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农作物秸秆炭化后养分变化及还田效应 预览
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作者 李敏 韩上 +4 位作者 武际 陈峰 桑亚松 王慧 唐杉 《中国农学通报》 2019年第16期95-99,共5页
旨在明确不同农作物秸秆炭化和焚烧后氮、磷、钾养分含量变化,秸秆直接还田和炭化还田下对旱作区玉米和水旱轮作区水稻产量及土壤理化性状的影响,本研究选取水稻、油菜、小麦、玉米秸秆,测定炭化和焚烧后氮、磷、钾含量和损失率变化及... 旨在明确不同农作物秸秆炭化和焚烧后氮、磷、钾养分含量变化,秸秆直接还田和炭化还田下对旱作区玉米和水旱轮作区水稻产量及土壤理化性状的影响,本研究选取水稻、油菜、小麦、玉米秸秆,测定炭化和焚烧后氮、磷、钾含量和损失率变化及秸秆直接还田和炭化还田的旱作区玉米和水旱轮作区水稻产量及土壤理化性状变化。结果表明,作物秸秆炭化和焚烧后氮、磷、钾含量均不同程度提高,水稻和油菜秸秆炭化处理较焚烧处理氮含量显著提高5.79%和30.06%,4种作物秸秆焚烧处理较炭化处理均显著提高磷、钾含量。炭化处理较焚烧处理有效降低氮和磷养分的损失率。不同轮作制下秸秆炭化还田较秸秆还田均能提高作物产量和土壤理化性状。秸秆炭化还田较秸秆还田能提高旱作区玉米产量和水旱轮作区水稻产量,通过改善土壤理化性状来培肥土壤,且水旱轮作区施用效果优于旱作区。 展开更多
关键词 秸秆炭化 水稻-小麦轮作 玉米-小麦轮作 产量 土壤理化性状
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基于灰色关联分析法的Cd污染土壤-植物系统安全生产评价 预览
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作者 许瑶 肖亨 +4 位作者 伍钧 孟晓霞 徐敏 李炎 赖星 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1051-1059,共9页
为探究施用石灰对土壤-植物系统的影响,实现耕地重金属污染修复和粮食安全生产,本研究以水稻-小麦轮作为研究对象,连续3年施加不同量石灰(T0、T1、T2、T3、T4:0、750、1500、2250、3000 kg·hm^-2),分析不同石灰用量对中轻度Cd污染... 为探究施用石灰对土壤-植物系统的影响,实现耕地重金属污染修复和粮食安全生产,本研究以水稻-小麦轮作为研究对象,连续3年施加不同量石灰(T0、T1、T2、T3、T4:0、750、1500、2250、3000 kg·hm^-2),分析不同石灰用量对中轻度Cd污染农田的改良效果,并采用灰色关联法(Grey relational analysis, GRA)评估土壤-植物系统,以筛选最佳石灰用量。结果表明:施用石灰后稻麦籽粒Cd积累量变化趋势为T0>T1>T2>T3>T4;与空白(T0)相比,施用石灰使土壤pH从5.33提高到8.36,pH越高土壤Cd可交换态向残渣态的转化越明显。T4处理下土壤pH最高,与T0相比土壤可交换态Cd减少12.45%;与试验前土相比,3年连施石灰对土壤肥力无显著影响,且处理间土壤肥力无明显差异;GRA分析可知,石灰用量为2250 kg·hm^-2更适合中轻度Cd污染土壤-植物系统的改良。 展开更多
关键词 土壤 石灰 稻-麦轮作 灰色关联分析
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江苏泰州市稻-麦轮作体系土壤氮磷钾养分平衡状况 预览
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作者 崔振 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1002-1009,共8页
[目的]本文旨在评价泰州市稻麦轮作耕地养分平衡情况,为推进耕地质量提升、减轻农业面源污染提供理论依据,对今后耕地质量建设与保护工作提出对策和建议。[方法]以江苏省耕地质量监测数据库中2012 2017年泰州市20个省级耕地质量监测点... [目的]本文旨在评价泰州市稻麦轮作耕地养分平衡情况,为推进耕地质量提升、减轻农业面源污染提供理论依据,对今后耕地质量建设与保护工作提出对策和建议。[方法]以江苏省耕地质量监测数据库中2012 2017年泰州市20个省级耕地质量监测点的肥料投入和作物产量数据为基础,根据不同作物产量与养分吸收的关系测算出各监测点养分投入和吸收数据,并据此计算养分平衡率,利用SPSS软件对不同农区、不同年度的上述数据进行统计分析。[结果]该市近年来氮肥投入总量基本稳定,磷肥、钾肥投入逐年上升,2017年增加显著。不同农区、不同年度的作物产量间没有显著性差异,年均产量为小麦籽粒4705.5 kg/hm^2,小麦茎杆5220.3 kg/hm^2,水稻籽粒7049.2 kg/hm^2,水稻茎杆7511.5 kg/hm^2。全市耕地土壤氮肥、磷肥盈余,钾肥亏损。氮肥年均盈余率为117.53%,磷肥年均盈余率为24.19%,钾肥年均亏缺率为49.04%。土壤氮肥盈余率较为稳定,年度间变化不显著。磷肥盈余率呈现逐年上升趋势,但没有显著差异。钾肥亏缺率呈现逐年下降趋势,2017年钾肥亏缺率为36.19%,显著低于其他年份。各区土壤养分盈亏情况均为氮、磷盈余,钾亏损。氮肥以里下河区盈余率最高,为139.53%,显著高于高沙土区(106.27%)和沿江区(106.71%)。磷肥盈亏率各区之间没有显著性差异。钾肥以高沙土区亏缺率最低,为40.96%,显著低于里下河区(57.73%)和沿江区(48.19%)。[结论]泰州市近年来肥料投入整体符合“减氮控磷、补施钾肥”的原则,有效保证了当地作物的稳定高产,但各农区土壤养分盈亏状况不同,氮磷钾养分盈亏变化趋势也不完全相同。因此,应根据各区具体盈余及变化,调整氮磷钾施肥量。 展开更多
