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CERN分布式土壤样品长期保存系统的构建
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作者 郭志英 潘恺 +16 位作者 宋歌 王昌昆 施建平 解宪丽 刘杰 王小亮 吴瑞俊 郑立臣 汪金舫 田振荣 刘素萍 郝翔翔 况福虹 樊博 刘晓利 程一松 潘贤章 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1469-1478,共10页
长期保存的土壤样品是国家科技基础支撑条件的重要组成部分,对于土壤及环境长期变化研究和科学数据开放共享等具有重要价值。近年来,随着我国对农业和生态环境科技投入的不断增长,土壤调查强度逐步增大,土壤样品积累速度明显加快,因此,... 长期保存的土壤样品是国家科技基础支撑条件的重要组成部分,对于土壤及环境长期变化研究和科学数据开放共享等具有重要价值。近年来,随着我国对农业和生态环境科技投入的不断增长,土壤调查强度逐步增大,土壤样品积累速度明显加快,因此,亟需相关的标准规范来指导土壤样品的长期保存。在国家标准《土壤质量土壤样品长期和短期保存指南》(GB/T 32722—2016)的基础上,结合“十三五”期间CERN分布式土壤样品长期保存系统建设经验,本文对土壤样品保存管理策略、土壤样品保存条件要求和土壤样品信息管理系统进行了介绍,以期为我国土壤样品长期标准化保存,以及第三次全国土壤普查样品库建设提供参考。 展开更多
关键词 土壤保存 土壤样品管理 土壤样品编码 保存条件 土壤长期监测
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中国设施种植土壤可持续利用的难点与应对策略 被引量:4
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作者 董金龙 徐烨红 +8 位作者 全智 尹义蕾 赵云云 徐乔 田康 黄斌 蔡祖聪 马艳 段增强 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1467-1480,共14页
中国设施种植大多采用中低端装备土壤栽培模式,具有高投入、高产出和高强度利用的特点。截至2021年,设施播种面积在267万hm2左右,占全球设施总面积80%以上。但长期设施种植导致土壤质量下降,诱发面源污染加剧、温室气体排放增加、农产... 中国设施种植大多采用中低端装备土壤栽培模式,具有高投入、高产出和高强度利用的特点。截至2021年,设施播种面积在267万hm2左右,占全球设施总面积80%以上。但长期设施种植导致土壤质量下降,诱发面源污染加剧、温室气体排放增加、农产品产量和质量下降等诸多问题。本文聚焦设施种植土壤,总结分析了中国设施土壤可持续利用的难点,主要表现为:土壤养分失衡、环境质量下降、农产品产量和质量降低、设施农用地管理制度不健全等。设施种植可持续利用难题主要归因于:装备水平落后导致设施微环境和土壤养分供应调控不精准、施肥不合理和作物种类单一诱发土壤连作障碍、设施农用地管理制度革新动力不足导致土壤管理技术集成创新缓慢等。本文围绕设施土壤可持续利用提出了7项应对策略:建设期耕作层构建、休闲期土壤改良、设施微环境调控、投入品管控、轮作模式构建、作物抗逆调控以及设施农用地管理制度优化,旨在为小农中低端装备条件下设施土壤可持续利用提供研究思路和科学依据。 展开更多
关键词 温室大棚 设施土壤 土壤连作障碍 土壤质量 设施农用地管理
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测定土壤氨基糖和氨基酸手性异构体中氮同位素比值的气相色谱/质谱方法 被引量:14
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作者 何红波 张威 +2 位作者 解宏图 侯松嵋 张旭东 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期289-298,共10页
