施肥对我国黑土农田土壤微生物群落多样性影响的研究及展望 被引量：4

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作者 王光华 胡晓婧 +2 位作者 于镇华 陈雪丽 刘俊杰 《土壤与作物》 2024年第2期127-139,共13页

东北黑土是珍贵的土壤资源,由于长期的重用轻养,农田黑土退化问题已是一个不争的事实。施肥是保持/提高黑土农田生产力、保障作物产量的一项重要的农艺措施。本文综述了长期施用有机肥、无机肥、有机无机肥配施,以及无机肥氮(N)、磷(P)... 东北黑土是珍贵的土壤资源,由于长期的重用轻养,农田黑土退化问题已是一个不争的事实。施肥是保持/提高黑土农田生产力、保障作物产量的一项重要的农艺措施。本文综述了长期施用有机肥、无机肥、有机无机肥配施,以及无机肥氮(N)、磷(P)、钾(K)及其不同的组合施肥对黑土农田土壤细菌、真菌、固氮菌、反硝化细菌等微生物的数量、群落alpha多样性和beta多样性等方面影响的最新研究进展。发现研究结果因试验地点、季节气候、试验处理、目标微生物种类、甚至研究者的采样年限而不同。多数研究发现,长期施用化肥,特别是氮肥显著地降低了细菌丰度和alpha多样性指数,但对真菌丰度和alpha多样性指数影响不显著。不同施肥明显改变了黑土微生物beta多样性,但这种改变是有限的,相同施肥处理没有驱动不同试验地点土壤微生物群落结构同质化演替,表明东北黑土微生物分布具有很强的地域性。对长期施用不同的无机肥研究发现,N素较P素和K素在驱动黑土农田土壤微生物群落变化上作用更为明显。在论述长期施用有机肥改变土壤微生物群落结构的同时,也阐述了有机肥施用带来潜在的抗生素抗性基因污染的生态风险及对抗性基因的阻控措施。文章最后总结了目前施肥影响黑土农田微生物研究中存在的不足之处,并提出5点未来应加强的研究建议。 展开更多

关键词 黑土农田 有机肥 无机肥 微生物丰度 微生物群落结构 抗生素抗性基因

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反映样点微域空间变异的多穴位黑土层厚度快速勘察与预测方法研究

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作者 高张 马利霞 +14 位作者 于东升 胡文友 李德成 高磊 刘峰 张久明 姜军 匡恩俊 王鑫 宋洁 王桐 丁琪洵 王昌昆 迟凤琴 赵玉国 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1506-1523,共18页

黑土层厚度作为土壤质量的重要标志,在土壤可持续发展、粮食安全和生态功能中发挥着不可替代作用。然而,基于土壤剖面调查数据分析,往往样本数量少、代表区域范围小,多数仅依据点位数据统计,缺乏空间变异预测分析,迫切需要黑土层厚度快... 黑土层厚度作为土壤质量的重要标志,在土壤可持续发展、粮食安全和生态功能中发挥着不可替代作用。然而,基于土壤剖面调查数据分析,往往样本数量少、代表区域范围小,多数仅依据点位数据统计,缺乏空间变异预测分析,迫切需要黑土层厚度快速调查与高性能空间预测方法。通过新建调查样点黑土层厚度多穴位“浅层挖掘+深层土钻”快速获取方法,在黑龙江省获取357个样点的黑土层厚度系列样本数据;对随机森林预测模型参数进行优化,预测黑土层厚度空间变异及其不确定性;分析不同穴位观测值及其均值样本对优化模型预测精度及稳定性影响,评价模型空间预测潜能。结果表明,研究区耕地预测平均黑土层厚度为53.42 cm,新建黑土层厚度快速获取与预测方法行之有效,可替代剖面调查方法。优化随机森林模型预测黑土层厚度的空间变化解释力R2达到60%,可精细刻画黑土层厚度空间分异;样点单个观测穴位的随机性可改变模型预测协变量重要性数值,影响黑土层厚度空间预测分布;相较于样点多穴位观测均值的空间预测,单穴位观测值预测的空间分布不确定性评估的准确性较低,预测精度显著下降;交叉验证指标和散点图分析表明,优化随机森林模型对黑土层厚度具有稳定的空间预测潜能。本研究为黑土层厚度高精度快速调查与预测提供了新经验、新途径。 展开更多

关键词 黑土层厚度 多穴位勘察 随机森林模型 不确定性

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食用醋粉的制备工艺、营养成分及保健作用研究进展 被引量：3

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作者 李家磊 高扬 +3 位作者 严松 王粟 李波 管立军 《粮食与油脂》 北大核心 2024年第4期5-8,共4页

综述了食用醋粉的制备工艺、营养成分和保健作用,并对其未来发展进行了展望,以期为食用醋粉的综合利用提供参考。

关键词 食用醋粉 制备工艺 营养成分 保健作用

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东北半干旱黑土区玉米秸秆还田方式对土壤水溶性有机碳含量及其组分的影响

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作者 高盼 申慧波 +5 位作者 王宇先 蔡姗姗 徐莹莹 杨慧莹 王晨 张巩亮 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2024年第3期127-135,共9页

