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整合分析秸秆还田对中国主要粮食作物磷肥利用率的影响
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作者 宫志锋 吴泽璐 +5 位作者 丁可欣 佘文静 柴如山 王擎运 汪建飞 马超 《中国土壤与肥料》 北大核心 2025年第2期249-257,共9页
为明确秸秆还田对中国主要粮食作物磷肥利用率的影响,探究不同环境条件和农业措施下作物磷肥利用率的主要影响因素。基于秸秆还田对作物磷肥利用率影响的27篇文献163条数据,利用整合分析,探究作物磷素吸收量和磷肥利用率对秸秆还田的响... 为明确秸秆还田对中国主要粮食作物磷肥利用率的影响,探究不同环境条件和农业措施下作物磷肥利用率的主要影响因素。基于秸秆还田对作物磷肥利用率影响的27篇文献163条数据,利用整合分析,探究作物磷素吸收量和磷肥利用率对秸秆还田的响应。结果表明,整体上与秸秆不还田相比,秸秆还田可以显著提升磷素吸收量(效应值的范围为7.78%~16.44%),但对磷肥利用率无显著影响。在秸秆还田条件下,高磷(全磷含量0.75~1.50 g/kg;有效磷含量>20 mg/kg)土壤相比于低磷土壤具有更好地提升磷素吸收量的效果,偏酸性(pH<6.5)的土壤也更有利于磷素吸收量的提升。磷肥施用量、秸秆施用量、秸秆种类和作物种类均会显著影响磷肥利用率和磷素吸收量。此外,线性拟合结果显示磷肥利用率与全磷、有机质和pH分别呈极显著(P<0.01)、显著(P<0.05)和显著(P<0.05)线性负相关;磷素吸收量与有机质呈显著线性负相关(P<0.05)。综上,在水热条件较好的季风气候区域,低有机质高磷含量的壤土上进行玉米秸秆还田能够更好地提升磷肥吸收利用效率。施肥量和秸秆施用量需要根据具体的实际情况进行考虑。研究结果为提高作物磷肥利用效率和制定秸秆资源可持续农业生产策略提供科学依据。 展开更多
关键词 秸秆还田 主要粮食作物 磷肥利用率 磷素吸收量 整合分析
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绿肥稻田土壤甲烷减排材料筛选及减排机制研究
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作者 孙晋鑫 周国朋 +5 位作者 马正波 梁婷 常单娜 刘佳 刘晗 曹卫东 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第1期194-203,共10页
绿肥在培育健康土壤和保障水稻高产优质方面具有重要作用,然而高量有机物还田可能引发稻田土壤的甲烷(CH_(4))增排,须研发相应的管控路径。本研究通过在添加绿肥后的稻田土壤中施用田菁炭、过氧化钙、硫磺、2-氯乙烷磺酸钠和针铁矿5种CH... 绿肥在培育健康土壤和保障水稻高产优质方面具有重要作用,然而高量有机物还田可能引发稻田土壤的甲烷(CH_(4))增排,须研发相应的管控路径。本研究通过在添加绿肥后的稻田土壤中施用田菁炭、过氧化钙、硫磺、2-氯乙烷磺酸钠和针铁矿5种CH_(4)减排材料,研究其CH_(4)减排效果,并针对减排效果较好的材料开展了作用机制研究。结果表明:与无绿肥(CK)相比,绿肥还田增加了稻田土壤CH_(4)排放,添加减排材料后CH_(4)排放降低。其中,与单独绿肥(GM)相比,添加田菁炭(GM+C)和硫磺(GM+S)CH_(4)累积排放量降幅较小,分别为19.5%和23.8%;2-氯乙烷磺酸钠(GM+CES)相较于GM的CH_(4)减排效果最佳,CH_(4)累积排放量降低了66.7%,全球增温潜势(GWP)降低了52.5%。培养结束时(90 d),与GM相比,添加2-氯乙烷磺酸钠的土壤pH降低了0.4个单位,产甲烷古菌mcrA丰度降低了29.9%。随机森林模型和相关性分析发现产甲烷古菌mcrA基因丰度与CH_(4)排放呈显著正相关,说明产甲烷古菌是驱动绿肥稻田CH_(4)排放的重要因子。研究表明,绿肥稻田土壤可通过添加减排材料实现CH_(4)减排,本研究中以2-氯乙烷磺酸钠的效果最优,其专一、高效抑制产甲烷古菌群落,是未来值得探索的绿肥稻田土壤CH_(4)减排材料。 展开更多
关键词 绿肥 CH_(4) 减排材料 产甲烷古菌 2-氯乙烷磺酸钠
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新型控释肥与有机物料配施对水稻产量及氮素利用效率的影响
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作者 翟效俊 刘新宇 +3 位作者 李智 郭明月 张朝春 王智 《江苏农业科学》 北大核心 2025年第2期44-51,共8页
