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薯麦轮作体系钾肥全部施于薯季提高甘薯和周年产量

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植物营养与肥料学报 2018年第4期24卷 935-946页

作者：宁运旺张辉许仙菊马洪波张永春江苏省农业科学院农业资源与环境研究所/农业部江苏耕地保育科学观测实验站南京210014

【目的】薯麦轮作是我国甘薯种植的主要模式,施钾对甘薯、小麦都有较好的增产效果。本文研究了薯麦轮作中钾肥最佳运筹方案,以便更好地发挥钾肥效益。【方法】在江苏省农业科学院位于南京的六合基地连续进行了三年田间定位试验,在周年... 详细信息

【目的】薯麦轮作是我国甘薯种植的主要模式,施钾对甘薯、小麦都有较好的增产效果。本文研究了薯麦轮作中钾肥最佳运筹方案,以便更好地发挥钾肥效益。【方法】在江苏省农业科学院位于南京的六合基地连续进行了三年田间定位试验,在周年钾肥投入总量K_2O 270 kg/hm^2的前提下,设置5个甘薯(S)/小麦(W)钾肥分配量处理,分别为S0W270、S90W180、S135W135、S180W90、S270W0,重复三次。调查了产量、产量组成和生物量分配,测定了吸钾量、钾生理效率和钾表观平衡。【结果】钾肥分配量显著影响甘薯的块根产量、单株薯数、单个薯重、冠根比、吸钾量和钾生理效率,而对小麦产量、有效穗数、穗粒数、千粒重、草谷比、吸钾量、钾收获指数和钾生理效率均无显著影响。甘薯产量和周年产量均以钾肥全部施于薯季的S270W0处理最高,全部分配于麦季的S0W270处理次之,S270W0的甘薯产量和周年产量比薯麦两季分配的S90W180、S135W135、S180W90处理提高20.7%~24.5%(P0.05)和8.2%~11.0%(P>0.05)。S270W0处理的单株薯数和单个薯重分别比钾肥施两季的处理高5.2%~10.4%和8.5%~30.6%(P0.05)。甘薯吸钾量平均为K_2O 228.0 kg/hm^2,是小麦的2.3倍;钾收获指数平均为0.55,是小麦的5.5倍。薯蔓中储存的钾占甘薯吸钾量的46.6%,薯蔓还田可满足小麦对钾的需求;麦秸中贮存的钾占小麦吸钾量的91.0%,麦秸还田只能满足甘薯吸钾量的39.5%。本研究施钾量下,秸秆不还田,甘薯和小麦年均携出土壤的钾达K_2O 327.9 kg/hm^2,年末土壤速效钾呈快速下降,三个轮作周期后土壤速效钾降低49.2%;秸秆和薯蔓完全还田条件下,薯麦轮作施钾量为K_2O 134.3 kg/hm^2时即可保持土壤钾素平衡。【结论】薯麦轮作中,以钾肥单施于甘薯上,可显著增加单株薯数和单个薯重,增加甘薯产量和周年产量。全部钾肥施于甘薯上,薯蔓还田可以满足小麦的钾素营养。麦秸和薯蔓完全还田条件下,可适当减少钾肥的投入,年施K_2O 134.3 kg/hm^2时即可保持钾素平衡。供试地区土壤和管理条件下,钾肥的管理模式建议为"秸秆还田+适宜施钾量+钾肥全部施于薯季"。

关键词：甘薯小麦轮作钾肥运筹

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稻田土壤古菌群落组成对秸秆还田的响应

农业环境科学学报 2019年第2期38卷 374-382页

作者：王宁赵亚慧艾玉春张永春汪吉东于建光江苏省农业科学院农业资源与环境研究所南京210014 农业部江苏耕地保育科学观测实验站南京210014

为探讨秸秆还田下稻田土壤古菌群落的演替规律及其驱动因子,本研究开展室内稻田土壤淹水培养试验,利用高通量测序技术,研究了淹水培养第0、15、30 d和60 d时不同量小麦秸秆(0、1%、2%和5%)施用下两种类型的稻田土壤(高砂土和黄泥土)古... 详细信息

