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中国农业科学
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路文如

半月刊

0578-1752

zgnykx@mail.caas.net.cn

010-82109808 82106279

100081

北京中关村南大街12号

中国农业科学/Journal Scientia Agricultura SinicaCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为综合性农牧业科学学术刊物。主要发表我国农牧业科学在基础理论和应用技术方面的学术论文、重要科研成果和专题报告及各学科研究进展综述等。主要栏目有作物栽培的理论与实践、作物育种与品种资源、生物技术、植保、土肥、畜牧、兽医、研究简报等。读者对象为农牧业科技工作者、农业院校师生和农业管理干部。
正式出版
收录年代

    自然衰老棉花种子的生理变化及ATP合成酶亚基mRNA的完整性

    宋词谷丰序邢真真张峻铭...
    1827-1837页
    查看更多>>摘要：[目的]种子衰老是一个复杂的生物学过程,以自然衰老的棉花种子为材料,研究种子自然储藏后的生理生化变化及种胚ATP合成酶亚基mRNA的完整性,为进一步揭示种子衰老机理提供依据.[方法]以自然储存3 年、5年和新收获的新陆早74号棉花种子为试验材料(以新收获的棉种为对照(CK));分别采用纸间萌发试验、低温恒温干燥法和TTC染色法测定棉花种子的萌发率、吸水力和种子生活力;利用酸碱滴定法测定棉花种子的酸价和呼吸速率,采用植物ATP合成酶酶联免疫分析试剂盒测定种胚ATP合成酶活性,并利用反转录阻断-双引物扩增法分析棉花种胚ATP合成酶α、β、γ、ε和δ亚基mRNA的完整性.[结果]自然储藏会导致种子活力显著降低.与对照相比,自然储存 3 年和 5 年后,棉种萌发率由 98.7%分别显著降低至84.0%和58.0%(P＜0.05);种子吸胀初期(4 h内)吸水力分别比对照显著降低了11.0%和26.9%(P＜0.05);TTC染色法检测结果显示种子生活力明显下降,其中,储藏5 年的种子仅有胚根部位有少量着色,而子叶等器官未被染色;储藏3 年和 5 年的种子酸价分别较对照显著升高了 28.4%和 40.0%,表明种子内脂肪类物质发生严重水解;吸胀期间种子呼吸速率和ATP合成酶活性表现出增加趋势(P＜0.05),但增幅均显著下降;其中,吸胀 24 h后呼吸速率增幅分别较对照降低了33.3%和49.2%,吸胀12 h后ATP合成酶活性增幅则分别较对照降低了17.9%和73.4%;反转录阻断-双引物扩增法分析结果显示,ATP合成酶的α亚基、β亚基、γ亚基和δ亚基mRNA的R值均显著低于对照,而ε亚基mRNA的R值则显著高于对照(P＜0.05),说明这5种亚基的mRNA在自然储藏过程中出现不同程度的降解.[结论]延长贮藏时间,将导致棉花种子活力下降;种胚中ATP合成酶亚基mRNA完整性丧失,导致ATP合成酶亚基受损,ATP合成酶活性下降,进而造成ATP合成减少,影响种子萌发能力.这可能是棉花种子衰老的重要原因之一.

    棉花种子种子衰老种子活力ATP合成酶mRNA完整性

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    基于分子标记技术玉米抗粗缩病种质资源的筛选与应用

