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黑土与潮土铁氧化物结合态有机碳对长期秸秆还田的响应

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中国农业科学 2024年第19期 3823-3834页

作者：孙悦任科宇邹洪琴高洪军张水清李德近李冰洁廖楚芊段英华徐明岗中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室吉林省农业科学院农业资源与环境研究所河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所南京林业大学生态与环境学院山西农业大学生态环境产业技术研究院

【目的】旨在探究不同旱地土壤中不同类型铁氧化物结合态有机碳含量和性质的差异及其对长期秸秆还田的响应。【方法】基于1990年开始位于我国吉林公主岭和河南郑州的黑土和潮土长期定位施肥试验，选择长期定位试验中的不施肥对照（CK）... 详细信息

【目的】旨在探究不同旱地土壤中不同类型铁氧化物结合态有机碳含量和性质的差异及其对长期秸秆还田的响应。【方法】基于1990年开始位于我国吉林公主岭和河南郑州的黑土和潮土长期定位施肥试验，选择长期定位试验中的不施肥对照（CK）、单施化肥（NPK）和化肥+秸秆还田（NPKS）3个处理进行。通过连续浸提法获取土壤中络合铁(FePP)、非晶型铁氧化物(FeHH)及晶型铁氧化物(FeDH)，探究不同形态铁氧化物及其结合态有机碳的含量差异；结合紫外可见光谱分析，探究铁氧化物结合态有机碳的性质差异。【结果】与CK及NPK处理相比，NPKS处理下黑土有机碳含量显著提高了18.1%和14.9%，潮土有机碳含量显著提高了46.1%和13.3%。两种土壤中FePP含量均低于FeHH及FeDH含量，但络合铁结合态有机碳(OCPP)含量明显高于非晶型铁氧化物结合态有机碳(OCHH)及晶型铁氧化物结合态有机碳(OCDH)含量，可占总铁氧化物结合态有机碳含量的71.4%—93.2%，说明OCPP是铁氧化物结合有机碳的主要存在形态。与NPK相比，NPKS处理黑土中FePP含量显著降低了65.6%,FeHH含量显著降低了17.8%,FeDH含量没有显著变化；潮土中FePP含量显著增加了15.9%,FeHH含量没有显著变化，FeDH含量显著提高了24.6%。NPKS较NPK处理显著降低了黑土中总铁氧化物结合有机碳的含量，其中OCPP降低了11.3%,OCDH增加了53.7%,OCHH没有显著变化，而对潮土中总铁氧化物结合有机碳含量没有显著影响。进一步对每克铁氧化物结合有机碳含量的分析发现，与NPK相比，NPKS处理显著增加了黑土中3种铁氧化物结合有机碳的能力，而对潮土中结合有机碳的能力没有显著影响。FePP主要与疏水性较强、芳香性较弱的大分子有机碳结合，FeHH主要与疏水性、芳香性均较强的小分子有机碳结合，而FeDH主要与一些疏水性及芳香性均较差的大分子化合物结合。【结论】与单施化肥相比，长期秸秆还田后黑土和潮土中晶型和非晶型铁氧化物结合有机碳的含量均显著增加，而络合铁结合有机碳在黑土中显著降低，在潮土中无变化。这是秸秆还田后土壤有机碳水平提升且在土壤类型中存在差异的重要机制之一。

关键词：长期秸秆还田土壤有机碳有机碳性质铁氧化物

辽宁地区小豆野生种及其近缘种的调查收集与豆象抗性鉴定

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植物遗传资源学报 2024年

作者：胡亮亮黄宇宁薛仁风陈天晓曹榕王素华葛维德王丽侠程须珍陈红霖中国农业科学院作物科学研究所辽宁省农业科学院作物研究所

小豆野生种及其近缘种作为关键的遗传资源，具有极强的抗病虫能力和耐逆性，在育种中具有重要的利用价值。然而，伴随着城市化进程的加快以及人类活动的影响，小豆野生资源面临严峻挑战，濒临灭绝，因此需强化对野生资源的系统考察、抢... 详细信息

