科研产出
我国水稻的肥料贡献率时空变化及影响因素
《中国农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】从全国尺度上解析近30年（1988—2017）水稻产量的肥料贡献率变化及其影响因素，为水稻可持续生产和肥料的科学施用提供理论依据。【方法】基于全国稻作区耕地质量监测数据（338个点位），分析不同稻作模式、种植区域、气候条件和土壤质地的水稻肥料贡献率年际变化，并结合随机森林模型探讨各因素对水稻肥料贡献率变化的相对贡献。【结果】在施肥区和不施肥区水稻品种和栽培技术相同的条件下，近30年全国水稻的肥料贡献率整体呈现前20年逐渐升高，近10年趋于平稳的特征，总体变化幅度为41.20%—51.89%，但不同稻作模式存在差异，单季稻、双季稻和水稻-其他作物轮作的水稻肥料贡献率分别为38.58%—55.49%、41.96%—51.05%和42.34%—53.43%。不同区域的水稻肥料贡献率在近30年的平均值表现出西南（55.82%）＞长江中游（46.73%）＞华北（46.27%）＞东北（45.90%）＞华南（45.83%）＞长江下游（44.25%）。结合施肥年限和水稻肥料贡献率的拟合方程发现，东北、华北、西南、长江中游、长江下游和华南的水稻肥料贡献率达到稳定的施肥年限分别为15.2、18.5、19.0、15.3、15.3和14.5 a。不同气候条件也显著影响水稻的肥料贡献率，其中，亚热带季风气候（49.23%）＞温带季风气候（45.90%）＞热带季风气候（34.57%）。不同土壤质地的水稻肥料贡献率则表现出黏土（43.25%—64.80%）＞壤土（40.65%—48.46%）＞砂土（26.20%—45.98%）。随机森林模型显示，氮肥和磷肥是调控水稻肥料贡献率变化的主要因素，同时，无霜期、年均降雨、年均温度、钾肥及土壤有机质含量也是影响水稻肥料贡献率的关键指标。【结论】在1988—2017年，全国稻作区的水稻肥料贡献率整体呈现前期逐渐增加后期趋于平稳的趋势，且稻作模式、区域、气候和土壤质地条件均影响水稻肥料贡献率的年际变化。氮肥和磷肥对水稻肥料贡献率变化的影响较大。相比其他土壤肥力指标，土壤有机质是影响水稻肥料贡献率变化的关键土壤肥力因子。
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油菜缓释配方肥施用效果研究
《作物研究 》 2023
摘要：为探究缓释配方肥在油菜上的施用效果,2021—2022年在江西省赣州市定南县以常规肥、缓释配方肥和6个不同甘蓝型油菜品种为试验材料,开展不同肥料对油菜产量和效益的影响研究,以期为当地油菜轻简化高产高效栽培提供参考.研究结果表明,施用缓释配方肥可延长油菜生育期,提高菌核病抗性与肥料利用率,增加单株角果数与千粒质量,从而获得更高产量.与常规肥处理相比,施用缓释配方肥的油菜生育期延长1~2 d,菌核病发病率降低14.95%,肥料偏生产力提高22.73%,株高增加2.64%,单株角果数增加3.37%,千粒质量增加3.87%,产量为1893.63 kg/hm2,增产6.68%.缓释配方肥处理比常规肥处理增收1722.56元/hm2,增幅为31.42%.缓释配方肥在实现肥料一次性施用的同时,保证了丰产,节省了肥料、人工成本,显著提高了经济效益,达到了油菜生产节本、增产、增效的目标.
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施肥方式对木薯根际土壤细菌多样性与群落结构特征的影响
《福建农林大学学报(自然科学版) 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：利用Ion S5~(TM) XL测序平台,通过未施肥(R1)、常规施肥(R2)和化肥减量(R4)等不同施肥方式对木薯华南205种植地土壤进行16S rRNA高通量测序分析,结果表明,在相似水平为97%下聚类分析得到的R1、R2、R4的OTUs数分别为1 003、989、864个;不同施肥方式下木薯根际土壤中优势菌门为酸杆菌门、绿弯菌门、变形菌门、放线菌门、厚壁菌门和拟杆菌门.化肥施用增加了绿弯菌门、变形菌门、放线菌门、厚壁菌门等的相对丰度,降低了酸杆菌门和拟杆菌门的相对丰度.施肥方式改变土壤细菌的多样性和丰度,其物种多样性表现为R1>R2>R4.基于土壤细菌群落的PCoA和聚类分析,R1和R2群落组成多样性较为相似,与R4不同.表明施肥方式不仅改变木薯根际土壤细菌的多样性与相对丰度,也在一定程度上改变了木薯根际土壤群落结构,尤其增加了木薯根际土壤有益细菌的数量,提高了木薯产量.
