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基于GEE的粤北典型石漠化地区耕地NPP年际时空演变研究

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价值工程 2024年第14期43卷 152-155页

作者：唐梁博张宇鹏孔德庸张妤琳王卫韶关学院韶关512005 广州市华南自然资源科学技术研究院广州510610

耕地是保障粮食安全和国民经济高质量发展的宝贵资源。喀斯特地区的耕地变化监测对促进耕地资源可持续利用,评估石漠化治理成效与区域生态安全具有重要意义。研究基于Google Earth Engine,调用土地覆被、NPP数据集与地形高程数据,分析20... 详细信息

耕地是保障粮食安全和国民经济高质量发展的宝贵资源。喀斯特地区的耕地变化监测对促进耕地资源可持续利用,评估石漠化治理成效与区域生态安全具有重要意义。研究基于Google Earth Engine,调用土地覆被、NPP数据集与地形高程数据,分析2018-2022年耕地面积、NPP的时空演变。研究表明:①2018~2022年粤北典型石漠化地区耕地面积总体略有缩减,集中于研究区南北两侧及缓坡与中坡地带;②总体NPP在镇域尺度与所有坡型均呈现递增趋势,表明生态环境的整体改善;③耕地NPP在不同坡型均体现为递增趋势,但在镇域尺度呈现出现南北两侧递减与中南部递增的差异化趋势。表明在退耕还林、封山育林等石漠化综合治理措施取得成效,且尽管耕地面积有所缩减仍保证了现有耕地的生产能力,部分地区呈现出的递减趋势可能是治理过程中产生的暂时性下降。表明韶关典型石漠化地区综合治理取得成效,有效改善了区域生态和耕作条件。

关键词：石漠化耕地植被净初级生产力时空演变 Google Earth Engine

化肥减量配施腐植酸生物肥对土壤特性及芸豆生长的影响

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化肥减量配施腐植酸生物肥对土壤特性及芸豆生长的影响

作者：孔德庸黑龙江八一农垦大学

学位级别：硕士

东北黑土区是我国最大的商品粮储备基地,但开垦时间的延长和长期单施化肥使土壤质量不断恶化,土地生产力下降,化肥对粮食产量的贡献率逐年降低。因此,开发有效的“用养结合”模式成为东北黑土区农业生产中亟待解决的瓶颈问题。本研究以... 详细信息

