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长期有机无机肥配施对潮土细菌群落结构、生态网络及关键物种的影响
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作者 王仁卓 李玥颖 +11 位作者 黄绍敏 姜桂英 张琦 刘超麟 杨锦 王梦茹 王贝贝 刘芳 郭斗斗 介晓磊 宋练 刘世亮 《中国农业科学》 北大核心 2026年第2期354-367,共14页
【目的】基于潮土区长期施肥试验,明确细菌群落结构、生态网络和关键物种对长期施肥的响应特征。【方法】基于始于1990年的潮土长期定位试验平台,于2023年小麦成熟后取样,利用高通量测序技术,结合生态网络分析等方法,分析不施肥(CK)、... 【目的】基于潮土区长期施肥试验,明确细菌群落结构、生态网络和关键物种对长期施肥的响应特征。【方法】基于始于1990年的潮土长期定位试验平台,于2023年小麦成熟后取样,利用高通量测序技术,结合生态网络分析等方法,分析不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、化肥配施秸秆(NPKS)以及化肥配施有机肥(NPKM)处理的土壤有机碳(SOC)等养分,土壤酶活性及细菌群落组成、结构、生态网络和关键物种的变化。【结果】有机无机配施显著提高了SOC等土壤养分含量和土壤酶活性。相较于CK,NPKS和NPKM处理的SOC提高了52.1%和81.9%,颗粒有机碳含量提高了60.6%和137.4%,易氧化有机碳提高了45.3%和63.4%,β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性提高了7.2%和12.6%,碱性磷酸酶活性提高了166.4%和216.2%(P<0.05),且NPKS处理的β-1,4-葡萄糖苷酶活性最高,为63.82μmol·g^(-1)·d^(-1)。与CK相比,NPKS处理的土壤细菌α多样性显著降低,其Ace指数、Chao1指数和Shannon指数分别降低了5.4%、5.2%和2.6%(P<0.05)。施肥处理显著改变了细菌群落结构(R^(2)=0.543,P=0.001),但NPKS和NPKM处理的细菌群落结构较为相似。与CK相比,NPKS处理显著降低了绿弯菌门(Chloroflexi)、芽单胞菌门(Gemmatimonadota)和甲基微菌门(Methylomirabilota)的相对丰度,NPKM处理显著提高了拟杆菌门(Bacteroidota)的相对丰度(P<0.05)。冗余分析显示,影响微生物群落结构最主要的环境驱动因素为铵态氮(NH_(4)^(+)-N)、硝态氮(NO_(3)^(-)-N)和SOC。网络分析显示,与CK相比,NPKM处理提高了细菌群落网络复杂性、稳定性和物种间的正相关比例。此外,NPKS和NPKM处理较CK显著提高了隶属于放线菌门(微球菌目、Microtrichales目)、绿弯菌门(热微菌目)、拟杆菌门(噬几丁质菌目和噬纤维菌目)、黏球菌门(未培养目bacteriap25)和变形菌门(伯克霍尔德氏菌目)8个关键物种的相对丰度,这些关键物种与土壤碳氮磷等物质循环以及植物促生密切相关(P<0.05)。偏最小二乘路径模型显示,施肥模式对关键物种的直接影响并不显著,而是通过显著影响土壤pH、调控群落组成以及提高土壤养分含量,间接影响了关键物种。【结论】长期有机无机肥配施提高了土壤养分含量和胞外酶活性,调控了微生物群落组成和结构,增强了细菌群落网络复杂性和稳定性,提高了参与土壤养分循环和物质转化的关键物种的相对丰度。 展开更多
关键词 长期施肥 潮土 细菌群落结构 网络分析 关键物种
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潮土区豆茬小麦氮肥减施潜力与环境效应研究
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作者 葛东杰 李维娜 陈彦君 《乡村科技》 2026年第1期113-119,共7页
作为黄淮海平原的小麦主产区,焦作市因长期过量施用氮肥而产生各种环境问题。该研究以博爱县潮土区为例,在常规耕作条件下,通过田间试验测定不同氮肥量处理下的小麦产量、氮素利用效率、N_(2)O排放量、土壤无机氮含量等指标,并设计4个... 作为黄淮海平原的小麦主产区,焦作市因长期过量施用氮肥而产生各种环境问题。该研究以博爱县潮土区为例,在常规耕作条件下,通过田间试验测定不同氮肥量处理下的小麦产量、氮素利用效率、N_(2)O排放量、土壤无机氮含量等指标,并设计4个梯度氮肥用量,分别为N0(不施氮肥)、N100(氮素施用量为180 kg/hm^(2))、N85(氮素施用量为153 kg/hm^(2))、N70(氮素施用量为126 kg/hm^(2)),探究博爱县潮土区豆茬小麦减氮20%~30%的氮素利用率和环境效应,旨在实现以最小氮素投入获得最大的经济效益和环境效益。结果表明:N70处理的小麦产量与常规处理(N100)相当,氮肥偏生产力较常规处理提高了39.41%,农学利用率为常规处理的1.32倍;N70处理的N_(2)O累积排放量较N100处理降低了41.1%,其排放系数也由原来的1.26%降到0.72%;收获后,60~90 cm耕层土壤硝态氮较N100减少了35.5%,氮素盈余量减少41.9%。综上所述,在博爱县潮土区种植豆茬小麦时减氮20%~30%,既能保证小麦的产量,又能实现环境减污的目标,可将减氮30%作为最优措施。 展开更多
关键词 豆茬小麦 氮肥减量 环境效益 氧化亚氮 氮淋失 潮土
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滴灌水肥一体化对潮土氨挥发及小麦产量的影响 被引量:5
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作者 高翠民 王小非 +5 位作者 党静 何方 杨永辉 张运红 韩伟锋 武继承 《中国土壤与肥料》 北大核心 2025年第3期41-47,共7页
