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施用生物炭对中国农田土壤有机碳含量的影响--基于Meta分析

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土壤通报 2024年第2期55卷 532-542页

作者：张楠海叶旭刘高祥崔楠张梦洁王强牛军凯贾志宽任小龙张鹏西北农林科技大学农学院陕西杨凌712100 农业农村部西北黄土高原作物生理生态与耕作重点实验室陕西杨凌712100 西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院陕西杨凌712100 甘肃农业大学农学院甘肃兰州730070 青海大学农牧学院青海西宁810016

探明不同生产条件下施加生物炭对中国农田土壤有机碳含量的影响,以期为科学施用生物炭和提高农田土壤碳库储量提供理论参考。研究基于已公开发表的施加生物炭对于我国农田土壤有机碳含量影响的相关文献,以不施加生物炭为对照组,施加生... 详细信息

探明不同生产条件下施加生物炭对中国农田土壤有机碳含量的影响,以期为科学施用生物炭和提高农田土壤碳库储量提供理论参考。研究基于已公开发表的施加生物炭对于我国农田土壤有机碳含量影响的相关文献,以不施加生物炭为对照组,施加生物炭为试验组,使用Meta分析方法定量整合分析了不同自然条件、土壤性质、农田管理措施等因素下生物炭施用对农田土壤有机碳含量的影响。研究表明,施加生物炭显著提高了农田土壤有机碳含量(P 10时平均可显著提高49.20%(P 10的生物炭对农田土壤的固碳效果最佳。

关键词：生物炭土壤有机碳农田土壤 Meta分析

氮肥深施对旱作覆膜农田玉米养分利用及产量的影响

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玉米科学 2024年第7期32卷 83-91页

作者：郭世乾崔增团高飞田仲红任亮奇郑杰张鹏甘肃省耕地质量建设保护总站兰州730020 西北农林科技大学农学院陕西杨凌712100 农业农村部西北黄土高原作物生理生态与耕作重点实验室陕西杨凌712100

以春玉米为供试作物,在双垄沟覆膜种植基础上设置5(D5)、15(D15)和25 cm(D25)3个氮肥施用深度,以表面撒施为对照(D0),分析不同氮肥施用深度对玉米植株生长、养分利用及产量的影响,阐明不同氮肥施用深度对旱作覆膜农田玉米肥料利用的影... 详细信息

以春玉米为供试作物,在双垄沟覆膜种植基础上设置5(D5)、15(D15)和25 cm(D25)3个氮肥施用深度,以表面撒施为对照(D0),分析不同氮肥施用深度对玉米植株生长、养分利用及产量的影响,阐明不同氮肥施用深度对旱作覆膜农田玉米肥料利用的影响。结果表明,随着施肥深度的增加,玉米株高和植株干物质积累量逐渐增大,其中子粒、茎秆、叶干物质积累量均以D25处理最高;各处理玉米植株各器官养分含量均表现为D25>D15>D5>D0;各施肥深度处理间D25较D5处理可显著提高肥料利用效率和农学利用效率,进而促进玉米增产。因此,在西北旱作区,氮肥深施至25 cm能够更好地促进玉米养分吸收和利用,可作为改善覆膜旱作农田肥料利用效率有效措施之一。

关键词：玉米氮肥深施覆膜农田干物质分配肥料利用率

旱作农田覆膜和秸秆碳投入对土壤团聚特性及作物产量的影响

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土壤学报 2024年第1期61卷 272-284页

作者：王钰皓庞津雯卫婷高飞刘恩科贾志宽张鹏西北农林科技大学农学院陕西杨凌712100 农业农村部西北黄土高原作物生理生态与耕作重点实验室陕西杨凌712100 甘肃省耕地质量建设保护总站兰州730020 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081

研究秸秆还田形式对旱作覆膜农田土壤团聚特性、有机碳含量及玉米产量的影响,为优化覆膜耕作措施,实现旱作覆膜农田可持续性生产提供理论依据。以长期定位旱作玉米覆膜农田(始于2012年)为研究对象,设置双垄沟覆膜(P)和传统平作(T),分别... 详细信息

