科研产出
优化施肥对小麦-玉米轮作体系产量、养分平衡与生态环境效益的影响
《中国生态农业学报(中英文) 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：小麦-玉米轮作是华北平原主要的种植模式,对保障我国粮食安全起着关键作用。本文系统研究了不施肥（CK）、优化施肥（OPT）和农户习惯施肥（FP）方式连续8年对小麦-玉米轮作体系产量、养分平衡、温室气体排放和经济效益的影响。结果表明,小麦季、玉米季和周年轮作中, OPT较FP产量分别提高4.3%、5.3%和4.8%;氮肥偏生产力分别提高39.1%、31.7%和35.9%;磷肥偏生产力分别提高39.1%、40.4%和39.8%;钾肥偏生产力分别降低47.8%、47.3%和47.6%;温室气体排放量分别降低21.7%、21.1%和21.4%;温室气体排放强度分别降低27.0%、27.5%和27.3%;净收益分别提高11.2%、11.4%和11.3%,农业生产成本分别降低3.7%、2.1%和3.1%,环境修复成本分别降低28.4%、17.3%和22.1%。周年轮作中, OPT较FP氮素盈余量降低105 kg·hm-2 （46.3%）;磷素盈余量降低48 kg·hm-2 （53.3%）;钾素从亏缺1 kg·hm-2变为盈余59 kg·hm-2,满足了作物生长需求。连续8年,OPT较FP土壤有机质含量提高5.3%,速效钾提高12.3%,有效磷降低27.8%。综上所述,与农户习惯施肥（FP）相比,优化施肥（OPT）具有高产、高收益以及环境友好的优势,为华北平原小麦-玉米轮作体系高效绿色生产提供了科学依据。
关键词： 小麦-玉米轮作 优化施肥 养分平衡 温室气体排放 经济效益
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中红侧沟茧蜂对棉铃虫核型多角体病毒的传播作用
《植物保护 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：中红侧沟茧蜂Microplitis mediator与核型多角体病毒(nucleopolyhedrovirus,NPV)是棉铃虫Helicover pa armigera的两种重要生物防治因子.中红侧沟茧蜂传播NPV对于利用二者协同防治棉铃虫具有重要意义.本研究探讨了给中红侧沟茧蜂饲喂含病毒蜂蜜水、体表喷洒病毒液、中红侧沟茧蜂在染毒宿主体内产卵、从染毒宿主体内发育、蜂茧浸泡病毒5种带毒方式的传播病毒效率,以及饲喂带病毒蜂蜜水方式下的传播机制.结果表明,饲喂带病毒蜂蜜水和体表喷洒病毒时中红侧沟茧蜂传毒率较高,在连续传毒的3 d内传毒效率分别为15.1%、9.1%~9.3%、2.4%~4%,其他3种方式传毒效率较低.在田间防治时可以利用中红侧沟茧蜂的传毒作用采用病毒与寄生峰的协同防控策略.
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不同抗旱基因对小麦千粒质量的影响
《华北农学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为了阐明不同抗旱基因对小麦粒质量的影响,以352 份黄淮麦区主栽品种(或品系)为试验材料,设置正常灌溉和干旱2 个试验处理,从 2019-2021 年连续 3a 进行小麦粒质量数据调查.分别利用 1-fehw3、TaDreb-B1 和Cwi-4A 3 个抗旱基因的KASP标记对试验材料进行检测,研究不同抗旱基因对小麦粒质量的影响.结果显示,3 个基因的KASP标记可以对试验材料进行很好的基因分型,1-fehw3 和Cwi-4A基因的KASP标记分型效果比TaDreb-B1 基因标记更优.1-fehw3、TaDreb-B1 和Cwi-4A 3 个基因的优势等位基因型分布频率分别为 36.9%,41.1%,35.1%.利用1-fehw3、TaDreb-B1 和Cwi-4A 3 个基因进行单独检测时,在不同年份和不同条件下,抗旱基因型与不抗旱基因型品种间千粒质量均未达到显著水平.当以2 个基因进行联合检测时,1-fehw3+TaDreb-B1 在2019 年正常灌溉和2020 年干旱2 个环境下抗旱基因型较不抗旱基因型千粒质量达到显著水平;1-fehw3+Cwi-4A在 2019 干旱和 2020 干旱 2 个环境下千粒质量达到显著水平;TaDreb-B1+Cwi-4A在 2020 年干旱环境下千粒质量达到显著水平.当以 1-fehw3、TaDreb-B1 和Cwi-4A 3 个基因进行联合检测时,除2020 年正常灌溉条件之外其余5 个环境下抗旱基因型千粒质量均显著高于不抗旱基因型.结果表明,由于抗旱性是由多基因控制的复杂性状,单个抗旱基因对小麦抗旱性的贡献率较小,但通过分子标记辅助选择手段进行多个基因聚合育种,可以显著提高小麦抗旱性.