通过研究新型控释肥与有机物料配施对巢湖流域水稻生产和氮肥利用效率的影响,以实现巢湖流域水稻高产高效。于2022—2023年在安徽农业大学皖中综合实验站开展田间试验,设置普通肥料(普通磷酸二铵)和新型控释肥料(控失活化磷酸二铵)2种... 通过研究新型控释肥与有机物料配施对巢湖流域水稻生产和氮肥利用效率的影响,以实现巢湖流域水稻高产高效。于2022—2023年在安徽农业大学皖中综合实验站开展田间试验,设置普通肥料(普通磷酸二铵)和新型控释肥料(控失活化磷酸二铵)2种施肥方式,耦合秸秆不还田、秸秆还田、生物炭还田、有机肥还田4种还田方式,研究其对水稻生物量累积、产量及产量构成要素、氮肥利用效率及土壤氮素有效性的影响。结果表明,施用控失活化磷酸二铵明显提高拔节期至成熟期水稻生物量、成熟期有效穗数和穗粒数;与普通肥料相比,2年水稻产量平均提高12.5%,氮肥回收利用率、农学利用效率、氮素偏生产力分别平均提高40.55%、17.00%、6.35%。综合2年土壤数据分析表明,与普通肥料相比,使用控失活化磷酸二铵显著提高水稻成熟期0~20 cm土层土壤全氮含量4.5%,速效氮含量11.6%。通过对不同有机物料还田进行分析,水稻生物量、产量、氮肥利用效率、土壤全氮和速效氮含量总体表现均为生物炭还田>秸秆还田>有机肥还田>不还田。综上所述,施用控失活化磷酸二铵可以显著改善土壤氮素有效性,提高水稻生物量累积、产量和氮肥利用效率,且与生物炭的配施效果优于其他有机物料还田处理,在巢湖流域水稻生产中推荐使用该新型控释肥料+生物炭还田的组合模式。 展开更多
关键词 新型肥料 有机物料还田 生物炭 水稻产量 水稻氮肥利用
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直播稻一次性侧深施用无机包裹缓控释肥的可行性研究 被引量:2
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作者 郝祝霞 余淋 +9 位作者 丰智松 李月帅 侯翠红 陈国庆 束维正 王坤 宋轶辉 祝松蔚 林丽花 张卫峰 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期200-208,共9页
探讨适用于上海市崇明区单季直播稻南粳46的最适施氮量和施肥方式,以期为崇明区水稻轻简化生产和养分资源高效利用提供技术方案。于2022年6—11月在上海市崇明区进行大田试验,设置不施氮、农户常规施肥、一次性施肥、分蘖期追施一次、... 探讨适用于上海市崇明区单季直播稻南粳46的最适施氮量和施肥方式,以期为崇明区水稻轻简化生产和养分资源高效利用提供技术方案。于2022年6—11月在上海市崇明区进行大田试验,设置不施氮、农户常规施肥、一次性施肥、分蘖期追施一次、分蘖期+穗期追施两次,共计5个处理;分析不同施氮量和运筹方式对水稻生长动态、产量、氮素吸收利用、稻米品质及经济效益的影响。针对上海崇明地区主栽水稻品种(南粳46)采用一次性侧深施肥技术,在施用专用缓释肥并保持纯氮养分投入量为225kg/hm^(2)的氮肥运筹模式能够获得最佳的产量和稻米品质,相对当地农户常规施肥处理减氮27.2%,同时减少水稻后期2~3次施肥,可降低14.0%的成本,产投比达到1.94。这种施肥方式的氮肥利用率最高,为47.5%,相较于农户常规施肥处理提升了51.0%。一次性侧深施肥技术搭配新型肥料施用可以在纯氮投入量为225 kg/hm^(2)的情况下实现最佳的水稻产量、稻米品质和经济效益。 展开更多
关键词 水稻 新型肥料 侧深施肥 产量 氮素利用率 经济效益
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茶园土壤酸化国际研究概况和趋势 被引量:3
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作者 王贺新 盛曼曼 +5 位作者 杨向德 赵强 焦纪伟 潘洪阳 叶新新 陈晓辉 《中国生态农业学报(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2107-2116,共10页
茶园土壤酸化是国际关注热点,已成为限制茶产业可持续发展的关键因素。为全面梳理茶园土壤酸化研究的国际发展动态,把握该领域研究的重心和前沿热点,本文对Web of Science(WoS)核心合集数据库(2000—2023年)发表的118篇相关文献进行分... 茶园土壤酸化是国际关注热点,已成为限制茶产业可持续发展的关键因素。为全面梳理茶园土壤酸化研究的国际发展动态,把握该领域研究的重心和前沿热点,本文对Web of Science(WoS)核心合集数据库(2000—2023年)发表的118篇相关文献进行分析。结果表明,自2018年开始,国际上关于茶园土壤酸化的研究呈明显增加态势;我国发文量最多且影响力最大。