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植物耐低磷胁迫的根系适应性机制研究进展

江苏农业学报 2018年第6期34卷 1425-1429页

作者：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

低磷胁迫是限制植物生长的主要因子之一。虽然农田每年施入大量磷肥,土壤也累积了较高的磷,但是一些植物仍会表现出缺磷,施磷仍能增产。植物磷肥当季利用率很低,一般只有20%～30%,这造成了磷资源的浪费,增加了磷的潜在环境风险。磷肥利... 详细信息

低磷胁迫是限制植物生长的主要因子之一。虽然农田每年施入大量磷肥,土壤也累积了较高的磷,但是一些植物仍会表现出缺磷,施磷仍能增产。植物磷肥当季利用率很低,一般只有20%～30%,这造成了磷资源的浪费,增加了磷的潜在环境风险。磷肥利用率低的主要原因是土壤累积的磷不能被植物全部吸收利用,根系是植物吸收磷的最主要器官,植物根系对磷的吸收是植物耐低磷能力和磷肥利用率的关键。本文综述了低磷胁迫下植物根系形态和构型的变化,根系分泌物对低磷胁迫的响应特征和根际土壤难溶性磷的活化机制,着重阐述了这些根系形态、生理和化学变化与植物耐低磷之间的关系。在此基础上,对将来的研究进行了展望,特别强调了需要在现有机制上能有所突破和推进,并加强低磷胁迫下植物根系的改良和遗传育种方面的理论研究和实际应用。

关键词：植物低磷胁迫根系分泌物根际环境磷养分有效性

盐胁迫对不同基因型(品系)甘薯苗期光合特性的影响

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生态学杂志 2012年第12期31卷 3102-3108页

作者：戚冰洁汪吉东马洪波陈杰张永春徐阳春常志州南京农业大学资源与环境科学学院南京210095 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

以12个基因型(品系)甘薯幼苗为材料,NaCl(0和85mmol·L-1)胁迫处理20d,研究了不同基因型甘薯幼苗的生长规律及光合特性。结果表明:盐胁迫抑制甘薯幼苗的生长,"浙紫1号"、"徐薯22"和"徐薯18"受影响较轻,"烟薯25"和"廊薯7-12"受盐害较严重... 详细信息

以12个基因型(品系)甘薯幼苗为材料,NaCl(0和85mmol·L-1)胁迫处理20d,研究了不同基因型甘薯幼苗的生长规律及光合特性。结果表明:盐胁迫抑制甘薯幼苗的生长,"浙紫1号"、"徐薯22"和"徐薯18"受影响较轻,"烟薯25"和"廊薯7-12"受盐害较严重;NaCl处理下,各基因型甘薯幼苗叶片相对含水量(RWC)均维持在75%以上,且品种间差异不大;受盐分影响甘薯幼苗的叶绿素含量指数(CCI)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和瞬时水分利用率(iWUE)表现出不同程度的降低,CCI与Pn表现较好的品种为"浙紫1号"和"徐薯18",但"浙紫1号"Gs受盐分影响较大,盐害指数(SSI)为22%;"烟薯25"对盐分敏感,CCI、Pn及iWUE的SSI指数较低;12个甘薯基因型中,导致"徐薯18"、"川211"和"浙紫1号"光合效率降低的主要因素为气孔限制因素,且NaCl胁迫下光合效率较高;其余9个品种则属非气孔限制因素,但品种间盐敏感程度不同;综合比较各项生理生化指标测定结果,12个基因型甘薯幼苗耐盐性表现较好的品种为"浙紫1号"和"徐薯18"。

关键词：甘薯盐胁迫光合特性生理响应

温和水热预处理促进秸秆产沼气的条件优化研究

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中国环境科学 2016年第12期36卷 3703-3710页

作者：钱玉婷杜静陈广银黄红英靳红梅奚永兰徐跃定常志州江苏省农业科学院农业资源与环境研究所农业部农村可再生能源开发利用华东科学观测实验站江苏南京210014

以水稻秸秆为原料,在前期单因素试验基础上,通过正交试验研究不同水热预处理条件对稻秸理化特性及产沼气效果的影响.结果表明,预浸时间、初始含水率和热处理时间3个因素对稻秸厌氧发酵20d累积TS产气率的影响程度各不相同,各因素对厌氧... 详细信息

