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基于便携式作物生长监测诊断仪的红壤花生叶片氮积累量和叶面积指数监测
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作者 黄俊宝 曹中盛 +2 位作者 孙滨峰 彭忻怡 李艳大 《江西农业学报》 CAS 2024年第4期8-12,共5页
通过分析红壤花生不同生育期的生长指标动态变化特征及其与冠层光谱植被指数间的定量关系,以赣花5号和航花2号这2个花生品种为试验对象,设置4个施氮水平,在花生关键生育期(苗期、花针期、结荚期和饱果期)利用便携式作物生长监测诊断仪(C... 通过分析红壤花生不同生育期的生长指标动态变化特征及其与冠层光谱植被指数间的定量关系,以赣花5号和航花2号这2个花生品种为试验对象,设置4个施氮水平,在花生关键生育期(苗期、花针期、结荚期和饱果期)利用便携式作物生长监测诊断仪(CGMD-402)采集冠层光谱植被指数,并同步取样测定各处理的地上部生物量、叶片氮积累量(LNA)和叶面积指数(LAI),构建基于CGMD-402的红壤花生LNA和LAI监测模型。结果表明:施氮水平会对红壤花生植株的生长产生影响,地上部植株的生物量会随着施氮量的增加而增大;叶片氮积累量和叶面积指数均随生育进程的推进整体上表现为先升后降的动态变化特征;花针期与结荚期的花生冠层归一化植被指数(NDVI)与LAI和LNA均具有较好的相关性。因此,可利用便携式作物生长监测诊断仪CGMD-402监测红壤花生的LAI和LNA,为江西省红壤花生的精确施氮管理提供技术支撑。 展开更多
关键词 作物生长监测诊断仪 红壤花生 叶面积指数 叶片氮积累量 监测模型
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基于无人机多光谱遥感和机器学习的烟田土壤碱解氮估测
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作者 胡晓 臧玉龙 +7 位作者 高睿康 郭利 徐锐 敖耀强 邓建强 孙玉晓 张继光 唐大鹏 《中国烟草科学》 CSCD 北大核心 2024年第5期95-103,共9页
准确、快速、无损掌握烟田土壤碱解氮分布情况,可为烟草生长过程中合理施用氮肥提供重要依据。以湖北保康县和宣恩县境内的4块典型烟田为研究对象,获取无人机多光谱遥感影像和土壤碱解氮数据,基于传感器“双红边”波段优势,引入红边波... 准确、快速、无损掌握烟田土壤碱解氮分布情况,可为烟草生长过程中合理施用氮肥提供重要依据。以湖北保康县和宣恩县境内的4块典型烟田为研究对象,获取无人机多光谱遥感影像和土壤碱解氮数据,基于传感器“双红边”波段优势,引入红边波段对传统光谱指数进行改进,运用随机森林(random forest,RF)、支持向量机(support vector machine,SVM)、反向传播神经网络(back propagation neural networks,BPNN)和极限梯度提升(extreme gradient boosting,XGBoost)4种机器学习算法,构建烟田土壤碱解氮含量的估测模型。结果显示:(1)以红边和红光两个波段组合为主改进的光谱指数与土壤碱解氮含量的灰色关联度值高于以近红外、红光、绿光和蓝光波段为主的传统光谱指数;(2)基于改进光谱指数和RF算法方法构建的估测模型精度最高,最高建模集和验证集的决定系数、均方根误差分别为0.833、0.784和0.846、0.951;(3)RF算法稳定性验证结果中R^(2)和RMSE分别为0.814和0.906,与单独建模时表现一致,表明RF算法的稳定性较高。该研究为武陵山区烟田土壤碱解氮含量的估测提供了一种新的方法。 展开更多
关键词 土壤碱解氮 无人机 多光谱 光谱指数 机器学习 随机森林
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长期施肥下土壤氮素指标与小麦/玉米产量关系研究
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作者 丁世杰 黄绍敏 +5 位作者 张水清 郭斗斗 宋晓 张珂珂 岳克 郭腾飞 《核农学报》 CAS 北大核心 2025年第1期157-169,共13页
为明确施肥对典型潮土区土壤氮素指标的影响以及氮素指标与作物产量的量化关系,本研究利用长期定位施肥试验系统评估施肥对土壤全氮、碱解氮、酸解有机氮组分、微生物量氮含量的影响,并进一步定量分析氮素指标与小麦、玉米产量间的关系... 为明确施肥对典型潮土区土壤氮素指标的影响以及氮素指标与作物产量的量化关系,本研究利用长期定位施肥试验系统评估施肥对土壤全氮、碱解氮、酸解有机氮组分、微生物量氮含量的影响,并进一步定量分析氮素指标与小麦、玉米产量间的关系。结果表明,与单施化肥或不施肥相比,长期化肥与秸秆或有机肥配施在显著提高土壤全氮含量的同时,对碱解氮、酸解总氮、酸解铵态氮、氨基酸态氮与微生物量氮含量的提高也有明显的促进作用。除土壤全氮外的其他氮素指标含量在高量化肥-有机肥配施、化肥-秸秆还田和常量化肥-有机肥配施处理间无显著差异。土壤全氮、微生物量氮和碱解氮含量是对作物产量影响程度相对较大的氮素指标。土壤全氮含量每增加0.1 g·kg^(−1),小麦和玉米分别增产822.7和968.2 kg·hm^(-2)。土微生物量氮与碱解氮含量每增加1 mg·kg^(−1),小麦增产195.2与58.1 kg·hm^(-2);玉米增产189.9与79.1 kg·hm^(-2)。酸解总氮与氨基酸态氮含量对小麦产量也有显著影响,酸解总氮与氨基酸态氮含量每增加1 mg·kg^(−1),小麦分别增产15.8与30.0 kg·hm^(-2)。综上所述,化肥与秸秆或有机肥配施可提高潮土氮素库容与供氮能力。小麦、玉米产量随土壤全氮、微生物量氮与碱解氮含量的提高呈线性增长,小麦产量与酸解总氮和氨基酸态氮含量呈显著正相关。本研究为典型潮土区地力培育与粮食丰产提供了理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 长期定位试验 施肥 土壤氮素指标 作物产量
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生物炭和氮肥联合施用对水稻生产中土壤细菌群落的影响