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断营养影响青梗菜硝酸盐含量的转录组学分析
《华北农学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为降低青梗菜硝酸盐含量，在采收前对其进行断营养处理。生理分析发现，断营养5 d青梗菜产量无明显变化，但根、叶柄和叶片的硝酸盐含量分别降低了49.77%,23.90%,33.39%。转录组比较发现，断营养5 d青梗菜根、叶柄和叶片分别鉴定出301,2 270,2 271个差异表达基因（DEGs）。基因本体论（GO）分析表明，这些DEGs均主要富集在氮（N）代谢、碳（C）代谢和活性氧（ROS）代谢过程中。在N代谢过程中，根、叶柄和叶片硝酸盐摄取转运蛋白NPF7.2基因下调表达；叶柄和叶片NPF7.2的上游调控因子ERF104下调表达；叶片硝酸盐再转运蛋白NPF2.13和NPF1.1基因上调表达；根和叶片硝酸盐同化关键酶谷氨酰胺合成酶（GS）基因上调表达。在C代谢过程中，叶柄和叶片蔗糖合成关键酶磷酸蔗糖合酶（SPS）基因上调表达。在ROS代谢过程中，根的超氧化物歧化酶（SOD）基因和抗坏血酸过氧化物酶（APX）基因上调表达；叶柄和叶片细胞色素P450、过氧化物酶体和脂肪氧化酶下调表达；叶片过氧化氢酶（CAT）基因和过氧化物酶（POD）基因上调表达。综上，在青梗菜采收前5 d进行断营养处理，不仅可以保证产量不受影响，还可以降低硝酸盐含量，提高品质。
关键词： 青梗菜 硝酸盐 断营养 N代谢 C代谢 ROS代谢
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施氮对土壤养分特征及夏玉米养分吸收利用的影响
《华北农学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为明确氮素供应对土壤养分特征及夏玉米氮、磷、钾养分吸收利用差异的影响.在上茬冬小麦施氮量240 kg/hm2的大田条件下,夏玉米季设置4 个施氮水平(N0:不施氮;N1:90 kg/hm2;N2:195 kg/hm2;N3:300 kg/hm2),以仓玉76 品种为材料,通过对地上部茎秆、叶片、穗轴干质量、土壤速效养分、植株不同器官氮磷钾含量及累积量、氮素利用效率和籽粒产量的测定与计算,研究施氮量对不同性状的影响及相关关系.结果表明:在施氮 0~195 kg/hm2,茎、叶、穗轴干质量随氮量增加而上升;增加施氮量显著提高0~20 cm,20~40 cm的土壤硝态氮含量;相同土层速效磷、钾影响无显著变化.不同施氮量下,茎、叶、穗轴和籽粒的氮含量、植株氮累积量存在显著差异,其中籽粒氮累积量占植株地上部氮素总累积量的59.4%~63.5%;施氮量对茎、叶、穗轴和籽粒的磷钾含量影响较小,植株磷钾累积量受干质量的正调控;氮素投入超过 195 kg/hm2,氮肥农学效率显著降低.采用直线加平台模型模拟产量与施氮量的关系表明,施氮量高于189 kg/hm2,籽粒产量不再增加.因此,兼顾经济效益与农业生态效益,结合试验和模型模拟结果,最优氮素投入量控制在189~195 kg/hm2.