以水稻秸秆为原料,在前期单因素试验基础上,通过正交试验研究不同水热预处理条件对稻秸理化特性及产沼气效果的影响.结果表明,预浸时间、初始含水率和热处理时间3个因素对稻秸厌氧发酵20d累积TS产气率的影响程度各不相同,各因素对厌氧发酵累积TS产气率的影响大小顺序为初始含水率>预浸时间>热处理时间;得出的最佳水热预处理条件为:初始含水率为55%,预浸时间为2h,热处理时间为6h;与处理CK相比,最佳预处理条件下稻秸20d容积产气率提高29.79%,产气量达总产气量60%和80%时间可提前5d;结合预处理前后稻秸理化特性变化规律分析,表明温和水热预处理促进了纤维素和半纤维素的降解溶出,并促使其更多转化为挥发性脂肪酸(VFA),从而有利于稻秸快速产沼气.

关键词：秸秆温和水热预处理正交试验

温和湿热预处理对稻秸理化特性及生物产沼气的影响

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中国环境科学 2016年第2期36卷 485-491页

作者：杜静陈广银黄红英靳红梅奚永兰钱玉婷徐跃定常志州江苏省农业科学院农业资源与环境研究所农业部农村可再生能源开发利用华东科学观测实验站江苏南京210014

为考察温和湿热预处理提高秸秆产气速率的可行性,以水稻秸秆为原料,在湿热预处理温度80℃、物料含水率60%条件下,通过分析湿热处理前后稻秸理化特性及厌氧生物产气特性的变化,研究不同湿热预处理时间对秸秆预处理及产沼气效果的影响.结... 详细信息

为考察温和湿热预处理提高秸秆产气速率的可行性,以水稻秸秆为原料,在湿热预处理温度80℃、物料含水率60%条件下,通过分析湿热处理前后稻秸理化特性及厌氧生物产气特性的变化,研究不同湿热预处理时间对秸秆预处理及产沼气效果的影响.结果表明,温和湿热预处理促进了稻秸有机物的溶出,预处理后稻秸水浸提液p H值有较大幅度下降,而COD、TVFA和乙酸含量均大幅度增加,与对照组相比,T1、T2和T3处理秸秆水浸提液COD浓度分别增加了47.19%、55.18%和60.62%,TVFA浓度分别增加了22.34%、33.98%和50.12%,乙酸浓度分别增加了19.52%、34.02%和49.37%,并且乙酸占TVFA百分比均超过85%以上,差异显著性分析表明,处理T1水浸提液各理化特性指标与对照组相比呈极显著差异,而不同温和湿热预处理之间无显著差异;对稻秸纤维素组分破坏效果明显,但不同预处理时间对秸秆木质纤维组分破坏效果影响不大;厌氧发酵产气的结果表明,温和湿热预处理可明显提高稻秸厌氧生物产沼气,发酵20d平均容积产气率可提高12.53%以上,累积TS产气率可提高36.17%以上.可见,温和湿热预处理提高秸秆厌氧生物产沼气效果是可行的,考虑到工程应用中预处理能耗成本因素,湿热预处理时间以T1处理(即6h)为宜.

关键词：温和湿热预处理木质纤维原料沼气厌氧消化

加热消毒设备处理西瓜重茬基质工艺优化及栽培效果

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农业工程学报 2019年第11期35卷 167-174页

作者：宋修超罗佳马艳刘新红周金燕严少华江苏省农业科学院农业资源与环境研究所

为解决西瓜重茬基质再生利用障碍问题,降低基质栽培经济成本,该研究设计研发了一台利用导热油夹套加热,高温消毒处理重茬基质的设备。从节能和病原菌杀灭的角度,优化该设备的运行参数,获得重茬基质消毒技术。通过对再生基质栽培后西瓜... 详细信息

为解决西瓜重茬基质再生利用障碍问题,降低基质栽培经济成本,该研究设计研发了一台利用导热油夹套加热,高温消毒处理重茬基质的设备。从节能和病原菌杀灭的角度,优化该设备的运行参数,获得重茬基质消毒技术。通过对再生基质栽培后西瓜枯萎病发病情况和尖孢镰刀菌数量的调查,验证该技术在田间尺度上的应用效果。试验结果表明:西瓜基质栽培前后容重和孔隙度变化显著,全氮、速效氮、速效钾显著(P农业生产中具有很好的应用前景。