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作者 刘慧 焦岩 +3 位作者 李禹韬 窦婉毓 龙学毅 裴巍 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期88-100,共13页
生物炭作为一种土壤改良剂可以有效地改善土壤污染问题。探讨生物炭和氮肥配施对土壤细菌群落的影响,对科学施肥具有重要意义。以往的研究发现,生物炭和氮肥配施可以改变土壤的理化性质,但对土壤微生物影响的研究较少。为探讨生物炭和... 生物炭作为一种土壤改良剂可以有效地改善土壤污染问题。探讨生物炭和氮肥配施对土壤细菌群落的影响,对科学施肥具有重要意义。以往的研究发现,生物炭和氮肥配施可以改变土壤的理化性质,但对土壤微生物影响的研究较少。为探讨生物炭和氮肥配施对土壤细菌群落的影响,对水稻进行盆栽试验,结果表明:生物炭与氮肥的施加使细菌群落的多样性降低,改良后的土壤中细菌的优势门为Proteobacteria、Acidobacteria、Gemmatimonadetes和Actinobacteria,生物炭和氮肥配施提高了Acidobacteria和Actinobacteria的相对丰度,降低了Proteobacteria和Gemmatimonadetes相对丰度。冗余分析结果表明,土壤p H值、硝态氮、全磷和全氮是影响土壤微生物群落标志物种丰度的主要驱动因素。生物炭与氮肥配施会改变土壤细菌群落和土壤养分的代谢过程。研究结果为探索适合我国东北黑土区土壤微环境调控的最佳碳、氮模型提供了科学依据。 展开更多
关键词 生物炭 氮肥 16SrDNA测序 微生物群落结构 土壤养分指标
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水氮调控对宁夏中部旱区马铃薯产量与土壤质量的影响
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作者 杨莹攀 尹娟 +1 位作者 朱银浩 李升 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期358-370,458,共14页
针对宁夏中部干旱区马铃薯产量不高和土壤质量较低等问题,本研究探讨和评价宁夏中部旱区马铃薯农田土壤质量状况,马铃薯产量与农田环境因子的相互关系,以提高马铃薯产量和农田土壤质量。以马铃薯农田为研究对象,2年试验采用三因素完全... 针对宁夏中部干旱区马铃薯产量不高和土壤质量较低等问题,本研究探讨和评价宁夏中部旱区马铃薯农田土壤质量状况,马铃薯产量与农田环境因子的相互关系,以提高马铃薯产量和农田土壤质量。以马铃薯农田为研究对象,2年试验采用三因素完全随机设计,灌溉处理设置灌溉定额(2250 m^(3)/hm^(2),W3)、节水20%(1800 m^(3)/hm^(2),W2)、节水40%(1350 m^(3)/hm^(2),W1);施氮处理设置施氮量(195 kg/hm^(2),N3)、减氮20%(156 kg/hm^(2),N2)、减氮40%(117 kg/hm^(2),N1),以当地不施氮肥和不灌水为CK处理,测定土壤养分含量、酶活性、微生物量碳氮磷含量及产量,并将其纳入土壤质量指数(SQI),与马铃薯产量进行拟合分析。结果表明:水氮调控对土壤速效钾、有效磷、硝态氮、铵态氮、全氮、全磷、全钾、有机质含量均有显著影响,不同水氮调控下0~20 cm土层过氧化氢酶活性(SP)、蔗糖酶活性(SS)、土壤脲酶活性(SU)、土壤碱性磷酸酶活性(SAP)W2N2处理最大,较CK处理增加23.66%、86.28%、58.66%、56.92%,并随土壤深度增加呈逐渐降低趋势。马铃薯产量、土壤微生物量碳氮磷含量及化学计量在W2N2(1800 m^(3)/hm^(2)、156 kg/hm^(2))处理最大。通过SQI得出中水中氮(W2N2)土壤质量等级最高,通过拟合发现W2N2处理能够协同提升土壤综合质量与马铃薯产量,该研究结果可为中国北方干旱地区马铃薯可持续生产和土壤质量提升提供理论依据。 展开更多
关键词 马铃薯产量 土壤化学性质 灌溉定额 施氮量 土壤质量指数
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不同频次氮素添加对大豆农田生态系统土壤线虫的影响
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作者 张慧营 田孟洋 +3 位作者 姚宇腾 乔宁 刘银占 苗原 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期672-682,共11页
土壤线虫在维持陆地生态系统的稳定性、促进物质循环和能量流动方面起着重要作用。而氮肥的添加是影响农田土壤线虫的重要因素,农田施肥是增加农作物产量和提高经济效益的有效措施。然而以往研究大多关注氮肥添加量对土壤线虫的影响,对... 土壤线虫在维持陆地生态系统的稳定性、促进物质循环和能量流动方面起着重要作用。而氮肥的添加是影响农田土壤线虫的重要因素,农田施肥是增加农作物产量和提高经济效益的有效措施。然而以往研究大多关注氮肥添加量对土壤线虫的影响,对于氮添加频次对农田生态系统土壤线虫群落影响的认识不足。以农田生态系统大豆作物为研究对象,设置对照(C)、低频施氮(NL)和高频施氮(NH)3种处理,研究土壤线虫群落对不同频次氮添加的响应,分析不同频次氮添加对农田土壤线虫群落结构的影响及其机制,从而为农田生态系统管理提供基础数据和科学依据。结果表明:(1)施氮处理后,土壤线虫物种丰富度和密度无显著变化。在0~10 cm土层,低频施氮使食真菌线虫相对丰度显著提升197.33%,植食性线虫相对丰度显著降低64.51%;高频施氮使食细菌线虫相对丰度显著升高26.49%,植食性线虫相对丰度显著降低47.13%(P<0.05)。(2)在0~10 cm土层,低频施氮显著提高cp-1类群比例,并显著降低cp-3类群比例;高频施氮使cp-1类群比例显著升高(P<0.05)(cp-1表示cp值为1的线虫类群)。(3)低频施氮使0~10 cm土层线虫通道比值显著降低,>10~20 cm土层线虫群落基础指数显著升高,0~10和>10~20 cm土层线虫群落结构指数显著降低(P<0.05)。在0~10 cm土层,低频和高频施氮使线虫群落富集指数显著上升(P<0.05)。(4)冗余分析表明,铵态氮含量、含水率和硝态氮含量是驱动土壤线虫群落变化的主要环境因子。总的来说,施氮会改变土壤环境和线虫营养类群结构。施氮可使偏r对策者cp-1类群数量显著增加,加快土壤线虫类群的世代交替和能量流动,降低土壤生态群落稳定性。低频施氮显著降低线虫通道比值,这表明土壤分解路径中的真菌分解路径得到增强。 展开更多
