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基于CNKI的中国秸秆还田研究态势分析

绿色科技 2024年第5期26卷 89-96页

作者：山楠何艳洁肖广敏串丽敏沈丽冯占威王一鸣唐山学院新材料与化学工程学院河北唐山063000 河北省农林科学院农业资源环境研究所河北石家庄050051 北京市农林科学院数据科学与农业经济研究所北京100097 邢台市宁晋县思农伟业有机农业专业合作社河北宁晋055550 唐山徕鑫科技有限公司河北唐山063000

为准确客观地分析我国秸秆还田领域的发展趋势,同时为秸秆资源高效利用提供参考,利用CNKI全文数据库,分析了该领域相关论文的出版时间、论文数量、研究机构、被引用量等指标,结合CiteSpace关键词可视化分析方法,系统阐述了我国秸秆还田... 详细信息

为准确客观地分析我国秸秆还田领域的发展趋势,同时为秸秆资源高效利用提供参考,利用CNKI全文数据库,分析了该领域相关论文的出版时间、论文数量、研究机构、被引用量等指标,结合CiteSpace关键词可视化分析方法,系统阐述了我国秸秆还田领域的研究概况,分析了我国秸秆还田研究的热点及发展趋势。结果表明:我国秸秆还田研究正处在快速发展阶段,论文的发表量呈指数增长;发文量排名前三的研究机构依次是中国农业大学、西北农林科技大学和南京农业大学,在该领域的活跃研究者有来自华中农业大学的鲁剑巍、甘肃农业大学的张仁陟和中国农业大学的陈阜;发表的相关文章分布在《农业工程学报》《植物营养与肥料学报》《土壤通报》等期刊;我国秸秆还田研究的热点主要集中在耕作农艺措施调控以及采取秸秆还田措施的效应研究,主要包括增加产量、提高土壤肥力以及相关生物学机制研究等方向。总体而言,我国秸秆还田的研究热点从产量、土壤肥力变化研究向秸秆还田的生物学机制研究转变。土壤温室气体排放、土壤微生物和土壤酶反应是我国未来秸秆还田研究的主要趋势。

关键词：秸秆还田可视化分析 CiteSpace CNKI

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25个菠菜品种吸收累积镉的差异特征

中国农学通报 2024年第19期40卷 94-101页

作者：赵欧亚王雪晴刘蕾肖广敏孙世友侯利敏王策王凌茹淑华河北省农林科学院农业资源环境研究所/河北省肥料技术创新中心/农田环境修复河北工程研究中心石家庄050051

为筛选适用于受镉污染菜田蔬菜安全生产的Cd低积累菠菜品种,采用土培试验研究25个菠菜品种吸收累积重金属Cd的差异特征,及Cd胁迫对菠菜吸收微量元素的影响。结果表明,在相同土壤Cd含量条件下,不同菠菜品种地上部的Cd含量、Cd富集系数均... 详细信息

为筛选适用于受镉污染菜田蔬菜安全生产的Cd低积累菠菜品种,采用土培试验研究25个菠菜品种吸收累积重金属Cd的差异特征,及Cd胁迫对菠菜吸收微量元素的影响。结果表明,在相同土壤Cd含量条件下,不同菠菜品种地上部的Cd含量、Cd富集系数均存在明显差异(P<0.05)。土壤加入1.0 mg/kg Cd时,不同品种菠菜地上部Cd含量为0.03~0.31mg/kg,平均含量为0.17mg/kg,有11个菠菜品种的Cd含量大于0.2 mg/kg;不同品种菠菜的富集系数为0.03~0.38。土壤加入5.0 mg/kg Cd时,菠菜地上部Cd含量为0.22~1.11 mg/kg,富集系数为0.04~0.22。土壤Cd胁迫促进了菠菜对Mn、Zn和Cu的吸收,抑制了菠菜对Fe的吸收。本研究初步确定‘京菠186’、‘秋喜’、‘巨元霸’和‘顶优’为低吸收积累镉菠菜品种。