小豆野生种及其近缘种作为关键的遗传资源，具有极强的抗病虫能力和耐逆性，在育种中具有重要的利用价值。然而，伴随着城市化进程的加快以及人类活动的影响，小豆野生资源面临严峻挑战，濒临灭绝，因此需强化对野生资源的系统考察、抢救性收集及鉴定工作。辽宁地区拥有丰富的小豆野生种及其近缘种，但其种群数量、分布情况及资源特性等尚不明晰。本研究于辽宁省14个市的36个区（县）开展了小豆野生种及其近缘种的调查和收集工作，总计收集到262份样本。调查结果表明，小豆野生种主要分布于辽中和辽东地区，尤其是在辽东沿海区域；而野生近缘种则主要分布于辽西地区。此外，我们还针对收集的小豆野生种进行了豆象抗性鉴定，筛选出2份高抗豆象和1份抗豆象的小豆野生种。本研究结果为我国小豆野生种及其近缘种的珍稀濒危资源保护和利用提供了重要依据，同时为小豆抗豆象育种提供了珍贵的种质资源。

关键词：小豆野生种及其近缘种种质资源调查与收集豆象抗性鉴定

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低磷有机肥对土壤磷淋失及空心菜产量的影响

土壤通报 2024年第4期55卷 992-999页

作者：刘新红黑若楠姚怡罗佳马艳江苏省农业科学院农业资源与环境研究所国家农业环境六合观测实验站江苏省南京210014

【目的】有机肥减磷对于调控菜地土壤磷素的淋溶风险具有重要意义,然而其阻控磷淋失和稳定蔬菜产量的潜力还不清楚。【方法】以不施肥和菜地常用高磷含量有机肥(TP 2.03%,HP)为对照,设置总磷含量为1.75%(MHP)、1.32%(MP)和1.06%(LP)3种... 详细信息

【目的】有机肥减磷对于调控菜地土壤磷素的淋溶风险具有重要意义,然而其阻控磷淋失和稳定蔬菜产量的潜力还不清楚。【方法】以不施肥和菜地常用高磷含量有机肥(TP 2.03%,HP)为对照,设置总磷含量为1.75%(MHP)、1.32%(MP)和1.06%(LP)3种低磷有机肥处理,进行空心菜设施栽培试验,考察不同处理对于土壤磷素淋溶、土壤磷含量及蔬菜产量的影响。【结果】空心菜生育前期(第一、二茬)是磷素淋失的关键时期,相比HP处理,低磷有机肥(MHP、MP、LP)处理土壤磷淋失强度第一茬分别降低4%、21%和31%(P<0.05),第二茬分别显著降低24%、34%和45%;土壤总磷含量第一茬分别下降6.8%、21.2%和19.2%(P<0.05),土壤有效磷含量分别下降0%、21.6%和20.0%(P<0.05);空心菜产量不显著降低,第一茬MP和LP处理植株磷含量显著降低。表观分析表明,低磷有机肥处理显著降低了有机肥磷在土壤中的遗存。以土壤总磷和淋溶水总磷浓度进行分段回归分析显示,本实验背景土壤磷淋失阈值为土壤总磷1.19 g kg^(-1)。【结论】低磷有机肥可以有效降低土壤磷淋失强度,显著降低土壤磷遗存,不显著降低蔬菜产量。以实验区土壤为参照,建议在土壤磷高于1.19 g kg^(-1)的土壤中使用磷含量小于1.75%的有机肥,在低于此值的土壤中使用磷含量大于等于1.75%的有机肥。

关键词：有机肥减磷淋溶空心菜产量

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紫花苜蓿MsBBX20基因克隆及耐盐功能分析

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草业学报 2024年第10期33卷 55-73页

作者：周昕越蒋庆雪贾会丽马琳樊璐王学敏中国农业科学院北京畜牧兽医研究所北京100193 山西农业大学草业学院山西太原030032

BBX家族转录因子参与光形态建成、成花生理、避荫反应、种子生长发育、激素信号转导及对逆境胁迫的响应等植物重要生长发育过程。紫花苜蓿是耐盐性较强的牧草饲料作物,其品质优良,有“牧草之王”的美誉。发掘并探索紫花苜蓿MsBBX20基因... 详细信息

