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山东省农业面源污染现状分析及其防治对策

中国农业气象 2010年第S1期31卷 61-65页

作者：徐钰刘兆辉江丽华高新昊谭德水林海涛宋效宗山东省农业科学院土壤肥料研究所济南250100

山东为农业大省,也是人口大省,为保障粮食安全,近几年农业发展速度加快。化肥、农药等农用物资的投入量大、利用率低,畜禽养殖业规模发展快、畜禽粪污处理设施缺乏,农村城镇化速度快、生活废弃物及污水处理率低等原因,使农业面源污染问... 详细信息

山东为农业大省,也是人口大省,为保障粮食安全,近几年农业发展速度加快。化肥、农药等农用物资的投入量大、利用率低,畜禽养殖业规模发展快、畜禽粪污处理设施缺乏,农村城镇化速度快、生活废弃物及污水处理率低等原因,使农业面源污染问题日益突显。本文在调查研究的基础上,概述了山东省农业面源污染现状,分析了农业面源污染产生的原因,并提出了面源污染的防治对策,以期为山东省的可持续发展提供参考。

关键词：农业面源污染现状分析防治对策山东省粮食安全

长期施用控释氮肥对潮土区麦-玉轮作作物产量影响及土壤氮素供应特征研究

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山东农业科学 2023年

作者：李玉东谭德水李子双李洪杰张灵菲马垒刘兆辉青岛农业大学资源与环境学院山东省农业科学院农业资源与环境研究所/养分资源高效利用全国重点实验室德州市农业科学研究院

本研究以位于山东德州的连续10年控释氮肥长期定位试验为平台，试验设置不施氮肥（PK）、农民习惯施用量尿素（FP）、优化施用量尿素（OPT）、控释氮肥（CRF1）和控释氮肥减量20%（CRF2）5个处理，分别在玉米抽雄期和灌浆期，小麦拔节... 详细信息

本研究以位于山东德州的连续10年控释氮肥长期定位试验为平台，试验设置不施氮肥（PK）、农民习惯施用量尿素（FP）、优化施用量尿素（OPT）、控释氮肥（CRF1）和控释氮肥减量20%（CRF2）5个处理，分别在玉米抽雄期和灌浆期，小麦拔节期、孕穗期、灌浆期和成熟期采集土壤样品，测定土壤pH值、氮磷钾全量养分、铵态氮、硝态氮、碱解氮含量及作物产量，以探究长期施用控释氮肥对潮土区麦-玉轮作作物产量影响及土壤氮素供应特征。结果表明，长期施用控释氮肥可显著提升土壤氮素供应能力，CRF1处理与OPT处理相比，玉米抽雄期和灌浆期碱解氮分别提升14.10%和9.45%，铵态氮在抽雄期提升125.53%，在小麦拔节期铵态氮和硝态氮分别提升62.48%和200.29%。与FP处理相比，CRF1处理玉米、小麦和周年产量分别提高13.13%、16.73%和14.89%，而CRF2处理的产量无显著变化；随机森林模型发现，不同施肥模式下玉米产量与灌浆期碱解氮和土壤全氮密切相关，小麦产量则受拔节期硝态氮、孕穗期碱解氮和铵态氮、灌浆期碱解氮以及土壤全氮的综合调控。综上所述，控释氮肥可通过调控氮素释放，提高玉米和小麦关键生育期土壤全氮、碱解氮、硝态氮和铵态氮含量，进而显著提高作物产量，且在减20%控释氮肥下作物不减产。

关键词：长期定位控释氮肥作物产量土壤氮素

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中国冬小麦施肥历史演变及阶段特征研究进展

中国农学通报 2016年第12期32卷 13-19页

作者：谭德水刘兆辉江丽华山东省农业科学院农业资源与环境研究所/农业部黄淮海平原农业环境重点实验室/山东省植物营养与肥料重点实验室济南250100

为了对今后中国小麦施肥进行决策导向和科学指导,本研究总结了建国以来中国冬小麦生产发展历程,从阶段产量、面积及相应栽培措施对6个发展阶段进行了相应阐述;重点分析了建国以后冬小麦施肥阶段划分(共划分为7个阶段)、有机肥与化肥施... 详细信息