为明确不同秸秆还田方式下土壤有机碳组分的变化特征,基于6 a秸秆还田长期定位试验,利用三维荧光光谱技术,对无秸秆还田(CK)、秸秆覆盖还田(FG)、秸秆翻埋还田(FM)处理下土壤有机碳(SOC)含量及水溶性有机碳(WSOC)含量及其结构特征进行... 为明确不同秸秆还田方式下土壤有机碳组分的变化特征,基于6 a秸秆还田长期定位试验,利用三维荧光光谱技术,对无秸秆还田(CK)、秸秆覆盖还田(FG)、秸秆翻埋还田(FM)处理下土壤有机碳(SOC)含量及水溶性有机碳(WSOC)含量及其结构特征进行分析。结果表明:(1)与CK相比,FM处理0~40 cm土层SOC含量提高7.87%~29.54%,FG处理0~30 cm土层SOC含量增加1.91%~18.61%,30~40 cm土层SOC含量降低7.67%;FM和FG处理0~40 cm土层土壤WSOC含量分别提升13.42%~39.42%和0.28%~26.34%。(2)通过WSOC三维荧光光谱发现,各土层CK(Ex/Em=300/34、Ex/Em=300/340、Ex/Em=240/340、Ex/Em=300/340)处理WSOC荧光特征峰为溶解性微生物代谢产物和类色氨酸蛋白质物质荧光峰;FM(Ex/Em=340/430、Ex/Em=340/430、Ex/Em=340/435、Ex/Em=340/435)和FG(Ex/Em=270/440、Ex/Em=270/435、Ex/Em=340/435、Ex/Em=340/430)处理为类腐殖酸类物质荧光特征峰,腐殖化程度较高,结构较为复杂;荧光区域积分表明,FM和FG处理类腐殖酸类物质(Ⅴ)和富里酸类物质(Ⅲ)的积分百分比分别较CK增加12.18%~27.39%、11.98%~30.72%和3.96%~5.73%、2.99%~5.40%。(3)土壤WSOC包含两个组分,C1(Ex/Em=340/435,270/435)组分为类腐殖酸类物质,C2(Ex/Em=290/345,240/345)组分为溶解性微生物代谢产物和类色氨酸蛋白质物质;F max值结果表明,0~40 cm土层的C1组分相对含量表现为FM>FG>CK,表明秸秆翻埋还田更有助于土壤中营养物质含量增加和形成更高分子量的有机物。综上,不同秸秆还田方式均可提升SOC和土壤WSOC含量,增加腐殖化程度,加强土壤的供肥能力,翻埋还田处理提升作用更为显著。 展开更多

关键词 秸秆还田方式 土壤有机碳 水溶性有机碳 荧光结构 东北黑土区

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长期有机肥和化肥配施对黑土细菌群落特征和大豆产量的影响 被引量：4

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作者 方海瑞 刘俊杰 +5 位作者 陈雪丽 姜宇 刘株秀 顾海东 万书明 肖洋 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期804-815,共12页

有机物料还田是提高土壤微生物多样性和提升土壤质量的主要措施,但目前有机物料还田对黑土关键土壤微生物类群的影响及其与大豆产量间的关系尚未充分明确。本研究基于东北地区44年长期黑土定位试验,研究不同施肥措施与土壤理化性质、细... 有机物料还田是提高土壤微生物多样性和提升土壤质量的主要措施,但目前有机物料还田对黑土关键土壤微生物类群的影响及其与大豆产量间的关系尚未充分明确。本研究基于东北地区44年长期黑土定位试验,研究不同施肥措施与土壤理化性质、细菌群落和大豆产能间的关联特征。结果表明:与无肥(NoF)对比,单施有机肥(M)和化肥配施有机肥(CFM)处理显著增加了土壤养分含量、微生物量碳和微生物量氮含量。化肥配施秸秆(CFS)处理的土壤细菌丰富度和多样性低于单施秸秆(S),而化肥配施有机肥(CFM)处理的土壤细菌丰富度和多样性高于单施有机肥处理(M)。相比于NoF,施肥导致富营养型细菌类群(r策略)与寡营养型细菌类群(K策略)的比值增加。长期秸秆还田(S和CFS)和施用化肥(CF)增加了细菌网络复杂性,而长期添加有机肥(M和CFM)降低了网络复杂性。结构方程模型表明土壤铵态氮、碳氮比、细菌网络结构复杂性和关键类群[硝化螺旋菌属(Nitrospira)与芽单胞菌属(Gemmatimonas)]丰度与大豆产量呈显著正相关关系。有机肥配施化肥(CFM)有利于提高关键功能微生物类群丰度、群落多样性和大豆产量。 展开更多

关键词 黑土区 施肥措施 土壤理化性状 细菌关键类群 大豆产量

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不同改良剂对黑土区大豆连作土壤养分平衡及细菌群落的影响

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作者 孙义卓 蔡姗姗 +7 位作者 陈雪丽 王伟 郭伟 高中超 刘媛媛 刘慧莹 孙海燕 孙磊 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2024年第4期127-135,共9页

