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长期增施有机肥对土壤物理特征、微生物生物量碳氮及土壤酶活性的影响
1
作者 杨永辉 张运红 +5 位作者 高翠民 刘昊 潘晓莹 何方 韩伟锋 武继承 《干旱地区农业研究》 北大核心 2025年第3期107-115,共9页
增施有机肥对改善土壤结构、提高土壤保水保肥能力,提升微生物活性和土壤质量均具有重要作用,但长期增施有机肥对土壤物理特性、水分参数、微生物特性及其相互关系尚不清楚,需要系统研究以确定长期施用有机肥对于土壤理化特性及其生物... 增施有机肥对改善土壤结构、提高土壤保水保肥能力,提升微生物活性和土壤质量均具有重要作用,但长期增施有机肥对土壤物理特性、水分参数、微生物特性及其相互关系尚不清楚,需要系统研究以确定长期施用有机肥对于土壤理化特性及其生物特性的综合作用效果。本研究在河南省节水农业禹州试验基地开展长期定位试验(2006年小麦播种时开始),采用CT扫描技术定量分析长期施用有机肥(腐熟鸡粪750 kg·hm^(-2))对0~40 cm土层土壤孔隙的影响,同时测定分析0~10 cm土层的土壤团粒结构、土壤水分参数及微生物生物量碳氮和土壤酶活性等指标。结果表明:随着土壤团聚体粒级的减小,不同施肥措施的土壤团聚体含量表现为逐渐增加的趋势。与单施化肥相比,增施有机肥的>0.5 mm粒级的团聚体含量提高了70.1%,0.25~0.5 mm和<0.25 mm粒级的团聚体含量分别减少了34.2%和26.5%;增施有机肥提高了水稳性大团聚体含量和团聚体平均重量直径,提高了土壤结构稳定性。随土层的加深,土壤孔隙数目呈现逐渐增加的趋势,土壤孔隙度则表现为逐渐降低的趋势,土壤孔隙成圆率则表现为逐渐增加再降低的趋势。长期增施有机肥提高了0~100 mm、200~250 mm和250~300 mm土层的孔隙数目,0~100 mm、150~200 mm和250~400 mm土层的土壤孔隙度以及0~150 mm和155~200 mm土层的孔隙成圆率;长期增施有机肥可提高土壤饱和导水率、土壤持水能力、供水能力、田间持水量及有效水含量,且提高了小麦不同生育时期的土壤微生物生物量碳和氮、土壤蔗糖酶、纤维素酶、脲酶及蛋白酶活性。综上所述,长期增施有机肥改善了土壤理化性质、提高了土壤结构稳定性和土壤水分参数,同时提高了微生物活性和土壤酶活性。 展开更多
关键词 有机肥 土壤结构 土壤有机碳 土壤水分参数 土壤微生物生物量碳氮 土壤酶活性
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腐殖酸对小麦幼苗生长及抗旱性的影响
2
作者 张运红 任子雯 +4 位作者 毛家伟 杨永辉 高翠民 韩伟锋 刘小奇 《浙江农业科学》 2025年第4期885-892,共8页
采用水培法,通过聚乙二醇模拟干旱,研究了喷施不同腐殖酸对小麦幼苗生长及抗旱性的影响。利用主成分分析法构建小麦幼苗的综合指标,用于评价腐殖酸促进小麦幼苗生长和提高抗旱性的效果,以期筛选出高活性腐殖酸产品。结果表明,正常生长... 采用水培法,通过聚乙二醇模拟干旱,研究了喷施不同腐殖酸对小麦幼苗生长及抗旱性的影响。利用主成分分析法构建小麦幼苗的综合指标,用于评价腐殖酸促进小麦幼苗生长和提高抗旱性的效果,以期筛选出高活性腐殖酸产品。结果表明,正常生长条件下,F8、F4和F5处理小麦幼苗综合得分最高、长势较好,其中F8处理的小麦地下部鲜重显著高于CK,增幅为24.3%;F5和F8处理的叶绿素b含量也显著增加。干旱胁迫下,F3处理的小麦苗长和地下部鲜重显著高于CK2,增幅分别为15.4%和10.3%;F4处理的小麦地下部鲜重和CAT活性较CK2分别显著增加12.5%和4.1%;F5处理的脯氨酸含量则较CK2处理显著降低72.6%。主成分分析结果显示,F8、F4和F5处理促进小麦生长效果较好,F3、F4和F5处理缓解小麦干旱胁迫效果较好。本试验条件下,10种腐殖酸中,以F4和F5施用效果最佳。 展开更多
