安徽省县域麦稻玉米秸秆时空分异特征与还田养分输入量测算 被引量：9

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作者 柴如山 程启鹏 +6 位作者 陈翔 罗来超 马超 张亮亮 章力干 李金才 郜红建 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第20期234-247,共14页

安徽省是国家重要商品粮生产基地,作为农业大省其粮食作物秸秆产量居于全国前列。明晰全省产粮大县主要粮食作物秸秆理论资源量和可收集资源量时空分布特征,并准确测算秸秆就地还田对土壤养分输入的贡献,可为秸秆全量化差异化利用策略... 安徽省是国家重要商品粮生产基地,作为农业大省其粮食作物秸秆产量居于全国前列。明晰全省产粮大县主要粮食作物秸秆理论资源量和可收集资源量时空分布特征,并准确测算秸秆就地还田对土壤养分输入的贡献,可为秸秆全量化差异化利用策略优化及秸秆还田情景下的农田养分平衡调控提供决策依据。研究表明,2011—2019年安徽省产粮大县三大粮食作物秸秆资源总量呈现出稳步增长的态势,而不同作物秸秆产量年际变化趋势各异:小麦秸秆先升后稳,水稻秸秆波动不大,玉米秸秆逐年递增。2019年安徽省产粮大县三大粮食作物秸秆理论资源量为3878万t,其中小麦、水稻和玉米秸秆所占比例分别为47.3%、36.3%和16.4%。淮北区为小麦和玉米秸秆资源集中分布区,占比分别为73.0%和88.3%,水稻秸秆主要产自江淮区(41.7%)、皖西区(21.3%)及沿江区(19.7%)。主要粮食作物秸秆资源总量分布表现为淮北区(52.5%)˃江淮区(24.3%)˃皖西区(10.5%)˃沿江区(9.1%)˃皖南区(3.6%)。2019年全省产粮大县小麦、水稻和玉米秸秆可收集资源量分别为1338万、1041万和542万t,淮北区单位播种面积小麦和玉米秸秆可收集资源量分别为4505~6310和4171~5395 kg/hm^(2),江淮区、皖西区和沿江区单位播种面积水稻秸秆可收集资源量分别为4487~5326、4570~5028和4329~5778 kg/hm^(2)。2019年安徽省产粮大县三大粮食作物秸秆氮(N)、磷(P_(2)O_(5))和钾(K_(2)O)养分资源总量分别为25.3万、10.9万和90.1万t。在秸秆就地全量还田情景下,小麦玉米主产区(淮北区)小麦秸秆还田的氮(N)、磷(P_(2)O_(5))和钾(K_(2)O)养分输入量分别为35.8~50.1、14.1~19.8和139.8~195.8 kg/hm^(2),玉米秸秆还田的养分输入量分别为42.7~55.2、16.9~21.8和93.4~120.9 kg/hm^(2);水稻主产区(江淮区、皖西区和沿江区)水稻秸秆还田的养分输入量分别为38.0~50.8、18.8~25.0和151.6~202.3 kg/hm^(2)。研究结果对进一步提升安徽省产粮大县秸秆资源综合利用效率及推动农业绿色高质量发展具有重要的现实意义。 展开更多

关键词 秸秆 作物 时空分布 秸秆还田 养分输入 安徽省

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修复复合肥与钝化剂对镉污染农田水稻安全生产的效果研究 被引量：2

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作者 胡含秀 周晓天 +4 位作者 王垚 刘莹 马中文 陈勇 马友华 《江苏农业科学》 北大核心 2023年第23期203-210,共8页

为探究修复复合肥与钝化剂对镉污染农田水稻的安全生产效果,对镉污染耕地进行安全利用和修复治理,保障水稻粮食安全,筛选出耕地安全利用经济可行的农艺方法,在某镉污染耕地开展修复复合肥与钝化剂修复水稻田间试验,对土壤pH值、有效态... 为探究修复复合肥与钝化剂对镉污染农田水稻的安全生产效果,对镉污染耕地进行安全利用和修复治理,保障水稻粮食安全,筛选出耕地安全利用经济可行的农艺方法,在某镉污染耕地开展修复复合肥与钝化剂修复水稻田间试验,对土壤pH值、有效态镉含量、水稻籽粒、秸秆镉含量、土壤养分含量及水稻养分含量进行测定。结果发现,空白处理的籽粒镉含量超出国家食品安全限量值(Cd含量>0.2 mg/kg),经复合钝化剂、修复复合肥、石灰+有机肥、竹炭、修复复合肥+竹炭、紫云英、修复复合肥+紫云英等处理后水稻籽粒镉含量均可至国家食品安全限量值以下,各处理较CK降低水稻籽粒镉含量40.18%~59.10%,降低水稻秸秆镉含量25.39%~48.20%,提升土壤pH值0.55~0.88,降低土壤镉有效态镉含量13.38%~34.45%,降低水稻籽粒镉富集系数37.31%~57.17%,降低土壤镉的生物有效性系数8.87%~31.60%,综合提升土壤养分含量和植株养分含量,对水稻产量没有显著性影响。修复复合肥和选用的钝化剂对镉轻度污染耕地水稻均具有较好的安全利用效果,综合安全利用效果、经济效益和环境效益分析,修复复合肥具有更强的经济性和可操作性,实现了施肥与镉污染农田安全利用的结合,同时综合提升土壤全氮、有效磷、碱解氮、速效钾和有机质等养分含量,促进水稻对氮磷钾等养分吸收。研究结果可为长江流域中轻度镉污染耕地安全生产提供技术支持。 展开更多

关键词 修复复合肥 竹炭 镉污染 水稻 安全利用

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干湿交替灌溉改善稻田根际氧环境进而促进氮素转化和水稻氮素吸收 被引量：18

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作者 曹小闯 刘晓霞 +8 位作者 马超 田仓 朱练峰 吴龙龙 张均华 金千瑜 朱春权 孔亚丽 虞轶俊 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期1-14,共14页