为明确不同碱性土壤改良剂对黑土区大豆连作障碍的缓解效果,于2023年设置6种不同施肥处理,即不施肥(CK)、常规施肥(CF)、磷肥减量+钙镁磷肥改良剂(CPK)、常规施肥+生物炭(CBK)、常规施肥+生石灰(CNK)及常规施肥+腐植酸肥料(CHK),测定土... 为明确不同碱性土壤改良剂对黑土区大豆连作障碍的缓解效果,于2023年设置6种不同施肥处理,即不施肥(CK)、常规施肥(CF)、磷肥减量+钙镁磷肥改良剂(CPK)、常规施肥+生物炭(CBK)、常规施肥+生石灰(CNK)及常规施肥+腐植酸肥料(CHK),测定土壤理化性质和土壤微生物细菌群落多样性和丰富度等指标。结果表明:与CK、CF处理相比,施用改良剂使土壤有机碳含量增加3.9%~6.9%,全氮含量增加17.0%~41.0%,速效钾含量增加13.9%~21.8%;大豆产量提升9.8%~32.1%,其中CBK处理下大豆产量提升幅度最大。改良后土壤细菌的优势菌门与改良前相同,但细菌的丰富度及多样性升高;与CK和CF处理相比,除CNK处理外的其他改良剂处理变形菌门(Proteobacteria)的相对丰度提高10.6%~16.6%。土壤微生物多样性与土壤理化性质的相关性分析表明,土壤pH值与土壤微生物Alpha多样性指数多呈正相关关系,土壤交换性酸含量则与Alpha多样性指数呈负相关关系;土壤有效磷含量与Simpson指数呈显著负相关关系。综上所述,施用改良剂能优化大豆连作土壤的理化性质及微生物环境,同时提高大豆产量,常规施肥配施生物炭处理效果最佳。 展开更多

关键词 土壤改良剂 连作大豆 土壤酸化 土壤养分 细菌群落结构 微生物多样性

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基于数字图像技术反演中国东北黑土有机质含量

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作者 王亚丹 张凤 +8 位作者 胡文友 于东升 迟凤琴 张超 徐英德 杨顺华 俞元春 姜军 徐仁扣 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1051-1056,共6页

以东北黑土为研究对象,利用数码相机获取黑土的数字图像,遴选与土壤有机质(SOM)含量相关的红(R)、绿(G)、蓝(B)颜色分量,并通过逐步多元回归(SMRM)和神经网络模型(NNM)建立基于数字图像的SOM含量预测模型。结果表明:黑土数字图像的各颜... 以东北黑土为研究对象,利用数码相机获取黑土的数字图像,遴选与土壤有机质(SOM)含量相关的红(R)、绿(G)、蓝(B)颜色分量,并通过逐步多元回归(SMRM)和神经网络模型(NNM)建立基于数字图像的SOM含量预测模型。结果表明:黑土数字图像的各颜色分量原始值与SOM含量的相关系数绝对值(r)依次为:R>G>B,分别为0.67、0.65、0.50。原始值经对数和开平方数值变换后,r增加,而经倒数和平方变换后,r降低。据此,基于数字图像R、G、B颜色分量的原始值和各变换值建立了预测SOM含量的SMRM模型,训练集和验证集决定系数(R2)分别为0.43~0.50和0.46~0.50,均方根误差(RMSE)分别为1.28%~1.39%和1.31%~1.39%(P<0.001),其中基于对数和开平方变换值的模型拟合程度和预测精度更高。同时,利用NNM模型基于黑土R、G、B颜色分量的原始值反演SOM含量,发现多层感知器算法模型得到的黑土SOM实测值和预测值之间R2均为0.49,RMSE为1.31%和1.28%(P<0.001)。因此,SMRM和NNM均能通过黑土数字图像的R、G、B颜色分量反演SOM含量,其是快速获取中国东北黑土SOM含量的一套可操作的预测方法。 展开更多

关键词 黑土 有机质 数字图像 逐步多元回归 神经网络模型

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黑土累积磷的释放动力学特征及主要影响因素 被引量：6

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作者 李佳琪 孙凤霞 +4 位作者 孙楠 李然 周宝库 马星竹 徐明岗 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期253-263,共11页