关键词 腐殖酸 小麦 幼苗生长 抗旱性 主成分分析
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补灌条件下增施有机肥对小麦-玉米产量及水分利用效率的影响
3
作者 潘晓莹 武继承 +4 位作者 徐祺豪 王越 杨永辉 高翠民 何方 《节水灌溉》 北大核心 2024年第11期24-30,38,共8页
探讨补灌条件下增施有机肥对小麦、玉米产量、耗水量和水分利用效率的影响,为豫中补灌区合理利用水肥资源、小麦-玉米高产高效生产提供理论依据和技术支撑。2018-2020年进行田间定位试验,设3个灌水水平:不灌溉(W0),补灌1次(W1)(拔节期)... 探讨补灌条件下增施有机肥对小麦、玉米产量、耗水量和水分利用效率的影响,为豫中补灌区合理利用水肥资源、小麦-玉米高产高效生产提供理论依据和技术支撑。2018-2020年进行田间定位试验,设3个灌水水平:不灌溉(W0),补灌1次(W1)(拔节期)、补灌2次(W2)(拔节期,抽穗-扬花期),每次灌水450 m^(3)/hm^(2)。设5个施肥模式:不施肥(N0)、纯氮210 kg/hm^(2)(N1)、纯氮300 kg/hm^(2)(N2)、纯氮210 kg/hm^(2)+有机肥1 500 kg/hm^(2)(N3)、纯氮300 kg/hm^(2)+有机肥1 500 kg/hm^(2)(N4)。(1)连续2 a灌水措施(W)、施肥模式(N)和灌水×施肥交互作用对小麦、玉米产量和全生育期耗水量均具有极显著影响,且低氮(N1)条件下增施有机肥有利于提高小麦、玉米产量和水分利用效率,其中小麦产量增加了1.75%~17.11%,玉米产量增加了2.42%~12.66%。(2)连续2 a 3种灌水水平条件下,N0处理小麦、玉米产量和水分利用效率低于或显著低于其他处理。(3)2019年小麦、玉米产量均以W1N4最高,分别为11 865.53 kg/hm^(2)和11 662.82 kg/hm^(2);2020年W2N4小麦处理产量最高,W1N3处理玉米产量最高。(4)小麦全生育期耗水量差异显著,连续2 a补灌2次处理的小麦、玉米全生育期耗水量均高于不灌溉相应处理。(5)2019年小麦、玉米水分利用效率均以W2N0最低,2020年W1N0小麦水分利用效率处理最低,W2N0处理次之,W2N0处理玉米水分利用效率最低。补灌或增施有机肥对小麦、玉米产量具有极显著影响,对小麦、玉米水分利用效率有一定积极影响。豫中补灌区推荐适宜小麦-玉米灌溉施肥模式为:小麦、玉米拔节期各补灌1次,施用纯氮300 kg/hm^(2)+有机肥1 500 kg/hm^(2)(氮肥底追比为底施∶拔节肥=7∶3)。 展开更多
关键词 补灌 有机肥 小麦-玉米 水分利用效率
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水氮运筹对玉米产量及水氮利用效率的影响 被引量：11
4
作者 高翠民 丁晋利 +4 位作者 张洁梅 姜玉琴 何方 杨永辉 武继承 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期44-51,共8页