关键词：菠菜镉吸收累积特征

设施蔬菜土壤丛枝菌根真菌多样性及群落构建的季相变化

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土壤学报 2022年

作者：刘蕾肖广敏王凌茹淑华张国印孙世友河北省农林科学院农业资源环境研究所河北省肥料技术创新中心

为研究设施生态系统丛枝菌根（Arbuscular mycorrhiza，AM）真菌群落变化的关键驱动过程，采集设施番茄不同生长季（休耕、花期、果期）土壤样品，利用Illumina MiSeq高通量测序技术分析AM真菌物种和谱系多样性及群落结构变化特征，并...

为研究设施生态系统丛枝菌根（Arbuscular mycorrhiza，AM）真菌群落变化的关键驱动过程，采集设施番茄不同生长季（休耕、花期、果期）土壤样品，利用Illumina MiSeq高通量测序技术分析AM真菌物种和谱系多样性及群落结构变化特征，并结合群落谱系分析方法探讨不同生长季随机性过程和确定性过程之间的相对贡献。结果表明，不同生长季AM真菌的物种多样性和谱系多样性均发生显著改变：相比于休耕期，番茄生育期（花期、果期）土壤中AM真菌丰富度、Shannon多样性、Pielou均匀度、谱系多样性（PD）和平均成对谱系距离（MPD）分别显著下降了42.82% ～ 59.18%、43.25% ～ 48.31%、17.46% ～ 25.40%、57.14% ～ 67.86%和50.00%；除球囊霉属相对多度显著增加，近明球囊霉属和类球囊霉属相对多度均显著下降，原囊霉属相对多度先增加后降低。置换多元方差分析（PERMANOVA）和非度量多维度分析（NMDS）结果表明休耕期基于物种组成和谱系组成的AM真菌群落结构显著差别于番茄生育期，但花期和果期之间差异不显著。谱系分析结果显示，休耕期净亲缘关系指数NRI = 0，表明AM真菌在谱系结构上是随机的，花期和果期NRI > 0，表明谱系聚集，暗示了AM真菌群落构建由随机性过程主导向确定性过程主导的转变，中性群落模型（NCM）结果也支持该推断。Mantel检验结果显示，土壤pH、养分（有机碳、全量氮磷钾和有效磷）、盐分含量以及土壤温湿度作为确定性因素显著影响AM真菌群落的季相变化。综上所述，设施生态系统高集约化生产方式促进了AM真菌群落构建从随机性过程主导向确定性过程主导转变，导致多样性降低和群落结构变化，研究结果对揭示设施蔬菜栽培条件引起的土壤质量退化及其过程中的微生物组演变规律具有重要意义。

关键词：

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河北省农作物生产投入品碳排放变化特征

中国农业气象 2023年第2期44卷 96-105页

作者：山楠肖广敏串丽敏孙秀君唐山学院新材料与化学工程学院唐山063000 河北省农林科学院农业资源环境研究所/河北省肥料技术创新中心石家庄050051 北京市农林科学院数据科学与农业经济研究所北京100097

基于2010-2018年河北省农资投入、农作物产量、耕地面积和农作物播种面积等统计数据,计算河北省农作物生产投入品碳排放,分析河北省农作物生产投入品碳排放的动态变化和不同投入品碳排放所占比例,为农业生产节能减排,实现低碳农业提供... 详细信息