    王江浩王立伟张动敏郭瑞...
    1838-1847,中插1-中插2页
    查看更多>>摘要：[目的]利用与 3 个玉米抗粗缩病位点qMrdd2、Rmrdd6和qMrdd8紧密连锁的分子标记筛选高抗玉米粗缩病自交系,并进行杂种优势类群分类和配合力分析,为玉米抗粗缩病品种的快速高效选育提供依据和方法.[方法]将抗病自交系 K36与感病自交系S221杂交,从F2开始,采用单粒传的方法构建一个包括263个F9家系的重组自交系(recombinant inbred lines,RILs)群体;在不同种植环境下,对RILs进行抗病性鉴定,同时,采用与 3 个抗病位点qMrdd2、Rmrdd6和qMrdd8紧密连锁的分子标记5FR、6W53和IDP25K进行基因型分型,筛选出抗病且农艺性状优良家系;利用Maize56K SNP芯片对包括优良家系在内的24 份玉米自交系进行基因型分型,根据Roger's算法计算优良家系与其他骨干自交系之间的遗传距离,并在构建聚类图的基础上进行杂种优势类群划分;同时利用优良家系与不同类群的自交系测交配制杂交组合,在田间进行配合力测定和抗病性鉴定,筛选出抗病且杂种优势强的组合.[结果]自交系K36 在qMrdd2、Rmrdd6和qMrdd8等 3 个抗性位点处均为抗病性纯合基因型,自交系S221 均为感病性纯合基因型.RILs群体的 263 个家系在粗缩病抗性遗传组成上分为 21 种基因型,3个位点均为抗性纯合基因型家系的病情指数(DSI)最小(0.281),均为感病性纯合基因型家系的DSI最大(0.776),这与抗、感性亲本的DSI表现一致(0.257和0.623);2 个位点为感病性纯合基因型时,1个位点为抗病性纯合基因型的DSI由小到大的位点是Rmrdd6(0.396)、qMrdd8(0.478)和qMrdd2(0.654),结果表明,Rmrdd6抗病性最强,qMrdd8次之,qMrdd2最弱.筛选出的 3 个抗性位点纯合基因型家系JR2136 与其他 23 份自交系的遗传距离变化范围为 0.2234-0.2895,平均值为0.2612,与之遗传距离最小的自交系是C413,最大的是Chang7-2.根据聚类分析结果,将JR2136划分在瑞德群,与属于黄改群的自交系H92 和H521 配制出抗病强的优势组合,分别比郑单 958 增产 7.01%和 7.80%,表明JR2136 与属于黄改群的自交系之间具有良好的配合力.[结论]玉米自交系K36 对粗缩病的抗性由qMrdd2、Rmrdd6和qMrdd8等 3 个基因控制、呈数量遗传特征且具有基因累加效应,具有3个抗性纯合基因型的玉米品种抗病性最强.开发的与3个位点紧密连锁的分子标记在抗病品种选育和抗性种质资源筛选上具有实用价值,利用分子标记进行辅助选择和基因聚合的方法选育抗病性强的优势组合应用于生产切实可行.

    玉米粗缩病抗病基因分子标记辅助选择优势类群划分配合力

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    二氢卟吩铁对小麦渍水胁迫耐性的影响

    楚燕蒙毛颖超蔡剑周琴...
    1848-1858页
    查看更多>>摘要：[目的]渍水胁迫是影响长江中下游麦区小麦产量提高的主要逆境因子之一.提高小麦耐渍性是实现该区域小麦稳产和增产的重要目标.本研究从植株光合色素含量、光合机构稳定、植株抗氧化能力等角度,明确二氢卟吩铁提高小麦对开花期渍水胁迫耐性的生理机制,为小麦抗渍栽培提供理论和技术支撑.[方法]以扬麦 16 为材料,通过设置开花期、灌浆期喷施 3 个浓度(0.0875、0.126、0.194 mmol·L-1)的二氢卟吩铁,筛选能够显著提高小麦产量的二氢卟吩铁适宜使用时期和浓度,在此基础上研究二氢卟吩铁施用对开花期渍水胁迫下小麦耐性的影响.[结果]与对照相比,不同浓度二氢卟吩铁在开花期喷施对小麦的增产幅度高于灌浆期喷施处理.研究发现开花期喷施浓度为 0.126 mmol·L-1 二氢卟吩铁处理(A2)可显著提高小麦花后干物质积累量,通过提高千粒重,增加籽粒产量.基于此探究二氢卟吩铁对小麦耐渍性的影响.开花期渍水胁迫显著降低了小麦叶片叶绿素含量、净光合速率和花后干物质积累量与转运率,导致籽粒产量下降.但在渍水胁迫下与未喷施处理相比,开花期喷施浓度为 0.126 mmol·L-1 二氢卟吩铁(AW2)处理表现出较高的光合色素含量、光系统Ⅱ稳定性、净光合速率,并且提高了抗氧化酶活性,降低了O2-产生速率、H2O2含量,降低了丙二醛含量积累,减轻了渍水胁迫导致的细胞膜脂过氧化伤害,有效缓解了渍水胁迫导致的小麦减产.[结论]开花期喷施 0.126 mmol·L-1 二氢卟吩铁可显著提高小麦产量,并通过减缓开花期渍水胁迫下植株衰老进程,减轻对光合机构损伤、增强抗氧化酶活性,减轻细胞膜脂过氧化伤害,提高小麦叶片光合能力,降低了减产幅度,增强小麦对渍水胁迫的耐性.

