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秸秆还田深度对春玉米农田土壤有机碳、氮含量和土壤酶活性的影响

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农业资源与环境学报 2021年第4期38卷 636-646页

作者：王峥宇廉宏利孙悦马梓淇田平齐华姜英沈阳农业大学农学院沈阳110866

为研究秸秆还田旋耕深度对土壤理化性质和酶活性的影响,明确不同秸秆还田深度条件下土壤理化性质与酶活性的关系,在3年(2016—2018年)田间微区定位试验条件下,研究秸秆旋耕还田10 cm(S1D1)、20 cm(S1D2)、30 cm(S1D3)和秸秆移除旋耕10 c... 详细信息

为研究秸秆还田旋耕深度对土壤理化性质和酶活性的影响,明确不同秸秆还田深度条件下土壤理化性质与酶活性的关系,在3年(2016—2018年)田间微区定位试验条件下,研究秸秆旋耕还田10 cm(S1D1)、20 cm(S1D2)、30 cm(S1D3)和秸秆移除旋耕10 cm(S2D1)、20 cm(S2D2)、30 cm(S2D3)6个处理对东北春玉米农田土壤理化性质和酶活性的影响。结果表明:旋耕深度(D)及其与秸秆处理(S)交互作用(S×D)显著影响土壤有机碳(SOC)含量,0~20 cm土层S1D1、S1D2处理SOC含量较S1D3处理高1.2%~16.0%,而20~40 cm土层S2D3处理SOC含量最高。旋耕深度、秸秆处理及两者交互作用对土壤硝态氮(NO-3-N)和铵态氮(NH+4-N)含量、蔗糖酶和过氧化氢酶活性影响显著。在0~40 cm土层,D1、D2旋耕深度下秸秆还田处理NO-3-N含量比秸秆移除处理平均提高46.9%和34.9%,NH+4-N含量平均降低31.6%和4.4%。在各旋耕深度下,S1处理0~20 cm土层蔗糖酶和脲酶活性高于S2处理,20~30 cm土层过氧化氢酶活性低于S2处理。相关性分析表明,SOC、土壤全氮(TN)与NO-3-N、NH+4-N含量和蔗糖酶活性呈显著正相关,与pH、土壤含水量(SWC)呈显著负相关。主成分分析表明,与S1D1相比,S1D2对0~20土层蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶活性和0~40 cm土层SOC、TN含量影响更明显。综上所述,秸秆旋耕还田20 cm可改善0~40 cm土层养分水平,提高土壤酶活性,推荐为东北春玉米产区农田土壤培肥的合理秸秆还田方式。

关键词：秸秆还田旋耕还田深度土壤有机碳土壤酶

旋耕和秸秆还田方式对棕壤微生物群落特征的影响

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生态学杂志 2023年第9期42卷 2049-2060页

作者：隋鹏祥廉宏利王峥宇姜英齐华罗洋郑金玉吉林省农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部东北作物生理生态与耕作重点实验室长春130033 沈阳农业大学农学院沈阳110866

为探讨旋耕和秸秆还田方式对棕壤微生物群落特征的影响,在辽宁铁岭开展5年田间定位试验,设置全层旋耕(RT)、条带旋耕(RR)、秸秆全层旋耕还田(RTS)和秸秆条带旋耕还田(RRS)4种处理。结果表明:与秸秆不还田相比,RTS和RRS均显著提高变形菌... 详细信息

为探讨旋耕和秸秆还田方式对棕壤微生物群落特征的影响,在辽宁铁岭开展5年田间定位试验,设置全层旋耕(RT)、条带旋耕(RR)、秸秆全层旋耕还田(RTS)和秸秆条带旋耕还田(RRS)4种处理。结果表明:与秸秆不还田相比,RTS和RRS均显著提高变形菌门、酸杆菌门、绿弯菌门和子囊菌门相对丰度,降低放线菌门、髌骨菌门、厚壁菌门、WPS-2菌门和担子菌门相对丰度;秸秆还田细菌和真菌基因拷贝数、Chao1指数和Shannon指数较不还田处理分别高出130.0%、15.9%、14.9%和185.1%、31.9%、28.4%,其中RTS处理细菌和真菌基因拷贝数最高,较RRS分别提高40.9%和50.1%;共现网络分析发现,RTS和RRS均显著提高节点数、连接数和平均连通度,其中RRS正向链接比例最高,Bacterium Ellin6519菌属和Knufia菌属是两者共同的关键微生物菌群;土壤细菌和真菌基因拷贝数与多样性呈显著正相关;结构方程模型表明,土壤有机碳和容重直接影响细菌群落特性,有机碳和亮氨酸氨肽酶活性直接影响真菌群落特性。研究结果为解析秸秆条带旋耕还田对棕壤微生物群落的影响提供理论基础。

