国家自然科学基金(41201291) 作品数:22 被引量:323 H指数:11 相关作者: 张继光 申国明 高林 张忠锋 王瑞 更多>> 相关机构: 中国农业科学院烟草研究所 中国农业科学院 山东中烟工业有限责任公司 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 中国烟草总公司科技项目 中国烟草总公司山东省公司科技计划项目 更多>> 相关领域: 农业科学 理学 经济管理 环境科学与工程 更多>>
四环素对土壤碳氮矿化及烟草种子萌发的影响 被引量:3 2018年 为明确抗生素残留的烟田生态效应,采用微宇宙试验系统研究四环素添加对土壤碳氮矿化及烟草种子萌发的影响。结果表明,中低量四环素添加(50、5 mg/kg)处理对土壤有机碳矿化速率无明显影响,但高添加量(500 mg/kg)处理的土壤有机碳累积矿化量在培养后期明显高于其他处理,在培养结束时比对照增加13.75%,显示对土壤有机碳矿化的一定刺激作用。四环素添加处理的土壤有机氮的矿化速率及硝化速率整体上均高于对照,特别是在培养前期(28 d)的土壤氮素硝化速率明显高于对照,后期则与对照差异不大。低浓度四环素溶液对烟草种子的发芽势及发芽率均无显著影响,但高浓度四环素溶液(>80 mg/L)则对烟草种子的发芽势和发芽率有显著抑制作用(P<0.05)。此外,四环素浓度与烟草种子根长的抑制率间具有良好的剂量-效应关系。其对根伸长抑制率的IC10、IC50分别为6.65、110.20 mg/L,而且根伸长抑制率与四环素浓度呈对数相关且相关性显著(P<0.05)。四环素长期暴露会在一定程度上影响烟田土壤的碳氮转化功能,并对烟草幼苗的生长发育具有不良影响,但四环素进入农田后对土壤养分转化及烟草生长发育的具体影响机制及其风险评价还需要进一步研究。 张继旭 张继光 张继光 孔凡玉 申国明 王瑞 高林 窦玉青 窦玉青 王红刚 张忠锋关键词:四环素 烟草 碳矿化 氮矿化 根伸长 种子萌发 皖南地区不同烤烟种植模式的土壤环境及经济效益分析 被引量:11 2016年 通过实地调研和取样分析研究了皖南地区5种典型烤烟种植模式下耕层土壤环境质量及经济效益状况。结果表明:水旱轮作及不同作物的养分投入与吸收量不同造成了养分指标间的差异,其中T2(烤烟–玉米复种连作)模式下的土壤有机质及碱解氮含量最低。除Pb外,As、Cd、Cr和Hg 4种重金属在不同种植模式的耕层土壤中含量不同,但均符合国家食用农产品产地环境质量要求。此外,T1(烤烟–水稻复种连作)及T4(烤烟–水稻→小麦–水稻→烤烟轮作)模式中二氯喹啉酸残留量相对较高(0.05 mg/kg)。在不同种植模式的总投入中,T1模式投入最高,其租地、肥料、烘烤及雇工4项投入占总投入的79.3%。T1及T2模式均属"高投入高产出"类型,缺乏可持续性;T4及T5(烤烟–水稻→油菜–水稻→烤烟轮作)模式,属"低投入高产出"类型,具有较高的可持续生产能力。T3(烤烟–空闲单季连作)模式复种指数最低,需提高生态资源利用率。从土壤环境及经济效益方面综合考虑,T4的烤烟–水稻→小麦–水稻→烤烟轮作模式是皖南地区的较佳烤烟种植模式,可进一步推广应用。 张继光 姚忠达 张忠锋 孔凡玉 刘新民 刘潇潇 朱启法 朱佩 薛琳 郭建 汪季涛关键词:烤烟 重金属 二氯喹啉酸 产投比 不同施肥条件下烤烟生长期土壤呼吸变化及其影响因素 被引量:11 2016年 为揭示烤烟生长期土壤呼吸变化特征及其影响因素,采用田间试验,设置不施肥(CK)、施化肥(NPK)和化肥配施有机肥(NPKOM,有机氮替代30%化学氮)3种处理,采用静态箱-红外CO2法测定土壤呼吸速率,并分析了土壤温度、含水率及根系生物量对土壤呼吸速率的影响。结果表明:①在烤烟大田生长期,不同施肥处理的土壤呼吸速率均呈“M”形变化,两个峰值分别出现在移栽后第81天和第107天,与CK相比,NPK和NPKOM处理可以显著提高烤烟还苗期后的土壤呼吸速率,且两种施肥处理间无显著差异。②烤烟生长期土壤呼吸的变化受土壤温度和根系生物量的影响,土壤呼吸与土壤温度呈显著正相关,5和10cm地温可以分别解释土壤呼吸速率变化的60.4%~67.6%和67.9%~76.1%。