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河南省小麦玉米秸秆资源测算与养分还田利用潜力分析

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农业资源与环境学报 2024年第4期41卷 846-855页

作者：程启鹏王擎运罗来超刘洁柴如山中盐安徽红四方肥业股份有限公司/绿色智能复合肥研究院合肥231602 安徽农业大学资源与环境学院/农田生态保育与养分资源高效利用安徽省重点实验室/自然资源部江淮耕地资源保护与生态修复重点实验室合肥230036

河南省为我国小麦和玉米主产区,明晰其主粮作物秸秆资源的市域尺度空间分布格局及秸秆还田情景下的化肥可替代量,可为秸秆综合利用政策制定及农田养分管理方案优化提供参考依据。本研究基于2018—2020年河南省18个地级市的小麦、玉米播... 详细信息

河南省为我国小麦和玉米主产区,明晰其主粮作物秸秆资源的市域尺度空间分布格局及秸秆还田情景下的化肥可替代量,可为秸秆综合利用政策制定及农田养分管理方案优化提供参考依据。本研究基于2018—2020年河南省18个地级市的小麦、玉米播种面积和产量,根据文献调研获得的作物草谷比及秸秆养分含量等参数,测算各地级市小麦、玉米秸秆产量和单位面积可收集量,并分析秸秆还田替代化肥的潜力。结果表明:2018—2020年河南省小麦和玉米秸秆年均产量分别为4168.5万t和1944.3万t,在市级尺度上,小麦秸秆产量较高的地市依次为周口(611.3万t)、驻马店(579.2万t)、商丘(493.7万t)和南阳(470.6万t),其总占比为51.7%;四市的玉米秸秆产量也居于前列,分别为284.0万、216.9万、235.3万t和196.6万t,总占比为48.0%。郑州、鹤壁、三门峡、济源的小麦和玉米秸秆产量均较低,四市的总占比分别仅为5.0%和7.1%。河南省小麦秸秆N、P2O5、K2O养分年均资源量分别为19.8万、7.3万、72.5万t,玉米秸秆N、P2O5、K2O养分资源量分别为14.4万、5.7万、31.6万t。小麦秸秆还田当季的N、P2O5、K2O养分可替代量分别为17.8、8.3、118.3 kg·hm^(-2),玉米秸秆还田当季养分可替代量分别为23.7、11.0、77.7 kg·hm^(-2)。研究表明,河南省小麦、玉米秸秆资源丰富,但空间分布不均衡,应以秸秆主产市为重点,高质高效推进秸秆全量化利用,秸秆养分还田具有可观的化肥替代潜力,可通过秸秆科学还田实现化肥合理减量。

关键词：河南小麦玉米秸秆资源秸秆还田养分利用潜力

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成都假单胞菌处理畜禽养殖污水的效果研究

环境科学与技术 2024年第4期47卷 71-79页

作者：杨铭晖郑燕玲彭焕龙解开治周超贤徐培智顾文杰卢钰升石超宏甘肃农业大学资源与环境学院甘肃兰州730070 广东省农业科学院农业资源与环境研究所农业农村部南方植物营养与肥料重点实验室广东省养分资源循环利用与耕地保育重点实验室广东广州510640 广东省农业环境与耕地质量保护中心广东广州510030

成都假单胞菌WD211是一株从养殖污水中筛选得到的具有良好脱氮性能、良好抗逆性的菌株。文章从畜禽养殖污水原液处理、模拟污水处理和微生物群落结构变化分析等方向对WD211菌污水处理效果进行了初步研究。研究结果表明,外源添加WD211菌... 详细信息

成都假单胞菌WD211是一株从养殖污水中筛选得到的具有良好脱氮性能、良好抗逆性的菌株。文章从畜禽养殖污水原液处理、模拟污水处理和微生物群落结构变化分析等方向对WD211菌污水处理效果进行了初步研究。研究结果表明,外源添加WD211菌对畜禽养殖污水的TN和NH_(4)^(+)-N的去除效率有明显提升,可达25.03%和27.30%,高于空白对照;外源添加WD211菌对畜禽养殖污水的NH_(4)^(+)-N的生化去除能力有促进作用,且这种促进作用在2%添加剂量时更为明显。模拟污水中WD211菌对COD、TN、NH_(4)^(+)-N的去除率分别为83.16%、28.35%、44.58%,仅积累少量的NO_(3)^(-)-N(0.907 mg/L)和NO_(2)^(-)-N(0.047 mg/L)。WD211菌在NH_(4)^(+)-N浓度较高的条件下能发挥较好的性能;外源添加WD211菌后,水样中假单胞菌属、类产碱菌属和副球菌属等脱氮相关菌属丰度上升。