【目的】长期大量施用磷肥致使农田土壤磷快速累积,磷肥增产效率和利用率下降。研究不同施肥措施下土壤累积磷的释放动力学特征及其机制,为累积磷的活化利用和磷肥高效施用提供理论依据。【方法】黑土长期定位试验位于黑龙江省哈尔滨市,... 【目的】长期大量施用磷肥致使农田土壤磷快速累积,磷肥增产效率和利用率下降。研究不同施肥措施下土壤累积磷的释放动力学特征及其机制,为累积磷的活化利用和磷肥高效施用提供理论依据。【方法】黑土长期定位试验位于黑龙江省哈尔滨市,在5个不同处理采集土样,分别标记为P1、P2、P3、P4和P5,其Olsen-P含量依次为15.5、20.2、93.2、199和216 mg/kg。采用0.5 mol/L NaHCO3连续浸提法测定5个土壤样品中有效磷的释放量,以5个动力学方程拟合或描述有效磷的释放动力学。采用Hedley法测定了浸提前后土壤活性磷(Resin-P、NaHCO3-Pi、NaHCO3-Po)、中活性磷(NaOH-Pi、Na OH-Po、DilHCl-P)和稳性磷(ConcHCl-Pi、ConcHCl-Po、Residual-P)含量。【结果】连续浸提过程中,供试5个土壤的Olsen-P释放均呈先快后慢的趋势,在浸提1400 min (10次)时基本达到平衡。以米氏方程(Michaelis)、一级方程、Elovich方程、抛物线方程和幂函数方程描述有效磷的释放动力学特征,拟合方程的决定系数(R2)均在0.964及以上(P<0.01),其中又以米氏方程和一级方程为佳,其R2分别为0.9955和0.9922。由米氏方程可知,供试5个土壤的有效磷最大释放量分别为59.8、60.9、332.6、589.7和717.0 mg/kg,随Olsen-P含量的增加而增加,Olsen-P每增加1 mg/kg,磷释放量平均增加3.12 mg/kg;5个土壤有效磷的最大释放量占土壤全磷的比例分别为13.68%、14.86%、45.44%、60.67%和66.45%,也随Olsen-P含量的增加而增加,但土壤浸提残留磷(全磷与可提取有效磷之差)均为373.99 mg/kg左右,说明施磷对土壤残留磷的影响较小,长期施肥累积的磷具有较高的活性。一级方程和Elovich方程表明,黑土有效磷的释放是以扩散为主的动力学过程。连续浸提后,土壤活性磷平均减少了82.9%(67.8%~93.5%),中活性磷平均减少了34.6%(17.2%~52.0%),稳定性磷无显著变化。活性磷中的Resin-P和Na HCO3-Pi显著降低了89.8%(78.5%~96.0%)和84.5%(72.9%~91.3%),这表明Resin-P和Na HCO3-Pi的有效性最高。土壤活性磷库、中稳态磷库、磷释放的动力学方程参数与土壤有机质、Olsen-P、全磷呈显著正相关,与p H呈显著负相关,说明土壤累积磷的释放过程主要受到土壤活性磷、中活性磷、土壤有机质、pH和全磷含量的影响。【结论】黑土固定的残留磷量受施肥的影响较小,施肥累积的磷大部分可以释放,尤其Resin-P和Na HCO3-Pi的有效性最高。黑土中磷的释放符合米氏方程和一级方程,磷释放量随Olsen-P水平的增加而增加。土壤有机质、p H和全磷含量是磷释放过程的主要影响因素。 展开更多

关键词 黑土 磷释放动力学 OLSEN-P 活性磷 中活性磷 有机质 PH

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东北地区秸秆燃料化利用发展模式探究 被引量：3

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作者 王粟 刘杰 +3 位作者 黄波 裴占江 史风梅 罗一飞 《农学学报》 2023年第10期50-55,共6页

为了研究秸秆燃料化利用不同技术装备特点,探索适宜东北地区的秸秆燃料化利用模式与发展路径,通过实地调查,结合实际运行经验与成本效益,分析了东北地区秸秆燃料化利用现状、工艺特征与发展优势,归纳总结了适宜农村分散居住形式的“一... 为了研究秸秆燃料化利用不同技术装备特点,探索适宜东北地区的秸秆燃料化利用模式与发展路径,通过实地调查,结合实际运行经验与成本效益,分析了东北地区秸秆燃料化利用现状、工艺特征与发展优势,归纳总结了适宜农村分散居住形式的“一村一厂”分户式秸秆压块利用模式;适宜村镇公共事业单位大面积的采暖生物质锅炉改造供热模式,与燃煤锅炉相比,采暖期节支成本约为30%;秸秆打捆直燃技术,适用于城市或乡镇大中型锅炉的集中供热模式,运行成本更加低廉,与燃煤锅炉相比,采暖期节支成本可达30%~36%。针对秸秆燃料化利用存在的关键问题,在强化组织领导、创新发展理念、健全市场化机制,注重技术支撑、加强宣传与意识提升方面提出对策与建议,从而为东北地区秸秆燃料化利用发展提供理论支撑。 展开更多

关键词 东北地区 秸秆 燃料化 压块成型 打捆直燃 清洁采暖 发展模式

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基于文献计量的我国白浆土研究态势分析 被引量：2

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作者 李楠 王秋菊 +2 位作者 刘宝铭 孟婷婷 曹东朝 《现代农业研究》 2023年第8期92-97,共6页

全面把握我国白浆土领域的研究动态和热点问题,以期为土壤改良和耕地保护方面的研究提供参考。基于文献计量学方法,以中国知网(CNKI)数据库1959—2022年收录的白浆土文献为研究对象,借助Citespace和VOS-viewer等工具进行统计和可视化分... 全面把握我国白浆土领域的研究动态和热点问题,以期为土壤改良和耕地保护方面的研究提供参考。基于文献计量学方法,以中国知网(CNKI)数据库1959—2022年收录的白浆土文献为研究对象,借助Citespace和VOS-viewer等工具进行统计和可视化分析。结果表明:(1)我国白浆土领域的研究起步较早,但整体发文量不高,为提高低产土壤的关注度,需加大人才培养和政策支持力度。(2)研究学者及机构地域分布集中,同一地区内的机构合作较多,但跨区域的交流仍需加强;东北三省在该领域已各自形成较为稳定的合作网络,其中黑龙江省农业科学院的研究成员间存在代际传承,在技术迭代和经验积累上具有优势。(3)白浆土的研究经历了土体结构及理化性质认识阶段,机械、生物、化学等改土技术探索阶段,未来将迈入改土技术集成、农艺农机相结合及耕作模式优化等多元化发展阶段。白浆土作为一种重要的耕地资源,其障碍消减与产能提升是当前黑土保护的重要任务之一。 展开更多