关键词 稻麦轮作 养分平衡 产量 测土配方施肥
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稻麦两熟农田径流养分循环利用模式的能值分析与生态补偿标准测算 预览
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作者 朱冰莹 陈留根 +1 位作者 盛婧 郑建初 《农业资源与环境学报》 CAS 北大核心 2019年第5期592-599,共8页
为探讨稻麦两熟农田径流养分循环利用模式的运作可持续性和生态补偿标准,应用生产-生态系统能值测算方法,综合分析其环境安全性和运作持续性;结合生产运营实践,深入分析了基于生命周期过程的物能投入与输出,提出生态补偿依据;并基于能... 为探讨稻麦两熟农田径流养分循环利用模式的运作可持续性和生态补偿标准,应用生产-生态系统能值测算方法,综合分析其环境安全性和运作持续性;结合生产运营实践,深入分析了基于生命周期过程的物能投入与输出,提出生态补偿依据;并基于能值收益差异估算出其持续运行的生态补偿标准。结果表明,与传统模式相比,径流养分循环模式的环境负载率降低39.62%,而能值可持续发展指数和环境安全性指数分别提高64.89%和36.73%。径流养分循环模式的生物辅助能投入增加42.16%,而污染产能降低了70.09%。养分循环模式的氮磷养分环境排放量分别降低34.85%和30.43%。同时,循环模式的净能值收益比传统模式低2.15×10^16Sej·hm^-2·a^-1。研究表明,径流养分循环模式提高了环境安全性但降低了经济效益,其生态补偿标准应不低于4 153.78元·hm^-2·a^-1。 展开更多
关键词 稻麦轮作 径流 养分流失 循环农业 能值分析 生态补偿
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稻麦轮作下秸秆还田对稻麦产量和稻田可溶性有机碳含量的影响 预览 被引量:1
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作者 郑继成 张刚 +3 位作者 王德建 王灿 曹志强 汪军 《中国生态农业学报(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期431-440,共10页
为阐明稻麦轮作体系下秸秆还田对作物产量与稻田可溶性有机碳(DOC)的影响,通过连续2年盆栽试验研究了两种典型土壤(壤土和黏土)在无秸秆还田、半量秸秆还田、全量秸秆还田3种处理下稻麦产量和稻季土壤溶液DOC浓度的动态变化。结果表明,... 为阐明稻麦轮作体系下秸秆还田对作物产量与稻田可溶性有机碳(DOC)的影响,通过连续2年盆栽试验研究了两种典型土壤(壤土和黏土)在无秸秆还田、半量秸秆还田、全量秸秆还田3种处理下稻麦产量和稻季土壤溶液DOC浓度的动态变化。结果表明,秸秆还田显著增加了两种土壤大多数处理的水稻产量,增幅1.6%~11.9%,其中全量秸秆还田的增产效果大于半量秸秆还田(第1年不显著,第2年显著)。秸秆还田对小麦产量的影响因土壤类型而异,壤土中小麦产量显著增加7.2%~10.6%(第1年)或增产不显著(第2年),但全量秸秆还田和半量秸秆还田处理之间没有显著差异;黏土中小麦显著减产(5.0%~9.3%),其中第2年的全量秸秆还田减产效应显著大于半量秸秆还田。秸秆还田及土壤类型显著影响水稻前期(烤田之前)的土壤溶液DOC浓度,全量秸秆还田、半量秸秆还田分别比无秸秆还田处理平均增加141.7%、61.9%,壤土比黏土平均增加89.6%;间歇淹水之后,所有秸秆还田处理及土壤类型的DOC浓度均迅速降低。总体上,秸秆还田对两种土壤的水稻增产都有利,但对黏土小麦增产不利,秸秆还田显著增加了稻田前期的DOC浓度,间歇淹水可以迅速降低稻田DOC浓度。 展开更多
关键词 秸秆还田 稻麦轮作 产量 可溶性有机碳(DOC) 土壤类型 间歇淹水
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秸秆全量还田条件下减量施氮与碳氮调控对稻麦轮作系统的影响 预览
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作者 白娜玲 吕卫光 +5 位作者 郑宪清 李双喜 张娟琴 陆利民 杨业凤 张翰林 《上海农业学报》 2019年第3期63-70,共8页