关键词：畜禽养殖污水成都假单胞菌生物强化氨氮

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我国南方稻区镉植物有效性预测模型研究

农业环境科学学报 2024年

作者：佘梓健戴湲李林峰李奇罗伟林李义纯仲恺农业工程学院环境科学与工程学院广东省农业科学院农业资源与环境研究所农业部南方植物营养与肥料重点实验室广东省养分资源循环利用与耕地保育重点实验室广东省兴宁市黄陂镇农业农村服务中心

为明确田间条件下，水稻土中镉（Cd）的植物有效性与铁氧化物的定量关系，在南方Cd污染风险较大的稻田采集178件糙米样品及对应的根际土壤样品，探索铁氧化物形态转化对土壤Cd植物有效性的影响，构建基于铁氧化物的水稻土中Cd植物有效... 详细信息

为明确田间条件下，水稻土中镉（Cd）的植物有效性与铁氧化物的定量关系，在南方Cd污染风险较大的稻田采集178件糙米样品及对应的根际土壤样品，探索铁氧化物形态转化对土壤Cd植物有效性的影响，构建基于铁氧化物的水稻土中Cd植物有效性预测模型。结果表明，研究区水稻土Cd污染大多以中度～重度Cd污染为主，存在较高的潜在生态风险；与稀盐酸提取法、二乙三胺五乙酸（DTPA）提取法和乙酸铵提取法相比，采用氯化钙提取法提取的有效态Cd含量(CaCl2-Cd)与糙米Cd累积量（Cdr）关系最为密切；CaCl2-Cd与土壤中铁全量（Fes）极显著正相关，与铁氧化物的游离度（Fed/Fes）极显著负相关；Cdr与Fes极显著正相关、与游离铁氧化物含量（Fed）和晶形铁氧化物含量（Fec）显著负相关、与铁氧化物的活化度（Feo/Fed）显著正相关和与Fed/Fes极显著负相关；土壤Cd植物有效性预测模型对研究区土壤有效态Cd含量和糙米Cd累积量的预测均达到极显著水平（P<0.001），预测值与实测值间的均方根误差值分别为0.034和0.14。

关键词：水稻土镉植物有效性铁氧化物预测模型

不同紫云英翻压量和施氮水平对皖南稻区土壤肥力和水稻养分吸收及产量的影响

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土壤通报 2024年第3期55卷 669-676页

作者：程文龙卜容燕王慧胡润李敏韩上朱勤唐杉武际安徽省农业科学院土壤肥料研究所/养分循环与资源环境安徽省重点实验室安徽合肥230031 池州市农业科学研究院安徽池州247100

【目的】研究紫云英(Astragalus sinicus L.)与氮肥不同配施比例下土壤养分含量变化及水稻对养分的吸收利用特征,为南方稻区紫云英与化学氮肥的合理利用提供理论依据。【方法】在水稻-紫云英轮作体系下,设常规施肥为对照处理(100N%,CF)... 详细信息