为了对今后中国小麦施肥进行决策导向和科学指导,本研究总结了建国以来中国冬小麦生产发展历程,从阶段产量、面积及相应栽培措施对6个发展阶段进行了相应阐述;重点分析了建国以后冬小麦施肥阶段划分(共划分为7个阶段)、有机肥与化肥施用的阶段特征,并以代表性地区进行了大样本数据说明;特别剖析了2009年以来的现阶段施肥特点、产量效率及生产存在的问题。文末针对当前小麦生产方式与格局的变化,列举了小麦施肥方面的新技术、新方法等重点研究领域,提出了展望。

关键词：冬小麦历史演变施肥特征展望

含木醋液水溶肥对干热风胁迫下小麦生长的影响

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土壤 2021年第3期53卷 519-524页

作者：张玉凤刘兆辉田慎重边文范董亮谭德水李瑞琴山东省农业科学院农业资源与环境研究所/农业部废弃物基质化利用重点实验室/山东省植物营养与肥料重点实验室/山东省环保肥料工程技术研究中心济南250100

为明确在干热风胁迫下含木醋液水溶肥(简称木肥)对小麦生长的影响,以济麦22为研究对象,采用盆栽试验,通过设置清水、木肥、市购水溶肥(简称市购)、含海藻酸水溶肥(简称海肥)4个处理,研究了干热风胁迫3 d情况下,木肥对小麦生长、抗氧化... 详细信息

为明确在干热风胁迫下含木醋液水溶肥(简称木肥)对小麦生长的影响,以济麦22为研究对象,采用盆栽试验,通过设置清水、木肥、市购水溶肥(简称市购)、含海藻酸水溶肥(简称海肥)4个处理,研究了干热风胁迫3 d情况下,木肥对小麦生长、抗氧化酶活性、养分吸收的影响。结果表明:与清水处理相比,木肥处理使小麦产量、穗数、穗粒数、千粒重分别提高24.22%、8.85%、9.95%和6.07%;秸秆、根生物量分别增加16.58%和11.84%;叶绿素含量提高2.41%~8.92%;籽粒氮含量提高6.28%;干热风胁迫处理后第1天(5月7日)所取叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性分别提高6.14%、105.32%、45.91%,丙二醛(MDA)含量降低6.76%。市购、海肥、木肥处理间相比,海肥处理的产量、穗粒数、千粒重和根重均最高,木肥处理的穗数、秸秆重最高,海肥、木肥处理的叶绿素含量基本显著高于市购处理,干热风胁迫处理后第9天(5月15日)所取叶片海肥处理的叶绿素含量显著高于木肥处理;海肥、木肥处理的秸秆钾含量高于市购处理,海肥处理的根钾含量高于市购处理,海肥、木肥处理的籽粒氮、磷、钾含量均高于市购处理;海肥、木肥处理的SOD、POD、CAT活性、5月7日所取叶片的MDA含量均高于市购处理。综合各项结果,在轻干热风胁迫3 d情况下,含木醋液水溶肥能显著提高小麦产量和穗粒数,主要原因是促进了小麦籽粒氮的吸收及干物质的累积,提高了小麦叶片合成叶绿素的能力,提高了抗氧化酶活性,降低小麦叶片膜脂过氧化程度,进而提高了小麦抗干热风的能力。

关键词：小麦干热风木醋液抗氧化酶水溶肥

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石油污染物对不同类型土壤油菜生长的影响

世界生态学 2016年第1期5卷 1-7页

作者：郑福丽谭德水田叶江丽华张柏松山东省农业科学院农业资源与环境研究所山东济南山东省植物营养与肥料重点实验室山东济南

本文通过油菜盆栽试验,研究了山东三大类型土壤上石油污染物对油菜产量和叶绿素含量、POD、硝酸还原酶活性、根活力、细胞膜透性等一系列生理指标的影响。研究结果表明:不同土壤类型油菜的生长受石油污染物影响的程度不同,其中棕壤土上... 详细信息

本文通过油菜盆栽试验,研究了山东三大类型土壤上石油污染物对油菜产量和叶绿素含量、POD、硝酸还原酶活性、根活力、细胞膜透性等一系列生理指标的影响。研究结果表明:不同土壤类型油菜的生长受石油污染物影响的程度不同,其中棕壤土上油菜生长受土壤石油烃含量的变化影响较小,对石油烃造成的影响修复能力较强,油菜长势最好产量最高。不同石油烃含量对油菜生长的影响也不同,当石油烃含量为500 mg/kg时,与空白处理相比,油菜产量有所增加,但随石油烃含量继续增大,对油菜的影响也越明显,表现为油菜产量、叶绿素含量、根活力、硝酸还原酶活性大幅降低,细胞膜透性和POD大大增加。

