科研产出
有机肥替代部分化肥对油菜产量和品质、肥料利用率及土壤性质的影响
《中国土壤与肥料 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：揭示化肥减量与有机无机肥配施对油菜产量、品质和土壤养分的影响规律,为油菜生产提质增效提供理论依据.以甘蓝型油菜"浙油 938"和"赣油杂 8 号"为试验材料,设置对照不施肥(CK)、常规施肥(T1)、优化施肥(T2)、有机肥替代 15%化肥(T3)、有机肥替代 30%化肥(T4)5 个处理,研究有机肥替代部分化肥对油菜产量及品质、肥料农学利用率和土壤理化性状的影响.结果表明,相比于常规施肥和优化施肥,施用有机肥能够显著提高油菜的产量和肥料农学利用率,当有机肥替代率达到 30%时,油菜的增产率最高,为36.24%~46.36%;此时,油菜的品质较高,含油量和饱和脂肪酸含量分别为 38.6%和 5.77%.此外,T4 处理能够提升土壤质量,改良土壤结构,活化有效养分,进而提高土壤肥力,碱解氮、有效磷和速效钾含量较常规施肥分别提高了 6.70%~34.27%、9.25%~17.00%和 32.45%~83.78%;土壤pH值和阳离子交换量较常规施肥分别提高了 2.73%~4.22%和 12.65%~55.33%,土壤容重降低了 5.79%~16.30%.化肥减量与有机肥配施能够提高油菜产量,改善油菜品质,且提升土壤养分含量.该试验条件下以有机肥替代 30%化肥处理的效果最佳,能够促进养分的循环利用,兼顾油菜优质丰产和土壤良好理化特性.
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有机肥通过改善红壤团聚体结构促进鲜食大豆高产
《大豆科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探究化肥配施有机肥条件下土壤团聚体与鲜食大豆产量的量化关系,本研究于2022 和2023 年在典型红壤坡耕地上设置不施肥(CK)、化肥(CF)、化肥配施有机肥(COF)等处理的田间小区试验,分析了不同处理的鲜食大豆产量性质、土壤团聚体组分及平均重量直径.结果表明:在所有处理中,COF处理的荚果数显著增加,2022 年分别比CK和CF处理增加了55.1%和36.5%,2023 年的增幅分别为53.98%和40.54%.COF处理的鲜食大豆带荚和不带荚籽粒鲜重也分别比CF处理提高了41.70%~40.65%和40.03%~41.78%.在所有处理中,COF处理的团聚体组分中>2.00 mm和0.25~2.00 mm的比例显著较高,而<0.053 mm的比例则显著较低.与CF相比,2022 和2023 年COF处理下>2mm的比例分别增加了101.95%和53.06%,但0.25~2 mm、0.053~0.25 mm和<0.053 mm的比例则与CF处理无显著差异.进一步计算发现,2022 和 2023 年COF处理的团聚体平均重量直径也比CF处理增加了25.95%和18.80%.结合线性拟合方程表明,当>2mm团聚体组分的比例增加1%,2022 和2023 年的带荚鲜重分别提高0.16 和0.19 t·hm-2,不带荚鲜重分别提高0.54 和0.67 t·hm-2;同时,团聚体平均重量直径增加 0.1 mm,带荚和不带荚的鲜重分别提高1.79~1.99 t·hm-2 和0.83~0.91 t·hm-2.因此,化肥配施有机肥是提升红壤坡耕地鲜食大豆产量的主要措施,且通过改善团聚体结构可以显著促进鲜食大豆增产.
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有机肥处理对旱地红壤细菌群落及玉米生产力的影响
《环境科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探明旱地红壤细菌群落特征及玉米生产力对不同有机肥处理的响应,基于自2002年设置在中国科学院鹰潭红壤生态实验站的有机培肥长期定位试验,采用Illumina高通量测序,研究不同有机肥(不施肥,MO;低量有机肥,M1;高量有机肥,M2;高量有机肥加石灰,M3)处理下土壤细菌群落多样性和结构以及玉米生产力的变化.结果发现,与M0相比,土壤pH、有机质(SOM)、全氮(TN)、全磷(TP)含量和玉米生产力在不同有机肥(M1、M2和M3)处理下均显著增加,其中M3处理的提升效果最佳.施用有机肥显著提高了土壤细菌群落的Shannon、Evenness、Chao1与ACE指数,重塑了细菌群落结构.基于随机森林模型分析,土壤性质中的pH和TP显著影响土壤细菌多样性,而pH、SOM、TP和TN对土壤细菌群落结构影响显著.相关性分析和结构方程模型分析表明,土壤TP和SOM可以通过改变土壤细菌多样性和群落组成间接影响玉米生产力.研究结果从指导我国南方红壤区农田合理施肥的角度,为农田土壤质量提高及耕地产能提升提供科学依据.
