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一次性施肥对不同生态区夏玉米产量和氮肥效率的影响

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中国农业科技导报 2024年第9期26卷 193-202页

作者：石纹碹谭金芳张倩李岚涛王宜伦河南农业大学资源与环境学院郑州450002 中山大学农学院广东深圳518000

为研究一次性施用缓(控)释肥对黄淮夏玉米产量、氮肥利用率和经济效益的影响,于2021年在河南省6个试验点开展一次性施用控释尿素或缓释尿素配施普通尿素的田间试验。共设置9个处理:不施氮肥(CK),单施普通尿素(U1),农民习惯施肥(U2),控... 详细信息

为研究一次性施用缓(控)释肥对黄淮夏玉米产量、氮肥利用率和经济效益的影响,于2021年在河南省6个试验点开展一次性施用控释尿素或缓释尿素配施普通尿素的田间试验。共设置9个处理:不施氮肥(CK),单施普通尿素(U1),农民习惯施肥(U2),控释尿素与普通尿素配施(CRU)包括3∶7(CRU1)、5∶5(CRU2)、7∶3(CRU3)3种比例,缓释尿素与普通尿素配施(LCU)包括3∶7(LCU1)、5∶5(LCU2)和7∶3(LCU3)3种比例。研究控释尿素或缓释尿素配施普通尿素对夏玉米产量、氮素利用和经济效益的影响。结果表明,施氮处理较不施氮增产11.6%~49.1%,平均产量表现为CRU>LCU>U(U1、U2),CRU和LCU平均产量较U分别提高23.3%和9.7%,其中CRU2产量最高,为9444.0 kg·hm^(-2),较其他施氮处理提高8.0%~33.6%,LCU2产量次之。CRU和LCU干物质积累量、穗粒数、千粒重较U均显著提高。CRU2氮肥表观利用率最高,为36.9%,LCU2次之,为33.2%。与U相比,CRU和LCU 0-40 cm NO_(3)^(-)-N含量较高,深层土壤(40-100 cm)NO_(3)^(-)-N含量明显降低,分别平均增收2186和995元·hm^(-2)。夏玉米产量可持续性指数与产量高低、变异系数均相关,CRU2和LCU2产量较稳定,可持续性较好。综合产量、氮素利用和经济效益,推荐控释尿素与普通尿素5∶5配施的施肥模式在黄淮夏玉米生产上一次性施用。研究结果可为夏玉米轻简化生产和氮肥高产高效提供依据。

关键词：夏玉米一次性施肥控释尿素缓释尿素产量氮肥利用效率

低温等离子体对多环芳烃污染土壤的强化降解及生态毒性研究

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低温等离子体对多环芳烃污染土壤的强化降解及生态毒性研究

作者：石纹碹河南农业大学

学位级别：硕士

低温等离子体技术用于土壤污染修复具有操作简单、处理时间短、污染物去除效率高、无污染、无残留、无选择性等优点。目前对低温等离子体修复土壤污染的机理研究并不多,对机理的探讨也不够深入,该技术仍止步于实验室阶段。本研究选取壤... 详细信息