BBX家族转录因子参与光形态建成、成花生理、避荫反应、种子生长发育、激素信号转导及对逆境胁迫的响应等植物重要生长发育过程。紫花苜蓿是耐盐性较强的牧草饲料作物,其品质优良,有“牧草之王”的美誉。发掘并探索紫花苜蓿MsBBX20基因响应非生物胁迫的分子机理,有助于揭示紫花苜蓿抗逆生物学基础,为紫花苜蓿抗逆分子育种提供新的基因资源。通过RT-PCR、3'/5'RACE PCR技术克隆得到MsBBX20基因cDNA序列,生物信息学分析发现其CDS全长834 bp,编码278个氨基酸,该基因编码的蛋白质为锌指结构蛋白家族成员。利用qRTPCR技术分析MsBBX20在紫花苜蓿不同组织和不同非生物胁迫下的表达模式。通过基因枪轰击技术,在洋葱表皮瞬时表达MsBBX20进行亚细胞定位。克隆得到大小为1737 bp的MsBBX20启动子序列并分析了顺式作用元件,该启动子可驱动GUS报告基因在烟草的叶、茎和根中高效表达。将MsBBX20启动子序列与包含GUS基因的pCAMBIA-1301载体连接,瞬时转化烟草并通过组织化学染色对不同组织进行GUS活性分析。构建pCAMBIA3301-MsBBX20植物超表达载体,通过农杆菌介导的方法遗传转化野生型拟南芥,获得超表达MsBBX20的拟南芥株系。用不同浓度盐溶液(150、200和300 mmol·L^(-1)NaCl)处理拟南芥转基因株系并分析其MDA含量和抗氧化酶活性。进化分析表明紫花苜蓿MsBBX20蛋白与红三叶TpBBX20的亲缘关系最近。MsBBX20蛋白定位于细胞核。MsBBX20基因在花中表达量最高,且MsBBX20可以响应干旱、盐、冷、脱落酸、赤霉素、光照等多种非生物胁迫。遗传转化获得MsBBX20过表达拟南芥株系,并选择3个高表达阳性株系进行功能验证。在不同浓度NaCl处理条件下,过量表达MsBBX20的拟南芥株系的丙二醛(MDA)含量显著低于对照,而超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性均显著高于对照。克隆获得紫花苜蓿锌指蛋白转录因子基因MsBBX20,该基因在花中表达量最高,能够响应多种非生物逆境胁迫和外源激素处理,表明MsBBX20可能参与紫花苜蓿的多个逆境响应过程。进一步的研究证明MsBBX20可能通过调节植物的抗氧化酶系统,缓解逆境造成的植物细胞氧化损伤,提高转基因拟南芥对盐胁迫的抗性,进而增强植株的耐盐性。

关键词：紫花苜蓿 MsBBX20 基因克隆耐盐性功能分析

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不同比例硫酸铵替代尿素对玉米根际土壤环境及微生物群落的影响

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环境科学 2024年第6期45卷 3584-3594页

作者：张延慧刘宇韩莹董馨宇郭探文闫秋艳闫双堆山西农业大学资源环境学院太谷030801 山西农业大学小麦研究所临汾041000 山西农业大学农业资源与环境国家级实验教学示范中心太谷030801

为了探究工业副产物硫酸铵以不同比例替代尿素做为氮肥施入土壤后对土壤养分以及微生物群落的影响,进行了盆栽玉米试验.试验采用完全随机设计方法,共设置5个处理:CK(不施肥)、U_(10)S_(0)(100%尿素)、U_(8)S_(2)(80%尿素+20%硫酸铵)、U_... 详细信息