建立了利用活性碳源和15N-NH4+培养-气相色谱/质谱联机测定土壤氨基糖和氨基酸手性异构体15N富集比值的方法,从而可有效区分土壤中原有的和利用外源氮素新合成的氨基化合物。在活性底物存在下,外加同位素氮素被迅速同化并合成氨基化合物... 建立了利用活性碳源和15N-NH4+培养-气相色谱/质谱联机测定土壤氨基糖和氨基酸手性异构体15N富集比值的方法,从而可有效区分土壤中原有的和利用外源氮素新合成的氨基化合物。在活性底物存在下,外加同位素氮素被迅速同化并合成氨基化合物,因而利用质谱技术可检测到同位素峰的强度变化。由于氨基糖和中性及酸性氨基酸分子中只有一个N原子,15N富集度可通过同位素峰(F+1)与母峰F相对强度的比值计算;但碱性氨基酸赖氨酸的质谱碎片m/z 439含有两个N原子,15N富集度应利用m/z 441(F+2)的相对强度的变化计算。15N在目标化合物中的富集程度用原子百分超(APE)评价,D-氨基酸的APE还需进一步利用水解诱导的外消旋化系数(HIR%)校正。APE值可反映氨基化合物的循环速率大小,是研究土壤氮素动态变化的有力工具。 展开更多
关键词 15N培养 质谱 原子百分超 氨基糖 氨基酸手性异构体 土壤
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葡萄糖和不同数量氮素供给对黑土氨基糖动态的影响 被引量:22
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作者 何红波 李晓波 +5 位作者 张威 丁雪丽 解宏图 刘宁 张旭东 李丽君 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期760-766,共7页
通过室内培养实验探讨了葡萄糖及不同数量的NH4+施入对土壤中三种氨基糖(氨基葡萄糖、氨基半乳糖和胞壁酸)动态的影响,同时利用氨基葡萄糖和胞壁酸的比值探讨了微生物在养分固持过程中的相对贡献。结果表明,土壤氨基糖数量受到外加碳源... 通过室内培养实验探讨了葡萄糖及不同数量的NH4+施入对土壤中三种氨基糖(氨基葡萄糖、氨基半乳糖和胞壁酸)动态的影响,同时利用氨基葡萄糖和胞壁酸的比值探讨了微生物在养分固持过程中的相对贡献。结果表明,土壤氨基糖数量受到外加碳源和养分的显著影响,且其变化各有特征。胞壁酸受养分影响最为显著,可在一定程度上调节并平衡碳氮元素的供给与需求;氨基葡萄糖稳定性高于胞壁酸,但在碳源极度缺乏时也可分解;养分状况对氨基半乳糖的影响并不显著。碳源是促进土壤微生物氮素固持的关键因子,在活性碳源存在下,相对丰富的氮素供给有利于细菌的快速生长,而碳源相对充足时则有利于真菌的快速增殖。 展开更多
关键词 氨基糖 葡萄糖 铵态氮 黑土 微生物活性
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无机氮素加入量对玉米秸秆分解过程中棕壤氨基糖含量的影响 被引量:11
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作者 丁雪丽 何红波 +1 位作者 张彬 张旭东 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期665-671,共7页
作物秸秆还田作为一种调控土壤养分循环、减少氮肥损失、维持和提高土壤有机质水平的有力措施,越来越受到人们的重视。还田的秸秆是微生物的碳源和能源,常导致土壤微生物量迅速增加,相应的微生物死亡率和微生物残体积累量也提高。
关键词 氨基糖 无机氮素 玉米秸秆 土壤有机质
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尿素向氨基糖的转化以及对土壤氨基糖库动态的影响 被引量:6
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作者 李晓波 张威 +4 位作者 田秋香 吕慧捷 丁雪丽 何红波 张旭东 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1189-1195,共7页
采用13CO(NH2)2为底物进行黑土培养实验,利用气相色谱/质谱技术测定土壤中三种氨基糖含量以及同位素富集比例,根据其微生物标识物作用探讨土壤中不同微生物群落对于尿素碳的同化利用特征及黑土氨基糖库对于尿素添加的响应。研究结果表明... 采用13CO(NH2)2为底物进行黑土培养实验,利用气相色谱/质谱技术测定土壤中三种氨基糖含量以及同位素富集比例,根据其微生物标识物作用探讨土壤中不同微生物群落对于尿素碳的同化利用特征及黑土氨基糖库对于尿素添加的响应。研究结果表明,尿素碳可以被土壤微生物同化利用,但是可利用性显著低于葡萄糖。氨基葡萄糖中13C富集比例显著高于胞壁酸,表明真菌对尿素碳的同化能力高于细菌。尿素添加使土壤有机碳含量有所下降,同时土壤氨基糖总量及其与有机碳的相对比例也显著降低,说明在碳源严重受限条件下,氨基糖可被优先分解利用以补充碳源供给。胞壁酸含量虽低,但其调节并平衡碳氮元素供给与需求的能力较强;氨基葡萄糖稳定性高于胞壁酸,但在碳源缺乏时也可部分分解。土壤氨基糖的动态与土壤碳氮的可利用性及其耦合作用密切相关,在平衡土壤碳氮需求方面具有一定的调节作用。 展开更多