在稻麦秸秆全量还田条件下,研究了不同施氮量及不同氮肥基追比例对土壤理化性质、作物生长及产量的影响,以期为稻麦轮作生产提供合理的施肥技术支撑。结果表明:稻季施氮量为20 kg/hm^2时,相较于施氮量17 kg/hm^2处理,土壤全磷、速效氮... 在稻麦秸秆全量还田条件下,研究了不同施氮量及不同氮肥基追比例对土壤理化性质、作物生长及产量的影响,以期为稻麦轮作生产提供合理的施肥技术支撑。结果表明:稻季施氮量为20 kg/hm^2时,相较于施氮量17 kg/hm^2处理,土壤全磷、速效氮磷钾含量分别显著增加3.60%、6.25%、45.54%、50.00%,水稻产量提高3.89%。麦季施氮量为17 kg/hm^2时,相较于施氮量14 kg/hm^2处理,土壤全钾、速效氮磷分别显著提高4.38%、33.43%、30.03%,返青期、拔节期和成熟期株高均显著增加,小麦产量增加2.13%。随着基肥比例的增加,土壤养分、株高和产量均有显著增加。氮肥基追比例为7∶3和8∶2时,相较于常规5∶5处理,水稻和小麦产量的增幅分别为12.95%—13.08%和20.97%—21.77%。综上,稻季和麦季最佳施氮量分别为20 kg/hm^2和17 kg/hm^2,最佳氮肥基追比例为7∶3和8∶2。 展开更多
关键词 秸秆还田 稻麦轮作 减量施氮 碳氮调控 产量
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农田施用沼液的重金属污染评价及承载力估算--以江苏滨海稻麦轮作田为例 预览
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作者 汤逸帆 汪玲玉 +2 位作者 吴旦 戴成 韩建刚 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1687-1695,共9页
以江苏滨海稻麦轮作田为对象,研究沼液施用0,3,5a对土壤和作物籽粒重金属(Cu、Zn、Pb、Cd)含量的影响,评价其污染风险并估算农田沼液承载力.结果表明:沼液施用 3,5a后,土壤和作物籽粒中 Cu、Zn、Pb、Cd均未超标,内梅罗指数与土壤和农产... 以江苏滨海稻麦轮作田为对象,研究沼液施用0,3,5a对土壤和作物籽粒重金属(Cu、Zn、Pb、Cd)含量的影响,评价其污染风险并估算农田沼液承载力.结果表明:沼液施用 3,5a后,土壤和作物籽粒中 Cu、Zn、Pb、Cd均未超标,内梅罗指数与土壤和农产品综合质量指数显示农田重金属污染程度属于清洁.土壤 Cu和 Zn显著富集,沼液施用 5a后,小麦季土壤 Cu、Zn含量分别为 22.59,63.08mg/kg,较未施用分别提高了 19.52%和 28.89%.水稻季土壤Cu、Zn含量分别为26.12,78.74mg/kg,较未施用分别提高了 27.73%和 31.80%.小麦和水稻籽粒 Zn含量随沼液施用年限增加而增加(P<0.05),沼液施用 5a分别达到 25.07,30.98mg/kg,较未施用分别提高了 23.50%和 16.29%.小麦季和水稻季 0~15cm土壤中 Cu的累积速率分别为 0.74,1.13mg/(kg·a),Zn的累积速率分别为2.83,3.80mg/(kg·a).基于土壤重金属累积速率,江苏滨海稻麦轮作田沼液安全施用年限为63a. 展开更多
关键词 沼液 重金属 施用年限 滨海农田 稻麦轮作
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水稻和小麦根际效应及细菌群落特征的比较研究
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作者 王晓婷 陈瑞蕊 +3 位作者 井忠旺 冯有智 姚童言 林先贵 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期443-453,共11页
稻麦轮作是我国重要的农业生产方式,但水稻和小麦的根际效应及其对土壤功能的相对贡献仍不清楚。利用中国科学院常熟农业生态试验站典型乌栅土壤,同时分别设置种植水稻和小麦的盆栽试验,通过比较根际和非根际土壤中活性组分含量、脱氢... 稻麦轮作是我国重要的农业生产方式,但水稻和小麦的根际效应及其对土壤功能的相对贡献仍不清楚。利用中国科学院常熟农业生态试验站典型乌栅土壤,同时分别设置种植水稻和小麦的盆栽试验,通过比较根际和非根际土壤中活性组分含量、脱氢酶活性、细菌群落多样性等指标的差异,研究植稻和植麦土壤根际效应及细菌群落特征。结果表明:水稻和小麦根际和非根际土壤的养分含量、微生物活性和细菌群落多样性以及主要细菌种类均具有显著性差异;根际土壤可溶性有机碳(DOC)、微生物生物量碳(MBC)含量和脱氢酶活性(DHA)均高于非根际土壤,而土壤可溶性有机氮(DON)含量及细菌阿尔法(Alpha)多样性均低于非根际土壤;水稻各指标根际效应(DOC:2.07%,MBC:8.61%,DHA:41.11%,DON:61.07%,Chao1指数:7.62%)均小于小麦对应指标的根际效应(DOC:3.37%,MBC:22.62%,DHA:44.48%,DON:71.43%,Chao1指数:16.59%);小麦根际和非根际细菌群落分布之间的差异显著大于水稻。以上结果表明,与旱作小麦相比,水稻根际土壤与非根际土壤的差异较小,水稻根际效应较小,有利于光合碳及土壤养分的运移,有利于土壤微生物尤其是非根际微生物的生长。这些结果从新的角度阐释了根际效应及其对稻麦轮作土壤可持续性发展的作用机制。 展开更多
关键词 稻麦轮作 根际效应 细菌群落多样性 高通量测序 主坐标分析
长期施用有机肥对稻麦轮作体系土壤有机碳氮组分的影响 预览