基于潮土区不同灌溉方式实施4年田间定位试验基础上,探讨灌溉方式对潮土氨挥发和小麦产量的影响。采用传统灌溉(TI)、喷灌(SI)和滴灌水肥一体化(DI)3种灌溉方式,以不施肥、灌水处理为对照(CK),共4个处理。结果表明:(1)小麦基肥和追肥期... 基于潮土区不同灌溉方式实施4年田间定位试验基础上,探讨灌溉方式对潮土氨挥发和小麦产量的影响。采用传统灌溉(TI)、喷灌(SI)和滴灌水肥一体化(DI)3种灌溉方式,以不施肥、灌水处理为对照(CK),共4个处理。结果表明:(1)小麦基肥和追肥期不同灌溉方式各处理氨挥发速率峰值分别出现在施肥后的第3 d和第1 d,氨挥发排放速率较高时期内(施肥后前4 d)DI处理氨挥发速率显著低于TI处理。(2)不同灌溉方式各处理氨挥发总量、氨挥发损失率、氨排放系数和单位产量氨挥发强度均以TI最高,分别为3.61 kg/hm^(2)、1.72%、1.07%和0.63 kg/t,以DI处理最低,分别为2.98 kg/hm^(2)、1.42%、0.77%和0.43 kg/t,其较TI处理分别降低17.6%、17.6%、28.2%和30.7%。(3)灌溉显著提高了小麦产量,较CK增产32.0%~51.7%,其中以DI处理产量最高,达到6.85 t/hm^(2),较CK、TI和SI处理分别增产57.1%、19.0%和10.7%。(4)相关性分析表明,基肥和追肥期土壤含水量、铵态氮含量与氨挥发速率均呈极显著或显著正相关,降水量、平均风速仅与追肥期氨挥发速率呈显著或极显著正相关。综上所述,滴灌水肥一体化是提高小麦产量同时减少农田氨挥发损失的最佳灌溉方式。 展开更多
关键词 小麦 滴灌水肥一体化 潮土 氨挥发 产量
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长期不同施肥对潮土磷吸附解吸特性的影响
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作者 郭斗斗 张珂珂 +5 位作者 黄绍敏 宋晓 张水清 岳克 丁世杰 郭腾飞 《中国农业科学》 北大核心 2025年第14期2805-2820,共16页
【目的】通过长期试验分析施肥对潮土磷素吸附-解吸特性的作用,揭示不同施肥措施如何影响磷素有效性,以期为磷素的高效利用提供理论依据。【方法】基于“国家潮土肥力与肥料效益长期定位试验基地”,对连续试验31年的7个典型施肥处理(只... 【目的】通过长期试验分析施肥对潮土磷素吸附-解吸特性的作用,揭示不同施肥措施如何影响磷素有效性,以期为磷素的高效利用提供理论依据。【方法】基于“国家潮土肥力与肥料效益长期定位试验基地”,对连续试验31年的7个典型施肥处理(只施氮肥(N2)、只施氮钾肥(N2K)、低量氮肥+磷钾肥(N1PK)、中量氮肥+磷钾肥(N2PK)、高量氮肥+磷钾肥(N4PK)、氮磷钾肥+有机肥(N2PK+M)、氮磷钾肥+玉米秸秆还田(N2PK+S))的土壤进行等温吸附-解吸试验,通过Langmuir方程分析施肥对磷素吸附-解吸特性参数的影响,并用冗余分析(RDA)中的层次分割(HP)模型量化土壤理化属性对关键参数的影响程度。【结果】随外源磷量增加,土壤磷吸附量上升而吸附率下降。只施化肥处理土壤磷吸附率(Ar)高于有机无机配施处理。吸附亲和力常数(Ka)以不施磷肥处理最高,长期化肥处理次之,有机无机配施处理最低。土壤最大吸附磷量(Qm)和最大缓冲容量(MBC)均以N2PK处理最高,与之相比,N2PK+M、N2PK+S、N2和N2K处理的Qm分别减少13.7%、16.0%、22.8%和21.5%,以无磷处理最低;MBC分别减少26.8%、28.4%、15.6%和11.7%,以有机无机配施处理最低。N2PK+M处理磷素吸附饱和度(DPS)达到21.3%,显著高于其他处理,其次为N4PK和N2PK+S处理。磷解吸量随溶液磷浓度的增加而上升,解吸率则下降。N2PK+M处理的磷解吸能力远高于其他处理,其最大解吸磷量(Dm)、解吸率(Dr)和易解吸磷量(RDP)均最高。N2K处理Dm值最低,而N1PK处理Dr和RDP值最低。基于层次分割模型的理化因子排序结果显示,TP、Olsen-P、ExCa、CaCO_(3)和SOM是影响磷吸附参数的前5个因素,贡献率分别为18.0%、16.0%、12.6%、11.4%和8.8%;Olsen-P、TN、ExCa、SOM和AN是影响磷解吸参数的前5个因素,贡献率分别为17.9%、12.9%、12.6%、9.8%和9.0%。【结论】长期只施氮磷钾化肥提高了潮土磷吸附强度,降低了磷素解吸能力,且氮磷比低的土壤解磷能力更低;添加有机肥可降低磷吸附能力并提高解吸能力,但过量施用可能导致磷素流失;添加秸秆可降低土壤吸磷能力,是提高磷素活性的有效措施。土壤有效磷和交换性钙是影响潮土磷吸附解吸特征的主要因素。此外,全磷的增加有助于降低磷吸附能力,而全氮的增加有助于提升磷解吸能力。 展开更多
关键词 长期施肥 潮土 磷吸附解吸 层次分割模型
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不同生物炭用量对盐化潮土土壤质量与玉米生长的影响 被引量:3
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作者 孙伟娇 黄小钰 +1 位作者 魏文良 刘树堂 《山东农业科学》 北大核心 2025年第3期125-132,共8页
