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农业生产对石灰性土壤无机碳库损失的影响 被引量：14
1
作者 周建斌 陶静静 +3 位作者 赵梦真 崔娇娇 刘占军 陈竹君 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期593-602,共10页
一般认为,土壤无机碳(SIC)周转缓慢,在全球农田碳循环及应对气候变化等方面的作用有限。近年来越来越多的证据表明,土壤无机碳转化速率也较快,在土壤肥力、碳库转化和调节大气二氧化碳浓度方面的作用不容小觑。总结了国内外关于农田无... 一般认为,土壤无机碳(SIC)周转缓慢,在全球农田碳循环及应对气候变化等方面的作用有限。近年来越来越多的证据表明,土壤无机碳转化速率也较快,在土壤肥力、碳库转化和调节大气二氧化碳浓度方面的作用不容小觑。总结了国内外关于农田无机碳方面的研究进展,强调无机碳在农田土壤固碳、缓冲土壤pH等方面具有重要作用;农业生产特别是氮肥大量施用导致我国一些地区农田无机碳消耗,加速土壤酸化,增加了作物重金属污染风险,影响了农田土壤健康。认为我国“秦岭-淮河”南北分界区非石灰性土壤与石灰性过渡区、山东半岛棕壤与潮土过渡区、东北黑土与黑钙土过渡区等区域SIC含量相对较低、降水量相对较高,长期大量施用氮肥会导致农田表层SIC发生损失,属SIC损失敏感区。提出应进一步研究的问题,包括:查明农业生产特别是施用氮肥对土壤无机碳去向的影响,研究土壤有机碳-二氧化碳-钙离子-无机碳相互作用机理及对氮肥的响应,在全球碳循环及土壤碳收支平衡研究中,应考虑人类活动特别是农业生产对土壤无机碳库的影响。建议定期监测我国无机碳损失敏感区农田土壤无机碳含量,合理施肥以减少土壤无机碳损失。 展开更多
关键词 石灰性土壤 土壤无机碳 二氧化碳 氮肥 水分
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柴达木盆地主要绿洲农业区水质现状评价 被引量：3
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作者 郭庆波 黄懿梅 +1 位作者 贾鹏辉 李好好 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期650-658,共9页
为了解青藏高原农业种植对区域水质的影响,以柴达木盆地主要绿洲农业区地表水和地下水为研究对象,通过现场调查和布点采样,在9个典型乡镇设置70个采样点,测定水样的总磷、硝酸盐氮、氯化物、硫酸盐、重金属和农药等指标,分析耕作活动对... 为了解青藏高原农业种植对区域水质的影响,以柴达木盆地主要绿洲农业区地表水和地下水为研究对象,通过现场调查和布点采样,在9个典型乡镇设置70个采样点,测定水样的总磷、硝酸盐氮、氯化物、硫酸盐、重金属和农药等指标,分析耕作活动对地表水和地下水的影响。研究区地表水综合水质标识指数为2.100,综合水质为《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅱ类。尕海镇、郭勒木德镇、格尔木市东、大格勒乡地表水综合水质达到Ⅰ类;香日德镇和察汗乌苏镇地表水中的总磷与德令哈市地表水中的COD浓度处于劣Ⅴ类水平,氯化物、硫酸盐和硝酸盐氮超标位点分别占总采样点的20%、6.67%和1.67%。地下水综合水质标识指数为2.300,综合水质为《地下水质量标准》(GB/T 14848—2017)Ⅱ类,怀头他拉镇、大格勒乡和察汗乌苏镇地下水中的氯化物和怀头他拉镇地下水中的硫酸盐分别为饮用水卫生标准限值的2.83、1.13、1.07倍和1.92倍,无法饮用。研究区重金属和农药浓度极低,其中铅、铜和砷浓度低于地表水和地下水Ⅰ类水标准限值,农药中啶虫脒、毒死蜱和阿维菌素浓度分别为限值的0.01%~0.21%、0.12%和0.93%;灌溉排水中总磷和硝酸盐氮浓度分别增加了37.8%和24.43%。柴达木盆地绿洲农业区水质总体较好,但农业耕作活动仍会对区域水质造成一定影响。 展开更多
关键词 绿洲农业区 耕地 地表水 地下水 水质标识指数 柴达木盆地
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根际促生菌协同豆科绿肥提升旱地冬小麦生产力
3
作者 贾振鹏 朱琦 +12 位作者 郭树琪 Tahir Shah 李芷琦 徐晨晟 吕会帅 朱鹏超 韦小敏 黄冬琳 孙艳妮 曹卫东 高亚军 王朝辉 张达斌 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2026年第3期616-629,共14页
【目的】系统研究植物根际促生菌—贝莱斯芽孢杆菌对豆科绿肥(黑麦豆)生长及其对后茬冬小麦生长、产量和养分吸收的影响,旨在探索提升旱地绿肥生态表现力及冬小麦生产力的综合技术途径。【方法】以黑麦豆(Phaseolus vulgaris L.)为研究... 【目的】系统研究植物根际促生菌—贝莱斯芽孢杆菌对豆科绿肥(黑麦豆)生长及其对后茬冬小麦生长、产量和养分吸收的影响,旨在探索提升旱地绿肥生态表现力及冬小麦生产力的综合技术途径。【方法】以黑麦豆(Phaseolus vulgaris L.)为研究对象,结合室内盆栽和大田试验,分析不同植物根际促生菌菌剂下黑麦豆生长特征,及对后茬冬小麦生长、光合特性和生理特征的影响,筛选适宜旱地推广应用的黑麦豆+植物根际促生菌组合。【结果】1)施用贝莱斯芽孢杆菌具有提升黑麦豆绿肥生物量并促进根系生长发育的效果,其中在盆栽试验中,较对照根系参数根体积、根直径和根尖数分别显著提升314%、28%和129%;2)贝莱斯芽孢杆菌通过促进黑麦豆根系生长发育,进而提升固氮能力,提高绿肥氮还田量;3)黑麦豆配施贝莱斯芽孢杆菌处理下冬小麦灌浆期叶片的净光合速率、气孔导度及胞间CO_(2)浓度均较对照表现出升高趋势;4)黑麦豆配施贝莱斯芽孢杆菌有效促进后茬冬小麦生长(冬小麦基本苗、冬季分蘖数和春季总茎数),最终有利于籽粒产量形成和养分吸收,其中小麦吸磷量较对照显著提升23.5%。【结论】豆科绿肥协同植物根际促生菌—贝莱斯芽孢杆菌能够促进黑麦豆和冬小麦生长,提升冬小麦的光合特性,增加其籽粒产量和养分吸收,有利于提升豆科绿肥的生态表现力,为旱地绿色农业高质量发展提供科学依据和技术支撑。 展开更多
