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不同基因型大豆与玉米间作对土壤磷组分与作物磷吸收的影响

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应用生态学报 2024年第6期35卷 1583-1589页

作者：祝晓慧谭婧琳周慧颖王天琪张兵兵陆星田纪辉梁翠月田江华南农业大学资源环境学院广州510642 农业农村部华南热带农业环境重点实验室广州510642

合理的大豆-玉米间作模式可有效促进土壤磷周转与作物磷吸收,减少磷肥投入。为优化大豆与玉米间作系统对磷素的利用效率,本研究选用两种不同基因型大豆与玉米间作,探究其影响土壤磷组分及作物磷吸收的关键根际过程及机制。结果表明:间... 详细信息

合理的大豆-玉米间作模式可有效促进土壤磷周转与作物磷吸收,减少磷肥投入。为优化大豆与玉米间作系统对磷素的利用效率,本研究选用两种不同基因型大豆与玉米间作,探究其影响土壤磷组分及作物磷吸收的关键根际过程及机制。结果表明:间作显著消耗了大豆‘粤春03-3’根际可溶性无机磷(CaCl_(2)-P),而对大豆‘Essex’根际磷组分无显著影响。间作显著增加了大豆‘粤春03-3’的生物量和磷吸收量,比单作分别显著增加42.2%和46.9%,而对大豆‘Essex’和玉米磷吸收量和生物量无显著影响。间作显著增加了‘粤春03-3’总根长和根系分泌物总量,比单作分别增加了19.7%和138.1%,且粤春‘03-3’磷吸收量与总根长呈显著正相关,与可溶性无机磷含量呈显著负相关。综上,大豆-玉米间作对土壤磷组分与作物磷吸收的影响存在基因型差异,间作通过增加磷高效大豆根长与根系分泌物等促进磷吸收及根际土壤磷周转,从而提高其磷利用效率。本研究明确了大豆-玉米间作体系磷素利用的基因型差异及潜在机制,为优化大豆-玉米间作体系品种搭配、实现磷素高效利用与化肥减施增效提供了科学依据。

关键词：间作大豆基因型土壤磷组分磷酸酶磷利用效率

顾及尺度效应的矿粮复合区耕地非粮化空间异质性及其关联因素

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农业工程学报 2024年第1期40卷 265-275页

作者：罗松开罗志军※ 江西农业大学国土资源与环境学院南昌330045

深入研究耕地非粮化空间异质性及其关联因素,有助于科学管控耕地非粮化和有效保障粮食安全。该研究以矿粮复合区德兴市为例,从尺度效应和空间近邻效应出发,综合采用莫兰指数、最小二乘法、空间自相关等方法,借助空间自相关模型探讨了耕... 详细信息

深入研究耕地非粮化空间异质性及其关联因素,有助于科学管控耕地非粮化和有效保障粮食安全。该研究以矿粮复合区德兴市为例,从尺度效应和空间近邻效应出发,综合采用莫兰指数、最小二乘法、空间自相关等方法,借助空间自相关模型探讨了耕地非粮化在不同尺度下关联因素的变化情况。结果表明:1)矿粮复合区的耕地非粮化存在3种形式,整体非粮化分布呈现强空间自相关性和强空间异质性,多数尺度下呈现显著的空间溢出效应;2)矿粮复合区耕地非粮化空间异质性存在明显的尺度效应,依据情况可以划分为4个区块尺度等级;3)耕地非粮化关联因素在不同尺度上呈现的显著性不一致,小尺度等级下耕地非粮化回归结果的显著率为90.2%,拟合度平均值为0.236,优于其他尺度等级,集水区尺度优于行政村尺度;4)耕地非粮化的关联因素强弱程度也具有明显的尺度效应,在小尺度下最显著,主要因素的回归系数平均值均大于0.250,显著率达到92%。研究结果可为耕地非粮化管控和农业高质量发展提供依据。