农田施用生物炭是改善土壤质量、提升土壤生产力、提高作物产量的重要途径之一。为了明确不同生物炭用量对盐化潮土土壤养分含量、微生物群落结构与玉米生长的影响,解析影响玉米生物量提高的关键土壤因子,本试验以盐化潮土为供试土壤,... 农田施用生物炭是改善土壤质量、提升土壤生产力、提高作物产量的重要途径之一。为了明确不同生物炭用量对盐化潮土土壤养分含量、微生物群落结构与玉米生长的影响,解析影响玉米生物量提高的关键土壤因子,本试验以盐化潮土为供试土壤,采用盆栽方式,在常规施用氮磷钾肥水平基础上设置不施用生物炭(B0)、施用1%生物炭(B1)、施用3%生物炭(B3)、施用5%生物炭(B5)4个处理对其开展研究。结果表明,与B0相比,施用生物炭能够显著提高土壤有机碳(SOC)含量,且随着施用量增加而增加,平均增幅为284.02%(91.79%~431.99%)。施用生物炭能够显著增加土壤全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量和pH值、细菌丰富度、细菌多样性、真菌丰富度、真菌多样性,3个施用生物炭处理的平均增幅分别为102.25%、31.81%、33.32%、63.89%、3.89%、60.07%、12.21%、96.13%和22.42%;同时,玉米苗期株高、茎粗、叶面积、SPAD值、生物量及氮磷钾吸收量均得到显著提高。相关性分析结果表明,玉米生物量的提高主要得益于土壤有机碳、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾、pH、细菌丰富度、真菌丰富度、真菌多样性的调控作用。综上所述,尽管不同生物炭用量对土壤质量与玉米生长的调控效果存在差异,但施用生物炭处理较不施用均能够显著提高SOC含量,改善土壤养分供应与微生物群落结构,促进玉米生长。该研究结果可为盐化潮土农田生物炭施用策略和改善土壤质量、提升土壤生产力提供理论支撑。 展开更多
关键词 施用生物炭 土壤质量 玉米生长 养分吸收 盐化潮土
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生物有机肥对沙化潮土玉米生长及土壤性状的影响 被引量:3
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作者 刘子楷 刘翠平 +5 位作者 杨寒星 孟凡正 王誉洁 杨留洋 邵瑞鑫 郭家萌 《河南农业大学学报》 北大核心 2025年第2期295-305,共11页
【目的】探究增施不同生物有机肥对沙化潮土条件下夏玉米苗期生长发育及土壤性状的影响,为沙化潮土区夏玉米的施肥选择及土壤改良提供理论依据。【方法】采用盆栽种植,以黄金粮MY73为试验材料,设置4个处理:常规施肥(T1)、增施腐殖酸生... 【目的】探究增施不同生物有机肥对沙化潮土条件下夏玉米苗期生长发育及土壤性状的影响,为沙化潮土区夏玉米的施肥选择及土壤改良提供理论依据。【方法】采用盆栽种植,以黄金粮MY73为试验材料,设置4个处理:常规施肥(T1)、增施腐殖酸生物有机肥(T2)、增施腐殖酸生物有机肥+生物有机肥(T3)、增施腐殖酸生物有机肥+农用微生物菌剂(T4)。于出苗后第42天进行植株生理指标(叶绿素含量相对、叶面积、干物质等)和土壤指标(土壤酶活性和根际土壤细菌群落结构)测定。【结果】与常规施肥处理相比,增施腐殖酸生物有机肥+生物有机肥可以显著提高玉米苗期叶片叶绿素相对含量(SPAD值)、干物质累积量及其叶片酶活性,根长,根表面积和根体积也有显著提高。同时,在该处理下,土壤的蔗糖酶(S-SC)和脲酶(S-UE)活性也有显著提升,根际土壤中绿弯菌门(Chloroflexi)、厚壁菌门(Firmicutes)、核衣细菌目(Bacillales)的丰度较常规施肥处理增加了32.05%、44.47%和59.56%,促进了土壤有机质的分解和养分转化,有利于土壤中CO_(2)的固定,防止了水肥流失。【结论】在沙化潮土条件下,增施腐殖酸生物有机肥+生物有机肥有利于促进夏玉米苗期的生长发育,提高作物的抗逆性,提高土壤有机质含量,改善土壤细菌群落结构,提高土壤肥力。 展开更多
关键词 夏玉米 生物有机肥 沙化潮土 根系 叶片酶活性 土壤酶活性 细菌群落结构
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沼液替代不同比例氮肥对轻度盐化潮土土壤性质及小麦产量的影响 被引量:1
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作者 张典 黄兆恒 +5 位作者 孙楷清 诸葛玉平 杨全刚 张延杰 石艳春 庄兆恒 《山东农业科学》 北大核心 2025年第1期110-117,共8页
为研究沼液替代不同比例氮肥对盐化潮土的土壤性质和小麦产量的影响,在轻度盐化潮土上开展小麦田间试验。试验设置4个处理,分别为常规施肥(XG)以及沼液替代常规施氮肥比例分别为30%(T30)、50%(T50)和70%(T70)。结果表明,与常规施肥比较... 为研究沼液替代不同比例氮肥对盐化潮土的土壤性质和小麦产量的影响,在轻度盐化潮土上开展小麦田间试验。试验设置4个处理,分别为常规施肥(XG)以及沼液替代常规施氮肥比例分别为30%(T30)、50%(T50)和70%(T70)。结果表明,与常规施肥比较,沼液替代氮肥处理降低土壤pH值0.12~0.33个单位;显著增加土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量,分别提高52.63%~73.51%、42.83%~120.30%、16.82%~75.14%和15.42%~49.04%;显著增加土壤中Ca^(2+)、Mg^(2+)、Na^(+)、Cl^(-)等离子含量,其中Ca^(2+)和Na^(+)含量分别增加20.15%~60.85%和7.72%~72.93%;提高土壤Cu、Zn、Mn、B等微量元素含量以及土壤碱性磷酸酶和蔗糖酶活性,脲酶活性随沼液替代比例的增加先升高后降低。沼液替代氮肥处理提高土壤中变形菌门(Proteobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadota)的占比,其中T50处理更有利于提高土壤微生物群落多样性。T30和T50处理的小麦产量较XG处理分别显著提高6.22%和11.04%。综合分析,沼液替代不同比例氮肥能够显著改善土壤性质和提高小麦产量,且替代比例为50%时效果最佳。本研究结果可为沼液在轻度盐化潮土上的应用提供理论参考。 展开更多
关键词 沼液 氮肥替代比例 盐化潮土 土壤性质 小麦产量
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基于最小数据集评价长期不同施肥对潮土土壤质量的影响 被引量:1