低温等离子体技术用于土壤污染修复具有操作简单、处理时间短、污染物去除效率高、无污染、无残留、无选择性等优点。目前对低温等离子体修复土壤污染的机理研究并不多,对机理的探讨也不够深入,该技术仍止步于实验室阶段。本研究选取壤质潮土和砂质潮土为研究对象,以苯并[a]芘(B[a]P)作为PAHs代表,通过等离子体参数、土壤参数等,研究大气压冷等离子体修复PAHs污染土壤的性能,并探究其降解的规律。利用多通道光纤光谱仪检测放电等离子体中活性基团,结合FTIR、GC/MS等对土壤中PAHs降解产物的分析,揭示其降解机理。通过等离子体处理前后土壤环境质量测定和植物毒性试验,研究等离子体修复土壤污染的同时可能引起的土壤有机质减少、土壤微生物活性降低等影响,阐明该技术对土壤污染修复的生态风险效应。主要研究结果如下:(1)采用介质阻挡放电(DBD)等离子体对B[a]P污染土壤进行修复。借助放电气体参数,土壤类型参数和污染浓度参数考察了土壤中B[a]P的降解特性。结果表明,随着等离子体照射时间增加,两种土壤中不同污染浓度的B[a]P均有大幅度降低。经过等离子体50 min处理,不同载气条件下,初始低浓度污染处理降解效率优于初始高浓度污染处理,砂质潮土各污染处理降解效率高于壤质潮土各污染处理,土壤中B[a]P降解符合一级动力学反应模型。不同载气中B[a]P降解梯度为:氧气>空气>氮气。氧等离子体主要生成含氧自由基,氮等离子体主要为含氮自由基,空气等离子体主要生成含氧自由基、含氮自由基以及羟基自由基,含氧物质越多,其氧化能力越强,污染物氧化降解效率越高。(2)通过多通道光纤光谱仪、高效气相色谱-质谱联用傅里叶红外光谱、总有机碳分析仪等测试分析等离子体降解B[a]P产物,探讨土壤B[a]P污染修复机理。结果显示,红外光谱图中并没有新峰出现,只有原始峰值强度发生变化,质谱图中未检测到中间产物的生成,可能是等离子体将有机污染物分解成CO2和H2O等小分子物质。随着等离子体放电时间增加,各污染土壤处理的有机碳含量均有所下降,其中氮等离子体最少,主要是因为其氧化能力最弱;各污染土壤微生物量碳、氮含量下降明显,均超过50%,说明等离子体修复土壤有机污染的同时会对土壤微生物环境产生一定的影响。(3)采用土培试验,通过对紫花苜蓿的发芽生长情况测定以及酶活性测定,推断等离子体修复土壤有机物过程中可能产生的生态风险效应。由试验结果可以看出,与对照相比,经过等离子体修复各污染土壤处理,植物生长情况均优于对照,但随着处理时间的增加,植物长势有所下降;说明等离子体修复引起的土壤微生物环境、酶活性发生变化,一定程度上抑制了植物生长。

关键词：等离子体苯并[a]芘土壤修复生态风险

施氮量对菊芋块茎产量、品质与植株生理特性的影响

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植物营养与肥料学报 2022年第3期28卷 496-506页

作者：李岚涛张铎盛开耿赛男石纹碹苗玉红王宜伦河南农业大学资源与环境学院河南郑州450002

【目的】氮肥不合理施用在导致资源浪费和环境问题的同时,还会影响菊芋正常生长发育和产量形成。研究施氮量对成熟期菊芋块茎产量、品质和生育期生理特性影响,确定关键营养指标,为菊芋高产高效施用氮肥提供理论支撑。【方法】菊芋氮肥... 详细信息