这些研究主要聚焦于茶园土壤酸化对土壤理化性质、碳氮磷循环、土壤微生物生态系统、茶叶产量与品质的影响,以及土壤铝毒与茶树耐铝机制、茶园土壤酸化改良等领域。酸化将导致土壤团聚体稳定性被破坏,缓冲性能降低,土壤通透性变差,进而造成土壤持水能力下降,根系生长受阻,同时还导致盐基离子大量淋失,盐基饱和度降低,土壤养分有效性下降,加剧了铝的活化与溶出,并增加茶叶重金属(如Cd、Pb和Cr等)含量。不仅如此,酸化能够加速土壤碳氮磷的损失,降低土壤微生物多样性,抑制某些有益微生物(如假单胞菌和慢生根瘤菌)的生长,损害微生物活性,从而影响茶树正常生长发育以及茶叶产量和品质。因此,不同程度的酸性茶园土壤需通过针对性措施进行防控,如施用有机肥或生物炭,有效缓解土壤酸度的同时提升土壤肥力。另外,铝的生物地球化学循环以及土壤酸化对茶园系统氮磷循环的影响分别为该领域研究焦点和持续性研究热点与前沿话题。本研究有助于全面了解国际茶园土壤酸化研究现状及进展,为茶园土壤酸化改良及应用提供重要参考。 展开更多
关键词 茶园 土壤酸化 土壤理化性质 碳氮磷循环 土壤微生物群落结构 土壤酸化改良
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秸秆源人工腐植酸的结构特征及其对玉米种子萌发的影响
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作者 刘增 朱飘 +6 位作者 潘文涛 石磊 骆艳娜 景建元 陈晓辉 熊启中 叶新新 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第7期1893-1901,共9页
为了探究秸秆源人工腐植酸是否具有刺激植物生长的生物活性,并基于腐植酸结构特征分析其内在机制,本研究以水稻秸秆为原料,利用水热反应合成了人工腐植酸(A-HA),并以风化煤腐植酸(M-HA)作为对照,分析了两种腐植酸的元素组成、官能团类型... 为了探究秸秆源人工腐植酸是否具有刺激植物生长的生物活性,并基于腐植酸结构特征分析其内在机制,本研究以水稻秸秆为原料,利用水热反应合成了人工腐植酸(A-HA),并以风化煤腐植酸(M-HA)作为对照,分析了两种腐植酸的元素组成、官能团类型,以及分子量分布等的差异,研究了不同浓度的M-HA和A-HA溶液浸种对玉米种子萌发及幼苗生长的影响及其机制。结果表明:与M-HA相比,A-HA的腐殖化程度低,酸性官能团少,其总酸度、羧基和酚羟基含量分别比M-HA显著降低了50.8%、41.7%和76.5%(P<0.05);与M-HA相比,A-HA含有更多的小分子组分。与M-HA相同,A-HA也具有双亲性,但A-HA的疏水性碳主要来源于烷基碳(0~45 ppm)和芳香碳(110~160 ppm),而M-HA的疏水性碳主要为芳香碳。使用1 mg·L^(-1)(以碳计)的M-HA与10 mg·L^(-1)(以碳计)的A-HA溶液浸泡玉米种子,均使玉米种子的发芽率(GR)达到了100%,且与不添加腐植酸的对照处理相比,玉米种子的发芽指数(GI)、发芽势(GP)、侧根数(NLR),以及侧根长(LRL)分别显著提高了51.7%与29.5%、42.2%与34.3%、48.1%与33.3%,以及58.2%与39.0%(P<0.05)。研究表明,尽管A-HA在结构与组成上与M-HA存在差异,但其展现出与M-HA相似的生物活性,能够有效刺激种子萌发与幼苗生长,具有开发为植物生长刺激剂的潜能。 展开更多
关键词 水热反应 水稻秸秆 人工腐植酸 结构 种子萌发
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三种碱性材料修复云南旱地土壤镉污染的化学机制
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作者 蔡成 梁婷 +5 位作者 周国朋 常单娜 马正波 高嵩涓 付利波 曹卫东 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第7期1721-1731,共11页
为筛选修复镉污染土壤的高效修复材料,以油麦菜为指示作物进行盆栽试验,设置添加熟石灰、钙镁磷肥、硅钙矿粉及不添加(对照)4个处理,研究了油麦菜镉吸收、土壤镉有效性、土壤可溶性有机质含量及其化学结构。结果表明:硅钙矿粉处理油麦... 为筛选修复镉污染土壤的高效修复材料,以油麦菜为指示作物进行盆栽试验,设置添加熟石灰、钙镁磷肥、硅钙矿粉及不添加(对照)4个处理,研究了油麦菜镉吸收、土壤镉有效性、土壤可溶性有机质含量及其化学结构。结果表明:硅钙矿粉处理油麦菜地上部镉含量和镉转运系数最低,相比对照降幅达38.8%和30.4%。熟石灰、钙镁磷肥和硅钙矿粉3种材料处理的土壤有效镉含量相比对照分别降低11.2%、26.7%和17.9%,可交换态镉含量分别降低15.5%、14.9%和28.1%,残渣态镉含量分别提高21.0%、33.1%和24.2%;土壤pH值相比对照分别显著提高0.53、0.74个和0.36个单位。