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秸秆还田对东北黑土区稻田温室气体排放特征和水稻产量形成的影响
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作者 邵贞茱 王斌 +3 位作者 冯建骋 高强 王寅 侯文峰 《山东农业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期690-700,共11页
秸秆还田是改善土壤肥力和维持农业生态系统健康的重要农业管理措施,但其对常规施肥管理下温室气体排放的影响机制尚不明确,特别是在东北黑土区稻田生态系统中。研究秸秆还田和常规施肥对东北黑土区稻田甲烷(CH_(4))、氧化亚氮(N_(2)O)... 秸秆还田是改善土壤肥力和维持农业生态系统健康的重要农业管理措施,但其对常规施肥管理下温室气体排放的影响机制尚不明确,特别是在东北黑土区稻田生态系统中。研究秸秆还田和常规施肥对东北黑土区稻田甲烷(CH_(4))、氧化亚氮(N_(2)O)排放和水稻产量的影响,旨在明确适合当地的低碳高产的田间管理措施。以“吉粳83”为研究对象,设置4个处理(CK:秸秆不还田,不施肥;FP:秸秆不还田,常规施肥;S:秸秆还田,不施肥;SF:秸秆还田,补施肥),采用静态暗箱-气相色谱法对稻田CH_(4)和N_(2)O排放通量进行连续监测,测定水稻产量及CH_(4)和N_(2)O在水稻生育期内的排放特征。结果表明:(1)CH_(4)和N_(2)O排放通量受秸秆还田和施肥的影响,水稻不同生育期内温室气体排放通量存在差异;(2)相较于秸秆不还田处理,秸秆还田显著提高了稻田温室气体排放通量,S处理和SF处理的温室气体排放潜势显著高于CK处理,增幅分别为68.0%~305.9%和104.0%~162.4%;(3)秸秆还田显著提高了水稻产量,S处理水稻产量显著高于CK处理,两年增幅分别为15.9%和17.3%。研究结果为指导稻田秸秆高效利用及实现稻田高产稳产养分资源管理提供了理论支撑。 展开更多
关键词 水稻 秸秆还田 产量 温室气体
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不同秸秆还田方式下黑土玉米田肥料氮素去向 被引量:4
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作者 吴梦娜 王少杰 +3 位作者 兰唱 闫旭 冯国忠 高强 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期506-514,共9页
探究不同秸秆还田方式下肥料氮在连续两季作物系统中的去向,为黑土地保护下的氮肥管理提供重要依据。于2020—2021年在吉林梨树开展大田微区试验,设置无秸秆还田(CK)、深翻还田(DTS)、免耕覆盖还田(NTS)3种秸秆还田方式,每种方式下设置... 探究不同秸秆还田方式下肥料氮在连续两季作物系统中的去向,为黑土地保护下的氮肥管理提供重要依据。于2020—2021年在吉林梨树开展大田微区试验,设置无秸秆还田(CK)、深翻还田(DTS)、免耕覆盖还田(NTS)3种秸秆还田方式,每种方式下设置2个施氮水平:180 kg·hm^(-2)(N1)和270 kg·hm^(-2)(N2)。结果表明:当季和第二季玉米成熟期植株氮分别有38.0%~46.8%和12.9%~18.6%来源于^(15)N标记氮肥。肥料氮当季平均利用、残留和损失率分别为32.4%~43.9%、32.8%~51.4%和13.2%~32.7%,秸秆覆盖配施适量氮肥(180 kg·hm^(-2))处理下肥料氮当季利用率显著提高29.5%,而秸秆深翻还田则使肥料氮在土壤中的残留率显著增加18.6%。当季施用肥料氮仍有8.5%~14.9%被第二季玉米吸收利用,两季累积利用率达40.9%~58.8%,在高氮(270 kg·hm^(-2))下秸秆深翻还田显著提高肥料氮的第二季利用率及累积利用效率。综上,秸秆覆盖还田配施适量氮肥有利于提高肥料利用效率,而秸秆深翻还田更有利于高施氮量下土壤对肥料氮的保持,增加其被下季作物利用的机会,两者均能显著减少氮的损失。 展开更多
关键词 ^(15)N示踪 秸秆还田 施氮量 肥料氮去向 残留效应