关键词： 施肥方式 木薯根际土壤 16S rRNA 细菌多样性 群落结构
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鸡精子抗冻性种间差异及其与精浆生化指标和候选基因表达的相关性
《中国家禽 》 2020 北大核心
摘要：为探究公鸡精子抗冻性的品种变异情况及抗冻性调控机制,以洛岛红、白来航和北京油鸡公鸡为材料,每个品种24只鸡,对比品种间精子抗冻性差异,以及精子抗冻性与精浆生化指标和相关候选基因表达量的相关性.结果表明,冷冻后北京油鸡的精子活力下降了22.44%,其他两个品种下降40%以上.三个品种的冷冻后精子活力变异系数有不同程度升高,其中洛岛红的最大.冷冻后三个品种的精子曲线速率(VCL)均下降、直线性(LIN)均提高,洛岛红精子直线速率(VSL)提高,白来航和北京油鸡精子VSL降低.冷冻精液的平均受精率依次为北京油鸡(72.31%)>白来航(60.64%)>洛岛红(59.99%).北京油鸡冻精单天最高和最低的受精率分别为88.89%和61.11%,白来航分别为75.00%和46.88%,洛岛红分别为71.88%和44.12%.三个品种冷冻精液的受精蛋孵化率和健雏率分别超过90%和99%,且与鲜精无显著差异(P>0.05).北京油鸡精子抗冻性与鲜精精子活力、精浆中丙二醇(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和果糖含量无显著相关性(P>0.05);精子抗冻性与CIRBP表达呈显著负相关(r=-0.45,P=0.04),与HSP90表达存在正相关趋势(r=O.36,P=0.08),与HSP70、TEKT4、TEKT5和PRKCA基因表达之间无显著相关(P>0.05).综上所述,不同品种、不同个体公鸡的精液抗冻性存在差异,鲜精精子活力、精浆中MDA、SOD和果糖含量与精子抗冻性无显著相关,不能作为判断精子抗冻性的指标.睾丸HSP90和CIRBP等基因的表达可能会影响鸡精子抗冻性,具体机制还需要进一步探究.
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长期施肥处理对双季晚稻叶绿素荧光特征及籽粒产量的影响
《作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：研究施肥模式对水稻叶绿素含量及荧光参数的调节作用,对提高水稻光能利用效率及籽粒产量具有重要意义。本研究以水稻品种赣929为试验材料,比较长期定位施磷钾肥(PK)、施氮磷钾肥(NPK)、等养分条件下70%氮磷钾肥配合施用30%有机肥(70F+30M)、50%氮磷钾肥配合施用50%有机肥(50F+50M)、30%氮磷钾肥配合施用70%有机肥(30F+70M)条件下水稻叶绿素荧光参数和产量变化特征。结果表明,水稻旗叶叶绿素含量从齐穗期到成熟期呈下降趋势,且表现为30F+70M>50F+50M>70F+30M>NPK>PK。水稻叶绿素荧光参数Fv/Fm随水稻生育期的推进呈降低趋势,其中PK处理Fv/Fm值最低,而施氮处理比不施氮处理Fv/Fm值增加了2.85%～4.18%。叶绿素荧光参数qL、ΦPSII在NPK处理中表现为齐穗期较高, 20 d之后显著降低;在50F+50M、30F+70M处理中表现为齐穗期较低, 20 d以后显著增加;在PK处理、70F+30M处理中一直处于较高水平。NPQ变化趋势与qL基本相反。ETR-PAR光响应曲线拟合结果表明, 70F+30M处理ETRmax、?和Ek值在齐穗期和20 d后值均最高。综合看来,等养分条件下配施30%有机肥具有最优的叶绿素荧光指标组合及籽粒产量;而配施超过50%有机肥由于前期热耗散增大使得用于光合作用的光能份额减少,而施用氮磷钾肥处理则由于后期的衰老使得光能利用效率下降。
关键词： 施肥 有机无机肥配施 叶绿素荧光参数 快速光曲线 水稻
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基于便携式作物生长监测诊断仪的江西双季稻氮肥调控研究