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作者 王晓婷 姚童言 +1 位作者 陈瑞蕊 林先贵 《土壤》 北大核心 2025年第3期597-606,共10页
以封丘潮土长期定位施肥试验地为研究对象,选择不施肥(CK)、常规施化肥(NPK)、菇渣化肥配施(MRF)和鸡粪化肥配施(CMF)4种不同施肥处理,测定了土壤物理、化学和生物指标共24种作为总数据集(TDS),采用主成分分析和相关性分析法,构建了两... 以封丘潮土长期定位施肥试验地为研究对象,选择不施肥(CK)、常规施化肥(NPK)、菇渣化肥配施(MRF)和鸡粪化肥配施(CMF)4种不同施肥处理,测定了土壤物理、化学和生物指标共24种作为总数据集(TDS),采用主成分分析和相关性分析法,构建了两个最小数据集(MDS1和MDS2),并利用线性(L)和非线性(NL)评分模型分别计算了土壤质量指数(SQI),再通过与作物产量拟合寻找最优SQI,提出了土壤保育和肥力提升的技术措施。结果表明:与CK处理相比,有机物料和无机肥配施特别是MRF处理可以显著改善土壤理化和生物性状,提高作物产量。基于总数据集的土壤质量指数(SQIT)与基于2种最小数据集的线性和非线性土壤质量指数之间均呈显著正相关;基于MDS2的非线性土壤质量指数(SQI2-NL)能够更为准确地评价封丘潮土土壤质量,在这种评价方法下的SQI在不同施肥处理间表现为MRF(SQI=0.60)>CMF(SQI=0.52)>NPK(SQI=0.48)>CK(SQI=0.36)。综上,菇渣化肥配施有利于维持和提升封丘潮土土壤质量。 展开更多
关键词 潮土 长期不同施肥 主成分分析 最小数据集(MDS) 土壤质量指数(SQI)
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两种耕作方式下生物炭用量对潮土肥力及小麦产量的影响
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作者 袁天佑 王超 +8 位作者 吴孟孟 张水清 岳克 覃卫林 闫军营 林杉 杜君 黄绍敏 冀建华 《中国土壤与肥料》 北大核心 2025年第11期147-154,共8页
为了探究不同耕作方式下生物炭施用量对华北平原潮土肥力和小麦产量的影响。以华北潮土区小麦-玉米轮作体系为研究对象,试验采取两因素裂区设计,以耕作方式为主区,生物炭施用量为副区。设置深翻(DT)、旋耕(RT)2种耕作方式,0 t·hm^(... 为了探究不同耕作方式下生物炭施用量对华北平原潮土肥力和小麦产量的影响。以华北潮土区小麦-玉米轮作体系为研究对象,试验采取两因素裂区设计,以耕作方式为主区,生物炭施用量为副区。设置深翻(DT)、旋耕(RT)2种耕作方式,0 t·hm^(-2)(B0)、2.5 t·hm^(-2)(B2.5)、7.5 t·hm^(-2)(B7.5)和22.5 t·hm^(-2)(B22.5)4个生物炭施用水平及不施肥(CK)处理。结果表明,生物炭施用量对土壤有机质和碳氮比具有极显著(P<0.01)提高作用,耕作方式对碱解氮含量具有显著影响(P<0.05)。在深翻条件下,高量生物炭施用量处理(22.5 t·hm^(-2))的土壤有机质、速效钾和碱解氮含量最高,分别为22.73 g·kg^(-1)、47.40 mg·kg^(-1)、98.92 mg·kg^(-1),均显著高于未施生物炭处理;而在旋耕时,仅高生物炭施用量处理(22.5 t·hm^(-2))显著提高了土壤碳氮比,与未施生物炭相比,提高了15%(P<0.05)。深翻施用中量生物炭与旋耕施用低量生物炭处理小麦籽粒产量最高,分别为9.38和9.78 t·hm^(-2),比未施生物炭高8.8%和20.1%。深翻条件下,施用生物炭明显提升了肥料农学效率。而旋耕时施用低量生物炭的肥料农学效率最高,比未施生物炭高54.39%。旋耕的氮、磷肥农学效率平均值显著高于深翻。综合分析,深翻下施用中量生物炭、旋耕下施用低量生物炭,对华北平原潮土区小麦产量、氮磷肥农学效率及土壤肥力提升效果较好。 展开更多
关键词 潮土 深翻 旋耕 生物炭 小麦产量
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华北平原长期秸秆还田潮土土壤有机碳变化特征
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作者 刘学彤 曹彩云 +4 位作者 党红凯 马俊永 李科江 郑春莲 李月英 《干旱地区农业研究》 北大核心 2025年第1期132-138,共7页
为给华北平原潮土区制定合理的有机碳管理措施及提高土壤肥力提供科学依据,于1981—2021年在河北省农林科学院旱作农业研究所试验站开展长期定位试验,研究区种植制度为冬小麦-夏玉米轮作,共设置5个处理,分别为不施肥对照(CK)和无机肥施... 为给华北平原潮土区制定合理的有机碳管理措施及提高土壤肥力提供科学依据,于1981—2021年在河北省农林科学院旱作农业研究所试验站开展长期定位试验,研究区种植制度为冬小麦-夏玉米轮作,共设置5个处理,分别为不施肥对照(CK)和无机肥施用条件下4个不同秸秆还田量处理(S0:0 kg·hm^(-2),S2250:2 250 kg·hm^(-2),S4500:4 500 kg·hm^(-2),S9000:9 000 kg·hm^(-2)),2021年玉米收获后分析不同秸秆还田量下0~20 cm土层土壤有机碳含量,同时利用40 a数据分析土壤有机碳含量的变化,建立作物产量与土壤有机碳含量之间的关系。结果表明:秸秆还田40 a后不同施肥处理土壤有机碳含量均高于CK,增幅为21.91%~50.33%;而S2250、S4500和S9000处理土壤有机碳含量随秸秆还田量的增加逐渐增加,处理间差异未达显著水平。长期耕作与施肥均可增加土壤有机碳储量,各处理耕层土壤有机碳储量较40年前增长13.64~24.50 t·hm^(-2);有机碳平均固持速率也随秸秆还田量的增加而逐渐增加,S9000处理达到0.61 t·hm^(-2)·a^(-1),较S0处理显著提高45.2%。综上,施用化肥配合长期秸秆还田可以增加潮土区表层土壤有机碳含量,提升土壤固碳速率。 展开更多
