科研产出
旱作黑土中不同种类有机肥的残留效应及对土壤CO2排放的影响
《应用生态学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：施用有机肥对黑土肥力提升具有重要作用,但不同种类有机肥的固碳效果存在较大变异且内在机制尚不清楚.为探究不同有机肥的残留及其对土壤碳排放的影响,选取东北旱作黑土开展田间试验,设置仅施化肥对照(SNF)和施用牛粪(CRH)、羊粪(SHP)、鸡粪(CKN)、玉米淀粉渣(BCS)、秸秆(HRS)、菇渣(WMC)制成的有机肥,共7个处理.利用静态箱法监测全年土壤CO2排放通量,同步测定环境因子和土壤活性碳、氮含量,并运用神经网络分析揭示有机组分特征对有机肥碳残留率的调控机制.结果表明:与SNF处理相比,有机肥处理使土壤溶解性有机碳(DOC)含量增加26.3%~103.5%,可浸提有机氮含量提高21.4%~150.0%,但是明显降低了土壤DOC的芳香度.土壤异养呼吸通量主要受土壤温度和DOC含量影响,且其温度敏感性在CKN处理显著降低.施用有机肥使土壤异养呼吸年累积量由对照的203 g·C·m-2增至234~334 g·C·m-2,其中CKN和HRS处理最显著.黑土中不同有机肥处理周年碳残留率为CRH(91.2%)>WMC(82.9%)>BCS(82.6%)>SHP(78.1%)>CKN(70.2%)>HRS(69.3%),有机肥半纤维素含量和碳氮比是影响其碳残留率的关键因素,解释度分别为58.8%和32.9%.低碳氮比与低半纤维素、溶解性多酚含量使牛粪有机肥具有最高的碳残留率且不显著影响黑土异养呼吸.综上所述,施用牛粪有机肥更有助于实现旱作黑土有机碳的高效提升.
关键词： 有机肥 黑土 碳残留率 CO_(2)排放 有机组分
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控灌施肥对寒地粳稻生长及产量和品质的影响
《作物杂志 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：以黑龙江省主栽粳稻品种绥粳18为试验材料，通过精确控灌，明确了寒地粳稻不同生育期氮肥施用量及施用比例对水稻产量和品质的影响。结果表明，在W1（7.5×10～3 m3/hm2）和W2（6.0×10～3 m3/hm2）2种灌溉方式下，不同氮肥施用量及施用比例对水稻叶片相对叶绿素含量、植株干物质重、产量及稻米品质的影响不同。当氮肥施用量为140 kg/hm2，基、蘖、穗、粒肥施用比例为4:3:2:1时，水稻最终干物质重最大且产量最高，W1和W2灌溉方式下产量分别为9675.9和9722.2 kg/hm2，食味评分分别达到了83和85。本研究表明，在节水灌溉模式（6.0×10～3 m3/hm2）下，调控氮肥施用总量及施用比例，是使水稻获得高产和有效改善稻米品质的有效措施，同时应充分考虑施氮量和施肥比例对水稻产量以及灌溉方式和施氮量对水稻品质存在的互作效应。
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冬季犊牛舍空气源热泵供暖及机械通风应用研究
《家畜生态学报 》 2024 北大核心
摘要：为探究冬季空气源热泵(Air Source Heat Pump, ASHP)供暖及机械通风在犊牛舍的应用效果，本试验比较了河北地区使用ASHP的试验舍和无供暖设备的对照犊牛舍在不同通风频率下的舍内外环境温湿度、空气质量、犊牛健康评分和生长性能的差异。结果显示，ASHP的能效比为3.70。与对照舍相比，当风机频率为20、15或10 Hz时，试验舍日平均温度、日平均氨气和二氧化碳浓度均显著高于对照组(P<0.05)。试验舍犊牛直肠温度、粪便和总健康评分分别为0.44±0.15、0.17±0.12和1.11±0.20,显著优于对照舍的1.00±0.21、0.80±0.20和3.11±0.70(P<0.05)。试验舍犊牛平均日增重为0.80±0.03 kg/d,有高于对照舍0.72±0.04 kg/d的趋势(P=0.09)。研究表明冬季犊牛舍使用ASHP供暖可提高犊牛的健康水平和生长性能，在风机频率低于25 Hz时具有更好的保温效果。
