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多样化轮作对土壤团聚体有机碳氮分布特征的影响 被引量:1
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作者 张斯佳 张建恒 +4 位作者 赵帅 杨杰 赵霡 由福英 王贵彦 《河北农业大学学报》 北大核心 2025年第1期1-8,共8页
为阐明多样化作物和小麦-玉米轮作对土壤团聚体稳定性及其有机碳和全氮分布特征,本研究基于2018-2022年田间定位试验,以冬小麦-夏玉米两熟(WM-WM)为对照,设置了春甘薯→冬小麦-夏玉米(SW-WM)、春大豆→冬小麦-夏玉米(SS-WM)和春花生→... 为阐明多样化作物和小麦-玉米轮作对土壤团聚体稳定性及其有机碳和全氮分布特征,本研究基于2018-2022年田间定位试验,以冬小麦-夏玉米两熟(WM-WM)为对照,设置了春甘薯→冬小麦-夏玉米(SW-WM)、春大豆→冬小麦-夏玉米(SS-WM)和春花生→冬小麦-夏玉米(SP-WM)3种轮作模式,2022年小麦成熟期采集各轮作模式下0~40 cm土层土壤,分析土壤有机碳和全氮含量及团聚体各粒级对有机碳和全氮累积的贡献。结果表明:3种轮作模式均提高了土壤0~10 cm和20~30 cm大团聚体(R_(>0.25))含量和团聚体稳定性,其中>2 mm和0.5~2 mm为优势粒级;SW-WM提高了深层土壤(20~40 cm)全氮含量和>0.5 mm(0~10 cm)和20~30 cm土层大团聚体有机碳含量(P≤0.05),SP-WM显著提高了>2 mm粒级有机碳含量(0~10 cm,20~30 cm)和10~20 cm土层大团聚体有机碳含量,SS-WM提高了深层土壤(20~40 cm)全氮含量和20~30 cm土层大团聚体有机碳含量(P≤0.05);各轮作模式均以大团聚体有机碳和全氮对碳氮积累的贡献为主。华北平原花生、甘薯和大豆多样化作物与小麦-玉米轮作提高了土壤大团聚体含量,增加了团聚体稳定性和大团聚体有机碳和全氮积累量,对改善土壤碳氮环境具有重要作用,花生与小麦-玉米轮作对土壤团聚体有机碳和全氮积累的轮作效应大于甘薯和大豆。 展开更多
关键词 多样化作物轮作 土壤团聚体 土壤有机碳 土壤全氮 碳氮积累
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不同滴灌量对冬小麦产量和水氮利用及土壤细菌多样性的调控研究
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作者 王培烨 何繁 +1 位作者 李莉威 王贵彦 《河北农业大学学报》 2025年第4期38-46,共9页
为阐明不同滴灌量对冬小麦产量、水氮利用效率及土壤微生物特性的调控机理,本研究基于2022—2024年3个不同滴灌量(冬小麦主要生育时期土壤含水量保持在田间持水量的85%(W1)、75%(W2)、65%(W3))的田间试验,系统分析了冬小麦氮素积累转运... 为阐明不同滴灌量对冬小麦产量、水氮利用效率及土壤微生物特性的调控机理,本研究基于2022—2024年3个不同滴灌量(冬小麦主要生育时期土壤含水量保持在田间持水量的85%(W1)、75%(W2)、65%(W3))的田间试验,系统分析了冬小麦氮素积累转运、干物质量与产量形成、水氮利用效率及根际土壤细菌多样性与氮循环功能基因相对丰度。结果表明:W2处理可促进冬小麦氮素积累量、花后营养器官氮素转运量及对籽粒贡献率,增加了干物质积累量,提高了籽粒产量(2022—2024年间,W2处理较W1分别提高了3.3%和1.8%,较W3分别提高了9.2%和12.8%);水分利用效率(WUE)和氮肥偏生产力(NPFP)在W2处理下表现最佳,W2的WUE较W1和W3分别提高11.5%和9.8%,NPFP提高8.7%和15.2%(2023—2024);W2处理根际土壤细菌群落α-多样性最高,其中Nitrification与Anammox基因相对丰度显著高于其他处理,有利于氮素转化与吸收。综上,冬小麦主要生育时期土壤含水量保持在田间持水量的75%(W2)时,可以较好地调控植株氮素转运、干物质积累及土壤微生物功能,有利于实现产量与水氮利用效率的协同优化。 展开更多