关键词 绿肥 贝莱斯芽孢杆菌 冬小麦 光合特性 产量 黄土高原
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中国畜禽粪尿资源化利用潜力与土地承载力评估
4
作者 郭宝成 吴福勇 +4 位作者 李金鹏 孟俊 杨小军 何流琴 印遇龙 《农业工程学报》 北大核心 2026年第3期263-272,共10页
针对中国畜禽粪尿资源化利用潜力不明与土地承载力区域失衡问题,该研究在系统估算2022年中国生猪、奶牛、羊等11种畜禽粪尿及氮磷养分总量的基础上,构建“氮磷养分供需-耕地负荷预警”双维度评估框架,建立氮磷养分供需比评估体系。同时... 针对中国畜禽粪尿资源化利用潜力不明与土地承载力区域失衡问题,该研究在系统估算2022年中国生猪、奶牛、羊等11种畜禽粪尿及氮磷养分总量的基础上,构建“氮磷养分供需-耕地负荷预警”双维度评估框架,建立氮磷养分供需比评估体系。同时聚焦生猪、奶牛、肉牛、羊、蛋鸡、肉鸡6种传统优势畜禽,依据猪粪当量转换标准,开展耕地负荷与预警值评估。结果表明:2022年全国畜禽粪尿及氮磷养分产生量分别为16.25亿t、954.09万t和202.31万t,区域分布高度集中,其中内蒙古、四川、云南、山东、新疆等5省贡献了畜禽粪尿总量的33.78%。北京、上海因畜禽粪尿产生量最低,氮磷养分供需比仅为0.34和0.31,耕地污染负荷(氮负荷低于100 kg/hm^(2))显著低于全国均值(206 kg/hm^(2)),呈现“低排放-低需求”的资源利用特征。全国氮磷供需比均值为0.53和0.54,理论承载空间剩余46.39%,但区域分异显著。青藏高原畜禽养殖结构以牛羊为主导,其数量在核算的11种主要畜禽中占比分别高达88.90%(西藏)和88.60%(青海),叠加高寒环境与散养模式导致西藏氮供需比高达18.85,单位耕地猪粪当量负荷预警值达Ⅵ级。东南沿海生猪密集区(存栏量占全国7.30%)因人均耕地低于0.02 hm^(2),单位耕地氮负荷(超过400kg/hm^(2))远超欧盟临界值,预警值达V级。研究实现中国11种畜禽氮磷养分测算与6类优势畜禽精准耕地负荷评估的参数协同,并提出差异化治理策略。该研究为中国种养循环规划及农业面源污染防治提供了“全口径测算-优势畜禽聚焦-区域适配治理”的科学方案。 展开更多
关键词 畜禽粪尿估算 资源化利用 土地承载力 养分供需比 警报值等级
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我国主要麦区小麦需硫量和土壤供硫现状
5
作者 佘文婷 孙蕊卿 +7 位作者 白兰鸽 党海燕 张学美 张丰 李文虎 宋文斌 李艳霏 王朝辉 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2026年第2期227-241,共15页
【目的】明确小麦产量品质形成与硫需求的关系,探究基于小麦产量与品质协同提升的土壤硫丰缺评价和硫肥管理,为因地制宜调控我国主产区麦田硫养分管理,实现小麦丰产优质生产提供理论依据和参考。【方法】在2021—2024年3个小麦生长季,... 【目的】明确小麦产量品质形成与硫需求的关系,探究基于小麦产量与品质协同提升的土壤硫丰缺评价和硫肥管理,为因地制宜调控我国主产区麦田硫养分管理,实现小麦丰产优质生产提供理论依据和参考。【方法】在2021—2024年3个小麦生长季,对我国18个小麦主产省(市、区)典型农户进行调研,采集635份小麦植株和土壤样品,分析了主要麦区农户小麦产量、籽粒硫含量、蛋白质、需硫量和土壤有效硫含量。【结果】4个麦区的小麦产量与籽粒硫含量均无显著相关关系,各麦区小麦籽粒硫与蛋白质含量均呈极显著正相关(P<0.01),硫含量每增加1.0 g/kg,春麦、旱作、麦玉和稻麦区籽粒蛋白质含量分别提高6.50%、6.27%、3.92%和5.15%,全国平均提高5.30%。农户小麦需硫量为1.61~6.62 kg/Mg,春麦、旱作、麦玉和稻麦区小麦需硫量平均分别为3.14、3.21、3.32和3.02 kg/Mg,全国平均为3.21 kg/Mg。春麦和稻麦区小麦需硫量与籽粒硫含量呈正相关,与小麦产量呈负相关,旱作和麦玉区需硫量与籽粒硫含量和产量均呈正相关(P<0.01)。麦田土壤有效硫含量变异较大,介于1.8~716.7 mg/kg,春麦、旱作、麦玉和稻麦区平均分别为33.1、30.2、37.5和33.2 mg/kg,全国平均为36.2 mg/kg。4个麦区低硫或偏低硫土壤占62.4%,18个小麦主产省(市、区)均存在缺硫麦田。随土壤有效硫含量提升,地上部硫积累量增加,籽粒硫分配指数呈下降趋势,地上部硫向籽粒运输和转移能力降低,小麦需硫量提高。【结论】我国主产区缺硫麦田占比较高,土壤有效硫含量仍需提升。小麦需硫量因不同麦区的产量和籽粒硫含量而异。提高土壤的供硫能力可提升小麦硫的吸收,但降低硫向籽粒的运转。因此,需综合考虑土壤有效硫高低和小麦产量品质形成的硫需求来确定施硫肥系数,实现小麦增产提质。 展开更多
关键词 农户调查 小麦 产量 籽粒硫含量 蛋白质 小麦需硫量 土壤有效硫 施肥系数
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添加铁氧化物纳米材料对猪粪好氧堆肥过程中聚乙烯微塑料降解的影响
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作者 赵子墨 李卓凡 +3 位作者 郭洁 杨昕哲 张坤 毛晖 《农业工程学报》 北大核心 2026年第1期293-301,共9页