【目的】研究紫云英(Astragalus sinicus L.)与氮肥不同配施比例下土壤养分含量变化及水稻对养分的吸收利用特征,为南方稻区紫云英与化学氮肥的合理利用提供理论依据。【方法】在水稻-紫云英轮作体系下,设常规施肥为对照处理(100N%,CF)、2个氮肥用量水平下(80N%、60N%)4个紫云英翻压量(15、22.5、30、37.5 t hm^(-2))处理,总共9个处理。在水稻收获期,测定土壤pH、有机质、全氮、有效磷、速效钾养分含量、水稻氮磷钾养分吸收量,通过偏最小二乘法路径模型(PLS-PM)对不同指标进行相关性分析。【结果】在80%N和60%N水平下,当紫云英翻压量达到22.5 t hm^(-2)及以上时,能显著提高土壤有效磷的含量,提升幅度分别为5.08%~7.46%和5.40%~12.38%,且对土壤速效钾含量有一定提升作用。在两种氮水平下,当紫云英翻压量分别达到22.5 t hm^(-2)和30 t hm^(-2)以上时,能显著提高水稻地上部全磷、全钾养分吸收量,并能维持水稻产量不下降。相关性分析显示,紫云英翻压量和施氮肥水平分别与土壤速效养分含量和土壤全氮含量具有极显著的正相关关系,且与水稻地上部养分吸收量和水稻产量均为显著正相关。【结论】紫云英翻压对土壤有机质、全氮含量具有正效应,且能显著提高土壤有效磷和速效钾含量,进而提高水稻地上部养分吸收量及其产量。施氮肥水平则主要显著影响土壤全氮的含量,从而提高水稻地上部养分吸收量及其产量。在皖南稻区,减施20%化学氮肥,紫云英翻压量为22.5 t hm^(-2)以上,以及减施40%化学氮肥,紫云英翻压量为30 t hm^(-2)以上时,可保持水稻稳产。

关键词：紫云英氮肥水稻产量土壤肥力

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黄萎病对棉花根内细菌组成和群落构建的影响

中国生态农业学报（中英文） 2024年第7期32卷 1183-1192页

作者：綦洋李凯旋赵紫玥章凤玲王凤花孙瑞波安徽农业大学资源与环境学院/农田生态保育与养分资源高效利用安徽省重点实验室/自然资源部江淮耕地资源保护与生态修复重点实验室合肥230036 河北师范大学地理科学学院石家庄050024

大丽轮枝菌是一种土传半活体营养型植物病原真菌,其引起的黄萎病是影响我国乃至世界棉花生产的最主要因素之一。植物根内微生物种类繁多,对病原菌有重要的抵御作用。但目前对于病原菌感染影响植物根内微生物组成和群落构建的生态机制尚... 详细信息

大丽轮枝菌是一种土传半活体营养型植物病原真菌,其引起的黄萎病是影响我国乃至世界棉花生产的最主要因素之一。植物根内微生物种类繁多,对病原菌有重要的抵御作用。但目前对于病原菌感染影响植物根内微生物组成和群落构建的生态机制尚缺乏深入了解。本研究通过结合可培养和不可培养技术,研究了健康棉花植株和患黄萎病棉花植株根内细菌物种组成、多样性和群落构建的变化。结果发现,发病棉花根际细菌群落多样性与健康菌株相比无显著变化,但是物种组成发生了显著改变,表现为变形菌门、拟杆菌门与厚壁菌门相对丰度的增加和放线菌门、疣微菌门与粘菌门相对丰度的减少。在所有检测到的4579个zOTU中, 83%的zOTU是两个处理共有的,但是它们的相对丰度在两个处理中发生了较大变化,这是引起根内细菌群落变化的主要因素。指示物种分析(ISA)结果显示,健康棉花植株根内富集了假单胞菌属、红环菌科、莫拉氏菌科等类群,而患病植株根内富集了假单胞菌属、贪噬菌属和丛毛单胞菌科的物种和根癌农杆菌等。在两组处理的棉花根内均检测到了大丽轮枝菌的拮抗菌ABLF-8菌株,但其相对丰度在患病植株中显著低于健康植株。Beta-NTI和beta零模型分析结果显示确定性过程主导了棉花根内微生物群落的构建,但是其贡献在患病植株中显著降低,说明患病植株根内微生物群落组成的随机性更强。以上结果说明,大丽轮枝菌侵染直接或间接地降低了棉花对根内微生物群落构建的影响,引起了大丽轮枝菌拮抗菌相对丰度的显著降低,从而导致根内微生物菌群的失衡,降低了根内微生物群落对大丽轮枝菌的拮抗能力,这可能是棉花黄萎病进一步发展的重要作用机制之一。

关键词：棉花黄萎病大丽轮枝菌根内生细菌群落构建

控释尿素配比对华南双季稻产量、氮素吸收累积及氮肥利用率的影响

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南方农业学报 2024年第5期55卷 1307-1316页