关键词 施氮频次 土壤线虫 大豆农田生态系统 氮肥 营养类群 生态指数
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农作模式对冀西北坝上寒旱区土壤不同粒径团聚体氮形态及氮库管理指数的影响
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作者 郭旭鑫 赵海超 +6 位作者 李璠 尚耀昌 黄智鸿 刘松涛 刘晨 卢海博 于静彤 《河北农业科学》 2024年第2期57-68,共12页
为了研究不同农作模式下土壤团聚体结构对氮素的稳定机制影响,以冀西北坝上不同农作模式的土壤为研究对象,采用野外调查取样和室内试验分析相结合测定土壤的总氮(TN)、溶解性总氮(DTN)、铵态氮(NH_(4)^(+)-N)和硝态氮(NO_(3)^(-)-N)含量... 为了研究不同农作模式下土壤团聚体结构对氮素的稳定机制影响,以冀西北坝上不同农作模式的土壤为研究对象,采用野外调查取样和室内试验分析相结合测定土壤的总氮(TN)、溶解性总氮(DTN)、铵态氮(NH_(4)^(+)-N)和硝态氮(NO_(3)^(-)-N)含量,计算可溶性有机氮(DON)含量及氮库管理指数(NPMI),分析不同粒径团聚体中土壤氮素分布及NPMI变化规律。结果表明:土壤氮素主要贮存在中等粒径(1.00耀2.00 mm)的团聚体中。施用有机肥促进氮素向超大粒径(跃5.00 mm)团聚体分布,进而提高大粒径团聚体NH_(4)^(+)-N的含量和NPMI。施用无机肥提高中等粒径团聚体TN的含量和分配比例,增加微粒径(约0.25 mm)团聚体NO_(3)^(-)-N的NPMI和大粒径(2.00耀5.00 mm)团聚体NO_(3)^(-)-N的活度指数。充分灌溉能够促进小粒径(0.25耀0.50 mm)团聚体TN和NH_(4)^(+)-N含量的增加及分配,提高各粒径团聚体的NPMI。粗放管理促进小粒径和微粒径团聚体NH_(4)^(+)-N的含量增加及分配,降低土壤的NPMI。对农作模式最敏感的是大粒径团聚体,施用有机肥通过增加大粒径团聚体的氮素含量和活度,提高土壤肥力供给和土壤保护能力;施用无机肥通过增加中等粒径团聚体氮素的含量及活度,促进氮素利用率的提高;粗放管理和还林还草通过增加小粒径团聚体的氮素含量,增强固氮能力。冀北坝上寒旱区可通过增施有机肥以增加团聚体数量,并进行适度灌溉,达到保肥供肥的目的。 展开更多
关键词 农作模式 团聚体 土壤氮形态 氮库管理指数
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Estimation of the Biological Methods of Assessing Soil N-Supplying Capacity in Calcareous Soil
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作者 JIN Fa-hui LI Shi-qing +1 位作者 LU Hong-ling LI Sheng-xiu 《Agricultural Sciences in China》 CAS CSCD 2007年第10期1224-1234,共11页
Although many biological methods are used to determine soil nitrogen supplying capacity, there are certain differences in the results for different types of soils and various ways of measurement due to the complexity ... Although many biological methods are used to determine soil nitrogen supplying capacity, there are certain differences in the results for different types of soils and various ways of measurement due to the complexity of soil N conformation, the high variance of soil and microorganism, and the difference of environment. Therefore, it is not clear about which biologic incubation method is better for calcareous soil. In this study, pot experiments were performed by using 25 different calcareous surface soil samples on the Loess Plateau and taking the N uptake of wheat and corn with leaching soil initial nitrate and without leaching in pot experiments as the control to investigate the difference of eight biological incubation methods for reflecting soil nitrogen supply capacity. The eight biological methods are waterlogged incubation, aerobic incubation for 2 weeks and for 4 weeks, dry-wet alternation aerobic incubation for 2 weeks, long-term alternate leaching aerobic incubation (and N mineralization