关键词 白浆土 文献计量 土壤改良

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玉米秸秆还田下深松年限对土壤有机碳含量及胡敏酸结构特征的影响 被引量：7

11

作者 高盼 王宇先 +4 位作者 蔡姗姗 徐莹莹 杨慧莹 王晨 张巩亮 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2024年第1期205-213,共9页

为明确不同秸秆还田结合耕作措施下土壤有机碳组分的变化特征,基于6 a秸秆还田长期定位试验,利用三维荧光光谱技术,对CK(不深松+不秸秆还田)、NFG(不深松+每年秸秆还田)、EFG(隔一年深松+每年秸秆还田)、TFG(隔两年深松+每年秸秆还田)和... 为明确不同秸秆还田结合耕作措施下土壤有机碳组分的变化特征,基于6 a秸秆还田长期定位试验,利用三维荧光光谱技术,对CK(不深松+不秸秆还田)、NFG(不深松+每年秸秆还田)、EFG(隔一年深松+每年秸秆还田)、TFG(隔两年深松+每年秸秆还田)和SFG(连年深松+每年秸秆还田)处理下土壤有机碳(SOC)含量及胡敏酸(HA)结构特征进行分析。结果表明:与CK相比,EFG处理0~10 cm土层的SOC、HA含量和PQ值分别显著增加25.23%、16.19%和4.27%,FA含量降低4.55%。10~20 cm土层,EFG处理的SOC含量最高,较CK增加13.18%;SFG处理的HA和FA含量较CK提高最多,增幅分别为13.27%和32.74%。通过HA三维荧光图谱发现,与CK(Ex/Em=270/455,270/460)相比,EFG(Ex/Em=280/455,270/465)处理下0~10 cm和10~20 cm土层中的HA荧光峰波长均有红移现象。土壤胡敏酸中包含两个组分,C1(Ex/Em=270/280)和C2(Ex/Em=440/515)同为类腐殖酸物质,胡敏酸整体腐殖化程度较高,结构较为复杂;其中EFG和TFG处理的C2组分所占比例最高,分别为28.59%和31.38%。各处理的C1和C2组分F_(max)值均较CK有所增加,即腐殖化程度增加。综上所述,EFG处理(隔一年深松+每年秸秆还田)通过提升土壤有机碳及腐殖酸类物质含量,增加腐殖化程度,加强了土壤的供肥能力,为黑龙江黑土区较佳的耕作技术措施。 展开更多

关键词 玉米秸秆还田 深松 土壤有机碳 胡敏酸 三维荧光光谱

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秸秆还田和氮肥减施对稻田温室气体排放的影响 被引量：1

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作者 陈扬 朱海英 +2 位作者 李得明 焦峰 王秋菊 《安徽农业科学》 CAS 2024年第15期172-175,共4页

为探究在连续秸秆还田条件下氮肥减施对稻田温室气体排放的影响,于2022年在黑龙江省前进农场科技示范园区进行了8年的定位试验;共设7个处理:无秸秆及氮肥施加、施加氮肥、施加秸秆、施加秸秆且常规施氮、施加秸秆且减施10%氮肥、施加秸... 为探究在连续秸秆还田条件下氮肥减施对稻田温室气体排放的影响,于2022年在黑龙江省前进农场科技示范园区进行了8年的定位试验;共设7个处理:无秸秆及氮肥施加、施加氮肥、施加秸秆、施加秸秆且常规施氮、施加秸秆且减施10%氮肥、施加秸秆且减施20%氮肥、施加秸秆且减施30%氮肥,以无秸秆及氮肥施加为对照,对水稻生长期内温室气体排放情况进行比较。结果表明,与施加秸秆且常规施加氮肥处理相比,施加秸秆且减施10%氮肥处理、施加秸秆且减施20%氮肥处理、施加秸秆且减施30%氮肥处理的CO_(2)累积排放量分别显著降低20.00%、40.00%和49.43%,CH_(4)累积排放量显著降低16.30%、20.21%和28.80%,N_(2)O累积排放量显著降低48.76%、60.03%、67.74%;全球增温潜势显著降低37.75%、46.90%和54.93%,温室气体排放强度分别显著降低32.59%、39.79%和51.51%。在秸秆还田条件下,氮肥减施会降低水稻产量,在该试验条件下,氮肥减施10%时温室气体排放量降低且水稻产量不会受较大影响。 展开更多

关键词 秸秆还田 氮肥减施 温室气体 增温潜势

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基于“双碳”目标下的中国低碳村庄评价方法及指标体系构建 被引量：2

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作者 王粟 邢可霞 +8 位作者 李冰峰 徐文勇 王宇西 窦克军 史风梅 裴占江 李鹏飞 罗一飞 刘杰 《农学学报》 2024年第5期81-89,共9页