【目的】氮肥不合理施用在导致资源浪费和环境问题的同时,还会影响菊芋正常生长发育和产量形成。研究施氮量对成熟期菊芋块茎产量、品质和生育期生理特性影响,确定关键营养指标,为菊芋高产高效施用氮肥提供理论支撑。【方法】菊芋氮肥梯度田间试验于2019年在河南省新乡市原阳县、2020年在南阳市方城县开展,2019年设N 0、60、120、180、240和300 kg/hm^(2)6个氮处理,2020年则分别设N 0、90、180、270和360 kg/hm^(2)5个氮处理。于菊芋营养生长前期、营养生长中期、营养生长末期和开花期采集植株样品,测定地上部植株氮含量、叶片绿原酸含量、SPAD值和可溶性糖、可溶性蛋白、木质素和纤维素含量等理化指标,并于成熟期测定菊芋块茎产量和菊糖、还原糖含量等品质指标。利用偏最小二乘(partial least square,PLS)回归模型定量分析各理化指标与产量、品质间关系,确定关键营养指标。【结果】1)随着氮肥施用量的增加,2019和2020年度菊芋块茎产量均呈“线性+平台”趋势变化,2019和2020年适宜施氮量分别为232和270 kg/hm^(2)。2)成熟期菊芋块茎菊糖和还原糖含量均随施氮量增加呈“先升高后趋于稳定”的趋势。与不施氮对照相比,施氮处理菊芋块茎菊糖和还原糖含量两年度增幅分别平均为19.4%和47.3%,效果显著。3)各生育期菊芋地上部植株氮素积累量、叶片绿原酸含量、SPAD值、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量和纤维素含量等指标均随施氮量增加而明显提高,木质素含量则逐步降低。4)PLS模型结果显示,菊芋地上部植株氮素积累量、叶片绿原酸含量、SPAD值、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、木质素和纤维素含量等理化指标与块茎产量、菊糖和还原糖含量间表现出较好的回归关系,决定系数(coefficient of determination,R2)分别为0.648、0.618和0.629,相对分析误差(relative percent deviation,RPD)分别为1.676、1.638和1.659,模型精度较为理想。此后,基于PLS模型中各指标无量纲评价指标变量重要性投影值(variable importance for projection,VIP),确定叶片SPAD值为影响菊芋块茎产量和还原糖含量的关键指标,影响块茎菊糖含量的关键指标则为叶片绿原酸含量,VIP值均高于临界值1.0。【结论】合理施氮可显著提高菊芋成熟期块茎产量,改善品质,增强各生育期生理活性,本试验条件下菊芋适宜施氮量为230~270 kg/hm^(2)。

关键词：菊芋施氮量产量品质生理特性

秸秆与氮肥调节C/N比对潮土CH_4,CO_2和N_2O排放/吸收的影响

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土壤通报 2019年第1期50卷 157-164页

作者：高焕平刘世亮赵颖石纹碹张崇洋刘芳龙潜董士刚河南农业大学资源与环境学院河南郑州450002

为了探讨秸秆还田与氮肥配施对砂质潮土CH_4,CO_2和N_2O排放/吸收规律及土壤碳、氮含量的影响,采用恒温培养的方法,在土壤中添加定量秸秆情况下,通过尿素调节不同C/N比(分别为9、12.5、25、40、71),并设单施氮肥处理(N),同时以原土(不施... 详细信息

为了探讨秸秆还田与氮肥配施对砂质潮土CH_4,CO_2和N_2O排放/吸收规律及土壤碳、氮含量的影响,采用恒温培养的方法,在土壤中添加定量秸秆情况下,通过尿素调节不同C/N比(分别为9、12.5、25、40、71),并设单施氮肥处理(N),同时以原土(不施肥)为对照(CK),研究了玉米秸秆与氮肥调节C/N比对砂质潮土不同形态碳、氮含量的变化以及对CH_4,CO_2和N_2O等温室气体动态排放特征。结果表明,培养结束时,随着配施C/N比的增加,土壤可溶性有机碳(DOC)呈先增加后降低趋势,以C/N比为25时最高,可溶性有机氮(DON)呈增加趋势,以C/N比为9时最高;秸秆添加后对土壤NH_4^+-N和NO_3^--N含量具有一定的抑制作用,但随着配施氮肥量的增加NH_4^+-N和NO_3^--N含量呈增加趋势。同时发现,在37 d室内培养试验中,各处理土壤整体表现为对CH_4的吸收,单施N肥较CK对CH_4的排放无显著影响,C/N比为71(单独添加秸秆)促进了CH_4的吸收,而秸秆与氮肥配施抑制了土壤对CH_4的吸收。CO_2排放通量整体上随时间呈现出"上升-下降-稳定"的过程;各处理均在培养的第3 d达到排放峰值,且在添加秸秆情况下C/N比越小CO_2排放通量越高,最高达5.47mg kg^(-1)h^(-1)。不同处理N_2O的排放通量随时间变化具有不同的变化趋势,C/N比为71、40和25的3个处理在培养第1 d即达到排放最大值,而C/N比为12.5和9及单施N等3个处理排放峰值则出现在培养的第3 d,且排放峰值随氮肥用量的增加而增高,C/N比为9时达到最高,为2.64滋g kg^(-1)h^(-1)。CO_2和N_2O累积排放量最大的处理为C/N比为9,分别为1551.3 mg kg^(-1)和240.5 mg kg^(-1)。由此得出,秸秆与氮肥的配施促进了砂质潮土CO_2和N_2O的排放以及对CH_4的吸收,随着配施C/N的减小,砂质潮土对CO_2和N_2O的排放以及CH_4的吸收增强。

