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基于作物水分亏缺指数和盐分淋洗系数的新疆棉田节水控盐优化方法

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农业工程学报 2024年第12期40卷 96-108页

作者：赵玉赵嘉滨范雯婧左强吴训盛建东蒋平安石建初新疆农业大学资源与环境学院乌鲁木齐830052 中国农业大学土地科学与技术学院北京100193

通过灌溉对作物根区土壤水盐环境进行适时适度的调控是促进新疆绿洲农业可持续健康发展的重要举措,其中最为关键的一环当属灌溉制度尤其是灌水定额的优化。为了提高灌水控盐效率,该研究以新疆沙湾市膜下滴灌盐碱棉田为研究对象,以当地... 详细信息

通过灌溉对作物根区土壤水盐环境进行适时适度的调控是促进新疆绿洲农业可持续健康发展的重要举措,其中最为关键的一环当属灌溉制度尤其是灌水定额的优化。为了提高灌水控盐效率,该研究以新疆沙湾市膜下滴灌盐碱棉田为研究对象,以当地传统灌溉制度为对照,在基于作物水分亏缺指数(plant water deficit index,PWDI)评估并实施智能灌溉的基础上开展了2 a(2021与2022)田间灌水控盐试验,通过设置不同的盐分淋洗系数(2021年:1.0与2.0;2022年:1.0、1.4、1.8、2.2与2.6)探讨灌水定额对土壤水盐运移与棉花生长以及水分吸收利用的影响。结果表明,在固定PWDI阈值(评估值超过阈值时开启灌水)的情况下,在一定范围内随着盐分淋洗系数的增大,灌水定额增加,灌水周期延长,灌水总量增大,更多盐分被被淋洗到根区下部甚至根区以下,从而改善根域水盐环境,减轻水盐胁迫,促进棉花生长并增产,但灌溉水利用效率呈缓慢下降趋势。然而,当盐分淋洗系数(灌水定额)增大到一定程度时,长期优越的根域水盐环境导致棉花徒长,即营养生长旺盛而生殖生长迟滞,灌水周期缩短,灌水总量急剧上升,产量不再增加反而有下降趋势,灌溉水利用效率显著降低。综合考虑盐分淋洗、棉花生长与产量以及水分利用效率,当试验区PWDI阈值取为0.5时建议对应的盐分淋洗系数取为2.2。该研究可为新疆盐碱棉田高效生产以及绿洲农业可持续健康发展提供理论依据与技术支撑。

关键词：灌溉盐分淋洗灌水定额膜下滴灌节水控盐水分利用效率

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肥料物理性质对无人机撒肥均匀性的影响

中国农业大学学报 2024年第12期 57-71页

作者：周圆沈云鹏段志平李月帅张卫峰中国农业大学资源与环境学院吉林农业大学资源与环境学院

为探究不同肥料物理性状与无人机播撒均匀度之间的关系，测定3种复合肥与3种颗粒尿素的颗粒物理力学特性参数，并且在不同飞行速度、不同飞行高度和不同离心盘转速下，探寻影响无人机施肥均匀性的肥料物性指标，同时初步建立各种肥料最... 详细信息

为探究不同肥料物理性状与无人机播撒均匀度之间的关系，测定3种复合肥与3种颗粒尿素的颗粒物理力学特性参数，并且在不同飞行速度、不同飞行高度和不同离心盘转速下，探寻影响无人机施肥均匀性的肥料物性指标，同时初步建立各种肥料最优的作业参数。结果表明：1）肥料撒施均匀度与肥料的比重、休止角及堆密度的相关性最为显著，其他指标通过影响肥料的比重、休止角及堆密度进而影响施肥均匀度。2）不同肥料适配的最优参数不同，在本研究飞行环境下，4 m飞行高度、5 m/s飞行速度，15-15-15在1 100 r/min转速下播撒均匀度最高；3）本研究初步得出2种肥料相较而言，复合肥播撒的均匀度更佳，撒肥量更大。不同飞行参数下15-15-15的均匀度普遍高于其他肥料，变异系数较小。肥料的高强度与较大的球形度显著提升了水稻施肥效率，促进了无人机对肥料的播撒，降低了肥料损失。适配无人机的肥料确实能够提高肥料的播撒均匀度。