potential, No), short-term leaching aerobic incubation, microbial biomass carbon (Bc), and microbial biomass nitrogen (BN) method, respectively. Among these methods, the dry-wet alternation aerobic incubation and aerobic incubation for 4 weeks were the modification of the method of aerobic incubation for 2 weeks according to the actual farmland moisture. The results showed that the correlation coefficients between these methods and crop uptake N with leaching soil initial nitrate were 0.530, 0.700, 0.777, 0.768, 0.764 (and 0.790, No), 0.650, 0.555, and 0.465, respectively (r0.05 = 0.369, r0.0l = 0.505). While without leaching soil initial nitrate, their coefficients were 0.351, 0.963, 0.962, 0.959, 0.825 (and0.812, No), 0.963, 0.289, and 0.095, respectively (r0.05 = 0.369, r0.01 = 0.505). In conclusion, excluding the soil initial nitrate, the correlation coefficients between the eight methods and crop uptake N were, from high to low, N0, aerobic incubation for 4 weeks, dry-wet alternation aerobic incubation for 2 weeks, and long-term alternate leaching aerobic incubation, while including the soil initial nitrate the correlation coefficients between them increased significantly and the values were all beyond 0.950 for these four methods, including aerobic incubation for 2 weeks and for 4 weeks, dry-wet alternation aerobic incubation for 2 weeks and short-term leaching aerobic incubation. The waterlogged incubation method, Bc and BN in the calcareous soil, had lower correlation coefficient with crop uptake nitrogen compared with other methods. Thus, dry-wet alternation aerobic incubation for 2 weeks was a better index for evaluating calcareous soil N supply capacity due to some other methods having disadvantages and not suitable for the actual farmland characteristics. 展开更多
关键词 soil nitrogen supplying index biological methods mineralized N
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基于养分指标相关性的土壤有机质预测模型研究 被引量:1
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作者 殷萍 于美荣 +6 位作者 张漫 张强 孙瑞 苏芳 刘璐 程奕 陈秋生 《中国无机分析化学》 CAS 北大核心 2023年第6期637-644,共8页
为探究土壤间各养分指标间的相互关系,选取了天津市宁河区不同区域的种植土壤,基于行业标准规定的检测方法,对主要养分指标进行了测定,并研究各指标间的相关性。结果表明,各区域土壤pH值变异系数最小,整体均呈碱性;有机质、全氮及速效... 为探究土壤间各养分指标间的相互关系,选取了天津市宁河区不同区域的种植土壤,基于行业标准规定的检测方法,对主要养分指标进行了测定,并研究各指标间的相关性。结果表明,各区域土壤pH值变异系数最小,整体均呈碱性;有机质、全氮及速效钾变异系数属于中等;有效磷的变异系数最高。各研究区域土壤有机质含量与全氮含量呈显著正相关(P<0.01),与pH值呈显著负相关(P<0.01),而与其他指标间不具备普遍且显著的相关性。基于多元线性回归分析建立了土壤有机质与全氮及pH值之间的预测模型,通过模型计算出的预测值与实际测定值的拟合性较好;另取土壤样品进行验证表明,预测模型具有良好的可靠性和准确性。 展开更多
关键词 土壤 养分指标 有机质 全氮 PH值 预测模型
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施氮对关中地区冬小麦农田土壤呼吸的影响及基于植被指数的估算模型 被引量:1
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作者 王锐 蔡焕杰 +3 位作者 王晓云 赵政鑫 田雅洁 彭青 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2023年第6期97-106,156,共11页