关键词： C/N比温室气体排放速效碳、氮

施磷水平对菊芋块茎产量、品质、植株生理特性与磷利用率的影响

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草业学报 2022年第6期31卷 139-149页

作者：张铎李岚涛林迪郑龙辉耿赛男石纹碹盛开苗玉红王宜伦河南农业大学资源与环境学院河南郑州450002 河南农业大学林学院河南郑州450002

探究不同磷肥施用量对菊芋块茎产量、品质、植株理化特性及磷肥利用率的影响,为实现菊芋高产优质栽培和农田磷素高效利用与科学施磷提供参考依据。于2019-2020连续两年分别于河南省原阳县和方城县布置磷肥用量田间试验,2019年设0、60、... 详细信息

探究不同磷肥施用量对菊芋块茎产量、品质、植株理化特性及磷肥利用率的影响,为实现菊芋高产优质栽培和农田磷素高效利用与科学施磷提供参考依据。于2019-2020连续两年分别于河南省原阳县和方城县布置磷肥用量田间试验,2019年设0、60、120、180和240 kg P_(2)O_(5)·hm^(-2)5个磷肥用量水平,2020年则分别设0、45、90、135、180和225 kg P_(2)O_(5)·hm^(-2)6个施磷水平。研究磷肥施用对成熟期菊芋块茎产量、品质(菊糖、还原糖含量)以及营养生长和生殖生长期地上部植株磷素积累量、叶片绿原酸、SPAD值、可溶性糖、可溶性蛋白含量等理化指标的影响,计算分析菊芋收获指数、磷肥利用率和农学效率等肥料吸收利用状况。结果表明:磷肥供应均显著提高2019和2020年菊芋块茎产量,肥料效应呈“线性+平台”趋势变化,适宜施磷量分别为155和107 kg·hm^(-2)。此外,磷肥供应显著提高菊芋块茎菊糖和还原糖含量。与不施磷相比,2019-2020年度块茎总糖含量增幅分别平均为11.6%和18.3%。各生育期菊芋地上部植株磷素积累量、叶片绿原酸含量、SPAD值、可溶性糖和可溶性蛋白含量均随施磷量增加而明显提高。菊芋磷素收获指数(PHI)、磷肥利用率(AUP)和农学效率(AEP)均随着磷肥用量增加而明显下降,施磷处理两年平均PHI、AUP和AEP分别为0.813、15.1%和23.9 kg·kg^(-1)。因此,合理施磷可显著提高菊芋成熟期块茎产量、改善品质,增强各生育期生理活性。在本试验条件下菊芋适宜施磷量为105~150 kg·hm^(-2)。

关键词：菊芋产量品质生理特性磷素利用

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猪粪有机肥配施化肥对潮土速效养分及团聚体分布的影响

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中国农学通报 2018年第14期34卷 99-105页

作者：高焕平刘世亮赵颖石纹碹王洋洋刘芳河南农业大学资源与环境学院郑州450002 郑州市建筑生态绿化工程技术研究中心郑州450000

集约化养殖产生大量的畜禽粪便而且无序排放产生,是造成农业面源污染的重要原因之一。畜禽粪便田间消纳后对土壤性质及肥力的影响是现阶段研究的热点问题。本研究在施用等量氮、磷、钾养分的条件下,通过连续两年的盆栽试验,研究猪粪有... 详细信息