东北黑土区是我国最大的商品粮储备基地,但开垦时间的延长和长期单施化肥使土壤质量不断恶化,土地生产力下降,化肥对粮食产量的贡献率逐年降低。因此,开发有效的“用养结合”模式成为东北黑土区农业生产中亟待解决的瓶颈问题。本研究以芸豆为研究对象,进行两年田间试验,以试验地区常规化肥施肥量(CF)为对照,在氮磷钾素配比不变的情况下化肥总量减少20%(RF),以及化肥减量同时施用腐植酸生物肥45.0 kg·hm(RFH1)、67.5 kg·hm(RFH2)、90.0 kg·hm(RFH3)、112.5 kg·hm(RFH4),共6个处理,研究化肥减量配施腐植酸生物肥对土壤理化特性,以及植株养分吸收、碳氮代谢、抗氧化特性和产量构成的影响,以明确玉米-豆科作物轮作制度下,腐植酸生物肥对退化黑土区的修复效果及豆科作物生长的影响,为我国黑土区耕地保护利用提供参考。研究结果表明:1.化肥减量配施腐植酸生物肥能降低土壤容重,同时促使土壤水稳性大团聚体生成,增加直径5～2mm和2～1mm的土壤大团聚体比例,改善土壤物理结构。2021年和2022年试验中RFH1、RFH2处理的土壤团聚体平均重量直径较CF处理显著增加26.0%和12.3%、17.6%和10.6%,土壤容重达到1.45 g·cm和1.38 g·cm、1.45 g·cm和1.37 g·cm。2.化肥减量配施腐植酸生物肥增加了真菌子囊菌门(Ascomycota)和细菌变形菌门(Proteobacteria)的相对丰度,促进了土壤真菌和细菌多样性的提高。化肥减量配施腐植酸生物肥在一定程度上提高了土壤酶活性,尤其在营养生长期效果显著。配施腐植酸生物肥处理的土壤碱性磷酸酶、蔗糖酶、脲酶和蛋白酶活性较CF处理分别提高了11.8%～34.6%、10.1%～48.4%、10.4%～14.7%和13.7%～35.2%。3.化肥减量配施腐植酸生物肥在一定程度上增加了土壤的养分供应,但随着腐植酸生物肥用量的增加增幅效应降低,其中,2021年RFH2处理的土壤碱解氮和有效磷的含量较CF处理分别显著增加了10.1%～15.8%和12.7%～25.3%;2022年RFH2处理的土壤碱解氮含量较CF处理显著增加15.1%～21.1%。4.化肥减量配施腐植酸生物肥增加了植株中氮、磷、钾的积累,维持植株不低于常规化肥施用量的养分吸收能力。2021年和2022年RFH2处理的植株氮含量较CF处理分别显著增加了10.6%～18.9%和9.3%～11.8%,磷含量增加了16.0%～26.6%和11.5%～16.8%,钾含量增加了13.8%～21.1%和15.5%～19.7%。5.化肥减量配施腐植酸生物肥在加强植株碳、氮代谢的同时,对光合碳代谢的影响更显著,植株碳氮比增加。随着腐植酸生物肥用量的增加,植株代谢活性呈抛物线型,峰值出现在RFH3处理,两年的试验中叶片的可溶性糖和可溶性蛋白质含量较CF处理分别显著增加了11.5%～49.0%和13.0%～26.7%;植株的碳氮比由1.08～2.61增加到1.31～3.07。6.腐植酸生物肥通过诱导植株超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性的增强,降低了活性氧的积累,增强了过氧化物清除酶系及抗坏血酸-谷胱甘肽循环活性,进而加强了对HO的清除能力。2021年和2022年RFH2处理的丙二醛含量较CF处理分别显著降低了13.1%～40.7%和20.2%～37.5%,超氧阴离子自由基含量较CF处理显著降低了15.7%～32.9%和14.2%～25.3%。7.化肥减量配施腐植酸生物肥促进了芸豆植株的生长和产量形成。RFH2处理子粒产量在2021年和2022年试验中均最高,并且较RF处理分别显著增加了32.8%和52.4%,较CF处理分别显著增加了24.7%和21.5%。腐植酸生物肥能改善土壤物理性状、活化土壤养分,促进芸豆生长和养分吸收,增强植株抗逆性和碳氮代谢活性,进而降低了化肥减量施用的不利影响,提高群体保苗数量和单株产量形成能力。综合分析,在常规化肥施用量减少20%配施67.5 kg·hm腐植酸生物肥(RFH2)的处理可获得较好的效果。

关键词：化肥减量腐植酸生物肥芸豆土壤特性

黑龙江省引进的燕麦品种籽粒品质分析与综合评价

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江苏农业科学 2023年第9期51卷 175-185页

作者：韦娜王诗雅邢力文孔德庸郭伟黑龙江八一农垦大学农学院黑龙江大庆163319 黑龙江省现代农业栽培技术与作物种质改良重点实验室黑龙江大庆163319

为筛选黑龙江省适宜种植营养品质优良的燕麦品种,以来源9个产地的64份燕麦品种为研究对象,测定了燕麦籽粒的11个营养成分,通过相关性、主成分分析、聚类分析及PCA得分制图,对燕麦籽粒营养成分的差异性进行分析与综合评价。结果表明,锌... 详细信息

为筛选黑龙江省适宜种植营养品质优良的燕麦品种,以来源9个产地的64份燕麦品种为研究对象,测定了燕麦籽粒的11个营养成分,通过相关性、主成分分析、聚类分析及PCA得分制图,对燕麦籽粒营养成分的差异性进行分析与综合评价。结果表明,锌、铜、钙、β-葡聚糖、粗淀粉和黄酮含量可作为评价本地燕麦籽粒营养品质的核心指标;据此综合评价确定在研究的64份燕麦品种中营养品质较好的皮燕麦品种为加拿大引进的XY-2019-1和Canada黑,美国引进的V.S.2832,及河北省的张燕8号和张燕7号,甘肃省的定燕2号,黑龙江省的农家燕麦;营养品质较好的裸燕麦品种为美国引进的74-N-28,河北省的坝莜1号,山西省的Yy11-18;不同来源地燕麦籽粒营养品质优劣顺序为黑龙江、甘肃、澳大利亚、山西、美国、河北、内蒙古、吉林、加拿大。本研究结果可为黑龙江地区燕麦籽粒营养品质加工及特异种质资源利用等提供参考。