此外,3种材料处理土壤可溶性有机质含量、类胡敏酸组分、类富里酸组分高于对照,而类色氨酸物质组分显著低于对照。相关性分析和聚合增强树分析表明土壤pH与土壤可溶性有机质含量显著负相关,土壤可溶性有机质含量和类胡敏酸组分、类富里酸组分是影响油麦菜地上部镉含量最关键的3个因子。综上,供试材料是通过提高土壤pH值影响土壤可溶性有机质含量并改变其光谱特征,促进土壤活性镉向非活性镉形态转化、降低土壤镉有效性,从而降低油麦菜对镉的吸收转运。本试验条件下,3种碱性材料均对云南旱地土壤镉污染有明显的修复效果,其中硅钙矿粉的综合作用较为突出。 展开更多
关键词 碱性材料 硅钙矿粉 云南旱地 可溶性有机质 镉污染修复
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硫肥与磷肥联用对稻田土壤Cd有效性的影响 被引量:3
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作者 贺浪 李虹颖 +3 位作者 熊启中 张红梅 刘王兵 叶新新 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期185-191,共7页
为探究硫肥与磷肥联用对稻田土壤中镉(Cd)的钝化效果,采用土壤培养试验,研究了2种硫肥(硫磺和硫酸钠)与钙镁磷肥联用对稻田土壤中Cd有效性变化规律和Cd形态转化的影响,共设置6种处理:对照(CK)、钙镁磷肥(P)、硫磺(S1)、硫酸钠(S2)、钙... 为探究硫肥与磷肥联用对稻田土壤中镉(Cd)的钝化效果,采用土壤培养试验,研究了2种硫肥(硫磺和硫酸钠)与钙镁磷肥联用对稻田土壤中Cd有效性变化规律和Cd形态转化的影响,共设置6种处理:对照(CK)、钙镁磷肥(P)、硫磺(S1)、硫酸钠(S2)、钙镁磷肥+硫磺(PS1)及钙镁磷肥+硫酸钠(PS2),并分析了土壤Cd有效性与有效硫、有效磷、pH及Eh的关系。研究结果显示,在土壤中施用不同钝化材料后,土壤有效Cd含量均明显降低,其中PS1处理有效Cd含量最低,较CK降低了49.8%;钙镁磷肥能够提高土壤pH值,较CK升高了0.39;硫磺能显著降低土壤Eh值,较CK降低了23.2%,并促进了SO_(4)^(2-)向S^(2-)的还原;硫磺和钙镁磷肥联合施用可以显著增加土壤有效磷的含量,与CK相比较,PS1处理土壤有效磷含量提高了81.9%;硫磺和钙镁磷肥联合施用,通过对Eh、有效硫和有效磷的调控,可协同促进土壤的可交换态Cd向残渣态Cd转化。研究结果表明,在缓解稻田Cd污染方面,硫磺和钙镁磷肥的联用具有潜在应用前景。 展开更多
关键词 镉形态 镉污染 硫肥 钙镁磷肥 土壤污染 土壤修复
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整合分析秸秆还田对农田杂草多度和多样性的影响 被引量:2
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作者 苏尧 叶苏梅 +7 位作者 鲁梦醒 马跃 王玉宝 王珊珊 柴如山 叶新新 张震 马超 《草业学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期150-160,共11页
整合分析不同环境条件下秸秆还田对农田杂草多度和多样性的影响,可为秸秆还田利用情景下的草害防控提供科学依据。本研究基于2000-2022年间发表的41篇关于秸秆还田对草害影响的论文,整理得到426组杂草多度和多样性数据,并运用整合分析方... 整合分析不同环境条件下秸秆还田对农田杂草多度和多样性的影响,可为秸秆还田利用情景下的草害防控提供科学依据。本研究基于2000-2022年间发表的41篇关于秸秆还田对草害影响的论文,整理得到426组杂草多度和多样性数据,并运用整合分析方法,探讨作物类型、秸秆还田量、土壤质地、气候条件等因素对秸秆还田抑草效应的影响。结果表明:1)与秸秆不还田相比,秸秆还田总体上可显著降低农田杂草多度和多样性,抑制效应分别为-42.4%和-8.5%。2)不同条件下秸秆还田的抑草效应存在差异。其中,作物类型是影响秸秆还田对杂草多度抑制效应的关键因子,将秸秆还于稻田、玉米田或油菜田可显著降低杂草多度,抑制效应分别为-62.3%、-34.6%和-56.9%,而将秸秆还于小麦田时的抑制效应(-7.1%)不显著;秸秆还田量是影响秸秆还田对杂草多样性抑制效应的关键因子,回归分析结果显示:随着秸秆还田量的增加,秸秆还田对杂草多样性的抑制效应显著增强(R2=0.021, P<0.05)。因此,秸秆还田可有效抑制农田草害的发生,而在不同条件下其对杂草多度和多样性的抑制效应存在差异。综合来看,在亚热带季风气候区将秸秆以>7000 kg·hm^(-2)的量还于稻田对杂草多度的抑制效果最好,而在温带季风气候区以同等量的秸秆还于油菜田时可以更好地抑制杂草多样性。 展开更多