【目的】阐明不同水氮管理模式下水稻根际内外氧环境变化特征及其对土壤碳氮转化和水稻氮吸收利用的影响,以期从稻田“根际氧环境”调控角度揭示适宜水氮耦合促进水稻生长和提高氮素利用效率的内在机制。【方法】在长期定位试验基础上,... 【目的】阐明不同水氮管理模式下水稻根际内外氧环境变化特征及其对土壤碳氮转化和水稻氮吸收利用的影响,以期从稻田“根际氧环境”调控角度揭示适宜水氮耦合促进水稻生长和提高氮素利用效率的内在机制。【方法】在长期定位试验基础上,采用根箱模拟培养以及Unisense微电极系统和15N同位素示踪相结合的研究方法,以常规粳稻日本晴和常规籼稻扬稻6号为供试材料,试验设常规淹灌(conventional flood irrigation,CF)、干湿交替(alternate wet and dry irrigation,AWD)两种灌溉模式,以及无氮(0 g/kg,N_(0))、中氮(0.8 g/kg,N_(0.8))、高氮(1.2 g/kg,N_(1.2))3个施氮水平。对比分析了不同水氮耦合下水稻根际内外氧环境、可溶性有机碳、微生物量碳氮和碳氮转化相关酶活性,并分析了水稻生长和氮吸收利用的关系。【结果】(1)与CF相比,AWD显著增加了水稻根际内外溶氧量和氧化还原电位,扬稻6号根际土壤的增加量高于日本晴;(2)与N0相比,在N_(0.8)、N_(1.2)水平下,AWD显著增加了两个水稻品种根际微生物量碳氮和可溶性有机碳含量,增加了水稻根际碳氮代谢相关酶活性(脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶);(3)与N_(0)相比,在N_(0.8)、N_(1.2)水平下,AWD显著增加了水稻根际硝化速率和提取态总氮、硝态氮和游离氨基酸含量,但降低了其铵态氮含量;同时,增加了2个水稻品种根系铵态氮吸收速率、干物质重和氮素利用指数,且上述各指标扬稻6号均显著高于日本晴;(4)相关性分析结果表明,水稻生物量和氮素利用指数与根际土壤硝化速率、微生物量碳氮、可溶性碳氮有效性和根系铵态氮/硝态氮吸收速率均呈显著正相关。【结论】AWD管理可通过提高溶解氧含量和氧化还原电位,创造良好的根际环境,进而提高根际可溶性有机碳、微生物量碳氮和碳氮代谢相关酶活性,增强根际硝化速率及根系铵态氮和硝态氮吸收速率,提高水稻干物质累积和氮素利用效率。 展开更多

关键词 干湿交替 根际溶氧量 可溶性有机碳 微生物量碳氮 氮吸收 水稻

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覆膜栽培模式下黔南典型烟区土壤养分和细菌群落的响应机制

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作者 莫罗艳 王维 +8 位作者 苏五雷 陈芝波 王庆 刘大学 雷霆 韦兴启 朱英华 李章海 王擎运 《中国土壤与肥料》 北大核心 2025年第6期84-92,共9页

为揭示烟田土壤养分和细菌群落对覆膜的响应机制,在贵州南部典型烟草种植区设置裸土栽培(CK)和覆膜栽培(MU)处理,观测土壤理化性状和细菌群落,探讨土壤酶、细菌群落与环境因子的相关性。结果表明,覆膜栽培土壤速效钾含量在打顶期和打顶... 为揭示烟田土壤养分和细菌群落对覆膜的响应机制,在贵州南部典型烟草种植区设置裸土栽培(CK)和覆膜栽培(MU)处理,观测土壤理化性状和细菌群落,探讨土壤酶、细菌群落与环境因子的相关性。结果表明,覆膜栽培土壤速效钾含量在打顶期和打顶期后30 d均显著高于裸土栽培,增幅分别为12.77%~41.44%和11.75%~16.33%。蔗糖酶活性在打顶期、打顶期后30 d和采烤结束期较裸土栽培分别下降了9.98%~26.30%、21.44%~25.74%和6.58%~26.48%;酸性磷酸酶活性在采烤结束期提高至显著水平(P<0.05),增幅达9.06%~14.94%;覆膜栽培模式改变了土壤细菌群落结构,并降低了土壤细菌群落丰富度;覆膜栽培提升了绿弯菌门(Chloroflexi)和酸杆菌门(Acidobacteriota)的相对丰度,增幅分别为47.85%~54.00%和36.54%~73.94%,变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteriota)的相对丰度分别降低了32.23%~32.35%和24.10%~40.68%。冗余分析结果表明,速效钾、有效磷和蔗糖酶是影响土壤细菌群落结构变化的关键因子。综上,覆膜栽培模式有利于提高黔南典型烟区土壤肥力,保证土壤养分对烤烟生长的均衡供应,并提高了烤烟根际土壤有益菌丰度占比,但会降低根际土壤细菌群落丰度。该结果对烤烟覆膜栽培在贵州南部典型烟区的应用具有较好的指导作用。 展开更多

关键词 覆膜栽培 烤烟 土壤肥力 土壤细菌群落 高通量测序

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我国水稻秸秆钾资源分布及其还田对土壤钾平衡的重要性 被引量：2

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作者 柴如山 黄晶 +3 位作者 柳开楼 张会民 罗来超 张朝春 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期1745-1754,共10页

【目的】我国钾肥资源不足但秸秆资源丰富,有待科学高效循环利用。本研究估算了我国水稻秸秆钾养分的量和空间分布特征,为利用水稻秸秆还田保持土壤钾素平衡提供参考。【方法】本研究基于《中国农村统计年鉴》和其他文献资料数据,结合... 【目的】我国钾肥资源不足但秸秆资源丰富,有待科学高效循环利用。本研究估算了我国水稻秸秆钾养分的量和空间分布特征,为利用水稻秸秆还田保持土壤钾素平衡提供参考。【方法】本研究基于《中国农村统计年鉴》和其他文献资料数据,结合草谷比法对我国各省份不同季别水稻秸秆钾资源量及还田情景下的土壤钾输入量进行测算。【结果】2019年我国水稻秸秆钾(K_(2)O)养分总产量为493.9万t,其中早稻、晚稻和中晚稻秸秆钾养分量的占比分别为13.1%、14.6%和72.4%。不同稻区的水稻秸秆钾资源量占总量的比例为:长江中游(33.4%)˃长江下游(21.7%)˃西南(15.3%)˃东北(13.1%)˃华南(12.8%)˃华北(3.7%)。早稻和晚稻秸秆钾养分主要源自湖南(25.2%和24.7%)、江西(23.8%和24.4%)、广东(18.6%和19.5%)及广西(17.2%和14.8%)。中晚稻秸秆钾养分资源在主产省区间的分布表现为:江苏(14.3%)˃黑龙江(12.9%)˃湖北(12.2%)˃四川(10.7%)˃安徽(10.5%)˃湖南(8.8%)。在双季稻主产省区湖南、江西、广东和广西,早稻秸秆还田可向土壤输入钾量分别为148.7、140.6、143.9和145.0 kg/hm^(2),早稻籽粒钾的携出量分别为25.6、24.2、24.8和25.0 kg/hm^(2);晚稻秸秆还田可向土壤输入钾量分别为153.4、145.3、146.3和131.1 kg/hm^(2),晚稻籽粒钾的携出量分别为30.3、28.7、28.9和25.9 kg/hm^(2);不施钾肥条件下,4个省区双季稻体系秸秆不还田的土壤钾素周年亏缺量分别为357.9、338.8、343.9和327.0 kg/hm^(2),秸秆还田后的土壤钾素周年亏缺量分别降至55.9、52.9、53.6和50.8 kg/hm^(2)。中晚稻主产区为东北、长江下游、长江中游和西南稻区,中晚稻秸秆钾养分资源量分别为125.8、203.8、201.1和189.0 kg/hm^(2),相应的籽粒钾携出量分别为32.6、29.4、29.0和27.3 kg/hm^(2),说明如果秸秆全部还田,可以提高土壤钾素盈余。【结论】我国70%以上的水稻秸秆钾养分资源来自于中晚稻,50%以上的水稻秸秆钾养分资源分布在长江中游和长江下游稻区。早稻和晚稻秸秆还田可以大大降低土壤钾素亏缺,而中晚稻秸秆全部还田则可以提升土壤钾素的年盈余量。 展开更多