畜禽粪便中的聚乙烯微塑料(polyethylene microplastics,PE-MPs)不容忽视,该研究旨在探究不同铁氧化物纳米材料对好氧堆肥过程PE-MPs降解的影响。以添加250 mg/kg/的纳米三氧化二铁(Fe_(2)O_(3) NPs)和纳米四氧化三铁(Fe_(3)O_(4) NPs)... 畜禽粪便中的聚乙烯微塑料(polyethylene microplastics,PE-MPs)不容忽视,该研究旨在探究不同铁氧化物纳米材料对好氧堆肥过程PE-MPs降解的影响。以添加250 mg/kg/的纳米三氧化二铁(Fe_(2)O_(3) NPs)和纳米四氧化三铁(Fe_(3)O_(4) NPs)进行36 d的好氧堆肥以便探究影响机理。结果表明:2种纳米材料均可以提高腐殖酸含量,促进PE-MPs降解,表现为表面裂痕,碳链断裂以及氧负载。相较于添加0.5%PE-MPs(CKM)处理,添加0.5%PE-MPs和250 mg/kg Fe_(2)O_(3) NPs(FM2)、添加0.5%PE-MPs和250 mg/kg Fe_(3)O_(4) NPs(FM3)处理分别使变形菌门相对丰度提高了9.02%和8.00%,并且使放线菌门相对丰度分别提高了2.11%、13.09%。冗余分析结果表明2种纳米材料均促进PE-MPs降解,增加铁氧化还原反应的发生,使堆肥环境中含有更多的羟基自由基并作用于PE-MPs降解,该研究可为猪粪好氧堆肥的无害化处理提供理论支持。 展开更多
关键词 好氧堆肥 聚乙烯微塑料 铁氧化物纳米材料 细菌群落 无害化处理
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不同有机物料配施化肥对陕西渭南盐渍化农田土壤的改良效果
7
作者 王芳霞 孙凯 +4 位作者 田涵 张建国 李雄 沈靖杰 沈锋 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第2期56-68,77,共14页
【目的】分析不同有机物料配施化肥对陕西渭南盐渍化农田土壤的改良效果,确定最优的施肥改良模式,以期为该地区农业高质量发展提供技术支撑。【方法】以陕西渭南典型盐渍化农田土壤为研究对象,采用田间小区试验,设置生物炭配施化肥(B)... 【目的】分析不同有机物料配施化肥对陕西渭南盐渍化农田土壤的改良效果,确定最优的施肥改良模式,以期为该地区农业高质量发展提供技术支撑。【方法】以陕西渭南典型盐渍化农田土壤为研究对象,采用田间小区试验,设置生物炭配施化肥(B)、有机肥配施化肥(OF)、生物菌肥配施化肥(BF)、单施化肥(对照,CK)4个处理,探究了不同有机物料配施化肥对玉米拔节期和成熟期各土层土壤理化性质及玉米生长和产量的影响。【结果】①与CK相比,不同有机物料配施化肥处理对玉米拔节期和成熟期各土层土壤含水量有明显影响。随着土层深度的增加,不同处理土壤含水量总体呈增加的趋势。在玉米拔节期,B、OF、BF处理10~40 cm土层土壤含水量明显高于CK,其中BF处理高于其他处理;在玉米成熟期,B、OF、BF处理10~80 cm土层土壤含水量总体低于CK。②在玉米拔节期和成熟期,不同有机物料配施化肥处理对各土层土壤pH、电导率和水溶性盐离子(Na^(+)、K^(+)、Mg^(2+)、Ca^(2+)、SO_(4)^(2-)、Cl^(-)、CO_(3)^(2-)、HCO_(3)^(-))含量有明显影响。与CK相比,不同有机物料配施化肥处理总体均降低了各土层土壤pH,其中BF处理0~20 cm土层土壤pH降低幅度较大;OF、BF处理总体降低了各土层土壤电导率。与CK相比,不同有机物料配施化肥总体降低了土壤水溶性阳离子(拔节期K+和Ca 2+除外)和阴离子(拔节期SO_(4)^(2-)和Cl^(-)除外)含量,且对浅层土壤的降低效果更显著。③在玉米拔节期和成熟期,与CK相比,不同有机物料配施化肥处理总体提高了土壤有机质含量;不同有机物料配施化肥处理对土壤速效磷、硝态氮和铵态氮含量有明显影响,其中BF处理土壤速效磷、硝态氮和铵态氮含量总体较高。④与CK相比,B、OF和BF处理均提高了拔节期和成熟期玉米的株高及茎粗;显著提高了玉米产量,增幅分别为22.08%,23.68%,23.77%。【结论】不同有机物料配施化肥对玉米拔节期和成熟期各土层土壤理化性质及玉米生长和产量有明显影响,其中生物菌肥配施化肥(BF)处理对盐渍化土壤的改良效果以及玉米的增产效果较佳,建议在陕西渭南地区盐渍化农田改良中推广应用。 展开更多
关键词 盐渍化土壤 有机物料 土壤改良 陕西渭南
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河湖底泥改良土壤机制与沙漠土壤修复应用
8
作者 尹搏 张玟 +6 位作者 胡昌录 刘军武 刘鹏举 方迎春 秦赛楠 张雪 欧阳卓智 《环境科学与技术》 北大核心 2026年第2期129-151,共23页
随着全球气候变化和土地资源的日益紧张,土壤改良和沙漠化防治已成为全球关注的热点问题。河湖底泥作为一种富含有机质和养分的自然资源,具有改良土壤的潜力。该文综述了基于河湖底泥的土壤改良技术及其在旱地沙漠土壤中的应用前景,详... 随着全球气候变化和土地资源的日益紧张,土壤改良和沙漠化防治已成为全球关注的热点问题。河湖底泥作为一种富含有机质和养分的自然资源,具有改良土壤的潜力。该文综述了基于河湖底泥的土壤改良技术及其在旱地沙漠土壤中的应用前景,详细解析了河湖底泥的组成结构、物理与化学特性,剖析其对土壤改良的潜在机制,指出其在提高土壤肥力、保水能力和改善土壤结构等方面的优势。总结了国内外利用河湖底泥改良沙漠土壤方面的研究进展,包括单一及复合改良技术的应用效果及其对生态环境的影响。在此基础上,提出了河湖底泥改良旱地沙漠土壤的机制,为沙漠土壤的改良与河湖底泥的全面资源化利用提供了崭新思路。探讨了河湖底泥改良土壤的环境风险,并提出了相应的解决策略,展望了河湖底泥改良旱地沙漠土壤的未来研究方向和应用前景,强调了优化改良技术体系以及建立完善的环境监测机制的重要性,旨在为土壤改良和沙漠化防治提供新见解,推动河湖底泥资源的高效利用,促进生态可持续发展。 展开更多
