段英华
- 作品数：65 被引量：1,388H指数：22
- 供职机构：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划北京市自然科学基金更多>>
- 相关领域：农业科学经济管理生物学环境科学与工程更多>>
- 有机替代对长江流域水稻产量和籽粒含氮量的影响被引量：16
- 2022年
- 为探明有机替代对我国长江流域水稻产量和籽粒含氮量的影响,本研究通过搜集已发表的文献,建立了207组包含不施肥(CK)、单施化肥(NPK)和有机肥替代部分化学氮肥(NPKM)处理下水稻产量和籽粒含氮量的数据库。采用整合分析的方法,定量计算了有机替代在不同施肥措施、土壤性质和气候因素下对长江流域水稻产量和籽粒含氮量的影响;采用随机森林模型明确了影响有机替代效果的主控因素。结果表明,施肥能够显著提高水稻的产量和籽粒含氮量,NPK处理下产量和籽粒含氮量较CK处理分别提高了2.3 t∙hm^(-2)和1.2 g∙kg^(-1)。与NPK相比,NPKM处理下水稻的产量和籽粒含氮量分别显著提升了3.7%和1.9%。NPKM处理对产量和籽粒含氮量的影响存在区域差异。NPKM处理在总施氮量低于250 kg∙hm^(-2)、替代比例30%~60%时能够显著提高水稻的产量和籽粒含氮量。NPKM处理在土壤养分含量较高的条件下有利于水稻产量的提升,在土壤养分含量较低的条件下有利于籽粒含氮量的提升。在年均降雨量≤1200 mm、年日照时数>1800 h、年均温>15℃条件下,NPKM处理能够显著提高水稻的产量和籽粒含氮量。影响NPKM处理水稻产量的主要因素是替代比例、土壤pH和年均降雨量,而影响籽粒含氮量的主要因素是土壤有效磷、全氮含量以及土壤pH。综上所述,有机肥替代部分化学氮肥能够显著提高我国长江流域水稻的产量和籽粒含氮量,在中游地区提升效果更佳,有机替代总氮施用量应低于250 kg∙hm^(-2),替代比例以30%~60%为宜。
- 任科宇陆东明邹洪琴王慧颖许发辉卢昌艾段英华
- 关键词：有机肥籽粒品质土壤性质气候因素
- 铵硝比(NH_4^+/NO_3^-)对不同氮素利用效率水稻的生理效应被引量：18
- 2007年
- 采用控制条件下的水培试验方法,研究了不同铵硝配比(NH4+/NO3-分别为100/0、75/25、50/50和25/75)营养条件对8种不同氮素利用效率水稻苗期生长的影响。结果表明:在增硝营养条件下,不同水稻品种对硝态氮(NO3-)的反应不同。与纯铵营养条件相比,铵硝混合的营养条件对大多数氮高效水稻品种的生长都有显著促进作用,而对氮低效品种的生长没有显著影响。试验重点研究了增硝营养对氮高效水稻品种南光、云粳38和氮低效水稻品种ELIO生长的影响。结果发现,对于南光和云粳38,增硝营养可以使水稻的分蘖数和光合速率分别增加35%和24%,从而促进水稻生长和氮吸收,提高氮素利用率;而增硝营养对ELIO的生长并无显著影响。不同基因型水稻在增硝营养下氮积累量增幅不同主要是由于其生物量增幅不同造成的,而整株氮素含量增幅差异不大;NO3-的存在可增加干物质在水稻根系的积累,增加根系体积,促进水稻根系的生长。
- 段英华张亚丽王松伟沈其荣
- 关键词：水稻氮利用效率
- 长期不同施肥下黑土和红壤团聚体氮库分布特征被引量：11
- 2013年
- 为阐明长期不同施肥下土壤氮库的演变特征,揭示氮库稳定性不同的团聚体对不同施肥的响应,为化肥和有机物的合理施用提供科学依据。本研究通过对黑土和红壤22年的田间肥料定位试验,研究了长期不同施肥模式对土壤全氮、微生物氮以及各级团聚体中氮贡献率的影响。结果表明,长期不施肥(CK)和施用化肥(NPK),黑土土壤全氮含量以0.015 g/(kg·a)的速率显著下降(P<0.05);而长期化肥配施有机肥(NPKM),黑土全氮含量以0.025 g/(kg·a)的速率显著上升(P<0.05)。在CK、NPK、NPKM和秸秆还田(NPKS)处理下,红壤全氮含量均没有显著变化。施肥22年后,NPKM处理下黑土和红壤微生物氮含量较NPK处理下分别增加了15%和43%,全氮含量分别增加了43%和45%,差异均达到显著水平(P<0.05)。氮素在黑土上主要积累在2 53μm微团聚体中,达到0.73 1.21 g/kg,在红壤上主要积累在<2μm微团聚体中,达到0.46 0.98 g/kg。与NPK相比,NPKM处理下黑土和红壤250 2000μm大团聚体中氮素贡献率均显著提高,分别增加了4.3%和5.1%。与NPK相比,NPKM和NPKS处理下,红壤2 53μm微团聚体中氮贡献率分别降低了5.9%和9.7%,而黑土除大团聚体外的各级团聚体氮贡献率均没有显著变化。可见,不同土壤类型对施肥响应不同,主要是2 53μm微团聚体中氮素的响应不同,化肥配施有机肥可提高土壤250 2000μm大团聚体中氮的贡献率,进而增加土壤对作物的氮素供给能力,是有助于提高土壤肥力和生产力的农业生产可持续性施肥模式。