    小麦渍水胁迫二氢卟吩铁产量叶绿素光合速率

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    气候平均态和极端态变化对东北玉米气象产量的影响

    张文婧赵锦崔文倩黎满耀...
    1859-1870页
    查看更多>>摘要：[目的]东北地区是我国主要的粮食生产基地,近年来受到气候变化的显著影响,研究气候平均态和极端态变化对东北作物产量的影响,对区域粮食稳产、高产和国家粮食安全具有重要意义.[方法]以东北玉米为研究对象,通过筛选影响玉米产量的主要气候因子,分析东北地区1980-2018年的气候平均态和极端态变化对81 个县域的玉米产量产生的影响.[结果](1)东北玉米生长期内的平均温度、生长度日(GDD)、高温度日(HDD)整体均呈上升趋势,上升速率分别为0.34℃·(10 a)-1、47.07℃·d·(10 a)-1、5.15℃·d·(10 a)-1;降雨量呈下降趋势,下降速率是7.0 mm·(10 a)-1;平均温度、生长度日和高温度日呈现自东北向西南递增的空间分布特征,降雨量呈现自西北向东南递增的空间分布特征.(2)东北玉米气象产量在1980-1999 年间呈增长趋势,增速为 80.93 kg·hm-2·a-1;在 2000-2018 年间呈减少趋势,速率为 46.25 kg·hm-2·a-1,在空间分布上呈现由中部向四周递增趋势,其中高值区集中在黑龙江省东部,辽宁省变化最为稳定,且波动范围稳定在中间区域.(3)通过多元线性回归模型可知,在1980-2018年间,HDD对气象产量贡献最大,且作用效果为负效应,即极端态高温对东北玉米产量影响最大,并且造成玉米减产;GDD产生正效应,即温度平均态使玉米产量增加,GDD累积值越大,增产越多;降雨量产生负效应,而温度和降雨量的交互项对东北玉米产量有正效应.[结论]在1980-2018年间气候平均态和极端态变化及对东北玉米气象产量的影响表现为温度的平均态、极端态整体均呈现上升趋势,降雨量平均态呈现下降趋势,极端态高温和降雨量平均态导致东北玉米产量减少,平均态温度使东北玉米产量增加,且极端态高温对玉米产量影响程度最大.在未来东北玉米的种植管理上,要充分利用温度平均态并尽量降低极端态高温带来的危害以保障玉米高产稳产.

    气候变化东北地区玉米气象产量贡献率

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    覆盖作物对我国粮食作物的产量效应及影响因素的Meta分析

    马佳玉王涛刘小利王丽...
    1871-1880页
    查看更多>>摘要：[目的]明确种植覆盖作物对我国主要粮食作物产量的影响,探究覆盖作物对粮食作物产量效应的影响因素,为覆盖作物在我国的科学应用与推广提供理论依据.[方法]以常规休耕为对照,以休耕期种植覆盖作物为处理,系统收集 1980-2022年公开发表的文献 137篇,建立含有 903组种植覆盖作物对我国主要粮食作物产量及影响因素的数据库,采用Meta分析的方法定量化种植覆盖作物对粮食作物产量的影响,并通过Meta回归研究覆盖作物对粮食产量效应的影响因素.[结果]相比于休耕,覆盖作物处理下粮食作物的产量显著提高了 12.2%,其中,小麦、水稻和玉米分别增产了 9.5%、11.9%和 19.6%.另外,冬季和夏季种植覆盖作物的粮食产量分别增加了 9.5%和 12.4%,并且豆科覆盖作物的增产效果较好,为12.9%(二月兰为 14.2%,紫云英为 11.8%,苕子为 9.5%,豌豆为 7.8%,大豆为 7.4%),十字花科次之,为 9.3%(油菜为7.0%),禾本科最差,为 8.3%(黑麦草为 7.9%),值得注意的是不同覆盖作物的混播增产效果最好,为 17.3%.此外,种植年限和日照时数显著增加了覆盖作物的粮食增产效应,并且在高纬度地区,高的降水和温度增加了覆盖作物的粮食增产效应,而在低纬度地区,高的降水和温度降低了覆盖作物的粮食增产效应.[结论]休耕期采用混播的方式种植覆盖作物,有助于提高粮食作物的产量,能够减少地表的裸露并充分利用光热水土等资源,尤其在北方的夏季和南方的冬季休耕期种植更为适宜.