关键词 河湖底泥 土壤改良 旱地沙漠土壤 应用前景
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我国主要麦区小麦籽粒微量元素含量及营养评价 被引量：34
9
作者 褚宏欣 牟文燕 +7 位作者 党海燕 王涛 孙蕊卿 侯赛宾 黄婷苗 黄倩楠 石美 王朝辉 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期2853-2865,共13页
小麦是重要的粮食作物,其微量元素含量高低直接影响人体健康。明确我国主要麦区小麦籽粒微量元素含量水平,对优化小麦微量元素营养品质,保障居民营养健康有重要意义。于2016—2020年,在我国17个小麦主产省区采集分析了1112份小麦及土壤... 小麦是重要的粮食作物,其微量元素含量高低直接影响人体健康。明确我国主要麦区小麦籽粒微量元素含量水平,对优化小麦微量元素营养品质,保障居民营养健康有重要意义。于2016—2020年,在我国17个小麦主产省区采集分析了1112份小麦及土壤样品,参考《中国营养学会人体微量元素摄入标准》和美国环境保护署健康风险评估方法,结合我国居民饮食特点,推荐了小麦籽粒微量元素适宜含量范围,并以此评价了我国小麦的微量元素营养状况。研究发现,我国小麦籽粒铁含量平均为43.8 mg kg^(-1), 72.9%样本低于铁的推荐量下限50 mg kg^(-1),所有样本铁含量均低于推荐量上限140 mg kg^(-1);籽粒锰含量平均为43.0 mg kg^(-1),仅4.1%样本低于推荐锰含量下限22 mg kg^(-1),但23.7%样本高于推荐上限值50 mg kg^(-1);籽粒铜含量平均为4.6 mg kg^(-1), 7.6%样本低于推荐量下限3 mg kg^(-1),所有样本铜含量均低于推荐量上限10 mg kg^(-1);籽粒锌含量平均为31.4 mg kg^(-1), 85.8%的样本低于推荐量下限40 mg kg^(-1),仅4.1%样本高于50mgkg^(-1)的推荐量上限;籽粒硼含量平均为1.2mgkg^(-1),低于推荐量下限0.8mgkg^(-1)的样本占29.2%,所有样本均低于推荐值上限10 mg kg^(-1);籽粒钼含量平均为0.5 mg kg^(-1), 18.8%的样本钼含量低于推荐量下限0.2 mg kg^(-1),仅有0.4%样本钼含量高于推荐值上限2 mg kg^(-1)。我国小麦籽粒微量元素含量也存在区域间变异,其中,铁、锌含量普遍偏低,部分地区硼、钼含量不足,而锰含量偏高,铜含量基本在推荐范围内。 展开更多
关键词 小麦 微量元素 铁含量 锌含量 营养
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喷锌对黄土高原小麦籽粒营养品质及锌分布的影响 被引量：14
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作者 唐梦珊 吕志远 +3 位作者 赵晓涵 郭娇 刘金山 毛晖 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期27-36,共10页
为探明不同喷锌次数对小麦产量以及面粉品质的影响,通过两年田间定位试验,研究在小麦的不同生长阶段2次(F2)和4次(F4)叶面喷施ZnSO_(4)处理,对小麦籽粒锌、淀粉、蛋白质、氨基酸含量以及籽粒锌分布和锌生物利用率的影响。结果表明:在不... 为探明不同喷锌次数对小麦产量以及面粉品质的影响,通过两年田间定位试验,研究在小麦的不同生长阶段2次(F2)和4次(F4)叶面喷施ZnSO_(4)处理,对小麦籽粒锌、淀粉、蛋白质、氨基酸含量以及籽粒锌分布和锌生物利用率的影响。结果表明:在不同生长期喷施ZnSO_(4)均能提高小麦的籽粒锌含量,但提升幅度因喷施次数而异,与对照组(不施锌)相比,F4处理的小麦籽粒锌含量提高72.3%~118.7%,籽粒锌携出量提高127.3%~143.0%,提高幅度显著高于F2处理。喷锌处理的小麦籽粒蛋白质携出量以及淀粉携出量均有提高,提升幅度分别为10.9%~25.1%和5.1%~35.8%。第一季试验中小麦籽粒蛋白质和氨基酸发生稀释效应,第二季试验两者均显著提高,其中必需氨基酸中的蛋氨酸和苯丙氨酸连续两年均有不同程度的提高。小麦籽粒锌分布表现为叶面喷施ZnSO_(4)(F2和F4)处理的胚和胚乳中的锌含量(质量百分比)高于对照处理,麸皮中的锌含量(质量百分比)低于对照处理。并且,F4处理籽粒的磷和锌摩尔比显著低于对照处理。研究表明,喷施锌肥可促进小麦生长、提高小麦对养分的吸收能力、显著提高籽粒锌含量、改善锌分配并提高锌的生物利用率,喷施次数的增加能进一步改善小麦的营养品质,使食用面粉(胚乳)中的锌含量进一步增加,对改善人体膳食健康有重要意义。 展开更多
关键词 锌 叶面喷施 氨基酸 锌分布 扫描电镜能谱仪
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三种荒漠植物叶绿素荧光参数日变化特征 被引量：9
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作者 吴路遥 张建国 +2 位作者 常闻谦 张少磊 常青 《草业学报》 CSCD 北大核心 2021年第9期203-213,共11页