为探寻不同施氮量对农田土壤呼吸(RS)的影响并快速准确估算RS,以关中地区冬小麦为研究对象,观测了5种施氮量下冬小麦农田RS的变化,研究了环境因子(土壤温度、土壤湿度)及作物因素(叶面积指数、地上部生物量、SPAD值)对于RS的影响,建立... 为探寻不同施氮量对农田土壤呼吸(RS)的影响并快速准确估算RS,以关中地区冬小麦为研究对象,观测了5种施氮量下冬小麦农田RS的变化,研究了环境因子(土壤温度、土壤湿度)及作物因素(叶面积指数、地上部生物量、SPAD值)对于RS的影响,建立了适用于关中地区土壤温度与植被指数下的农田土壤呼吸估算模型。设置秸秆还田下的5种施氮量处理,分别为传统施氮量SN200(200 kg·hm^(-2))、优化施氮量SN150(150 kg·hm^(-2))、60%优化施氮量SN120(120 kg·hm^(-2))、50%优化施氮量SN100(100 kg·hm^(-2))以及不施氮肥SN0(0 kg·hm^(-2))。结果表明:不同施氮量下RS随生育期推进均表现为先升高再降低的趋势,同时添加氮肥促进了RS排放。各处理观测期内RS的均值为:SN200(3.68μmol·m^(-2)·s^(-1))>SN150(3.40μmol·m^(-2)·s^(-1))>SN120(3.06μmol·m^(-2)·s^(-1))>SN100(2.70μmol·m^(-2)·s^(-1))>SN0(2.21μmol·m^(-2)·s^(-1))。不同施氮量下冬小麦冠层近红外波段反射率在拔节期和抽穗期差异明显,反射率从高到低依次为SN200>SN150>SN120>SN100>SN0,而在灌浆期和成熟期差异不大。土壤温度显著影响了RS(P<0.01),土壤湿度与RS没有显著相关关系(P>0.05)。叶面积指数、地上部生物量、SPAD值和植被指数均与RS呈显著相关关系(P<0.05)。通过多种模型评估,建立基于植被指数和土壤温度的最佳农田土壤呼吸估算模型,显著高于基于土壤温度的单因子模型,模型精度可达到0.6以上(n=120)。 展开更多
关键词 冬小麦 土壤呼吸 施氮量 估算模型 植被指数 关中地区
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藏北高寒草甸土壤线虫群落结构和多样性对增氮的响应 被引量:1
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作者 沙玉宝 干珠扎布 +4 位作者 胡国铮 王学霞 严俊 何世丞 高清竹 《草业学报》 CSCD 北大核心 2023年第1期154-164,共11页
土壤线虫在高寒草甸生态系统物质循环和能量传递过程中起重要作用。高寒草甸植物对氮沉降极为敏感,但增氮对土壤线虫群落结构和多样性的影响仍不明确。本研究在西藏那曲高寒草甸开展模拟氮沉降试验,设置0、7、20、40 kg N·hm^(-2)&... 土壤线虫在高寒草甸生态系统物质循环和能量传递过程中起重要作用。高寒草甸植物对氮沉降极为敏感,但增氮对土壤线虫群落结构和多样性的影响仍不明确。本研究在西藏那曲高寒草甸开展模拟氮沉降试验,设置0、7、20、40 kg N·hm^(-2)·a-14个增氮水平(硝酸铵),研究增氮对高寒草甸土壤线虫群落结构和多样性的影响。结果表明:1)增氮显著改变了高寒草甸土壤线虫的群落组成,并且降低了线虫多样性和均匀度;2)N20、N40显著提高了食细菌线虫(Ba)类群的相对丰度,较对照组分别提高了30.4%和31.7%;3)线虫多样性指数(H’)和均匀度指数(J)均表现为Nck>N40>N20>N7,不同处理间植物寄生线虫指数(plant parasite index,PPI)、自由线虫成熟度指数(maturity index,MI)、瓦斯乐思卡指数(wasilewska index,WI)无显著差异。在不同增氮条件下,线虫通道指数(nematode channel ratio,NCR)均大于0.5,瓦斯乐思卡指数(WI)均大于1,说明研究区土壤线虫类群整体以食细菌线虫为主,矿化途径主要由食细菌真菌线虫参与;4)土壤中氨态氮含量和线虫总量及食细菌线虫数量显著正相关。本研究明确了施氮条件下食细菌线虫数量的增加是藏北高寒草甸土壤线虫总量增加的主要来源,为探究藏北高寒草甸生态系统对氮沉降的响应机制提供了参考。 展开更多
关键词 氮沉降 生态指数 线虫通道指数 土壤动物 植物生产力
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贝加尔针茅草甸草原土壤有机碳组分对长期氮素添加的响应 被引量:5
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作者 武振丹 马尚飞 +2 位作者 卢俊艳 杨殿林 红梅 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1520-1530,共11页
为解析贝加尔针茅草甸草原土壤有机碳组分对长期氮素添加的响应,于2010年在内蒙古呼伦贝尔市鄂温克旗贝加尔针茅草甸草原设计氮素添加试验,设置8个氮处理,为0(N0)、15(N15)、30(N30)、50(N50)、100(N100)、150(N150)、200(N200)和300(N3... 为解析贝加尔针茅草甸草原土壤有机碳组分对长期氮素添加的响应,于2010年在内蒙古呼伦贝尔市鄂温克旗贝加尔针茅草甸草原设计氮素添加试验,设置8个氮处理,为0(N0)、15(N15)、30(N30)、50(N50)、100(N100)、150(N150)、200(N200)和300(N300)kg·hm^(–2)·a^(–1)(以N计),土壤样品于2019年8月采集,进行土壤有机碳及其组分的测定,探究氮素添加10年后土壤有机碳及其组分的变化与驱动因素。结果表明:(1)与对照相比,长期氮素添加下土壤有机碳(SOC)及土壤惰性碳(RP-C)含量无显著变化,土壤活性有机碳(LP-C)的含量增加,其中活性碳组分Ⅰ(LPⅠ-C)增加了0.48%~15.59%,活性碳组分Ⅱ(LPⅡ-C)增加了1.94%~8.41%,易氧化有机碳(EOC)含量无显著变化,可溶性有机碳(DOC)与微生物生物量碳(MBC)含量显著变化,且土壤碳组分整体在N30~N100处理变化敏感;(2)分析土壤有机碳对氮素添加的敏感指数(SI)可知,MBC对长期氮素添加响应更为敏感,可作为本区域有机碳变化的指示碳组分;(3)结构方程模型(SEM)结果显示,长期氮输入条件下土壤碳组分主要受植物生物量与土壤pH的共同调控。综上所述,氮素添加提高了贝加尔针茅草甸草原土壤活性碳组分含量,且土壤有机碳及其组分的变化主要受土壤pH与植物生物量共同调控。 展开更多