关键词 秸秆还田 杂草多度 杂草多样性 影响因素 整合分析
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铜离子固载腈纶纤维的制备及其对水体磷酸盐的去除 被引量:2
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作者 吴倩雯 蒋龙进 +6 位作者 刘世恒 王少杰 张顺 支玉鑫 徐刚 熊启中 叶新新 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1743-1754,共12页
为缓解过量磷对水体的富营养化影响,本研究以聚丙烯腈纤维为原料,通过胺化、配位反应,成功制备出一种新型磷酸盐吸附剂(PANAF-Cu),对水体中过量的磷进行回收再利用,同时实现对磷的高资源化利用.扫描电镜(SEM)、元素分析(EA)、X射线衍射(... 为缓解过量磷对水体的富营养化影响,本研究以聚丙烯腈纤维为原料,通过胺化、配位反应,成功制备出一种新型磷酸盐吸附剂(PANAF-Cu),对水体中过量的磷进行回收再利用,同时实现对磷的高资源化利用.扫描电镜(SEM)、元素分析(EA)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)结果表明,胺基成功接枝,Cu^(2+)在纤维上固载,并通过Cu—N键与纤维骨架结合.吸附性能实验表明,PANAF-Cu具广泛的pH适应性,其中pH在5—8范围吸附能力较高.通过对实验数据进行模型拟合,发现PANAF-Cu对磷酸盐的吸附过程更接近于化学吸附,且PANAF-Cu对磷酸盐的吸附更趋向于均匀的单分子层吸附,其对磷的最大理论吸附量为49.03 mg·g^(−1).PANAF-Cu最优异的循环能力,8次吸-脱附循环后,去除率仍可达到90%以上.在连续流动实验中发现,当出水量小于2700 mL时,PANAF-Cu对磷酸盐去除率可维持在99%以上,PANAF-Cu在水体磷酸盐的去除和回收领域拥有良好的应用前景. 展开更多
关键词 腈纶纤维 吸附 磷酸盐 Cu-N 配位 农业面源污染
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不同有机肥对土壤盐分的影响及崇明柑橘适用有机肥的筛选 被引量:2
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作者 刘静 郝祝霞 +6 位作者 沈佳瑜 丰智松 李月帅 安琪琪 赵勤超 熊启中 张卫峰 《安徽农业科学》 CAS 2024年第3期134-140,共7页
[目的]通过对不同有机肥进行室内培养,分析有机肥种类和用量对上海崇明柑橘园土壤pH、电导率以及土壤八大盐基离子的影响,为设施柑橘科学选择有机肥提供理论依据。[方法]采用室内25℃恒温培养90 d,研究蚯蚓粪、鸡粪与牛粪3种有机肥以及... [目的]通过对不同有机肥进行室内培养,分析有机肥种类和用量对上海崇明柑橘园土壤pH、电导率以及土壤八大盐基离子的影响,为设施柑橘科学选择有机肥提供理论依据。[方法]采用室内25℃恒温培养90 d,研究蚯蚓粪、鸡粪与牛粪3种有机肥以及不同施用水平下设施柑橘土壤不同培养周期中各盐基离子、pH及电导率等10项指标的变化规律。[结果]3种有机肥的施用对土壤pH影响不大;蚯蚓粪和牛粪对土壤电导率影响不显著,但在20 g/kg施用水平下,鸡粪处理电导率相比于CK提高了28%;各种有机肥对八大盐基离子的影响有较大差异,蚯蚓粪在高施肥量时会导致Mg^(2+)含量显著提高3.4%(与CK对比),而未对Na^(+)、Ca^(2+)、SO_(4)^(2-)含量产生影响;鸡粪的高量施用会导致土壤Na^(+)、K^(+)含量增幅分别达47.4%、188.2%,牛粪高量施用可显著提高土壤Ca^(2+)含量(比CK提高6.8%)。[结论]崇明土壤盐分背景值较高,而设施柑橘对盐分相对敏感,蚯蚓粪可以避免盐分累积,而控制用量时也可考虑牛粪源有机肥,但鸡粪源有机肥即使在低用量时也会导致土壤盐分超标。 展开更多
关键词 设施栽培 柑橘 有机肥 盐基离子
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紫云英稻秆联合还田与氮肥减量对水稻产量及氨挥发的影响 被引量:4
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作者 王吕 吴玉红 +4 位作者 秦宇航 郝兴顺 李硕 淡亚彬 崔月贞 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期462-472,共11页