关键词：条带旋耕秸秆还田土壤细菌土壤真菌群落结构群落多样性

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栽培模式对春玉米根系生长及产量形成的影响

玉米科学 2021年

作者：王英俨孟广鑫苏业涵孙悦马梓淇王峥宇廉宏利姜英齐华沈阳农业大学农学院

通过研究不同栽培模式对春玉米根系生长、干物质积累与产量构成的影响，探究施肥水平、肥料种类、耕作措施对玉米产量形成的综合效应，为促进其高产高效生产提供理论依据。在辽宁铁岭开展连续两年（2017—2018年）的田间试验，选用“郑... 详细信息

通过研究不同栽培模式对春玉米根系生长、干物质积累与产量构成的影响，探究施肥水平、肥料种类、耕作措施对玉米产量形成的综合效应，为促进其高产高效生产提供理论依据。在辽宁铁岭开展连续两年（2017—2018年）的田间试验，选用“郑单958”为试验材料，设置不施肥旋耕等行距（T1）、一次性施肥旋耕等行距（T2）、秸秆还田+氮肥运筹翻耕等行距（T3）和有机肥+氮肥运筹翻耕二比空（T4）四种栽培模式处理，其种植密度分别为67500、52500、67500、82500株·hm;。结果表明，不同栽培模式显著影响春玉米产量，T4处理较其他处理分别提高了23.76%、23.17%、15.55%（2017）和34.59%、28.05%、17.19%（2018）籽粒产量。生育期地上部干物质积累和氮素积累在各处理之间存在显著差异，均呈现T4>T3>T2>T1趋势，其中T3处理吐丝期后干物质和氮素积累占比最高。与T1和T2相比，T3和T4处理30 cm以下土壤含水量较高。在0～10 cm土层，与T1相比，T2、T3和T4处理土壤硝态氮含量分别提高3.4%、19.75%和55.97%。0～10 cm土层，T1处理根长密度（RLD）、根表面积密度（RSD）、根干重密度（RWD）显著高于其他处理（PT2>T4>T3的趋势。T3、T4处理叶面积指数（LAI）高于T1、T2处理，而根表面积指数（RAI）表现相反。综上所述，该区域内春玉米生产可通过增加种植密度、采用翻耕耕作方式及调整氮肥运筹和肥料种类的途径提高产量。

关键词：栽培模式水分分布根系特征叶面积指数硝态氮

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利用除草剂来高效加倍甜玉米单倍体

分子植物育种 2018年第19期16卷 6436-6439页

作者：廉宏利杨翔宇王丽丽王瑜赵仁贵吉林农业大学农学院长春130118 辽宁绿新光伏有限公司丹东118100

本试验通过比较双草醚、氟乐灵、乙草胺3种除草剂种在溶液浓度为40μmol/L、60μmol/L、80μmol/L时,采用浸种的加倍方法,分别处理经GT5号诱导系诱导的‘吉甜99’、‘吉甜188’、‘甜玉6号’甜玉米单倍体,选出最适合甜玉米单倍体加倍的... 详细信息

本试验通过比较双草醚、氟乐灵、乙草胺3种除草剂种在溶液浓度为40μmol/L、60μmol/L、80μmol/L时,采用浸种的加倍方法,分别处理经GT5号诱导系诱导的‘吉甜99’、‘吉甜188’、‘甜玉6号’甜玉米单倍体,选出最适合甜玉米单倍体加倍的方法。试验结果表明,3种不同类型的除草剂对甜玉米单倍体都有明显的加倍效果,不同浓度的药剂加倍效率不同。其中,经双草醚处理的加倍率为3.42%～9.39%,氟乐灵加倍率3.87%～12.34%,乙草胺加倍率为1.85%～9.28%,加倍效果最好的是80μmol/L的氟乐灵处理单倍体‘吉甜99’,加倍率最高可达12.34%。3种浓度的除草剂处理甜玉米单倍体的加倍率均达到显著差异,说明除草剂乙草胺、氟乐灵、双草醚均能有效加倍甜玉米单倍体。从而为提高甜玉米单倍体加倍效率的研究提供理论帮助。