关键词 滴灌 冬小麦 水分利用效率 微生物多样性 氮循环功能基因
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基于称重式蒸渗池的黑龙港地区冬小麦作物系数的本地化优化
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作者 张子怡 孙旭光 +5 位作者 景翠姣 党红凯 谷利敏 段巍巍 李科江 甄文超 《河北农业大学学报》 2025年第4期108-117,共10页
明确黑龙港地区冬小麦的需水特性是实现精准灌溉、提高水分利用效率和产量的基础。基于2022—2024年自动气象站观测数据,结合FAO-56 Penman-Monteith(PM)模型计算参考作物蒸散量(ET0),本研究采用FAO-56推荐的单作物系数法,对冬小麦不同... 明确黑龙港地区冬小麦的需水特性是实现精准灌溉、提高水分利用效率和产量的基础。基于2022—2024年自动气象站观测数据,结合FAO-56 Penman-Monteith(PM)模型计算参考作物蒸散量(ET0),本研究采用FAO-56推荐的单作物系数法,对冬小麦不同生育阶段的实际蒸散量(ET_(c))和作物系数(K_(c))进行了计算与校正,并分析了其时序变化规律。模型精度通过决定系数(R^(2))、均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)进行评估。结果表明:冬小麦在初始、生育中期和末期的实测作物系数分别为0.39、1.26和0.38,校正后分别为0.56、1.30和0.31。基于修正前后的K_(c)值所估算的ETc与大型称重式蒸渗仪实测结果进行对比,R²分别为0.47和0.75,RMSE分别为0.81、0.47 mm/d,MAE分别为3.45、3.08 mm/d。研究明确了冬小麦在不同生育期的K_(c)取值范围,验证了单作物系数法在黑龙港地区的适用性,为制定科学合理的灌溉制度和实现作物耗水的精准管理提供了理论依据。 展开更多
关键词 冬小麦 单作物系数 蒸散量 蒸渗仪 黑龙港地区
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海河平原冬小麦抗倒伏性状演变与高产稳产栽培群体构建
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作者 黄学郡 于洋 +3 位作者 杜瑞瑞 李振磊 刘小利 王彦东 《河北农业大学学报》 2025年第4期118-126,共9页
抗倒伏能力是冬小麦高产稳产栽培群体构建的关键,海河平原作为我国冬小麦主产区,其品种经历了多次更替。为明确品种更替过程中抗倒伏能力的演变,本研究选择海河平原近70年来的30个主栽冬小麦品种,研究了品种更替过程中小麦抗倒伏性状的... 抗倒伏能力是冬小麦高产稳产栽培群体构建的关键,海河平原作为我国冬小麦主产区,其品种经历了多次更替。为明确品种更替过程中抗倒伏能力的演变,本研究选择海河平原近70年来的30个主栽冬小麦品种,研究了品种更替过程中小麦抗倒伏性状的演变,及其与产量的关系。结果表明:与早期品种相比,现代品种的株高和重心高度显著降低了35.9%和31.1%,茎粗显著增加了25%,壁厚增加了60%,茎秆抗折力增加了93.3%。纤维素、半纤维素和木质素分别提高了74.4%、81.2%和76.8%。小麦的产量显著提升了132.0%,其中,千粒重增加了19.6%,穗粒数在1950s至1970s期间增加明显,1970s后保持相对稳定,穗数降低了28.0%。因此,海河平原冬小麦品种更替过程中,抗倒伏能力提升为产量增长提供了保障,良好的抗倒伏性状是小麦产量增加和大面积推广的关键。本研究结果为海河平原冬小麦品种的选育与群体优化提供了理论依据。 展开更多