关键词 秸秆还田 潮土 有机碳 固碳速率 作物产量
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豫北潮土区豆麦轮作周年氨挥发及作物产量变化特征
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作者 王世纪 李玥颖 +8 位作者 陈琛 姜桂英 刘超麟 朱长伟 杨锦 王梦茹 介晓磊 刘芳 刘世亮 《中国农业科学》 北大核心 2025年第13期2614-2629,共16页
【目的】基于长期定位试验,探究不同轮作模式下潮土氨挥发及作物产量变化特征。【方法】定位试验始于2016年,采用随机区组设计,共设5个轮作处理:(1)连续小麦玉米轮作(WMWM);(2)连续小麦花生轮作(WPWP);(3)连续小麦大豆轮作(WSWS);(4)1... 【目的】基于长期定位试验,探究不同轮作模式下潮土氨挥发及作物产量变化特征。【方法】定位试验始于2016年,采用随机区组设计,共设5个轮作处理:(1)连续小麦玉米轮作(WMWM);(2)连续小麦花生轮作(WPWP);(3)连续小麦大豆轮作(WSWS);(4)1年小麦玉米+1年小麦大豆(WMWS);(5)1年小麦玉米+1年小麦花生(WMWP)。测定氨挥发速率和累积挥发量,土壤含氮量以及植株含氮量和作物产量。【结果】两季氨挥发均集中在施肥后的1—9 d,其中夏秋季氨累积挥发量显著高于小麦季。相同施肥条件下,夏秋季WMWM处理氨挥发速率峰值最高,为4.15 kg·hm^(-2)·d^(-1);小麦季基肥氨挥发速率峰值最低的是WMWS处理(0.77 kg·hm^(-2)·d^(-1)),追肥氨挥发速率峰值最低的是WSWS处理(0.40 kg·hm^(-2)·d^(-1));WMWP与WMWS处理在夏秋季和小麦季氨累积挥发量最低,较WMWM处理分别降低了18.7%、14.8%和12.5%、28.6%。在0—20 cm土层,WPWP和WSWS处理的土壤铵态氮、硝态氮和全氮含量均显著高于WMWM处理。WPWP和WSWS处理小麦籽粒氮素含量较WMWM处理增加了12.9%和17.2%,籽粒氮素累积量同样显著高于其他处理,分别为135和137 kg·hm^(-2)。WPWP处理夏秋季作物的玉米等价产量(MEY)显著高于其他处理,较WMWM处理提高了41.7%。WPWP和WSWS处理较WMWM处理显著提高了的小麦穗数(7.0%和3.5%)、穗粒数(20.7%和15.9%)、千粒重(5.4%和4.1%)和产量(10.8%和10.9%)。综合整个轮作周期,作物吸收氮素占43.8%—56.3%,氨挥发占1.9%—4.5%,其中,WMWP处理的作物吸收氮素占比最高,WSWS处理氨挥发占比最低。【结论】在豫北潮土区小麦与豆科作物轮作,改善了土壤养分结构,促进氮素向作物迁移,增加小麦氮含量和产量,推荐为该地区适宜的轮作模式。 展开更多
关键词 小麦 玉米 花生 大豆 轮作 氨挥发 作物产量 氮素形态 潮土
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长期减氮增效对麦玉轮作潮土氨挥发和作物产量的影响
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作者 汪政 尚元一 +5 位作者 王梦宇 张倩 张丽梅 张水清 韩燕来 李培培 《华北农学报》 北大核心 2025年第4期128-135,共8页
研究不同减氮增效措施对麦玉轮作体系潮土氨挥发和作物产量的影响,为合理施肥及农业环境保护提供指导。长期减氮增效试验于2016年开始在河南许昌潮土区定位试验站开展,设置不施氮肥对照(CK),常规施氮肥(100N),减氮20%(80N),以及减氮20%... 研究不同减氮增效措施对麦玉轮作体系潮土氨挥发和作物产量的影响,为合理施肥及农业环境保护提供指导。长期减氮增效试验于2016年开始在河南许昌潮土区定位试验站开展,设置不施氮肥对照(CK),常规施氮肥(100N),减氮20%(80N),以及减氮20%配合秸秆还田(80NS)、硝化抑制剂(80NI)、生物炭(80NB)共6个处理,2021—2022年间测定土壤理化性质、氨挥发特征和麦玉产量。结果表明,小麦季,80NS、80NI和80NB处理pH值较100N处理显著提高;80NS和80NB处理的有机质含量较80N处理显著提高,土壤容重较CK处理显著降低。小麦基肥期,80NS、80NI和80NB处理的氨挥发累积量较100N分别显著降低28.71%,35.61%和22.99%;小麦追肥期,80NS和80NB处理的氨挥发累积量较100N分别显著降低14.94%,17.58%,80NS和80NI处理的氨挥发累积量较80N显著提高22.27%,27.69%。整个小麦生育期,不同施氮处理氨挥发累积量占施氮量的1.31%~2.47%,其中100N>80NB>80NS>80NI>80N。玉米季,与100N处理的氨挥发累积量相比,80N和80NS处理分别显著降低37.14%,29.63%,80NI处理显著增加60.83%;与80N处理相比,80NI和80NB处理的氨挥发累积量显著增加155.79%,44.05%。玉米生育期氨挥发累积量占施氮量的5.81%~14.86%,其中80NI>100N>80NB>80NS>80N。小麦产量结果表明,与100N处理相比,80N处理显著减产16.67%,而80NS、80NI和80NB处理产量无显著降低。玉米产量数据表明,100N处理与4个减氮处理间均无显著差异。综上,在试验潮土减氮20%的基础上增施硝化抑制剂、秸秆和生物炭,均可有效提高土壤肥力、稳定小麦产量,但硝化抑制剂和生物炭显著提高玉米季氨挥发累积量,生产中需要特别注意。 展开更多
关键词 麦玉轮作 潮土 氮肥减施 硝化抑制剂 生物炭 秸秆还田 氨挥发
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有机无机肥配施下典型潮土小麦季有机肥氮磷的当季释放率
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作者 房康睿 丁世杰 +9 位作者 陈雨珊 杨秉庚 郭腾飞 徐新朋 赵士诚 王秀斌 黄绍敏 仇少君 何萍 周卫 《中国农业科学》 北大核心 2025年第24期5234-5246,共13页
