王擎运 作品数:30 被引量:257 H指数:9 供职机构: 安徽农业大学资源与环境学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家工程实验室开放基金 国家重点基础研究发展计划 更多>> 相关领域: 农业科学 环境科学与工程 文化科学 生物学 更多>>
河南省小麦玉米秸秆资源测算与养分还田利用潜力分析 2024年 河南省为我国小麦和玉米主产区,明晰其主粮作物秸秆资源的市域尺度空间分布格局及秸秆还田情景下的化肥可替代量,可为秸秆综合利用政策制定及农田养分管理方案优化提供参考依据。本研究基于2018—2020年河南省18个地级市的小麦、玉米播种面积和产量,根据文献调研获得的作物草谷比及秸秆养分含量等参数,测算各地级市小麦、玉米秸秆产量和单位面积可收集量,并分析秸秆还田替代化肥的潜力。结果表明:2018—2020年河南省小麦和玉米秸秆年均产量分别为4168.5万t和1944.3万t,在市级尺度上,小麦秸秆产量较高的地市依次为周口(611.3万t)、驻马店(579.2万t)、商丘(493.7万t)和南阳(470.6万t),其总占比为51.7%;四市的玉米秸秆产量也居于前列,分别为284.0万、216.9万、235.3万t和196.6万t,总占比为48.0%。郑州、鹤壁、三门峡、济源的小麦和玉米秸秆产量均较低,四市的总占比分别仅为5.0%和7.1%。河南省小麦秸秆N、P2O5、K2O养分年均资源量分别为19.8万、7.3万、72.5万t,玉米秸秆N、P2O5、K2O养分资源量分别为14.4万、5.7万、31.6万t。小麦秸秆还田当季的N、P2O5、K2O养分可替代量分别为17.8、8.3、118.3 kg·hm^(-2),玉米秸秆还田当季养分可替代量分别为23.7、11.0、77.7 kg·hm^(-2)。研究表明,河南省小麦、玉米秸秆资源丰富,但空间分布不均衡,应以秸秆主产市为重点,高质高效推进秸秆全量化利用,秸秆养分还田具有可观的化肥替代潜力,可通过秸秆科学还田实现化肥合理减量。 程启鹏 王擎运 罗来超 刘洁 柴如山关键词:小麦 玉米 秸秆资源 秸秆还田 不同耕作模式下秸秆还田对潮土肥力特征的影响 被引量:6 2018年 2016—2017年通过田间试验对比研究夏玉米季不同耕作模式下秸秆还田对潮土肥力特征的影响。试验设置:免耕(NT)、免耕(NT)+秸秆还田(S)、翻耕(T)和翻耕(T)+秸秆还田(S)4个处理。结果表明,免耕、翻耕模式下,秸秆还田均显著增加了土壤碱解氮(+6.10 mg·kg^(-1)、+10.66 mg·kg^(-1))、有效磷(+2.76 mg·kg^(-1)、+6.53 mg·kg^(-1))、速效钾(+38.94 mg·kg^(-1)、+47.7 mg·kg^(-1))、有机质(+1.85 g·kg^(-1)、+0.80 g·kg^(-1))含量,及土壤孔隙度(+2.81%、+1.77%),降低了土壤容重(-5%、-3%),促进水稳定性大团聚体(>0.25 mm)的形成。免耕、翻耕模式下的秸秆还田均有利于土壤肥力的提高,尤其在免耕模式下土壤容重、孔隙度、团聚体和有机质含量状况得到明显改善。翻耕对大团聚体有破碎作用,不利于有机质累积。 黄界颍 阮仁杰 王擎运 郜红建 周林 王慧 于正国 李宗壕 严景 伍震威 单平关键词:免耕 翻耕 秸秆还田 潮土 微生物入侵影响因素研究进展 被引量:7 2019年 探明生物入侵的影响因素能够有效防治生物入侵,减少其对生态系统的破坏,但现有的入侵研究主要集中于动植物入侵,对微生物入侵关注较少。本文综述了外来微生物自身属性、入侵地生物和非生物状况以及外来种和土著种之间差异等对微生物入侵的影响,比较了微生物入侵与动植物入侵、微生物定殖之间的差别,提出了今后需要进一步加强的研究内容。外来微生物入侵受其自身种系、形态、大小等特性,入侵地生物多样性、天敌、有效资源等生物或非生物因子,以及外来-本地种谱系距离、生态位差异、相对适应性差异等三方面因素共同影响,但不同因素之间的关联度、交互性及相对贡献仍不清楚。外来微生物入侵过程与动植物入侵过程、微生物定殖过程有诸多类似之处,但同时也存在不少差异。今后,需加强研究外来微生物独特性状(如:持留状态和群体感应等)对其入侵影响,关注微生物进入新环境的存活数量、扩散范围和影响程度,加强利用定殖研究中常用的微生物作为入侵物种验证经典入侵理论,以及注重观察全球变化下外来微生物的入侵趋势和区分微生物在不同入侵阶段的主要影响因素。 