科研产出
作物-土壤氮循环对大气CO2浓度和温度升高响应的研究进展
《中国农业科学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：在地球化学元素循环中,氮素是最重要、最活跃的营养元素之一。农田生态系统中的氮素很大程度上决定农作物的产量和品质。然而,在全球气候变化背景下,随着大气CO2浓度和温度升高,作物-土壤氮循环的变化可能显著影响农田生态系统中的作物生产。因此,研究作物-土壤氮循环对大气CO2浓度和温度升高的响应,能够为科学合理地预测未来气候条件下,农田生态系统中作物的氮素需求,以及保障农作物产量的稳定供应提供理论依据,对于全面认识全球气候变化背景下的农田生态系统氮素循环过程及土壤可持续利用具有重要意义。本文综述了大气CO2和温度升高对作物氮素吸收和分配,以及与氮有效性密切相关的土壤氮转化的影响,并系统总结了二者对作物-土壤氮循环过程产生的交互作用。总结以往研究发现,在大气CO2浓度升高条件下,作物的蒸腾作用减弱,但光合作用增强,生物量加大,根系分支和根表面积增加,豆科作物的根瘤固氮能力提高,因此整体上促进作物对氮的吸收,并且增加作物向籽粒中分配氮的比例,但作物的平均氮浓度降低。此外,高CO2浓度提高了土壤酶活性,增强了土壤有机氮矿化作用、硝化及反硝化作用,加速了土壤氮转化。升温和CO2浓度升高对作物-土壤氮循环产生正向或负向的交互作用,主要表现在:高温和高CO2浓度对作物的生物量、光合作用、地下部氮分配、根系分支以及根表面积具有协同促进作用,升高温度减轻了高CO2浓度对作物蒸腾作用和作物氮浓度的抑制作用。然而,升温抑制了高CO2浓度对作物向籽粒中氮分配、氮吸收以及产量的促进作用;升温虽然能进一步增强高CO2浓度对土壤酶活性和有机氮矿化的促进作用,但是对于土壤硝化和反硝化作用,二者的交互作用以及相关的分子机制尚不明确。大气CO2升高和温度升高对土壤微生物,以及微生物与作物之间的耦合关系的研究比较薄弱,特别是由微生物主导的氮循环过程及其对全球气候变化的反馈机制是未来研究的重点。本文提出利用16S rRNA、DGGE、T-RFLP、qPCR、RT-PCR技术、蛋白组学以及稳定性同位素探针原位研究技术,可以将复杂环境中微生物物种组成及其生理功能进行耦合分析,揭示大气CO2浓度与温度对作物-土壤氮循环过程的交互作用机理,增强对气候变化下农田生态系统氮素循环响应的预测能力,为农田生态系统有效地适应气候变化提供科学的理论依据。
关键词： CO2浓度 温度 植物氮素 氮吸收 土壤氮循环 微生物
全文链接
请求原文
长期免耕秸秆还田对寒地土壤有机碳及大豆产量的影响
《作物杂志 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为了优化寒地免耕覆盖栽培技术,利用长期定位试验,研究免耕条件下0%、30%、60%和100%秸秆覆盖还田量对土壤有机碳及微生物生物量碳含量的影响。结果表明,免耕秸秆还田具有显著的固碳效应,有助于提高土壤总有机碳（4.1%～22.3%）、土壤活性有机碳（52.5%～75.5%）及土壤微生物生物量碳含量（14.6%～44.7%）;随秸秆覆盖还田量增加,表层土壤有机碳、土壤活性有机碳和土壤微生物生物量碳含量呈上升趋势,60%秸秆覆盖还田量处理的亚表层土壤总有机碳含量最高,60%和100%处理的亚表层土壤微生物生物量碳含量较高;30%处理的大豆产量最高,60%处理次之。在本试验寒地免耕9年条件下,60%秸秆覆盖还田量对土壤整体有机碳固持及大豆产量提升作用显著。
关键词： 免耕 秸秆还田 总有机碳 活性有机碳 微生物生物量碳 大豆产量
全文链接
请求原文