在“双碳”目标愿景下,科学构建中国低碳村庄评价方法及指标体系,对农村发展与规划建设具有重要的先导意义,为评价与量化农村低碳水平提供重要支撑与依据。基于农村能源建设与低碳/零碳能源技术,融合乡村振兴战略、生态文明建设、农村... 在“双碳”目标愿景下,科学构建中国低碳村庄评价方法及指标体系,对农村发展与规划建设具有重要的先导意义,为评价与量化农村低碳水平提供重要支撑与依据。基于农村能源建设与低碳/零碳能源技术,融合乡村振兴战略、生态文明建设、农村人居环境整治及美丽乡村建设等理念,设定评价对象及范围,构建低碳村庄指标体系。通过层次分析法(AHP)确定评价指标体系中各指标的权重,并进行赋分,并采用克隆巴赫alpha系数方法,对低碳村庄评价体系的合理性进行验证。围绕农村生活低碳用能、生活节能、生活废弃物处理与资源化利用、低碳村庄管理,设置4个准则层的15个指标,突出村庄建设低碳技术应用、能源效率提升的建设水平,充分考虑中国区域差异,结合国家相关政策、标准、规范等,设定指标数据量化及计算评价基准值,多尺度、多维度的完善和建立了低碳村庄评价体系。通过克隆巴赫alpha系数信度检验,中国低碳村庄指标体系一级指标各维度信度分别为0.850、0.828、0.833、0.805,信度检验结果均超过0.80,说明构建的中国低碳村庄评价方法及指标体系是合理可行的。 展开更多

关键词 低碳 村庄 评价方法 指标体系

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基于3DEEM-PARAFAC方法对不同秸秆还田方式下WSOC的组分与荧光特征分析

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作者 王楠楠 孙冬梅 李玉梅 《黑龙江八一农垦大学学报》 2024年第2期15-22,共8页

以三维荧光光谱结合平行因子法(3DEEM-PARAFAC)为主要分析方法,分析秸秆未还田条件下3种耕作方法(免耕、浅翻、深翻)及相应还田方法(秸秆免耕覆盖、浅翻还田、深翻还田)下,土壤水溶性有机碳(WSOC)的组分及不同土层的荧光特性。结果表明... 以三维荧光光谱结合平行因子法(3DEEM-PARAFAC)为主要分析方法,分析秸秆未还田条件下3种耕作方法(免耕、浅翻、深翻)及相应还田方法(秸秆免耕覆盖、浅翻还田、深翻还田)下,土壤水溶性有机碳(WSOC)的组分及不同土层的荧光特性。结果表明,土壤WSOC解析出4个荧光组分,分别为2个类腐殖质物质C1(310,240/410 nm)、C2(270/465 nm)和两个类蛋白物质C3(280,230/340 nm)、C4(220/300 nm);秸秆深翻还田在>35 cm土层有不同程度的促进类腐殖华物质C1、C2组分向类蛋白物质C4组分转化的趋势;土壤WSOC的来源均为植物源与微生物源的混合贡献,深翻还田在>35 cm土层腐殖化程度最低。秸秆还田与深翻对深层土壤WSOC中结构较为复杂、芳香性高的有机物的矿化分解有一定促进作用。 展开更多

关键词 水溶性有机碳(WSOC) 耕作方法 秸秆还田 3DEEM-PARAFAC

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寒区沼气工程增温保温方式经济效益估算

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作者 史风梅 裴占江 +4 位作者 王粟 李鹏飞 于秋月 赵跃坤 刘杰 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期441-447,共7页

文章采用能量平衡方法计算了在最适经济温度为20.6℃,水力停留时间为15 d,猪粪水固体浓度为7%的条件下,寒区沼气工程的挤塑聚苯板(XPS)、橡塑海绵、聚氯乙烯板(PVC)和聚氨酯保温层的厚度,在此基础上对加热方式的经济性进行了评价。结果... 文章采用能量平衡方法计算了在最适经济温度为20.6℃,水力停留时间为15 d,猪粪水固体浓度为7%的条件下,寒区沼气工程的挤塑聚苯板(XPS)、橡塑海绵、聚氯乙烯板(PVC)和聚氨酯保温层的厚度,在此基础上对加热方式的经济性进行了评价。结果表明:在寒区利用XPS作为沼气工程的保温材料是最经济的,当其厚度为50 mm时,沼气工程的最大温降可被控制在0.5℃/d以下;采用燃烧打捆秸秆的生物质锅炉供暖是沼气锅炉加热、生物质锅炉加热、太阳能加热和沼气发电余热回收利用等增温方式中最经济的。 展开更多

关键词 沼气工程 保温层 加热系统 经济评价

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中国水稻相对产量差时空变异及其对氮肥的响应 被引量：5

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作者 申哲 韩天富 +9 位作者 黄晶 曲潇林 马常宝 柳开楼 王慧颖 刘立生 李冬初 李亚贞 王秋菊 张会民 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期789-801,共13页