关键词：无人机施肥颗粒肥料理化性质飞行参数播撒均匀度

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中国蔬菜生长模型研究进展

应用生态学报 2024年

作者：伍袁泉赵闯王若诗王茜丛佳慧杨晓光冯利平中国农业大学资源与环境学院气象系

蔬菜生长模型作为在不同环境下预测作物生产力的重要工具，不仅能动态模拟蔬菜生长发育的基本过程，还能反映不同环境因子、管理措施对各个过程的影响。国外学者自20世纪80年代开始研究蔬菜生长模型，包括温室黄瓜、番茄、甜椒、洋葱等... 详细信息

蔬菜生长模型作为在不同环境下预测作物生产力的重要工具，不仅能动态模拟蔬菜生长发育的基本过程，还能反映不同环境因子、管理措施对各个过程的影响。国外学者自20世纪80年代开始研究蔬菜生长模型，包括温室黄瓜、番茄、甜椒、洋葱等主要蔬菜作物，但国内蔬菜模型发展历史和进程尚不明确。本文综述了我国蔬菜模型研究发展历史，国内蔬菜模型的研究起步较晚，但近年来发展较快，从最初对国外现有模型进行验证和拓展到基本实现了蔬菜模型的本土化、过程化和综合化。但是，目前国内模型依然存在普适性差、设施环境模拟性能不足、模型开发缺乏统一标准、针对蔬菜栽培管理措施的模拟考虑较少、蔬菜的品质模拟机理性不强等问题，未来研究需要兼顾模型复杂性和较高的准确性、普适性及机理性。

关键词：蔬菜模型模拟生长发育产量与品质

微塑料介导的土壤碳循环:微塑料对土壤有机碳的形成、矿化和稳定过程的影响

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中国科学:技术科学 2024年第10期54卷 1854-1867页

作者：石佳王祥汪杰中国农业大学土地科学与技术学院中国农业大学资源与环境学院

微塑料污染已成为全球生态系统最严重的威胁之一,其不仅对陆地和海洋生态系统、生物多样性和人体健康产生影响,还会通过影响土壤有机碳固定扰动全球气候变化.土壤中微塑料可以直接参与碳循环或间接影响理化性质和微生物群落来影响土壤... 详细信息

微塑料污染已成为全球生态系统最严重的威胁之一,其不仅对陆地和海洋生态系统、生物多样性和人体健康产生影响,还会通过影响土壤有机碳固定扰动全球气候变化.土壤中微塑料可以直接参与碳循环或间接影响理化性质和微生物群落来影响土壤有机碳周转过程.本文从微塑料影响土壤有机碳测定,以及微塑料介导的有机碳形成过程、矿化和稳定过程等方面,阐明了微塑料对土壤有机碳库的影响,并深入探讨了微塑料调控土壤有机碳循环的可能机制.未来需从微塑料源碳的精准识别、碳过程关键微生物作用机制、多因素影响下碳循环过程等方面开展进一步的研究工作.

关键词：微塑料有机碳土壤微生物群落塑料际微生物残体碳

硅藻矿粉和玻尿酸废液对紫花苜蓿减肥和耐旱效果的研究

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草地学报 2024年

作者：王涛梁红怡王显许钊商建英李彦明陈清崔建宇常瑞雪中国农业大学资源与环境学院中国农业大学土地科学与技术学院

为解决肥料过量以及草地干旱问题，本文以紫花苜蓿（Medicago sativa L）(‘中苜一号’)为供试作物，在常规和缺水条件下通过比较紫花苜蓿的株高、分枝数、叶面积等生长指标并检测土壤基本养分、土壤酶活以及紫花苜蓿酶活的变化，探究... 详细信息

为解决肥料过量以及草地干旱问题，本文以紫花苜蓿（Medicago sativa L）(‘中苜一号’)为供试作物，在常规和缺水条件下通过比较紫花苜蓿的株高、分枝数、叶面积等生长指标并检测土壤基本养分、土壤酶活以及紫花苜蓿酶活的变化，探究了硅藻矿粉替代有机肥的可能比例及其对土壤及紫花苜蓿生长的影响，同时设置叶面喷施稀释后的玻尿酸废液处理组，在生长过程中测量分析硅藻矿粉以及玻尿酸废液对土壤施肥效果和紫花苜蓿耐旱性能的影响。结果表明，在不影响作物生长的前提下，硅藻矿粉最多可以减少羊粪有机肥10%的使用，其中碱解氮含量高于只施加羊粪有机肥组(90.91mg·kg-1)；在干旱条件下，20%硅藻矿粉替代有机肥在1株高、分枝数、叶片数、叶面积以及叶绿素含量都显现出优势，其中紫花苜蓿的生长状况以及耐旱性与只施用羊粪有机肥的处理组效果没有显著性差异或更为优越。因此，干旱条件下推荐硅藻矿粉替代比例为20%。玻尿酸废液的施用可以提高紫花苜蓿的养分利用效率，但是对于生长状况和耐旱性的影响效果并不显著。