基于2010-2018年河北省农资投入、农作物产量、耕地面积和农作物播种面积等统计数据,计算河北省农作物生产投入品碳排放,分析河北省农作物生产投入品碳排放的动态变化和不同投入品碳排放所占比例,为农业生产节能减排,实现低碳农业提供理论依据。结果表明,2010-2018年河北省农作物生产投入品碳排放以2015年为转折点,呈现先上升后下降的趋势。研究期内河北省农作物生产碳排放总量、单位产量碳排放量和单位耕地面积碳排放量分别为2219万~2674万tCO_(2)eq、0.21~0.30tCO_(2)eq·t^(-1)和3.40~4.10tCO_(2)eq·hm^(-2)。2018年河北省农作物生产碳排放总量、单位产量碳排放量和单位耕地面积碳排放量最低,分别比最高值降低17.0%、30.0%和17.0%。化肥、农药、农膜、柴油和灌溉用电9a平均碳排放量占比分别为38.6%、2.1%、11.5%、34.7%和13.1%。化肥和柴油是最主要的农业碳排放源,占比均在30%以上。农作物生产投入品碳排放的动态变化受国家政策影响效果明显,农作物生产碳排放应该坚持以国家政策引导为主,通过成熟的农业管理制度,加强农业技术培训和推广应用先进的栽培技术等措施,减少农业源碳排放,以促进农业绿色发展。

关键词：农作物生产农资投入碳排放碳强度

基于文献分析的氮肥用量对小麦玉米轮作体系硝态氮淋溶的影响

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中国生态农业学报（中英文） 2022年第1期30卷 116-125页

作者：肖广敏茹淑华孙世友赵欧亚侯利敏王策王凌刘蕾张国印河北省农林科学院农业资源环境研究所/河北省肥料技术创新中心石家庄050051

氮淋溶是氮素损失的主要途径之一,土壤硝态氮通过淋溶进入水体会造成人体中毒和水体富营养化,对人体健康和生态环境产生严重危害。为探明我国冬小麦-夏玉米轮作体系化肥施氮量、作物种类和监测方法等因素对硝态氮淋溶量的影响,利用中国... 详细信息

氮淋溶是氮素损失的主要途径之一,土壤硝态氮通过淋溶进入水体会造成人体中毒和水体富营养化,对人体健康和生态环境产生严重危害。为探明我国冬小麦-夏玉米轮作体系化肥施氮量、作物种类和监测方法等因素对硝态氮淋溶量的影响,利用中国知网期刊全文数据库(CNKI)和Web of Science核心合集英文数据库(WoS),收集1980—2020年冬小麦-夏玉米轮作体系硝态氮淋溶领域的相关文献,采用回归方程和T检验等统计学方法分析不同施氮水平、作物种类和监测方法对冬小麦-夏玉米轮作体系硝态氮淋溶的影响。结果表明,随着化肥施氮量的增加,小麦季和玉米季硝态氮淋溶量均呈指数增长趋势。小麦季和玉米季平均施氮量差异不显著,但小麦季硝态氮淋溶量和淋溶率显著低于玉米季(P<0.01)。在施氮量接近的条件下,采用渗漏计法和溶液提取器法测得的硝态氮淋溶量和淋溶率没有显著差异,两种方法均可作为监测硝态氮淋溶的可靠方法在田间应用。回归方程对施氮量和硝态氮淋溶量的拟合在施氮量低于300 kg∙hm^(−2)时较好,随着施氮量的增加拟合精确度降低。玉米季硝态氮淋溶风险大于小麦季,冬小麦-夏玉米轮作体系中玉米季的硝态氮淋溶现象需要引起重视。

关键词：冬小麦-夏玉米轮作硝态氮淋溶施氮量渗漏计溶液提取器

河北省典型区域土壤-农产品重金属积累特征及风险评价

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华北农学报 2023年第S1期38卷 339-347页

作者：茹淑华徐万强赵欧亚孙世友刘蕾肖广敏侯利敏河北省农林科学院农业资源环境研究所农田环境修复河北工程研究中心河北省肥料工程技术研究中心河北石家庄050051 河北省农林科学院河北石家庄050031

为掌握河北省典型区域农田土壤和农产品重金属积累特征及潜在风险,分别采集金属冶炼区、污灌区和蔬菜区的土壤和农产品样品,测定重金属As、Pb、Cr、Cd、Hg、Cu、Zn含量及土壤pH值,通过单因子污染指数、内梅罗综合污染指数法,进行土壤环... 详细信息