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秸秆覆盖休耕对土壤C、N、P循环功能基因的影响
《农业资源与环境学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了探索一种适于坡耕地的基于种养结合的耕作方式，采用田间试验结合基因芯片研究方法，探究了秸秆覆盖休耕技术[包括隔年秸秆覆盖休耕+旋耕（RF）、2年旋耕+1年秸秆覆盖休耕（RRF）]与常规耕作（CRT，秸秆移除后旋耕）对土壤C、N、P循环的影响。结果表明：外源C的投入激发了土壤微生物对有机物料的降解潜力，无论是RF处理，还是RRF处理，参与土壤C循环的降解功能基因（acsE、xylA和rbcL）丰度均有一定程度的增加，xylA基因平均相对丰度较CRT处理增加43.12%，而秸秆不还田的CRT处理中参与C同化基因（acsA）的丰度显著增加，平均增加33.03%;CRT处理参与N循环基因的丰度降低，而秸秆覆盖还田促进了土壤中N从NH4+-N向NO3--N的转化，gdh基因丰度增加；秸秆覆盖还田后土壤活性P的积累增强，碱性磷酸酶基因（phoD）丰度较CRT处理平均增加59.57%,phoD与速效P和phnk基因丰度呈显著正相关。研究表明，秸秆覆盖还田促进了土壤微生物C、N、P周转，进而促进外源有机C的转化和土壤有机C的积累，短期内秸秆当季覆盖休耕与上季覆盖休耕处理间差异不大。研究结果为东北黑土区坡耕地实施保护性耕作和防控土壤侵蚀提供了科学依据。
关键词： 秸秆还田 基因芯片 土壤元素循环 微生物功能 耕作
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短期培养下硝化抑制剂对黑土氨氧化微生物丰度和硝化作用的影响
《微生物学通报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【背景】东北黑土区是我国重要的粮食生产基地，然而由于化肥的过量使用，已造成土壤氮素的大量损失和环境污染问题。硝化作用是土壤氮循环的核心环节，主要由微生物驱动。【目的】利用硝化抑制剂3,4-二甲基吡唑磷酸盐（3,4-dimethylpyrazole phosphate,DMPP）和乙炔区分低氮和高氮黑土壤氨氧化细菌、氨氧化古菌和完全氨氧化菌对土壤硝化作用的相对贡献。【方法】基于黑土长期定位实验研究平台，以不施加氮肥（低氮土壤）和施加氮肥（高氮土壤）的黑土为研究对象，采用微宇宙培养实验和定量PCR技术，分析抑制剂添加对土壤有效态氮、氨氧化微生物丰度的影响及两者的关系。【结果】低氮黑土氨氧化微生物主要由氨氧化古菌和完全氨氧化细菌Clade B占主导，而高氮黑土主要由氨氧化细菌和完全氨氧化细菌CladeA占主导。硝化抑制剂DMPP和乙炔均显著抑制土壤氨的氧化，且在高氮土壤中更为明显，乙炔的抑制效果大于DMPP。另外，添加乙炔显著降低了低氮土壤氨氧化古菌、氨氧化细菌和完全氨氧化菌Clade B的丰度；而在高氮土壤中，硝化抑制剂DMPP则对土壤氨氧化细菌和完全氨氧化菌Clade A有显著抑制作用。相关分析表明，低氮土壤中氨氧化细菌和古菌amoA基因丰度与土壤NO3--N含量显著正相关和NH4+-N含量显著负相关，而高氮土壤中，土壤氨氧化微生物amoA基因丰度与土壤NH4+-N和NO3--N含量相关性均不显著。【结论】氮的长期输入显著改变了黑土氨氧化微生物对环境变化的响应。