为研究紫云英-水稻轮作体系中紫云英稻秆联合还田与氮肥减量配施对水稻产量和氨挥发的影响,连续两个轮作季(2019—2021年)在陕西汉中开展田间试验,试验设置4个处理:冬闲稻秆不还田+常规施氮处理,即对照处理(CK);冬作紫云英稻秆还田+常... 为研究紫云英-水稻轮作体系中紫云英稻秆联合还田与氮肥减量配施对水稻产量和氨挥发的影响,连续两个轮作季(2019—2021年)在陕西汉中开展田间试验,试验设置4个处理:冬闲稻秆不还田+常规施氮处理,即对照处理(CK);冬作紫云英稻秆还田+常规施氮处理(GRN_(100));冬作紫云英稻秆还田+氮肥减量20%处理(GRN_(80));冬作紫云英稻秆还田+氮肥减量30%处理(GRN_(70))。采用通气式氨挥发收集装置监测水稻生育期间氨挥发特征。结果表明:与CK相比,紫云英稻秆联合还田各处理可提高“黄华占”籽粒产量,产量由高到低的顺序为GRN_(80)、GRN_(70)、GRN_(100),其中GRN_(80)和GRN_(70)处理相较于CK处理的年均增幅分别为7.66%和6.37%。冠层氨挥发主要发生在水稻施肥30 d以后,其中水稻抽穗期至成熟期挥发速率较大。土壤氨挥发主要发生在水稻施肥后16 d内,在施肥后第2天达到峰值,2020年和2021年分别为0.53 kg·hm^(-2)·d^(-1)和0.58 kg·hm^(-2)·d^(-1)。与CK相比,GRN_(80)处理显著降低水稻全生育期冠层氨挥发累积量和单位产量氨挥发强度,二者分别下降58.73%和57.14%。紫云英稻秆联合还田较CK处理可显著降低水稻全生育期土壤氨挥发累积量和单位产量氨挥发强度,其值由高到低依次顺序为GRN_(100)、GRN_(70)、GRN_(80)。就水稻全生育期氨挥发累积量和单位产量氨挥发强度而言,紫云英稻秆联合还田较CK处理可显著降低2.88%~8.32%和5.26%~13.88%,其中GRN_(80)处理降幅最大。相关分析表明,田面水铵态氮浓度与各处理土壤氨挥发速率呈显著正相关,与GRN_(80)和GRN_(70)处理冠层氨挥发速率呈显著负相关。研究表明,紫云英和稻秆联合还田与氮肥减量20%或30%配施,可显著提高水稻产量,减少稻田氨挥发损失,是适宜汉中地区兼顾水稻高产和环境友好的栽培措施。 展开更多
关键词 紫云英-水稻轮作 秸秆还田 氮肥减量 水稻产量 氨挥发
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秸秆还田对中国主要粮食作物病害影响的Meta分析 被引量:15
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作者 章力干 石心怡 +5 位作者 王玉宝 杨欣润 余舫 江彤 常婷婷 马超 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第21期93-100,共8页
秸秆还田作为一项重要的生态农业措施,对于农作物病害的影响一直备受关注却尚未形成完全一致的观点。为明确秸秆还田对中国主要粮食作物病害的影响及其在不同病害类型、环境条件和农业管理方式下的具体表现,该研究采用Meta方法,系统分... 秸秆还田作为一项重要的生态农业措施,对于农作物病害的影响一直备受关注却尚未形成完全一致的观点。为明确秸秆还田对中国主要粮食作物病害的影响及其在不同病害类型、环境条件和农业管理方式下的具体表现,该研究采用Meta方法,系统分析了公开发表的中国范围内秸秆还田对作物病害影响相关研究。结果表明:秸秆还田会显著增加中国主要粮食作物病害发病率和病情指数,增幅分别达9.5%和12.2%(P<0.05)。病害类型、环境条件和农业管理措施会显著改变秸秆还田对作物病害发生的影响。具体地,病毒病害和土传病害对秸秆还田的响应较为敏感;亚热带季风气候下还田病害显著减轻,温带季风气候下显著加重,水田下还田病害较轻,旱地,尤其是冬小麦与春玉米轮作下还田病害加重显著,微酸性土壤中还田病害轻于微碱性土壤,此外,土壤有机质含量大于15 g/kg、土壤小于7000 kg/hm^(2)、初始碳氮比大于15时还田均会导致病害的加重。线性回归分析显示,秸秆还田病害发生与年平均降雨量、有机质含量呈显著负相关,与初始碳氮比和土壤pH值呈正相关。综上,通过增加初始氮肥用量、改善土壤墒情以及在微酸性土壤上的应用,可最大限度地减少秸秆还田下中国主要粮食作物的病害发生。研究可为中国主要粮食作物病害的绿色防控以及秸秆资源高效利用提供理论依据。 展开更多
关键词 作物 秸秆 病害 主要粮食作物 发病率 病情指数 META分析
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高磷小麦秸秆提高砂姜黑土磷有效性并促进土壤磷素的转化 被引量:8