    覆盖作物粮食作物产量Meta分析

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    利用酵母双杂交系统筛选与柑橘黄化脉明病毒CP互作的寄主因子

    宾羽张琦王春庆赵晓春...
    1881-1892页
    查看更多>>摘要：[目的]柑橘黄化脉明病毒(citrus yellow vein clearing virus,CYVCV)是威胁我国柑橘产业稳定发展的主要病毒,但其在柑橘上的侵染和致病机制尚不清楚.本文以CYVCV的外壳蛋白(coat protein,CP)为诱饵筛选尤力克柠檬(Citrus limon Burm.f.)cDNA文库,利用生物信息学方法分析与其互作的寄主因子在病毒侵染和致病过程中可能发挥的作用.[方法]Trizol法提取尤力克柠檬叶片总RNA,用SMART法反转录合成First-Strand cDNA,以其为模板通过Long-Distance PCR获得ds cDNA,均一化处理后与线性化pGADT7 质粒重组链接构建尤力克柠檬初级cDNA文库,重组质粒转化大肠杆菌DH10B获得尤力克柠檬大肠杆菌cDNA文库并对文库质量进行鉴定;PCR扩增CYVCV的CP序列并构建到载体pGBKT7 上,鉴定诱饵质粒对酵母细胞的毒性以及CP蛋白对酵母报告基因的自激活性.将尤力克柠檬cDNA文库质粒转化含有诱饵质粒pGBKT7-CP的Y2H Gold酵母菌株,共转化子依次涂布SD/-Leu-Trp、SD/-Leu-Trp-His/X-α-Gal和SD/-Leu-Trp-His-Ade/X-α-Gal平板,最终筛选蓝色且长势较好的阳性菌落,提取酵母质粒并测序比对获得候选基因,利用Uniprot在线网站的gene ontology(GO)注释候选基因,分析候选互作蛋白的生物学功能.根据分析结果,选取可能参与寄主抗病或症状发展的候选因子,扩增其CDS全长序列并构建到靶标载体pGADT7 后分别与pGBKT7-CP共转化酵母细胞进行点对点酵母双杂交互作验证.[结果]尤力克柠檬大肠杆菌cDNA文库滴度为1.02×108 cfu/mL,库容符合试验标准;成功构建酵母双杂交诱饵载体pGBKT7-CP,该载体没有自激活性且对酵母菌没有毒性;在SD/-Leu-Trp-His-Ade/X-α-Gal平板上筛选得到 41 个酵母阳性克隆,经序列相似性比对,去除重复,共筛得32个候选寄主因子;GO通路注释结果表明这些寄主因子参与多个叶绿体相关的生物过程,包括碳水化合物代谢、光合作用、光刺激反应、代谢分解和生物合成等过程;这32个寄主因子的分子功能多样,包括催化活性、水解酶活性、转移酶活性、蛋白质结合、转录因子活性和翻译因子活性等,其细胞组分涉及叶绿体、类囊体、膜、细胞质、细胞核和高尔基体等.从候选寄主因子中选取14个重要的蛋白与CP的一对一酵母双杂交验证结果表明,CP与这 14个蛋白均发生互作.[结论]成功构建了尤力克柠檬cDNA文库,筛选出 32 个与CYVCV CP互作的尤力克柠檬寄主因子,分析重要的寄主蛋白功能,推测CYVCV CP通过与光系统Ⅱ放氧强化复合物组分蛋白(PsbP)、光系统I叶绿素结合蛋白(Lhca3)和1,5-二磷酸核酮糖羧化酶小亚基(RbcS)等多个叶绿体相关蛋白的互作,影响光系统稳定、类囊体结构和叶绿素合成,从而导致光合作用降低以及叶绿体形态和功能受损,酵母点对点验证了CP与这些叶绿体相关因子的互作,这为揭示CYVCV CP参与病毒致病的分子机制提供了理论依据.