为探讨秸秆还田下稻田土壤古菌群落的演替规律及其驱动因子,本研究开展室内稻田土壤淹水培养试验,利用高通量测序技术,研究了淹水培养第0、15、30 d和60 d时不同量小麦秸秆(0、1%、2%和5%)施用下两种类型的稻田土壤(高砂土和黄泥土)古菌群落组成的动态变化及其影响因子。结果表明:秸秆还田导致土壤pH显著降低,而土壤电导率(EC)、总碳(TC)、总氮(TN)、碳氮比(C/N)以及土壤孔隙水中溶解性有机碳(DOC)、还原性亚铁[Fe(Ⅱ)]和总铁(Fe)含量显著增加,并且当秸秆还田量为5%时,上述土壤指标改变量最大。基于高通量测序技术发现,两种类型稻田土壤的优势古菌均为奇古菌门(Thanumarchaeota)。在淹水培养的0～30 d,秸秆还田对奇古菌门的相对丰度没有显著影响,维持在97%～98%;然而,在培养的第60 d,与未施用秸秆相比,秸秆施用下两种类型稻田土壤中奇古菌门的相对丰度显著降低(P<0.05),并且随着秸秆施用量的增加,奇古菌门丰度的降低程度越大。主成分分析(PCA)结果显示两种不同类型土壤的古菌群落存在着显著差异(P<0.05),表明土壤类型是土壤古菌群落结构的重要影响因子。与未施用秸秆的土壤相比,5%秸秆施用显著改变了高砂土古菌群落结构,而1%秸秆施用显著改变了黄泥土壤古菌群落结构。进一步对不同量秸秆施用下土壤古菌群落结构的分析发现,秸秆施用量为5%时高砂土壤古菌群落显著不同于秸秆施用量为1%和2%的土壤,而1%和2%秸秆施用量之间并无显著差异;而对黄泥土,仅秸秆施用量为1%和2%时古菌群落存在着显著差异。为了进一步探究土壤古菌群落迁移的驱动因子,冗余分析(RDA)发现,pH和C/N比是秸秆还田下两种类型土壤古菌群落迁移的重要影响因子。综合分析认为,秸秆还田主要通过改变土壤性质来调控古菌群落结构,而不同类型土壤的古菌群落结构对秸秆还田的响应亦不同。

关键词：古菌群落秸秆还田演替规律驱动因子

甘薯源库关系建立、发展和平衡对氮肥用量的响应

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作物学报 2015年第3期41卷 432-439页

作者：宁运旺马洪波张辉汪吉东许仙菊张永春江苏省农业科学院农业资源与环境研究所/农业部江苏耕地保育科学观测实验站江苏南京210014

以盆栽、田间微区和田间裂区试验分析不同氮肥用量对苏薯16（半直立株型）和苏薯11（匍匐株型）生长前期（0~30 d）、中期（30~60 d）和后期（60~120 d）根系形态、单株薯数、叶面积指数、茎叶生物量、根生物量和T/R值的影响。结果表明... 详细信息

以盆栽、田间微区和田间裂区试验分析不同氮肥用量对苏薯16（半直立株型）和苏薯11（匍匐株型）生长前期（0~30 d）、中期（30~60 d）和后期（60~120 d）根系形态、单株薯数、叶面积指数、茎叶生物量、根生物量和T/R值的影响。结果表明,在全生育期内,施氮对甘薯茎叶生长均有显著促进作用,但对根生长的影响各不相同。生长前期,低量施氮对根系生长和分化有促进作用,而适量和高量施氮则表现显著抑制作用,并使30 d时单株薯数显著降低29.3%~36.6%或1.3~2.0个（P0.05）。生长后期,施氮过多时（N32处理）茎叶鲜重持续增加,到收获时叶面积指数和蔓薯比分别达4.9~5.6和1.50~1.51,显著高于适量施氮处理时的3.3~3.5和0.58~0.64（P〈0.05）；施氮过少时（N30处理）则反之,收获时不施氮处理的叶面积指数和蔓薯比分别为1.6~1.9和0.36~0.42,其中叶面积指数显著低于适量施氮处理（P〈0.05）；不同施氮处理的单个薯重差异越来越大,适量施氮处理的单个薯重（218~345 g）显著高于不施氮（181~262 g）和过量施氮处理（160~285 g, P〈0.05）,所以适量施氮处理的最终单株块根产量（1.02~1.20 kg）也高于不施氮处理（0.88~0.91 kg）和过量施氮处理（0.79~0.87 kg, P〈0.05）。表明,移栽前一次性基施氮的条件下,不施或少施氮有利于甘薯生长前期源库关系的提早建立,适量或过量施氮有利于甘薯生长中期源库关系的发展,而仅有适量施氮有利于维持甘薯生长后期的源库平衡。