关键词 氮素添加 土壤有机碳 敏感指数 驱动因素 草甸草原
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不同水分条件天鹅湖高寒湿地土壤线虫群落结构对氮沉降的响应
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作者 陈康怡 韩耀光 +5 位作者 王家力 申志博 杨贝贝 赵一 朱新萍 贾宏涛 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期2244-2253,共10页
为探究氮沉降对干旱区高寒湿地土壤线虫群落结构的影响,本研究以天山中部的巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地为样地,选取2个不同水分条件区域,分别喷施3个不同浓度氮素,开展野外原位模拟氮沉降控制试验,研究不同水分条件土壤线虫群落结构对氮... 为探究氮沉降对干旱区高寒湿地土壤线虫群落结构的影响,本研究以天山中部的巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地为样地,选取2个不同水分条件区域,分别喷施3个不同浓度氮素,开展野外原位模拟氮沉降控制试验,研究不同水分条件土壤线虫群落结构对氮沉降的响应。结果表明:地表季节性积水条件土壤线虫群落的优势属主要为前矛线属(Prodorylamus,29.30%),地表常年干燥条件土壤线虫群落的优势属是前矛线属(Prodorylamus,18.69%)、Laimydorus(20.21%)和螺旋属(Helicotylenchus,33.48%);在土壤水分和氮添加的共同作用下,杂食/捕食类线虫(OP)和食真菌类线虫(FU)丰度升高,植物寄生类线虫(PP)丰度降低;地表常年干燥条件下,氮添加对土壤线虫群落各生态指数影响不显著。在地表季节性积水条件下,随着氮添加浓度上升,富集指数(EI)和成熟度指数(PPI)先下降后上升,但氮添加对土壤线虫群落香农威尔指数(H)和优势度指数(λ)无显著影响,20 kg·hm^(-2)·a^(-1)氮添加会促进干旱区高寒湿地土壤有机质分解途径由细菌向真菌分解途径发展。土壤含水量、土壤电导率和碱解氮是影响土壤线虫群落结构的主要因素。研究表明,氮沉降增加会影响土壤线虫群落中不同营养类群的丰度,但对土壤线虫群落结构多样性和干旱区高寒湿地土壤生态系统稳定性影响较小。 展开更多
关键词 氮沉降 土壤线虫 高寒湿地 生态指数 水分
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中国桃土壤氮素丰缺指标与适宜施氮量研究 被引量:6
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作者 张明 吕志伟 +3 位作者 孙洪仁 张吉萍 吕玉才 刘元青 《中国农学通报》 2023年第14期60-66,共7页
为了给国内桃测土施氮提供科学依据,采用“零散实验数据整合法”和“养分平衡—地力差减法”新应用公式,对中国桃土壤的氮素丰缺指标以及适宜的施氮量进行了初步研究。结果表明:中国桃土壤碱解氮第1~6级丰缺指标依次为:≥206、125~206、... 为了给国内桃测土施氮提供科学依据,采用“零散实验数据整合法”和“养分平衡—地力差减法”新应用公式,对中国桃土壤的氮素丰缺指标以及适宜的施氮量进行了初步研究。结果表明:中国桃土壤碱解氮第1~6级丰缺指标依次为:≥206、125~206、76~125、46~76、28~46和<28 mg/kg;土壤有机质第1~4级丰缺指标依次为:≥53、32~53、12~32和<12 g/kg。当桃目标产量为15~60 t/hm^(2),氮肥利用率为40%时,氮素丰缺级别第1~6级土壤的适宜施氮量范围依次为0~0、20~80、40~159、60~239、80~318和99~398 kg/hm^(2)。本研究初步建立了桃土壤碱解氮和有机质丰缺指标推荐施氮系统,为桃测土施氮提供了相应的科学依据。 展开更多
关键词 测土施肥 丰缺指标 碱解氮 有机质 施肥量
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氮添加对黄土丘陵区草地土壤团聚体有机碳库的影响 被引量:1
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作者 张丹 邓健 +4 位作者 朱运 王亚楠 陈子玥 赵雪 胡雯颖 《草地学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2031-2040,共10页
研究基于黄土丘陵区草地氮添加长期定位试验,测定土壤团聚体碳组分、理化性质,分析养分化学计量比和碳库相关指数,探究团聚体水平土壤碳库对氮添加的响应。结果表明:氮添加显著影响了不同粒级土壤团聚体有机碳、β-1,4-葡萄糖苷酶及pH... 研究基于黄土丘陵区草地氮添加长期定位试验,测定土壤团聚体碳组分、理化性质,分析养分化学计量比和碳库相关指数,探究团聚体水平土壤碳库对氮添加的响应。结果表明:氮添加显著影响了不同粒级土壤团聚体有机碳、β-1,4-葡萄糖苷酶及pH值等指标;与对照相比,80 kg·ha^(-1)·a^(-1)水平氮添加下小、中、大粒级土壤团聚体中高活性有机碳分别增加了59.90%,108.16%和138.88%(P<0.05);在高氮添加下中、小粒级团聚体土壤碳库指数和固碳指数均显著高于大粒级团聚体(P<0.05);土壤pH值、C∶P等理化指标对碳库相关指数和活性有机碳组分变异的解释率分别为61.84%和42.06%,氮添加后土壤理化性质对碳库管理指数和活性有机碳的影响关系在不同粒级团聚体中存在差异(P<0.05)。综上所述,氮添加促进了大粒级团聚体碳库活性,而增加了小粒级团聚体碳库稳定性。 展开更多
关键词 氮添加 土壤团聚体 碳组分 碳库管理指数 草地
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长期定位条件下栽培模式对麦田土壤理化性质和氮素平衡的影响