关键词：基质消毒栽培西瓜连作高温灭菌工艺参数

农田氧化亚氮减排技术及其与绿肥协同应用分析

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草业学报 2025年第2期 196-210页

作者：刘蕊常单娜周国朋高嵩涓柴强曹卫东甘肃农业大学农学院干旱生境作物学国家重点实验室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安徽农业大学资源与环境学院农田生态保育与污染防控安徽省重点实验室南京农业大学资源与环境科学学院

氧化亚氮（N2O）是导致全球气候变暖的主要温室气体之一，农业活动是N2O的重要排放源。土壤N2O排放主要源于硝化和反硝化过程，受土壤p H值、氧气浓度、二氧化碳浓度、水分、质地、温度和外源碳氮投入等因素的影响。近年来，中国在利用... 详细信息

氧化亚氮（N2O）是导致全球气候变暖的主要温室气体之一，农业活动是N2O的重要排放源。土壤N2O排放主要源于硝化和反硝化过程，受土壤p H值、氧气浓度、二氧化碳浓度、水分、质地、温度和外源碳氮投入等因素的影响。近年来，中国在利用绿肥实现化肥减施、驱动土壤健康方面取得了明显成效。但关于绿肥参与N2O排放的研究尚处在起步阶段。种植利用绿肥对N2O排放的影响受绿肥种类、土壤理化性状等多方面因素共同作用，绿肥主要通过调控土壤无机氮含量影响N2O排放，绿肥生长期间能够吸收土壤盈余的无机氮，翻压后能够替代部分氮肥，通过减少硝化和反硝化底物减少农田土壤N2O排放，但同时存在由于绿肥腐解引发的有机氮矿化导致的N2O排放风险。可根据绿肥种植制度、作物种类、气候条件和土壤类型等，采用适宜的N2O减排技术。南方水稻与绿肥轮作区，可减施氮肥40%，添加生物炭等碱性调理剂；华北地区主作物与绿肥轮作区，可减施氮肥15%～20%，添加化学抑制剂、结合氮肥机械化深施；东北和西北地区的主作物复种、间作绿肥制度中，可减施氮肥13%～48%，结合添加硝化抑制剂、结合水肥一体化和免耕；西南地区主作物与绿肥轮作制度中，可减施氮肥15%～20%，配合缓控释肥一次性施肥和添加化学抑制剂等。重点探讨了N2O减排技术在绿肥制度中应用的可行性，以期为更好发挥绿肥作用，进一步减缓N2O排放提供参考。

关键词：绿肥氧化亚氮影响因素减排技术

不同养分元素对致病性尖孢镰刀菌在土壤团聚体中分布的影响

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江苏农业学报 2017年第2期33卷 -页

作者：王秋君郭德杰马艳江苏省农业科学院农业资源与环境研究所江苏南京210014 农业部江苏耕地保育科学观测实验站江苏南京210014

为了解致病性尖孢镰刀菌在土壤团聚体中分布状况并从土壤养分方面弄清其分布机制,本试验将土壤灭菌后接种致病性尖孢镰刀菌,并分别添加不同养分元素(有机物、氮、钾、钠、钙、镁、铜、锌、铁、锰)培养15 d后,通过干筛法将土壤筛分为4种... 详细信息

为了解致病性尖孢镰刀菌在土壤团聚体中分布状况并从土壤养分方面弄清其分布机制,本试验将土壤灭菌后接种致病性尖孢镰刀菌,并分别添加不同养分元素(有机物、氮、钾、钠、钙、镁、铜、锌、铁、锰)培养15 d后,通过干筛法将土壤筛分为4种粒径团聚体(>4.0 mm、2.1~4.0 mm、1.1~2.0 mm、≤1.0 mm),测定土体土及团聚体中尖孢镰刀菌数量。结果表明,添加有机物显著增加了土体土中尖孢镰刀菌数量,而添加氮、钙、镁、铜、锌、铁、锰显著降低了土体土中尖孢镰刀菌数量。添加不同养分元素显著改变了尖孢镰刀菌在不同粒径团聚体中的分布。通过相关性分析发现,土体土中尖孢镰刀菌数量与1.1~4.0 mm粒径团聚体中尖孢镰刀菌数量显著相关。据此推测,不同养分元素主要是通过影响尖孢镰刀菌在1.1~4.0 mm粒径团聚体中定殖状况而最终影响土体土中尖孢镰刀菌的生长。