利用Photosynq MultiseQ多功能植物测量仪测定塔克拉玛干沙漠腹地3种主要防护林植物头状沙拐枣、多枝柽柳和梭梭的叶绿素荧光参数日变化,探讨其与环境因子的关系,以揭示3种植物对极端环境的适应策略,为沙漠公路防护林的管护提供理论依... 利用Photosynq MultiseQ多功能植物测量仪测定塔克拉玛干沙漠腹地3种主要防护林植物头状沙拐枣、多枝柽柳和梭梭的叶绿素荧光参数日变化,探讨其与环境因子的关系,以揭示3种植物对极端环境的适应策略,为沙漠公路防护林的管护提供理论依据。结果表明:1)3种土壤都呈碱性;0~30 cm土层中的电导率(EC)远高于30 cm以下的土层。1 m内梭梭土层中的含水量高于多枝柽柳高于头状沙拐枣。2)3种植物的光合有效辐射(PAR)、叶片温度和线性电子传递(LEF)及植物周围的大气温度日变化均先升后降,且都在14:00达到最高;而大气湿度、实际光化学效率Y(Ⅱ)日变化均呈‘V’型。3)PAR基本上与3种植物的LEF、非光化学淬灭系数(NPQ)、调节性能量耗散量子产量Y(NPQ)、非调节性能量耗散量子产量Y(NO)呈显著正相关,与实际光化学效率Y(Ⅱ)呈显著负相关;3种植物的Y(Ⅱ)与Y(NPQ)、Y(NO)均呈极显著负相关。3种植物的LEF、Y(Ⅱ)、Y(NPQ)的日均值差异不显著,但梭梭与多枝柽柳的NPQ和Y(NO)日均值差异显著。4)在3种植物的叶绿素荧光参数中,梭梭和头状沙拐枣的LEF、NPQ和Y(Ⅱ)要高于多枝柽柳;而多枝柽柳的Y(NO)要显著高于头状沙拐枣和梭梭。因此,高温和高光均对3种植物造成了不同程度的影响,通过主成分分析表明,3种植物的抗逆性强弱顺序分别为梭梭>头状沙拐枣>多枝柽柳。 展开更多
关键词 头状沙拐枣 梭梭 多枝柽柳 叶绿素荧光参数 塔克拉玛干沙漠 高温、高光胁迫
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基于养分专家系统的西北旱地冬小麦推荐施肥效应研究 被引量：5
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作者 苑爱静 于杰 +2 位作者 蒋龙刚 邱炜红 王朝辉 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期480-490,共11页
[目的]本研究调查了养分专家系统(Nutrient Expert,NE)推荐施肥在西北旱地冬小麦生产上的应用效果,以明确该方法在西北旱地小麦推荐施肥中的可行性。[方法]在陕西渭北旱塬两年共布置15个田间试验,所有试验均设置两个处理:养分专家系统... [目的]本研究调查了养分专家系统(Nutrient Expert,NE)推荐施肥在西北旱地冬小麦生产上的应用效果,以明确该方法在西北旱地小麦推荐施肥中的可行性。[方法]在陕西渭北旱塬两年共布置15个田间试验,所有试验均设置两个处理:养分专家系统推荐施肥(NE)和农户习惯施肥(FP)。在小麦成熟期采集小麦样品和0—100 cm土层土壤样品,测定植株氮磷钾养分含量和土壤硝态氮含量,调查分析小麦产量及其构成要素、经济效益和肥料偏生产力。[结果]NE推荐的N施用量平均为158 kg/hm^(2),较FP处理(N 192 kg/hm^(2))减少了18%;P_(2)O_(5)施用量平均为62 kg/hm^(2),较FP处理(134 kg/hm^(2))减少了54%;而K_(2)O用量为40 kg/hm^(2),较FP处理(28 kg/hm^(2))增加了43%。NE处理的冬小麦平均籽粒产量为5171 kg/hm^(2),与FP处理(5111 kg/hm^(2))籽粒产量接近,经济效益提高了7.8%,氮肥偏生产力提高25.1%,磷肥偏生产力提高了139.8%。与FP相比,NE处理的土壤0—100 cm土层硝态氮残留量无显著差异。[结论]相比农户习惯施肥,基于养分专家系统推荐的施肥方案减少了18%的氮肥和54%的磷肥用量,增加了43%的钾肥用量,冬小麦产量保持稳定,氮肥和磷肥的偏生产力和经济效益均显著提升,具有较好的化肥减施和增收效果,可在旱地冬小麦生产中推广应用。 展开更多
关键词 养分专家系统 推荐施肥 硝态氮残留 经济效益 黄土高原
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基于特征选择与机器学习的富硒茶叶硒含量高光谱估测 被引量：1
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作者 文竹 郭松 +1 位作者 舒田 赵龙才 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第9期2590-2596,共7页
硒元素是富硒茶体内的重要养分指标之一,其含量决定了富硒茶的经济和营养价值。高光谱遥感反演技术具有无损、实时和快速监测的特点,以贵州省开阳县南贡河茶园富硒茶硒含量和相应冠层非成像高光谱数据作为源数据,采用Savitzky-Golay二... 硒元素是富硒茶体内的重要养分指标之一,其含量决定了富硒茶的经济和营养价值。高光谱遥感反演技术具有无损、实时和快速监测的特点,以贵州省开阳县南贡河茶园富硒茶硒含量和相应冠层非成像高光谱数据作为源数据,采用Savitzky-Golay二阶平滑滤波预处理原始光谱并基于一阶导数变换以及连续统去除变换挖掘原始光谱数据潜力,利用波段穷举组合以及多种特征选择算法获取建模自变量,通过不同算法构建多个茶叶硒含量反演模型。结果表明:(1)光谱变换与光谱指数的结合可增强原始光谱反演茶叶硒含量的能力。(2)SPA总体优于UVE;连续统去除变换光谱优于原始光谱和一阶导数光谱。(3)多因素模型精度优于单因素模型,多因素模型中ELMR性能最佳;所有模型中连续统去除光谱下的SPA-ELMR模型精度最高,该模型建模决定系数(R2)及归一化均方根误差(nRMSE)分别为0.689、18.869%,相应验证R^(2)与nRMSE分别为0.627、20.429%。探讨了特定生育期下茶叶硒含量与其冠层高光谱反射率的响应关系,构建了精度适宜的茶叶硒含量单因素反演模型及多因素反演模型,为茶叶硒含量的快速、无损监测提供了理论基础,也为茶园的数字化建设提供了一定技术支持。 展开更多
关键词 富硒茶 光谱指数 特征选择 机器学习 反演模型