【目的】通过分析2004—2019年间中国水稻相对产量差的时空变异特征、驱动因素以及不同地力水平下相对产量差对氮肥的响应,为实现水稻增产和氮肥合理施用提供理论依据。【方法】数据来源于2004—2019年间农业农村部耕地质量监测保护中... 【目的】通过分析2004—2019年间中国水稻相对产量差的时空变异特征、驱动因素以及不同地力水平下相对产量差对氮肥的响应,为实现水稻增产和氮肥合理施用提供理论依据。【方法】数据来源于2004—2019年间农业农村部耕地质量监测保护中心设置在全国主要稻区的408个监测点,包括东北地区24个、长三角地区110个、长江中游地区138个、西南地区56个、华南地区80个。以各监测点施肥区与不施肥区水稻产量之差代表由肥料投入及由此引起的土壤性质改变所贡献的相对产量,利用高产农户统计法获取最高相对产量(HRY)和平均相对产量(ARY),HRY和ARY之差为相对产量差(G_(RY))。根据不施肥区产量,将各区域土壤地力划分为低、中、高3个水平,结合随机森林模型探讨不同区域G_(RY)的主要驱动因素,计算不同地力水平下GRY与氮肥用量的关系。【结果】2004—2019年间,全国水稻HRY为4.98~6.86 t/hm^(2),ARY为3.06~3.47 t/hm^(2),GRY为1.92~3.41 t/hm^(2)。不同区域相比,HRY和GRY均是西南(水稻–其他作物轮作)>长三角(水稻–其他作物轮作)>华南(早稻)>东北(单季稻)>长江中游(水稻–其他作物轮作)>华南(晚稻)>长江中游(早稻)>长江中游(晚稻)。G_(RY)在低、中地力土壤上随着氮肥施用量的增加先显著降低后趋缓,而在高地力土壤上下降不显著。除西南稻区低、中地力和东北稻区低地力土壤外,其他区域的低、中地力上均出现了氮肥施用量的转折点:长江中游早稻和晚稻分别为187.5、165.0 kg/hm^(2)和183.5、152.5 kg/hm^(2),华南早稻和晚稻分别为195.0、153.0 kg/hm^(2)和169.0、157.0 kg/hm^(2),长江中游和长三角水稻–其他作物轮作体系下分别为199.5、184.5 kg/hm^(2)和202.0、171.0 kg/hm^(2),东北中地力土壤上为146.5 kg/hm^(2)。整体而言,低、中地力土壤上,氮肥用量、土壤有机质和全氮是影响G_(RY)相对重要的因素;高地力土壤上,土壤有机质和全氮对G_(RY)的影响较大,同时钾肥施用量显著影响长江中游和华南早稻的G_(RY)。【结论】西南地区水稻相对产量差最高,长江中游地区晚稻相对产量差最低。氮肥施用量、土壤有机质和全氮含量是影响水稻相对产量差的重要因素。高地力土壤上,氮肥用量对相对产量差影响不显著,建议适当减施氮肥。低、中地力土壤上,在氮肥用量转折点(146.50~202.00 kg/hm^(2))之前,增施氮肥可显著降低相对产量差,提高产量潜力。在长江中游和华南地区的高地力土壤上早稻应注重钾肥施用。 展开更多

关键词 水稻 最高相对产量 相对产量差 土壤地力 氮肥

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不同耕作措施对东北玉米农田土壤物理性质的影响 被引量：16

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作者 马星竹 边道林 +2 位作者 郝小雨 唐晓东 周宝库 《土壤与作物》 2022年第1期54-61,共8页

为了揭示耕作措施对东北玉米田土壤物理性质的影响,本研究进行了连续4年的田间定位试验,探明了深松(ST)、免耕(NT)以及传统耕作(CT)对东北玉米田土壤物理指标(土壤容重、土壤三相比、土壤结构指数以及颗粒组成)的影响。结果表明:与传统... 为了揭示耕作措施对东北玉米田土壤物理性质的影响,本研究进行了连续4年的田间定位试验,探明了深松(ST)、免耕(NT)以及传统耕作(CT)对东北玉米田土壤物理指标(土壤容重、土壤三相比、土壤结构指数以及颗粒组成)的影响。结果表明:与传统耕作相比,深松处理能够显著降低0~20 cm土层的土壤容重(P<0.05),下层土壤(20~40 cm)各处理间差异不显著,其中免耕处理土壤容重最大;同时,深松处理降低了0~40 cm土层的土壤固相比例,显著增加气相比例(P<0.05),而免耕处理增加了下层土壤(20~40 cm)的固相比例,降低了液相比例;深松处理可以显著提高下层土壤的结构指数,平均增加28.3%(P<0.05),另外,深松处理的土壤三相结构距离为15.0,显著低于其他两个处理(18.4和17.7)(P<0.05),使得耕层土壤物理结构更加接近理想状态,免耕与常规耕作处理间的差异不显著;深松可以增加0.002~0.2 mm粒级的比例,0~40 cm土层中土壤颗粒0.002~0.2 mm等级中所占比例大小依次为深松>免耕>传统耕作。种植玉米后,深松耕作措施能够显著改善土壤结构,使土壤向理想型土壤转变,对于土壤培肥、提高土壤肥力以及保障粮食安全等均具有重要的意义。 展开更多

关键词 耕作 深松 土壤容重 土壤三相比 颗粒组成

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叶喷黄腐酸钾对甜菜幼苗生理指标和光合特性的影响 被引量：4

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作者 张茜 宋昕 +4 位作者 高中超 王中业 黄文功 王艳 宋柏权 《中国糖料》 2022年第3期41-46,共6页

