009年小麦生长季,以高产小麦品种济麦22为试验材料,利用测墒补灌技术确定灌水量,研究高肥力条件下条旋耕、深松+条旋耕、旋耕、深松+旋耕和翻耕5种耕作方式对土壤含水量、小麦开花至成熟阶段耗水量及其水分来源、旗叶水势和叶绿... 2007—2009年小麦生长季,以高产小麦品种济麦22为试验材料,利用测墒补灌技术确定灌水量,研究高肥力条件下条旋耕、深松+条旋耕、旋耕、深松+旋耕和翻耕5种耕作方式对土壤含水量、小麦开花至成熟阶段耗水量及其水分来源、旗叶水势和叶绿素荧光参数日变化、籽粒产量和水分利用效率的影响。结果表明,深松+条旋耕和深松+旋耕处理成熟期60～200cm各土层的土壤含水量均低于其他处理,表明深松促进了小麦对深层土壤贮水的吸收。深松+条旋耕处理开花至成熟阶段的土壤贮水消耗量及其占阶段耗水量的比例最高,其降水量和灌水量占阶段耗水量的比例最低。深松+条旋耕处理在6:00～18:00的旗叶水势、8:00～14:00的旗叶最大光化学效率(Fv/Fm)和实际光化学效率(ΦPSII)均高于条旋耕处理,表明深松有利于小麦旗叶在灌浆中后期保持较高的生理活性,深松+旋耕和旋耕处理间的规律与其一致。深松+条旋耕处理在2个生长季的籽粒产量分别为9516.48kghm2和8957.92kghm2,与深松+旋耕处理无显著差异,翻耕处理次之,条旋耕和旋耕处理低于上述处理。深松+条旋耕处理的水分利用效率最高,深松+旋耕处理次之,条旋耕和旋耕处理低于翻耕处理。本试验条件下,深松+条旋耕是兼顾高产节水高效的耕作方式。 展开更多
关键词 小麦 耕作方式 水势 叶绿素荧光参数 水分利用效率
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用宏基因组学方法研究绿肥对水稻根际微生物磷循环功能基因的影响 被引量：12
2
作者 唐治喜 高菊生 +6 位作者 宋阿琳 王恩召 司知远 易可可 黄晶 赵士诚 范分良 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1578-1590,共13页
【目的】绿肥对土壤微生物磷循环的影响受到研究者们的广泛关注,但绿肥影响土壤磷循环的微生物机理尚不明确。利用宏基因组学方法剖析长期绿肥还田对土壤磷循环功能微生物的影响,旨在阐明绿肥对土壤磷循环影响的微生物机理,为绿肥的科... 【目的】绿肥对土壤微生物磷循环的影响受到研究者们的广泛关注,但绿肥影响土壤磷循环的微生物机理尚不明确。利用宏基因组学方法剖析长期绿肥还田对土壤磷循环功能微生物的影响,旨在阐明绿肥对土壤磷循环影响的微生物机理,为绿肥的科学利用提供依据。【方法】以中国湖南祁阳绿肥及稻草还田定位试验的水稻根际土为材料,利用宏基因组学方法,对土壤微生物DNA进行PE150(双端读长150 bp)宏基因组测序,使用MetaWRAP软件中的read_qc模块进行质控,用assembly模块megahit方法进行组装;基于组装的较长序列(>1000 bp)使用Diamond软件的BLASTX和UniProtKB/SWISS-PROT数据库进行序列比对,根据磷活化(磷酸酯矿化、膦酸酯矿化、无机磷溶解)、磷吸收(膦酸酯运输、磷酸酯运输和无机磷酸盐运输)和缺磷诱导响应调控三大类主要磷循环功能相关基因(重点关注的64个磷循环功能基因)进行筛选;再利用R语言进一步分析水稻根际土壤中磷循环功能基因相对丰度及其与土壤理化指标之间的关系,阐述绿肥对土壤磷循环功能微生物的影响。【结果】土壤pH等9个常规指标在有、无绿肥处理之间均无显著差异。无稻草还田时,绿肥处理对64个磷循环功能基因中的11个相对丰度影响显著,这11个基因广泛分布在除磷酸酯运输及无机磷溶解外的5个功能组中,其中phnA、phnN、phnV等3个基因相对丰度上升,phnI、phnL、glpB、glpO、pitA、phoA、phoP、phoU等8个基因相对丰度下降。而在稻草还田时,绿肥处理仅phnPP基因相对丰度显著降低。