- 刘震徐明岗段英华张丽娟张毅功
- 关键词：长期施肥黑土红壤团聚体
- 潮土CaCl_2-P含量对磷肥施用的响应及其淋失风险分析被引量：14
- 2018年
- 【目的】土壤有效磷(Olsen-P)与可溶性磷(Ca Cl_2-P)含量之间存在着平衡,研究磷肥施用量对潮土Ca Cl_2-P和Olsen-P及其比值的影响,评价磷素的淋失风险,可为潮土区合理利用养分资源、减少磷肥投入和流失提供理论依据。【方法】选择长期定位监测基地的5个处理(对照、NPK、预备处理、NPKM和1.5NPKM处理,简称OP1、OP2、OP3、OP4、OP5),5个处理的土壤Olsen-P含量存在显著差异(0.8、12.5、25.7、44.7、56.4mg/kg),据此在每个处理上再设置5个施磷量水平(F0、F1、F2、F3、F4),试验采取微区形式,随机区组设计,种植作物为夏玉米–冬小麦双季轮作。作物收获后,采集土壤样品,测定土壤Olsen-P和CaCl_2-P含量,建立Olsen-P和CaCl_2-P之间的定量关系。【结果】土壤CaCl_2-P含量为0.07～2.68 mg/kg,约为Olsen-P含量的0.5%～5.6%。短期高量磷肥施用可以显著提高土壤Olsen-P和CaCl_2-P含量,但土壤Olsen-P和CaCl_2-P的增加不同步。当土壤Olsen-P低于28.0 mg/kg时,Ca Cl2-P/Olsen-P比值随着Olsen-P的增加而降低,当Olsen-P增加至28.0 mg/kg后,Ca Cl2-P/Olsen-P比值随着Olsen-P的增加迅速增加,这表明磷肥施用首先提高土壤Olsen-P含量,Olsen-P增长到一定程度后CaCl_2-P才迅速增加。土壤CaCl_2-P和Olsen-P的关系符合双直线模型,突变点时土壤Olsen-P含量为30.2 mg/kg,对应的CaCl_2-P含量为0.3 mg/kg。当土壤Olsen-P含量超过30.2 mg/kg时,土壤磷素淋失风险增加。【结论】高量磷肥施用可以提高土壤CaCl_2-P含量,促进作物对磷的吸收,但同时增加了土壤磷素的淋失风险。研究区土壤磷素淋失临界值为30.2 mg/kg,微区试验中超过50%的小区土壤Olsen-P含量已经超过磷素淋失临界值,存在磷素淋失风险,应加强农田磷肥的科学施用和管理。
- 申艳段英华黄绍敏郭斗斗张盛楠徐明岗
- 关键词：OLSEN-P潮土
- 长期施用有机肥潮土细菌的多样性及功能预测被引量：13
- 2021年
- 【目的】细菌作为土壤中最多的微生物物种,其多样性是土壤质量和土壤健康的标志。施肥不仅为土壤细菌提供了矿质养分,也为细菌提供了不同的碳源。探究长期不同施肥下潮土细菌的多样性及其功能,对于深入理解土壤养分转化的微生物驱动过程及优化施肥管理措施具有重要意义。【方法】选取潮土上连续37年不施肥(CK)、单施化学氮肥(N)、单施有机肥(M)、有机肥和化学氮肥配施(MN)的4个处理,采用高通量测序方法分析土壤细菌丰度(16S rRNA基因拷贝数)、α多样性和β多样性,采用FAPROTAX功能预测的方法分析主要功能种群的丰度在处理间的差异,采用Mantel检验分析细菌多样性等与产量、土壤养分含量间的相关关系。【结果】长期施用有机肥显著提高了土壤细菌丰度,MN和M处理下土壤中的16S rRNA基因拷贝数分别是CK和N处理平均值的11.8和10.7倍(P<0.05)。土壤细菌多样性指数(Shannon index)和丰富度指数(Chao1index)均在M处理下最高。潮土中变形菌门、酸杆菌门和放线菌门为优势菌门。与CK相比,施肥处理均提高了潮土拟杆菌门、厚壁菌门和疣微菌门的相对丰度。与N处理相比,MN处理显著提高了潮土变形菌门、厚壁菌门和拟杆菌门的丰度,降低了酸杆菌门的丰度。潮土细菌生态功能以化能异养、有氧化能异养、发酵作用、硝化作用和硝酸盐还原为主,相应种群丰度均在1%以上。MN处理下化能异养功能细菌的丰度较其他处理显著提高2.2%~4.2%。MN和M处理中起发酵作用的种群相对丰度是其他处理的3倍以上。与CK相比,3个施肥处理均显著增加了光异作用和光异养作用功能种群的相对丰度。土壤细菌β多样性和功能结构均与土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、硝态氮(NO3--N)含量及作物产量呈显著(P <0.05)或极显著(P <0.01)相关。【结论】长期施用有机肥提高了潮土中细菌的数量和多样性,�
- 练金山王慧颖徐明岗魏文良段英华刘树堂
- 关键词：长期施肥
- 施用有机肥对我国作物氮肥利用率影响的整合分析被引量：44
- 2019年
- 【目的】化肥配施有机肥是提高作物氮肥利用率(NUE)的重要措施之一。但由于作物的氮肥利用率受到施氮量、土壤性质和气候条件等因素的影响,且多数研究只在某一特定区域或条件下进行,对于全国不同区域施用有机肥对氮肥利用率影响的研究缺乏系统分析和比较。因此,探明化肥配施有机肥对氮肥利用率的影响,量化不同土壤和气候条件下氮肥利用率对有机肥施用的响应,可指导区域性的有机肥施用,为化肥减施增效提供重要的理论依据。【方法】本研究收集了公开发表的文献110篇,建立了412组包含化肥配施有机肥(NPKM)和单施化肥(NPK)处理的氮肥利用率的数据库。采用整合分析(Meta-analysis)和随机森林(Random Forest)方法分析了全国不同区域的氮肥利用率在NPK和NPKM处理下的差异,定量化了施氮量、土壤性质和气候条件等因素对有机肥正效应的贡献率。【结果】全国来说,相比NPK,NPKM处理下氮肥利用率提高了3.6个百分点。除东北地区外,在其他地区NPKM均显著提高了氮肥利用率,提高幅度依次为西北>华北>南方>华东。土壤性状中影响有机肥“增效”作用的主要因素是有机质、pH、速效钾和全氮含量,其中土壤有机质含量越低,配施有机肥后氮肥利用率的提高幅度越大;在碱性土壤上配施有机肥对氮肥利用率的提高幅度分别是中性土壤和酸性土壤的1.3和1.8倍。另外,不同气候类型下配施有机肥对氮肥利用率的提高幅度存在差异,表现为温带大陆性气候区>温带季风性气候区>亚热带季风性气候区。【结论】施用有机肥可显著提高作物的氮肥利用率,且在有机质含量较低、降雨量较少的西北地区配施有机肥后氮肥利用率的提高幅度最大。
- 任科宇段英华徐明岗张旭博
- 关键词：氮肥利用率有机肥施氮量土壤性质
- 近30年我国不同地区农田耕层土壤的pH变化特征被引量：6
- 2023年
- 【目的】pH是土壤质量和土壤健康的重要指标,掌握全国农田耕层土壤pH变化可为国家制定耕地保护和质量提升措施提供科学依据。【方法】pH数据来源于2005—2014年测土配方施肥项目与全国第二次土壤普查农田耕层土壤pH测定结果,包括《中国土壤普查数据》、全国第二次土壤普查典型土种pH数据、部分省级第二次土壤普查图书和公开发表文献中的全国第二次土壤普查耕地pH数据、《测土配方施肥土壤基础养分数据集》的846万个测土配方施肥数据。对比分析了近30年来全国农田耕层土壤pH变化和分级情况。依据GB/T33469—2016《耕地质量等级》将研究区域分为9个区,分析了不同区域土壤的p H空间分布和变化速率。【结果】30年来我国25省区市农田耕层土壤pH平均值均呈下降趋势。1979—1985年全国第二次土壤普查时期,35.79%的农田耕层土壤pH平均值<6.5,25.62%在6.5~7.5,36.22%在7.5~8.5,2.22%在8.5~9.0。2005—2014年测土配方施肥项目时期,以上4个等级的土壤面积占比分别为42.92%、18.49%、35.95%、2.62%。区域空间分布变化表明,相比全国第二次土壤普查时期,测土配方施肥时期东北区、黄淮海、长江中下游区、华南区pH<5.5的耕地面积占比分别增加了2.61%、2.24%、14.93%、1.16%,这4个区域耕层土壤酸胁迫程度加剧,酸性土壤和弱酸性土壤面积增加。相对于酸性土壤的酸化,东北区的中性土壤和弱碱性土壤及黄淮海的弱碱性土壤酸化速率大,应采取合理的措施降低其酸化速率。【结论】30年来,我国大部分地区农田耕层土壤pH下降,长江中下游和华南区所属的福建、海南、江西、广东和浙江等省农田耕层pH≤5.5所占比例最高,土壤酸化尤为严重。需要引起注意的是,与全国第二次土壤普查时期相比,<6.5等级的土壤比例增加了7.13个百分点。
- 杨帆贾伟杨宁李文西段英华胡炎崔勇
- 关键词：耕地土壤酸化测土配方施肥项目
- 长期施肥对我国典型农田土壤碳平衡的影响
- 陆地土壤有机碳(碳)库是地球表面最大而且最活跃的碳库(1500 Pg C,1 Pg=10g),约为大气圈和生物圈碳库的2.5倍,其中农田土壤碳贮量大约为140～170 Pg,占到全球陆地土壤碳贮量的10%左右,在全球陆地...