为研究叶喷黄腐酸钾(FA-K)对甜菜幼苗生长及光合特性的影响。在水培试验条件下,以甜菜‘KWS1176’为供试品种,喷施FA-K 250、500、1000、2000 mg/L为处理(喷施蒸馏水为对照),分析喷施FA-K对甜菜幼苗生长、光合性能及抗氧化酶活性的影响... 为研究叶喷黄腐酸钾(FA-K)对甜菜幼苗生长及光合特性的影响。在水培试验条件下,以甜菜‘KWS1176’为供试品种,喷施FA-K 250、500、1000、2000 mg/L为处理(喷施蒸馏水为对照),分析喷施FA-K对甜菜幼苗生长、光合性能及抗氧化酶活性的影响。结果显示,FA-K对甜菜幼苗的生长有明显促进作用,光合能力和抗氧化酶活性均有较大的改善。其中喷施1000 mg/L FA-K处理效果较好,与CK相比,叶面积增加了15.05%,总生物量提高了16.79%;叶绿素a含量、叶绿素b含量和类胡萝卜素含量,分别增加了14.33%、28.65%和30.70%;超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性分别提高了25.49%、81.25%、4.47%;净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和胞间CO_(2)浓度(Ci)增加了34.39%、96.12%、100.81%、69.20%,瞬时水分利用率降低了33.08%。综合分析表明,喷施1000 mg/L黄腐酸钾可有效促进甜菜幼苗的生长,为甜菜生产实践中指导施肥提供理论依据。 展开更多

关键词 甜菜 黄腐酸钾 光合特性 生理指标 抗氧化酶活性

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施肥对不同杂粮作物连作土壤化学特性及酶活性的影响 被引量：4

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作者 林昕 陈雪丽 +5 位作者 万书明 王爽 张磊 王晓军 李伟群 肖洋 《土壤与作物》 2022年第2期226-234,共9页

土壤化学特性和酶活性与施肥水平密切相关,是衡量土壤肥力状况的重要指标。本研究以黑土区连续四年种植豆科作物(绿豆和红小豆)和禾本科作物(高粱)的施肥定位试验为研究平台,选取不施肥、施化肥和施有机肥3种施肥处理,分析施肥对不同杂... 土壤化学特性和酶活性与施肥水平密切相关,是衡量土壤肥力状况的重要指标。本研究以黑土区连续四年种植豆科作物(绿豆和红小豆)和禾本科作物(高粱)的施肥定位试验为研究平台,选取不施肥、施化肥和施有机肥3种施肥处理,分析施肥对不同杂粮作物的土壤有机质、pH、土壤养分含量和土壤酶活性的影响。结果表明,施肥降低了连作杂粮作物土壤pH值,但与不施肥相比差异不显著,禾本科植物土壤pH降低的幅度高于豆科作物土壤。连作绿豆的土壤中,与不施肥相比,施化肥处理增加了土壤全氮、碱解氮、全磷和速效磷含量,分别显著增加了18.4%,23.1%,21.7%和67.2%;施有机肥显著增加了土壤全氮和速效钾含量,且显著高于施化肥处理。连作红小豆的土壤中,与不施肥相比,施化肥显著增加了土壤速效磷和速效钾的含量,有机肥显著增加了土壤速效钾含量。连作高粱土壤中,与不施肥相比,化肥施用显著增加了土壤碱解氮含量而显著降低了速效钾含量,有机肥施用显著增加土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量。土壤酶活性方面,除施化肥处理下连作红小豆土壤磷酸酶活性低于连作高粱外,其他相同施肥处理下种植豆科作物的土壤蔗糖酶活性、脲酶活性和磷酸酶活性均高于高粱土壤,种植高粱土壤过氧化氢酶活性高于豆科作物。因此,施肥和杂粮作物种类均是影响土壤化学特性和土壤酶活性的重要因素。 展开更多

关键词 农田黑土 杂粮 施肥 土壤养分 土壤酶活性

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低山丘陵坡耕地秸秆覆盖轮耕对土壤水热及碳氮库的影响 被引量：1

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作者 王根林 段衍 +6 位作者 刘峥宇 王楠楠 高阳 李玉梅 王伟 蔡姗姗 孙磊 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1058-1066,共9页

为了提高坡耕地的秸秆还田效率,探索一种适于坡耕地的基于种植和养地基础上的耕作方式。利用田间小区试验,研究了秸秆覆盖轮耕技术(包括当季秸秆覆盖+休闲、上季秸秆覆盖+旋耕)与常规耕作(秸秆移除后旋耕)对土壤水热变化及碳、氮积累的... 为了提高坡耕地的秸秆还田效率,探索一种适于坡耕地的基于种植和养地基础上的耕作方式。利用田间小区试验,研究了秸秆覆盖轮耕技术(包括当季秸秆覆盖+休闲、上季秸秆覆盖+旋耕)与常规耕作(秸秆移除后旋耕)对土壤水热变化及碳、氮积累的影响。结果表明:秸秆覆盖可显著提高播种前期20~40 cm土壤含水量,覆盖休闲与覆盖旋耕处理较常规耕作分别提高26.02%和37.49%,同时覆盖旋耕处理降低了20~40 cm土壤容重,较常规耕作和覆盖休闲分别降低6.52%和13.04%;与覆盖旋耕相比,覆盖休闲可降低作物生育前期0~20 cm和20~40 cm土层温度1.57~1.63℃,而土壤含水量提高15.25%~24.41%,为覆盖旋耕区作物出苗和前期生长提供了水分条件;通过秸秆覆盖休闲与覆盖旋耕组合的轮耕技术可提高0~20 cm土层碳氮含量,有机碳和全氮储量较常规耕作平均提高11.36%和20.51%,为今后低山丘陵区坡耕地实施保护性耕作提供了科学依据。 展开更多

关键词 坡耕地 秸秆覆盖 轮耕 土壤水热 碳氮库容

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