相关性分析显示,土壤pH与磷酸酶活性、无机磷溶解基因pqqB、pqqC、pqqCD、pqq E、pqqF相对丰度呈显著负相关(P<0.05);无机磷溶解pqqB、pqqC、pqqCD、pqq E等4个基因相对丰度分别与有效磷含量、磷酸酶活性以及有机氮含量呈显著正相关(P<0.05)。冗余分析(RDA)结果表明,绿肥处理通过pH、AP以及磷酸酶活性影响磷循环功能基因。【结论】绿肥翻压下水稻根际微生物磷功能基因相对丰度深受稻草还田的影响。与单绿肥或单稻草还田相比,绿肥翻压基础上增加稻草还田对磷循环功能基因影响效果不明显,秸秆甚至减弱了绿肥对磷循环功能基因的影响,其原因可能是绿肥和稻草还田下不同微生物及不同磷循环功能基因之间存在激烈竞争。 展开更多
关键词 水稻根际土 绿肥 土壤微生物 磷循环 功能基因 宏基因组
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不同放牧强度下荒漠草原土壤氮矿化季节性动态研究 被引量：13
3
作者 单玉梅 温超 +8 位作者 常虹 张璞进 晔薷罕 木兰 王常慧 黄建辉 白永飞 孙海莲 陈海军 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期723-731,共9页
放牧是中国北方主要的草地利用方式。放牧强度通过影响群落结构和土壤的理化性状以及土壤微生物活性对草地生态系统的养分循环产生显著影响。以位于内蒙古四子王旗的荒漠草原长期放牧控制试验平台为研究对象,通过设置四个放牧强度,即对... 放牧是中国北方主要的草地利用方式。放牧强度通过影响群落结构和土壤的理化性状以及土壤微生物活性对草地生态系统的养分循环产生显著影响。以位于内蒙古四子王旗的荒漠草原长期放牧控制试验平台为研究对象,通过设置四个放牧强度,即对照(CK)、轻度放牧(LG)、中度放牧(MG)和重度放牧(HG),探讨了放牧强度对土壤无机氮库和氮矿化过程季节变化的影响。根据该地区气候特点和植物生长季节,将一年划分为3个时期,分别为生长季初期(5-6月)、生长季盛期(7-9月)和非生长季(10月至次年4月)。结果表明,(1)在生长季初期,放牧抑制了土壤氮矿化作用,土壤温度与土壤无机氮含量呈显著负相关。(2)在生长季盛期,放牧促进了土壤净氮矿化作用,其中LG区的净氮矿化速率和净硝化速率显著高于对照区均较高;土壤净氮矿化和净硝化速率与土壤温度和含水量均呈显著正相关关系。(3)在非生长季,放牧抑制了土壤氮矿化作用,对照区不放牧处理的土壤净氮矿化速率显著高于放牧区;土壤含水量与土壤无机氮含量呈显著正相关,而与净氮矿化速率和净硝化速率均呈显著负相关关系。综上,高强度放牧抑制了土壤氮矿化过程,可能会进一步加剧净初级生产力的氮素限制。同时,放牧对土壤氮素转换过程的影响存在显著的季节性差异。 展开更多
关键词 放牧强度 荒漠草原 氮矿化 季节性
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水稻叶绿素荧光特性对CO_2浓度升高的代际响应研究 被引量：9
4
作者 冯芳 范佩佩 +5 位作者 刘超 孙文娟 于凌飞 曹琰梅 陈书涛 胡正华 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期463-471,共9页