研究秸秆还田形式对旱作覆膜农田土壤团聚特性、有机碳含量及玉米产量的影响,为优化覆膜耕作措施,实现旱作覆膜农田可持续性生产提供理论依据。以长期定位旱作玉米覆膜农田(始于2012年)为研究对象,设置双垄沟覆膜(P)和传统平作(T),分别施加秸秆(S)和生物质炭(C),以不还田为对照(N),共形成6个处理:覆膜秸秆还田(PS)、覆膜生物质炭还田(PC)、覆膜不还田(PN)、平作秸秆还田(TS)、平作生物质炭还田(TC)和平作不还田(TN)。测定土壤团聚体组成及团聚体有机碳含量,并分析了双垄沟覆膜和不同秸秆碳投入对土壤有机碳含量、团聚体稳定性及玉米产量的影响。研究结果表明,各秸秆还田处理较不还田处理均可显著(P0.25mm团聚体含量平均显著(P作物产量,其中,双垄沟覆膜与生物质炭还田的耦合效应对改善农田土壤质量及地力提升有积极作用。

关键词：双垄沟覆膜土壤团聚特性有机碳玉米产量秸秆碳投入

黄土高原春玉米氮肥生产力对不同耕作措施的响应:Meta分析

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中国生态农业学报（中英文） 2024年第5期32卷 755-765页

作者：陈亚飞王辉牛彪殷俐娜王仕稳邓西平西北农林科技大学资源环境学院杨凌712100 西北农林科技大学水土保持科学与工程学院/中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室杨凌712100

为明确黄土高原不同耕作措施(覆盖种植、秸秆还田、深松耕和免耕)对春玉米氮肥偏生产力(PFP_(N))的影响,探究不同耕作措施下驱动春玉米PFP_(N)变化的因素,本研究采用Meta分析、回归分析和随机森林相结合的方法,以传统耕作措施(裸地种植... 详细信息

为明确黄土高原不同耕作措施(覆盖种植、秸秆还田、深松耕和免耕)对春玉米氮肥偏生产力(PFP_(N))的影响,探究不同耕作措施下驱动春玉米PFP_(N)变化的因素,本研究采用Meta分析、回归分析和随机森林相结合的方法,以传统耕作措施(裸地种植、无秸秆还田和犁耕)为对照,分析了春玉米PFP_(N)在不同耕作措施下的变化特征。结果表明:与传统耕作措施相比,覆盖、秸秆还田和深松耕分别使春玉米PFP_(N)提高38.8%、10.3%和8.4%,而免耕对春玉米PFP_(N)无显著影响。随机森林模型表明:在覆盖和秸秆还田措施下,年均降雨量和生育期降雨量是影响春玉米PFP_(N)的两个重要因素;在深松耕措施下,年均降雨量和持续时间是影响春玉米PFP_(N)的两个重要因素。亚组与回归分析表明:在年均降雨量≤400 mm、生育期降雨量≤300 mm或年均温度耕作措施可以进一步提高春玉米PFP_(N),促进旱区作物可持续生产目标的实现。本研究可为提高黄土高原春玉米PFP_(N)以及制定区域可持续发展的农业生产策略提供参考。

关键词：氮肥生产力耕作措施黄土高原春玉米 Meta分析

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黄土高原区草粮(油)翻耕轮作的土壤水分及作物产量效应

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农业工程学报 2012年第24期28卷 129-137页

作者：韩丽娜丁静韩清芳丁瑞霞聂俊峰贾志宽李文静西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院/农业部西北黄土高原作物生理生态与耕作重点实验室杨凌712100 西北农林科技大学农学院杨凌712100

为了评价苜蓿翻耕后进行不同轮作模式的水分适应性和经济效益,提出黄土高原区生态效益和经济效应较好的草田轮作模式。该文测定了6a生苜蓿草地翻耕后轮作农田和休闲地的土壤水分及作物产量,并进行经济效益分析。结果表明,不同草田轮作... 详细信息