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基于超效率SBM模型的中国蔬菜生产环境效率研究
《北方园艺 》 2024 北大核心
摘要：蔬菜生产环境效率是衡量蔬菜生产与资源环境协调的重要指标。运用超效率SBM模型对我国不同地区2012—2021年的蔬菜生产环境效率进行了比较分析后发现，我国东北地区的蔬菜生产环境效率和纯技术效率一直领先于其他地区，而中部地区的蔬菜生产规模技术效率全国最高。从全国蔬菜生产投入产出平均冗余度来看，根据生产要素投入冗余率由大到小排列为劳动力投入、机械动力投入、用水投入、综合资源投入和土地投入，非期望产出冗余率高达44.85%,全国无蔬菜期望产出不足。运用ML指数分析法对我国蔬菜生产环境全要素生产率分析后发现，全国蔬菜生产环境全要素生产率均大于1,且总体比较平稳。根据研究结论，提出了提高我国蔬菜生产环境效率的几点建议。
关键词： 蔬菜生产 环境效率 超效率SBM 非期望产出 全要素生产率
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施用生物炭对东北大豆草甸土理化性质及腐殖质组分的影响
《生态学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为评价生物炭添加对土壤理化性质、腐殖质及其腐殖化程度的改良效果，以生物炭田间定位试验为基础，设置4个处理：空白对照(CK)、常规施肥(NPK)、单施生物炭(B1)和化肥配施生物炭(NPK+B1),通过连续2年的田间试验，研究了生物炭添加对土壤理化性质和土壤胡敏酸(HA)、富里酸(FA)和胡敏素(HM)以及大豆产量的影响。结果表明：施用生物炭可短期内有效提高土壤养分，增加土壤中腐殖物质含量，提高稳定性，并改善土壤质地，提高大豆产量。其中与CK相比，B1和NPK+B1处理的土壤理化性质提升效果较为明显，电导率(EC)提高3.50%—98.99%、有机碳(OC)含量提高18.01%—23.18%、碱解氮(AN)含量提高23.48%—37.15%、全氮(TN)含量提高14.93%—25.37%、有效磷(AP)含量提高8.33%—110.16%、全磷(TP)含量提高10.00%—45.00%、速效钾(AK)含量提高6.61%—20.76%、全钾(TK)含量提高13.24%—30.74%、大豆产量提高了54.34%—90.36%。与NPK处理相比，NPK+B1处理土壤HA、FA和HM含量分别提高了38.62%、26.76%和16.45%。且通过相关性分析和主成分分析表明，土壤pH、EC、AK、TK、TP、AN、TN、OC和大豆产量与腐殖质存在显著的正相关关系。因此，化肥配施生物炭处理可有效改善土壤理化特性，提高土壤腐殖质组分含量，为克服大豆连作障碍，提高大豆生产能力提供理论和技术支撑。
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糙皮侧耳菌HXS-M1发酵复方中草药对断奶仔猪生长性能、腹泻情况、血清生化指标及粪便菌群的影响
《动物营养学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：本试验旨在研究饲粮中添加糙皮侧耳菌HXS-M1发酵复方中草药对断奶仔猪生长性能、腹泻情况、血清生化指标及粪便菌群的影响。选用28日龄、初始体重为（8.13±0.43） kg、健康的三元（杜×长×大）断奶仔猪72头，随机分为3组，每组4个重复，每个重复6头。对照组（C组）饲喂基础饲粮，试验组分别在基础饲粮中添加0.5%非发酵复方中草药（U组）和0.5%发酵复方中草药（F组）。试验期28 d。结果表明：1）与C组相比，U组和F组的平均日增重均极显著提高（P<0.01），料重比极显著下降（P<0.01）；与U组相比，F组的平均日增重极显著提高（P<0.01），料重比极显著下降（P<0.01）。