为研究不同CO_2浓度升高水平对水稻叶绿素荧光特性的代际影响,基于CO_2浓度自动调控系统开展田间试验,以上一生长季经CO_2浓度升高处理(CO_2浓度比自然环境高40μmol·mol^(-1))的粳稻(Oryza sativa L.)种子(SI)和没有经过CO_2浓度... 为研究不同CO_2浓度升高水平对水稻叶绿素荧光特性的代际影响,基于CO_2浓度自动调控系统开展田间试验,以上一生长季经CO_2浓度升高处理(CO_2浓度比自然环境高40μmol·mol^(-1))的粳稻(Oryza sativa L.)种子(SI)和没有经过CO_2浓度升高处理的粳稻种子(SII)为试验材料,设置3种CO_2浓度水平:以背景大气CO_2浓度为对照(CK)、CO_2浓度比CK分别增加80μmol·mol^(-1)(T_1)和200μmol·mol^(-1)(T_2),测定叶片叶绿素荧光参数。结果表明,与CK相比,T_1处理使SI和SII蜡熟期的基础荧光(F_o)分别下降了8.6%(P=0.004)和8.0%(P=0.033),T_2处理使SI和SII扬花期的F_o分别下降了12.5%(P=0.033)和18.0%(P=0.015)。T_1处理使SI和SII蜡熟期的最大荧光(F_m)分别上升了10.1%(P=0.001)和11.0%(P=0.001),T_2处理使F_m分别上升了12.0%(P=0.000)和10.6%(P=0.001)。T_1处理使SI和SII蜡熟期的可变荧光(F_v)分别上升了16.2%(P=0.001)和17.7%(P=0.001),T_2处理使F_v分别上升了18.2%(P=0.000)和17.6%(P=0.000)。T_1处理使SI和SII蜡熟期的最大光化学效率(F_v/F_m)分别上升了6.2%(P=0.001)和6.5%(P=0.005),T_2处理使F_v/F_m分别上升了6.2%(P=0.001)和6.8%(P=0.003)。与CK相比,T_1和T_2处理使SI和SII的单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)、单位反应中心捕获用于还原QA的能量(TRo/RC)、单位反应中心以热能形式耗散的能量(DIo/RC)在乳熟期、蜡熟期和完熟期下降,单位面积光合反应中心的数量(RC/CSo)在蜡熟期上升。SI与SII相比,它们的F_o、F_m、F_v、F_v/F_m、ABS/RC、TRo/RC、DIo/RC、RC/CSo、ETo/RC没有显著差异。研究表明CO_2浓度升高有利于提高水稻叶片光合系统的光能转换能力,对光合功能有促进作用,而叶绿素荧光特性对CO_2浓度升高的响应没有代际差异。 展开更多
关键词 粳稻 CO2浓度升高 叶绿素荧光参数 光系统Ⅱ 代际
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土壤深松和补灌对小麦干物质生产及水分利用率的影响 被引量：32
5
作者 郑成岩 于振文 +3 位作者 张永丽 王东 石玉 许振柱 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第7期2260-2271,共12页
研究一次深松耕作后土壤水分对冬小麦籽粒产量和水分利用率的影响,为小麦节水高产栽培提供理论依据。于2008—2009和2009—2010两个小麦生长季,选用高产小麦品种济麦22,采取测墒补灌的方法,研究了深松+旋耕和旋耕2种耕作方式下土壤水分... 研究一次深松耕作后土壤水分对冬小麦籽粒产量和水分利用率的影响,为小麦节水高产栽培提供理论依据。于2008—2009和2009—2010两个小麦生长季,选用高产小麦品种济麦22,采取测墒补灌的方法,研究了深松+旋耕和旋耕2种耕作方式下土壤水分对小麦0—200 cm土层土壤含水量、干物质积累与分配、籽粒产量及水分利用率的影响。结果表明,(1)深松+旋耕40—180 cm土层土壤含水量低于旋耕处理;旗叶光合速率和水分利用率,开花后干物质积累量及其对籽粒的贡献率显著高于旋耕处理。(2)W3(补灌至0—140 cm土层土壤相对含水量播种期为85%,越冬期80%,拔节和开花期75%)成熟期0—200cm土层土壤含水量与W1(播种期80%,越冬期80%,拔节和开花期75%)和W2处理(播种期80%,越冬期85%,拔节和开花期75%)无显著差异;W3和W'3(播种期85%,越冬期85%,拔节和开花期75%)60—140 cm土层土壤含水量分别低于W4(播种期85%,越冬期85%,拔节和开花期75%)和W'4(播种期90%,越冬期85%,拔节和开花期75%)处理;W3和W'3灌浆中后期旗叶光合速率较高,开花后干物质积累量及其对籽粒的贡献率显著高于其他处理,获得高的籽粒产量和水分利用率。综合考虑籽粒产量、水分利用率和灌溉效益,在深松+旋耕条件下,两年度分别以W3和W'3为节水高产的最佳处理。 展开更多