关键词：石油烃污染油菜土壤类型生理指标

枯草芽孢杆菌MSJ-5产β-甘露聚糖酶的性质研究

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福建农业学报 2015年第3期30卷 293-297页

作者：王梅石璟谭德水徐钰崔荣宗江丽华山东省农业科学院农业资源与环境研究所山东济南250100

对土壤中分离的1株产β-甘露聚糖酶的枯草芽孢杆菌 MSJ-5进行产酶性质的研究。菌株 MSJ-5在发酵培养基中培养32 h 达到产酶高峰。β-甘露聚糖酶为粗酶液的主要组分，酶学性质的研究显示该酶最适反应温度为50℃，最适反应 pH 为7．0，在 ... 详细信息

对土壤中分离的1株产β-甘露聚糖酶的枯草芽孢杆菌 MSJ-5进行产酶性质的研究。菌株 MSJ-5在发酵培养基中培养32 h 达到产酶高峰。β-甘露聚糖酶为粗酶液的主要组分，酶学性质的研究显示该酶最适反应温度为50℃，最适反应 pH 为7．0，在 pH 5．0～7．0能保持较好的稳定性。水解魔芋甘露聚糖及水解产物分析试验结果表明菌株 MSJ-5产生的β-甘露聚糖酶对魔芋甘露聚糖有显著降粘效果，水解产物以甘露寡糖为主。研究结果显示，菌株 MSJ-5产生的β-甘露聚糖酶有应用到饲料添加和功能性寡糖行业的潜力。

关键词： β-甘露聚糖酶甘露寡糖黏度饲料

不同农业管理措施对华北地区麦田温室气体排放的影响

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中国土壤与肥料 2016年第2期 7-13页

作者：徐钰刘兆辉朱国梁李欣谭德水石璟江丽华山东省农业科学院农业资源与环境研究所农业部黄淮海平原农业环境重点实验室山东济南250100 泰安市农业科学研究院山东泰安271000 德州市农业科学研究院山东德州253015

利用静态暗箱-气相色谱法对华北地区4种农业管理措施下的小麦农田生态系统温室气体（CO_2、CH_4和N_2O）的排放通量进行了观测,并对其综合增温潜势进行了估算。结果表明,麦季农田土壤是N_2O和CO_2的排放源,CH_4的吸收汇。与秸秆不还田... 详细信息

利用静态暗箱-气相色谱法对华北地区4种农业管理措施下的小麦农田生态系统温室气体（CO_2、CH_4和N_2O）的排放通量进行了观测,并对其综合增温潜势进行了估算。结果表明,麦季农田土壤是N_2O和CO_2的排放源,CH_4的吸收汇。与秸秆不还田（SN）相比,秸秆还田（SR）显著提高了CO_2和N_2O的排放量,但增加了CH_4的吸收量。通过施用新型肥料（SRC）或采用氮肥条施（SRR）的施肥方式,可以降低22.4%~35.5%的N_2O排放量,并增加9.3%~44.2%的CH_4吸收量。尤其是SRR可以抵消由于秸秆还田引起的N_2O增排。4种管理措施下的麦田是大气总温室气体的吸收汇,在秸秆还田基础上施用新型氮肥品种或采用氮肥条施的施肥方式,能够达到温室气体减排,且增产增效的效果。

关键词：农业管理措施华北地区小麦温室气体全球增温潜势

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黄淮海夏玉米一次性施肥技术效应研究

中国农业科学 2018年第20期51卷 3909-3919页

作者：杨岩谭德水江丽华郭建华孙克刚徐钰石璟王梅刘兆辉山东省农业科学院农业资源与环境研究所/山东省植物营养与肥料重点实验室农业部废弃物基质化利用重点实验室农业部山东耕地保育科学观测实验站北京市农林科学院北京农业信息技术研究中心河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所/河南省农业生态与环境重点实验室山东省农业科学院

【目的】研究一次性施肥技术对黄淮海夏玉米产量、肥料利用效率和经济效益的影响,为黄淮海夏玉米区实现减肥增效、节本增收及轻简化生产技术的筛选提供理论依据。【方法】2015年和2016年在河北、河南、山东三省选择8个试验地点进行控释... 详细信息