关键词：甘薯氮源库关系

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氮磷钾缺乏对甘薯前期生长和养分吸收的影响

中国农业科学 2013年第3期46卷 486-495页

作者：宁运旺马洪波许仙菊汪吉东张辉许建平陈杰张永春江苏省农业科学院农业资源与环境研究所/农业部江苏耕地保育科学观测实验站

【目的】为甘薯生长前期氮磷钾缺素诊断积累资料。【方法】选取生长性状差异较大的2个甘薯品种,通过营养液砂培盆栽试验,设置4个处理(CK,-N,-P,-K)和4次重复,薯苗移栽后在蒸馏水和1/2 Hogland营养液中分别预培养3 d和7 d,至3片新叶后开... 详细信息

【目的】为甘薯生长前期氮磷钾缺素诊断积累资料。【方法】选取生长性状差异较大的2个甘薯品种,通过营养液砂培盆栽试验,设置4个处理(CK,-N,-P,-K)和4次重复,薯苗移栽后在蒸馏水和1/2 Hogland营养液中分别预培养3 d和7 d,至3片新叶后开始处理,4周后甘薯出现明显缺素症状,取全株样研究氮磷钾缺乏条件下的生长性状、光合特性、生物量积累分配和植株各部位养分含量的变化。【结果】(1)氮磷钾缺乏可显著降低甘薯茎叶和总生物量(P0.05)。氮磷缺乏可显著降低甘薯的冠根比(P0.05)。(3)甘薯第6—8功能叶片的SPAD值在氮钾缺乏时显著减少、磷缺乏时显著提高(P0.05),蒸腾速率和胞间二氧化碳浓度均不受氮磷钾缺乏影响(P>0.05)。(4)氮磷钾缺乏可显著减少植株各部位相应养分含量(P部分叶片、叶柄和茎蔓的钾含量(P研究结果可为甘薯氮磷钾营养的前期诊断提供借鉴。

关键词：甘薯氮磷钾前期生长养分吸收

沿海垦区排水沟系碳氮空间分布特征及其影响因子

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节水灌溉 2025年

作者：白胤豪戴学林董茂秋陈士浩顾伟生周瑞史祯琦潘永春河海大学农业科学与工程学院江苏省淮海农场有限公司江苏山水国土资源开发工程有限公司河海大学水土保持学院

溶解性有机碳（DOC）是碳循环的重要组成部分，而总氮（TN）浓度是表征氮素循环的关键要指标，DOC与TN在沿海排水沟中的分布特征直接影响沿海农业环境的质量。通过对江苏沿海垦区典型排水沟系水体DOC和TN浓度变化及其影响因子进行系统... 详细信息

溶解性有机碳（DOC）是碳循环的重要组成部分，而总氮（TN）浓度是表征氮素循环的关键要指标，DOC与TN在沿海排水沟中的分布特征直接影响沿海农业环境的质量。通过对江苏沿海垦区典型排水沟系水体DOC和TN浓度变化及其影响因子进行系统研究，揭示了不同级别排水沟道中的碳氮分布特征。结果表明，北八滩排水沟系DOC和TN浓度变化范围分别为3.90～18.36 mg/L和2.32～7.10 mg/L，沟系水体DOC和TN浓度呈现明显的空间分布规律，不同沟道级别DOC和TN浓度顺序为：斗沟>支沟>干沟，污染物浓度自内陆向海岸段呈现先升后降的变化趋势。DOC与TN浓度呈显著正相关，表明二者具有相似的污染来源和汇流路径。此外，环境因子如温度（T）、溶解氧（DO）、电导率（EC）等对水体碳氮浓度的变化具有显著影响，特别是咸淡水交汇区的盐分变化对DOC和TN的消纳过程起到关键作用。本研究为垦区农业面源污染防治和滩涂生态环境保护提供了理论依据，并为进一步提升排水沟系的环境管理提出了参考建议。

关键词：沿海垦区排水沟系溶解性有机碳总氮空间分布影响因子

缓释氮肥运筹对稻麦轮作周年作物产量和氮肥利用率的影响

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植物营养与肥料学报 2016年第2期22卷 307-316页

作者：许仙菊马洪波宁运旺汪吉东张永春江苏省农业科学院农业资源与环境研究所农业部江苏耕地保育科学观测实验站南京210014

【目的】稻麦轮作是我国一种重要的农业种植模式。缓/控释肥作为高效兼环境友好的肥料类型,在多种作物单季种植上具有增产和提高肥效的作用,但是缓释肥在周年轮作体系中的肥效研究鲜有报道。因此研究稻麦轮作体系中的肥料施用模式,有助... 详细信息