关键词 小麦 土壤深松 干物质积累与分配 水分利用率 籽粒产量
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秸秆在肉牛饲养中的利用及其纤维表观消化率 被引量：3
6
作者 冯素飞 蒋高明 孔令杰 《山东农业科学》 2009年第6期93-95,110,共4页
纤维素是世界上最丰富的可再生资源,将含纤维素丰富的秸秆处理作为饲料,对农业可持续发展和缓解秸秆焚烧压力有重要现实意义。本试验选择20头夏洛莱肉牛随机分成4组,测定肉牛对中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的表观消化率及体重。试验结果... 纤维素是世界上最丰富的可再生资源,将含纤维素丰富的秸秆处理作为饲料,对农业可持续发展和缓解秸秆焚烧压力有重要现实意义。本试验选择20头夏洛莱肉牛随机分成4组,测定肉牛对中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的表观消化率及体重。试验结果表明,不同处理组肉牛的采食及排泄中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维均差异显著。微储鲜秸秆配合花生糠处理组中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的表观消化率均最高,分别为63.13%和45.35%,且肉牛的累计体重增加最大,7个月增加的体重平均为228 kg。 展开更多
关键词 秸秆 纤维利用效率 增重
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臭氧与镉污染对冬小麦花后光合和产量性状的影响 被引量：1
7
作者 李勇 李彩虹 蒋高明 《山东农业科学》 2010年第9期31-34,共4页
本试验设置两个臭氧浓度(活性炭过滤大气-O3,<10μg/kg;高臭氧浓度+O3,约为80μg/kg)和两个镉浓度(-Cd,0 mg/kg;+Cd,30 mg/kg),采用开顶式同化箱(open-top chambers,OTCs)研究臭氧和镉双重胁迫对冬小麦(Triticum aestivumL.cv.JM22)... 本试验设置两个臭氧浓度(活性炭过滤大气-O3,<10μg/kg;高臭氧浓度+O3,约为80μg/kg)和两个镉浓度(-Cd,0 mg/kg;+Cd,30 mg/kg),采用开顶式同化箱(open-top chambers,OTCs)研究臭氧和镉双重胁迫对冬小麦(Triticum aestivumL.cv.JM22)花后光合和产量性状的影响。结果表明:花后14天,与对照相比,臭氧导致光合速率(Asat)、最大光化学效率(Fv/Fm)分别下降7.7%和3.1%;在臭氧和镉双重胁迫下,进一步下降,分别下降了15.8%和6.9%。气孔导度(Gs)以及光化学淬灭(qP)有相同变化趋势。臭氧加镉处理(O3+Cd)又进一步降低穗粒数以及千粒重导致单穗粒重显著减少。 展开更多
关键词 臭氧 镉污染 冬小麦 光合 产量
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不同有机肥对土壤养分及大蒜生长发育的影响 被引量：6
8
作者 原寒 徐子雯 +3 位作者 岑宇 谷仙 秦天羽 蒋高明 《山东农业科学》 2019年第7期60-66,共7页