关键词 水稻秸秆 草谷比法 钾养分资源量 秸秆还田 钾输入量 土壤钾表观平衡

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稻田综合种养模式对土壤生态系统的影响研究进展 被引量：25

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作者 李文博 刘少君 +1 位作者 叶新新 郜红建 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1292-1300,共9页

稻田综合种养模式可实现稳产增收,粮渔共赢,同时也对稻田土壤生态系统产生了显著影响。该文总结了近年来国内外有关稻-鱼、稻-虾、稻-蟹、稻-鳖和稻-鸭等稻田综合种养模式的研究进展,分析了稻田综合种养模式对农田土壤理化性质、土壤动... 稻田综合种养模式可实现稳产增收,粮渔共赢,同时也对稻田土壤生态系统产生了显著影响。该文总结了近年来国内外有关稻-鱼、稻-虾、稻-蟹、稻-鳖和稻-鸭等稻田综合种养模式的研究进展,分析了稻田综合种养模式对农田土壤理化性质、土壤动物、土壤微生物和农田生态系统服务功能的影响及作用机制。结果表明,稻田综合种养模式降低了土壤容重,提高了土壤孔隙度,改善了土壤团聚体的稳定性,增加了土壤养分含量;改变了土壤动物的丰度和群落结构,提高了土壤微生物的数量和活性,调节了微生物群落的组成和多样性;促进了农田生态系统的文化服务功能。然而,稻田综合种养模式也可能造成土壤潜育化、重金属污染等潜在风险。此外,不同的稻田综合种养模式对农田粮食供给和温室气体排放功能的影响各异。未来应进一步加强长期稻田综合种养模式对土壤物理、化学和生物学特性的影响研究;阐明不同稻田种养模式下土壤物质、能量和信息流过程以及土壤生态系统服务功能的差异及其作用机制;集成应用科学合理的稻田综合种养模式,实现农业的可持续发展。 展开更多

关键词 稻田综合种养模式 土壤理化性质 土壤生物 土壤生态系统 农田生态系统

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芜湖市秸秆资源利用与还田养分输入量空间差异特征分析

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作者 童童 王翠婷 +3 位作者 常珺枫 武升 吴支行 马友华 《农业资源与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1452-1461,共10页

了解研究区域秸秆资源现状和秸秆还田养分输入量及其空间分布特征,能够为协调秸秆养分资源有效利用、促进农业化肥减量增效提供决策依据。本研究以芜湖市2019年主要秸秆(玉米、水稻、小麦、棉花和油菜)为研究对象,通过作物种植面积和秸... 了解研究区域秸秆资源现状和秸秆还田养分输入量及其空间分布特征,能够为协调秸秆养分资源有效利用、促进农业化肥减量增效提供决策依据。本研究以芜湖市2019年主要秸秆(玉米、水稻、小麦、棉花和油菜)为研究对象,通过作物种植面积和秸秆养分含量测算出单位面积秸秆全量还田下氮、磷、钾养分输入量及其加权变异系数,明确芜湖市秸秆还田养分输入量的空间分布及差异特征。结果表明:芜湖市主要秸秆氮、磷、钾养分资源总量分别为12223、1747、23404 t,各县(市、区)养分资源总量的分布表现为无为市>南陵县>鸠江区>湾沚区>繁昌区>弋江区>镜湖区;芜湖市单位种植面积秸秆可收集量为5.63 t·hm^(-2),其中玉米最高,达到了13.71 t·hm^(-2);芜湖市玉米单位种植面积秸秆还田氮、磷、钾输入量分别为126.16、20.57、161.81 kg·hm^(-2);芜湖市单位种植面积秸秆还田氮、磷、钾输入量的加权变异系数为0.1375,为中等程度变异,其中鸠江区和南陵县与其他县(市、区)的空间差异较大,空间分布差异最大的秸秆为玉米秸秆,其加权变异系数显著高于其他作物秸秆。 展开更多

关键词 秸秆 芜湖市 秸秆还田 养分输入 空间分布 加权变异系数

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V^(5+)和V^(4+)在不同生物炭柱中淋溶特性及其影响因素研究

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作者 盛米雪 闵祺 +1 位作者 王丽丽 司友斌 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期700-709,共10页

生物炭对重金属离子有良好滞留作用,被广泛用作吸附剂来去除地表径流及地下水中的重金属。选用粒径为0.80 mm的木炭和竹炭,通过柱淋溶试验探究V^(5+)和V^(4+)在两种生物炭柱中的淋溶特性,并分别研究钒价态、初始钒浓度、溶液pH以及有机... 生物炭对重金属离子有良好滞留作用,被广泛用作吸附剂来去除地表径流及地下水中的重金属。选用粒径为0.80 mm的木炭和竹炭,通过柱淋溶试验探究V^(5+)和V^(4+)在两种生物炭柱中的淋溶特性,并分别研究钒价态、初始钒浓度、溶液pH以及有机酸种类和浓度等因素对钒迁移的影响。结果表明,木炭和竹炭颗粒对V^(5+)吸附较弱,而对V^(4+)吸附较强。当淋溶液体积为3 PV(PV为孔隙体积,60 mL)时,不同初始浓度V^(5+)出流比(出流液与注入液浓度的比值)在两种生物炭柱中均达到0.90以上,表明V^(5+)迁移性强,初始浓度对生物炭吸附V^(5+)影响不显著。当淋溶液体积为8 PV时,初始质量浓度为5 mg·L^(-1)的V^(4+)溶液出流比约为0.90,而40 mg·L^(-1)的V^(4+)溶液出流比降低到0.63以下,表明随着初始V^(4+)浓度增大,生物炭对V^(4+)的吸附量显著增加。随着淋溶液pH升高,两种生物炭对V^(5+)和V^(4+)的吸附量降低,进而V^(5+)和V^(4+)溶液出流比增大,pH为5.5时V^(5+)和V^(4+)溶液出流比在木炭柱中分别为0.88和0.58,在竹炭柱中分别为0.83和0.53。当淋溶液中加入不同浓度草酸和柠檬酸时,高浓度有机酸能促进V^(5+)淋溶,低浓度则会抑制淋溶。与草酸相比,柠檬酸对V^(5+)在两种生物炭柱中淋溶的抑制效果更明显。傅里叶红外光谱(FTIR)分析结果显示,生物炭表面主要为酸性含氧官能团,如羧基、羰基和羟基等,易与V^(5+)和V^(4+)络合沉淀。当溶液pH降低,生物炭表面酸性含氧官能团数量增加,从而显著促进生物炭对V^(5+)和V^(4+)的吸附固定作用。 展开更多