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作者 查庆南 申昊 +7 位作者 李虹颖 熊启中 徐刚 田达 马超 李军利 郜红建 叶新新 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期2001-2010,共10页
【目的】研究不同含磷量的小麦秸秆还田对土壤磷素有效性的影响及其机理,为秸秆还田促进砂姜黑土磷素高效利用提供理论支撑。【方法】采用室内模拟培养试验方法,供试土壤为砂姜黑土。高磷和低磷小麦秸秆取自长期定位试验的施磷和空白对... 【目的】研究不同含磷量的小麦秸秆还田对土壤磷素有效性的影响及其机理,为秸秆还田促进砂姜黑土磷素高效利用提供理论支撑。【方法】采用室内模拟培养试验方法,供试土壤为砂姜黑土。高磷和低磷小麦秸秆取自长期定位试验的施磷和空白对照小区,小麦秸秆含磷量分别为2.17、0.51 mg/kg。培养试验设不添加秸秆对照(CK)、添加低磷小麦秸秆(LS)、添加高磷小麦秸秆(HS)3个处理,保持70%田间持水量,25℃下恒温培养90天。在培养0、3、7、15、30、60、90天时,测定土壤Olsen-P、无机磷组分、有机磷组分、磷酸酶活性、解磷菌数量、土壤微生物量磷(MBP),计算土壤MBP的周转量和周转率。【结果】土壤Olsen-P含量随培养时间增加,在培养第15天达到稳定。培养90天时,HS处理Olsen-P含量比CK提高了59.4%,而LS处理土壤Olsen-P含量比CK降低了23.9%(P<0.05)。培养90天时,HS和LS处理土壤Ca_(10)-P和Fe-P含量均显著低于CK处理,而Ca_(8)-P含量显著高于CK处理,HS处理的Ca_(2)-P含量显著高于LS和CK处理,而LS和CK处理Ca_(2)-P含量无显著差异。与CK处理相比较,LS和HS处理土壤活性有机磷(LOP)和中等活性有机磷(MLOP)含量显著提高,而中等稳定性有机磷(MSOP)含量显著降低,3个处理间高稳定性有机磷(HSOP)含量无显著差异。HS处理的LOP含量比LS和CK处理分别提高了37%和158%。HS和LS处理均促进了MSOP向LOP和MLOP形态转化。秸秆还田增加了土壤中解有机和无机磷细菌数量以及土壤磷酸酶活性。添加秸秆后增加了土壤MBP的累积同化量、累积矿化量、周转量和周转强度,HS处理的提升效果高于LS处理。HS处理下MBP的周转期较LS处理短。【结论】高磷小麦秸秆施用更有利于土壤中Ca_(10)-P和Fe-P向Ca_(2)-P和Ca_(8)-P的有效转化,更有效提升了微生物量磷的矿化和周转,提高砂姜黑土潜在的供磷能力。因此,高磷小麦秸秆还田可增加砂姜黑土磷的有效性,而低磷小麦秸秆还田可能会降低砂姜黑土磷的有效性。 展开更多
关键词 秸秆还田 秸秆含磷量 砂姜黑土 无机磷转化 有机磷活化 微生物量磷周转
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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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砂姜黑土中兼具促生功能的纤维素降解菌的筛选及其应用 被引量:5
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作者 张子赟 朱林 +5 位作者 胡占琴 朱媛媛 卫正宇 张朝春 徐文思 马超 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1062-1069,共8页
为实现砂姜黑土地区秸秆资源化利用以及作物增产,本研究从该区小麦-玉米轮作土壤中筛选具有促生功能的纤维素降解菌株。通过羧甲基纤维素酶活(CMC)与吲哚乙酸(IAA)分泌量测定,筛选出1株具有高效降解纤维素的促生菌株。经形态学和分子生... 为实现砂姜黑土地区秸秆资源化利用以及作物增产,本研究从该区小麦-玉米轮作土壤中筛选具有促生功能的纤维素降解菌株。通过羧甲基纤维素酶活(CMC)与吲哚乙酸(IAA)分泌量测定,筛选出1株具有高效降解纤维素的促生菌株。经形态学和分子生物学鉴定,该菌株为普沙根瘤菌(Rhizobium pusense),命名为X2。小麦秸秆降解和玉米盆栽初步试验结果显示,X2菌株经液态发酵15 d后小麦秸秆降解率为16.1%,较对照显著提升65.4%;接种该菌株后盆栽土壤中碱解氮含量较对照显著提高了72.7%,植株根系的平均直径、表面积以及地上部干物质量显著增加了22.0%、28.6%和33.3%。为进一步提高该菌株的活性,采用单因素试验对菌株的培养条件进行优化,结果表明,X2菌株在装液量为25 mL/250 mL、氮源为酵母粉、pH为6.0时生长和产IAA能力最优,产酶的最适pH为5.0。综上,所筛菌株X2具有秸秆降解和玉米促生能力,可在砂姜黑土地区为秸秆资源化利用提供新的微生物资源。 展开更多