关键词：燕麦营养成分综合评价营养品质

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极干旱区稀疏荒漠植被地上生物量遥感估算

干旱区地理 2022年第2期45卷 478-487页

作者：叶静芸吴波贾晓红费兵强高君亮成龙庞营军姚斌孔德庸中国林业科学研究院荒漠化研究所北京100091 国家林业和草原局荒漠生态系统与全球变化重点实验室北京100091 中国林业科学研究院沙漠林业实验中心内蒙古磴口015200 韶关学院广东韶关512005

以库姆塔格沙漠南部阿尔金山北麓山前戈壁区为研究区,借助无人机影像数据准确提取植被覆盖区;采用高空间分辨率WorldView-3数据的估算结果对中空间分辨率Landsat-OLI数据的估算结果进行修正;选取红光反射率波段(RED)、近红外反射率波段(... 详细信息

以库姆塔格沙漠南部阿尔金山北麓山前戈壁区为研究区,借助无人机影像数据准确提取植被覆盖区;采用高空间分辨率WorldView-3数据的估算结果对中空间分辨率Landsat-OLI数据的估算结果进行修正;选取红光反射率波段(RED)、近红外反射率波段(NIR)、比值植被指数(RVI)、归一化植被指数(NDVI)和修正土壤调节植被指数(MSAVI)反射率波段作为遥感特征参数,采用逐步线性回归(SLR)、套索回归(LASSO)和岭回归(RR)模型分别对稀疏荒漠植被地上生物量进行估算。结果表明:(1)WorldView-3数据可准确刻画极干旱区稀疏荒漠植被的时空分布特征,其估算精度高于Landsat-OLI数据。(2)采用非线性的多元回归模型SLR、LASSO和RR构建遥感特征参数与地面样方数据之间的回归模型可以有效提高模型的稳定性。RR模型的回归效果优于SLR模型和LASSO模型。(3)提取稀疏荒漠植被信息时,采用WorldView-3数据的植被生物量估算结果对Landsat-OLI数据的植被地上生物量估算结果进行修正,可以有效提高Landsat-OLI数据的提取精度。

关键词：遥感特征参数稀疏荒漠植被地上生物量回归模型

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湛江吴川市垦造水田成效评价

广东农业科学 2023年第3期50卷 78-88页

作者：凌宇豪缑武龙隆少秋王卫黄翠婷吴家龙孔德庸华南农业大学资源环境学院/自然资源部建设用地再开发重点实验室广东广州510642 广东友元国土信息工程有限公司广东广州510610 广州市华南自然资源科学技术研究院广东广州510610 广东省土地开发整治中心广东广州510610 韶关学院英东生物与农业学院广东韶关512005

【目的】实施垦造水田项目是近年我国的耕地保护措施之一,有助于挖掘土地资源潜力、实现耕地质量提升、落实占补平衡政策。为了解垦造水田项目实施的效益,构建可推广可复制的模式,需要对垦造水田建设成效进行评价。【方法】通过PSIR模... 详细信息

【目的】实施垦造水田项目是近年我国的耕地保护措施之一,有助于挖掘土地资源潜力、实现耕地质量提升、落实占补平衡政策。为了解垦造水田项目实施的效益,构建可推广可复制的模式,需要对垦造水田建设成效进行评价。【方法】通过PSIR模型构建垦造水田成效评价指标体系,基于D数理论改进的层次分析法和熵值法对指标进行综合赋权,运用TOPSIS法对吴川市2014—2019年的垦造水田进行评价比较和等级判定。【结果】从各子系统评价结果来看,压力指数最高的是梅菉街道、为0.96,较低的是塘缀、黄坡、长岐、樟铺和振文镇,平均值为0.09;状态指数较高的是海滨街道、振文镇和塘缀镇,平均值为0.76,较低的是覃巴镇、塘尾街道、兰石镇、梅菉街道和浅水镇,平均值为0.20;影响指数较高的是梅菉街道、大山江街道、塘尾街道和王村港镇,平均值为0.73,较低的是振文、塘缀和黄坡镇,平均值为0.19;响应指数较高的是兰石、吴阳和覃巴镇,平均值为0.79,较低的是大山江街道、塘缀镇和塘尾镇,平均值为0.17。吴川市2014—2019年垦造水田协调度较高的是海滨街道(1.58)、梅菉街道(1.51)和吴阳镇(1.46),而协调度较低的是振文镇(1.15)、塘缀镇(1.09)和黄坡镇(1.05)。垦造水田成效值与当地农业经济发展水平和农民人均收入呈负相关。【结论】吴川市2014—2019年垦造水田成效差异显著,呈现“西部成效较差,东部和南部成效较好”的特征,总体成效较好,对当地经济、生态和社会产生正影响。各地区应从薄弱环节出发,加强基础设施建设,促进水田集中连片和规模化利用,以获得更好成效。