关键词 V^(5+) V^(4+) 柱淋溶 穿透曲线 生物炭 有机酸

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锌与磷肥混合方式对土壤中磷、锌有效性的影响 被引量：5

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作者 赵丽芳 袁亮 +4 位作者 张水勤 赵秉强 林治安 熊启中 李燕婷 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1614-1626,共13页

【目的】研究了锌与磷肥分别以物理混合和反应混合的方式结合后施用对土壤中锌、磷有效性的影响,为磷肥与锌肥的科学配施及高效利用提供科学依据。【方法】将锌肥(ZnSO_(4)·7H_(2)O)分别按0.5%和5%的质量比与磷酸氢二钾进行物理混... 【目的】研究了锌与磷肥分别以物理混合和反应混合的方式结合后施用对土壤中锌、磷有效性的影响,为磷肥与锌肥的科学配施及高效利用提供科学依据。【方法】将锌肥(ZnSO_(4)·7H_(2)O)分别按0.5%和5%的质量比与磷酸氢二钾进行物理混合(P+Zn)和反应混合(PZn)后,制备含锌磷肥分别为P+Zn0.5、P+Zn5、PZn0.5和PZn5。利用X射线光电子能谱(XPS)和核磁共振波谱(NMR)分析锌与磷肥以不同方式结合对磷、锌化学结构和形态的影响;利用土壤培养试验,研究锌与磷肥以不同方式结合后施用对土壤有效锌和有效磷含量、土壤碱性磷酸酶活性及土壤pH的影响。试验设置8个处理:1)不施任何肥料(CK对照);2)施用普通磷肥(P);3)单施ZnSO_(4)·7H_(2)O 0.28 mg/kg(Zn0.5);4)单施ZnSO_(4)·7H_(2)O 2.81 mg/kg(Zn5);5)施用含锌磷肥P+Zn0.5(P+Zn0.5);6)施用含锌磷肥P+Zn5(P+Zn5);7)施用含锌磷肥PZn0.5(PZn0.5);8)施用含锌磷肥PZn5(PZn5)。其中,处理2)、5)、6)、7)和8)的磷用量相同,处理3)、5)和7)的锌用量相同,处理4)、6)和8)的锌用量相同。【结果】1)与单施锌肥相比,锌与磷肥以物理混合(P+Zn)和反应混合(PZn)两种方式结合后施用均可提高土壤有效锌含量,4种含锌磷肥(P+Zn0.5、P+Zn5、PZn0.5、PZn5)分别使土壤有效锌含量提高了2.90%、12.17%、24.64%和10.86%,同样含锌量下反应制备的含锌磷肥(PZn0.5、PZn5)的效果比物理混合(P+Zn0.5、P+Zn5)的显著高出21.13%、7.37%。与PZn5处理相比,PZn0.5处理的土壤锌固定率可降低10.49个百分点。2)土壤培养60天时,PZn0.5和PZn5处理的土壤有效磷含量较普通磷肥分别提高5.76%和5.70%,P+Zn0.5、PZn0.5和PZn5处理的土壤磷固定率分别降低了3.33、2.74和0.57个百分点。3)在培养初始期,PZn0.5、PZn5处理可提高土壤碱性磷酸酶活性,以PZn0.5处理的效果好于PZn5处理,培养后期PZn0.5、PZn5处理可降低土壤pH,PZn0.5处理的降幅大于PZn5处理。【结论】施用物理混合或反应混合制备的含锌磷肥均可减少土壤对锌的固定,由于反应生成的含锌磷肥可降低土壤pH,其减少锌固定的效果优于物理混合,而且还可减少磷在土壤中的固定。以添加0.5%的硫酸锌反应制备的磷肥效果更好。 展开更多

关键词 锌与磷肥混合 物理混合 反应混合 锌有效性 磷有效性

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小麦玉米秸秆长期还田对砂姜黑土磷库组成的影响 被引量：10

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作者 徐悦 陈翔 +6 位作者 王擎运 罗来超 张朝春 李金才 叶新新 郜红建 柴如山 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1768-1777,共10页

为优化管理小麦-玉米轮作体系秸秆还田条件下的土壤磷素,本研究依托皖北砂姜黑土区秸秆还田定位试验,设置不施肥(CK)、常规施肥(F)、常规施肥+小麦秸秆单季还田(FWS)、常规施肥+玉米秸秆单季还田(FMS)、常规施肥+小麦玉米秸秆双季还田(F... 为优化管理小麦-玉米轮作体系秸秆还田条件下的土壤磷素,本研究依托皖北砂姜黑土区秸秆还田定位试验,设置不施肥(CK)、常规施肥(F)、常规施肥+小麦秸秆单季还田(FWS)、常规施肥+玉米秸秆单季还田(FMS)、常规施肥+小麦玉米秸秆双季还田(FWMS)5个处理,采用蒋柏藩-顾益初法及Bowman-Cole法分别测定了砂姜黑土无机磷和有机磷组分含量,运用相关分析和通径分析探究了土壤不同磷组分与有效磷之间的关系。结果表明:小麦玉米秸秆还田显著提高了砂姜黑土全磷和有效磷含量及土壤磷活化系数。秸秆还田可显著提高砂姜黑土无机磷组分中磷酸二钙(Ca_(2)-P)、磷酸铝(Al-P)及磷酸铁(Fe-P)的含量,与F处理相比,FWS、FMS和FWMS的土壤Ca_(2)-P含量分别增加32.3%、28.4%和43.8%,Al-P含量分别增加15.3%、10.7%和13.4%。土壤有机磷组分中活性有机磷(LOP)、中活性有机磷(MLOP)和中稳性有机磷(MROP)含量在秸秆还田条件下均明显增加。秸秆还田下砂姜黑土闭蓄态磷(O-P)含量无显著变化,FMS和FWMS处理的磷酸八钙(Ca_(8)-P)含量显著增加,磷灰石(Ca_(10)-P)和高稳性有机磷(HROP)含量下降。秸秆还田可显著增加砂姜黑土中Ca_(2)-P所占比例,降低O-P、Ca_(10)-P和HROP的占比。砂姜黑土中Al-P、Fe-P、Ca_(2)-P及MLOP与有效磷呈极显著正相关关系,其中Al-P、Ca_(2)-P和MLOP对有效磷的正向直接影响较大。研究表明,小麦-玉米轮作制中秸秆单季或双季还田均可促进砂姜黑土中无效态磷向有效态磷和缓效态磷转化,从而提升土壤磷素有效性,秸秆单季和双季还田处理在砂姜黑土磷素活化效果方面无显著差异。 展开更多