    柑橘黄化脉明病毒尤力克柠檬酵母双杂交外壳蛋白寄主因子

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    侵染花叶青木的病毒种类鉴定及其基因序列分析

    梁海文兰平秀柳勤海谭冠林...
    1893-1904页
    查看更多>>摘要：[目的]探明采自云南和海南表现为黄化、皱缩等表型的花叶青木病毒种类.[方法]首先,利用转录组测序技术对来自云南省昆明市的花叶青木样品进行检测;然后,根据转录组测序结果,采用RT-PCR对采自云南省昆明市和海南省海口市的 73 份花叶青木样品开展转录组测序结果中发现的病毒种类检测验证,并扩增获得相关病毒基因片段,对这些病毒的基因序列进行比对分析.[结果]转录组测序结果发现,送测的花叶青木样品中含有蚕豆萎蔫病毒 2 号(broad bean wilt virus 2,BBWV2)、菜豆黄花叶病毒(bean yellow mosaic virus,BYMV)、黄瓜花叶病毒(cucumber mosaic virus,CMV)、豌豆耳突花叶病毒 1 号(pea enation mosaic virus 1,PEMV-1)和豌豆耳突花叶病毒 2 号(pea enation mosaic virus 2,PEMV-2)5 种病毒的侵染.但随后对来自云南和海南的 73 份花叶青木样品的RT-PCR验证中,只检测到BBWV2、BYMV、CMV和PEMV-2 4 种病毒.其中,云南和海南的样品中均能检测到BBWV2,总检出率为 11.0%;而BYMV、CMV和PEMV-2仅在云南的样品中被检测到,检出率分别为 5.5%、1.4%和 1.4%.从两地采集的花叶青木样品中既未发现PEMV-1 的侵染,也未发现BBWV2、BYMV、CMV和PEMV-2 的复合侵染.为了进一步分析BBWV2、BYMV、CMV和PEMV-2 花叶青木分离物与来自其他寄主植物相关病毒分离物的分子变异,选取检测到上述 4 种病毒的样品,分别对BBWV2、BYMV和CMV 3 种病毒的cp及PEMV-2 的RdRp序列进行扩增,并对扩增获得的BBWV2 490 nt的small cp(GenBank登录号:OQ137565、OQ137566)、BYMV 499 nt的cp核心区域(GenBank登录号:OQ137568)、CMV 880 nt的cp(GenBank登录号:OQ137567)和PEMV-2 800 nt的RdRp核心区域序列(GenBank登录号:OQ137569)进行分析.序列比对分析结果表明,BBWV2 云南与海南花叶青木分离物间存在 85.9%的核苷酸序列一致性,二者与GenBank中其他BBWV2 分离物分别存在 79.8%—94.5%和 80.2%—92.0%的核苷酸序列一致性;BYMV、CMV和PEMV-2 云南花叶青木分离物与GenBank中相应病毒的核苷酸序列一致性分别为 79.8%—99.0%、71.5%—99.4%和 84.9%—98.0%.利用以上病毒相应基因核苷酸序列构建系统发育树,发现BBWV2 云南和海南花叶青木分离物分别属于I组中的a亚组和b亚组;BYMV云南花叶青木分离物与伊朗(GenBank登录号:MN241051,MN241060)和伊拉克(GenBank登录号:JQ026005)蚕豆分离物具有较近的亲缘关系;CMV云南花叶青木分离物属于I组中的IB亚组,但与IB亚组的其他成员具有较远的亲缘关系;PEMV-2 云南花叶青木分离物与云南豌豆分离物亲缘关系最近并聚为一组,但与其他分离物存在较远的亲缘关系.[结论]首次报道了花叶青木被病毒感染,同时也是BBWV2、BYMV、CMV和PEMV-2在花叶青木乃至桃叶珊瑚属植物上的首次报道,BBWV2、BYMV、CMV和PEMV-2 花叶青木分离物与来自其他植物的相关病毒分离物存在较大的分子变异.

