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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土壤有机质含量对红壤性稻田残留氮在团聚体内分布的影响
《中国土壤与肥料 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：化肥氮的残留及其分布对后季作物氮素供给和氮素损失均有重要影响。通过在田间试验中设置15N标记微区，在相同施氮量（150 kg/hm~2）条件下，明确低有机质、中有机质和高有机质红壤性稻田化肥氮的残留量及其在不同粒径土壤团聚体中的分布。结果表明：与低有机质土壤相比，中有机质和高有机质土壤大团聚体（0.25～2 mm）的比例较高，而粘粉粒（＜0.053 mm）的比例较低。不同粒径团聚体的全氮含量均随土壤有机质含量的提高而显著升高。在相同氮肥投入下，化肥氮在中有机质和高有机质土壤中的残留量较低有机质土壤显著增加，增幅分别为60.08%和93.93%。与低有机质土壤相比，高有机质土壤中的残留氮在大团聚体、微团聚体（0.053～0.25 mm）和粘粉粒中的含量分别显著增加了76.58%、108.32%和110.85%。土壤残留氮主要分布在大团聚体中（42.87%～46.81%）。随土壤有机质含量的升高，残留氮在大团聚中的比例有所下降，而在粘粉粒中的比例有所升高，但均未达显著水平。因此，培肥地力不仅能够提高土壤大团聚体的比例，促进土壤团粒结构的形成，还有利于土壤对残留氮的固持，从而降低红壤性稻田的氮素损失。
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活性生物增产降解剂对锐尖山香圆生长生理、药效成分及土壤质量的影响
《南方农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探讨活性生物增产降解剂对锐尖山香圆的应用效果，以期为锐尖山香圆微生物肥料选择及合理施用提供理论依据，也为今后锐尖山香圆提质增效的规模化种植提供技术参考。【方法】以1年生锐尖山香圆为试验材料，设叶面喷施（T1,1∶30;T2,1∶50;T3,1∶100）、灌根（T4,1∶100;T5,1∶200;T6,1∶300）、叶面喷施+灌根（T7,T1+T4;T8,T2+T5;T9,T3+T6）9个施肥处理，以同步等量施清水为对照（CK），比较活性生物增产降解剂不同处理对锐尖山香圆生长生理指标、药效成分及土壤有机质含量和土壤酶活性的影响。【结果】与CK相比，施用活性生物增产降解剂可明显促进锐尖山香圆生长，除T9处理降低株高外，其余处理均可增加株高和单叶厚度，扩大单叶面积，提高折干率与药材干重；其中，T8处理显著增加株高19.5%（P<0.05，下同）；T1处理显著增加干重73.4%、折干率31.7%、单叶厚度27.1%和单叶面积47.3%。从生理指标来看，T5处理可降低叶片各项生理指标，T7～T9处理也降低了叶绿素和脯氨酸含量，而T2处理对叶片生理指标的影响最优，较CK显著提高叶绿素含量35.5%、可溶性蛋白含量60.0%、脯氨酸含量94.6%和过氧化物酶（POD）活性82.7%，其次为T1和T4处理。从药效成分来看，T3处理的女贞苷含量和T1处理的野漆树苷含量最高，分别较CK增加59.4%和83.3%，其次为T5和T6处理。从土壤质量来看，除T3和T6处理外，其他处理均可有效改善土壤质量，尤其是T2处理较CK显著提高有机质含量76.1%、脲酶活性12.3%、蔗糖酶活性483.3%、酸性磷酸酶活性18.7%，其次为T1和T5处理。采用隶属函数法对生长生理、药效成分和土壤质量进行综合评价，不同处理的综合排序为T1处理>T2处理>T4处理>T7处理>T6处理>T9处理>T5处理>T8处理>T3处理>CK。【结论】综合考虑锐尖山香圆形态指标、生理性状、产量及药效成分等，叶面喷施活性生物增产降解剂的效果优于灌根，且叶面喷施浓度以低浓度（1∶30～1∶50）为宜，可有效促进锐尖山香圆生长、提高产量，同时增强抗性并提高药效。
关键词： 锐尖山香圆 微生物肥料 生长生理 产量 药效成分 土壤有机质 土壤酶