关键词：垦造水田 PSIR模型 D-AHP 熵值法 TOPSIS 成效评价

基于PSR模型的粤北生态特别保护区生态安全评价

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南方农机 2022年第8期53卷 9-12页

作者：王卫田广增陈逸明孔德庸韶关学院英东生物与农业学院广东韶关512005 韶关学院旅游与地理学院广东韶关512005 韶关学院粤北土壤土地研究中心广东韶关512005 华南农业大学资源环境学院广东广州510642 广州市华南自然资源科学技术研究院广东广州510610

生态安全评价可以为生态保护区的规划、管护提供重要的依据。粤北生态特别保护区位于广东省重要的生态屏障带,是重要的生态产品输出地。本研究利用遥感数据、DEM数据、社会经济统计数据,采用PSR(压力/Pressure-状态/State-响应/Response... 详细信息

生态安全评价可以为生态保护区的规划、管护提供重要的依据。粤北生态特别保护区位于广东省重要的生态屏障带,是重要的生态产品输出地。本研究利用遥感数据、DEM数据、社会经济统计数据,采用PSR(压力/Pressure-状态/State-响应/Response)模型,构建生态安全评价指标体系,并以熵权法对评价指标进行赋权,评价2010年和2018年粤北生态特别保护区的生态安全情况及变化。研究结果表明,2010年和2018年研究区的生态安全指数分别为0.712和0.649,处于比较安全等级,但是2018年的安全指数较2010年有所下降,下降幅度为8.8%。粤北生态特别保护区是南岭国家公园建设的核心区,对保障区域生态安全有重要的作用,能提供丰富的优质生态产品,助力“两山”理论的地区实践。

关键词：生态安全评价 PSR模型生态保护区粤北地区

新疆焉耆盆地土壤盐分空间变异特征分析及盐渍化土壤制图技术研究

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新疆焉耆盆地土壤盐分空间变异特征分析及盐渍化土壤制图技术研究

作者：孔德庸新疆农业大学

学位级别：硕士

本研究以新疆焉耆盆地土壤盐分为研究对象,探讨流域尺度下土壤盐分空间变异特征。在焉耆盆地大规模的土壤取样、试验分析的盐分数据基础上,采用地统计学的方法对研究区的土壤盐分进行了空间特征变异分析,并采用普通克里格插值法制作出... 详细信息