为了探究工业副产物硫酸铵以不同比例替代尿素做为氮肥施入土壤后对土壤养分以及微生物群落的影响,进行了盆栽玉米试验.试验采用完全随机设计方法,共设置5个处理:CK(不施肥)、U_(10)S_(0)(100%尿素)、U_(8)S_(2)(80%尿素+20%硫酸铵)、U_(6)S_(4)(60%尿素+40%硫酸铵)和U_(0)S_(10)(100%硫酸铵).应用常规方法进行土壤基本理化性质以及玉米植株干重的测定,通过Illumina Nova Seq平台进行微生物测序.结果表明:①在玉米的各个生育期,施肥处理土壤p H(7.85~8.15)与CK(8.1~8.21)相比都有所下降,并且随着硫酸铵比例的增加p H呈不断下降的趋势;②在玉米各生育期土壤碱解氮含量随着硫酸铵比例的增加呈逐渐增加的趋势,U_(0)S_(10)处理比CK和U_(10)S_(0)处理分别提高了30.56%~63.68%和13.22%~38.43%;有机碳含量变化趋势为:U_(8)S_(2)>U_(6)S_(4)>U_(0)S_(10),但除苗期以外其他生育期添加硫酸铵的处理都仍高于U_(10)S_(0)处理;③所有的施肥处理蛋白酶活性都高于对照,并且随着玉米的不断生长和硫酸铵比例的增加蛋白酶活性逐渐增强,U_(0)S_(10)处理在玉米各生育期都高于U_(10)S_(0)处理,提高了10.54%~100%;各施肥处理土壤蔗糖酶活性范围为0.04~0.24 mg·(g·24 h)^(-1),并在所有生育期U_(0)S_(10)处理都显著高于U_(10)S_(0)和CK处理,分别提高了20.32%~99.16%、24.31%~79.33%;④所有施肥处理的玉米根际细菌和真菌物种丰富度都低于CK处理,U_(10)S_(0)处理仅低于CK,硫酸铵替代尿素的3个处理细菌群落物种多样性趋势为:U_(8)S_(2)>U_(0)S_(10)>U_(6)S_(4),真菌为:U_(6)S_(4)>U_(8)S_(2)>U_(0)S_(10);⑤U_(0)S_(10)和U_(10)S_(0)处理玉米植株干重最大,分别比CK处理提高了39.47%和36.16%,U_(0)S_(10)处理高于U_(10)S_(0)处理但差异不显著;Pearson模型表明相关环境变量对土壤根际真菌和细菌物种丰富度和多样性有一定影响,其中p H值和土壤碱解氮含量是影响微生物物种多样性的最主要因素.综上,在石灰性褐土的玉米种植中,以一定比例硫酸铵替代尿素比单施尿素更能提高土壤养分,在一定程度上影响了玉米生长及根际微生物群落,并且有更大的产出.

关键词：硫酸铵 pH 碳氮养分土壤酶活性根际微生物

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农户绿色生产技术采纳行为及其产出绩效

农林经济管理学报 2024年

作者：张康洁尹彦舒张英楠中国农业科学院农业资源与农业区划研究所天津农学院经济管理学院中国农业科学院农产品加工研究所

基于黄河流域河南、山东、山西三省778份小麦种植户实地调查数据，运用Multivarite Probit模型和倾向得分匹配法探究影响小麦种植户绿色生产技术采纳行为的动力因素及其采纳行为的产出绩效。结果表明：小麦种植户对各绿色生产技术的采... 详细信息

基于黄河流域河南、山东、山西三省778份小麦种植户实地调查数据，运用Multivarite Probit模型和倾向得分匹配法探究影响小麦种植户绿色生产技术采纳行为的动力因素及其采纳行为的产出绩效。结果表明：小麦种植户对各绿色生产技术的采纳行为偏好不同，由高至低依次为低毒生物农药、有机肥、测土配方施肥、病虫害物理防控技术；参加农业技术培训、小麦价格波动、小麦价格满意度、农业社会化服务、农田基础设施建设、耕地质量满意度及农田生物多样性对小麦种植户采纳不同绿色生产技术具有显著的差异化影响；相比未实施绿色生产技术采纳行为，实施采纳行为有助于提高小麦单产和销售价格，但对单产的促进作用更明显。基于此，建议从加强农业技术培训、培育壮大粮食专业合作社、完善小麦市场体系、推广农业社会化服务、实施绿色农田建设以及强化自身土地质量状况等方面促进小麦绿色生产。

关键词：绿色生产技术农业社会化服务动力因素产出绩效

科技进步对马铃薯单产的影响：全要素生产率视角

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中国农业资源与区划 2024年

作者：王澳雪高明杰罗其友李国景北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室中国农业科学院农业资源与农业区划研究所

[目的]开展科技进步对马铃薯单产的影响，为提升单产水平提供路径借鉴。[方法]使用2011—2021年16个主产省份的马铃薯成本收益数据，运用索洛余值法测算广义科技进步对马铃薯单产的贡献，运用DEA-Malmquist指数测度马铃薯全要素生产率... 详细信息