【目的】有机无机肥配施能够提高作物产量和培肥土壤,但有机无机肥配施中有机养分释放率及其影响因素尚不明确。因此,明确有机养分释放率能够为提高养分利用效率、科学管理有机养分提供依据。【方法】研究依托2013年在潮土上建立的有机... 【目的】有机无机肥配施能够提高作物产量和培肥土壤,但有机无机肥配施中有机养分释放率及其影响因素尚不明确。因此,明确有机养分释放率能够为提高养分利用效率、科学管理有机养分提供依据。【方法】研究依托2013年在潮土上建立的有机无机肥配施长期定位试验,采用随机区组设计,选取其中5个处理,分别为化肥不减量(F_(-0%),N-P_(2)O_(5)-K_(2)O=210-120-60)、化肥不减量配施有机肥(MF_(-0%))以及化肥减量20%、30%、40%并配施有机肥(MF_(-20%)、MF_(-30%)、MF_(-40%))。在小麦成熟期,对各处理的产量、土壤养分和微生物特性等指标进行测定,并分析有机肥氮、磷释放率及其影响因素。【结果】在有机无机肥配施的4个处理中,MF_(-30%)处理的2023、2024年及两年平均产量分别为8.6、8.6、8.6 t·hm^(-2),较F_(-0%)(化肥不减量)处理分别增加0.3、0.1、0.1 t·hm^(-2)。同时,MF_(-30%)处理显著(P<0.05)提高了土壤有机碳、易氧化有机碳、矿质氮、有效磷、微生物量碳、微生物量磷的含量。有机肥氮、磷释放率随化肥施用量的增加而降低,有机肥氮素释放范围为11.1%—60.7%,平均为37.7%,有机肥磷素释放范围为8.3%—54.4%,平均为30.4%。偏最小二乘模型分析结果表明,外源肥料投入(C、N)、土壤养分(易氧化有机碳和矿质态氮)对有机肥氮释放率有直接且极显著(P<0.01)的正效应,效应值分别为3.054、1.230;外源肥料投入计量比(C/N、C/P)对有机肥氮养分释放率有直接且极显著(P<0.01)的负效应,效应值为-1.377;外源肥料投入(N、P)和外源肥料投入计量比(N/P、C/P)对有机肥磷释放率有直接且显著(P<0.05)的负效应,效应值分别为-1.758、-0.640。【结论】潮土中有机肥氮、磷平均释放率分别为37.7%、30.4%,氮、磷释放率随化肥投入量增加而降低,外源肥料投入及其计量比对有机肥氮、磷释放率有直接且显著的影响。 展开更多
关键词 有机养分释放率 有机无机肥配施 化学计量比 潮土 冬小麦
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施氮下潮土团聚体温室气体排放特征及其影响因素
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作者 朱翰绅 徐聪 +7 位作者 杨紫琦 李韦婕 纪程 艾玉春 孙丽 李冠霖 汪吉东 张永春 《农业资源与环境学报》 北大核心 2025年第4期1000-1009,共10页
为研究团聚体尺度下温室气体排放特征及其影响因素,本研究以黄淮海平原潮土为研究对象,针对不同粒径团聚体开展培养试验,探究团聚体的N_(2)O、CH_(4)和CO_(2)排放规律及其与土壤理化、生物性状的关系。结果表明,大团聚体(≥2 mm)和小团... 为研究团聚体尺度下温室气体排放特征及其影响因素,本研究以黄淮海平原潮土为研究对象,针对不同粒径团聚体开展培养试验,探究团聚体的N_(2)O、CH_(4)和CO_(2)排放规律及其与土壤理化、生物性状的关系。结果表明,大团聚体(≥2 mm)和小团聚体(0.25~<2 mm)的CO_(2)和N_(2)O排放通量显著高于其他粒径团聚体,其中N_(2)O对全土总排放的贡献率达71.78%。大团聚体和小团聚体的总氮、NO_(3)^(-)-N和NH_(4)^(+)-N含量分别是微团聚体(0.053~<0.25 mm)和粉-黏颗粒(<0.053 mm)的1.16~1.50倍,且其总有机碳及可利用碳(易氧化有机碳和可溶性有机碳)含量均高于微团聚体和粉-黏颗粒。小团聚体中驱动反硝化过程的nirK基因丰度显著高于微团聚体和粉-黏颗粒。结构方程模型显示,团聚体平均颗粒直径、CO_(2)排放、易氧化有机碳含量和nirK基因丰度是影响团聚体N_(2)O排放的关键因素。粉-黏颗粒CH_(4)累积排放量为正值(27.39μg·kg^(-1)),其余粒径团聚体CH_(4)累积排放量为负值(-34.63~-12.45μg·kg^(-1)),表明粉-黏颗粒为CH_(4)的排放源,而其他粒径团聚体为CH_(4)的汇。综上,在改良土壤团粒结构的同时,提升大团聚体和小团聚体中反硝化作用的完成度是实现温室气体减排的关键。 展开更多
关键词 团聚体 潮土 氧化亚氮 二氧化碳 甲烷
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沼液沼渣替代化肥对轻度盐化潮土土壤性质及梨产量的影响
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作者 黄兆恒 李伟康 +3 位作者 孙慧 诸葛玉平 张典 杨全刚 《山东农业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期662-669,共8页