关键词 秸秆还田 砂姜黑土 无机磷组分 有机磷组分

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小分子有机酸改性尿素的多谱学分子结构表征 被引量：3

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作者 张英强 张水勤 +5 位作者 王立艳 袁亮 李燕婷 熊启中 林治安 赵秉强 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期3129-3136,共8页

尿素是我国主要的氮肥品种,但其活性高,在土壤中水解后极易通过挥发和淋洗损失,利用率低,造成养分资源浪费并污染环境。使用有机酸对尿素进行改性可以延缓尿素分解,提高尿素利用率,但有机酸与尿素的结合方式及其增效机理尚不明确。研究... 尿素是我国主要的氮肥品种,但其活性高,在土壤中水解后极易通过挥发和淋洗损失,利用率低,造成养分资源浪费并污染环境。使用有机酸对尿素进行改性可以延缓尿素分解,提高尿素利用率,但有机酸与尿素的结合方式及其增效机理尚不明确。研究中选取柠檬酸和水杨酸两种小分子有机酸作为添加剂,分别加入到熔融尿素中,获得柠檬酸尿素与水杨酸尿素。利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)分析材料的化学结构,利用液相色谱-质谱联用(LC-MS)研究材料的物质组成及相对分子质量,尝试通过以上多谱学的分析方法,明晰两种有机酸与尿素的结合方式。结果表明,柠檬酸和水杨酸与尿素结合后,FTIR在3348 cm^(-1)处产生了加强的伯胺振动峰,推测小分子有机酸与尿素在伯胺处发生了反应。XPS C(1 s)和N(1 s)图谱分别出现新的碳结构(—CX)和新的氮结构(—NX),降低了柠檬酸/水杨酸中原有羧基碳结构和尿素中酰胺基氮结构的相对含量,O(1 s)图谱出现C—OH化学键断裂,表明,柠檬酸/水杨酸的羧基与尿素的酰胺基相互作用生成了新的物质。LC-MS分析发现柠檬酸尿素/水杨酸尿素中的新物质可能是柠檬酸/水杨酸的羧基与尿素的酰胺基发生脱水反应,生成含有O=C-NH-C(O)-NH_(2)结构的物质。因此,利用光谱分析等手段明晰了有机酸与尿素的结合方式与结合产物特征,为有机高分子与尿素反应机理的研究提供了理论依据,为后续高效肥料增效剂的筛选提供了方向。 展开更多

关键词 尿素 小分子有机酸 分子结构 傅里叶变换红外光谱 X射线光电子能谱 液相色谱质谱联用

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我国水稻秸秆磷分布及其还田对土壤磷输入的贡献 被引量：12

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作者 柴如山 黄晶 +5 位作者 罗来超 田达 张亮亮 叶新新 章力干 郜红建 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1095-1104,共10页

我国水稻秸秆资源丰富,水稻秸秆还田是向土壤输入磷素的重要途径之一。对我国各省区不同季别水稻秸秆还田的土壤磷输入贡献进行测算,可有针对性地为水稻秸秆还田条件下土壤磷素优化管理及平衡调控提供科学参考和指导。本研究基于《中国... 我国水稻秸秆资源丰富,水稻秸秆还田是向土壤输入磷素的重要途径之一。对我国各省区不同季别水稻秸秆还田的土壤磷输入贡献进行测算,可有针对性地为水稻秸秆还田条件下土壤磷素优化管理及平衡调控提供科学参考和指导。本研究基于《中国农村统计年鉴》中水稻生产统计资料和文献调研参数,对2013—2018年我国主要稻区不同季别水稻秸秆磷养分资源时空分布特征以及单位播种面积水稻秸秆还田的土壤磷素输入量进行分析。结果表明,2018年我国主要稻区早稻、双季晚稻和中晚稻秸秆产量分别为2327万t、2783万t和13527万t,长江中游和长江下游稻区的水稻秸秆资源量居于全国前列,分别占33.6%和21.8%。2013—2018年我国水稻秸秆磷(P2O5)养分产量呈缓慢增长的趋势,从2013年的59.7万t增加到2018年的62.8万t。2018年水稻秸秆磷养分资源主要分布在黑龙江(15.0%)、湖南(12.5%)、江苏(10.0%)、湖北(9.9%)和江西(9.6%)等省份。2013—2018年我国主要稻区早稻、双季晚稻及中晚稻秸秆还田的年均土壤磷养分输入量分别为13.9~15.1 kg(P2O5)·hm^(−2)、16.0~20.9 kg(P2O5)·hm^(−2)和19.3~29.3 kg(P2O5)·hm^(−2)。从全国范围来看,早稻、双季晚稻和中晚稻秸秆还田下的土壤磷养分输入量平均分别为14.4 kg(P2O5)·hm^(−2)、18.2 kg(P2O5)·hm^(−2)和24.4 kg(P2O5)·hm^(−2)。基于上述测算结果,建议我国主要稻区各省份在水稻特别是中晚稻秸秆还田条件下,基于秸秆磷素携入量适当调整磷肥投入量,以实现土壤磷养分收支平衡,控制农田磷养分盈余及流失风险。 展开更多

关键词 水稻秸秆 磷养分量 秸秆还田 磷输入

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钾肥减施对稻麦轮作区作物产量和品质的影响 被引量：6

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作者 张鑫尧 王箫璇 +5 位作者 陈磊 张敏 惠晓丽 柴如山 郜红建 罗来超 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期575-588,共14页