关键词： 旱地红壤 猪粪 细菌多样性 细菌群落结构 玉米生产力
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江西规模奶牛场粪污基数特征分析
《黑龙江畜牧兽医 》 2023 北大核心
摘要：为了掌握规模奶牛场粪污中污染物特征参数变化特点,以便对规模奶牛场粪污进行治理和资源化利用,试验选择南昌周边某常年存栏120余头中国荷斯坦奶牛的规模奶牛场为研究对象,于2018年8月份至2019年7月份对该奶牛场粪污进行春、夏、秋、冬季节性周年采样监测分析,即采集该奶牛场鲜粪便和自然堆积发酵后粪便监测总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH4+-N)、含水率及有机质(OM)含量,采集该奶牛场污水固液分离池水、发酵池出水和氧化塘出水监测电导率(EC)、化学需氧量(COD)及NH4+-N、TN、TP含量.结果表明:鲜粪便中TN含量在春季最高,为2.95%;TP含量在秋季最高,为7.63%;春、夏两季NH4+-N含量均极显著高于秋季(P<0.01),显著高于冬季(P<0.05);OM含量在冬季最高,为61.10%;含水率在春季最高.发酵粪便中春季TN含量与夏季差显不著异(P>0.05),但显著高于秋、冬两季(P<0.05);TP含量在秋季最高,为9.91%;NH4+-N含量在夏季最高;OM含量在春季最高(为46.08%),秋季最低(为35.42%);含水率在夏季最高.固液分离池水中EC在夏季最高,达57 066.67μS/cm;COD在夏季最高,达到14 833.33 mg/L;NH4+-N、TN和TP含量在夏季最高.发酵池出水中EC在夏、冬、秋三季差异不显著(P>0.05),但均极显著高于春季(P<0.01);COD在夏季最高,达13 133.33 mg/L;NH4+-N、TN、TP含量均在夏季最高.氧化塘出水中EC在夏、秋、冬三季较高,均极显著高于春季(P<0.01);COD及NH4+-N、TN、TP含量在夏季最高.奶牛鲜粪便经发酵后含水率及TN、TP、OM、NH4+-N含量分别为75.40%、2.18%、4.52%、40.20%、0.44%,鲜粪便中含水率及TN、TP、NH4+-N含量与发酵粪便差异不显著(P>0.05),OM含量显著高于发酵粪便(P<0.05).污水经固液分离、发酵、氧化塘处理后出水中EC、COD及NH4+-N、TN、TP含量分别为50 033.33 us/cm、1 150.92 mg/L、127.31 mg/L、154.09 mg/L、37.23 mg/L,EC 在氧化塘水中最高,COD及NH4+-N、TN含量在固液分离水中含量最高,TP含量在发酵池水中含量最高.说明粪污中除OM含量外,TN、NH4+-N含量春、夏季高于秋、冬季,TP含量秋、冬季高于春、夏季;污水中COD、EC及TN、TP、NH4+-N、含量变化特点基本一致,均在温度较高的夏季最高.
关键词： 奶牛 粪便 污水 总氮 总磷 有机质 电导率 需氧量 季节性 变化
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不同施肥处理对甘薯产量及土壤肥力与氮素利用的影响
《西北农业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：针对江西甘薯主产区化肥投入量大、养分施用不均衡及肥料利用率低等问题,以'赣薯4号'为试验对象,设置不施肥(T1)、习惯施肥(T2)、配方施肥(T3)、配方施肥下有机肥氮替代化肥氮20%(T4)、配方施肥减氮20%(T5)5个处理,研究不同施肥方式对甘薯叶面积、产量、土壤肥力、养分吸收以及氮素利用率的影响.结果表明:配方施肥各处理(T3、T4、T5)较T2提高了甘薯叶面积指数,并在移栽后60 d达到峰值,T4、T5在甘薯生产后期(90~120 d)保持较高的叶面积指数.配方施肥各处理提高了甘薯产量及其构成因素,其中T5的单株结薯数、块根产量最高,为T2的1.73倍和1.87倍;单个薯块质量、商品薯率以T3最高,其次为T4.与T2相比,配方施肥各处理改善了成熟期的土壤理化性质,有机质含量显著增加了 117.57%~130.91%;速效钾含量增加了 10.19%~20.37%;碱解氮含量增加了 19.04%~27.38%、土壤pH提高了0.05~0.14.配方施肥各处理促进了甘薯对氮、磷、钾养分的吸收,其中块根氮、磷、钾吸收量以T5最高,分别较T2显著提高187.02%、87.62%、80.80%;茎叶氮、磷吸收量以T4最高,分别较T2提高55.98%、49.87%,茎叶钾吸收量以T5最高,较T2显著提高43.05%.T5的氮素总积累量、表观利用率、收获指数和偏生产力显著高于其他处理,分别为106.82 kg·hm-2、62.83%、61.75%和380.02.综上所述,在本试验条件下,配方施肥减氮20%可显著提高甘薯产量、土壤肥力和氮素积累利用率.