增苗减氮对稻田氮素流失及利用效率的影响
《中国农学通报 》 2021 CSCD
摘要：研究旨在探讨增苗减氮的栽培方式对水稻的氮素流失及吸收利用的影响,为水稻氮磷流失防控奠定基础。采用小区试验研究了不同增苗减氮处理对地表径流氮素流失、水稻氮素吸收量和利用效率、土壤氮素平衡的影响。结果表明,随着施氮量的减少和秧苗数的增加总氮流失量显著降低,插秧前流失量占全生育期60%以上,总氮流失量最高为常规处理（T2）达到11.80 kg/hm2,T3～T6处理比T2降低13.42%～53.52%。与T2处理相比,T3～T6处理氮肥农学效率提高2.86%～28.99%,偏生产力提高3.40%～24.98%。随着施氮量的降低和秧苗数的增加氮素盈余量降低,T2～T6处理氮素盈余量分别为20.55 kg/hm2、15.23 kg/hm2、16.10 kg/hm2、6.33 kg/hm2和-10.62 kg/hm2。该试验表明适度的增加秧苗密度、减少氮肥投入能够减少氮素流失,提升氮素利用效率,保障土壤氮素平衡。
全文链接
请求原文
基于压力-状态-响应模型的寒地粳稻杂交育种后代选择与实现
《中国生态农业学报(中英文) 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为提高育种杂交后代选择效果,引入压力-状态-响应（PSR）模型对影响寒地粳稻杂交育种后代的遗传、环境和选择因素进行探讨。构建1个目标、3个准则和18个指标组成的寒地粳稻杂交育种后代选择概念模型与评价体系,并采用客观熵权和功效评分相组合方法进行综合指数评价。结果表明:在PSR模型设计环境下,‘绥粳18’杂交育种9个世代杂交后代均表现出穗颈瘟权重值最大,其次是倒伏级别,再次是空壳率,寒地生态环境下抗穗颈瘟发病指数、抗倒伏级别和空壳率水平是水稻育种杂交后代选择最重要的考虑指标。PSR系统评价中,各子系统的影响力大小依次是响应子系统（权重为0.6867）>状态子系统（权重为0.2651）>压力子系统（权重为0.0482）;各指标值变异系数为0～200.4%,大范围变异利于提高后代选择育种效果。与目前多依据株型理论选择杂交后代系谱相比,运用PSR模型理论与评价体系方法,创建动态压力选择环境,客观评价指标特征,并引入专家决策管理,能够有效克服单纯依靠育种经验、定性定量不结合、多注重性状选择以及响应决策不系统而导致多优性状聚合难、鉴定难、选择效率低等问题,具有较好可行性、可靠性和实用性,可以获得更加合理的寒地水稻育种杂交后代选择方案。本研究结果可为加快寒地优质高产多抗广适突破性水稻新品种选育提供有益参考和技术依据。
关键词： 寒地粳稻 杂交后代 压力-状态-响应（PSR）模型 熵权 选择概念模型
全文链接
请求原文
减水减肥对设施黑土菜田磷素累积与淋溶的影响
《中国生态农业学报(中英文) 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：设施黑土菜田由于过量施肥和灌溉导致磷素淋溶损失严重,亟待优化水肥管理模式以减少设施黑土菜田磷素淋溶.本研究依托黑土设施菜田淋溶监测试验,设置常规灌溉量与施肥量(WF)、常规灌溉量+80%常规化肥量(W80%F)、80%常规灌溉量+常规肥处理(80%WF)3个处理,对土壤磷储量、速效磷动态变化、磷素淋失量进行分析,研究了不同水肥处理对黑土设施茄子土壤磷素淋失风险和淋失量的影响.结果表明:经种植1季茄子后,WF、W80%F和80%WF处理0~100 cm土体磷储量分别为9.69 t·hm?2、9.36 t·hm?2和8.84 t·hm?2,分别比移栽前增加26.5%、27.5%和7.1%.