【目的】稻麦轮作是我国一种重要的农业种植模式。缓/控释肥作为高效兼环境友好的肥料类型,在多种作物单季种植上具有增产和提高肥效的作用,但是缓释肥在周年轮作体系中的肥效研究鲜有报道。因此研究稻麦轮作体系中的肥料施用模式,有助于提高稻麦产量,降低化肥用量,提高化肥利用率。【方法】本文通过稻麦轮作两周年四季作物的田间小区试验,以不施氮和习惯施氮为对照,研究了4种不同缓释肥减氮处理[进口树脂包膜尿素减氮24.3%、国产硫包衣尿素减氮24.3%、国产尿素加NAM(长效氮肥添加剂)减氮24.3%和国产尿素加NAM减氮10.8%]对水稻和小麦产量、氮肥利用率、第二周年稻麦收获后土壤养分含量和两周年土壤氮养分表观平衡的影响。【结果】与不施氮对照相比,所有施氮处理均提高了两周年稻麦4季作物产量,习惯施氮增产幅度最高,小麦的氮肥增产效果总体高于水稻,第二周年高于第一周年;与当地习惯施氮量相比,所有的缓释氮肥减氮24.3%或10.8%处理均无显著降低两季小麦产量,进口树脂包膜尿素减氮24.3%处理和国产尿素加NAM减氮10.8%处理也无显著降低两季水稻产量,但是国产尿素加NAM减氮24.3%处理显著降低了第二季水稻产量,国产硫包衣尿素减氮24.3%显著降低了两季水稻产量;与当地习惯施氮量相比,4个缓释氮肥减氮处理均提高了第一和第二周年氮肥利用率,显著降低了两周年稻田土壤养分氮盈余量,其中国产尿素加NAM减氮24.3%处理氮肥利用率较高,同时土壤氮盈余量较少,说明缓释氮肥减量在提高肥料利用率和降低氮的环境效应上具有一致的优势;不同缓释氮肥对土壤养分含量的影响无明显规律性。【结论】在目前稻麦轮作体系中,缓释氮肥减施对小麦产量具有较好的稳定效果,但是个别缓释氮肥减施对水稻有减产风险,有必要依据稻田土壤氮素转化特点,研制水稻专用缓释氮肥,适当降低水稻季缓释氮肥的施用量。

关键词：稻麦轮作缓释肥料氮减量产量土壤养分

基于土壤氮素平衡的氮肥推荐方法——以水稻为例

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土壤学报 2015年第2期52卷 281-292页

作者：宁运旺张永春江苏省农业科学院农业资源与环境研究所/农业部江苏耕地保育科学观测实验站南京210014

基于土壤氮素平衡提出了一种新的氮肥推荐方法——氮素归还指数法,并以水稻为例介绍了其实施过程。经江苏省太湖地区和里下河地区45个水稻田块的举例推荐,用肥料效应函数法推荐的最佳经济施氮量(OENR)、氮素归还指数法推荐的氮素归还施... 详细信息

基于土壤氮素平衡提出了一种新的氮肥推荐方法——氮素归还指数法,并以水稻为例介绍了其实施过程。经江苏省太湖地区和里下河地区45个水稻田块的举例推荐,用肥料效应函数法推荐的最佳经济施氮量(OENR)、氮素归还指数法推荐的氮素归还施氮量(RNR)和理论施氮量法推荐的理论施氮量(TNR)分别平均为N 246.8±42.5、216.9±27.3和176.9±22.3 kg hm-2。氮素归还指数法可不经过田间试验实现以目标产量为唯一变量的氮肥推荐,但在区域氮素净损失率能否保持相对稳定、长期实施氮素归还施氮量能否使土壤不致产生氮素盈余等方面仍需进一步研究。

关键词：氮肥推荐氮素平衡氮素归还水稻

黄河上中下游水沙变化特征及其驱动因素对比分析

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中国农村水利水电 2025年

作者：左超常兴辛朋磊张彦黄河水利委员会水文局黄河水利委员会河南水文水资源局江苏省水文水资源勘测局南通分局中国农业科学院农田灌溉研究所

基于2002-2022年黄河流域上中下游3个典型水文站（兰州、龙门和利津）的降水量、径流量和输沙量数据，利用Mann-Kendall趋势检验法、Pettitt突变检验法、水沙关系曲线以及双累积曲线分析了其水沙变化特征及其驱动因素，并计算了气候变... 详细信息