关键词 尿素碳 氨基糖 转化 微生物利用 黑土
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添加NBPT/DMPP/CP的高效稳定性尿素在黑土和褐土中的施用效应 被引量:9
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作者 李学红 李东坡 +7 位作者 武志杰 崔磊 肖富容 张可 李永华 郑野 张金明 崔永坤 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期957-968,共12页
【目的】研究添加脲酶/硝化抑制剂的高效稳定性尿素在黑土和褐土中的作用效果,为科学合理选择抑制剂提供科学依据。【方法】以春玉米为试材,采用东北典型的黑土和褐土进行盆栽试验。供试抑制剂包括N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)、3,4-二甲... 【目的】研究添加脲酶/硝化抑制剂的高效稳定性尿素在黑土和褐土中的作用效果,为科学合理选择抑制剂提供科学依据。【方法】以春玉米为试材,采用东北典型的黑土和褐土进行盆栽试验。供试抑制剂包括N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)、3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)、2-氯-6(三氯甲基)-吡啶(CP)。试验设不施氮肥(U0)、施普通尿素(U),和在尿素中添加NBPT、DMPP、CP、NBPT+DMPP、NBPT+CP、DMPP+CP,共8个处理。在玉米苗期、大喇叭口期、灌浆期、成熟期取样,测定土壤尿素态氮、NH^(+)_(4)-N和NO_(3)^(-)-N含量,计算硝化抑制率,玉米抽雄吐丝后测定棒三叶叶面积和叶绿素含量,收获后测定玉米生物量、氮素含量等指标。【结果】1)与普通尿素(U)相比,黑土上添加NBPT+DMPP、NBPT+CP处理玉米苗期土壤中NH^(+)_(4)-N含量分别提高1.32、0.96倍,NO_(3)^(-)-N含量分别降低1.35、1.04倍,玉米叶面积增加,叶片叶绿素含量增高。褐土中,添加DMPP+CP处理在玉米苗期土壤NH^(+)_(4)-N含量提高3.09倍,NO_(3)^(-)-N含量降低1.49倍,玉米叶绿素含量提高1.61倍,显著高于对照和单一抑制剂处理。2)在黑土中,与普通尿素相比,添加NBPT+DMPP、NBPT+CP处理的玉米籽粒产量分别增加1.64和2.18倍;氮素表观利用率分别提高3.02和3.34倍,高于其他处理。褐土添加DMPP+CP处理的籽粒产量增加1.41倍,氮素表观利用率提高4.98倍,高于其他处理。【结论】在黑土中,尿素配施NBPT+DMPP、NBPT+CP可以有效抑制NH^(+)_(4)-N向NO_(3)^(-)-N的转化,增加玉米氮素吸收量,提高氮肥利用率,从而获得较高的产量,是黑土栽培玉米施用氮肥的最佳选择。褐土中,DMPP+CP的硝化抑制率显著高于添加单一抑制剂,有效抑制铵态氮的硝化作用,减少氮素损失,增加玉米氮素吸收量,从而使玉米高产,因此,添加DMPP+CP是制备褐土玉米专用高效稳定性尿素的最好选择。 展开更多
关键词 硝化抑制剂 脲酶抑制剂 尿素 铵态氮 硝态氮 氮肥利用率 玉米产量
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玉米秸秆炭与炭化温度和时间的关系 被引量:3
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作者 牛明芬 刘欢 +1 位作者 张玉兰 周建宇 《安徽农业科学》 CAS 2016年第12期25-27,共3页