随着茄子生育期延长,0~20 cm土层速效磷含量呈先升高后降低的趋势,80%WF处理速效磷含量较其他两个处理高,变幅为145.17~224.55 mg·kg?1;20~40 cm土层,WF处理速效磷含量基本保持不变,80%WF处理速效磷含量整体呈上升趋势,W80%F处理速效磷含量先升高后降低再升高,除盛果期外均显著高于另两个处理.WF、W80%F和80%WF磷素淋失量分别为17.84 kg·hm?2、17.47 kg·hm?2和9.02 kg·hm?2,其中有机磷淋失量占磷素淋失总量的90%以上.磷素淋失量与磷储量增加量、盛果期0~40 cm土层速效磷含量、拉秧期0~20 cm土层速效磷含量之间均存在显著的相关性(P<0.05),可通过磷储量增加量来预测生育期内磷素淋失量.与常规水肥处理相比,减少化肥施用量对磷素淋失量和淋失风险无明显影响,但减少灌溉量能显著减少磷素淋失量,降低磷素淋失风险.研究结果可为设施黑土菜田磷素淋溶阻控提供技术支撑,为新阻控技术的研发提供理论指导.
关键词： 设施黑土菜田 磷淋溶 磷储量 减施化肥 减少灌溉量
全文链接
请求原文
蒸馏-乙酸铅吸收滴定法测定东北黑木耳中二氧化硫含量的不确定度分析
《东北农业科学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：本文章评定了蒸馏-乙酸铅吸收滴定法测定东北黑木耳中二氧化硫含量的不确定度。方法:依据GB 5009.34-2016食品中二氧化硫的测定、JJF 1059.1-2012测量不确定度评定与表示和CNAS-GL006:2018化学分析中不确定度的评估指南,建立了二氧化硫不确定度评定数学模型,并对二氧化硫测定过程中引入的不确定度进行分类和量化,分别计算出各不确定度分量的标准不确定度和相对不确定度。东北黑木耳中二氧化硫含量的合成相对标准不确定度为0.038 g/kg,二氧化硫残留量测定结果为（3.10±0.038）g/kg。黑木耳中二氧化硫含量的不确定度主要由碘标准溶液浓度和滴定实际消耗碘标准溶液体积引入,其次是由样品测量重复性引入,实验时需多加注意,以便提高数据准确性。
全文链接
请求原文
哈尔滨阿勒锦岛国家湿地公园野生种子植物多样性
《湿地科学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：在哈尔滨市阿勒锦岛国家湿地公园,采用样线和样方调查法,对野生种子植物进行了野外调查,研究该湿地公园野生种子植物的多样性和区系特征。在该湿地公园共记录野生种子植物58科170属272种（包括2亚种和2变种）,都为被子植物。其中,物种数较多的科有禾本科（Gramineae）（48种）、菊科（Compositae）（37种）和莎草科（Cyperaceae）（21种）;物种数较多的属有薹草属（Carex）（12种）、蓼属（Polygonum）（8种）和委陵菜属（Potentilla）（6种）。在该湿地公园分布着落叶阔叶林、落叶阔叶灌丛、草甸、草本沼泽和水生植被共5种植被类型,分布的植物区系主要为榆树群系（Form. Ulmus pumila）、柳属群系（Form. Salix）和芦苇群系（Form. Phragmites australis）等,与草本植物群系相比,木本植物群系的多样性水平相对较高。该湿地公园内野生种子植物区系与世界分布类型具有普遍联系,特有程度较低,在科、属、种水平上都表现为典型的温带属性,同时在种的水平上有热带、亚寒带—寒带类型植物物种的渗透。
关键词： 野生种子植物 多样性 植物区系 植物群系 哈尔滨阿勒锦岛国家湿地公园
全文链接
请求原文
氮磷钾养分对寒地膜荚黄芪生长及药用成分影响