施肥和土壤深度增加均能增加土壤呼吸的温度敏感性(Q10)。③在整个大田生长期,土壤呼吸速率随烤烟根系生物量的增大而呈现先增加后减小的趋势,在烤烟生育后期土壤温度对土壤呼吸速率的影响更大。 戴衍晨 王瑞 申国明 高林 张继旭 李志刚 张继光关键词:烤烟 施肥 烟田 土壤呼吸 土壤温度 根系生物量 烟秆生物质炭对土壤碳氮矿化的影响 被引量:13 2016年 为优化烟草废弃物的资源化利用,采用室内培养试验,研究了烟秆生物质炭对土壤有机碳、有机氮矿化特征的影响。结果发现,与对照(生物质炭添加质量分数为0.0%)相比,添加烟秆生物质炭后能一定程度促进土壤有机碳的矿化,且1.0%添加量处理的有机碳累积矿化量最高,其次为0.5%及2.0%的添加量处理;与其他处理相比,2.0%添加量处理能显著降低土壤总有机碳的累积矿化率,促进土壤中有机碳的积累;添加烟秆生物质炭对土壤无机氮含量、有机氮的矿化及硝化速率均无显著影响。说明较高量的烟秆生物质炭(2.0%)添加能提高土壤有机碳含量,对于烟田土壤的增碳固氮效应及废弃烟秆的资源化利用方面具有重要指导意义。 李志刚 张继光 申国明 高林 王瑞 孟贵星 张继旭 戴衍晨关键词:土壤 碳矿化 氮矿化 秸秆还田对植烟土壤养分及真菌群落多样性的影响 被引量:32 2016年 通过2009~2012年的秸秆还田定位试验,研究不同用量小麦及玉米秸秆还田对植烟土壤养分及真菌群落多样性的影响。研究结果表明:有机质及速效养分指标均随秸秆还田量的增加而增加,且等量玉米秸秆还田效果优于小麦秸秆。PCR-DGGE的检测结果显示秸秆还田能一定程度提高土壤真菌群落的多样性,其中真菌丰度和香浓多样性指数随着玉米秸秆还田量的增加而增加,而小麦秸秆在中量还田时(4500 kg hm^(-2))多样性最高,且等量玉米秸秆还田在提高真菌多样性的效果优于小麦秸秆。此外,秸秆还田各处理土壤的真菌群落结构相似性较高,真菌多样性相似系数均大于0.73。特异条带的测序显示,与对照相比,小麦秸秆1500 kg hm^(-2)还田处理中,隐囊菌属真菌(Apanoascus)及毛壳属真菌(Chaetomium)出现,玉米秸秆还田7500 kg hm^(-2)处理,两种特异性的真菌类群(Uncultured Eukaryote和Fungal sp.CRS567818T-1)出现。且土壤真菌多样性与土壤有机质、全钾及碱解氮呈显著正相关。可见,秸秆还田能够增加土壤养分含量,提高烟田土壤真菌群落多样性,这有助于烟草土传病害控制、烟田生态系统的健康维护及其可持续发展。 薄国栋 申国明 张继光 刘德虎 张忠峰 高林 于会泳 王毅关键词:秸秆还田 植烟土壤 真菌多样性 PCR-DGGE 不同烤烟种植模式的物质流、能量流及价值流分析 被引量:9 2015年 确定合理的种植模式对提高烟田生态系统的生产效率,促进烟草农业的可持续发展十分重要。以皖南地区4种典型烤烟种植模式为研究对象,采取田间调查分析的方法,从农田生态系统的物质流、能量流和价值流角度研究了不同烤烟种植模式的氮磷钾投入产出、投能结构和价值转换及其数量特征。研究结果表明,各烤烟种植模式均需调控氮、磷肥的施用量及其肥料结构,提高其利用率,并在各烤烟轮作模式中重视钾肥施用及秸秆还田管理。在各作物中种植烤烟的有机能和无机能之比最高(0.71),且其投能组成中人力能最高,其次是化肥能及农机能。烟稻复种连作的T1模式其能量产投比最低,而烤烟轮作的T2模式最高。虽然T1模式的经济纯收入最高,但从价值产投比和物质及能量的高效利用角度综合考虑,烤烟—水稻→小麦—水稻→烤烟的2年轮作种植模式为皖南地区较优的烤烟种植模式,后续可进一步推广应用。 张继光 申国明 张忠锋 姚忠达 季学军 李维基 郭东峰 朱启法 薛琳 张福建关键词:物质流 能量流 价值流 采收期烟田生态系统碳通量的变化特征及影响因素分析 2017年 农田生态系统碳通量的变化规律及源汇关系是国际碳循环的研究热点,为阐明烟田生态系统在烟叶采收期的碳通量变化特征及影响因素,在湖北恩施烟区利用静态箱-红外二氧化碳分析仪法对纯化肥(NPK)和化肥与有机肥配施(NPKOM)两种处理的烟田碳通量进行了动态监测。