【目的】研究一次性施肥技术对黄淮海夏玉米产量、肥料利用效率和经济效益的影响,为黄淮海夏玉米区实现减肥增效、节本增收及轻简化生产技术的筛选提供理论依据。【方法】2015年和2016年在河北、河南、山东三省选择8个试验地点进行控释氮肥随夏玉米播种一次性施用大田试验。与普通氮肥分次施用(习惯施肥(FP)和优化施肥(OPT))对比,通过设置控释氮肥等量投入(CRFA)、减量20%控释氮肥投入(CRFA80%N、CRFB80%N和CRFC80%N),研究一次性施肥技术对黄淮海夏玉米经济效益的影响,并验证一次性施肥技术的减量施氮可行性。【结果】(1)与农民习惯施肥(FP)相比,一次性施肥处理对黄淮海区夏玉米株高、穗部性状和两年的平均产量均无显著影响,氮肥农学效率和表观利用率虽有所提高,但未达显著性差异;但一次性减氮施肥处理较FP处理,氮肥偏生产力显著提高了33.85%以上(P<0.05)。此外,CRFA、CRFA80%N、CRFB80%N和CRFC80%N处理相比农民习惯施肥(FP),每季平均节氮量分别为8.15、50.65、50.65、50.65 kg N·hm-2,增加纯收入927.40元/hm~2以上。(2)除CRFA处理外,其余一次性施肥处理的硝态氮量均显著低于习惯施肥处理(FP);一次性减氮施肥处理(CRFA80%N、CRFB80%N、CRFC80%N)0—90 cm土层NO3~--N含量显著低于优化施肥处理(OPT)(P<0.05)。【结论】一次性施肥技术实现了黄淮海夏玉米的轻简化施肥,提高了氮肥的利用效率,能够在保证稳产增产的前提下,实现氮肥的减量施用;推荐减少20%氮用量的CRFA施肥模式在黄淮海夏玉米生产上一次性施用。

关键词：黄淮海夏玉米一次性施肥减肥增效

长期秸秆还田对潮土真菌群落、酶活性和小麦产量的影响

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环境科学 2022年第10期43卷 4755-4764页

作者：马垒李燕魏建林李子双周晓琳郑福丽吴小宾王利刘兆辉谭德水山东省农业科学院农业资源与环境研究所农业农村部废弃物基质化利用重点实验室济南250100 德州市农业科学研究院德州253015

为了研究秸秆还田对黄淮海平原潮土真菌群落的影响,开展连续10 a田间定位试验,设置不施肥(NF)、单施化肥(NPK)和秸秆还田配施化肥(NPKS)这3个处理,通过网络分析和结构方程模型,揭示真菌群落对土壤肥力、酶活性和小麦产量的影响机制.结... 详细信息

为了研究秸秆还田对黄淮海平原潮土真菌群落的影响,开展连续10 a田间定位试验,设置不施肥(NF)、单施化肥(NPK)和秸秆还田配施化肥(NPKS)这3个处理,通过网络分析和结构方程模型,揭示真菌群落对土壤肥力、酶活性和小麦产量的影响机制.结果发现,NPKS处理土壤有机质(SOM)较NPK处理和NF处理分别升高9.20%和34.75%,碱解氮(AN)升高12.03%和39.17%,脱氢酶(DHA)升高37.21%和50.91%,β-葡糖苷酶(β-GC)升高17.29%和73.48%,小麦增产16.22%和125.53%.不同施肥处理真菌α-多样性并未发生显著变化,却导致β-多样性出现明显分异.冗余分析表明,速效磷(AP)、 SOM和AN是潮土真菌群落组成变化的主要调控因素.差异物种分析表明,NF处理富集了Mortierella、Aspergillus、Ceriporia和Acremonium等具有溶磷/解钾功能的物种,以及Leohumicola和Hyalodendriella等植物共生菌;NPK处理中Sarocladium、Fusarium和Fusicolla等植物病原菌丰度显著升高;NPKS处理则激发了Pseudogymnoascus和Schizothecium等抑病菌生长,并提高Trichocladium和Lobulomyces等秸秆降解物种丰度.网络分析发现整个网络由4个主要模块组成,其中模块2物种累积丰度在NPKS处理显著升高,且与DHA和β-GC呈线性正相关关系.结构方程模型结果进一步表明小麦产量主要受SOM直接正向调控,而模块2物种可通过正向调节DHA和β-GC,间接影响SOM和小麦产量.综上所述,黄淮海平原潮土区秸秆还田可通过调节真菌种间互作关系,刺激特定物种集群生长,抑制病原菌活性,提高土壤酶活性,促进SOM累积,最终获得作物高产.

关键词：长期定位试验秸秆还田土壤酶活性真菌群落网络分析