【目的】巢湖流域稻麦轮作区农田钾肥施用严重过量的农户比例高达70%,探究钾肥减量施用对水稻和小麦籽粒产量和营养品质的影响,以实现钾肥科学施用。【方法】2017—2019年,在安徽农业大学皖中试验站开展田间试验研究,试验设置不施钾肥(... 【目的】巢湖流域稻麦轮作区农田钾肥施用严重过量的农户比例高达70%,探究钾肥减量施用对水稻和小麦籽粒产量和营养品质的影响,以实现钾肥科学施用。【方法】2017—2019年,在安徽农业大学皖中试验站开展田间试验研究,试验设置不施钾肥(CK)、农户模式(K1,K_(2)O 90 kg/hm^(2))以及在农户模式基础上减钾10%(K2,K_(2)O 81 kg/hm^(2))、减钾20%(K3,K_(2)O 72 kg/hm^(2))和减钾30%(K4,K_(2)O 63 kg/hm^(2)),共5个处理。收获期测定作物产量和产量构成要素,分析籽粒中的蛋白质及其组分含量、微量元素含量及其生物有效性。【结果】K3和K4处理的水稻和小麦籽粒产量与K1处理无显著差异。K3处理对水稻和小麦籽粒蛋白质含量也无显著影响,但显著提高了水稻籽粒醇溶蛋白含量37.5%,显著降低了麦谷蛋白含量32.3%,对小麦籽粒醇溶蛋白和麦谷蛋白组分含量无显著影响;K4处理的水稻和小麦籽粒蛋白质含量分别降低了5.4%和17.5%,水稻籽粒醇溶蛋白含量提高了43.8%,麦谷蛋白含量降低了32.3%,小麦籽粒仅醇溶蛋白显著降低了16.3%。钾肥减量施用提高了水稻和小麦籽粒中的铁、铜和锌含量,增幅分别为3.3%和6.7%、34.5%和7.8%、18.6%和5.7%,降低了P/Fe、P/Cu和P/Zn的摩尔比,增幅分别达7.1%和18.3%、34.1%和23.1%、19.1%和17.9%,从而提高了作物籽粒铁、锰、铜和锌的生物有效性。【结论】在巢湖流域稻麦轮作区,减少20%的钾肥常规用量不会降低小麦和水稻产量,还可在一定程度上优化水稻和小麦籽粒的蛋白含量和组成,提高微量元素含量及其生物有效性。因此,推荐钾肥减量20%施用较为可行。 展开更多

关键词 稻麦轮作 钾肥减施 籽粒产量 蛋白质及组分 微量元素及其生物有效性

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有机养分替代对小麦产量、土壤肥力及麦田氮磷径流流失的影响 被引量：21

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作者 郭龙 骆美 +5 位作者 常珺枫 李陈 周晓天 刘莹 武升 马友华 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期2063-2071,共9页

为探讨不同有机肥替代率对小麦减肥增效及减少麦田氮磷流失的效果,在等氮有机养分替代条件下进行田间小区监测试验,设置8种不同处理,分别为空白对照(CK),常规施肥(CF),100%、50%、30%猪粪有机养分替代氮肥(M1、M2、M3)及100%、50%、30%... 为探讨不同有机肥替代率对小麦减肥增效及减少麦田氮磷流失的效果,在等氮有机养分替代条件下进行田间小区监测试验,设置8种不同处理,分别为空白对照(CK),常规施肥(CF),100%、50%、30%猪粪有机养分替代氮肥(M1、M2、M3)及100%、50%、30%秸秆有机养分替代氮肥(F1、F2、F3),研究有机肥替代率对小麦产量、麦田氮磷流失、肥料利用率和土壤肥力的影响。结果表明,100%有机养分替代处理与常规施肥处理相比小麦产量均显著降低,但减少了麦田氮径流流失,提高了土壤肥力。麦田不同处理下总氮流失量为21.90~33.66 kg·hm^(-2),与常规施肥处理相比,不同比例猪粪、秸秆有机养分替代处理总氮流失量减少了8.44%~25.94%;总磷流失量为0.60~2.00 kg·hm^(-2),100%有机养分替代处理相比于常规处理总磷流失量升高了24.64%~44.93%。不同处理下小麦氮、磷肥利用率分别为17%~35%、5%~19%,其中30%~50%猪粪有机养分替代处理下氮、磷肥利用率较高,而100%猪粪、秸秆有机养分替代氮、磷肥利用率较常规施肥处理均显著降低。有机养分替代能够缓解土壤酸化,使土壤pH值维持稳定,与常规施肥处理相比,有机养分替代处理下土壤肥力有所提高。综合不同比例猪粪、秸秆有机养分替代对小麦产量、土壤肥力及麦田氮磷径流流失的影响,30%~50%猪粪有机养分替代在保证小麦高产稳产的同时,能有效降低麦田氮径流流失量,且维持较低水平磷径流流失量,是一种适宜的资源有效利用、节肥增效的有机养分替代模式。本研究结果为小麦生产中合理利用养分资源、减少化肥投入、控制麦田氮磷径流流失提供了参考。 展开更多

关键词 有机养分 小麦产量 氮磷径流流失 肥料利用率 土壤肥力

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不同供氮形态下水稻苗期磷吸收累积与根系形态的关系 被引量：16

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作者 陈晨 龚海青 +1 位作者 金梦灿 郜红建 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期167-175,共9页

【目的】植物根系形态对于适应低磷胁迫具有一定的可塑性,对提高磷的吸收利用具有重要意义。因此,本研究以长江中下游地区主推的102个水稻品种为供试材料,研究根系形态与水稻幼苗磷吸收利用的相关性。【方法】采用国际水稻所营养液培养... 【目的】植物根系形态对于适应低磷胁迫具有一定的可塑性,对提高磷的吸收利用具有重要意义。因此,本研究以长江中下游地区主推的102个水稻品种为供试材料,研究根系形态与水稻幼苗磷吸收利用的相关性。【方法】采用国际水稻所营养液培养方法,研究在NH_4^+-N和NO_3^--N供应条件下苗期植株生物量、磷含量和磷素累积量及其与根系形态指标的相关性。【结果】研究结果表明,在相同供氮水平(40 mg/L)下,供应NH_4^+-N时,水稻苗期平均生物量为67.87 mg/株,比供应NO_3^--N时高4.27 mg/株;水稻苗期平均磷含量为0.49%,比供应NO_3^--N时高0.10%;水稻苗期平均磷累积量为0.37 mg/株,比供应NO_3^--N时高0.10 mg/株。在NH_4^+-N条件下,水稻根系形态指标变异系数呈现根尖数>总根长>分支数>总根面积>交叉数>总根体积>平均根系直径的规律;在NO_3^--N条件下,水稻根系形态指标变异系数呈现根尖数>分枝数>总根长>总根面积>交叉数>总根体积>平均根系直径的趋势。在NH_4^+-N条件下,总根长、总根面积、分枝数、交叉数四个形态指标与植株生物量、磷含量、磷累积相关最为显著(P<0.01),而在NO_3^--N培养下,总根长、总根面积、根尖数、交叉数与植株生物量及磷素吸收累积指标相关性最为显著(P<0.01)。【结论】供应氨态氮,水稻营养指标与根系形态指标的相关性更高。水稻苗期根系总根长、总根面积、交叉数可作为水稻磷高效评价的重要指标。 展开更多