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基于Meta分析的不同玉米主产区土壤有机碳含量对秸秆还田的响应
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作者 纪妍可 焉莉 +1 位作者 朱健菲 刘明 《农业工程学报》 北大核心 2025年第12期95-106,共12页
探讨不同玉米主产区秸秆还田对农田土壤有机碳的影响程度,对早日实现农业“碳中和”与可持续发展至关重要。该研究运用Meta荟萃分析法定量分析全国不同玉米种植区秸秆还田对土壤有机碳含量的提升效果,并深入剖析各区域特定环境因素的调... 探讨不同玉米主产区秸秆还田对农田土壤有机碳的影响程度,对早日实现农业“碳中和”与可持续发展至关重要。该研究运用Meta荟萃分析法定量分析全国不同玉米种植区秸秆还田对土壤有机碳含量的提升效果,并深入剖析各区域特定环境因素的调节作用。结果表明,不同玉米主产区在秸秆还田后土壤有机碳含量均有所提高(1.36%~48.85%),暖温带地区及低土壤肥力、低容重、碱性土壤区域玉米还田后有机碳提升效果更为明显,分别为19.02%、39.12%、34.42%、20.56%。东北地区无霜期、温度和土壤pH显著影响有机碳提升效果。西北地区通过灌溉与地膜覆盖技术突破自然因素限制,还田量起核心作用。其他地区无霜期与肥料添加主导秸秆的快速分解与有机碳的积累。因此应根据各区域气候和土壤条件通过科学施肥与适宜的秸秆还田措施协同增效,为农业生态系统的碳汇能力提升开辟新路径。 展开更多
关键词 秸秆还田 土壤有机碳 气候因素 土壤初始性质 田间管理
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土壤-作物系统综合管理对春玉米产量及磷、钾养分利用的长期影响 被引量:6
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作者 曹雅琪 王寅 +5 位作者 朱琳 李玉玺 郑春雨 陈安吉 冯国忠 高强 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期88-97,共10页
为评估土壤-作物系统综合管理(ISSM)的应用效果并为区域作物可持续高产高效提供技术支撑,基于2009−2020年开展的春玉米长期定位试验,探讨不施肥(CK)、农民习惯(FP)、高产管理(HY)和ISSM 4种管理方式对玉米产量、植株磷钾养分吸收量、利... 为评估土壤-作物系统综合管理(ISSM)的应用效果并为区域作物可持续高产高效提供技术支撑,基于2009−2020年开展的春玉米长期定位试验,探讨不施肥(CK)、农民习惯(FP)、高产管理(HY)和ISSM 4种管理方式对玉米产量、植株磷钾养分吸收量、利用效率及土壤磷钾养分状况的长期影响。结果显示,12年间CK处理玉米产量大幅下降,FP处理产量略有下降,而HY和ISSM处理产量呈上升趋势。ISSM处理的年均产量、磷钾养分吸收量分别较FP处理显著增加26%、24%和32%,达到了HY处理的98%、91%和85%。ISSM处理的平均磷、钾肥利用率分别较FP处理增加18.7和1.2个百分点,较HY处理增加17.4和24.8个百分点。采用ISSM方式12 a后较FP处理显著提高0~20和20~40 cm土层的全量磷、钾和速效磷、钾含量及0~20 cm土层各粒级团聚体中的速效磷、钾含量。相关性分析发现各指标间均呈正相关关系,其中产量与植株磷、钾吸收利用指标间,土壤磷、钾养分与>0.25 mm粒级团聚体磷、钾养分指标间的相关性较强。结果表明,ISSM方式可实现春玉米的长期高产稳产,增加磷钾养分吸收利用,提高土壤磷钾养分供应能力,促进土壤-作物系统可持续发展。 展开更多
关键词 土壤-作物系统综合管理 玉米 产量 高产高效 土壤肥力 绿色可持续发展
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吉林省县域农业绿色发展指标时间变化特征——以梨树县为例