《农业工程学报 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：建立基于便携式作物生长监测诊断仪的江西双季稻氮肥调控模型,利用模型推荐穗肥追氮量,实现江西双季稻氮肥追施的精确管理。基于不同株型品种和氮肥处理的田间试验资料,构建了双季稻叶面积指数光谱监测模型,利用拔节期的差值植被指数实时估测叶面积指数,进而结合江西双季稻高产栽培经验和建立的氮肥调控模型,对双季稻穗肥追氮量进行实时推荐,并和当地农户施肥方案和产量进行比较。双季稻关键生育期(分蘖期、拔节期、孕穗期、抽穗期和灌浆期)的冠层差值植被指数DVI(810,720)与叶面积指数均呈显著正相关,线性函数拟合效果优于其他函数。利用独立试验资料对所建模型进行了检验,单生育期的模型预测效果优于全生育期模型;其中,拔节期的光谱监测模型表现最佳,早稻和晚稻叶面积指数的光谱监测模型的R2分别为0.880 6和0.878 8,模型预测早稻和晚稻叶面积指数的均方根误差、相对均方根误差、相关系数分别为0.30和0.25、7.28%和6.18%、0.923 2和0.926 9。氮肥调控模型推荐施肥应用表明,紧凑型品种的穗肥用量高于松散型品种;与农户方案相比,氮肥调控模型推荐施肥的调控方案在产量不降低的情况下减少氮肥用量6.58kg/hm2,提高氮肥农学利用率0.82个百分点、净收益103元/hm2和产投比0.9,而产量比农户方案略高或持平。与传统非定量农户施肥法相比,基于便携式作物生长监测诊断仪的双季稻氮肥调控方法可在保证产量的情况下,减少施氮量,提高氮肥农学利用率,获得更高经济效益,在江西双季稻生产中具有推广应用价值。
关键词： 氮 肥料 作物 便携式作物生长监测诊断仪 双季稻 差值植被指数 氮肥调控 叶面积指数 产量
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基于Meta分析中国水稻产量对施肥的响应特征
《中国农业科学 》 2019
摘要：[目的]定量分析近30年施肥对中国水稻产量的综合效应和影响机制,为水稻种植区域肥料的科学施用提供依据.[方法]以全国水稻土长期监测点为平台,将相应的监测数据按照种植区域、试验时间、种植制度、作物类型、施肥类型、土壤质地、土壤p H、土壤有机质含量、土壤全氮含量、土壤有效磷含量、土壤速效钾含量、土壤缓效钾含量进行分组,以不施肥处理作为对照,利用Meta-analysis方法探究施肥对水稻产量的综合效应及其影响因素.[结果]近10年(2008-2017)以来,无论施肥与否,水稻产量均显著高于1988-1997和1998-2007年对应的水稻产量.与不施肥相比,施肥显著提高水稻产量,其提高幅度平均为80.8%.在西南地区施肥对水稻产量的提高幅度最高(98.5%),显著高于华北地区(70.3%).不同试验时间下,施肥比不施肥处理在1988-1997年对水稻产量提高的幅度(99.1%)高于1998-2007年(84.2%)和2008-2017年(78.1%).不同种植制度下,施肥较不施肥处理能显著提高一年三熟水稻产量(92.0%),且提高幅度均高于一年一熟(76.2%)和一年两熟(81.9%).与不施肥相比,双季稻施肥对水稻产量的提高幅度(85.9%)高于单季稻区(75.9%)和水稻-其他作物(79.5%).与不施肥相比,有机肥与无机肥配合施用对水稻产量提高幅度(88.3%)高于化肥单施处理(76.6%).施肥较不施肥处理能显著提高黏质土壤水稻产量(92.0%),提高幅度显著高于砂质土壤(58.0%)和壤质土壤(77.5%).随着土壤有机质和有效磷含量的增加,施肥较不施肥处理水稻产量提高的幅度呈降低趋势.在较高的土壤p H(>7.5)、较低土壤全氮(<1.5g·kg-1)和缓效钾(<150 mg·kg-1)情况下,施肥较不施肥处理水稻产量提高的幅度较高.随机森林分析结果表明:施肥对水稻产量提高幅度主要受水稻种植区域、土壤全氮和种植制度的影响.此外,肥料的农学效率与施肥对水稻产量增产幅度呈极显著正相关.[结论]虽然当前施肥对水稻产量增加的趋势在降低,但是适量的肥料投入(尤其是西南地区)是提高和维持水稻高产的重要措施,尤其是有机肥与无机肥配合施用增产效果更加显著.同时,在种植制度的基础上,各水稻种植区域应结合土壤质地、土壤氮素和钾素等方面作为肥料投入的主要依据.
关键词： 施肥 水稻产量 Meta-analysis 响应比 农学效率
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施肥影响土壤性状和微生物组的研究进展
《生物技术通报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：主要介绍了土壤微生物组的研究方法,综述了施肥对土壤性状(物理性状、养分、酶活性)和土壤微生物组的影响,总结了土壤微生物丰度、多样性以及群落结构和组成对施肥的响应规律,简单概述了现阶段施肥影响土壤微生物组研究的不足,并且展望了未来的研究趋势,旨为农业生产的合理施肥提供一定依据.
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