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作者 陈洁 梁国庆 +4 位作者 周卫 王秀斌 孙静文 刘东海 胡诚 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期36-44,共9页
【目的】以湖北武汉地区长期稻麦轮作制度下施肥试验地作为研究对象,研究了长期不同施肥处理对耕层土壤有机碳、全氮及活性碳氮组分的影响,为优化稻麦轮作体系下施肥措施,实现土壤固碳减排,培肥土壤提供理论依据。【方法】长期施肥试验... 【目的】以湖北武汉地区长期稻麦轮作制度下施肥试验地作为研究对象,研究了长期不同施肥处理对耕层土壤有机碳、全氮及活性碳氮组分的影响,为优化稻麦轮作体系下施肥措施,实现土壤固碳减排,培肥土壤提供理论依据。【方法】长期施肥试验开始于1981年,试验处理包括不施肥(CK)、施化学氮肥(N)、施化学氮磷肥(NP)、施化学氮磷钾肥(NPK)、单施有机肥(M)及有机无机肥配施处理(NPKM)。收集2017年小麦收获后耕层(0—20cm)土壤,测定各小区土壤中的有机碳(SOC)、全氮(TN)、微生物量碳氮(MBC、MBN)、水溶性碳(DOC)、热水溶性有机碳(HWSC)、颗粒有机碳氮(POC和PON)、轻组有机碳氮(LFOC和LFON)及氯化钾浸提氮(KEN,即水溶性无机氮)的含量并分析各指标间的关系。【结果】1)除KEN外,长期施用有机肥显著增加耕层土壤的各碳氮组分含量,特别是有机无机肥配施处理。2)各活性有机碳组分占SOC的百分比由高到低排序为POC >LFOC >HWSC >MBC >DOC,各氮组分占TN的百分比由高到低排序为PON >LFON >MBN >KEN,其中POC占SOC的24.04%~37.64%,PON占TN的12.09%~20.24%,且有机肥处理下POC/SOC、PON/TN显著高于其余处理。3)通过对土壤有机碳及各活性有机碳的对施肥的敏感性分析可得,各活性碳敏感性指数均显著高于SOC,且DOC的敏感性最高。4)通过各组分间相关性分析可知,除KEN外,各碳、氮组分间显著正相关,其中DOC与SOC、PON与TN关系更为紧密,表明DOC及PON可较好地反应出SOC、TN的变化情况。【结论】在湖北稻麦轮作地区,长期有机无机肥配施处理显著增加了土壤碳库及氮库,促进了土壤碳、氮的积累,尤其是颗粒有机碳和有机氮(POC和PON)。水溶性碳(DOC)对施肥反应最为敏感,可作为指示该地区有机物早期变化的指示物。 展开更多
关键词 长期施肥 稻麦轮作 活性碳 活性氮 敏感指数
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不同麦秸还田方式对周年稻麦轮作农田碳足迹的影响
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作者 胡乃娟 史航 朱利群 《长江流域资源与环境》 CSSCI CSCD 北大核心 2018年第12期2775-2783,共9页
为明确麦秸不同还田方式对稻麦轮作农田碳足迹的影响,该研究通过开展两年的大田试验,设计了3种麦秸还田方式(麦秸旋耕还田、麦秸翻耕还田和麦秸沟埋还田),并以麦秸不还田为对照,采用静态箱-气相色谱法连续两年对农田温室气体排放进行监... 为明确麦秸不同还田方式对稻麦轮作农田碳足迹的影响,该研究通过开展两年的大田试验,设计了3种麦秸还田方式(麦秸旋耕还田、麦秸翻耕还田和麦秸沟埋还田),并以麦秸不还田为对照,采用静态箱-气相色谱法连续两年对农田温室气体排放进行监测,并对不同麦秸还田方式的生产资料投入和生产过程碳排放及温室气体排放进行全面分析。结果表明:(1)与不还田相比,麦秸还田显著增加了稻季日均CH4排放,稻麦周年全球增温潜势95%来自稻田CH4排放;(2)在水稻季,农田CH4排放占碳足迹总量比例最大,3种麦秸还田方式中,麦秸沟埋还田处理下碳足迹最小,且能比麦秸旋耕还田处理减少4. 9%;(3)在小麦季,化肥投入造成的碳足迹所占比例最大,为64. 5%~77. 4%,其次是土壤N2O的排放;(4)从整个稻麦周年轮作系统来看,与麦秸旋耕还田和麦秸翻耕还田处理相比,麦秸沟埋还田处理能分别减少4. 6%和3. 6%的周年碳足迹及8. 7%和4. 9%的周年单位产量的碳足迹。因此,对于稻麦轮作地区,采用麦秸沟埋还田能在一定程度上降低农业生产过程中的碳足迹。 展开更多
关键词 稻麦轮作 麦秸还田方式 CH4 N2O 碳足迹
轮作稻麦田水热通量及影响因素分析 预览
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作者 邱让建 杨再强 +2 位作者 景元书 刘春伟 王振昌 《农业工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第17期82-88,共7页