关键词 水稻 氮素形态 根系形态 磷吸收累积

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氨基酸增值尿素对水稻苗期生长及根际微生物菌群的影响 被引量：11

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作者 程林 章力干 +6 位作者 张国漪 齐永波 郜红建 疏晴 张富源 朱荣 蒋东 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期35-44,共10页

【目的】研究氨基酸增值尿素(AU)对不同稻作水稻生长、根际养分与微生物群落的影响机制,以期为水稻早期水氮合理调控及氨基酸增值尿素合理施用提供依据。【方法】以‘两优华6’水稻和氨基酸增值尿素(AU)为试材,开展了水作/旱作盆栽试验... 【目的】研究氨基酸增值尿素(AU)对不同稻作水稻生长、根际养分与微生物群落的影响机制,以期为水稻早期水氮合理调控及氨基酸增值尿素合理施用提供依据。【方法】以‘两优华6’水稻和氨基酸增值尿素(AU)为试材,开展了水作/旱作盆栽试验。试验共设旱作不施尿素(GCK)、旱作施普通尿素(GU)、旱作施氨基酸增值尿素(GAU)、水作不施尿素(SCK)、水作施普通尿素(SU)、水作施氨基酸增值尿素(SAU)6个处理,除对照外,其余处理氮磷钾施用量相同。水稻生长30天后,采集水稻植株和根际土壤样品,分析水稻根系生物学性状和根系形态学特征,测定根际土壤养分状况和微生物菌群结构。【结果】氨基酸增值尿素(AU)较普通尿素(U)促进了根系生长,旱作和水作根系鲜重分别增加9.65%和7.56%;旱作模式下,GAU较GU水稻根长、根直径、根表面积和根尖数分别提高45.06%、25.93%、6.17%和90.52%,水作模式下,SAU较SU处理上述各指标同样有所提高,但增幅有所降低;施氮量相同条件下,旱作水稻根长、根直径、根表面积和根尖数均明显低于水作,其中GU较SU处理的根长、根直径、根表面积和根尖数分别降低了26.20%、15.63%、2.52%和13.95%,GAU较SAU处理的根长、根直径、根表面积和根尖数分别降低6.00%、6.42%、5.49%和13.28%,降幅明显减小。旱作GAU较GU处理根际有机碳、全氮和微生物氮含量分别增加了17.04%、18.18%和30.00%,水作SAU较SU处理根际铵态氮和微生物氮分别增加了39.70%、38.01%,而硝态氮下降幅度达33.70%。旱作和水作条件下,氨基酸增值尿素、普通尿素处理的细菌总数分别为1.88×10^7、1.59×10^7 cfu/g和1.93×10^7、1.57×10^7 cfu/g,分别增加18.23%和22.93%(P<0.05),氨化细菌数量分别为1.62×10^7、8.14×10^6 cfu/g和2.26×10^7、8.46×10^6 cfu/g,硝化细菌数量分别为1.96×10^3、1.13×10^3 cfu/g和1.64×10^3、1.08×10^3 cfu/g,增加幅度在0.52~1.67倍。旱作优势种群为鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas),相对丰度为18.78%~22.59%;水作则以气单胞菌属(Aeromonas)和黄杆菌属(Flavobacterium)为优势种群,相对丰度分别为43.09%~52.72%和14.86%~18.87%。与普通尿素处理相比,SAU处理根际土壤Aeromonas和旱作根际土壤Sphingomonas显著降低,而GAU处理uncultured_bacterium_c_Subgroup_6显著增加;土壤全氮、铵态氮和有机碳含量与微生物群落结构显著相关。【结论】与普通尿素相比,氨基酸增值尿素可显著促进水稻生育早期根系生长和根系形态建成,增加根际生物量碳、氮,降低水作根际硝态氮含量,增加铵态氮含量,增加根际细菌总量,提升根际细菌群落多样性,有利于水稻氮素吸收。在旱作条件下,氨基酸增值尿素促进水稻根系生长发育和土壤细菌数量的效果优于水作条件下。 展开更多

关键词 氨基酸增值尿素 水稻 根际 土壤养分 微生物菌群

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巢湖流域典型稻麦轮作区大气氮磷沉降及对巢湖影响的分析 被引量：5

17

作者 田帅 单旭东 +4 位作者 程启鹏 徐刚 郜红建 华胜 高时凤 《江苏农业学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期958-966,共9页

为研究巢湖流域典型稻麦轮作区大气氮磷沉降特征及其生态环境效应,选择巢湖流域典型稻麦轮作区布设大气氮磷沉降监测点,收集大气沉降样品进行氮磷质量浓度、沉降通量及输入特征分析。结果表明,监测期内大气总氮(TN)、总磷(TP)年沉降通... 为研究巢湖流域典型稻麦轮作区大气氮磷沉降特征及其生态环境效应,选择巢湖流域典型稻麦轮作区布设大气氮磷沉降监测点,收集大气沉降样品进行氮磷质量浓度、沉降通量及输入特征分析。结果表明,监测期内大气总氮(TN)、总磷(TP)年沉降通量分别为98.22 kg/hm~2、3.27 kg/hm~2,其中TN沉降以可溶性有机氮(DON)为主,占TN沉降总量的49.56%,而可溶性无机氮(DIN)则以NH~+-N(14.48 kg/hm~2)为主,NO~--N含量相对较低(5.85 kg/hm~2)。TP沉降以可溶性无机磷(DIP)(2.36 kg/hm~2)为主,可溶性有机磷(DOP)含量较低。水稻季(6-10月)、小麦季(11月至次年5月)大气TN沉降通量分别为45.84 kg/hm~2、52.38 kg/hm~2,分别相当于当季氮肥施用量的20%、23%。据此估算,巢湖湖面大气TN和TP年沉降量分别为7 661.16 t和255.06 t,分别占巢湖主要河流入湖负荷的48.41%和32.57%。综上所述,巢湖流域典型稻麦轮作区大气氮磷沉降是农田生态系统和巢湖水体氮磷输入的重要来源。 展开更多

关键词 巢湖流域 稻麦轮作 氮磷沉降 农田生态系统 巢湖水体

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不同形态氮素对黑曲霉降解小麦秸秆的影响 被引量：4

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作者 管浩 王利妍 +2 位作者 金梦灿 田达 郜红建 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期2298-2306,共9页