关键词：紫花苜蓿干旱胁迫土壤调理剂硅藻矿粉玻尿酸废液

2000—2020年中国青饲料播种面积及其供需驱动因素的时空格局

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地理学报 2024年第7期79卷 1804-1823页

作者：杨彤赵雯莉董金玮李愈哲李之超王洁齐雯丽毕健张戈丽中国农业大学土地科学与技术学院北京100093 中国农业大学生物学院北京100093 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国农业大学草业科学与技术学院北京100093 兰州大学资源环境学院兰州730000

高产、优质的青饲料对于国家畜牧业发展和食物供给至关重要。然而,当前对于青饲料播种面积时空变化格局及其阶段性特征、区域差异以及影响因素等尚未清楚。本文基于省级面板数据分析了2000—2020年青饲料种植的时空格局变化,结合MODIS-... 详细信息

高产、优质的青饲料对于国家畜牧业发展和食物供给至关重要。然而,当前对于青饲料播种面积时空变化格局及其阶段性特征、区域差异以及影响因素等尚未清楚。本文基于省级面板数据分析了2000—2020年青饲料种植的时空格局变化,结合MODIS-NPP产品和统计数据,揭示了饲料供给与需求对青饲料播种面积的影响。结果表明:①2020年中国青饲料播种面积为2199×10^(3)hm^(2),仅占农作物播种面积的1.3%,其中牧业地区占全国的59%。②2000年以来青饲料播种面积经历了快速增长(2000—2003年,464.2×10^(3)hm^(2)/a)、快速下降(2004—2009年,-399×10^(3)hm^(2)/a)和缓慢增长(2010—2020年,64.3×10^(3)hm^(2)/a)3个时期。牧业地区主导了全国青饲料播种面积的变化。③饲料供需因素最多可以解释92%的青饲料播种面积变化。其中,饲料需求每增加1万t,青饲料播种面积最高增加900 hm^(2)。秸秆草饲料产量与青饲料互为补充,以负效应为主(偏回归系数介于-1.2~-0.5之间)。天然草饲料产量则对青饲料播种面积变化影响较小。此外,生态工程和农业政策等因素通过调控奶业、草牧业和种植业对青饲料播种面积的变化有重要影响。本文结果可为制定粮食安全、生态环境保护和作物结构调整等相关政策措施提供科学支持。

关键词：青饲料时空格局播种面积饲料供需中国

西藏尖叶对齿藓形态特征与环境变化的关系及响应策略

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植物生态学报 2024年

作者：王丽丽宋晓彤谷际岐邵小明吕梁学院中国农业大学资源与环境学院西藏农牧学院资源与环境学院

西藏是全球气候变化最为敏感的区域之一,苔藓植物则是对环境变化敏感的指示植物。该研究以在西藏广布的尖叶对齿藓(Didymodon constrictus)为对象,探讨其形态性状与气候、土壤、植被等环境因子的关系,分析苔藓植物对环境变化的响应策略... 详细信息

西藏是全球气候变化最为敏感的区域之一,苔藓植物则是对环境变化敏感的指示植物。该研究以在西藏广布的尖叶对齿藓(Didymodon constrictus)为对象,探讨其形态性状与气候、土壤、植被等环境因子的关系,分析苔藓植物对环境变化的响应策略,为揭示苔藓植物对环境变化的响应机制以及制定西藏苔藓植物保护对策提供参考。整理2007–2015年西藏采集的尖叶对齿藓标本,每份标本取6株,观测其植株、叶片和叶细胞相关形态指标,并通过Pearson和冗余分析分析其与环境的关系。结果显示:随着海拔升高,尖叶对齿藓出现植株矮小、叶片卵圆状、细胞壁增厚的现象。气温升高且降水丰富时,尖叶对齿藓植株高大,叶片细长,中肋粗壮,细胞壁变薄。太阳辐射增大时其叶片倾角减小。研究表明对尖叶对齿藓影响较大的环境因子包括年平均气温、年降水量和太阳辐射强度等。株高、叶面积和叶片倾角大小对环境变化的响应较为敏感,而细胞水平上则优先选取叶细胞面积和细胞壁厚度作为衡量指标。综上,苔藓植物各个形态性状之间联系密切,并通过联合改变来协同响应环境变化。