本研究以新疆焉耆盆地土壤盐分为研究对象,探讨流域尺度下土壤盐分空间变异特征。在焉耆盆地大规模的土壤取样、试验分析的盐分数据基础上,采用地统计学的方法对研究区的土壤盐分进行了空间特征变异分析,并采用普通克里格插值法制作出焉耆盆地的土壤盐分空间数字地图,结果表明:(1)研究区各层土壤盐分变异系数Cv均大于100%,具有强空间变异性;(2)通过Gs+对土壤盐分进行半方差函数计算分析,发现拟合的理论模型均为球状模型,各层土壤盐分表现出强烈的空间相关性;(3)通过研究区不同土层的盐分数据普通克里格插值预测分析,结果表明,在水平方向,土壤盐分的分布和研究区的地形地貌关系密切,非盐化土、轻盐土主要集中分布在开都河灌区、黄水沟灌区和清水河灌区一带,重盐土和盐土主要集中分布在博斯腾湖东部和北部地区;(4)通过对三个土层的盐分克里格插值图叠加分析,研究区内大部分区域随土壤深度的增加,盐分越轻,非盐化土壤分布面积所占研究区面积的比例增加幅度较大,从表层9.4%增加到底层的45.4%;轻盐土面积比例增加幅度略缓,从表层的37.0%增加到43.9%,而中盐化、重盐化和盐土分布面积比例都呈下降趋势,分别从22.1%、22.1%、4.1%下降到10.4%、0.3%、0.0%;从面积上反映在土壤垂直方向,由于强蒸发的作用,盐分有向上运动的趋势并累积,局部区域甚至在表层土壤形成盐土层,从不同土层的克里格插值图各类盐渍化土壤的面积分布的特征估计土壤盐分具有表聚性特点。本研究还利用ASTER数据对焉耆盆地和硕研究区进行了探索性的遥感分析,并和地统计学方法研究结果进行了对比,结果表明:(1)利用监督分类法所制作的盐渍土类型图明显比非监督分类法的结果更接近实际情况;(2)遥感方法和地统计学方法结果对比发现,非盐土面积所占研究区面积的比例分别是15.2%和3.10%,盐土面积所占研究区面积的比例分别是34.10%和25.90%,遥感方法处理结果其分布面积比例明显大于地统计学方法处理结果;而轻盐化、重盐化土分布比例则恰相反,遥感方法和地统计学方法所处理的结果,其轻盐土面积所占研究区面积的比例分别是12.2%和20.0%,重盐土面积所占研究区面积的比例分别是10.30%和23.10%,遥感方法处理结果其分布面积比例明显小于地统计学方法处理结果;中盐化土则基本相当,所占面积比例均约为28%;由此可见,但应用于遥感技术方法和地统计学的方法对盐渍化土壤进行等级划分,其结果有明显的差别。此外,本研究对土壤的盐分组成它离子(SO、Cl、CO+HCO、Ca、Mg、Na+K)分析,土壤大部分离子的Cv值都大于100%,呈强变异特征;块金值/基台值基本在0-0.25之间,表现出强烈的空间相关性;从SO、Cl、Ca、Mg、Na+K等离子的克里格插值图都表现出以下特征:分布在开都河灌区、黄水沟灌区和清水河灌区一带,属于含量较轻区域,而分布在博斯腾湖东部及其北部地区,数据含量较重区域;对于CO+HCO离子则恰恰相反,含量较重的区域分布在开都河中、下游,而博斯腾湖四周区域基本含量较轻。本研究对焉耆盆地土壤盐分分布特征进行了区域性的研究,对今后的盐渍化防治、盐碱土改良、农业规划及产业结构调整、农田水利规划和生产提供了科学的依据。

关键词：焉耆盆地土壤盐分空间变异特征地统计学克里格插值遥感分析

基于实测数据的库姆塔格沙漠南北两侧洪积扇降水特征分析

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干旱区研究 2021年第1期38卷 144-153页

作者：庞营军吴波孔德庸高君亮中国林业科学研究院荒漠化研究所北京100091 荒漠生态系统与全球变化国家林业和草原局重点实验室北京100091 库姆塔格荒漠生态系统定位研究站甘肃敦煌736200 韶关学院广东韶关512005 中国林业科学研究院沙漠林业实验中心内蒙古磴口015200

利用库姆塔格沙漠南北两侧洪积扇2017年6月至2018年5月的野外实测降水数据,对其降水特征进行了详细的分析,结果表明:(1)受地理位置、地形等的影响,库姆塔格沙漠降水空间分布差异较大。北侧北山洪积扇三垄沙地区的年降水量最小,为21.6 mm... 详细信息

利用库姆塔格沙漠南北两侧洪积扇2017年6月至2018年5月的野外实测降水数据,对其降水特征进行了详细的分析,结果表明:(1)受地理位置、地形等的影响,库姆塔格沙漠降水空间分布差异较大。北侧北山洪积扇三垄沙地区的年降水量最小,为21.6 mm;南侧阿尔金山洪积扇降水量自西向东逐渐增多,胡杨沟上游、乌什喀特、赛马沟和多坝沟的年降水量分别为73.0、75.2、176.0 mm和137.4 mm;南侧阿尔金山洪积扇降水量大致自北向南逐渐增多,胡杨沟下游和中游年降水量分别为58.0 mm和56.4 mm,小于胡杨沟上游。(2)库姆塔格沙漠南北两侧洪积扇的降水主要发生在5—8月,累计降水量占到全年90%左右。(3)库姆塔格沙漠南北两侧洪积扇年降水次数介于11~26次,数量较少的大降水事件对年总降水量贡献率大。