轮作稻麦田水热通量及影响因素研究可为田间灌水管理和作物高效用水提供依据。该文利用波文比能量平衡监测系统测定的轮作稻麦田的水热通量数据及通径分析方法,分析了2种不同农田的水热通量变化规律及影响因素。结果表明轮作稻麦田的水... 轮作稻麦田水热通量及影响因素研究可为田间灌水管理和作物高效用水提供依据。该文利用波文比能量平衡监测系统测定的轮作稻麦田的水热通量数据及通径分析方法,分析了2种不同农田的水热通量变化规律及影响因素。结果表明轮作稻麦田的水热通量呈单峰曲线日变化。能量主要被潜热通量所消耗,全生育期小麦田潜热通量占可供能量的比例为71%,而2016和2017年水稻全生育期潜热通量占可供能量的比例分别为106%和122%,表明水稻冠层吸收了感热通量以进行水分消耗。净辐射对轮作稻麦田潜热通量的影响主要为直接作用,而1.5 m高气温、饱和水汽压差和风速主要通过净辐射路径对潜热通量产生间接影响。水稻田潜热通量受净辐射的直接作用小于小麦田,而受饱和水汽压差的直接作用大于小麦田。水稻田各影响因子对潜热通量影响的间接作用比小麦田更大。 展开更多
关键词 辐射 轮作稻麦 潜热通量 感热通量 通径分析 波文比能量平衡系统
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大气CO2浓度和温度升高对稻麦轮作生态系统N2O排放的影响 预览 被引量:2
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作者 王从 李舒清 +1 位作者 刘树伟 邹建文 《中国农业科学》 CSCD 北大核心 2018年第13期2535-2550,共16页
【目的】研究大气CO2浓度和温度升高条件下稻麦轮作生态系统N2O排放的响应规律,以期科学评估未来气候变化情境下,CO2浓度和温度升高对稻麦轮作生态系统N2O排放的影响,为中国应对未来气候变化提供数据支持。【方法】依托同步模拟自由大气... 【目的】研究大气CO2浓度和温度升高条件下稻麦轮作生态系统N2O排放的响应规律,以期科学评估未来气候变化情境下,CO2浓度和温度升高对稻麦轮作生态系统N2O排放的影响,为中国应对未来气候变化提供数据支持。【方法】依托同步模拟自由大气CO2浓度升高和温度升高的T-FACE试验平台,设置本底大气CO2浓度和温度(Ambient)、500μmol·mol^-1 CO2+本底大气温度(C)、本底大气CO2浓度+温度增加2℃(T)和500μmol·mol-1 CO2+温度增加2℃(C+T)等4个处理。采用静态暗箱-气相色谱法原位观测稻麦轮作生态系统N2O排放通量,研究稻麦轮作生态系统N2O排放对大气CO2浓度和温度升高的响应规律。【结果】(1)CO2浓度升高使水稻和小麦生物量和产量分别显著增加9.7%、11.3%和5.6%、5.7%(P〈0.05);温度升高使水稻和小麦生物量和产量分别显著减少21.1%、18.0%和31.6%、17.7%(P〈0.05);CO2浓度和温度的同步升高使水稻和小麦生物量和产量分别显著降低13.5%、8.7%和26.0%、10.3%(P〈0.05)。(2)CO2浓度和温度升高,均未改变稻麦轮作系统N2O的季节排放模式。CO2浓度升高条件下,水稻季和小麦季N2O排放分别增加15.2%和39.9%,其中后者达显著水平(P〈0.05);温度升高未显著影响水稻季N2O排放,但显著增加小麦季N2O排放20.5%(P〈0.05);CO2浓度和温度同步升高对水稻季N2O排放的影响存在较大的年际差异,但总体上有促进N2O排放的趋势;CO2浓度和温度同步升高极显著增加小麦季N2O排放(46.0%,P〈0.01)。(3)小麦季N2O排放与小麦生物量密切相关,在CO2浓度和温度升高条件下,小麦季N2O排放与小麦地下部生物量和ΔSOC之间具有显著的正相关关系。(4)与对照组相比,CO2浓度升高、温度升高以及两者的共同作用,分别导致稻麦轮作系统单位产量的N2O排放强度(GHGI)分别增加29.1%、66.3%和81.8%,其中温度升 展开更多
关键词 T-FACE 稻麦轮作 CO2 温度 生物量 产量 N2O 温室气体排放强度
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稻麦轮作区连续秸秆还田和施肥条件下砂姜黑土无机磷分布特征 预览
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作者 赵庆雷 信彩云 +4 位作者 王瑜 王佳 刘奇华 李景岭 马加清 《草业学报》 CSCD 北大核心 2018年第12期58-68,共11页
为了揭示秸秆还田与化肥施用对砂姜黑土无机磷的影响,基于实施多年的秸秆还田与施肥定位试验,设置了常规施肥+秸秆全量还田(HN1)、常规施肥量50%+秸秆全量还田(HN4)、不施肥+秸秆全量还田(HN0)、常规施肥+秸秆移除(N1)、常规施肥量50%+... 为了揭示秸秆还田与化肥施用对砂姜黑土无机磷的影响,基于实施多年的秸秆还田与施肥定位试验,设置了常规施肥+秸秆全量还田(HN1)、常规施肥量50%+秸秆全量还田(HN4)、不施肥+秸秆全量还田(HN0)、常规施肥+秸秆移除(N1)、常规施肥量50%+秸秆移除(N4)、不施肥+秸秆移除(N0)处理,采用田间取样与室内化验分析相结合的方法研究了土壤不同形态无机磷的剖面分布及累积特点。结果表明,同等化肥施用水平下,秸秆还田较秸秆移除显著提高了土壤Ca2-P和Fe-P的含量,提高幅度最高达219.05%和51.35%,两种形态无机磷占无机磷总量的百分比也显著提高;Ca8-P和Al-P含量整体上有所降低,Ca10-P含量显著降低,无机磷总量有所提高。秸秆还田配施化肥对土壤无机磷的活化效果随化肥施用量的减少和土层深度的增加而降低。秸秆还田不施化肥使土壤Ca2-P、Ca8-P、Al-P和Fe-P含量显著降低。