关键词：尖叶对齿藓苔藓形态环境因子响应策略西藏

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洱海流域水稻氮足迹与减排潜力预测

中国生态农业学报（中英文） 2024年第8期32卷 1311-1321页

作者：肖作敏刘鹏祺史晴雯王明阳吴语潇陈卓营浩丛汶峰云南大学农学院昆明650500 中国农业大学资源与环境学院北京100193 云南农业大学资源与环境学院昆明650201

协同环境保护和粮食安全对于流域农业高质量发展具有重要意义。水稻是我国第一大粮食作物,在高原湖泊流域内广泛种植,然而以往对全流域水稻氮的研究往往忽视了排放因子的空间异质性,且通过田间综合技术优化对水稻增产与减排潜力的影响... 详细信息

协同环境保护和粮食安全对于流域农业高质量发展具有重要意义。水稻是我国第一大粮食作物,在高原湖泊流域内广泛种植,然而以往对全流域水稻氮的研究往往忽视了排放因子的空间异质性,且通过田间综合技术优化对水稻增产与减排潜力的影响尚不清楚。本研究以洱海流域为典型案例,基于洱海全域农户调研数据,运用生命周期评价与随机森林模型方法系统评估流域水稻生产氮足迹;并基于西南地区田间试验预测该流域水稻生产的减排潜力。结果表明:洱海流域水稻平均产量为8598.5 kg∙hm^(−2),平均氮肥投入量为222.0 kg(N)∙hm^(−2),主要以洱海北部和西部区域较高。平均活性氮损失为55.1 kg(N)∙hm^(−2),其中氧化亚氮(N2O)排放、氨(NH3)挥发、氮径流和氮淋洗占比分别为0.8%、61.3%、15.1%和22.9%;从空间分布特征来看,洱海北部和西部具有较高的环境风险。结合区域水稻种植面积,流域水稻活性氮损失为440.0 t。通过随机森林模型预测,洱海流域水稻种植可减少22.9%的活性氮损失,同时增加21.1%的产量。该研究可为探索高原湖泊流域内水稻绿色生产可持续氮素管理提供依据。

关键词：水稻氮足迹活性氮损失减排潜力洱海流域

不同农业废弃物对黑水虻处理鸡粪过程中碳、氮转化与损失的影响

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中国农业大学学报 2024年第12期 174-184页

作者：王理文张国言任红阳王红亮中国农业大学资源与环境学院中国农业大学国家农业绿色发展研究院

为探究添加不同农业废弃物对黑水虻转化蛋鸡粪便过程中碳、氮养分转化及损失的影响，选取新鲜豆渣、蔬菜废弃物以及二者1∶1混合物作为辅料，按等重比与新鲜蛋鸡粪便混合，进行黑水虻养殖试验，共设置4个处理：纯鸡粪组（CK）、添加蔬... 详细信息

为探究添加不同农业废弃物对黑水虻转化蛋鸡粪便过程中碳、氮养分转化及损失的影响，选取新鲜豆渣、蔬菜废弃物以及二者1∶1混合物作为辅料，按等重比与新鲜蛋鸡粪便混合，进行黑水虻养殖试验，共设置4个处理：纯鸡粪组（CK）、添加蔬菜废弃物组（VW）、添加豆渣组（SD）以及添加蔬菜废弃物和豆渣混合组（Mix），测定各处理鸡粪生物质转化、碳氮损失、虫沙养分保留等相关参数。结果表明，与CK相比，VW、SD和Mix可使虫体生物质产量升高15.60%～36.96%（P农业废弃物添加使得底物的NH3挥发降低12.26%～46.81%,N2O排放减少20.23%～42.48%，且CH4排放减少49.78%～57.27%（P农业废弃物的添加可使全球变暖潜势降低22.49%～45.27%（P<0.05）；其中，Mix组虫沙腐熟和生物转化效果最佳，温室气体排放最少，生物质生产和碳、氮固持能力较好，适宜蛋鸡养殖中粪便的绿色高效处理。

关键词：黑水虻鸡粪农业废弃物生物转化碳氮减排