关键词 海河平原 冬小麦 品种更替 抗倒伏性状 群体构建
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水氮耦合效应下小麦叶片氮素营养指数的高光谱监测研究
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作者 赵帅 杨晓楠 +6 位作者 李莉威 张斯佳 杨杰 赵霡 由福英 何繁 王贵彦 《河北农业大学学报》 2025年第4期29-37,共9页
利用高光谱遥感技术快速无损地获取小麦氮素营养指数(NNI),可以为诊断小麦叶片氮素状态提供科学理论依据。基于水氮耦合试验,利用地物高光谱仪获取小麦主要生育期高光谱数据,采用相关性和双因素方差分析筛选小麦氮素植被指数,研究氮素... 利用高光谱遥感技术快速无损地获取小麦氮素营养指数(NNI),可以为诊断小麦叶片氮素状态提供科学理论依据。基于水氮耦合试验,利用地物高光谱仪获取小麦主要生育期高光谱数据,采用相关性和双因素方差分析筛选小麦氮素植被指数,研究氮素植被指数对水氮耦合的响应特征,利用偏最小二乘模型构建减弱水氮耦合效应的小麦氮素营养指数最优监测模型。结果表明:NNI随施氮量的增加而增加,拔节期NNI受水氮耦合影响显著(P<0.05),增强型植被指数(EVI)、优化土壤调节植被指数(OSAVI)受水氮耦合影响较低,且与NNI相关性较强。基于EVI和OSAVI融合归一化水指数(NDWI_(1640))构建了氮素营养指数监测模型。经验证,模型具有较高的稳定性和监测精度,建模集拔节期模型精度R^(2)=0.83、均方根误差RMSE=0.05,开花期R^(2)=0.74,RMSE=0.05;验证集拔节期R^(2)=0.88、RMSE=0.04;开花期R^(2)=0.81,RMSE=0.04。因此,融合水氮植被指数构建的氮素营养指数监测模型可有效降低水氮耦合对植被指数的混淆作用,提高小麦NNI监测精度,结果可为华北平原遥感诊断小麦氮素盈缺状况与施肥决策提供技术支撑。 展开更多
关键词 小麦 高光谱 NNI 水氮耦合 植被指数
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海河平原冬小麦主栽品种的源库特征及协同演化分析
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作者 王涛 于洋 +2 位作者 杜瑞瑞 甄文超 王彦东 《河北农业大学学报》 2025年第4期9-20,共12页
为探究海河平原冬小麦主栽品种更替过程中源库特征的演变及协调机制,本研究以1950—2020年间的25个主栽品种为研究对象,通过大田试验解析源库特征、源库关系的协调演化及其对产量的影响。结果表明:在源方面,主栽品种的更替显著提高了顶... 为探究海河平原冬小麦主栽品种更替过程中源库特征的演变及协调机制,本研究以1950—2020年间的25个主栽品种为研究对象,通过大田试验解析源库特征、源库关系的协调演化及其对产量的影响。结果表明:在源方面,主栽品种的更替显著提高了顶三叶的叶面积与旗叶净光合速率,叶绿素含量的稳定时间延长了5~7 d,显著增加了源强;在库方面,冬小麦单位面积的粒数从1950s的17701粒/m^(2)增加到2020s的20336粒/m^(2),灌浆速率也显著提升,使库强提高了96.31%;收获指数与穗指数均显著提高,源库关系表现出“源大库大”或“源大库小”特征。综上,冬小麦品种更替通过提升源强和库强,协调源库关系,实现产量提升,为海河平原冬小麦的育种选优与高效栽培管理提供了重要的理论依据。 展开更多
关键词 小麦品种更替 源库关系 收获指数 光合特性
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