关键词：尺度效应空间近邻效应空间异质性耕地非粮化关联因素矿粮复合区

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重庆市南川区土壤锰元素遥感反演

光谱学与光谱分析 2024年第1期44卷 69-75页

作者：徐天李敬刘振华华南农业大学资源环境学院广东广州510000 广东省土地信息工程技术研究中心广东广州510000

土壤中的锰元素对植物生长起着重要作用,土壤锰含量过高或者缺少都将对植物产生不良影响,因此快速监测土壤中的锰含量尤为重要。目前利用遥感技术监测土壤锰含量的相关研究主要集中在利用土壤光谱估算土壤锰含量,而对于植被常年覆盖的... 详细信息

土壤中的锰元素对植物生长起着重要作用,土壤锰含量过高或者缺少都将对植物产生不良影响,因此快速监测土壤中的锰含量尤为重要。目前利用遥感技术监测土壤锰含量的相关研究主要集中在利用土壤光谱估算土壤锰含量,而对于植被常年覆盖的南方地区,难以从卫星影像中获取土壤光谱。因此,引入植被光谱,探索植被覆盖区域土壤锰元素的快速监测方法。首先从Landsat 8影像中提取11种植被光谱指标,并运用皮尔逊相关系数(Pearson correlation coefficient)结合方差膨胀因子(VIF)筛选出最佳植被光谱指标;在此基础上,利用偏最小二乘回归(PLSR)、多元逐步回归(MSR)和BP神经网络(BPNN)算法构建最佳植被光谱指标与土壤锰元素之间的光谱响应模型,分析比较三个模型的估算效果从而确定最佳反演模型;最后,基于最佳反演模型进行土壤锰含量空间制图。以重庆市南川区为例,研究结果表明:3个植被光谱指标(比值植被指数,归一化植被指数和可见光大气阻抗植被指数)被确定为土壤锰元素最佳的光谱响应指标;BPNN光谱响应模型(R^(2)为0.78,RMSE为334.24,RPD为2.13)为土壤锰含量最佳反演模型,其土壤锰含量的制图精度(R^(2)为0.69,RMSE为567.64,RPD为1.30)。表明通过植被光谱指标反演土壤锰含量可行,该研究为区域尺度的土壤锰含量监测开拓了新思路。

关键词：植被光谱指标土壤锰元素 BPNN 光谱响应指标筛选最佳反演模型

溴氰菊酯酶联免疫吸附分析和胶体金免疫层析分析方法的建立

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分析化学 2024年第6期52卷 828-841页

作者：崔盼盼王贵绣吴艳玲张召贤丁园华修德南京农业大学植物保护学院安徽农业大学资源与环境学院

制备了9株分泌溴氰菊酯单克隆抗体的杂交瘤细胞株，选取灵敏度最高的单克隆抗体4D4E11建立了间接竞争酶联免疫吸附分析方法（ic-ELISA）和胶体金免疫层析分析方法（LFIA）用于检测溴氰菊酯。ic-ELISA的最优工作溶液为0.01 mol/L磷酸盐... 详细信息

制备了9株分泌溴氰菊酯单克隆抗体的杂交瘤细胞株，选取灵敏度最高的单克隆抗体4D4E11建立了间接竞争酶联免疫吸附分析方法（ic-ELISA）和胶体金免疫层析分析方法（LFIA）用于检测溴氰菊酯。ic-ELISA的最优工作溶液为0.01 mol/L磷酸盐缓冲溶液（PB,NaH2PO4/Na2HPO4,pH 7.4），含20%甲醇和0.2 mol/L Na Cl;LFIA的最优工作溶液为0.01 mol/L PB缓冲溶液（pH 7.4），含5‰Tween-20、10%甲醇和1 mol/L NaCl。在最优条件下，ic-ELISA对溴氰菊酯的半数抑制浓度(IC50)为10.60 ng/mL，检出限(IC10)为1.43 ng/mL;LFIA对溴氰菊酯的可视检出限为0.5μg/m L。特异性评价实验结果表明，ic-ELISA和LFIA对溴氰菊酯的8种结构类似物无明显交叉反应，特异性强。采用Ic-ELISA检测番茄、结球甘蓝和油麦菜添加样品的平均回收率为79.8%～92.6%，相对标准偏差为0.8%～5.5%；采用LFIA检测番茄、油麦菜和结球甘蓝添加样品的结果与添加浓度相符。此外，ic-ELISA和LFIA对油麦菜盲样中溴氰菊酯的检测结果与高效液相色谱的检测结果一致。实验结果表明，建立的ic-ELISA和LFIA灵敏度高、准确性好，为农产品中溴氰菊酯残留的快速检测提供了新方法。