为掌握河北省典型区域农田土壤和农产品重金属积累特征及潜在风险,分别采集金属冶炼区、污灌区和蔬菜区的土壤和农产品样品,测定重金属As、Pb、Cr、Cd、Hg、Cu、Zn含量及土壤pH值,通过单因子污染指数、内梅罗综合污染指数法,进行土壤环境质量及农产品安全性评价。结果表明,7种重金属的单项污染指数由大到小依次为Cd、Zn、Cu、As、Cr、Pb、Hg,个别土壤样点Cd、Pb、Cu、Zn的单项污染指数大于1.0,环境质量等级处于Ⅲ级以上,土壤Cd点位超标率最高,为18.51%。冶炼区土壤Cd、Cu、Pb、Zn元素超标,超标率分别为92.31%,69.23%,34.62%和26.92%。污灌区土壤Cd、Zn元素累积最明显,超标率均为8.70%。蔬菜区土壤Cd元素累积最明显,超标率为9.94%。总体上看,河北省典型区域农田7种土壤重金属的综合污染指数为0.64,土壤环境质量等级处于Ⅰ级,清洁。冶炼区、污灌区和蔬菜区土壤环境质量等级分别处于Ⅲ级(轻度污染)、Ⅰ级(安全)和Ⅰ级(安全)。参照相关的食品安全标准(NY 861-2004、GB2762-2022),冶炼区周边小麦籽粒Pb、Cd和Zn的超标率分别为40.00%,40.00%和60.00%。污灌区小麦籽粒Zn、Pb、Cd元素出现超标,超标率分别为57.45%,8.51%和6.38%。蔬菜种植区蔬菜样本未出现重金属超标现象。因此,冶炼区和污灌区土壤环境质量状况和农产品质量安全应引起足够重视。

关键词：土壤重金属农产品典型区域积累特征风险评价

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人工湿地基质及植物筛选研究

人工湿地基质及植物筛选研究

作者：肖广敏河北农业大学

学位级别：硕士

人工湿地污水处理系统是一种新兴的污水处理方式,与其他污水处理方式相比人工湿地污水处理系统具有投资少、运行成本低、处理效果好等优点。人工湿地基质和植物是人工湿地的重要组成部分,对污水中氮磷的去除起到重要作用。本研究主要研... 详细信息