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有机物料添加对黑垆土和黄绵土有机碳组分的影响
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作者 王丹丹 赵欢欢 +2 位作者 许晨阳 李江文 胡斐南 《水土保持通报》 北大核心 2025年第4期267-276,共10页
[目的]研究12种不同外源有机物料,包括烟杆生物炭、果木枝条生物炭、小麦秸秆、油菜秸秆、鸡粪、牛粪、葡萄糖、纤维素、LB培养基、聚丙烯酰胺(PAM)、腐植酸肥、壳聚糖,对典型黄土(黑垆土与黄绵土)理化特性及土壤有机碳组分的影响,为农... [目的]研究12种不同外源有机物料,包括烟杆生物炭、果木枝条生物炭、小麦秸秆、油菜秸秆、鸡粪、牛粪、葡萄糖、纤维素、LB培养基、聚丙烯酰胺(PAM)、腐植酸肥、壳聚糖,对典型黄土(黑垆土与黄绵土)理化特性及土壤有机碳组分的影响,为农田土壤质量提升过程中有机改良剂的选择与应用提供理论依据。[方法]将有机物料与风干土壤以3%的质量比混合,并进行100 d的室内培养试验,同时设置不添加有机物料为对照组(CK)。利用密度浮选结合湿筛的方法分离并计算土壤游离态颗粒有机碳(FPOC)、闭蓄态颗粒有机碳(OPOC)、颗粒态有机碳(POC)和矿质结合态有机碳(MOC)4个有机碳组分,通过冗余分析(RDA)对土壤理化性质与有机碳组分之间的关系进行解析。[结果]①与CK相比,有机物料添加能够有效降低两种典型黄土的碳酸钙含量,提高土壤电导率、TOC以及全氮(纤维素添加除外)含量。②与CK相比,土壤中FPOC,OPOC,POC和MOC含量均有所提高,其中以果木枝条生物炭、烟杆生物炭、小麦秸秆添加处理下的FPOC增量最大,黑垆土中相应各指标分别提高了2158.5%,1545.3%,907.5%,黄绵土中各指标含量分别提高了2971.8%,1717.9%,1730.8%。③FPOC,OPOC,POC和MOC含量与TOC呈极显著的正相关关系(p<0.01)。C/N及全氮含量是影响土壤各组分有机碳含量的主要原因,其解释率在黑垆土和黄绵土中分别达到了76.1%和76.3%。[结论]有机物料添加使TOC含量升高,有效地改善了土壤理化性质,使土壤FPOC,OPOC,POC和MOC含量与CK相比均有所提高。C/N及全氮含量是影响土壤各组分有机碳含量的主控因素。 展开更多
关键词 秸秆 生物炭 颗粒态有机碳 有机碳组分 矿质结合态有机碳 黑垆土 黄绵土
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我国新育成小麦品种(系)籽粒锌含量及影响因素 被引量：4
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作者 罗一诺 李文虎 +9 位作者 李艳霏 张思琦 牟文燕 黄宁 孙蕊卿 丁玉兰 佘文婷 李小涵 石美 王朝辉 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第1期32-47,共16页
【目的】明确我国主要麦区新育成高产小麦品种(系)籽粒、面粉和麸皮的锌含量,探究产量、产量构成、锌吸收分配及土壤因素对小麦籽粒中锌含量的影响,为我国小麦新品种(系)的锌营养强化提供依据。【方法】在2021—2022、2022—2023年两个... 【目的】明确我国主要麦区新育成高产小麦品种(系)籽粒、面粉和麸皮的锌含量,探究产量、产量构成、锌吸收分配及土壤因素对小麦籽粒中锌含量的影响,为我国小麦新品种(系)的锌营养强化提供依据。【方法】在2021—2022、2022—2023年两个小麦生长季,依托国家小麦产业技术体系在我国4个主要麦区17个省(市)布置的104个新育成小麦品种(系)田间多点试验,测定了成熟期小麦籽粒、面粉和麸皮锌含量、产量及其构成、锌吸收分配特征和土壤理化性质,统计了氮、磷、钾肥施用量,并以此探析我国新育小麦品种(系)籽粒不同组分锌含量、吸收分配特征及其环境影响因素。【结果】我国小麦新品种(系)籽粒锌含量介于14.3~54.7 mg/kg,平均27.6 mg/kg;面粉锌含量介于1.4~30.2 mg/kg,平均9.0 mg/kg;麸皮锌含量介于23.2~107.6 mg/kg,平均55.9 mg/kg。籽粒锌含量每提高1.0 mg/kg,面粉锌含量提高0.2~0.3 mg/kg,麸皮锌含量提高1.9~2.3 mg/kg。长江中下游麦区和西南麦区的小麦品种(系)籽粒及其各组分中锌含量高于黄淮南北片麦区。小麦品种(系)籽粒锌含量与产量、生物量和穗数呈负相关,与籽粒锌吸收量和收获指数呈正相关,与茎叶、颖壳和麸皮锌吸收量呈负相关。籽粒中锌含量与钙和硫含量呈负相关,与铁和铜含量呈正相关。小麦新品种(系)籽粒及其各组分中锌含量因地点而异,土壤pH、土壤有效锌和铁是影响小麦籽粒锌含量的主要因素。籽粒锌含量与土壤pH呈负相关,与土壤有效锌和铁呈正相关;回归分析结果表明,在pH低于6.3、有效锌高于1.7 mg/kg的土壤上,籽粒锌含量可达到强化水平40.0 mg/kg。【结论】我国新育成小麦品种(系)的籽粒、面粉及麸皮中,锌的平均含量分别为27.6、9.0和55.9 mg/kg。影响籽粒各组分锌营养的主要因素在作物方面包括产量、穗数以及茎叶、颖壳和麸皮中的锌积累量;在土壤方面则涉及土壤的pH值、有效铁含量和锌含量。在选育高产且优质的小麦品种时,应着重培育根系锌吸收能力强、穗粒数多且千粒重较大的品种,并通过合理施肥进一步强化面粉的锌营养。 展开更多
关键词 小麦 品种 籽粒 面粉 锌
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我国麦田有机肥施用:研究历史、瓶颈与解决策略 被引量：8
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作者 党海燕 王朝辉 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第1期12-31,共20页