与秸秆移除相比,秸秆还田配施化肥促进了Ca10-P等潜在磷源的转化和分解。Ca-P(Ca2-P、Ca8-P、Ca10-P)和Fe-P所占比例最高,为供试土壤无机磷的主要构成形态。常规施肥条件下秸秆还田促进了土壤速效磷(Olsen-P)含量的快速提升,常规施肥量50%条件下秸秆还田促进了表层土壤Olsen-P的提升,而无肥条件下秸秆还田对土壤Olsen-P含量的提升无明显效果。土壤Ca2-P、Ca8-P、Al-P和Fe-P与土壤Olsen-P的相关性均达到显著或极显著水平,表明4种无机磷与土壤Olsen-P关系密切,可能为土壤有效磷的重要来源。因而,秸秆还田不施化肥会加速土壤无机磷的耗竭,秸秆还田与化肥合理配施,可通过将缓效态无机磷转化为Ca2-P和Fe-P等高活性无机磷,提高土壤供磷能力。 展开更多
关键词 稻麦轮作 秸秆还田 砂姜黑土 无机磷 剖面分布
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RCP情景下长江中下游麦稻二熟制气候生产潜力变化特征研究 预览 被引量:3
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作者 刘文茹 陈国庆 +2 位作者 曲春红 居辉 刘勤 《生态学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期156-166,共11页
基于BCC_CSM 1.1全球气候模式RCP气候情景输出的2021-2050年和基准年(1961-1990)逐日气候资料,采用机制法预估长江中下游地区稻麦气候生产潜力,并利用Theil-Sen斜率估计、MK检验和ArcGIS空间分析等方法对稻麦气候生产潜力的年际变... 基于BCC_CSM 1.1全球气候模式RCP气候情景输出的2021-2050年和基准年(1961-1990)逐日气候资料,采用机制法预估长江中下游地区稻麦气候生产潜力,并利用Theil-Sen斜率估计、MK检验和ArcGIS空间分析等方法对稻麦气候生产潜力的年际变化趋势和空间分布特征进行分析,旨在探明影响稻麦气候生产潜力变化的主要气候因子,对评价未来的作物潜在生产能力和制定气候变化的适应性策略具有重要意义。结果表明:基准气候时段下(1961-1990年),长江中下游地区稻麦气候生产潜力分别介于10000-12000 kg/hm^2和8000-10500 kg/hm^2之间,水稻气候生产潜力总体呈现上升趋势而小麦呈现下降趋势。水稻气候生产潜力在空间上表现为自研究区域中部向南北逐渐增加,冬小麦则呈现北高南低的分布特征;未来两种气候情景下(RCP 8.5和RCP 4.5),稻麦气候生产潜力总体均呈现显著线性增加趋势,表现为RCP 8.5情景大于RCP 4.5。水稻气候生产潜力的增加速率较冬小麦大两倍左右,且年际波动较小,稳定性强。RCP 4.5气候情景下,研究区域内稻麦气候生产潜力总体呈现明显的区域分异,与基准年相比分别增加了3500-5000 kg/hm2和5000-6500 kg/hm2。东部沿海地区、两湖平原地区和江西为稻麦气候生产潜力高值区域。冬小麦气候生产潜力与基准时段相反呈现出由南向北递减趋势,南昌和长江三角洲部分地区呈现出显著增加趋势( 〉 80 kg hm^-2 a^-1),水稻则表现为自中西部向东南部沿海逐渐增加。在RCP 8.5情景下,冬小麦气候生产潜力较基准年增加了4000-6000 kg/hm2;从地域分布特征看,呈现自东向西逐渐减少的趋势,长江三角洲、南阳盆地和两湖平原为高值区,庐山周边区域(近鄱湖阳湖)变化率高达80 kg hm^-2 a^-1(P 〈 0.05)。水稻气候生产潜力空间分布与基准年相似,仅较基准年增加1 展开更多
关键词 气候生产潜力 稻麦轮作 长江中下游地区 影响因素 时空变化特征
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豫南地区高肥力地块稻-麦轮作定位减量施肥试验研究 预览
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作者 程秀洲 胡林彬 +3 位作者 邢潇晨 芦睿 胡俊龙 孙浩 《中国农学通报》 2018年第36期99-109,共11页
为研究豫南地区高肥力地块化肥减量对土壤肥力、粮食产量及经济效益的影响,试验选取稻-麦轮作种植制度,进行为期3年的定位减量施肥试验,在试验的小麦季和水稻季分别设置常规施肥、常规磷钾肥、常规施肥增氮肥5%、常规施肥减施氮肥5%和... 为研究豫南地区高肥力地块化肥减量对土壤肥力、粮食产量及经济效益的影响,试验选取稻-麦轮作种植制度,进行为期3年的定位减量施肥试验,在试验的小麦季和水稻季分别设置常规施肥、常规磷钾肥、常规施肥增氮肥5%、常规施肥减施氮肥5%和常规施肥减施氮肥10%5个处理。结果表明:随着处理时间的增长,常规施肥减施氮肥5%和10%的处理降低土壤容重,提高土壤有机质含量,而常规磷钾肥处理与之相反,试验处理均能提高土壤有效磷、速效钾和缓效钾含量。第一轮稻-麦轮作试验期间,常规施肥增施氮肥5%提高植株内全磷含量、小麦植株全钾含量及水稻的经济学性状;增、减施氮肥5%对植株内全氮含量、水稻全钾含量和小麦的经济学性状影响不明显。至第3轮试验期间,常规施肥增施氮肥5%与常规施肥的差异不显著;减施氮肥5%能提高小麦植株内全磷和全钾含量及作物产量,配合肥料支出少,获得的经济效益最高。 展开更多