关键词：库姆塔格沙漠降水洪积扇

化肥减量配施腐植酸生物肥对芸豆碳氮代谢及产量的影响

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华北农学报 2023年第6期38卷 144-155页

作者：孔德庸邢力文韦娜王诗雅孙光旭刘莹王欣怡郭伟孙海燕黑龙江八一农垦大学农学院黑龙江大庆163319 黑龙江省现代农业栽培技术与作物种质改良重点实验室黑龙江大庆163319 农业农村部东北平原农业绿色低碳重点实验室黑龙江大庆163319

通过探究化肥减量配施腐植酸生物肥对芸豆叶片碳氮代谢过程的影响,为东北地区芸豆种植及腐植酸肥料的应用提供理论依据。于黑龙江八一农垦大学安达试验基地,以芸豆品种白沙克为试验材料,在2021,2022年进行2 a田间试验。设置CF(常规化肥... 详细信息

通过探究化肥减量配施腐植酸生物肥对芸豆叶片碳氮代谢过程的影响,为东北地区芸豆种植及腐植酸肥料的应用提供理论依据。于黑龙江八一农垦大学安达试验基地,以芸豆品种白沙克为试验材料,在2021,2022年进行2 a田间试验。设置CF(常规化肥用量)、RF(常规化肥减量20%)、RFH1(常规化肥减量20%+45.0 kg/hm ^(2)腐植酸生物肥)、RFH2(常规化肥减量20%+67.5 kg/hm ^(2)腐植酸生物肥)、RFH3(常规化肥减量20%+90.0 kg/hm ^(2)腐植酸生物肥)、RFH4(常规化肥减量20%+112.5 kg/hm ^(2)腐植酸生物肥)6个处理,对芸豆整个生育时期进行碳、氮代谢及其产物的指标测定,在收获期测定芸豆产量及其构成因素。分析化肥减量配施腐植酸生物肥对碳代谢过程中蔗糖合成酶(SS)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)、酸性转化酶(AI)、中性转化酶(NI)和氮代谢过程中硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶(NiR)、谷氨酸合成酶(GOGAT)、谷氨酰胺合成酶(GS)的活性,分析碳氮代谢产物蔗糖、可溶性糖、淀粉和可溶性蛋白的含量,明确腐植酸对芸豆的碳氮代谢情况的影响。结果表明,与CF处理相比,腐植酸生物肥的施用增加了芸豆叶片碳氮代谢相关酶系活性,增加了碳氮代谢产物含量,提高了芸豆产量。在生育时期内,RFH2处理的SS活性较CF处理显著增加9.5%~15.8%,RFH3处理的SPS活性较CF处理显著增加16.5%~38.1%,RFH3处理的AI活性较CF处理显著增加10.8%~25.5%,RFH2处理的NI活性增加14.0%~32.1%;配施腐植酸生物肥后,RFH2处理的NR和NiR活性较CF处理显著增加22.6%~50.1%和16.3%~19.8%,GOGAT活性较CF处理显著增加16.0%~35.7%,RFH3处理的GS活性较CF处理显著增加14.5%~44.1%。同时,配施腐植酸生物肥各处理中,RFH2处理使芸豆叶片中碳氮代谢产物蔗糖、可溶性糖、淀粉和可溶性蛋白分别显著增加7.6%~9.3%,14.1%~26.8%,6.7%~10.5%和3.7%~8.8%,淀粉含量增加了0.8~1.3百分点。此外,腐植酸生物肥的施用能够增加芸豆的产量,RFH2处理的芸豆产量较CF处理显著增加24.8%(2021年)和21.5%(2022年)。化肥减量20%配施67.5 kg/hm ^(2)腐植酸生物肥(RFH2)处理能够增加芸豆叶片碳氮代谢相关酶系活性,增加叶片中碳氮代谢产物的积累,增加芸豆产量。

关键词：芸豆化肥减量腐植酸生物肥碳氮代谢