基于2002-2022年黄河流域上中下游3个典型水文站（兰州、龙门和利津）的降水量、径流量和输沙量数据，利用Mann-Kendall趋势检验法、Pettitt突变检验法、水沙关系曲线以及双累积曲线分析了其水沙变化特征及其驱动因素，并计算了气候变化和人类活动对径流量和输沙量变化的贡献率。结果表明：兰州水文站（汛期和非汛期）和利津水文站（非汛期）的径流量具有显著增加趋势且变化率分别为4.83亿m3/a、2.47亿m3/a和3.37亿m3/a，龙门水文站输沙量在非汛期具有显著的减小趋势且变化率为-128.01万t/a；各水文站降水量、径流量和输沙量的突变点具有一定的差异性，如汛期时兰州水文站、龙门水文站和利津水文站输沙量的突变点分别为2008年、2009年和2018年；兰州水文站（非汛期）和利津水文站（汛期和非汛期）的水沙关系拟合相对较好，其中龙门水文站（汛期）和利津水文站（非汛期）河道受径流侵蚀作用而使输沙量较大，兰州水文站（非汛期）和利津水文站（汛期）受到河道水流侵蚀能力最强；在非汛期人类活动对龙门水文站（径流量）和利津水文站（输沙量）的贡献率较大分别为94.69%和94.50%，降水对兰州水文站和龙门水文站输沙量的贡献率较大分别为99.54%和99.03%。研究成果可为黄河流域上中下游的水沙合理调控及生态环境高质量可持续发展提供一定的科学基础。

关键词：黄河流域水沙变化驱动因素趋势和突变分析贡献率

江苏省水稻种植行为的南北差异及其对化肥投入的影响——以苏州、盐城为例

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江苏农业学报 2018年第3期34卷 533-539页

作者：宁运旺张辉张永春江苏省农业科学院农业资源与环境研究所/农业部江苏耕地保育科学观测实验站江苏南京210014

为摸清江苏省水稻种植行为的南北差异及其对化肥投入的影响,以苏州市和盐城市为例,以户为单位对2013~2015年的水稻种植规模、品种、插秧方式、有机肥施用量、配方肥使用比例、机械施肥比例、施肥次数、化肥投入数量等进行了实地调查。... 详细信息

为摸清江苏省水稻种植行为的南北差异及其对化肥投入的影响,以苏州市和盐城市为例,以户为单位对2013~2015年的水稻种植规模、品种、插秧方式、有机肥施用量、配方肥使用比例、机械施肥比例、施肥次数、化肥投入数量等进行了实地调查。结果表明,苏州市的规模种植比例、机械插秧比例和机械施肥比例显著高于盐城,而盐城市的人工插秧比例、配方肥使用比例和施肥次数显著高于苏州市。苏州市和盐城市的化肥投入年度间差异不显著,苏州市水稻的氮、磷、钾和化肥折纯投入量分别为(294.4±70.0)kg/hm^2、(82.7±34.7)kg/hm^2、(103.7±65.6)kg/hm^2和(480.7±106.0)kg/hm^2,氮、磷、钾投入比例为1.00∶0.28∶0.35(质量比);盐城市水稻氮、磷、钾和化肥折纯投入量分别为(397.1±84.3)kg/hm^2、(76.6±37.6)kg/hm^2、(49.8±31.6)kg/hm^2和(523.4±99.2)kg/hm^2,氮、磷、钾投入比例为1.00∶0.19∶0.13(质量比)。苏州市水稻施氮量显著低于盐城市,而施钾量显著高于盐城市。与江苏省水稻推荐施肥量比较,苏州市氮肥和磷肥投入分别超过39.1%和10.3%,盐城市氮肥投入超过54.1%、钾肥投入不足44.7%。施肥次数多是苏州市和盐城市水稻氮肥投入过量的主要原因之一,当苏州市水稻施肥超过3次、盐城市水稻施肥超过4次时,氮肥投入均显著增加。苏州市水稻磷肥投入偏高主要缘起于直播稻比例较高,盐城市水稻钾肥投入偏低主要缘起于规模种植户、配方肥和人工栽秧的比例较高。因此,减少施肥次数应是目前江苏省水稻化肥减施的主要着力点。

关键词：种植行为水稻化肥投入