人工湿地污水处理系统是一种新兴的污水处理方式,与其他污水处理方式相比人工湿地污水处理系统具有投资少、运行成本低、处理效果好等优点。人工湿地基质和植物是人工湿地的重要组成部分,对污水中氮磷的去除起到重要作用。本研究主要研究不同基质对污水中氮磷的吸附解吸能力和不同植物对污水中氮磷的去除能力。主要结论如下:1选用活性煤、陶粒、水洗砂、火山岩、沸石为基质进行氮的吸附解吸试验。结果表明随着溶液初始氮浓度升高,基质对氮的吸附量也升高。在试验浓度下各基质吸附量的大小表现为沸石>活性煤>火山岩>水洗砂>陶粒。最大吸附量分别为463.51,173.00,92.56,86.50,78.00 mg·kg-1。沸石的解吸量始终远低于其他几种基质。其他4种基质的解吸量随着溶液初始浓度增加而增加,当溶液初始浓度为100 mg·L-1解吸量最大,最大解吸量表现为活性煤>火山岩>水洗沙>陶粒分别为33.64,27.49,23.06,15.94mg·kg-1。各基质的解吸率随着溶液初始浓度增加而降低,最小解吸率表现为火山岩>水洗砂>陶粒>活性煤>沸石。最小解吸率分别为29.74%、26.68%、20.45%、19.45%、1.43%。对5种基质进行Langmuir方程拟合,发现陶粒水洗砂火山岩能较好拟合Langmuir方程。综合考虑沸石吸附量高吸附率高且受溶液浓度的影响较小,解吸量和解吸率低适合作为人工湿地材料用于吸附水中的氨氮。2选用活性煤、沸石、水洗砂、火山岩、陶粒、铁砂为基质进行磷的吸附解吸试验。结果表明随着溶液初始磷浓度升高基质对磷的吸附量也升高。不同基质对溶液中磷的吸附量依次为活性煤>铁砂>沸石>火山岩>陶粒>水洗砂。最大吸附量分别为260.47,246.66,166.44,110.74,65.83,30.25 mg·kg-1。基质的解吸量随着溶液浓度的升高而升高6种基质的解吸量依次为活性煤>火山岩>沸石>陶粒>水洗砂>铁砂。最大解吸量分别为33.88,28.33,25.22,21.43,14.10,11.93 mg·kg-1。随着溶液初始浓度升高基质解吸率也升高6种基质的解吸率依次为水洗砂>陶粒>火山岩>沸石>活性煤>铁砂最大解吸率分别为55.94%、32.75%、25.63%、15.22%、14.63%、4.90%。对6种基质进行Langmuir方程拟合发现沸石、水洗砂、火山岩、陶粒能较好的拟合Langmuir方程。综合考虑,活性煤和铁砂的吸附量高解吸率低,对磷的净化效率更高,适合作为人工湿地基质材料。但是由于铁砂在作为人工湿地基质的材料时会产生铁锈杂质,会降低铁砂的吸附效率,影响人工湿地的净化效率,所以活性煤更适合作为人工湿地的基质材料。3选用菖蒲芦苇鸢尾香蒲作为人工湿地植物进行试验,研究植物不同时期对污水中氮磷的去除率及污水在人工湿地污水处理系统中的最佳停留时间。比较植物不同部分实验前后的生物量及氮磷含量变化,研究各部分对植物净化效率的影响。研究结果表明在植物生长时期对污水中氮磷的净化效率高于植物稳定时期。当污水在人工湿地污水处理系统中停留4天后净化效率最高,不同植物对污水中NH4+-N的去除率不同,最大去除率表现为香蒲>鸢尾>菖蒲>芦苇>空白,去除率分别为98.30%、98.16%、97.67%、96.78%、94.54%。不同植物对污水中TP的去除率不同,最大去除率表现为香蒲>鸢尾>菖蒲>芦苇>空白,去除率分别为96.68%、96.42%、95.92%、95.23%、88.31%。试验后植物各部分氮磷含量增加量不同,地上部氮磷增加量大于地下部氮磷增加量。地上部氮含量增加表现为香蒲>菖蒲>鸢尾>芦苇增加量范围为0.82-1.29mg·g-1,地下部氮含量增长表现为香蒲>鸢尾>菖蒲>芦苇增加量范围为0.72-0.98mg·g-1。地上部磷含量增加表现为香蒲>芦苇>鸢尾>菖蒲增加量范围为0.41-0.56mg·g-1。地下部磷含量增加表现为香蒲>鸢尾>芦苇>菖蒲增加量范围为0.36-0.51mg·g-1。各植物对氮的积累量表现为鸢尾>香蒲>菖蒲>芦苇分别为7.0、6.37、6.02、5.60mg·g-1。各植物对磷的积累量表现为香蒲>鸢尾>菖蒲>芦苇分别为1.93、1.89、1.81、1.46 mg·g-1。

关键词：人工湿地基质植物吸附解吸生物量

不同商品发酵菌剂对牛粪堆肥微生物群落的影响

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江苏农业科学 2022年第14期50卷 239-244页

作者：赵欧亚侯利敏孙世友茹淑华肖广敏王策王凌刘蕾张国印李瑞军河北省农林科学院农业资源环境研究所/河北省肥料技术创新中心河北石家庄050051 河北省饶阳县农业农村局河北饶阳053900