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作者 侯相成 李涵 +4 位作者 王寅 冯国忠 刘亚军 李晓宇 高强 《中国生态农业学报(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期807-819,共13页
吉林省梨树县作为全国农业生产先进县,始终走在农业绿色发展的前沿,本研究将其作为典型案例,通过已构建的中国农业绿色发展指标体系,结合NUFER模型,从社会经济、食物生产、生态环境3个方面,分析1994—2019年梨树县农业绿色发展指标特征... 吉林省梨树县作为全国农业生产先进县,始终走在农业绿色发展的前沿,本研究将其作为典型案例,通过已构建的中国农业绿色发展指标体系,结合NUFER模型,从社会经济、食物生产、生态环境3个方面,分析1994—2019年梨树县农业绿色发展指标特征及其变化规律,进一步探究吉林省县域农业绿色发展的推动及制约因素。结果表明,1994—2019年梨树县农业绿色发展整体水平稳步提升,Ⅰ、Ⅱ级指标占比由47%下降到23%,Ⅲ、Ⅳ级指标占比由22%上升到47%。在社会经济方面,人均农业综合投入和农村居民人均可支配收入逐年增加,2019年较1994年分别增长454.6%和866.7%;人均蛋白摄入量和动物生产蛋白占比有良好的改善,均达到Ⅳ级水平;农业机械化动力虽呈增长趋势,但仍处在Ⅰ级水平,有待提高。在食物生产方面,单位农业产值能耗和农田化肥磷吸收利用效率多年来一直处于Ⅳ级水平,但畜禽氮综合利用效率始终处在低级水平;此外,农药、化肥氮投入均在2019年达到Ⅲ级水平,但过程中不是持续增长,受年限的影响较大。在生态环境方面,截止到2019年,单位耕地面积因氮投入产生的氮排放、氮盈余及环境代价均呈好转趋势,但畜禽粪尿综合利用率和单位耕地畜禽承载量始终处在Ⅰ级水平,说明梨树县畜牧业发展仍有很大的挑战。综上,资源未充分利用、环境污染和生态破坏严重制约吉林省县域农业绿色发展,究其原因是种植结构单一、优质农产品产量低,农药、化肥等投入量较高,畜牧业养殖数量不稳定,下一步急需合理开发利用黑土地资源,大力推广测土配方施肥、保护性耕作等优秀农业技术,解决优质农产品供需矛盾等问题,减少对生态环境的伤害,全面推进吉林省县域的农业绿色发展。 展开更多
关键词 县域农业绿色发展 NUFER模型 社会经济 食物生产 生态环境
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纤维素基磁性水凝胶对左氧氟沙星的吸附
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作者 赵馨玉 张馨壬 +3 位作者 张恩旭 沈力 刘宛宜 欧阳钰楠 《吉林大学学报(理学版)》 CAS 北大核心 2024年第6期1499-1510,共12页
针对传统吸附材料吸附容量低、难以固液分离且易导致二次污染等缺点,以羧甲基纤维素(CMC)、聚乙烯醇(PVA)、丙烯酸(AA)和铁酸锌(ZnFe_(2)O_(4))为单体,通过水溶液聚合法,制备易成型、毒性低、吸附容量大且可磁性遥控分离的CMC/PVA/PAA/Z... 针对传统吸附材料吸附容量低、难以固液分离且易导致二次污染等缺点,以羧甲基纤维素(CMC)、聚乙烯醇(PVA)、丙烯酸(AA)和铁酸锌(ZnFe_(2)O_(4))为单体,通过水溶液聚合法,制备易成型、毒性低、吸附容量大且可磁性遥控分离的CMC/PVA/PAA/ZnFe_(2)O_(4)纤维素基磁性水凝胶.采用扫描电子显微镜(SEM)、Fourier变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)等表征其形态结构并测试其结构性能,通过吸附动力学和吸附热力学考察其对水中左氧氟沙星(LEV)的吸附性能和吸附机制.结果表明:负载ZnFe_(2)O_(4)磁性纳米粒子可增加水凝胶磁性遥控分离能力和吸附能力;在25℃、pH=5、吸附4 h时,水凝胶对LEV的最大吸附量可达405 mg/g,5次吸附解吸实验后其吸附能力仍可达原吸附能力的84%;水凝胶对LEV的吸附过程更符合准二级反应动力学和颗粒内扩散模型,遵循Freundlich等温线模型. 展开更多
关键词 羧甲基纤维素 铁酸锌 磁性水凝胶 左氧氟沙星 吸附
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