我国有悠久的农业文明史,长期以来,在利用自然资源培肥土壤、提高作物产量方面积累了丰富的经验,这使得我国在农作物生产技术领域曾长期占据世界领先地位。然而,近代化肥工业的出现和发展极大地削弱了自然有机资源在我国粮食生产中的地... 我国有悠久的农业文明史,长期以来,在利用自然资源培肥土壤、提高作物产量方面积累了丰富的经验,这使得我国在农作物生产技术领域曾长期占据世界领先地位。然而,近代化肥工业的出现和发展极大地削弱了自然有机资源在我国粮食生产中的地位。即便在重视绿色发展的今天,受施用成本、施用习惯等因素的影响,有机肥在粮食作物上的应用仍远低于经济作物。小麦是我国主要口粮作物,过度依赖化肥不仅影响麦田土壤生产力,也制约着小麦的提质增产增效与绿色可持续生产,因此,亟需从理论与实践两方面重新认识有机肥的作用。本文梳理了我国有机肥的施用历史和现状,并总结了有机肥在改善麦田土壤性状、提升小麦产量和品质以及养分利用效率方面的效应。目前,我国传统有机肥有10大类433种,近年来又增加了3类商品有机肥。大量研究证实,有机肥的施用能够不同程度地改善土壤结构,增强有机质的稳定性,提升土壤保水和养分稳定供应能力,维持土壤养分与微生物之间的平衡,缓解过量氮肥引发的线虫胁迫,维持土壤食物网功能,并减轻气候变化对土壤微生态环境的影响。有机肥在土壤中的多重功能解释了其提高小麦产量、营养品质和加工品质的机理。在有机肥施用技术研究方面,也取得了具有实际意义的进展。研究表明,在我国多数地区单独或过量施用有机肥均不能满足当前粮食安全需求,只有与化肥合理配施,才能充分发挥二者的作用,实现小麦产量品质和土壤肥力的同步提升。许多地区已经提出了不同有机肥对化肥氮、磷养分的替代当量,并通过大数据分析,提出了适应不同目标的有机肥替代化肥的比例范围。多年来研究数据与人工智能的多源融合,为实现堆肥的精准、专业化利用提供了有力支持。然而,目前有机肥的施用除了在施用量、施用方法、施用机械等方面需创新外,现代农业的有机废弃物(有机肥源)又带来了新的问题,如畜禽粪便中重金属的富集,施用有机肥带入土壤的抗生素、微塑料、抗性基因、持久性有机污染物等。因此,有机肥的科学合理施用需要政府、企业、科研单位、基层推广人员和种植户的共同努力,应以国家战略需求为导向,以种植户需求为牵引,从生产实践问题出发,开展针对性研究,解决关键性问题,创新创制有机肥新产品与新技术,制定指向性的政策文件,保障我国有机肥的科学推广应用,实现农业绿色可持续发展。 展开更多
关键词 有机肥 化肥 小麦 土壤肥力 产量 品质
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小麦锰锌吸收累积对锌肥的响应 被引量：1
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作者 王子琳 关裴奕 +9 位作者 黄翠 陈键 方佳创 刘晨瑞 郭章玺 王梓鸣 王朝辉 刘金山 田汇 石美 《作物学报》 北大核心 2025年第10期2836-2842,共7页
本研究旨在探究锌肥施用对小麦籽粒锌、锰含量及其吸收累积的影响,分析锌和锰在这些过程中存在的差异,为通过锌肥施用强化小麦锌营养、调控锰营养提供理论依据。本研究基于2017年在黄土高原旱地石灰性土壤上开始的长期定位试验,分别在2... 本研究旨在探究锌肥施用对小麦籽粒锌、锰含量及其吸收累积的影响,分析锌和锰在这些过程中存在的差异,为通过锌肥施用强化小麦锌营养、调控锰营养提供理论依据。本研究基于2017年在黄土高原旱地石灰性土壤上开始的长期定位试验,分别在2022—2023和2023—2024年2个生长季节采集样品,测定不同量锌肥施用条件下,小麦开花期和成熟期各器官锌和锰的含量、累积量、根获取效率、地上部转移系数、土壤理化性质等指标,揭示锌、锰吸收累积对锌肥施用的响应差异。结果表明,与不施锌相比,锌肥处理下土壤有效锌含量显著增加,小麦成熟期籽粒锌含量提高42.4%,地上部锌的总累积量增加46.3%;开花期各部位锌累积量增加41.7%~131.8%,根系锌获取效率提升34.6%,但根-地上部锌转移系数降低30.5%,籽粒锌收获指数无显著变化。同时,与对照相比,施加锌肥处理的小麦成熟期籽粒锰含量降低13.1%,各器官锰累积量减少10.2%~27.0%;开花期茎叶锰累积量降低7.7%,根系平均锰获取效率和开花期根-地上部锰转移系数分别降低22.1%和32.2%,但锰收获指数显著提高11.2%。结果表明,施加锌肥可有效强化小麦锌营养,同时间接调控锰营养,其机制在于锌肥通过影响土壤微量元素有效锌及小麦开花期根系对锰锌的获取效率来提高锌的吸收而降低锰的吸收。研究结果为优化施肥策略、实现锰锌综合调控、协同提升小麦产量与营养品质提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 作物 微量元素 施肥 吸收 转移
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不同措施对轻中度镉污染土壤小麦安全生产的影响 被引量：1
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作者 王晓晶 刘会茹 +4 位作者 李少轩 张东明 曹阳 吕家珑 代允超 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第5期1190-1198,共9页