关键词：甜玉米单倍体除草剂加倍率

东北棕壤区春玉米农田合理耕层指标体系确定及评价研究

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东北棕壤区春玉米农田合理耕层指标体系确定及评价研究

秸秆还田方式和施氮水平对春玉米产量、氮素利用及土壤氮素的影响

第十九届中国作物学会学术年会

作者：廉宏利田平王峥宇马梓淇姜英齐华沈阳农业大学农学院

【研究背景】试验田位于辽宁北部铁岭县,地势平坦,气候及水文条件良好,光照充足,土壤类型为棕壤。由于辽北区长期进行浅旋耕作业,作物秸秆被大量遗弃或焚烧,且重施化肥,导致耕地质量下降,有机质含量降低,风蚀水蚀严重,引发一系列耕层功... 详细信息

【研究背景】试验田位于辽宁北部铁岭县,地势平坦,气候及水文条件良好,光照充足,土壤类型为棕壤。由于辽北区长期进行浅旋耕作业,作物秸秆被大量遗弃或焚烧,且重施化肥,导致耕地质量下降,有机质含量降低,风蚀水蚀严重,引发一系列耕层功能性障碍(耕层浅耕性差、紧实度增加、犁底层上移等),加剧辽北旱作农田水肥气热矛盾。亟需开展旱地合理耕层指标体系构建与作物产量关系研究。【材料与方法】本研究于2018—2019年选取67个典型棕壤田,挖0～50 cm剖面,人为划分耕作层、犁底层、心土层,分析土壤物理指标(耕层厚度、土壤紧实度、田间持水量、土壤容重、总孔隙度、>0.25 mm团聚体)及化学指标(土壤碱解氮、有机质、全氮、全磷、全钾、有效磷、有效钾、pH),对理化指标进行相关性及主成分分析并筛选出合理的耕层指标,运用Nemerow指数、模糊综合评价法对耕层综合质量指数与玉米产量进行相关分析,最终确立合理耕层指标体系及评价方法。【结果与分析】总结耕层物理指标,发现耕作层的厚度、总孔隙度、>0.25 mm团聚体数值最大,容重、紧实度值最小;犁底层的容重、紧实度值最大,厚度、总孔隙度、田间持水量值最小;心土层的田间持水量值最大,>0.25 mm团聚体值最小。耕层化学指标表明,随土层深度增加,土壤养分含量逐渐减小;土壤pH逐渐增大。对土壤理化指标进行主成分分析,其结果为,耕作层指标包括:田间持水量、容重、紧实度、TK、碱解氮、有机质。犁底层指标包括:土层厚度、>0.25 mm团聚体、容重、紧实度、TK、PH、有机质。心土层指标包括:>0.25 mm团聚体、容重、AK、TK、TN、PH、碱解氮。基于模糊综合评价法,其综合质量指数与产量拟合曲线的R值为0.7847、0.6392、0.7252、0.6717、0.6037、0.7314。Nemerow指数与产量拟合曲线的R值为0.7595、0.6472、0.7443、0.6523、0.6199、0.6581。通过比较决定系数,综合质量指数均与玉米产量呈极显著正相关。【结论】综上所述,模糊综合评价法为辽北区合理耕层指标体系的最适评价方法。应进一步改善土壤理化性质,构建合理的耕层环境,实现玉米高产稳产。

关键词：棕壤犁底层合理耕层 Nemerow指数模糊综合评价法

来源： cnki会议评论

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秸秆还田方式和施氮水平对春玉米产量、氮素利用及土壤氮素的影响

耕作和秸秆还田方式对东北春玉米吐丝期根系特征及产量的影响

第十九届中国作物学会学术年会

作者：王峥宇隋鹏祥马梓淇廉宏利田平姜英齐华沈阳农业大学农学院吉林省农业科学院农业资源与环境研究所

【研究背景】东北地区是我国春玉米黄金产区,具有丰富的秸秆资源,结合传统旋耕和翻耕的秸秆还田措施被广泛应用;氮肥投入是春玉米实现高产的重要措施,由于东北地区冬春季节不良的环境因素及秸秆还田后参与秸秆腐解的相关土壤微生物与作... 详细信息