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鄱阳湖流域长期施肥下双季稻田的土壤基础地力
《应用生态学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为探讨鄱阳湖流域不同施肥措施的土壤基础地力变化规律,基于长期施肥定位试验(始于1981年),采集定位30年时的不施肥(CK)、施用氮磷钾肥(NPK)和氮磷钾肥与有机肥配施(NPKM)土壤,于2012—2014年进行连续3年的施肥和不施肥试验,分析水稻产量和土壤基础地力贡献率的差异及关键影响因子.结果表明:不论施肥与否,3年的水稻产量均表现出NPKM处理显著高于NPK和CK处理,尤其是在不施肥条件下,NPKM处理的年产量分别比CK和NPK处理增加37.7%～143.9%和20.8%～66.7%.3年间,CK、NPK和NPKM处理的土壤基础地力贡献率分别为41.8%～53.1%、45.2%～62.6%和59.1%～88.1%,且NPKM处理的土壤基础地力贡献率均显著高于NPK和CK处理.进一步分析发现,土壤有机质和有机碳平衡量与土壤基础地力贡献率呈显著正相关.总之,在鄱阳湖流域的双季稻田,长期有机无机肥配施有利于该地区土壤基础地力的提升,且土壤有机质和有机碳平衡是土壤基础地力变化的关键因子.
关键词： 鄱阳湖流域 双季稻 长期施肥 土壤基础地力 土壤有机质
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多年紫云英-双季稻下不同施肥水平对两类水稻土有机质及可溶性有机质的影响
《中国农业科学 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：【目的】综合评价中国南方不同水稻土多年冬种紫云英配施化肥的培肥效应。【方法】在湖南紫潮泥、江西黄泥田双季稻区设置了连续7年的田间定位试验,比较冬闲(CK)、紫云英(MV)、紫云英+40%化肥(MV+40F)、紫云英+60%化肥(MV+60F)、紫云英+80%化肥(MV+80F)、紫云英+全量100%化肥(MV+100F)、单施全量100%化肥(100F)共7个处理的稻田土壤有机质(OM)、可溶性有机质(DOM)含量及其光谱学特性。【结果】湖南紫潮泥土壤OM和可溶性有机碳(DOC)含量、DOM的荧光吸光强度明显高于江西黄泥田,可溶性有机氮(DON)含量、DOM的紫外-可见吸收峰值则相反。土壤OM在两地均表现为MV处理显著高于其他多数处理(黄泥田MV+100F处理除外);同100F相比,MV+100F处理降低了湖南紫潮泥、但增加了江西黄泥田的土壤有机质;而绿肥种植体系下随着配施化肥量的增加,绿肥对两类土壤OM的贡献降低。种植绿肥配施80%—100%化肥,土壤DOC含量较100F高(黄泥田MV+100F除外),但单种绿肥(MV)以及绿肥配施40%—60%化肥对两地土壤DOC影响不尽一致。单种植绿肥能够降低两类土壤DOC/SOC,其中,在江西黄泥田上显著低于100F处理;两类土壤上种植翻压绿肥,随着配施化肥量的增加,土壤DOC/SOC随之增加(黄泥田MV+100F除外),表明配施化肥量越高其活化土壤碳库的作用越强。种植绿肥较100F能够有效降低土壤DON含量(黄泥田MV+100F处理除外),且在湖南紫潮泥上更为显著。紫外-可见光谱分析发现,绿肥及绿肥配施40%—60%化肥下,两类土壤DOM的紫外-可见吸收峰值较100F低,且E250/E365值随配施化肥量的增加而降低,表明随着配施化肥量的增加,土壤DOM分子量增大,分子结构越稳定。荧光光谱分析发现,两类土壤可溶性有机质均以类富里酸为主;与100F相比,单种绿肥(MV)以及绿肥配施化肥(黄泥田配施40%—60%化肥)能够增加土壤DOM的荧光强度,降低DOM的腐殖化指数(HIX)。【结论】种植紫云英能有效促进稻田土壤有机质积累,配施化肥降低紫云英对土壤有机质积累的贡献。绿肥配施化肥能够提高土壤碳库活性,并且增加可溶性有机质的分子量及腐殖化程度,进一步解释了配施化肥降低紫云英对土壤碳库贡献。
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