为研究沼液沼渣替代化肥对盐化潮土的土壤性质和梨产量的影响,在轻度盐化潮土上开展了梨树田间试验,设置5个处理,分别为不施肥(CK)、常规施肥(XG)、沼液沼渣替代氮磷钾肥(ZX,氮、磷、钾替代比例分别为25.00%、18.00%、22.00%)、仅施用... 为研究沼液沼渣替代化肥对盐化潮土的土壤性质和梨产量的影响,在轻度盐化潮土上开展了梨树田间试验,设置5个处理,分别为不施肥(CK)、常规施肥(XG)、沼液沼渣替代氮磷钾肥(ZX,氮、磷、钾替代比例分别为25.00%、18.00%、22.00%)、仅施用沼液沼渣(ZY)和按梨树需肥规律优化速效氮肥(ZH)。结果表明,与常规施肥比较,ZX、ZY、ZH处理土壤碱解氮、速效钾和有机质含量显著提高,分别提高了13.29%~26.24%、17.91%~34.49%、18.16%~23.49%,其中ZH处理有利于提升土壤有机质含量,且对土壤碱解氮和速效钾的提升效果最好;与常规施肥相比,ZX、ZY、ZH处理可以显著降低土壤中Cr含量,分别下降了30.00%、21.43%、17.15%;ZX、ZY、ZH处理显著增加土壤Fe、Cu等微量元素含量;沼液沼渣替代化肥显著提高土壤碱性磷酸酶和蔗糖酶活性,分别提高8.82%~24.51%、31.50%~76.60%;相较于常规施肥处理,ZX、ZY、ZH处理均能显著提高梨产量,分别提高了23.03%、14.89%、14.25%,ZX、ZY、ZH处理均能提高梨的Vc含量,其中ZX处理较常规施肥处理Vc含量显著提高。综合分析,沼液沼渣替代不同比例化肥能够显著改善土壤性质、提高梨产量、提升梨的品质,且ZX处理综合效果最佳。研究结果可为沼液沼渣在轻度盐化潮土上的应用提供理论参考。 展开更多
关键词 沼液沼渣 化肥替代 盐化潮土 土壤性质 产量
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江汉平原长期稻虾种养对潮土N_(2)O排放的影响
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作者 聂江文 朱杰 +3 位作者 蒋梦蝶 朱波 刘章勇 何浩 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第8期2211-2220,共10页
稻虾共作模式在推动稻田可持续发展和生态效益提升方面具有重要意义,但其对稻田土壤N_(2)O排放的长期影响,尤其是不同土层深度的作用机制尚不明确。基于江汉平原的长期定位试验(8 a),采集稻虾共作(RC)与常规中稻单作(RM)模式下的表层(0~... 稻虾共作模式在推动稻田可持续发展和生态效益提升方面具有重要意义,但其对稻田土壤N_(2)O排放的长期影响,尤其是不同土层深度的作用机制尚不明确。基于江汉平原的长期定位试验(8 a),采集稻虾共作(RC)与常规中稻单作(RM)模式下的表层(0~20 cm)与亚表层(20~40 cm)土壤样品,进行室内恒温恒湿培养(60%田间持水量,25℃,42 d),测定N_(2)O排放通量及土壤碳、氮等化学性质。结果表明,RC模式显著影响N_(2)O排放,但受到土壤深度的调节。与RM相比,RC显著降低表层土N_(2)O排放(37%),但显著增加亚表层土N_(2)O排放(149%,P<0.05)。此外,RC模式下N_(2)O排放主要集中在21~40 d(49%~73%),而RM模式下N_(2)O排放主要集中在4~21 d(66%~77%)。在土壤性质方面,与RM相比,RC显著增加表层土pH及总碳(TC)、总氮(TN)、有机碳(SOC)、氨态氮(NH_(4)^(+)-N)、可溶性有机碳(DOC)的含量,但降低了全量碳氮比(TC/TN)及有效磷(AP)、硝态氮(NO_(3)^(-)-N)、可溶性有机氮(DON)的含量;在亚表层土,RC显著提高了pH、DOC/DON及AP、TC、TN、NH_(4)^(+)-N的含量,但降低了SOC、NO_(3)^(-)-N、DOC、DON的含量和电导率(EC)。皮尔森相关性分析和冗余分析显示,N_(2)O排放与AP和C/N呈正相关,而与SOC、DON和EC呈负相关。研究表明,长期稻虾共作模式显著影响潮性水稻土的N_(2)O排放,但其影响受到土层的调节。土壤AP、C/N、EC等土壤因子在N_(2)O排放调控中起着重要作用。 展开更多
关键词 稻虾种养 N_(2)O 土壤深度 水稻土 潮土
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不同碳源对黄三角玉米地盐化潮土温室气体排放的影响
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作者 高枫舒 王宇豪 +2 位作者 季晓辉 刘晓娜 柳新伟 《山东农业科学》 北大核心 2025年第9期104-110,共7页
为探究不同碳源投入对盐化潮土温室气体排放的影响,本试验以黄河三角洲盐化潮土为研究对象,设置不施肥(CK)、常规施肥(NPK)、施玉米秸秆生物质炭(BC)、施牛粪肥(M)、牛粪肥和玉米秸秆生物质炭混施(MBC)、撂荒(Y)共6个处理,用静态暗箱法... 为探究不同碳源投入对盐化潮土温室气体排放的影响,本试验以黄河三角洲盐化潮土为研究对象,设置不施肥(CK)、常规施肥(NPK)、施玉米秸秆生物质炭(BC)、施牛粪肥(M)、牛粪肥和玉米秸秆生物质炭混施(MBC)、撂荒(Y)共6个处理,用静态暗箱法连续监测2023年6月30日至10月26日玉米生长季土壤温室气体排放动态、土壤含水率、土壤温度和玉米产量,分析不同碳源投入及环境因子对盐碱地温室气体排放的影响。结果表明,BC处理土壤CO_(2)累积排放量为16808.85 kg·hm^(-2),与CK差异不显著;NPK、M、MBC处理则均显著高于CK,其中NPK、M处理较CK分别增加13.27%、10.71%。NPK、BC、M处理土壤N_(2)O累积排放量较CK均显著提高,增幅分别为43.84%、36.80%、12.00%;MBC处理土壤N_(2)O累积排放量低于CK,但差异不显著。MBC处理土壤CH_(4)吸收量最低,为0.18 kg·hm^(-2)。相关性分析结果显示,土壤含水率主要影响土壤CO_(2)和N_(2)O排放,且均呈显著正相关,土壤温度与土壤CH_(4)排放则呈显著负相关。综上可知,牛粪和玉米秸秆生物质碳混施可显著降低土壤温室气体排放。 展开更多
关键词 温室气体排放 盐化潮土 碳源 土壤温度 土壤含水率
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耕作方式对华北潮土区土壤团聚体线虫群落的影响 被引量:1
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作者 胡如男 沈晓琳 +4 位作者 王肃 樊平 谭炳昌 张贵龙 王丽丽 《生态学杂志》 北大核心 2025年第4期1245-1252,共8页