马超 庄睿花 王时聪 杨欣润 柴如山 王擎运 叶新新 张震 郜红建玉米秸秆还田后磷肥减量对冬小麦磷素积累量和产量的影响 被引量:13 2021年 旨在探究玉米秸秆还田后秸秆磷肥替代化学磷肥的适宜比例,为秸秆还田后磷肥的合理施用提供理论依据。通过2年的田间试验,研究玉米秸秆粉碎还田条件下配方施肥及磷肥减量10%、20%、30%处理对小麦磷吸收累积量、产量及养分利用效率的影响。结果表明,在2019、2020年,土壤中速效磷含量随着小麦生育期的推进呈现先减少后增加的趋势,土壤中磷净投入量随着磷肥投入量的递减而递减。2019、2020年,在玉米秸秆还田条件下,与配方施肥磷肥处理(P100)相比,磷肥减量20%处理(P80)分别使小麦成熟期磷素的总累积量提高了43.11%、22.42%,分别使小麦增产7.68%、4.90%;与配方施肥磷肥处理(P100)相比,磷肥减量10%处理(P90)分别使小麦成熟期磷素的总累积量提高5.55%、6.75%,分别使小麦产量增加1.60%、1.65%;与配方施肥磷肥处理(P100)相比,磷肥减量30%处理(P70)分别使小麦成熟期磷素总累积量降低8.11%、9.07%,分别使小麦产量降低5.44%、10.89%。2019、2020年,在玉米秸秆还田条件下,与配方施肥磷肥处理(P100)相比,磷肥减量20%处理(P80)能够显著提高磷肥的农学效率(5.73%~39.87%)、偏生产力(20.07%~20.85%)和磷素吸收利用率(32.78%~42.11%)(P<0.05)。可见,玉米秸秆还田后磷肥减量20%以内对后茬小麦产量不会产生明显影响,并且能够提高磷肥的吸收利用效率,实现减肥增效。 单旭东 石琳 田帅 王擎运 郜红建关键词:玉米秸秆还田 小麦产量 砂姜黑土水溶性有机物对秸秆还田配施化肥的响应 2022年 土壤水溶性有机物(DOM)是土壤有机碳动态变化的敏感指标,为了探究砂姜黑土水溶性有机物对秸秆还田配施化肥的响应特征,为砂姜黑土区土壤培肥和土壤有机质提升提供科学依据。基于砂姜黑土区麦玉轮作制度下的3年田间定位试验(2018—2021年),田间试验设置不施肥(CK),单施秸秆(S)、推荐施肥(F)、秸秆+推荐施肥(SF)4个处理,采用常规测定以及光谱学分析方法,对水溶性有机碳含量及其组分的变化进行分析。结果表明,施肥处理土壤溶解性有机碳(DOC)、溶解性总氮(TDN)、NH_(4)^(+)-N和NO_(3)^(-)-N含量较对照或单施秸秆均显著提高(P<0.05);SF处理DOC含量显著高于F处理(P<0.05),增加18.9%;而TDN、NH_(4)^(+)-N和NO_(3)^(-)-N含量显著低于F处理(P<0.05),分别降低55.0%、64.1%和51.3%。通过紫外-可见、三维荧光和红外光谱分析表明,秸秆还田和施肥不同程度上提升了土壤DOM中类腐殖质物质含量,使结构相对简单的类蛋白质物质含量减少,类腐殖质物质占比依次为SF(59.6%)>S(57.5%)>F(55.9%)>CK(55.1%),类蛋白质物质占比依次为CK(44.9%)>F(44.1%)>S(42.5%)>SF(40.4%),其中以秸秆配施化肥效果最明显,且其DOM中类腐殖质物质结构趋于复杂化。 曹维 蔡成 疏晴 王擎运 齐永波 章力干关键词:砂姜黑土 秸秆还田 水溶性有机物 紫外-可见光谱 三维荧光光谱 我国典型省份小麦和玉米农田化学氮肥施用与生产运输过程的温室气体排放量估算 被引量:7 2019年 基于相关统计数据,通过文献调研方法,估算了我国河南、河北和山东3个典型省份在小麦和玉米上消费的化学氮肥产生的温室气体排放量,包括化学氮肥施用产生的土壤N_2O直接排放、通过挥发沉降和淋溶径流途径损失的氮素导致的N_2O间接排放以及不同种类化学氮肥在生产和运输过程中的温室气体排放。结果表明:河南、河北和山东3个典型省份在小麦上消费的化学氮肥产生的温室气体排放量分别为1536万、847万、1153万t CO_2–eq·a–1,单位播种面积温室气体排放量分别为2.85、3.61、3.09 t CO_2–eq·hm–2·a–1,单位产量温室气体排放量分别为0.46、0.60、0.51 t CO_2–eq·t^(–1)·a^(–1);相应省份在玉米上消费的化学氮肥产生的温室气体排放量分别为717万、720万、912万t CO_2–eq·a–1,单位播种面积温室气体排放量分别为2.19、2.27、2.92 t CO_2–eq·hm–2·a–1,单位产量温室气体排放量分别为0.40、0.43、0.46 t CO_2–eq·t^(–1)·a^(–1)。