现代农业中人工合成物质的大量使用,造成了严重的环境污染问题。我国有机肥资源丰富,充分利用有机肥是缓解当前环境问题的重要途径之一。本试验以脱毒苍山蒜为材料,在长期有机肥养地的基础上以不施肥为对照,研究了不同有机肥(腐熟牛粪... 现代农业中人工合成物质的大量使用,造成了严重的环境污染问题。我国有机肥资源丰富,充分利用有机肥是缓解当前环境问题的重要途径之一。本试验以脱毒苍山蒜为材料,在长期有机肥养地的基础上以不施肥为对照,研究了不同有机肥(腐熟牛粪、腐熟兔粪、大豆发酵肥)处理对土壤养分、大蒜氮素吸收及产量等的影响。结果表明,腐熟牛粪处理对0~20cm土层土壤有机碳、全氮、全磷、全钾含量改善作用更好,大豆发酵肥对20~40cm土层改善作用较好。土壤碳通量表现为腐熟牛粪处理最高,表明土壤微生物最活跃。大豆发酵肥处理下大蒜植株体内的氮素积累量最高。4种处理对大蒜农艺性状及产量的影响差异不显著,CK(不施肥)表现仍较好,说明长期施用有机肥具有养地的重要功能。本研究结果可为生态农业发展提供有机肥效方面的参考。 展开更多
关键词 有机肥 土壤肥力 大蒜 碳通量 产量
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CO_(2)浓度升高下水稻株高、茎蘖与SPAD动态响应及其模拟 被引量：1
9
作者 杨凯 杨靖睿 +4 位作者 曹培培 吕春华 孙文娟 于凌飞 邓希 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2023年第5期933-942,共10页
水稻是中国主要粮食作物,CO_(2)浓度升高直接影响水稻的生产。但在CO_(2)浓度升高条件下,水稻生长发育的动态特征及其模型模拟研究尚不足。为探究水稻株高、分蘖与SPAD(表征叶绿素相对含量)动态对CO_(2)浓度升高的响应特征,在2017年与2... 水稻是中国主要粮食作物,CO_(2)浓度升高直接影响水稻的生产。但在CO_(2)浓度升高条件下,水稻生长发育的动态特征及其模型模拟研究尚不足。为探究水稻株高、分蘖与SPAD(表征叶绿素相对含量)动态对CO_(2)浓度升高的响应特征,在2017年与2018年,以常规粳稻“南粳9108”为试验材料,利用开顶式气室(OTC),设置背景大气CO_(2)浓度与CO_(2)浓度升高(+200μmol·mol^(-1))两个处理,并采用Logistic方程、Logistic修正方程和多项式回归方程分别对三者的动态曲线进行定量描述。结果表明:CO_(2)浓度升高对抽穗前的株高无影响,但当抽穗1周后的有效积温(GDD)大于720℃·d时,显著增加了最终株高,其增幅为7.1%(P<0.05)。因此,水稻生长的环境温度调控株高对CO_(2)浓度升高的响应。株高可用大于10℃的GDD和CO_(2)响应比建立的Logistic方程进行有效模拟(r~2>0.953)。CO_(2)浓度升高总体上提高了水稻的分蘖能力,并且以移栽后天数和CO_(2)响应比为驱动变量,采用Logistic修正方程有效地模拟了茎蘖增长与消亡动态(r~2>0.971)。CO_(2)浓度升高仅增加了2017年抽穗后35 d旗叶与倒二叶的SPAD(P<0.05),但对其他时期或叶位SPAD无显著影响。因此,水稻SPAD对CO_(2)升高的响应因叶位选择与测定时间而异。多项式回归模型能有效模拟抽穗后不同叶位SPAD动态(r~2>0.960),其中抽穗后天数和CO_(2)响应比是驱动变量。综上所述,CO_(2)浓度升高对水稻株高、茎蘖与SPAD具有促进作用,其效应与外界因素有关。模型能较好地模拟水稻株高、茎蘖与SPAD对CO_(2)浓度升高的动态响应。该研究可为未来CO_(2)浓度升高条件下,水稻生长发育和产量形成的预测提供科学依据。 展开更多
关键词 水稻 CO_(2)浓度升高 株高动态 分蘖动态 SPAD动态 模型模拟
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