关键词： 甘薯 产量 土壤肥力 有机肥 养分吸收 氮素利用率
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不同碳氮比猪粪沼渣堆肥及其产品对水稻种子萌发的影响
《中国土壤与肥料 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：以猪粪沼渣为原料,木屑为辅料,进行工厂化堆肥试验.试验设置初始碳氮比(C/N)分别为13、17、21和25的4个处理(B1、B2、B3和B4),研究堆肥过程中温度、水分、有机碳和全氮含量及C/N的动态变化,比较不同处理堆肥产品性质差异及对水稻种子萌发及生长的影响.结果表明,B1处理最晚进入高温期,B4处理最早开始降温,4个处理的高温期分别持续24、36、27和24 d.堆肥过程中,B1和B2处理含水量总体较高.不同处理有机碳含量和C/N总体呈下降趋势,全氮含量则在堆肥前期总体上升而在中后期有一定程度下降.堆肥产品的有机质含量、EC值和铵态氮含量随着初始C/N的增大呈增加趋势,而氮、磷、钾含量及pH则随C/N增大而降低.除B1处理外,其余处理堆肥产品在有机质和总养分含量及酸碱度上均符合国家标准.堆肥产品的水稻种子萌发试验结果显示,B3处理种子活力指数、幼苗芽长、芽鲜重、总鲜重、芽干重和总干重最高,较去离子水对照分别高77.3%、70.7%、125.1%、44.9%、115.3%和15.3%.综合考虑堆肥过程、堆肥产品品质及产品的促生效果,以猪粪沼渣和木屑进行堆肥生产有机肥,初始C/N设定为21最为适宜.
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不同改良剂对土壤Cd活化和稻米Cd吸收的阻控效果（英文）
《Agricultural Science & Technology 》 2021
摘要：通过Cd污染环境(土壤Cd含量为1.0 mg/kg)下早稻晚稻种植盆栽试验，比较了有机肥(猪粪、生物黑炭)单施以及与碱性改良剂(石灰、牡蛎壳粉)配施对土壤Cd活化和稻米Cd吸收的阻控效果,并探讨了土壤有效Cd与水稻籽粒Cd之间的相关关系。结果表明：与CK (不添加改良剂)相比,施用改良剂后早稻和晚稻的籽粒产量分别提高了15.52%～36.01%和12.02%～27.28%，籽粒Cd含量分别降低了24.76%～64.53%和4.93%～58.32%，籽粒Cd累积量分别降低了22.27%～51.76%和33.84%～46.95%(单施猪粪处理除外)；其中，生物黑炭的降Cd效果显著优于猪粪，配施牡蛎壳粉的降Cd效果优于石灰处理；早稻和晚稻收获后,施用改良剂后土壤有效Cd含量分别比CK降低了35.00%～65.88%和30.93%～68.57%。进一步分析发现,土壤有效Cd含量与水稻籽粒Cd含量可以用线性方程进行较好地拟合(R2>0.70, P <0.05)。这表明有机肥与碱性改良剂配施可以通过钝化土壤有效Cd来快速降低水稻籽粒Cd含量，且生物黑炭与牡蛎壳粉配施的效果较好。
关键词： Cd污染土壤 有机肥 碱性改良剂 水稻 籽粒 降Cd效果
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基于土壤肥力质量综合指数评价化肥与有机肥配施对红壤稻田肥力的提升作用
《植物营养与肥料学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】准确评价有机肥料提高农田土壤肥力的效果,是正确选择土壤培肥措施的基础。通过比较两种土壤肥力质量综合指数的计算方法评价有机肥培肥效果的可行性。【方法】3年田间定位试验（2015—2017）在长江中下游的红壤双季稻田进行。共设7个处理:不施肥（CK）,等氮磷钾投入量下的单施化肥（CF）和一半化肥氮配施一半的牛粪（+CM）、猪粪（+PM）、鸡粪（+ChM）、绿肥（+GM）与秸秆（+SR）。在2017年晚稻收获后,采集耕层土壤样品,分析土壤理化性状和土壤生物学性状。筛选用于评价土壤肥力的指标,用雷达图分析稻田土壤肥力水平的制约因素,采用土壤肥力质量综合指数（I F I）评价不同有机肥料的培肥效果。