[目的]开展科技进步对马铃薯单产的影响，为提升单产水平提供路径借鉴。[方法]使用2011—2021年16个主产省份的马铃薯成本收益数据，运用索洛余值法测算广义科技进步对马铃薯单产的贡献，运用DEA-Malmquist指数测度马铃薯全要素生产率及其变化来源构成。[结果]（1）2021年广义的技术进步对马铃薯单产的贡献份额为59.25%，处于较高水平。（2）2011—2021年我国马铃薯全要素生产率呈现持续下降而后恢复上升并保持稳定的特征。其中，2011—2012年降幅最大，源于技术进步贡献率下降；2020—2021年的上升源于技术进步和技术效率的双驱动。（3）五大产区分析显示，南部产区全要素生产率整体上呈现年均上升态势，年均涨幅2.1%，主要源于技术进步；其余四个产区呈现年均下降态势，其中西南产区年均降幅最大，为2.9%，技术进步的下降起到决定作用；技术进步和技术效率变化对东北产区下降都有作用，但仍以技术进步变化影响为主。（4）2011—2021年16个主产省份中马铃薯全要素生产率年均出现涨幅的省份有6个，按排名分别为新疆、四川、宁夏、湖北、黑龙江、山西，但增长来源不同，新疆和黑龙江以纯技术效率贡献为主，四川和山西以规模效率贡献为主，技术进步变化主导宁夏和湖北全要素生产率的上升；其余11个主产省份全要素生产率年均变化均出现不同程度下降，下降来源存在差异，华北产区的河北和山东、西南产区的贵州和云南、西北产区的甘肃和青海马铃薯全要素生产率下降主要源于技术进步，重庆和陕西则是受到技术进步和技术效率的双重拖累。[结论]加大优质脱毒种薯的研发和推广力度，推广机械化种植技术，走规模化、集约化道路，精准控药，加快高产技术的研究和提高薯农的技术知识水平。

关键词：马铃薯单产科技进步全要素生产率区域差异

资本禀赋、政策机制对东北地区“旱改水”行为影响研究——基于黑龙江、辽宁两省调研数据

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中国农业资源与区划 2024年第5期45卷 53-63页

作者：张晶王录安中国农业科学院农业信息研究所山西财经大学经济学院

[目的]通过分析资本禀赋、农业政策对东北地区农户“旱改水”行为的影响，从农业支持政策、经济资本、社会资本、文化资本等方面探究农户“旱改水”行为的作用机理。[方法]文章基于布尔迪厄的实践理论建立资本禀赋理论分析框架，利用黑... 详细信息

[目的]通过分析资本禀赋、农业政策对东北地区农户“旱改水”行为的影响，从农业支持政策、经济资本、社会资本、文化资本等方面探究农户“旱改水”行为的作用机理。[方法]文章基于布尔迪厄的实践理论建立资本禀赋理论分析框架，利用黑龙江、辽宁两省639个农户微观调研数据，采用Logit模型实证分析东北地区农户“旱改水”行为的影响因素。[结果]（1）预期稻谷最低收购价水平提高，农户继续改种水稻意愿增加，说明农业支持政策与“旱改水”意愿正相关。（2）农户收入水平、耕地面积、水田面积对用户“旱改水”意愿具有负向影响，表明经济资本与农户改种水田的意愿负相关。（3）加入合作社、亲戚朋友和邻里信任程度均对农户继续改种水田产生显著正向作用，表明社会资本与农户“旱改水”行为正相关。文化资本的影响并不显著。（4）农户年龄越大、具有外出务工经历其继续改种水稻意愿较低。[结论]加强和完善农业政策支持，打通“地、技、利、义”等关键要素，引导农户合理调整种植结构，保障国家粮食安全。

关键词： “旱改水” 资本禀赋农业支持政策影响机理 Logit模型

来源：博看期刊

藏北高寒天然草地常见牧草营养品质影响因素分析

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草地学报 2024年

作者：张新永李少伟刘增辉陈林耀武建双中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所中国科学院地理科学与资源研究所

为探究草地管理方式、土壤养分、气候条件、群落结构对不同功能群植物营养品质的相对影响，2020年夏在藏北羌塘地区的高寒草原与荒漠草原选取样地进行植物和土壤采样。结果表明：（1）高寒草原区牧草粗蛋白含量显著高于荒漠草原区，而... 详细信息

为探究草地管理方式、土壤养分、气候条件、群落结构对不同功能群植物营养品质的相对影响，2020年夏在藏北羌塘地区的高寒草原与荒漠草原选取样地进行植物和土壤采样。结果表明：（1）高寒草原区牧草粗蛋白含量显著高于荒漠草原区，而粗脂肪含量显著低于荒漠草原区（P所述，藏北高寒草地常见牧草营养品质主要受气候条件、土壤养分和草地管理方式的多重调控。因此，建议未来通过优化草地管理、调控土壤养分有效性来改善藏北天然高寒草地常见牧草的营养品质。

关键词：草地管理牧草品质气候梯度土壤养分植物多样性植物功能群