    花叶青木病毒鉴定蚕豆萎蔫病毒2号菜豆黄花叶病毒黄瓜花叶病毒豌豆耳突花叶病毒2号

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    黄河三角洲不同盐渍度土壤有机质含量的高光谱预测研究

    侯化刚王丹阳马斯琦潘剑君...
    1905-1919页
    查看更多>>摘要：[目的]探究土壤有机质和盐分的光谱响应,分析不同盐分含量对土壤有机质预测模型的影响,建立快速、有效的盐渍土有机质含量高光谱预测模型.[方法]以黄河三角洲地区粉质壤土为研究对象,根据不同盐分含量将土壤样本分为非盐(SA)、轻度(SB)、中度(SC)和重度(SD)4组,分别进行室内高光谱测量;其次采用双因素方差分析法,探究土壤有机质和盐分光谱响应程度;进而对原始光谱(raw spectral reflectance,R)进行一阶微分(first order differential reflectance,FD)、连续统去除(continuous statistical removal,CR)、对数(logarithmic,Log)和多元散射校正(multipication scatter correction,MSC)4 种变换;最后分别基于盐渍土的 4 组样本结合 4 种变换光谱构建多元线性回归(multiple linear regression,MLR)、偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)和支持向量回归(support vector machine,SVR)3种土壤有机质含量高光谱预测模型.[结果]土壤有机质和盐分在400-900 nm范围内光谱响应程度显著且变化规律基本一致,二者的敏感波段存在重叠;通过划分不同盐渍度分组建模能够提高土壤有机质预测精度,且随着盐分含量增加,模型的预测精度下降,FD 处理更能突出光谱特征差异,提高有机质含量与光谱反射率的相关性.对比 3 种模型结果,利用FD处理结合SVR建立土壤有机质预测模型精度最高,最优结果建模集和验证集的决定系数R 2 为 0.86、0.82,均方根误差RMSE为 2.71、2.96 g·kg-1,相对分析误差RPD为 2.42.[结论]土壤盐分与有机质在可见光波段附近(400-900 nm)的敏感波段存在重叠,通过划分不同盐渍度能够有效提高有机质预测模型精度.