作者：易琼吴腾飞曾招兵唐拴虎付弘婷李苹戴文举张木广东省农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部南方植物营养与肥料重点实验室/广东省养分资源循环利用与耕地保育重点实验室广东广州510640 广东省农业环境与耕地质量保护中心(广东省农业农村投资项目中心) 广东广州510500

【目的】探讨2种不同释放期控释尿素不同配施模式对水稻产量、氮素吸收累积及氮肥利用率的影响,以期为我国华南双季稻区优化施氮提供科学依据。【方法】采用田间试验,设6个处理:T1,不施氮处理;T2,速效氮肥单施处理;T3,60 d控释尿素单施... 详细信息

【目的】探讨2种不同释放期控释尿素不同配施模式对水稻产量、氮素吸收累积及氮肥利用率的影响,以期为我国华南双季稻区优化施氮提供科学依据。【方法】采用田间试验,设6个处理:T1,不施氮处理;T2,速效氮肥单施处理;T3,60 d控释尿素单施处理;T4,90 d控释尿素单施处理;T5,60 d控释尿素配施处理(30%60 d控释尿素+70%速效氮肥);T6,90 d控释尿素配施处理(30%90 d控释尿素+70%速效氮肥)。动态分析不同处理的水稻叶片SPAD值,灌浆后地上部、剑叶、穗部氮含量及干物重;收获期测定水稻产量及产量构成因素;计算不同施肥处理的氮肥利用效率。【结果】由早、晚稻年平均产量可知,施用控释尿素的T3~T6处理较速效氮肥单施的T2处理产量显著增加(P0.05)。与T1处理相比,施用氮肥提高了早稻剑叶SPAD值,T6处理的剑叶SPAD值一直处于较高水平,且始终高于T5处理,T3处理的剑叶SPAD值总体高于T4处理。T5处理产量较高归因于其有效穗数和穗粒数同时保持较高水平。随着时间的推移,水稻植株地上部氮含量逐渐下降,而干物重逐渐增加,且各处理不同部位干物重存在明显差异,至收获期,T5和T6处理穗干物重均显著高于T2处理,但T5处理地上部氮素累积量相对低于其他施氮处理。各控释尿素处理的氮素表观回收率和氮肥农学效率均显著高于T2处理,其中氮素表观回收率以T3处理最高(35.7%),氮肥农学利用率以T5处理最高(7.3%)。【结论】等氮肥用量下,30%60 d控释尿素配施70%速效氮肥处理在提高籽粒产量和养分利用效率方面具有优势,可作为华南双季稻区的推荐施肥模式。

关键词：控释尿素养分配施氮素吸收积累氮肥利用率产量

除草与磷肥用量对油菜和杂草生长及磷肥利用率的影响

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中国土壤与肥料 2024年第5期 143-150页

作者：盛倩男董小艳张洋洋廖世鹏任涛李小坤鲁剑巍华中农业大学资源与环境学院/农业农村部长江中下游耕地保育重点实验室湖北武汉430070

油菜产量潜力受草害、肥料等影响,优化杂草管理和磷肥用量在直播油菜种植中发挥着关键作用。在湖北省武汉市开展田间试验,设置2种杂草管理措施(不除草、除草)和4个施磷水平(P_(2)O_(5)0、45、90、135 kg·hm^(-2),分别用P_(0)、P_(45)、... 详细信息