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作者 郭鑫虎 马静 +5 位作者 李仲峰 初金鹏 徐海成 贾殿勇 代兴龙 贺明荣 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期2262-2273,共12页
【目的】基于2009—2010小麦生长季开始设置的长期定位试验,研究栽培模式对土壤理化性质、冬小麦氮素营养指数、麦田氮素供需平衡状况、氮素吸收利用和籽粒产量的影响,以期为进一步优化土壤-作物系统综合管理模式提供理论指导。【方法... 【目的】基于2009—2010小麦生长季开始设置的长期定位试验,研究栽培模式对土壤理化性质、冬小麦氮素营养指数、麦田氮素供需平衡状况、氮素吸收利用和籽粒产量的影响,以期为进一步优化土壤-作物系统综合管理模式提供理论指导。【方法】试验共设置当地农户模式(T1)、农户基础上的改良模式(T2)、不计生产成本的高产更高产模式(T3)和土壤-作物系统综合管理模式(T4)4个栽培模式。【结果】历经13个小麦-玉米生长季后,T1、T2、T3、T4模式小麦播前容重分别降低6.21%、9.80%、12.25%和13.56%,有机质含量分别提高21.88%、26.80%、32.05%和36.39%,全氮含量分别提高34.16%、12.38%、39.60%和20.79%,碱解氮含量分别提高47.85%、48.87%、74.49%和62.21%,速效磷含量分别提高62.73%、36.56%、297.93%和68.68%,速效钾含量分别提高14.36%、40.00%、221.20%和59.60%。0—100 cm土层无机氮积累量分别提高了33.96%、10.32%、52.77%和19.49%。pH分别从最初的7.50下降至6.28、6.68、5.35和6.64。2020—2022生长季4个栽培模式间籽粒产量和氮素的吸收利用差异显著。与T1模式相比,T2、T3、T4模式的籽粒产量分别提高14.14%、27.65%、22.52%,氮素利用率分别提高54.80%、19.97%、49.15%,氮肥利用率分别提高72.95%、37.54%、48.15%,氮素表观损失量分别降低49.76%、11.62%、44.14%,氮素表观损失率分别降低24.63%、11.62%、26.68%。T4模式开花期的整株和成熟期的穗子处于氮素供需平衡。【结论】历经13个小麦-玉米生长季后,4个栽培模式0—20 cm土层土壤酸化趋势明显,表层土壤容重降低,有机质、全氮、速效氮磷钾养分含量升高,0—100 cm土层无机氮积累量相应升高。与其他3种模式相比,T4模式更有利于实现土壤理化性状、小麦籽粒产量和氮素吸收利用的协同改善,但其氮肥利用率仍有待进一步提高,且在现有基础上仅通过降低施氮量无法实现其产量和氮素吸收利用的进一步协同优化。 展开更多
关键词 土壤理化性质 小麦籽粒产量 氮素利用率 氮素营养指数 氮素平衡
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石灰性土壤供氮能力几种生物测定方法的评价研究 被引量:12
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作者 金发会 李世清 +1 位作者 卢红玲 李生秀 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1422-1431,共10页
【目的】目前测定土壤供氮能力的生物方法较多,但基于土壤氮素形态的复杂性、土壤和微生物的高度变异以及生态条件的差异,不同土壤及不同测定方法结果之间仍然存在一定差异,对石灰性土壤采用哪些生物培养方法较好,目前仍无明确结论。【... 【目的】目前测定土壤供氮能力的生物方法较多,但基于土壤氮素形态的复杂性、土壤和微生物的高度变异以及生态条件的差异,不同土壤及不同测定方法结果之间仍然存在一定差异,对石灰性土壤采用哪些生物培养方法较好,目前仍无明确结论。【方法】以采自于黄土高原差异较大的25个农田耕层石灰性土壤为供试土样,以淋洗和未淋洗土壤起始NO3--N小麦和玉米两季盆栽试验作物吸氮量为参比,对可反映土壤供氮能力的淹水培养法、通气培养2周法、通气培养4周法、干湿交替通气培养2周法、间歇淋洗长期通气培养法、短期淋洗通气培养法、微生物量碳和微生物量氮等8种生物方法进行了比较研究,其中干湿交替通气培养法和通气培养4周法,是我们对通气培养2周的修订方法。【结果】在不包含起始矿质氮条件下,以上8种生物培养方法与淋洗土壤起始NO3--N盆栽试验作物吸氮量的相关系数依次为0.530,0.700,0.777,0.768,0.764,0.650,0.555和0.465(r0.05=0.369,r0.01=0.505),其中间歇淋洗长期通气培养法确定的氮素矿化势与作物吸氮量的相关系数为0.790;在包括起始矿质氮后(起始矿质氮+矿化氮),以上8种生物方法与未淋洗土壤起始NO3--N盆栽试验作物吸氮量相关系数依次为0.351,0.963,0.962,0.959,0.825,0.963,0.289和0.095(r0.05=0.369,r0.01=0.505),其中氮素矿化势与作物吸氮量的相关系数为0.812。【结论】在排除起始矿质氮,特别是硝态氮的影响后,在反映旱地石灰性土壤可矿化氮量上,以氮素矿化势最佳;其次为通气培养4周、干湿交替通气培养2周和间歇淋洗长期通气培养法。包括起始矿质氮后,即在反映土壤供氮能力方面,各种通气培养法与未淋洗土壤起始NO3--N作物吸氮量相关性均大幅度提高,其中通气培养2周、通气培养4周、干湿交替通气培养2周和短期淋洗通气培养法相关系数均在0.950以上。而淹水培养法和微生物量碳、氮在表征石灰性土壤供氮能力上均比其它通气培养法逊色。综合考虑各方法在反映土壤可矿化氮和土壤供氮能力上的优劣,以及考虑到间歇淋洗长期通气培养法和以此获得氮素矿化势需培养时间较长,不适于作为实验室常规分析和快速测定土壤供氮能力的方法。根据本研究结果,可将干湿交替通气培养2周作为旱地石灰性土壤供氮指标,该方法不仅更加符合旱地土壤实际水分变化特征,而且既可反映土壤可矿化氮,也可用于评价土壤供氮能力。 展开更多
关键词 土壤供氮指标 生物培养方法 可矿化氮
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石灰性土壤供氮能力几种化学测定方法的评价研究 被引量:6