为研究钝化剂和叶面阻控剂对镉(Cd)污染土壤安全利用效果,实现小麦安全生产,通过大田试验,设置施加生石灰2100 kg·hm^(-2)(C)、钙镁磷肥600 kg·hm^(-2)(P)、有机肥3450 kg·hm^(-2)(OF)、生物炭2100 kg·hm^(-2)(B)... 为研究钝化剂和叶面阻控剂对镉(Cd)污染土壤安全利用效果,实现小麦安全生产,通过大田试验,设置施加生石灰2100 kg·hm^(-2)(C)、钙镁磷肥600 kg·hm^(-2)(P)、有机肥3450 kg·hm^(-2)(OF)、生物炭2100 kg·hm^(-2)(B)、硅锌复合阻控剂600 L·hm^(-2)(SIZN)处理,筛选出最佳的安全利用措施。结果表明:施加钝化剂总体上有效改善了土壤质量。除SIZN处理外,钝化剂总体上可有效提升土壤pH值并降低有效态Cd含量。其中C处理效果最佳,分别使郑麦136和徐麦856土壤pH增加0.62个和0.30个单位,土壤有效态Cd含量减少20.14%和18.30%。在土壤Cd形态方面,施加钝化剂能够在一定程度上促进可交换态Cd向残渣态Cd转化。施用钝化剂和硅锌复合阻控剂后,郑麦136和徐麦856的籽粒产量均有不同程度提高。P处理降低郑麦136籽粒Cd含量效果最佳,较CK(喷施纯净水处理)降低69.78%;C处理降低徐麦856籽粒Cd含量效果最佳,较CK降低59.25%,且低于国家小麦安全生产标准(0.1 mg·kg^(-1),GB 2762—2022)。SIZN处理抑制Cd由秸秆向籽粒转运的效果最佳,郑麦136和徐麦856分别降低57.05%和59.91%;P处理降低郑麦136籽粒Cd富集系数效果最好,较CK降低65.79%,SIZN处理降低徐麦856籽粒Cd富集系数效果最佳,较CK降低58.06%。研究表明,综合考虑各项指标,钙镁磷肥、生石灰及叶面阻控剂能有效实现小麦的安全生产。 展开更多
关键词 轻中度Cd污染土壤 小麦 钝化剂 叶面阻控剂 安全生产
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陕北红柳林煤矿区不同植被类型土壤有机碳含量及组成特征 被引量：1
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作者 许世奇 寇威 +4 位作者 时若萱 邢睿 李泽宇 张育林 王旭东 《干旱地区农业研究》 北大核心 2025年第3期220-232,共13页
为探究不同植被类型对红柳林煤矿区土壤有机碳(SOC)库的影响,以红柳林煤矿区3种植被类型(草本、灌木、草灌)土壤为研究对象,分析0~200 cm土层土壤有机碳含量及密度,有机碳组分如微生物量碳(MBC)、可溶性有机碳(DOC)、轻组有机碳(LFOC)... 为探究不同植被类型对红柳林煤矿区土壤有机碳(SOC)库的影响,以红柳林煤矿区3种植被类型(草本、灌木、草灌)土壤为研究对象,分析0~200 cm土层土壤有机碳含量及密度,有机碳组分如微生物量碳(MBC)、可溶性有机碳(DOC)、轻组有机碳(LFOC)、颗粒有机碳(POC)及矿质结合态有机碳(MAOC)的含量变化及占比差异,并采用通径分析法明确影响土壤有机碳及组分的关键因子。结果表明:在0~200 cm土层中,3种植被类型SOC含量范围为2.04~18.35 g·kg^(-1),其平均含量以草本最高,依次为灌木和草灌。3种植被的土壤有机碳密度表现为草本(16.51 kg·m^(-2))>灌木(12.28 kg·m^(-2))>草灌(7.91 kg·m^(-2))。在0~200 cm土层中,均以灌木植被土壤MBC、POC、LFOC平均含量最高,其次为草灌和草本;DOC平均含量则以草灌最高,其次为草本和灌木。不同植被类型间DOC/SOC、MBC/SOC、POC/SOC和LFOC/SOC值均以草灌最大;而MAOC/SOC值则以草本最高,草灌相对最小。Pearson相关性分析显示,在土壤理化因子中,SOC与铵态氮、有效磷及砂粒间呈极显著正相关关系,与速效钾、pH及粉粒间呈极显著负相关关系;通径分析表明,SOC含量主要受到土壤有效磷与矿质结合态有机碳的影响,其中SOC组分则主要受到土壤有效磷、铵态氮和pH的影响。综上,在陕北红柳林煤矿区的复垦和生态重构中,应优先加强草本植被的种植,其次为灌木植被。研究成果可望为优化矿区植被结构及生态修复提供理论支撑。 展开更多
关键词 植被类型 土壤有机碳 有机碳组分 通径分析 红柳林煤矿区
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不同改良剂对富硒高镉耕地土壤理化性质和玉米对硒、镉吸收的影响 被引量：1
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作者 王钊 张小莉 +5 位作者 杨杰 陈继平 张浩楠 吕家珑 贾汉忠 代允超 《江苏农业学报》 北大核心 2025年第3期517-525,共9页
为改良富硒高镉耕地土壤,本研究选取凹凸棒土、叶面硅肥、生物炭、微生物菌剂作为改良剂,通过单独或联合施用的方式,探究其对土壤理化性质及玉米对硒、镉吸收的影响。结果表明,施用生物炭,土壤pH值、土壤阳离子交换量、土壤有机质含量... 为改良富硒高镉耕地土壤,本研究选取凹凸棒土、叶面硅肥、生物炭、微生物菌剂作为改良剂,通过单独或联合施用的方式,探究其对土壤理化性质及玉米对硒、镉吸收的影响。结果表明,施用生物炭,土壤pH值、土壤阳离子交换量、土壤有机质含量、土壤有效磷含量、土壤速效钾含量、土壤中性磷酸酶活性、土壤荧光素二乙酸酯(FDA)水解酶活性、土壤脲酶活性均显著高于对照,且土壤有效硒含量、有效镉含量均显著低于对照。与单独施用生物炭或微生物菌剂处理相比,施用生物炭+微生物菌剂使土壤有效磷含量、荧光素二乙酸酯(FDA)水解酶活性、中性磷酸酶活性、脲酶活性均显著提高,土壤有效镉含量显著降低。与对照相比,施用凹凸棒土+叶面硅肥,土壤pH值、阳离子交换量、土壤有效磷含量、土壤速效钾含量、土壤有效硒含量、玉米籽粒硒含量显著升高,同时土壤有效镉含量显著降低。综上,施用生物炭+微生物菌剂、凹凸棒土+叶面硅肥对土壤的改良效果较好。本研究结果为富硒高镉耕地的土壤改良提供了理论依据。 展开更多
关键词 土壤改良剂 富硒高镉耕地 镉污染 玉米
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