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拉萨长期不同施肥青稞田土壤固氮菌分离鉴定
《麦类作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为寻找拉萨青稞田自生固氮菌，丰富当地固氮菌资源，以减少化肥使用量，降低环境负效应，本研究从6种长期不同施肥模式定位试验的青稞田土壤中进行固氮菌的分离、纯化，观察其菌落形态特征并测定各菌株的固氮酶活性，通过16S rDNA基因测序和构建系统发育树分析了各菌株的分类学地位。结果显示，通过分离和纯化，共得到自生固氮菌50株，其中13株菌具有高效固氮酶活性，分别属于假食酸菌属（Pseudacidovorax）、芽孢杆菌属（Bacillus）、红球菌属（Rhodococcus）、农杆菌属（Agrobacterium）。施用化肥会减少土壤中高效固氮菌种类，不施化肥或施用有机肥能丰富土壤中高效固氮菌种类。
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晚熟梨新品种'酥玉'
《园艺学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：‘酥玉’是由河北省古老地方品种‘蜜梨’和传统优良品种‘砀山酥梨’杂交选育出的晚熟梨新品种。果实近圆形，果面绿黄，平均单果质量394.3 g，果心小。果肉白色，质地较细、松脆，多汁，甜，具清香，可溶性固形物含量12.8%。树势强，树姿开张。果实发育期150 d左右，在河北昌黎地区9月中下旬成熟，盛果期平均产量47 332.1 kg·hm-2。耐贮藏，0～1℃，相对湿度90%～95%，可实现周年贮藏而风味保持不变。
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梨园土壤真菌群落垂直分布及功能预测分析
《山东农业科学 》 2023 北大核心
摘要：为明确梨园土壤真菌群落垂直分布差异、阐明真菌与土壤关系，为改善土壤真菌群落结构、提高土壤质量提供依据，本试验以12年梨园土壤为研究对象，对5～15、15～25、25～35 cm土层进行土壤理化性质测定及高通量测序，解析土壤营养变化趋势、真菌垂直分布情况及功能预测分析。结果表明，随土壤深度增加，有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量逐渐降低且变化速率逐渐减缓；OTUs逐渐减少，香农指数、辛普森指数、Chao 1指数、ACE指数逐渐降低。由PCoA分析及Tukey检验可知：随着土壤深度增加，物种差异逐渐加大，5～15 cm与25～35 cm土层间群落多样性差异显著。土壤真菌门类以子囊菌门（Ascomycota）、被孢霉门（Mortierellomycota）、担子菌门（Basidiomycota）为主，属类以镰刀菌属（Fusarium）、被孢菌属（Mortierella）、产油菌属（Solicoccozyma）为主，子囊菌门、镰刀菌属在25～35 cm相对丰度最大，被孢霉门、担子菌门、被孢菌属在15～25 cm相对丰度最大，产油菌属在5～15 cm相对丰度最大。通过t-test分析可知：5～15 cm与15～25 cm差异物种以罗兹菌门（Rozellomycota）、产油菌属为主，5～15 cm与25～35 cm差异物种以子囊菌门、镰刀菌属为主，15～25 cm与25～35 cm差异物种以瓶毛菌属（Lophotrichus）为主。土壤真菌功能以腐生、病原-腐生营养类型为主，15～25 cm相对丰度最大。相关性分析中：罗兹菌门与土壤理化性质呈显著正相关；腐生营养型与真菌门类相关性较强。综上，土壤深度与土壤理化性质、真菌群落多样性关系密切；土层越深，真菌多样性、稳定性、均一性降低，差异增加。
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华北夏谷水肥优化管理综合评价
《东北农业大学学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：目前水肥优化管理的评价方法难以兼顾产量、经济效益、养分效率、灌溉产出等多项目标，为优化谷子种植水肥管理方案，采用L（934）正交试验设计，在成熟期取样，测定谷子形态、生物量、产量、养分含量，分析养分收获指数、肥料偏生产力、灌溉产出和经济效益，运用变异系数法和模糊隶属函数法分别确定指标的权重和隶属度，综合评价谷子水肥优化管理。结果表明，在灌溉、氮、磷和钾肥等4个因素中，对产量影响程度排序为：灌溉＞氮肥＞钾肥，磷肥产量无显著影响。每生产100 kg籽粒产量，平均吸收1.90 kg氮、0.31 kg磷、0.55 kg钾。氮、磷、钾肥和灌溉具有协同效应：灌溉对谷子植株养分分配与累积影响达到极显著水平，氮、磷和钾肥协同影响谷子植株养分分配与累积，氮和钾肥对水分利用率也有显著影响。谷子水肥管理优化需以目标为导向，当以环境友好、资源高效、投入低廉为主要目标时，采纳SF1组合为宜，即水150 t·hm-2·次-1，灌溉4次，氮肥150kg·hm-2，磷肥75 kg·hm-2，钾肥75 kg·hm-2，当以高产、高经济效益兼顾某单一资源高效利用为主要目标时，采纳SF9组合为宜，即水450 t·hm-2·次-1，灌溉4次，氮肥300 kg·hm-2，磷肥150 kg·hm-2，钾肥75 kg·hm-2。研究对谷子高效生产具有一定指导价值。
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