油菜产量潜力受草害、肥料等影响,优化杂草管理和磷肥用量在直播油菜种植中发挥着关键作用。在湖北省武汉市开展田间试验,设置2种杂草管理措施(不除草、除草)和4个施磷水平(P_(2)O_(5)0、45、90、135 kg·hm^(-2),分别用P_(0)、P_(45)、P_(90)、P_(135)表示),测定油菜籽产量、产量构成因子、油菜和杂草的生物量及磷积累量,并分析磷肥利用率。结果表明,不论除草与否,P_(90)处理油菜籽产量最高,且与不除草相比,除草后P_(90)油菜籽产量提高了66.3%,施磷和除草均主要通过增加收获密度和单株角果数来促进增产。不论除草与否,在施磷90 kg·hm^(-2)范围内,油菜和杂草的生物量及磷积累量均随施磷量的增加显著增加,除草后更有利于提高油菜相对于杂草的生物量和磷素竞争力;与不除草相比,除草后3个时期的杂草生物量在总生物量中的占比分别平均降低了58.8%、67.1%和60.4%;此外,不除草时杂草磷积累量占总磷积累量的42.0%~62.0%,而除草后这种比值随着生育期进程的推进不断缩小。除草和施磷对油菜磷肥利用率存在显著的交互效应,与不除草相比,除草后油菜的磷肥利用率平均增加了18.2%。在油菜-杂草农田体系中,直播油菜田中杂草养分吸收的情况需要引起重视,除草和施磷可以显著提高油菜的生物量和磷积累量,增加油菜在总体系中的磷肥利用率占比,从空间和养分上削弱杂草的竞争优势,有效地提高油菜产量和磷肥利用率。

关键词：直播油菜磷肥用量田间杂草油菜籽产量磷肥利用率除草

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有机肥等氮替代对巢湖流域稻麦产量及土壤肥力的影响

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农业资源与环境学报 2024年

作者：刘莹李陈骆美高庭峰范松马友华朱林农田生态保育与污染防控安徽省重点实验室安徽农业大学资源与环境学院巢湖市农业环保站

为推动巢湖流域秸秆及畜禽粪便资源化利用，建立巢湖流域稻麦轮作区有机肥替代化肥技术模式，以巢湖地区典型稻-麦轮作体系为对象，本研究设置8个处理，分别为CK(不施肥)、CF(常规施肥)以及100%、50%、30%猪粪和秸秆等氮替代化肥处理，... 详细信息

为推动巢湖流域秸秆及畜禽粪便资源化利用，建立巢湖流域稻麦轮作区有机肥替代化肥技术模式，以巢湖地区典型稻-麦轮作体系为对象，本研究设置8个处理，分别为CK(不施肥)、CF(常规施肥)以及100%、50%、30%猪粪和秸秆等氮替代化肥处理，对稻麦产量、肥料利用效率及土壤肥力进行分析。结果表明：50%秸秆有机肥替代处理下，小麦和水稻产量最高，分别为4 611.11、10 364.44 kg·hm-2，相较于常规处理无显著差异。100%有机肥替代处理显著降低作物产量(P养分吸收利用率(P养分含量，并与替代比例呈正相关。综合分析稻-麦生长情况及土壤理化性质，有机肥等氮替代化肥在本试验条件下是适宜巢湖流域稻-麦轮作生长的化肥减量增效模式。

关键词：有机肥水稻小麦产量土壤肥力养分吸收

淮北市大豆玉米带状复合种植技术推广现状及建议

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现代农业科技 2024年第11期 206-208,220页

作者：王强张天林王家嘉井玉丹汪霄淮北市农业科学研究院安徽淮北235000 安徽省农业科学院土壤肥料研究所/养分循环与耕地保育安徽省重点实验室安徽合肥230031

针对耕地面积有限、大豆玉米供需缺口巨大及争地问题突出等困扰国家粮油安全的“卡脖子”问题,农业农村部于2022年起在全国试点着力推行大豆玉米带状复合种植技术。大豆玉米带状复合种植是对传统间套作模式的重要创新,兼具土地资源优化... 详细信息

针对耕地面积有限、大豆玉米供需缺口巨大及争地问题突出等困扰国家粮油安全的“卡脖子”问题,农业农村部于2022年起在全国试点着力推行大豆玉米带状复合种植技术。大豆玉米带状复合种植是对传统间套作模式的重要创新,兼具土地资源优化、土壤肥力及作物产能提升等多重优势,最初在我国西南地区推广应用,增产增收效果良好。但该技术模式对品种选择、田间配置、机械化应用等要求较高,在全国推广成效中存在区域差异。本文利用淮北市连续2年的示范基地测产和田间调研分析结果,分析了大豆玉米带状复合种植在当地的应用推广成效,探讨技术实施中存在的主要问题,并提出相关建议,旨在完善区域内大豆玉米带状复合种植关键技术,为提升大豆玉米带状复合种植成效提供参考。

关键词：大豆玉米带状复合种植现状存在的问题建议