[目的]筛选出最适宜炭化温度和时间条件下的生物炭。[方法]以玉米秸秆为生物质炭制作原料,对比研究不同炭化温度(350、450、550℃)和时间(1.5、2.0、2.5 h)制备的玉米秸秆炭的p H、电导率等特性及有机质、氮、磷、钾等元素含量及其间的... [目的]筛选出最适宜炭化温度和时间条件下的生物炭。[方法]以玉米秸秆为生物质炭制作原料,对比研究不同炭化温度(350、450、550℃)和时间(1.5、2.0、2.5 h)制备的玉米秸秆炭的p H、电导率等特性及有机质、氮、磷、钾等元素含量及其间的相互关系。[结果]玉米秸秆炭有机质含量随炭化温度的升高和时间的延长而降低[62.23%(350℃)>48.52%(450℃)>35.78%(550℃)];在350℃炭化温度下p H随着时间的延长而增大,450和550℃炭化温度下p H基本保持在10左右;电导率随炭化温度和炭化温度的变化不明显,炭化温度350℃对玉米秸秆炭电导率的影响相对较大。玉米秸秆炭中速效钾含量随着温度的升高和时间的延长逐渐增加,全氮和碱解氮则相反,速效磷含量较高,表现出574.53 mg/kg(450℃)>493.75 mg/kg(350℃)>283.98 mg/kg(550℃)的变化趋势。[结论]350℃(2.5 h)和450℃(2.0 h)制备的玉米秸秆炭的农业利用预期效应较好,农业价值较高。 展开更多
关键词 玉米秸秆 生物炭 炭化温度 炭化时间
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包膜与稳定性氮肥改善棕壤理化和生物学肥力并延缓酸化的效应 被引量:4
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作者 张可 李东坡 +7 位作者 杜艳娣 薛妍 宋玉超 张艺籍 李永华 郑野 张金明 崔永坤 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期472-482,共11页
【目的】包膜和稳定性尿素肥料的氮素释放及其在土壤中的转化、残留特征不同于普通尿素,本研究评价了长期施用包膜和稳定性尿素肥料对土壤相关性质的影响。【方法】不同包膜和稳定性尿素肥料的定位试验始于2007年。将脲酶抑制剂[N-丁基... 【目的】包膜和稳定性尿素肥料的氮素释放及其在土壤中的转化、残留特征不同于普通尿素,本研究评价了长期施用包膜和稳定性尿素肥料对土壤相关性质的影响。【方法】不同包膜和稳定性尿素肥料的定位试验始于2007年。将脲酶抑制剂[N-丁基硫代磷酰三胺(N)、氢醌(H)]和硝化抑制剂[3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DM)、双氰胺(D)]按常用添加量添加到大颗粒尿素中制备6种稳定性尿素,供试包膜尿素肥料包括树脂包膜尿素(PCU)和硫包衣尿素(SCU)。试验共9个处理,具体为普通大颗粒尿素(U)、H+U、N+U、D+U、DM+U、H+D+U、N+DM+U、SCU和PCU。于2021年收获期采集0—20 cm耕层土样,分析了土壤基本理化性质指标及与氮转化相关的酶活性及土壤微生物量碳、氮含量。【结果】与试验前(2007年)土壤相比,施用包膜和稳定性尿素增加了棕壤有机质、全氮、全磷、全钾、有效磷以及速效钾含量,有机质增幅达34%~48%,以SCU和U处理的全氮含量最高,为1.26 g/kg,增幅为88%。稳定性尿素处理的土壤pH较常规尿素处理有所提高,其中DM+U处理的土壤pH最高(5.83),较U处理升高了10%,以SCU处理的pH最低(4.87),较U处理的降幅为8%,土壤酸化严重。长期施用包膜与稳定性尿素不同程度地提高了土壤微生物量碳含量,DM+U处理还显著提高了土壤微生物量氮含量。H+U处理抑制了棕壤脲酶活性,硫包衣与树脂包膜尿素则显著激发了脲酶活性。施用包膜与稳定性尿素均增强了棕壤硝化作用潜势与硝化作用,除N+DM+U处理外,包膜与稳定性尿素肥料提高了硝酸还原酶活性。【结论】长期施用包膜与稳定性尿素不同程度地提高了棕壤微生物量,稳定性尿素肥料的长期施用能够有效延缓棕壤酸化,包膜尿素则显著增加了棕壤中全氮和速效氮含量,减少了尿素氮素损失,但硫包衣尿素会导致棕壤pH下降迅速,酸化严重。因此,硫包衣尿素不宜长期在旱田棕壤中施用,而树脂包膜尿素与稳定性尿素均可长期用于棕壤的玉米栽培。 展开更多
关键词 长期施肥 包膜尿素 稳定性尿素 微生物生物量 土壤酶活性
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