研究表明,化学氮肥消费带来的温室气体排放主要来自于化学氮肥在生产过程中的温室气体排放以及化学氮肥施用导致的土壤N_2O直接排放这两部分。 柴如山 王擎运 叶新新 叶新新 马超 屠人凤关键词:化学氮肥 N2O 温室气体排放 南方主要绿化树种对重金属的积累特性 被引量:20 2007年 研究了南方主要绿化树种对重金属的积累特性,结果表明:同一树种中Pb、Cd、Hg、As的含量差异较大,相同元素在不同树种中的含量也存在一定差异,不同树种的重金属含量一般随环境污染程度的增加而升高,即从高至低依次为市区、近郊、远郊,市区树种中Pb、Cd、Hg、As的平均含量分别比远郊的增加62%、103%、187%、104%。垂枝榕(Ficus beniamina‘Exotica’)、菩提树(F.religiosa)、凤凰木(Delonix regia)、南洋杉(Araucaria cunninghamii)分别对Pb、Cd、Hg、As的积累作用较大,宜用这些树木进行重金属污染的治理和修复,洋紫荆(Bauhinia variegata)、南洋杉、高山榕(F.altissima)、小叶榕(F.microcarpa)分别对Pb、Cd、Hg、As的抗性最小、即敏感性最强,可用于重金属污染的监测。 张炜鹏 陈金林 黄全能 王擎运 赵好 薛丹关键词:重金属 污染 绿化树种 植物修复 基于创新型人才培养的大学课堂教学改革 被引量:1 2019年 目前,我国高等教育的教学方式仍然以课堂讲授为主要途径,在这种情况下,课堂是学生学习知识和培养创新能力的主要场所,而现阶段课堂教学的主要问题是:不能很好地联系生产实践、教学模式陈旧、教学手段单一。本文针对上述问题,对教学内容进行了更新与拓展,创新并融合了多种教学方式,灵活运用教学手段,提高了课堂教学的效果和效率,充分发挥了课堂教学在创新型人才培养中的核心作用。 叶新新 柴如山 史书林 李军利 马超 王擎运 章力干 屠人凤关键词:创新型 教学改革 教学内容 教学手段 钼蓝染色法测定溶液中磷和砷的方法研究 目前砷的测定方法较多,分光光度比色法在该领域中亦有一定的应用,本文在准确测定砷浓度基础上,依据比尔定律,探讨了砷和磷混合样品中砷和磷的吸光规律,有效降低了砷对磷测定的干扰,提高磷的检测精确度,为砷和磷在土壤中竞争吸附行为... 王擎运 赵炳梓 邓西海关键词:土壤溶液 长期施肥对汞在典型壤质潮土及作物中累积影响的研究 被引量:3 2013年 研究了长期(1989—2009年)不同施肥条件下,汞在典型壤质潮土中的累积趋势、形态变化,及其在冬小麦/夏玉米体系作物体内的富集与转移。田间试验设置7个不同施肥处理,有机肥(OM)、OM+化肥氮磷钾(NPK)、NPK、NP、PK、NK、和不施肥(CK),其中OM+NPK处理有机肥和化肥氮磷钾各占50%。每个处理4个重复。结果显示,经过20年的不同施肥处理,汞在表层土壤(0—20cm)中的含量呈现先增加后减少的趋势。磷肥的长期施用是土壤中汞的重要来源,但对其在土壤中的累积趋势影响较小。弱酸溶解态和有机结合态汞的生物毒性较强,但在供试土壤中的含量较低,均约占其全量的6%;而铁锰结合态(18%)和残渣态(70%)是该土壤中汞的主要形态。汞在小麦茎叶和籽粒中的含量差异较小,显著的低于其在根系中的含量;汞在玉米根系和茎叶中的含量相似,明显高于其在籽粒中的含量。经过长期不同的施肥处理,汞在土壤中的含量表现为NPK-OM+NPK—NP—PK〉0M〉NK—CK,与其在作物根系及茎叶中含量的趋势总体一致;汞在两种作物籽粒中的含量表现为NPKCK〉OM—OM+NPK〉NK〉PK〉NP,在作物产量较高及较低的情况下均容易导致汞在籽粒中的富集。在OM、OM+NPK、NK和CK几种施肥处理下,汞在土壤及作物根系中的含量与其余处理相比均较低,但作物通过加强对汞的转移能力,提高了其在作物茎叶及籽粒中的含量,尤其CK处理汞在两种作物籽粒中的含量。 王擎运 张佳宝 邓西海 赵炳梓 信秀丽 钦绳武关键词:汞 长期施肥 生物富集