结果表明:在烟草采收期,烟田碳通量由碳吸收向碳排放转变,整体表现为碳吸收,NPKOM的碳通量显著高于NPK处理,特别在采收中段表现更明显。最大碳排放量出现在全部采收后,NPK和NPKOM处理的碳通量分别为79.2 mg/m^2·h和81.8 mg/m^2·h。从整个采收期来看,各温度因子间存在显著或极显著的相关性,其中5 cm地温与10 cm地温相关性最高,土壤湿度与地表温度、气温呈极显著负相关。烟田生态系统碳通量与地表温度、5 cm地温和10 cm地温、土壤湿度和气温均有显著相关性。主成分分析表明,5 cm及10 cm地温是影响该时期碳通量的主要环境因子。采收期烟田生态系统碳通量呈现"W"型波动,同时碳通量与烟株的有效叶片数呈极显著的抛物线型关系。 王树键 申国明 高林 王瑞 王英旗 周传哲 张东东 李方明 姜芳 陈国权 张继光关键词:烟田 采收期 生态系统 碳通量 静态箱法 恩施烟区烟田生态系统CO2通量变化特征分析 被引量:9 2015年 为深入了解烟田生态系统CO2通量的时空变化规律,采用静态箱-红外CO2分析法研究了烟草团棵期、旺长期、平顶期、采收期及采收结束后共5个时期的垄体-烟株系统、垄间土壤及烟田生态系统CO2通量日变化特征。结果表明:垄体-烟株系统CO2通量具有明显的日变化特征(采收结束后除外),通量变化呈"U"型分布,日间以吸收CO2为主,吸收高峰出现在12:00左右,夜间以排放为主,其呼吸通量与温度呈显著的正相关;采收结束后系统全天表现为CO2的净排放。垄间土壤CO2通量日变化呈单峰型,峰值出现在14:00左右,通量变化与土壤温湿度间存在显著的相关关系。整个烟田生态系统的CO2通量日变化规律与垄体-烟株系统趋于一致,通量日变化幅度及CO2日净吸收量随生育期表现不同,平顶期CO2通量日变化幅度最大,吸收峰值最高,为-2419.48 mg·m-2·h-1,CO2日净吸收量大小为平顶期>采收期>旺长期>团棵期,表现为碳汇,而采收结束后则表现为碳源。 戴衍晨 王瑞 张继光 高林 申国明 张继旭 查婷 于海容 李志刚 向必坤 孟贵星关键词:CO2通量 静态箱法 日变化 灭草松在大豆和土壤中的残留消解规律 被引量:6 2015年 [目的]研究灭草松在大豆及土壤中的残留消解趋势,评价其在大豆上使用的安全性。[方法]采用液相色谱(HPLC)对31%灭草松·三氟羧草醚·氟磺胺草醚微乳剂在3地大豆和土壤中的残留消解动态和最终残留进行了研究。[结果]灭草松在大豆植株中的半衰期为0.7—7.2d,在土壤中的半衰期为1.8~8.6d。大豆苗后施药,在收获期采收的鲜食青豆和成熟大豆中残留量都低于最低检出限0.02mg/kg。[结论]灭草松按照推荐方法和剂量使用,在大豆上使用是安全的。 徐金丽 闫晓阳 王秀国 郑晓 张新明 李义强关键词:灭草松 大豆 土壤 消解 四环素对烤烟生长发育及光合作用的影响研究 被引量:11 2017年 为明确典型抗生素残留对烟草的生态毒理效应,采用盆栽试验系统研究了不同剂量四环素添加对烤烟生长发育及光合作用的影响。结果表明:在烟草生长发育过程中,低量四环素添加(5 mg·kg^(-1))能促进烟草株高增加,中高量的四环素添加(50 mg·kg^(-1)及500 mg·kg^(-1))对株高具有明显抑制作用,但促进了茎围和叶片数的增加。此外,低量四环素对烟草根长及根体积有一定促进作用,高量则产生抑制作用,且抑制作用随生育进程而逐渐减弱,至生育后期已无明显影响。四环素添加各处理的烟草根冠比总体上均低于对照(团棵期除外),且根冠比随四环素添加量的增加而降低。四环素对烟草净光合速率、气孔导度和蒸腾速率的影响,随生育进程呈现前期抑制后期促进的趋势,对胞间CO_2浓度的影响则无明显规律性。该研究显示,四环素可能通过影响烟草光合作用而对烟草生长发育产生重要作用,同时烟草通过调控根系发育及根冠比来适应四环素的影响。因此,中高量的四环素添加对烟草生长发育及光合作用具有一定的生态毒性效应,但毒性效应随着烟草生育进程而减弱。 张继旭 申国明 孔凡玉 张忠锋 王瑞 高林 戴衍晨 郑加玉 张继光关键词:烟草 四环素 生长发育 根冠比 光合作用