线虫是土壤中一类十分活跃的生物,在维持土壤生态系统的稳定性、促进物质循环和能量流动等方面发挥着重要的生态功能。目前,不同耕作方式下,华北平原潮土区土壤团聚体线虫群落的响应情况尚不清楚。本研究选取山东省齐河县典型潮土,设置... 线虫是土壤中一类十分活跃的生物,在维持土壤生态系统的稳定性、促进物质循环和能量流动等方面发挥着重要的生态功能。目前,不同耕作方式下,华北平原潮土区土壤团聚体线虫群落的响应情况尚不清楚。本研究选取山东省齐河县典型潮土,设置旋耕+秸秆还田(RT)、深耕+秸秆还田(DP)、深松+秸秆还田(SS)和免耕+秸秆还田(NT)四种耕作处理,调查了耕作方式对潮土土壤团聚体线虫群落的影响。结果表明:深松和免耕处理能提高较大粒级团聚体(2~5 mm)中食细菌线虫数占土壤线虫总数的百分比,降低植物寄生线虫所占百分比;提高土壤线虫瓦斯乐斯卡指数(WI),有利于食细菌线虫在土壤食物网中参与有机质和养分循环;提高了土壤线虫通路指数(NCR),大团聚体(>5 mm)中土壤有机质的分解途径以细菌为主;土壤有机碳、总氮含量以及土壤pH值是影响各处理土壤线虫总数和各营养类群线虫数量的主要环境因子。总体而言,本研究验证了深松和免耕利于形成稳定的土壤团聚体线虫群落结构,为华北平原潮土区耕作方式的选择提供了理论依据。 展开更多
关键词 土壤线虫 耕作方式 潮土 华北平原 土壤团聚体
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有机肥替代化肥与丛枝菌根真菌互作对砂姜黑土和潮土N_(2)O排放的影响 被引量:1
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作者 杜嘉琪 张紫薇 +7 位作者 王若飞 黎星 郭红艳 杨硕 冯成 何堂庆 Giri Bhoopander 张学林 《中国农业科学》 北大核心 2025年第1期101-116,共16页
【背景】有机肥替代化肥(organic fertilizer substitution:OF)是一种有效的农田化肥减量策略,可以改变土壤有机碳与无机氮的比例,调节土壤氧化亚氮(N_(2)O)排放。丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)通过与大多数陆生植物... 【背景】有机肥替代化肥(organic fertilizer substitution:OF)是一种有效的农田化肥减量策略,可以改变土壤有机碳与无机氮的比例,调节土壤氧化亚氮(N_(2)O)排放。丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)通过与大多数陆生植物共生增加植物对土壤养分的吸收,调控N_(2)O排放。【目的】探索不同土壤类型有机肥替代化肥比例及其与丛枝菌根真菌互作对土壤N_(2)O排放的影响,分析其作用机制,为农田化肥减施提供技术支撑。【方法】选用砂姜黑土和潮土两种土壤类型,在玉米生育期设置有机肥替代化肥(仅施化学氮肥180 kg N·hm^(-2),0%OF;等氮有机肥替代25%化学氮肥,25%OF;等氮有机肥替代50%化学氮肥,50%OF)和AMF(不接种丛枝菌根真菌:M-;接种丛枝菌根真菌:M+)双因素试验,并设不施肥对照(CK),于玉米生育期测定植株生物量、氮素累积量、籽粒产量、土壤无机氮和N_(2)O排放通量,同时测定砂姜黑土反硝化相关功能基因nirK和nirS的丰度。【结果】砂姜黑土上有机肥替代化肥不同比例之间玉米产量无显著差异,而潮土的玉米产量随替代比例增加呈降低趋势。与0%OF处理相比,砂姜黑土25%OF和50%OF处理N_(2)O累积排放量分别减少17.6%和18%;而潮土分别减少13.5%和3.9%。与M-相比,M+处理能够增加玉米籽粒硝酸还原酶、亚硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合成酶和籽粒产量,同时减少N_(2)O排放量,砂姜黑土N_(2)O累积排放量减少26.5%—28.2%,潮土减少2.7%—13.5%,其中砂姜黑土和潮土的25%OFM+处理N_(2)O累积排放量分别减少34.6%和22.5%,而根系总长度、根系表面积、根体积、根直径均显著增加。相关分析表明,砂姜黑土和潮土N_(2)O排放均与土壤NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N呈正相关,与AMF侵染率呈负相关;砂姜黑土N_(2)O排放与nirK和nirS基因拷贝数呈正相关。【结论】不同土壤类型有机肥替代化肥并接种AMF均能降低N_(2)O排放,这种影响主要通过AMF侵染扩大玉米根系氮素吸收范围和调控土壤反硝化关键功能微生物表达而实现。其中有机肥替代25%化肥(25%OF)并接种AMF是实现玉米稳产、减肥、减排较为合理的施肥方式。 展开更多
关键词 N_(2)O排放 有机肥替代 丛枝菌根真菌 反硝化微生物 砂姜黑土 潮土
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红薯植被对黄潮土产流产沙影响试验研究
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作者 周超 李伟 +1 位作者 王兵 汪智群 《治淮》 2025年第10期21-23,26,共4页
为探讨淮北平原区红薯植被对黄潮土坡面降雨产流产沙的影响,采用人工模拟降雨实验方法,选择红薯植被和裸土两种下垫面,开展了不同坡度(2°、4°、6°、8°)和雨强(40mm/h、60mm/h、80mm/h)坡面产流量、产沙量变化影响... 为探讨淮北平原区红薯植被对黄潮土坡面降雨产流产沙的影响,采用人工模拟降雨实验方法,选择红薯植被和裸土两种下垫面,开展了不同坡度(2°、4°、6°、8°)和雨强(40mm/h、60mm/h、80mm/h)坡面产流量、产沙量变化影响实验研究,得出的结论可为类似黄潮土研究提供参考。 展开更多
关键词 潮土 雨强 坡度 植被 产流产沙
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