关键词 减量施肥 稻-麦轮作 产量 经济效益
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不同施肥和秸秆还田措施对稻麦轮作系统碳氮流失的影响 预览 被引量:1
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作者 赵峥 周德平 +1 位作者 褚长彬 吴淑杭 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期36-41,共6页
过量施肥和秸秆的处理问题一直是制约我国农业生态可持续发展的阻碍,并因此产生了诸多环境问题。采用DNDC模型对减量化施肥和秸秆还田措施下稻麦轮作系统中碳氮的迁移转化过程进行模拟,从而筛选适用于上海地区稻麦轮作系统中的最佳农田... 过量施肥和秸秆的处理问题一直是制约我国农业生态可持续发展的阻碍,并因此产生了诸多环境问题。采用DNDC模型对减量化施肥和秸秆还田措施下稻麦轮作系统中碳氮的迁移转化过程进行模拟,从而筛选适用于上海地区稻麦轮作系统中的最佳农田管理措施。结果表明:减量化施肥与秸秆还田均能显著影响稻麦轮作系统的氮素流失、温室气体排放和土壤碳储量变化。75%CK+SR处理即减量25%施肥量同时采用秸秆还田是适用于上海地区稻麦轮作系统中的最佳农田管理措施,能够在获得最佳水稻产量的同时有效减少41.67%的氮素流失量和51.85%的N2O排放量。虽然秸秆还田会增加稻麦轮作系统的CH4排放量,但同时也能显著增加土壤的碳储量。减量化施肥50%的处理(50%CK和50%CK+SR)则会导致水稻减产3.06%~9.90%。与目前上海地区传统的田间管理措施CK相比,75%CK+SR能够有效改善稻麦轮作系统的生态环境效益。研究结果为我国稻麦轮作系统碳氮流失的控制提供了参考。 展开更多
关键词 稻麦轮作 秸秆还田 施肥 碳氮流失 DNDC模型
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秸秆腐熟剂对稻麦轮作区土壤微生态的影响 预览 被引量:1
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作者 胡洪涛 曹春霞 +4 位作者 闵勇 张舒 夏贤格 汪本福 张佑宏 《华中农业大学学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期45-57,共13页
采用核糖体RNA基因高通量测序技术,研究在宜城稻麦轮作田施用4种不同秸秆腐熟剂处理(T1:棘孢木霉/枯草芽胞杆菌粉剂;T2:黑曲霉/枯草芽胞杆菌粉剂;T3:黑根霉/枯草芽胞杆菌粉剂;T4:棘孢木霉/枯草芽胞杆菌粉剂)对土壤微生态的影响。结果显... 采用核糖体RNA基因高通量测序技术,研究在宜城稻麦轮作田施用4种不同秸秆腐熟剂处理(T1:棘孢木霉/枯草芽胞杆菌粉剂;T2:黑曲霉/枯草芽胞杆菌粉剂;T3:黑根霉/枯草芽胞杆菌粉剂;T4:棘孢木霉/枯草芽胞杆菌粉剂)对土壤微生态的影响。结果显示:各处理对土壤真菌种群影响较大,相对于阴性对照(Tn),科和属的数量均明显增加,以T2处理增幅最大(133.0%);与阳性对照(Tp)比较,除T4处理外,各处理科或属的数量也有所增加(15.6%~45.8%);然而,细菌种群并未见较大变化。Chao1指数比较显示,真菌指数大幅增加(74.5%~191.8%),而细菌的指数变化较小(-4.0%~15.1%)。统计分析显示,各处理有24~55个属的真菌显著性上调(P<0.05和倍数变化≥2),其中超过六成相对于Tp和Tn均上调,而仅有2~11个属的细菌显著上调;有4~11个属的真菌显著性下调,其中14.3%~25.0%相对于2个对照均下调,有4~7个属的细菌相对于Tp显著下调,但没有属相对于Tn下调。通过UPGMA聚类分析不同处理土壤微生物Beta多样性之间的相似度,土壤真菌Beta多样性结果显示,T1、T2、T3和阳性对照均在一个分组里,而T4和阴性对照在一个分组里;土壤细菌Beta多样性结果显示,T2、T3、T4和阳性对照均在一个分组里,而T1和阴性对照在一个分组里。 展开更多
关键词 稻麦轮作 秸秆还田 秸秆腐熟剂 土壤微生态 微生物组 微生物多样性
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稻秆还田方式对稻麦轮作农田CH4和N2O排放的影响 预览
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作者 王保君 胡乃娟 +3 位作者 顾泽海 陈兵林 陈利根 朱利群 《南京农业大学学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期367-375,共9页