关键词：致病性尖孢镰刀菌土壤团聚体养分元素

不同品种甘薯的生物量累积、养分吸收和分配规律

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江苏农业学报 2016年第2期32卷 313-318页

作者：董月安霞张辉马洪波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江苏南京210014

为研究不同品种甘薯的养分吸收和分配规律,选用广薯87、苏薯16、南薯88、宁紫薯1号和宁紫薯2号5个甘薯品种移栽于江苏省农业科学院六合基地,在不同生育期取样并测定各品种甘薯的氮、磷、钾养分吸收及干物质分配情况。结果表明,淀粉型甘... 详细信息

为研究不同品种甘薯的养分吸收和分配规律,选用广薯87、苏薯16、南薯88、宁紫薯1号和宁紫薯2号5个甘薯品种移栽于江苏省农业科学院六合基地,在不同生育期取样并测定各品种甘薯的氮、磷、钾养分吸收及干物质分配情况。结果表明,淀粉型甘薯南薯88干物质累积速率最快,相同条件下更容易获得高产。食用型甘薯广薯87和苏薯16收获期蔓薯比最低,分别为0.20和0.21,表明光合产物向地下部转移比例更高。地上部旺长期,甘薯氮、磷、钾吸收速率分别为1株21.21 mg/d、8.19 mg/d和25.68 mg/d;薯块膨大期,甘薯氮、磷、钾养分吸收速率分别为1株7.40 mg/d、2.83 mg/d和11.17 mg/d。不同品种甘薯每形成1 000 kg鲜薯所需要的养分不同,其中宁紫薯2号和南薯88所需养分总量最高,分别为10.29 kg和8.98 kg。供试品种中紫甘薯对磷的需求量较其他品种高,食用型甘薯对氮的需求量较其他品种高,南薯88和宁紫薯2号对钾的需求量较其他品种高,但总体来说甘薯养分吸收量大小顺序是钾>氮>磷。

关键词：甘薯养分吸收和分配氮磷钾

长期施肥下黄壤旱地玉米产量及肥料利用率的变化特征

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应用生态学报 2013年第10期24卷 2793-2798页

作者：罗龙皂李渝张文安肖厚军蒋太明贵州省农业资源与环境研究所贵阳550006 农业部贵州耕地保育与农业环境科学观测实验站贵阳550006 贵州省农业科学院贵阳550006

选取贵州黄壤长期定位监测点中对照(CK,不施肥)、单施全量有机肥(M,30555 kg·hm-2)、有机肥与化肥配施(NPKM,年施N 165 kg·hm-2、P2O582.5 kg·hm-2、K2O82.5 kg·hm-2、有机肥30555 kg·hm-2)和氮磷钾化肥配施(NPK,年施N 165 kg·hm-... 详细信息

选取贵州黄壤长期定位监测点中对照(CK,不施肥)、单施全量有机肥(M,30555 kg·hm-2)、有机肥与化肥配施(NPKM,年施N 165 kg·hm-2、P2O582.5 kg·hm-2、K2O82.5 kg·hm-2、有机肥30555 kg·hm-2)和氮磷钾化肥配施(NPK,年施N 165 kg·hm-2、P2O582.5 kg·hm-2、K2O 82.5 kg·hm-2)4个处理的16年试验数据进行分析,研究了黄壤区长期不同施肥下作物产量及肥料效益的变化趋势,为评价和建立长期施肥模式、促进粮食持续生产提供依据.结果表明:长期施肥条件下玉米产量年际间变化较大,总体呈上升趋势.其中NPKM处理增产效果最好,可增产4075.71 kg·hm-2,增产率高达139.3%.长期施肥可提高玉米肥料利用率,其中M处理对玉米氮肥和磷肥利用率的提升作用最显著,分别达35.4%和18.8%;而NPK处理在提高玉米钾肥利用率方面作用明显,提高了20%,远高于M处理的8.7%和NPKM处理的9.2%.可见,长期均衡施肥,尤其是有机肥与化肥配施对提高作物产量和肥料效益具有积极作用.

关键词：长期施肥黄壤旱地玉米肥料利用率