【目的】确定适合豫北灌溉区玉米的高产高效和节水增效的水氮运筹模式。【方法】采用随机区组设计实施了为期3 a田间定位试验,试验设置3个灌水量:灌0水(A1),灌2水(A2)和灌3水(A3);2个氮肥运筹:B1:基肥(70%)+小喇叭口期(20%)+灌浆期(10%)... 【目的】确定适合豫北灌溉区玉米的高产高效和节水增效的水氮运筹模式。【方法】采用随机区组设计实施了为期3 a田间定位试验,试验设置3个灌水量:灌0水(A1),灌2水(A2)和灌3水(A3);2个氮肥运筹:B1:基肥(70%)+小喇叭口期(20%)+灌浆期(10%),B2:基肥(60%)+小喇叭口期(25%)+灌浆期(15%),共6个处理,并分析灌水次数和氮肥运筹对玉米产量和水氮利用效率的影响。【结果】灌水次数(A)和氮肥运筹(B)对玉米产量、水分利用效率(WUE)、灌水利用效率(IWUE)和氮肥偏生产力(NPFP)的影响均极显著,而A×B交互作用对其没有显著影响。2017年和2019年玉米产量、WUE和NPFP的变化规律为A3B2处理>A2B2处理>A3B1处理>A2B1处理>A1B2处理>A1B1处理;而2018年玉米产量和NPFP为A3B2处理>A3B1处理>A2B2处理>A2B1处理>A1B2处理>A1B1处理,WUE为A3B2处理>A3B1处理>A2B2处理>A1B2处理>A1B1处理>A2B1处理,且2017—2019年A3B1处理玉米产量、WUE和NPFP与A2B2处理间没有显著性差异。与对照(A1B2处理)相比,2017—2019年A3B2处理玉米产量、WUE和NPFP分别增加20.2%~39.6%、4.8%~10.9%和20.2%~39.6%。2017—2019年玉米IWUE均随着灌水次数的增加而降低,其中均以A2B2处理最高,较A3B2处理增加30.2%~91.9%。此外,2017—2019年A2B2处理玉米产量和NPFP显著高于A1B2处理,分别增加11.3%~21.1%和11.3%~21.2%。【结论】A3B2处理为豫北灌区玉米最佳高产高效模式,A2B2处理为豫北灌区玉米最佳节水增效模式。 展开更多
关键词 水氮运筹 玉米 产量 水分利用效率 氮肥偏生产力
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不同灌溉方式氢、氧同位素分布与夏玉米水分利用特征 被引量：4
5
作者 杨永辉 邬佳宾 +4 位作者 武继承 杨先明 高翠民 潘晓莹 何方 《节水灌溉》 北大核心 2023年第1期71-77,85,共8页
利用氢氧稳定同位素示踪法,研究了人工控水条件下小白龙常规灌溉(X)与滴灌(D)不同灌水量(X1、D1:15 mm;X2、D2:30 mm;X3、D3:45 mm)夏玉米土壤水稳定同位素分布特征,以及土壤耗水量、光合作用及水分利用特征。结果表明:随生育期的推进,... 利用氢氧稳定同位素示踪法,研究了人工控水条件下小白龙常规灌溉(X)与滴灌(D)不同灌水量(X1、D1:15 mm;X2、D2:30 mm;X3、D3:45 mm)夏玉米土壤水稳定同位素分布特征,以及土壤耗水量、光合作用及水分利用特征。结果表明:随生育期的推进,根系吸水逐渐加深。在拔节期,均以0~20 cm土层的水分贡献率最大,达60%以上。在D1和D2条件下,60~80 cm和20~40 cm土层的贡献率分别占21.4%和23.8%。到灌浆期,与常规灌溉相比,滴灌条件下更利于促进根系对40 cm以下土层水分的利用,从而减少水分的无效蒸发。随生育期的推进与灌水量的增加,玉米的日耗水量明显增加,滴灌低于传统灌溉。与常规灌溉相比,滴灌D2处理更利于提高玉米光合速率、蒸腾速率、气孔导度及叶片水分利用效率。此外,滴灌处理明显提高了收获期玉米的生物量。最终,与常规灌溉相比,滴灌降低了玉米总的耗水量,产量提高了5.3%~21.7%和水分利用效率提高了9.2%~26.8%,均以D2处理最高。相关分析表明:玉米拔节期20~40 cm和灌浆期60~80 cm土层水分更利于促进玉米产量的提高,而拔节期60~80 cm和80~100 cm土层的水分更利于促进玉米水分利用效率的提高。 展开更多