集约化养殖产生大量的畜禽粪便而且无序排放产生,是造成农业面源污染的重要原因之一。畜禽粪便田间消纳后对土壤性质及肥力的影响是现阶段研究的热点问题。本研究在施用等量氮、磷、钾养分的条件下,通过连续两年的盆栽试验,研究猪粪有机肥替代不同化学肥料后对潮土速效养分、团聚体组分及稳定性的影响。结果表明:施用猪粪有机肥增加了土壤碱解氮、速效磷及速效钾含量,且随猪粪有机肥施用量的增加而增加,其中土壤碱解氮、速效磷及速效钾含量比单施化肥处理(T1)分别提高了3.7%~165.8%、11.6%~197.7%和20.7%~364.8%;与第一年相比,第二年各处理碱解氮含量下降2.8%~48.9%,而速效磷、速效钾均有增加。施用猪粪有机肥处理土壤有机碳含量均高于单施化肥处理(T1),且随有机肥量的增加呈增加趋势,增加幅度达14.8%~175.7%;猪粪有机肥处理第二年后土壤有机碳含量比第一年土壤有机碳含量增加3.9%~96.9%。同时发现,潮土土壤团聚体以0.25 mm团聚体含量、团聚体MWD(平均重量直径)以及GWD(几何平均直径)和R_(0.25)值,且随有机肥施用量的增加而增加。由此可见,施用猪粪有机肥有利于潮土速效养分、有机碳含量的增加,并促进大团聚体的形成和稳定。

关键词：猪粪有机肥潮土速效养分有机碳水稳性团聚体

屋顶农业栽培基质配比的筛选及对生菜生长、品质的影响

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中国农学通报 2019年第12期35卷 112-117页

作者：张崇洋赵颖刘世亮石纹碹赵鹏涛姜桂英刘芳河南农业大学资源与环境学院郑州450002 河南三三农业科技有限公司郑州450000

为筛选轻质、价廉的屋顶农业基质,以花生壳、蘑菇渣、牛粪、蚯蚓粪等农业废弃物为原料,通过屋顶栽培试验,对比研究7种不同配比基质的理化性质及其对生菜生长和品质的影响,同时运用灰色关联法对各基质的效果进行综合分析。结果表明,各配... 详细信息

为筛选轻质、价廉的屋顶农业基质,以花生壳、蘑菇渣、牛粪、蚯蚓粪等农业废弃物为原料,通过屋顶栽培试验,对比研究7种不同配比基质的理化性质及其对生菜生长和品质的影响,同时运用灰色关联法对各基质的效果进行综合分析。结果表明,各配比处理基质的容重为0.38～0.60 g/cm3,总孔隙度为54.77%～74.17%,EC 242～1150μS/cm,其中花生壳和蘑菇渣的加入可显著降低容重、增加孔隙度,牛粪和草炭对基质养分含量影响最显著;相对于原土(CK),不同配比基质促进了生菜生长,其中T4[V(花生壳):V(蚯蚓粪):V(蛭石):V(珍珠岩)=3:4:2:1]、T5[V(花生壳):V(牛粪):V(蛭石):V(珍珠岩):V(草炭)=2:2:2:2:2]处理显著提高株高、叶长和干、鲜重;T5对提高生菜的可溶性糖和可溶性固形物含量最为明显。综合各项指标通过灰色关联法分析,T5适合屋顶农业中生菜的栽培,可以作为屋顶农业中优良的轻质基质配方。

关键词：屋顶农业基质配比理化性质生菜

猪粪有机肥施用对潮土速效养分含量及团聚体分布的影响

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农业资源与环境学报 2017年第5期34卷 431-438页

作者：石纹碹刘世亮赵颖高焕平王洋洋李慧刘芳河南农业大学资源与环境学院河南郑州450002 郑州市建筑生态绿化工程技术研究中心河南郑州450000

针对集约化养殖畜禽粪便无序排放产生的环境问题,采用连续2年的盆栽试验,以猪粪有机肥为研究对象,设计5个有机肥施用水平(0、6.7、13.3、26.7、40.0 g·kg^(-1)土),研究了猪粪有机肥施用对潮土有机碳、速效养分含量及土壤团聚体分布的影... 详细信息