- 张文菊徐明岗丛日环娄翼来段英华
- 文献传递
- 含硫复合肥(SEF肥)对马铃薯产量及其品质的影响被引量：2
- 2010年
- 采用田间试验研究含硫复合肥(SEF肥)对马铃薯产量及其品质的影响。结果表明,在本试验条件下进行马铃薯平衡施肥,N、P2O5、K2O和S的养分用量分别为225kg/hm2、150kg/hm2、100kg/hm2、43kg/hm2时马铃薯产量最高,可达到26574kg/hm2;在相同氮、钾肥水平下,磷、硫肥配施可增加马铃薯产量2.2%～20.3%,等养分(706)处理马铃薯增产幅度最大,马铃薯粗淀粉、全氮、粗蛋白、全磷含量增加趋势明显;在相同氮、磷、钾肥水平下,增施硫肥可增加马铃薯产量4.4%～6.0%,有利于促进马铃薯N素积累和组成蛋白质的含硫氨基酸合成,增加马铃薯粗蛋白含量。
- 张平良郭天文段英华吕军峰谭雪莲
- 关键词：马铃薯
- 不同肥力潮土的酶活计量比特征及其与微生物量的关系被引量：7
- 2020年
- 【目的】研究不同肥力土壤上胞外酶活性,阐明胞外酶活性计量比特征及其影响因素,为阐明土壤生物肥力差异的机制与土壤培肥提供理论依据。【方法】选取了高、中、低肥力的潮土,分析其微生物量碳、氮(SMBC、SMBN)含量以及β-1, 4-葡萄糖苷酶(β-1, 4-glucosidase,BG)、纤维二糖水解酶(Cellobiohydrolase,CBH)、β-1,4-N-乙酰葡糖氨糖苷酶(β-1,4-N-acetylglucosaminidase, NAG)、亮氨酸氨基肽酶(leucine aminopeptidase,LAP)和碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,AP)活性。采用生态化学计量学方法分析该5种酶活性在不同肥力土壤间的差异,以及酶活与土壤微生物量间的定量关系。【结果】高肥力土壤SMBC是中肥力土壤的2.6倍,低肥力土壤的5.8倍;高肥力土壤SMBN为中肥力土壤的3.1倍,低肥力土壤的5.5倍。SMBC/SMBN在不同肥力土壤间无显著差异。土壤碳氮磷转化酶活性和综合酶指数均表现为高肥力土壤>中肥力土壤>低肥力土壤,且土壤胞外酶活性与微生物量碳氮表现为直线正相关关系。SMBC和SMBN每增加1 mg·kg-1,(BG+CBH)和(NAG+LAP)活性分别可提高0.134和10.53 nmol·g-1·h-1。ln (BG+CBH)﹕ln (NAG+LAP)和ln (BG+CBH)﹕ln AP均小于1,表明碳源是潮土养分转化的首要限制因素。高肥力土壤上碳、氮、磷酶活比例较低肥力土壤更接近适宜值。【结论】潮土上应配施有机肥或进行秸秆还田,保证充足的碳源以解决养分有效性限制的问题,促进氮磷的养分循环转化。适宜的活性碳氮磷比例是高肥力土壤高产高效的重要机制之一。
- 张露张水清任科宇李俊杰段英华徐明岗
- 关键词：潮土微生物量碳氮胞外酶活性