关键词 砂姜黑土 普沙根瘤菌 秸秆促腐 作物促生 条件优化
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稻虾共作模式下龙虾品种和养殖密度对CH_(4)和N_(2)O排放的影响 被引量:9
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作者 罗加伟 钱开国 +7 位作者 徐博 李虹颖 刘少君 熊启中 李硕 孙瑞波 张朝春 叶新新 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1852-1859,共8页
为探究稻虾共作体系中不同龙虾品种和养殖密度对稻田温室气体排放的影响,本研究通过设置不同龙虾品种和养殖密度试验,采取密闭静态箱-气相色谱法研究稻虾共作对温室气体排放规律、排放量及综合增温潜势(GWP)的影响。结果表明:在整个稻... 为探究稻虾共作体系中不同龙虾品种和养殖密度对稻田温室气体排放的影响,本研究通过设置不同龙虾品种和养殖密度试验,采取密闭静态箱-气相色谱法研究稻虾共作对温室气体排放规律、排放量及综合增温潜势(GWP)的影响。结果表明:在整个稻虾共作期间,各处理CH_(4)和N_(2)O排放规律基本一致,均在拔节期出现排放高峰;CH_(4)累积排放量表现为DZ(水稻单作)>DA(水稻澳龙共作)>DD(水稻低密度克氏原螯虾共作)>DG(水稻高密度克氏原螯虾共作),而N_(2)O累积排放量表现为DG>DD>DA>DZ;GWP表现为DZ>DA>DD>DG,与DZ处理相比,DG、DD和DA处理GWP分别降低36.9%、30.7%和18.1%。土壤氧化还原电位、水体溶解氧、铵态氮、硝态氮与CH_(4)排放呈显著负相关(P<0.05),与N_(2)O排放呈显著正相关(P<0.05)。研究表明,稻虾共作降低稻田CH_(4)排放,增加N_(2)O排放,减少GWP,其中DG处理减缓GWP效果最好。在稻虾共作体系中,为了更有效降低稻田系统中温室气体的排放,需要考虑龙虾品种和养殖密度的选择。 展开更多
关键词 稻虾共作 温室气体 综合增温潜势 养殖密度
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不同分子量碳源对砂姜黑土磷素有效性和玉米磷吸收的影响 被引量:3
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作者 阳琴 徐博 +7 位作者 占丰瑞 赵华 李虹颖 熊启中 孙瑞波 李硕 张朝春 叶新新 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1001-1007,共7页
为探究不同分子量碳源对土壤磷有效性的影响,以安徽省典型砂姜黑土为供试土壤,通过盆栽种植玉米试验,开展了不同碳源(果糖、蔗糖、纤维素)对土壤中磷形态转化和玉米磷吸收影响的研究。结果表明:土壤Olsen-P含量随时间先增加后降低。在... 为探究不同分子量碳源对土壤磷有效性的影响,以安徽省典型砂姜黑土为供试土壤,通过盆栽种植玉米试验,开展了不同碳源(果糖、蔗糖、纤维素)对土壤中磷形态转化和玉米磷吸收影响的研究。结果表明:土壤Olsen-P含量随时间先增加后降低。在玉米间苗7 d后果糖处理Olsen-P含量最高,15 d后纤维素处理Olsen-P含量达最大值,90 d后,相比于对照、果糖和蔗糖处理,纤维素处理土壤Olsen-P含量显著增加了79.74%、54.03%和30.03%(P<0.05)。②玉米间苗90 d后,相较于对照处理,纤维素处理显著降低了Fe-P和Ca_(10)-P含量,增加了Ca_(8)-P含量,而对照、果糖和蔗糖处理的Ca_(2)-P含量无显著差异。与对照处理相比较,纤维素处理显著提高了活性有机磷(LOP)和中等活性有机磷(MLOP)含量,减少了中稳定性有机磷(MROP)含量。③纤维素处理增加了土壤可溶性有机碳(DOC)含量和磷酸酶活性,降低了土壤pH和交换性钙含量,这是土壤磷有效性增加的重要原因;④与对照、果糖和蔗糖处理相比,纤维素处理下玉米磷吸收量显著增加了46.20%、19.05%和19.28%。可见,与低分子量碳源(果糖和蔗糖)相比较,高分子量碳源(纤维素)提高土壤磷有效性和玉米磷吸收效果长效性更好。研究结果为指导农田生态系统中利用碳源调控土壤磷的转化和有效性提供了重要信息。 展开更多
关键词 碳源 分子量 磷有效性 磷形态 砂姜黑土 玉米 磷吸收量
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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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