关键词：溴氰菊酯单克隆抗体间接竞争酶联免疫吸附法胶体金免疫层析法

来源：博看期刊

施钾对夏花生产量、品质及光温生理特性的影响

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中国农业科学 2024年第7期57卷 1335-1349页

作者：杨启睿李岚涛张潇张倩张银杰张铎王宜伦河南农业大学资源与环境学院

【目的】探究不同施钾水平对夏花生产量、品质及生育期钾素积累动态、光温生理特性和根系形态的影响，为花生合理施钾提供科学依据。【方法】2021—2022年在河南省温县进行钾肥用量田间试验，供试品种为豫花22，设施钾量0(K0)、45 kg·h... 详细信息

【目的】探究不同施钾水平对夏花生产量、品质及生育期钾素积累动态、光温生理特性和根系形态的影响，为花生合理施钾提供科学依据。【方法】2021—2022年在河南省温县进行钾肥用量田间试验，供试品种为豫花22，设施钾量0(K0)、45 kg·hm-2(K45)、90 kg·hm-2(K90)、135 kg·hm-2(K135)和180 kg·hm-2(K180)5个处理，于成熟期测定夏花生荚果产量和品质，并分别于苗期、花针期、结荚期、饱果期测定叶片SPAD值、冠层光合有效辐射和冠层温度，分析植株钾积累量和根系形态。【结果】随施钾量增加，两年度花生荚果产量可分别用“线性+平台”和“一元二次方程”拟合，适宜施钾量分别为164和135 kg·hm-2，施钾处理平均增产17%。成熟期籽粒粗蛋白、含油量和氨基酸含量均随施钾量增加呈先升高后趋于稳定趋势。与不施钾相比，施钾处理籽粒粗蛋白、含油量和氨基酸含量两年度平均增幅分别为7.85%、3.98%和13.97%，效果显著。运用Logistic方程对夏花生钾素积累量进行非线性回归拟合，得出施钾主要提高了花生钾素最大积累速率(Vmax)和平均积累速率(Vmean)，推迟吸收峰值的出现(Tmax)，延长快速积累期(Δt)与活跃积累期(Taas)，促进夏花生持续快速生长发育。此外，各生育时期冠层最高温、最低温与平均温度均随施钾量的增加显著降低；施钾135 kg·hm-2可显著增加花生叶片SPAD值与冠层光合有效辐射量(APAR)和分量(FPAR)，并对根系形态具有积极影响。【结论】合理施钾可显著提高夏花生产量、改善品质、促进钾素积累利用并显著改善生育期光温生理性能。本试验条件下夏花生推荐施钾量为135—160 kg·hm-2。

关键词：夏花生施钾量产量品质冠层温度

2001-2020年黄土高原植被生长季干旱的时空分布

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草业学报 2024年第10期33卷 28-36页

作者：刘立靖吴静李纯斌常秀红甘肃农业大学资源与环境学院

基于MODIS实际蒸散量（ET）和潜在蒸散量（PET）反演作物缺水指数（CWSI），研究黄土高原生长季干旱时空变化特征，并用CWSI和植被归一化指数（NDVI）进行偏相关分析以探究生长季内最干旱月份对NDVI的影响。结果表明：1）黄土高原生长季... 详细信息