【研究背景】东北地区是我国春玉米黄金产区,具有丰富的秸秆资源,结合传统旋耕和翻耕的秸秆还田措施被广泛应用;氮肥投入是春玉米实现高产的重要措施,由于东北地区冬春季节不良的环境因素及秸秆还田后参与秸秆腐解的相关土壤微生物与作物争氮现象的存在,为秸秆还田进行合理的氮肥配施尤为重要。为促进秸秆腐解与养分释放,实现资源合理配置与农业区域绿色可持续发展,探究不同秸秆还田方式下施氮水平对春玉米产量、氮素利用及土壤氮素构成的影响具有重要意义。【材料与方法】通过田间定位试验(2015—2020)研究秸秆还田方式和施氮水平对2017—2019年玉米植株氮素积累、籽粒产量与氮肥农学利用效率及土壤氮素的影响,试验设置秸秆还田方式(RTS:秸秆旋耕还田;PTS:秸秆翻耕还田)和施氮水平(CK:0 kg N ha;LN:112 kg N ha;MN:187 kg N ha;HN:262 kg N ha)两因素,共计8个处理;【结果与分析】结果表明:(1)施氮水平显著影响吐丝前氮素转运率和吐丝后氮素增加率并与秸秆还田方式一同对籽粒氮素积累量与吐丝期和成熟期植株氮素积累量有显著影响。PTS较RTS显著提升吐丝后氮素增加率、籽粒氮素积累量与成熟期植株氮素积累量,平均增幅分别为18.3%、15.6%和16.9%。(2)两因素对2017和2019年籽粒产量和氮肥农学利用效率影响显著。PTS较RTS提升2017和2019年产量6.0%和12.8%,却降低相应年份46.2%和25.6%的氮肥农学利用效率。同种秸秆还田方式条件下,籽粒产量随施氮水平增加而明显提升,氮肥农学利用效率却呈相反趋势,但施氮达MN水平后,二者增减幅度均不再显著。(3)两因素及其交互作用显著影响吐丝期土壤矿质氮含量与吐丝期和成熟期土壤微生物生物量氮(MBN)含量。两种还田方式均在HN条件得到最高吐丝期土壤矿质氮含量,在CK条件得到最高MBN含量,且RTS较PTS具有更优的吐丝期和成熟期土壤氮素环境。(4)主成分分析及冗余分析结果表明,籽粒产量、吐丝期和成熟期植株氮素积累量与吐丝期矿质氮含量、成熟期硝态氮和全氮含量显著正相关,与吐丝期和成熟期MBN显著负相关。以第一主成分对各处理进行排序,PTSMN得分较高,可有效地提升籽粒产量与植株氮素积累量,改善土壤氮素环境;【结论】综上所述,在长期秸秆还田条件下,翻耕秸秆还田配施187 kg N ha-2可促进植株氮素利用,在维持一定氮肥农学利用效率及土壤氮素环境条件下获得较高产量,推荐作为在该地区进行推广的秸秆还田技术及配施氮量。

关键词：秸秆还田氮肥农学利用效率土壤微生物生物量氮

来源： cnki会议评论

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中国农业科学 2020年第15期53卷 3071-3082页

作者：姜英王峥宇廉宏利王美佳苏业涵田平隋鹏祥马梓淇王英俨孟广鑫孙悦李从锋齐华沈阳农业大学农学院中国农业科学院作物科学研究所

【目的】针对东北春玉米主产区秸秆处理的突出矛盾,优化秸秆还田方式对促进该区农业绿色可持续发展意义深远。本文研究了耕作和秸秆还田方式对春玉米根系形态及分布特征、干物积累和产量的影响,旨在为该区域耕作措施调整、实现秸秆还田... 详细信息