关键词 滴灌 灌溉方式 控制灌水 稳定氢氧同位素 水分贡献率 水分运移 夏玉米 水分利用效率
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不同灌溉方式下氢、氧同位素分布与小麦水分利用特征 被引量：1
6
作者 杨永辉 邬佳宾 +4 位作者 武继承 杨先明 高翠民 潘晓莹 何方 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2023年第3期260-267,共8页
[目的]探明不同灌溉方式对小麦水分利用的贡献率及小麦根系吸水规律,可为合理应用灌溉用水提供科学依据。[方法]利用稳定氢氧同位素示踪法,研究了防雨棚条件下常规灌溉(X)与滴灌(D)不同灌水量条件下(X_(1),D_(1)∶15 mm;X_(2),D_(2)∶30... [目的]探明不同灌溉方式对小麦水分利用的贡献率及小麦根系吸水规律,可为合理应用灌溉用水提供科学依据。[方法]利用稳定氢氧同位素示踪法,研究了防雨棚条件下常规灌溉(X)与滴灌(D)不同灌水量条件下(X_(1),D_(1)∶15 mm;X_(2),D_(2)∶30 mm;X_(3),D_(3)∶45 mm)冬小麦生长期间土壤水稳定同位素变化特征,以及土壤耗水强度、光合生理特征及水分利用特征。[结果]随小麦生育期的推进,根系吸水逐渐加深。在拔节期小麦主要利用0-20 cm深度的土壤水;在抽穗期X_(2),D_(1)和D_(2)处理主要利用了0-20 cm土层的水分,但X_(1)处理主要利用了60-80 cm土层的水分,占53.9%,X_(3)处理主要利用了40-60 cm土层的水分,占77.0%。而D_(3)处理主要利用了0-60 cm土层的水分,占80.0%;到灌浆期,X_(1)和X_(2)处理主要利用了0-60 cm土层的水分,分别占86.2%和90.6%,而X_(3)处理主要利用了40-60 cm土层的水分,占73.9%。而D_(1)和D_(2)处理不同土层的水分利用比例较均匀,分别介于7.1%~27.8%和13.0%~38.2%之间。D_(3)处理主要利用了20-40 cm土层的水分,占51.0%。除抽穗-灌浆期中水处理(D_(2))及灌浆-收获期高水处理(D_(3))外,滴灌均有效降低了小麦的日耗水量。与常规灌溉相比,滴灌D_(2)和D_(3)处理更利于提高小麦的光合速率和叶片水分利用效率。此外,滴灌处理在小麦抽穗期和收获期均有效提高了小麦的生物量。最终,滴灌较常规耕作小麦产量提高了21.6%~28.0%和水分利用效率提高了24.4%~36.7%,均以D2处理最高。相关分析表明:小麦生长过程中,抽穗期0-20 cm土层水分贡献率和灌浆期80-100 cm土层的水分贡献率的提高对于其产量与水分利用效率的提高更为有利。[结论]滴灌更利于提供均匀的水分供给作物,同时减少水分无效蒸发,提高作物产量和水分利用率。 展开更多
关键词 滴灌 稳定氢氧同位素 水分运移 冬小麦 水分利用
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