【结果】1)团聚体结构、pH、有机质3个指标属于弱变异性,其余指标属于中等强度变异,以有效锌、有效磷以及酸性磷酸酶的变异系数较大,对施肥处理的响应比较灵敏;2)由隶属度值制成的雷达图显示,土壤阳离子交换量（CEC）、速效钾与全磷含量是制约稻田土壤肥力水平最主要的3个因子;3)运用全量数据集与最小数据集计算的肥力指数IFI均表明,相对于不施肥CK,6个施肥处理均可以显著提高土壤肥力指数IFI,5个有机无机肥配施处理的IFI均显著高于单施化肥处理,且+PM与+ChM处理的IFI指数显著高于+CM与+GM处理;在全量数据集下,+SR处理的IFI指数显著高于+CM与+GM处理,而在最小数据集下,3个处理间差异不显著;4)全量数据集的土壤肥力质量综合指数IFITDS和最小数据集的土壤肥力质量综合指数IFIMDS均与双季稻总产量呈极显著正相关关系。【结论】基于全量数据集和基于最小数据集的土壤肥力质量综合指数(IFITDS、IFIMDS)均可客观表征土壤肥力质量。依据该指标,化肥配施猪粪提高土壤肥力的效果最佳,其次是配施鸡粪或秸秆,最低是配施牛粪或紫云英绿肥。
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进料浓度对猪粪混合稻秆厌氧产甲烷特性的影响
《农业资源与环境学报 》 2021
摘要：为研究猪粪（Pig manure,PM）与稻秆（Rice straw,RS）的组配比例与进料的固形物（Total solid,TS）浓度对中温条件下厌氧产甲烷特性的影响,通过批次厌氧发酵试验摸清不同挥发性固体（Volatile solids,VS）配比（PM/RS=1∶0、4∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶4、0∶1）下的原料产甲烷规律,并选择VS配比（均以PM/RS计）为1∶1、4∶1的混合原料开展进料浓度（TS分别为4.6%、7.1%、9.6%、12.1%）梯度提升的连续厌氧发酵试验。结果表明:批次发酵试验中VS配比为4∶1时产甲烷性能表现最好,产甲烷潜力（P值）、反应动力常数（k）、最大产甲烷速率（Rm）及甲烷产率达到峰值时间(tmax)分别为380.3 mL·g-1VS、0.098 d-1、37.2 mL·g-1VS·d-1、4.4 d。连续发酵试验中,在水力停留时间为30 d、VS配比为4∶1时连续产甲烷性能更优,甲烷产率、产甲烷潜力转化率和容积产甲烷率分别达到354.8 mL·g-1VS、93.3%、0.88 L·L-1·d-1。但混合物料中猪粪比例越高,发酵系统的氨抑制风险也越高。在进料浓度达到12.1%条件下,VS配比为4∶1时的游离氨浓度是VS配比为1∶1时的1.47倍,达到223.2 mg·L-1。研究表明,猪粪与稻秆混合原料VS配比为4∶1（配比后的C/N=22～23∶1）时,可提高发酵原料转化效率和容积产甲烷率;同时,进料TS浓度低于12.1%(有机负荷率为2.87 g VS·L-1·d-1)可降低厌氧发酵中的氨抑制,保证沼气工程稳定运行。
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添加油菜籽饼粕对茶树菇菌渣高温堆肥进程的影响
《江西农业学报 》 2021
摘要：以茶树菇菌渣和油菜籽饼粕为原料进行高温好氧堆肥发酵试验,研究了油菜籽饼粕添加量对茶树菇菌渣堆肥过程中各种理化指标的影响。试验结果表明:在茶树菇菌渣中添加适量的油菜籽饼粕进行高温堆肥发酵,有利于加快堆体的升温速度,提高堆体的最高温度,升高堆体的pH值,增大堆体的电导率（EC）,降低堆体的C/N。在4个处理中,以C2处理的效果最佳:在堆肥进程中50℃以上高温持续8 d;发酵结束时pH值为8.48,符合腐熟要求; EC值为1746μs/cm,在敏感植物忍受的EC值4000μs/cm以下;水分下降率最大,达14.4%;碳氮比（C/N）为15.61,满足C/N为16以下的理论腐熟要求;总有机碳和总氮含量最高,分别为27.17%和1.74%;总有机碳和总氮含量增幅最高,分别增加了26.49%和59.63%。因此,茶树菇菌渣高温好氧堆肥的最佳配比为80%茶树菇菌渣+20%油菜籽饼粕。
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