【目的】针对东北春玉米主产区秸秆处理的突出矛盾,优化秸秆还田方式对促进该区农业绿色可持续发展意义深远。本文研究了耕作和秸秆还田方式对春玉米根系形态及分布特征、干物积累和产量的影响,旨在为该区域耕作措施调整、实现秸秆还田维持耕地农业生产提供理论依据。【方法】2017—2018年在辽宁沈阳进行田间试验,采用二因素随机区组设计,分别设置秸秆全层翻耕还田(PTS)、秸秆条带翻耕还田(PSS)、秸秆全层旋耕还田(RTS)和秸秆条带旋耕还田(RSS)4个处理。分析不同耕作和秸秆还田方式下春玉米根长、根干重及其空间分布、植株地上部干物质积累动态和产量性状的差异。【结果】耕作和秸秆还田方式对吐丝期春玉米根长及其分布、根干重和比根长影响显著。在0—30 cm垂直土层,PTS处理根长2017年和2018年分别高出其他处理7.9%—43.2%和17.3%—41.5%;在30—60 cm垂直土层,秸秆条带还田(PSS和RSS处理)根长较秸秆全层还田(PTS和RTS处理)平均高出20.1%和20.3%;以植株为中心,PTS处理距植株0—10 cm的根长分布最高,RTS处理最低。根干重在0—10 cm土层表现为RTS处理最低,PTS、PSS、RSS处理2年平均高出36.5%、59.6%和17.3%。PTS处理在0—20 cm土层2年均具有最高比根长,2017年和2018年较其他处理分别高出8.7%—73.8%和14.3%—44.7%。不同处理根表面积的空间分布差异明显,PTS和RSS处理在0—30 cm土层具有较高的根表面积,在水平和垂直方向具有更广的根表面分布。耕作和秸秆还田方式对拔节期、吐丝期和成熟期春玉米地上部干物质积累的影响差异显著,RTS处理较其他处理降低了拔节期茎鞘和地上部总干物重,平均达15.5%—19.2%;PTS处理成熟期果穗和地上总干物重比其他处理提高3.6%—12.3%和2.7%—12.4%,其次为PSS和RSS处理,RTS处理最低。耕作和秸秆还田方式处理显著影响春玉米穗数和籽粒产量,与RTS处理相比,PTS、PSS和RSS处理2年产量平均高出8.3%、7.9%和5.8%;RTS穗数2017年和2018年较其他处理显著降低2.9%—9.1%和7.0%—9.7%。【结论】适当的耕作和秸秆还田方式有利于促进作物根系形态发育及耕层空间分布,促进干物质积累和分配特征优化及成熟期干物质向果穗的分配,达到提高春玉米产量的目的,在本研究区域中推荐秸秆条带翻耕还田方式。

关键词：秸秆还田春玉米根系分布籽粒产量

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基于特征值的动态数字信道化子带检测算法

系统工程与电子技术 2024年第5期46卷 1801-1809页

作者：李晓辉万宏杰石明利王先文西安电子科技大学通信工程学院陕西西安710071

动态数字信道化接收结构通过检测所有子带,判断信号是否存在,为综合滤波器组处理提供依据,因此子带检测在接收结构中起着关键作用。针对传统检测算法存在低信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)下检测性能不高的问题,依据随机矩阵理论,提... 详细信息

动态数字信道化接收结构通过检测所有子带,判断信号是否存在,为综合滤波器组处理提供依据,因此子带检测在接收结构中起着关键作用。针对传统检测算法存在低信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)下检测性能不高的问题,依据随机矩阵理论,提出了基于最大最小特征值之差与平均特征值之比的检测算法,利用平均特征值和最小特征值的极限分布规律来推导算法的检测门限。其次,根据所有子带数据获取的特征值信息对所提算法进行了优化。最后,在动态数字信道化接收结构中,分析不同因素下算法的性能,表明了所提算法能够克服低SNR的影响,子带检测的性能更好。

关键词：动态数字信道化接收子带信号检测随机矩阵特征值检测

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超声波辅助碱溶酸沉法提取葵花籽饼粕蛋白质工艺

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辽宁师专学报(自然科学版) 2024年第3期26卷 99-104页

作者：廉玉利朝阳师范学院生化工程系

旨在以葵花籽饼粕为原料，通过单因素试验和正交试验，探究pH值、提取时间、料液比、提取温度对超声波辅助提取蛋白质的影响，以优化提取工艺，提高蛋白质提取率.结果表明：各单因素对超声波辅助提取蛋白质的影响程度从大到小依次为料... 详细信息

旨在以葵花籽饼粕为原料，通过单因素试验和正交试验，探究pH值、提取时间、料液比、提取温度对超声波辅助提取蛋白质的影响，以优化提取工艺，提高蛋白质提取率.结果表明：各单因素对超声波辅助提取蛋白质的影响程度从大到小依次为料液比、pH值、提取温度和提取时间；最佳工艺条件为pH值8.5、提取时间85 min、料液比1∶25(g/mL),提取温度50℃,此时蛋白质提取率为72.58%.该研究为葵花籽饼粕中蛋白质的高效提取提供了技术参考.

关键词：超声波碱溶酸沉法葵花籽饼粕蛋白质