《中国土壤与肥料 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：养分是影响黄芪生长的重要因素,研究N、P、K对膜荚黄芪生长及药用成分的影响,以期为寒地黄芪营养调控提供基础支撑。在大田试验条件下,通过N、P、K单因素试验和L9（34）正交试验,分析1年生膜荚黄芪在不同因子水平及多因子配施下植株表观生长量和根系药用成分含量变化。1)在不同氮素水平条件下,膜荚黄芪株高差异不显著;根长N2显著高于其他处理（P<0.05）;茎粗、10 cm处根粗（R1）N2和N3差异不显著,但显著高于N1和CK;地下鲜重各氮素处理差异不显著（P>0.05）,地上鲜重N3与N1、N2差异不显著,显著高于CK（P <0.05）。毛蕊异黄酮苷、刺芒柄花苷N2与N1、N3差异不显著,但显著高于CK（P<0.05）;毛蕊异黄酮差异不显著;多糖N2与N1差异不显著,但与N3、CK差异显著;在不同磷素水平条件下,膜荚黄芪根长表现P3和P2差异不显著,但显著高于P1和CK（P<0.05）;根粗（R1）P1和P2差异不显著,但显著高于P3和CK（P<0.05）。P1处理的膜荚黄芪根系毛蕊异黄酮苷和刺芒柄花苷含量最高（P<0.05）,而多糖含量显著低于其它处理。在不同钾素水平下,膜荚黄芪株高、1 cm处根粗（R0）、地下鲜重、地上地下鲜重比值均表现为K2、K3和CK差异不显著,但显著高于K1（P<0.05）。毛蕊异黄酮苷和刺芒柄花苷含量K2处理与K1、CK差异不显著,但显著高于K3（P<0.05）;毛蕊异黄酮含量K3处理显著高于其它处理;多糖含量各处理差异显著,含量高低顺序为CK>K3>K2>K1。2)N、P、K配施条件下,K元素对膜荚黄芪影响较大,株高、茎粗、根粗（R1）、地上鲜重及地下鲜重达显著水平（P<0.05）,N、P对膜荚黄芪影响较小。膜荚黄芪毛蕊异黄酮苷和多糖受N、P、K元素影响大小为K>N>P,刺芒柄花苷含量受N、K元素影响达到显著水平（P<0.05）;毛蕊异黄酮含量在各处理差异不显著。N、K元素的增施有利于植株的生长、生物量及多糖的积累,N、P、K元素对膜荚黄芪影响效果为K>N>P;单元素施肥时,氮肥（20 g/m2）、磷肥（15 g/m2）、钾肥（20 g/m2）对膜荚植株生长有显著促进作用,而氮肥（20 g/m2）、磷肥（7.5 g/m2）、钾肥（20 g/m2）对药用成分积累均有显著促进作用;三元素配施时,N2P2K3处理（N 20 g/m2,P 15 g/m2,K 30 g/m2）有利于膜荚黄芪植株生长及根系多糖积累,而N1P2K2处理（N 10 g/m2,P 15 g/m2,K 20 g/m2）有利于黄酮类物质的积累。建议种植生产中,根据实际需要进行定向施肥管理。
全文链接
请求原文
向日葵籽仁脂肪和脂肪酸含量近红外光谱模型的建立
《作物杂志 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为实现向日葵品质的快速无损检测,选取50份具有代表性的油用向日葵材料,采用偏最小二乘法（PLS）构建籽仁脂肪、亚油酸、油酸、硬脂酸和棕榈酸含量的近红外光谱（NIRS）模型。结果表明,脂肪、亚油酸、油酸含量模型校正和验证相关系数均大于0.96,且预测值与化学值相对误差均在10%以下,能够达到样品成分含量的快速测定。硬脂酸和棕榈酸含量模型校正相关系数分别为0.92和0.82,验证相关系数分别为0.83和0.74,预测值与化学值相对误差在4.66%～17.99%之间,可用于样品成分含量的初步预测。本研究构建的NIRS模型,有助于油用向日葵种质资源品质鉴定和快速筛选。
全文链接
请求原文