基于MODIS实际蒸散量（ET）和潜在蒸散量（PET）反演作物缺水指数（CWSI），研究黄土高原生长季干旱时空变化特征，并用CWSI和植被归一化指数（NDVI）进行偏相关分析以探究生长季内最干旱月份对NDVI的影响。结果表明：1）黄土高原生长季CWSI多年平均值为0.777，处于中度干旱状态，空间分布表现为东南部较轻，西北部较严重的特征，且高程在1200～1700 m区域内的干旱程度最高；2)2001-2020年多年生长季CWSI整体呈显著下降趋势，其中2001年干旱程度最高，2018年干旱程度最低；在整个生长季内，黄土高原在4月的干旱程度最高；8月的干旱程度最低。具体表现为：4-10月，干旱等级从重旱过渡到中旱和轻旱，又从轻旱演变成中旱；3）从植被类型角度分析，荒漠、草原的分布区域属于重旱；草甸、栽培植被、灌丛的分布区域属于中旱；针叶林、阔叶林的分布区域属于轻旱，且不同植被类型在植被生长季的CWSI均呈波动下降趋势。研究结果可为黄土高原地区的生态预警和旱灾预估提供科学依据。

关键词：黄土高原生长季作物缺水指数植被归一化指数干旱

施氮量对谷子产量、氮素利用及小米品质的影响

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中国农业科学 2024年第2期57卷 306-318页

作者：董二伟王媛王劲松刘秋霞黄晓磊焦晓燕山西农业大学资源环境学院

【目的】明确不同施氮量下谷子产量、干物质分配和氮素累积转运特征，分析氮用量对小米糊化特性和有益微量元素含量的影响及其与植株氮素累积的关系，探究植株氮素营养对小米品质的影响。【方法】于2020—2021年在山西省沁县研究4个施... 详细信息

【目的】明确不同施氮量下谷子产量、干物质分配和氮素累积转运特征，分析氮用量对小米糊化特性和有益微量元素含量的影响及其与植株氮素累积的关系，探究植株氮素营养对小米品质的影响。【方法】于2020—2021年在山西省沁县研究4个施氮水平(0、75、120和150 kg·hm-2)对春播谷子产量、氮素吸收与利用特征及小米品质的影响。【结果】施氮提高谷子收获穗数、穗粒数和植株的干物质生产能力，增加了氮素由营养器官向籽粒的转运率，促进了干物质及氮素向籽粒的分配，从而提高产量。施氮也提高了小米中铁、锌、钙、镁和硒的含量，其中，施氮75 kg·hm-2时上述元素含量的增幅最大，氮利用率最高。与不施氮相比，施氮75 kg·hm-2时谷子收获穗数、穗粒数、产量、地上部生物量、收获指数、氮素累积总量和氮素转运率增幅最高，增幅分别可达7.5%、23.3%、31.0%、21.2%、8.6%、40.3%和9.2%，小米中铁、锌、钙、镁和硒含量的增幅分别为37.2%、43.6%、56.0%、30.5%和16.9%。过量施氮(150 kg·hm-2)不利于谷子穗粒数和收获指数的提高及氮素由营养器官向籽粒的转运，与施氮量75 kg·hm-2比较，两年氮素转运率分别降低了23.1%和28.2%；氮素施用过量也降低了小米支链淀粉含量，淀粉形成受限，抑制了小米粉最终黏度、回升值和峰谷黏度，影响糊化品质，同时氮肥利用率低至25%左右。谷子地上部氮吸收量与小米中铁、锌、钙、镁和硒含量呈极显著的正相关，但与小米中支链淀粉含量、小米粉的最终黏度和峰谷黏度呈显著的负相关。【结论】施氮量在75—120 kg·hm-2，能促进谷子干物质及氮素向籽粒的分配，实现籽粒产量、小米糊化品质和有益微量元素含量的同步提升。

关键词：谷子施氮量氮素利用产量糊化特性微量元素

广东省耕地利用类型时空演变及其驱动机制研究

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西南农业学报 2024年

作者：熊梦森陆晓俊刘洛谢元贵廖小锋张洪亮华南农业大学资源环境学院贵州科学院

【目的】细化耕地利用类型，探究耕地利用类型时空演变规律及其驱动机制，为国家优化耕地资源利用，保障粮食安全提供参考依据。【方法】结合耕地利用状态，将广东省耕地利用分为水田、旱地和撂荒地3种类型，采用土地利用动态度、标准... 详细信息