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作者 金发会 李世清 +1 位作者 卢红玲 李生秀 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1040-1048,共9页
以采自于黄土高原差异较大的25个农田耕层石灰性土壤为供试土样,以淋洗和未淋洗土壤起始NO3--N小麦和玉米两季盆栽试验作物累积吸氮量为参比,对8种反映旱地土壤供氮能力的化学方法进行比较研究。结果表明,在一定程度上,可用有密切关系... 以采自于黄土高原差异较大的25个农田耕层石灰性土壤为供试土样,以淋洗和未淋洗土壤起始NO3--N小麦和玉米两季盆栽试验作物累积吸氮量为参比,对8种反映旱地土壤供氮能力的化学方法进行比较研究。结果表明,在一定程度上,可用有密切关系的土壤全氮或有机质,反映有机氮或全氮存在较大差异的土壤供氮能力,但其灵敏性较差。石灰性土壤矿质氮,特别是NO3--N与未淋洗土壤起始NO3--N作物吸氮量之间有较高相关性(r=0.884,P<0.01),而与淋洗土壤起始NO3--N作物吸氮量间相关系数仅为0.472(P<0.05),说明矿质氮可反映土壤当前供氮水平,而不能反映土壤潜在供氮能力;石灰性土壤起始NO3--N对各化学方法与作物吸氮量之间相关性影响较大。酸性高锰酸钾法既可反映土壤潜在供氮能力,也可反映土壤总供氮能力;酸性高锰酸钾法的修订方法,即硫酸—高锰酸钾法提取出的NH4+-N值接近于KCl水浴法提取出的NH4+-N值,该方法在反映土壤总供氮能力方面与酸性高锰酸钾法相当,但在反映土壤潜在供氮能力方面不及酸性高锰酸钾法优越。KCl水浴法在评价石灰性土壤供氮能力方面,与酸性高锰酸钾法的效果基本相同;沸水浸取法和NaHCO3-UV法在评价石灰性土壤供氮能力方面效果较差。总结以上发现,在以盐类溶液提取法中,酸性高锰酸钾法、硫酸—高锰酸钾法和KCl水浴法可作为反映石灰性土壤供氮能力的化学方法,其中以酸性高锰酸钾法最优,其次为KCl水浴法和硫酸—高锰酸钾法。这3种方法在不包括起始NO3--N时,可反映石灰性土壤潜在供氮能力;包括起始NO3--N后,可反映土壤总供氮能力(当前供氮能力+潜在供氮能力)。 展开更多
关键词 土壤供氮指标 化学测定方法 可矿化氮
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氮肥基追比对高产冬小麦产量及氮素吸收利用的影响 被引量:21
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作者 张许 王宜伦 +1 位作者 韩燕来 谭金芳 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2010年第5期193-197,共5页
为确定高产冬小麦生产过程中氮肥的合理施用时期及比例,实现氮肥资源高效利用。采用田间试验方法,研究了豫北超高产田总施氮量240kg/hm2条件下,不同氮肥运筹模式对冬小麦产量、地上部氮素吸收与积累及氮素效率的影响。结果表明,同一施... 为确定高产冬小麦生产过程中氮肥的合理施用时期及比例,实现氮肥资源高效利用。采用田间试验方法,研究了豫北超高产田总施氮量240kg/hm2条件下,不同氮肥运筹模式对冬小麦产量、地上部氮素吸收与积累及氮素效率的影响。结果表明,同一施氮量下,与氮肥全部基施处理相比,氮肥分次施用可增加冬小麦产量、氮素积累量,提高氮素回收率、农学效率、吸收效率和收获指数,降低土壤氮素依存率,其中N3处理最佳。冬小麦返青期前对氮的积累量约占总积累量的9.4%~11.2%,返青期后对氮的需求量大,返青至灌浆期可吸收氮素63.3%~66.6%,灌浆期后可吸收氮素23.5%~25.9%;N3处理植株各生育阶段氮积累量较高。氮肥1/3底施+1/3返青期追施+1/3拔节期追施是本试验条件下兼顾小麦产量及氮素效率的最佳运筹方式。 展开更多
关键词 冬小麦 产量 氮肥回收率 氮素吸收效率 氮素收获指数 土壤氮素依存率
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石灰性土壤起始NO_3^-N对土壤供氮能力测定方法的影响 被引量:21
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作者 叶优良 李生秀 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期310-317,共8页
在陕西省的澄城、永寿、杨陵 3地区选取有机质、全N、硝态N含量差异较大的 17个石灰性土壤 ,分别在淋洗与未淋洗土壤起始NO-3 N后 ,利用盆栽试验探讨土壤NO-3 N淋洗前、后 ,不同方法测定的已矿化N和可矿化N与小麦吸N量之间的相关性。... 在陕西省的澄城、永寿、杨陵 3地区选取有机质、全N、硝态N含量差异较大的 17个石灰性土壤 ,分别在淋洗与未淋洗土壤起始NO-3 N后 ,利用盆栽试验探讨土壤NO-3 N淋洗前、后 ,不同方法测定的已矿化N和可矿化N与小麦吸N量之间的相关性。结果表明 ,未淋洗土壤起始NO-3 N ,用KCl直接浸取、KCl煮沸法所浸取以及通气培养前CaCl2 所淋洗的起始NO-3 N均与小麦吸N量密切相关 ,相关系数 (r)分别为 0 934 ,0 85 6和 0 86 2 ,均达1%显著水准。与此相反 ,通气培养、淹水培养、沸水煮沸、碱性高锰酸钾、酸性高锰酸钾及碱解扩散等方法所提取的可矿化N与小麦吸N量间无显著相关。淋洗土壤起始NO-3 N后 ,用KCl直接浸取、KCl煮沸法浸取以及通气培养前CaCl2 所淋洗的起始NO-3 N与小麦吸N量之间的相关系数明显降低 ,达不到 5 %的显著水准。而通气培养、淹水培养、沸水煮沸、碱性高锰酸钾、酸性高锰酸钾及碱解扩散等方法所提取的可矿化N与小麦吸N量之间相关系数却明显提高 ,都达到 5 %或 1%的显著水平。其中变化最明显的是淹水培养 1周矿化出的NH+ 4 N、通气正式培养 2周矿化出的NO-3 N及碱解扩散出的NH+ 4 N ,其与小麦地上部吸N量之间的相关系数 (r)分别由淋洗前的0 44 3,0 119,0 2 5 9增加到淋洗后的 0 86 6 。 展开更多
关键词 石灰性土壤 起始NO3^--N 土壤供氮能力 测定方法
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