为探究不同市售发酵菌剂对堆肥微生物群落结构的影响,以牛粪为堆肥原料,采用传统堆肥方法和高通量测序技术,添加4种不同商品发酵菌剂进行高温发酵,分析堆肥过程中温度的变化规律和堆肥结束后真菌、细菌、放线菌群落的结构特征。结果表明... 详细信息

为探究不同市售发酵菌剂对堆肥微生物群落结构的影响,以牛粪为堆肥原料,采用传统堆肥方法和高通量测序技术,添加4种不同商品发酵菌剂进行高温发酵,分析堆肥过程中温度的变化规律和堆肥结束后真菌、细菌、放线菌群落的结构特征。结果表明,添加4种发酵菌剂均可以有效提高堆肥温度,其中菌剂C处理组的堆肥温度增速最快且高温持续时间最长,在堆肥3 d时,堆肥温度达到54℃,整个堆肥过程的平均温度较对照组增加了6.33℃,明显促进了牛粪发酵的进程。通过α多样性、样本层级聚类分析和距离热图分析发现,牛粪堆肥的真菌群落中子囊菌门占主导地位,相对丰度达59.36%;曲霉菌属、毕赤酵母属、马拉色霉菌属、链格孢菌属、镰刀菌属为优势属;与对照组相比,添加4种发酵菌剂均显著降低了堆肥中节担菌属的相对丰度,也在一定程度上降低了堆肥的细菌、放线菌群落中厚壁菌门、拟杆菌门的相对丰度,以菌剂C的效果最佳,其相对丰度约显著下降了14百分点,有效降低了堆肥过程中甲烷排放的风险。

关键词：牛粪堆肥发酵菌剂微生物结构高通量测序

引入豆角的轮作模式对设施土壤硝态氮淋失的影响

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华北农学报 2022年第1期37卷 129-136页

作者：刘蕾王凌肖广敏茹淑华孙世友郜静李玭赵欧亚张国印河北省农林科学院农业资源环境研究所河北省肥料技术创新中心河北石家庄050051

为研究引入豆角的轮作模式对设施土壤硝态氮淋失的影响及机理,2018-2020年采用田间定位试验对比番茄-甜瓜、豆角-甜瓜、番茄-豆角3种轮作模式下设施土壤硝态氮淋失量的变化特征,并探讨驱动硝态氮淋失差异的关键因子。结果表明,相对于传... 详细信息

为研究引入豆角的轮作模式对设施土壤硝态氮淋失的影响及机理,2018-2020年采用田间定位试验对比番茄-甜瓜、豆角-甜瓜、番茄-豆角3种轮作模式下设施土壤硝态氮淋失量的变化特征,并探讨驱动硝态氮淋失差异的关键因子。结果表明,相对于传统番茄-甜瓜轮作,引入豆角的轮作模式显著降低硝态氮淋失,其中,番茄-豆角轮作2 a总硝态氮淋失量比番茄-甜瓜显著下降39.74%,豆角-甜瓜轮作硝态氮淋失量比番茄-甜瓜降低6.32%。3种轮作模式中,番茄-豆角环境效益最佳,为推荐种植模式。Spearman相关分析表明,设施土壤硝态氮淋失量受0~100 cm土壤储水量、硝态氮累积量和温度影响最大,呈极显著正相关;与0~100 cm有机碳储量和全氮累积量显著正相关,与0~60 cm土壤pH值显著负相关。与传统番茄-甜瓜轮作相比,推荐种植模式(番茄-豆角)主要通过显著降低0~100 cm土壤储水量、硝态氮和全氮累积量并提高土壤pH值,从而改变土壤理化性质,以及缓解氮淋失敏感季节有机氮矿化等作用引起的背景氮淋失从而改变氮循环过程等途径降低硝态氮淋失。

关键词：豆科轮作氮淋失设施蔬菜土壤性质温度