【目的】细化耕地利用类型，探究耕地利用类型时空演变规律及其驱动机制，为国家优化耕地资源利用，保障粮食安全提供参考依据。【方法】结合耕地利用状态，将广东省耕地利用分为水田、旱地和撂荒地3种类型，采用土地利用动态度、标准椭圆差模型、地理探测器等多种方法，从时间、空间、结构3个角度研究广东省长时序耕地利用类型的时空变化，探讨其时空演变规律及其背后驱动机制，明晰不同耕地利用类型的变化特征。【结果】①广东省近30年耕地利用类型在时空变化和内部结构发生显著变化，水田、旱地、撂荒地分布具有空间集聚特点，主要集中在耕地分布广泛但经济欠发达的粤西雷州半岛丘陵台、粤西南丘陵以及粤中南丘陵等部分地区。耕地重心呈现 “U字型”的移动轨迹，整体向西南方向移动；②旱地转水田和旱地转撂荒地是最显著的变化特征，这些变化普遍聚集在耕地分布广泛但经济欠发达的广东省西南丘陵和雷州半岛丘陵台地区。③广东省耕地利用类型面积变化是基于自然环境，受社会、经济、农业发展等因素影响的结果。农业化肥施用量、农药使用量、第一产业劳动力是3种耕地利用类型面积变化的主要驱动因子。农业生产总值、人均农业生产总值、第一产业增加值、人均耕地面积、粮食产量、农业机械总动力等经济和农业因素对水田、旱地、撂荒地面积变化的驱动力是逐年上升的。【结论】广东省水田、旱地和撂荒地在时空分布、地类转换及驱动机制形成不同的演变格局，应基于耕地利用类型分异格局展开耕地资源利用的优化重构。

关键词：耕地利用耕地类型时空演变驱动机制

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赤红壤和石灰土四种绿肥根际磷转化过程

生态学杂志 2024年

作者：彭松祝晓慧黄焯芹阮文亮陆星林东教邓兰生梁翠月田江田纪辉华南农业大学资源环境学院农业农村部华南热带农业环境重点实验室

明确典型退化土壤中不同绿肥根际磷转化特征，为充分利用绿肥生物学潜力活化土壤磷素提供科学依据。以赤红壤和石灰土为供试土壤，通过盆栽试验研究了种植肥田萝卜（LB）、紫花苕子（ZHS）、山蚂蝗（SMH）和柱花草（ZHC）对根际土壤pH... 详细信息

明确典型退化土壤中不同绿肥根际磷转化特征，为充分利用绿肥生物学潜力活化土壤磷素提供科学依据。以赤红壤和石灰土为供试土壤，通过盆栽试验研究了种植肥田萝卜（LB）、紫花苕子（ZHS）、山蚂蝗（SMH）和柱花草（ZHC）对根际土壤pH、酸性磷酸酶活性和土壤磷组分的影响。在两种供试土壤中，肥田萝卜的生物量、磷浓度和磷肥利用效率均显著高于其他绿肥。除柱花草外，种植绿肥均不同程度提高了两种土壤pH和酸性磷酸酶活性；赤红壤种植4种绿肥均显著消耗了总无机磷、活性无机磷、中等活性无机磷、稳定态无机磷和残留态磷；石灰土种植绿肥（山蚂蝗除外）显著消耗了土壤总有机磷。随机森林分析表明，赤红壤稳定态无机磷、活性无机磷、中等活性无机磷和活性有机磷对绿肥磷吸收有显著影响；石灰土中等活性无机磷、稳定态有机磷、稳定态无机磷和酸性磷酸酶对绿肥磷吸收有显著影响。在赤红壤中，不同绿肥倾向于利用土壤中各种形态的无机磷；在石灰土中，酸性磷酸酶促进了土壤有机磷的周转，从而促进了绿肥对磷的吸收。肥田萝卜和紫花苕子在两种土壤中均具有较高的磷活化潜力，可以作为华南地区典型退化土壤改良的优良绿肥品种。

关键词：绿肥植物土壤磷组分赤红壤石灰土磷利用效率