[目的]本研究旨在明确秸秆不同还田方式对稻麦轮作农田温室气体排放的影响,为稻麦轮作农田选择合理的秸秆还田方式提供参考。[方法]试验设置了稻秆集中沟埋还田(RD)、旋耕还田(RR)、表层覆盖还田(RC)和稻秆不还田(CK)4个处理,... [目的]本研究旨在明确秸秆不同还田方式对稻麦轮作农田温室气体排放的影响,为稻麦轮作农田选择合理的秸秆还田方式提供参考。[方法]试验设置了稻秆集中沟埋还田(RD)、旋耕还田(RR)、表层覆盖还田(RC)和稻秆不还田(CK)4个处理,采用静态箱-气相色谱法监测了2014—2015稻麦轮作年农田CH_4和N_2O排放情况。[结果]同CK相比,稻秆还田增加了稻季CH_4排放,且RC处理下的CH_4累积排放量显著高于其他处理,麦季CH_4排放整体保持较低水平。同CK相比,稻秆不同还田方式增加了稻麦两季N_2O排放,但稻季各处理差异不显著,麦季RC处理下的N_2O累积排放量显著高于CK,但不同还田方式间差异不显著。3种还田方式下,RC处理的周年CH_4和N_2O排放量均为最大,RD处理最小,且RD处理的增温潜势也为最小。稻秆还田增加了稻麦轮作周年作物产量,与CK相比,RR和RD分别增加了6.70%和9.75%。与RC和RR相比,RD处理下农田温室气体排放强度分别降低了48.13%和3.38%。[结论]稻秆集中沟埋还田是稻麦轮作农田较为适宜的还田方式。 展开更多
关键词 稻秆 秸秆还田方式 稻麦轮作 温室气体
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生物炭缓解稻麦轮作区小麦渍害胁迫的作用 被引量:1
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作者 刘杨 刘晓宇 +2 位作者 石春林 宣守丽 孙彬 《土壤学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期1518-1526,共9页
稻麦轮作是长江中下游地区最主要的粮食生产方式,然而在该地区季风气候的背景下,小麦生长季易发生渍害胁迫,导致小麦减产甚至绝收。施用生物炭是一种有效的土壤改良方式,目前,已在长江中下游稻麦轮作区开展应用研究,但定量评估施用生物... 稻麦轮作是长江中下游地区最主要的粮食生产方式,然而在该地区季风气候的背景下,小麦生长季易发生渍害胁迫,导致小麦减产甚至绝收。施用生物炭是一种有效的土壤改良方式,目前,已在长江中下游稻麦轮作区开展应用研究,但定量评估施用生物炭对长江中下游地区小麦渍害的影响研究尚未见报道。开展土柱和小区试验,研究水稻秸秆生物炭对稻麦轮作土壤和小麦生长前期的影响。结果表明,施用生物炭能显著降低稻麦轮作土壤的容重。不同深度的土壤水分动态变化也表明,施用生物炭有利于土壤水分向下迁移,可改善稻麦轮作土壤排水不畅的特点。同时,与未施用生物炭的处理相比,施用10 t hm-2生物炭能加快小麦出苗,促进小麦生长。播种后90 d的采样结果显示,施用生物炭处理下小麦株高、主根长和最后一片完全叶的叶绿素相对含量(SPAD值)均显著高于对照(p〈0.05)。根系特征显示,施用生物炭处理下的小麦主根长虽然显著高于对照,但2个处理间的总根长和总根面积却无显著差异。综上,施用生物炭能显著改善稻麦轮作土壤的排水条件,促进小麦前期生长,将有助于小麦在关键生育期抵御渍害胁迫。 展开更多
关键词 稻麦轮作 生物炭 渍害胁迫 土壤物理性质 土柱试验
控释掺混尿素对稻麦产量及氮素利用率的影响 预览 被引量:2
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作者 张敬昇 李冰 +6 位作者 王昌全 罗晶 古珺 龙思帆 何杰 向毫 尹斌 《中国水稻科学》 CSCD 北大核心 2017年第3期288-298,共11页
【目的】为了探究控释掺混尿素对稻麦产量及氮素利用率的影响,并分析不同氮肥处理下稻麦生长差异及原因,【方法】采用稻麦轮作两季作物大田试验,共设7个处理,包括不施氮CK处理、常规施肥以及掺混控释氮肥10%、20%、40%、80%、100%... 【目的】为了探究控释掺混尿素对稻麦产量及氮素利用率的影响,并分析不同氮肥处理下稻麦生长差异及原因,【方法】采用稻麦轮作两季作物大田试验,共设7个处理,包括不施氮CK处理、常规施肥以及掺混控释氮肥10%、20%、40%、80%、100%(依次记为CK,T1、T2、T3、T4、T5和T6处理),探讨了控释掺混尿素对稻麦干物质积累与分配、干物质增长速率、氮素积累与分配、产量与产量构成因子以及氮素利用率的影响。【结果】掺混控释氮肥20%以上对稻麦生育中后期干物质与氮积累有明显促进作用。但稻麦成熟期干物质与氮分配均呈现出掺混80%以上控释氮肥处理穗部分配明显较少,而茎、叶分配相对较多的特征,表现出一定程度的茎叶徒长,贪青晚熟趋势。添加20%以上比例控释氮肥均具有显著增产的效果,掺混40%控释氮肥处理分别比常规施肥处理增产14.23%(小麦)和10.93%(水稻),分别比单施控释氮肥处理增产7.37%和3.83%。稻麦季随掺混比例增加,氮肥偏生产力、氮肥农学利用率、氮素吸收效率、氮肥表观利用率均呈先增加后减少趋势,以掺混40%控释氮肥处理最优。各施氮处理均以单施控释氮肥处理的氮收获指数最低,小麦与水稻季分别较常规施肥处理下降了3.99%和8.51%。稻麦季土壤氮依存率随掺混比增加呈先下降后回升趋势,且均以掺混40%控释氮肥最低,分别比常规施肥处理下降了14.38%(小麦)和15.84%(水稻)。【结论】控释掺混氮肥处理可协调稻麦氮素吸收与分配,有利于作物生长发育,达到增产和提高氮素利用效率的作用,综合各因素以20%~40%掺混比例为佳。 展开更多
关键词 稻麦轮作 控释掺混尿素 产量 氮素利用率
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