针对集约化养殖畜禽粪便无序排放产生的环境问题,采用连续2年的盆栽试验,以猪粪有机肥为研究对象,设计5个有机肥施用水平(0、6.7、13.3、26.7、40.0 g·kg^(-1)土),研究了猪粪有机肥施用对潮土有机碳、速效养分含量及土壤团聚体分布的影响,为畜禽粪便田间消纳和合理施用提供理论依据。研究结果表明,土壤中有机碳、碱解氮、速效磷和速效钾含量均随有机肥施用量的增加而呈现逐渐升高趋势,且第二年土壤中各指标增加更加明显,第二年施肥处理各速效养分含量分别比第一年高2.7%~54.0%、6.7%~34.6%、36.8%~159.5%、20.3%~35.7%;土壤有机碳含量与外源有机碳投入量之间存在着显著的线性关系,有机肥施用可以显著提高生菜产量,且具有明显的后效作用。2年试验中,土壤团聚体以0.053~0.25 mm和0.5 mm大团聚体含量却随有机肥施用量增加呈升高趋势,可见,施用有机肥可促进大团聚体的形成,在有机肥施加量为40.0 g·kg^(-1)土时,土壤中>0.25 mm团聚体的含量最高,土壤团聚体平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GWD)最大,土壤的团聚化作用最强,土壤结构最稳定。

关键词：猪粪有机肥土壤速效养分土壤团聚体

中国10个地区成年男性Y染色体嵌合缺失流行病学分布及其与肺癌的前瞻性关联研究

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中华流行病学杂志 2024年第1期45卷 56-62页

作者：赵禹碹宋明钰吕筠余灿清裴培杜怀东陈君石陈铮鸣李立明孙点剑一中国慢性病前瞻性研究项目协作组北京大学公共卫生学院流行病与卫生统计学系北京100191 北京大学公众健康与重大疫情防控战略研究中心北京100191 重大疾病流行病学教育部重点实验室(北京大学) 北京100191 牛津大学医学研究委员会人口健康研究组牛津OX37LF 牛津大学临床与流行病学研究中心纳菲尔德人群健康系牛津OX37LF 国家食品安全风险评估中心北京100022 不详

目的描述和分析中国10个地区成年男性Y染色体嵌合缺失(mLOY)携带者流行病学分布特征,并探究mLOY与肺癌的前瞻性关联。方法数据来源于中国慢性病前瞻性研究项目基线调查(人口学特征、生活方式、体格指标等)、遗传分型及随访监测(截至2018... 详细信息

目的描述和分析中国10个地区成年男性Y染色体嵌合缺失(mLOY)携带者流行病学分布特征,并探究mLOY与肺癌的前瞻性关联。方法数据来源于中国慢性病前瞻性研究项目基线调查(人口学特征、生活方式、体格指标等)、遗传分型及随访监测(截至2018年12月31日的健康结局),采用嵌合染色体变异工作流检测识别mLOY携带者,分年龄、地区、基线生活方式及疾病特征描述其流行病学分布特征,采用多因素logistic回归模型分析mLOY的影响因素,采用Cox比例风险回归模型探究mLOY和肺癌的前瞻性关联,在不同年龄段及不同吸烟状况人群中进行分层研究,并采用乘积分布法分析mLOY在吸烟与肺癌关联间潜在的中介作用。结果研究纳入42859名成年男性,共检出2458名mLOY携带者(检出率为5.7%),检出率随年龄增长而增加(P0.05)。mLOY在吸烟和肺癌关联中的中介效应显著,中介效应的点估计值(95%CI)为0.09(0.01~0.17)。结论我国10个地区成年男性mLOY检出率存在明显的社会人口经济学及生活方式分布差异,携带mLOY尤其是扩增性mLOY会显著增加肺癌的发病风险,且mLOY可能在吸烟与肺癌的关联中起中介作用。

关键词： Y染色体嵌合缺失流行病学分布肺癌前瞻性关联