    盐渍土有机质光谱响应高光谱预测

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    长期施肥棕壤大豆产量的演变及土壤氮素分布特征

    刘玉颖沈丰杨劲峰蔡芳芳...
    1920-1934页
    查看更多>>摘要：[目的]探究长期不同施肥模式下,东北棕壤大豆产量的演变、稳定性和可持续性及土壤氮素累积分布特征,为该地区制定合理的施肥措施,实现大豆的可持续绿色生产提供科学依据.[方法]基于始于 1979 年的棕壤肥料长期定位试验,轮作体系为玉米-玉米-大豆,选取其中的12个处理,分为化肥区:不施肥(CK)、单施氮肥(N)、氮磷肥配施(NP)、氮磷钾肥配施(NPK);低量有机肥区:单施低量有机肥(M1)、低量有机肥与化肥配施(M1N、M1NP、M1NPK);高量有机肥区:单施高量有机肥(M2)、高量有机肥与化肥配施(M2N、M2NP、M2NPK).分析长期不同施肥下大豆产量的演变规律以及 39 年轮作施肥对大豆氮素吸收与收获期土壤氮素累积分布的影响.[结果]与不施肥处理(CK)相比,各施肥处理大豆平均产量均显著提高,且低量有机肥区和高量有机肥区大豆平均产量高于化肥处理,M1NPK和M2NPK处理平均产量最高,分别为3 147和3 238 kg·hm-2,较NPK处理提高了 9.5%和 12.7%.灰色-线性回归模型结果表明,施用有机肥或有机肥与化肥配施处理年际可得趋势产量显著高于单施化肥处理.低量有机肥区各处理大豆产量的变异系数最低,稳定性好,产量可持续性指数(YSI)较高,介于0.41-0.51,均高于高量有机肥区各处理.配施有机肥大豆季肥料贡献率提高,但低量与高量有机肥区差异不显著.配施有机肥 39年,大豆植株吸氮量较单施化肥处理增加,以低量有机肥区的M1NPK处理最高,为314.2 kg·hm-2.低量有机肥区,土壤矿质氮主要累积在 0-60 cm土层,60-100 cm土层矿质氮累积量较低;有机肥与化肥配施各处理 0-80 cm土层矿质氮累积高于M1处理,可为作物吸收提供有效氮源,但80-100 cm土层矿质氮较上层土壤降低,减少了氮素淋失风险;其中,M1NPK处理0-60 cm土层矿质氮累积最高,60-100 cm随土层深度增加矿质氮累积呈持续降低趋势,而高量有机肥区M2NPK处理则呈现先降低后增加的趋势.有机无机肥配施39年增加了0-20 cm土层全氮及微生物量氮含量,且高于20-40 cm土层.M1NPK和M2NPK处理0-20 cm土层全氮含量较NPK处理分别增加了13.9%和5.5%,微生物量氮含量分别增加了32.6%和92.1%.[结论]长期不同施肥影响作物产量、氮素吸收与土壤氮素分布.在东北棕壤地区玉米-玉米-大豆轮作体系中,玉米季氮磷钾化肥配施低量有机肥(13.5 t·hm-2),大豆季仅施用氮磷钾化肥改变土壤氮素分布与累积,进而影响大豆地上部氮素吸收,可增加大豆产量,提高产量的稳定性与可持续性.长期配施低量有机肥大豆收获期土壤全氮及微生物量氮含量增加,增加了土壤供氮量;同时深层土壤矿质氮累积降低,减少了氮素淋溶风险,有利于大豆的可持续绿色生产,是该轮作体系较为合理的施肥方式.

    棕壤大豆产量稳定性与可持续性灰色-线性回归模型矿质氮微生物量氮

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    生物炭和双氰胺对设施蔬菜土壤温室气体排放的影响

    宋博影郭艳杰王文赞吕泽楠...
    1935-1948页
    查看更多>>摘要：[目的]通过探究生物炭、双氰胺(DCD)及二者联合施用对设施土壤温室气体(N2O、CO2 和CH4)排放的综合效应,为设施蔬菜生产体系的温室气体减排和绿色发展提供科学依据.[方法]以设施小油菜(Brassica campestris L.)田为研究对象,设置不施氮(CK)、传统施氮(CN)、推荐施氮(RN)、推荐施氮+生物炭(RNB)、推荐施氮+DCD(RND)和推荐施氮+生物炭+DCD(RNBD)6 个处理.分析不同处理下土壤温室气体的排放特征,以及排放强度(GHGI)和全球增温潜势(GWP)的差异.[结果]与CN相比,推荐施氮条件下各处理(RN、RNB、RND和RNBD)的小油菜产量降低 2.9%—29.3%,但在推荐施氮条件下,生物炭+DCD 联合施用处理(RNBD)则使小油菜产量增加了 34.4%,生物炭和 DCD 在小油菜增产方面表现出协同效果(P＜0.05).推荐施氮的各处理较传统施氮(CN)降低了 29.4%—76.5%的土壤 N2O排放量,以 RND效果最优,但对土壤CO2、CH4 排放影响不大;与CN相比,推荐施氮的各处理总GWP有所降低,降低幅度为 4.3%—51.2%,以 RND 减排效果最优;就 GHGI 而言,各推荐施氮处理间差异则不显著(P＞0.05).[结论]相同尿素施用量条件下,推荐施氮配施生物炭或双氰胺对小油菜产量影响不大,但二者联合配施可显著促进小油菜增产,并可在一定程度上降低温室气体累积排放与全球增温潜势,但二者配合施用的效果并不优于推荐施氮与双氰胺配施的处理.

    生物炭双氰胺设施菜田小油菜(BrassicacampestrisL.)温室气体排放强度综合增温效应

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