为探究外源添加不同形态氮素对黑曲霉降解小麦秸秆的影响,采用室内摇瓶培养法研究不同形态氮素对小麦秸秆降解过程中残留质量、微生物生物量和胞外酶活性变化的影响。设置小麦秸秆(W)、小麦秸秆+黑曲霉(WA)、小麦秸秆+黑曲霉+硫酸铵(WAA... 为探究外源添加不同形态氮素对黑曲霉降解小麦秸秆的影响,采用室内摇瓶培养法研究不同形态氮素对小麦秸秆降解过程中残留质量、微生物生物量和胞外酶活性变化的影响。设置小麦秸秆(W)、小麦秸秆+黑曲霉(WA)、小麦秸秆+黑曲霉+硫酸铵(WAA)、小麦秸秆+黑曲霉+尿素(WAU)、小麦秸秆+黑曲霉+硝酸钾(WAP)五个处理。结果表明,培养至30 d时,小麦秸秆降解率呈现WAP(21.87%)>WAU(21.08%)>WAA(17.29%)>WA(14.23%)>W(7.86%)的规律,而降解速率常数则表现为K_(WAU)(0.222)>K_(WAP)(0.184)>K_(WAA)(0.126)>K_(WA)(0.072)>K_(W)(0.059)的规律。添加不同形态氮素处理的微生物生物量增加了36.63%~65.16%,β-葡萄糖苷酶活性提高了10.42%~38.89%,酸性木聚糖酶活性提高了13.28%~58.75%,锰过氧化物酶活性提高了2.80%~26.60%,漆酶活性提高了22.86%~44.57%,其中酰胺态氮和硝态氮的效果最佳。结构方程模型结果表明,添加氮素通过影响微生物生物量(SPC=0.45)提高秸秆降解酶活性,进而促进小麦秸秆降解。综上,黑曲霉能促进小麦秸秆降解(P<0.05),而外源添加不同形态氮素能显著加快黑曲霉对小麦秸秆的降解,以酰胺态氮和硝态氮的效果较好。从投入成本和实际应用角度考虑,尿素是促进黑曲霉降解小麦秸秆的理想氮源。 展开更多

关键词 黑曲霉 氮素形态 小麦秸秆降解 酶活性 结构方程模型

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3种水分管理条件下施用木炭和磷酸二铵对水稻Cd、As累积的影响 被引量：3

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作者 米雅竹 朱广森 +2 位作者 张旭 刘小红 司友斌 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1200-1209,共10页

通过测定土壤和水稻体内Cd、As含量及水稻产量,探究常规灌溉(W1)、全生育期淹水(W2)和湿润灌溉(W3)耕作条件下,施用木炭和磷酸二铵对水稻Cd、As累积的影响。结果表明,3种水分管理条件下施用木炭和磷酸二铵均显著提高土壤pH值,pH值随水... 通过测定土壤和水稻体内Cd、As含量及水稻产量,探究常规灌溉(W1)、全生育期淹水(W2)和湿润灌溉(W3)耕作条件下,施用木炭和磷酸二铵对水稻Cd、As累积的影响。结果表明,3种水分管理条件下施用木炭和磷酸二铵均显著提高土壤pH值,pH值随水稻生长呈先增加后下降趋势,最后趋于中性;土壤氧化还原电位随水分增加呈下降趋势,其值由高到低依次为W1>W3>W2水分管理条件,W2水分管理条件始终处于弱还原状态。同一水分管理条件下施用木炭和磷酸二铵,土壤有效态Cd以及水稻根、茎叶和籽粒Cd含量均随施用量的增加而减少。W1、W2和W3水分管理条件下,对照组水稻籽粒Cd含量分别为(0.23±0.02)、(0.19±0.03)和(0.22±0.04)mg·kg^-1,施用木炭和磷酸二铵后水稻籽粒Cd含量均小于0.2 mg·kg^-1;其中,W2水分管理条件下配施0.44 kg·m^-2木炭或15.00 g·m^-2磷酸二铵的降低效果较好。3种水分管理条件下施用木炭和磷酸二铵均使土壤有效态As含量增加;相比较而言,W2水分管理条件下各处理土壤有效态As含量最少,介于0.88~1.22 mg·kg^-1之间。W2水分管理条件下各处理水稻根、茎叶和籽粒As含量较低,且籽粒无机As含量均小于0.2 mg·kg^-1。3种水分管理条件下施用木炭和磷酸二铵均能促进水稻生长,提高水稻产量。水稻产量与土壤有效态Cd含量呈极显著负相关,与土壤有效态As含量无显著相关性。因此,在确保水稻籽粒无机As含量不超过0.2 mg·kg^-1条件下,实际生产中可采用W2水分管理配施0.44 kg·m^-2木炭或15.00 g·m^-2磷酸二铵的方法促进水稻增产,并有效降低水稻籽粒Cd累积。 展开更多

关键词 水稻 CD AS 水分管理 木炭 磷酸二铵

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整合分析秸秆还田对中国主要粮食作物氮肥利用率的影响 被引量：7

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作者 张天尧 吴泽璐 +3 位作者 卫正宇 柴如山 王智 马超 《土壤与作物》 2023年第4期429-438,共10页

秸秆还田是提高作物氮肥利用率的有效途径之一。但由于作物的氮肥利用率受到环境条件和管理方式的影响,且多数研究只在某一特定区域或条件下进行,对于全国不同区域秸秆还田对氮肥利用率影响的研究缺乏系统分析和比较。为了探明我国农田... 秸秆还田是提高作物氮肥利用率的有效途径之一。但由于作物的氮肥利用率受到环境条件和管理方式的影响,且多数研究只在某一特定区域或条件下进行,对于全国不同区域秸秆还田对氮肥利用率影响的研究缺乏系统分析和比较。为了探明我国农田主要粮食作物氮肥利用率对秸秆还田的响应及其关键调控因素,基于77份文献的数据,开展了整合分析(Meta-analysis)。结果表明,与秸秆不还田相比,秸秆还田条件下NUE(氮肥利用率)和PFPN(氮肥偏生产力)的效应值分别显著增加10.0%和6.14%(P<0.05)。秸秆还田方式是影响NUE效应的关键调控因子,覆盖还田NUE提升幅度是翻压还田提升幅度的2倍左右。土壤全氮、土壤酸碱性及气候类型是秸秆还田调控PFPN的关键因子。当土壤全氮含量>1.25 g·kg^(-1)或在中性土壤条件下时,PFPN提升幅度显著高于该因子的其他水平。在亚热带季风气候和温带季风气候条件下,秸秆还田对PFPN提升效果显著。回归分析发现,秸秆还田对PFPN的影响因土壤全氮含量上升而提高(P<0.05);随土壤pH的增加而先上升后下降;年均温和降雨量与PFPN之间均呈非线性相关关系(P<0.0001)。秸秆还田可以显著提高我国主要粮食作物的氮肥利用率,但不同表征指标对于秸秆还田的响应程度及其关键调控因素存在显著差异。 展开更多

关键词 秸秆还田 氮肥利用率 整合分析 田间管理 土壤养分

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