2）与C组相比，U组和F组的腹泻率和腹泻指数均极显著降低（P<0.01）；与U组相比，F组的腹泻率和腹泻指数均极显著降低（P<0.01）。3）与C组相比，F组的血清尿素氮含量显著降低（P<0.05）,F组的血清总蛋白含量极显著升高（P<0.01）,U组的血清总蛋白含量显著升高（P<0.05）,U组和F组的血清球蛋白含量极显著升高（P<0.01）；与U组相比，F组的血清总蛋白含量显著升高（P<0.05），血清球蛋白含量极显著升高（P<0.01）。4）与C组相比，U组和F组的粪便中大肠杆菌数量显著减少（P<0.05），粪便中乳酸菌数量极显著增加（P<0.01）；与U组相比，F组的粪便中乳酸菌数量显著增加（P<0.05）。由此可见，饲粮中添加发酵复方中草药和非发酵复方中草药均能够提高断奶仔猪的生长性能和免疫力，降低腹泻率，改善肠道微生态环境，且发酵复方中草药的效果明显优于非发酵复方中草药。
关键词： 糙皮侧耳 复方中草药 断奶仔猪 生长性能 腹泻 血清生化 粪便菌群
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低温胁迫对不同耐冷性糜子品种苗期耐冷性的影响
《作物杂志 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：以萌芽期高度耐冷资源巴盟黑糜子和高度冷敏感资源PAN21为试验材料，通过人工气候箱土培法，对比研究了苗期低温胁迫对不同耐冷糜子品种生长指标的影响及渗透调节和抗氧化能力的变化。结果表明，低温胁迫下，巴盟黑糜子死苗率为8.9%，为强耐冷糜子；PAN21的死苗率为80.3%，为极不耐冷糜子，与其在萌芽期耐冷性强弱分类结果一致；低温胁迫对糜子地上部分生长量的影响显著小于地下部分；低温胁迫下糜子苗期叶片脯氨酸、可溶性蛋白、丙二醛和H2O2含量均不同程度升高，叶绿素含量降低，且通过提高超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性降低活性氧水平，减轻低温对生物膜的伤害。渗透调节物质和抗氧化系统的运行效率是衡量糜子耐性强弱的重要生理指标。
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基于抗倒伏性的大豆耐密性资源评价与筛选
《大豆科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为筛选在黑龙江省不同地区稳定耐密植的大豆资源，为大豆的区域栽培生产提供指导和理论依据，以黑龙江省不同生态区20份春大豆资源为材料，以哈尔滨、海伦和五大连池为环境背景，设置常规栽培区和高密度处理区两个处理，以高密区未倒伏占比与常规区未倒伏占比的比值作为耐密指数，基于耐密指数值，利用欧氏距离组间平均联接法对不同大豆品种进行聚类分析，对供试材料进行等级划分。同时，利用双标图数据分析方法进行耐密性种质资源的综合评价。结果显示：哈尔滨区域背景条件下，当欧氏距离为3.0时，初步将20个参试品种(系)划分为5大类，获得耐密植品种(系)7个；海伦区域背景下，欧氏距离为4.0时，初步将20个参试品种(系)划分为4大类，获得耐密植品种(系)3个；欧氏距离为4.0时，初步将20个参试品种(系)划分为4大类，获得耐密植品种(系)5个。双标图显示，耐密品种的耐密能力顺序为克豆87>牡豆56>黑农94>黑农531>克小粒1号>黑农311>龙海1号，多环境稳定性顺序为黑农94>龙海1号>克豆87>黑农531>黑农311>牡豆56>克小粒1号。综合比较而言，耐密性强且多环境稳定性较好的品种为黑农94、克豆87和黑农531。研究结果为提升区域大豆增产能力提供了理论依据和技术支持。
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