为了评价苜蓿翻耕后进行不同轮作模式的水分适应性和经济效益,提出黄土高原区生态效益和经济效应较好的草田轮作模式。该文测定了6a生苜蓿草地翻耕后轮作农田和休闲地的土壤水分及作物产量,并进行经济效益分析。结果表明,不同草田轮作模式的土壤水分恢复作用存在差异。苜蓿地轮作第2年收获后,以苜蓿-休闲-休闲模式土壤水分状况最好,0～300cm土层土壤水分已接近连作农田水平,且100～340cm土层土壤水分较耕前出现了恢复现象;而苜蓿-冬小麦-冬小麦模式最差,土壤水分恢复层出现在120～320cm土层;6a生苜蓿地翻耕后经过2a轮作,0～500cm土层土壤水分仍未达到连作农田水平。轮作2a冬油菜平均籽粒产量和平均籽粒水分利用效率较连作冬油菜分别增加了34.9%、44.4%(P研究结果为黄土高原苜蓿草地可持续利用,建立稳定的旱地农业生态系统提供了理论依据。

关键词：土壤水分作物粮食黄土高原苜蓿草田轮作产量

氮磷肥配施促进半干旱区沟垄集雨种植谷子节水增产

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农业工程学报 2016年第23期32卷 106-115页

作者：连延浩王天露张旭东贾志宽刘启韩清芳西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院杨凌712100 农业部西北黄土高原作物生理生态与耕作重点实验室杨凌712100 西北农林科技大学农学院杨凌712100

沟垄集雨种植是西北旱作农田广泛运用的高效节水栽培模式,为优化施肥配置,进一步提升其增产效能,该研究在沟垄集雨和平作2种种植模式下分别设置不施肥、低量(N 93 kg/hm2+P2O5 48 kg/hm^2)、中量(N 186 kg/hm2+P2O596 kg/hm^2)和高量(N ... 详细信息

沟垄集雨种植是西北旱作农田广泛运用的高效节水栽培模式,为优化施肥配置,进一步提升其增产效能,该研究在沟垄集雨和平作2种种植模式下分别设置不施肥、低量(N 93 kg/hm2+P2O5 48 kg/hm^2)、中量(N 186 kg/hm2+P2O596 kg/hm^2)和高量(N 279 kg/hm^2+P2O5 144 kg/hm^2)共4个施肥量水平,对宁南旱区连续4 a(2012—2015年)施肥梯度处理下谷子产量及水肥利用效率进行了研究。结果表明,沟垄集雨种植较平作可有效降低土壤水分蒸发,谷子全生育期总耗水量减少了18.3~26.8 mm;同一施肥水平下,沟垄集雨种植在2012、2013年(丰水)呈减产趋势,在2014、2015年(平水)显著增产,较平作增加了穗粒数和收获指数,提高了谷子的水肥利用效率。在各降雨年份下,随施肥量的加大,沟垄集雨种植下谷子干物质积累量、产量和水分利用效率均呈增加趋势,当超过中肥后增幅不显著,肥料农学利用效率呈下降趋势,经济收益在中肥下达到最大。综合产量和经济效益分析,中肥是半干旱区谷子沟垄集雨种植模式的适宜施肥量,较平作种植在平水年型下可增产7.6%,水分利用效率和肥料农学利用效率分别提高了14.9%和9.9%。

关键词：土壤水分施肥降雨沟垄集雨产量水肥利用效率谷子半干旱区

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旱地施有机肥对土壤水分和玉米经济效益影响

农业工程学报 2012年第6期28卷 144-149页

作者：王晓娟贾志宽梁连友韩清芳杨保平丁瑞霞崔荣美卫婷西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院杨凌712100 农业部西北黄土高原作物生理生态与耕作重点实验室杨凌712100 西北农林科技大学资源环境学院杨凌712100

为了探明不同有机肥施用量对渭北旱塬土壤水分及玉米经济效益的影响,于2007-2010年在渭北旱塬进行了3个水平的有机肥施用量(7500、15000和22500kg/hm2)配施等量化肥试验,以单施化肥为对照(CK)。结果表明,施肥第4年(2010年),有机肥处理... 详细信息

为了探明不同有机肥施用量对渭北旱塬土壤水分及玉米经济效益的影响,于2007-2010年在渭北旱塬进行了3个水平的有机肥施用量(7500、15000和22500kg/hm2)配施等量化肥试验,以单施化肥为对照(CK)。结果表明,施肥第4年(2010年),有机肥处理可显著提高大喇叭口期土壤贮水量11.49%～21.63%;高量有机肥处理比低量有机肥处理可显著提高大喇叭口期土壤贮水量9.09%。高量有机肥处理200cm土层平均贮水量比对照高4.79%～7.65%(差异显著)。中量有机肥处理施肥第4年可显著提高200cm土层平均贮水量6.50%。施有机肥能显著增加玉米水分利用效率12.37%～37.55%。高、中量有机肥处理的水分利用效率较低量有机肥处理有显著增加。随有机肥施用年限延长,土壤状况不再是影响作物水分利用效率提高的主要因子。该研究表明,中量有机肥处理蓄水保墒增收效应明显。

关键词：土壤,水分,肥料,旱地,水分利用效率,经济效益

条带休闲轮种对坡地水土流失和水分利用效率的影响

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应用生态学报 2012年第8期23卷 2191-2198页

作者：侯贤清李荣韩清芳贾志宽王维严波杨宝平西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院/农业部西北黄土高原作物生理生态与耕作重点实验室陕西杨凌712100

为提高宁南旱区坡耕地土壤保水能力、减少水土流失,于2007—2010年在10°～15°坡耕地上,以传统无条带种植模式为对照,研究条带隔年休闲轮种模式对农田土壤水分动态、水土流失特征和水分利用效率的影响.结果表明:经过4年休闲轮种,条带... 详细信息

为提高宁南旱区坡耕地土壤保水能力、减少水土流失,于2007—2010年在10°～15°坡耕地上,以传统无条带种植模式为对照,研究条带隔年休闲轮种模式对农田土壤水分动态、水土流失特征和水分利用效率的影响.结果表明:经过4年休闲轮种,条带处理比传统无条带种植处理显著增加0～200cm土层土壤含水量4.9%～7.0%;条带轮种比无条带模式有效保蓄雨季休闲期降水,明显改善了作物生育前期的土壤水分状况,条带处理0～200cm土层土壤含水量比对照显著增加5.4%～8.5%.与对照相比,条带休闲轮种处理地表径流减少0.7～***-2,泥沙量减少0.2～***-2,土壤全N损失量减少42.1%～73.3%,作物水分利用效率提高6.1%～24.9%,降水利用效率提高6.3%～15.3%.

关键词：坡耕地条带休闲轮种土壤水分水土流失水分利用效率

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关中地区大蒜临界氮浓度稀释曲线及验证

农业工程学报 2019年第19期35卷 126-133页

作者：牟思维解君罗成刘铁宁杨宝平韩清芳刘晓雪农业部西北黄土高原作物生理生态与耕作重点实验室/西北农林科技大学农学院杨凌712100 教育部农业水土工程重点实验室/西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院杨凌712100 杨凌规划设计院有限公司杨凌712100

过量施氮是关中地区大蒜生产的突出问题。构建针对关中地区主栽大蒜品种的临界氮浓度稀释曲线模型,进行氮素营养诊断和调控,对大蒜减氮稳产十分必要。基于2 a的大田试验,选用关中地区2个代表性主栽大蒜品种(苍山和改良蒜),设置施氮水平0... 详细信息

过量施氮是关中地区大蒜生产的突出问题。构建针对关中地区主栽大蒜品种的临界氮浓度稀释曲线模型,进行氮素营养诊断和调控,对大蒜减氮稳产十分必要。基于2 a的大田试验,选用关中地区2个代表性主栽大蒜品种(苍山和改良蒜),设置施氮水平0(N0)、60(N60)、120(N120)、180(N180)、240(N240)、300(N300)kg/hm^2(基追比4:4:2),分析不同施氮水平对地上部干物质和植株氮浓度的影响,分别构建了2个品种大蒜的临界氮浓度稀释曲线模型。结果表明:关中大蒜地上部临界氮浓度与最大干物质符合幂函数关系。使用基于临界氮浓度稀释曲线模型构建的氮营养指数模型对各处理氮素营养状况进行诊断,N240处理的氮营养指数接近于1,且可以获得最大的地上部干物质和相对产量。同时,氮营养指数与相对地上部干物质、相对产量的相关性均达到极显著水平。因此,240 kg/hm2可以作为关中地区大蒜施氮量的重要参考,该研究构建的大蒜临界氮浓度稀释曲线模型和氮营养指数模型对于大蒜的氮素营养诊断和精确施氮具有重要的意义。

关键词：肥氮品种大蒜关中地区临界值稀释曲线