電子資源檢索查新報(bào)告

1、項(xiàng)目名稱(chēng)中文：不同有機(jī)物料對(duì)植物地上部養(yǎng)分吸收的影響英文：Effects of different organic materials on nutrient absorption of shoot of wheat and maize一、查新目的：論文開(kāi)題查新二、查新項(xiàng)目的科學(xué)技術(shù)要點(diǎn)1. 研究背景及意義近年來(lái)，我國(guó)的糧食生產(chǎn)取得了重大成就，用占世界7%的耕地養(yǎng)活了21%的人口（毛福海，2008），這主要得益于主要糧食作物矮桿、耐肥高產(chǎn)品種的培育和大面積推廣，以及化肥、農(nóng)藥、水及動(dòng)力等大量資源的投入等，然而，與高投入相比，作物產(chǎn)量的增加是不成比例的，進(jìn)一步增加糧食產(chǎn)量，保障我國(guó)將來(lái)的糧食安全

2、，面臨更多約束，如耕地質(zhì)量差、水資源不足且分布不均衡、化肥大量使用引起的環(huán)境問(wèn)題等。因此，如何持續(xù)提高作物產(chǎn)量、保證糧食安全基礎(chǔ)上減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)自然資源和環(huán)境壓力，是我國(guó)農(nóng)業(yè)面臨的重大挑戰(zhàn)（Fan et al.,2012）。我國(guó)有機(jī)資源豐富，然而有機(jī)物料的利用偏低，資源浪費(fèi)嚴(yán)重。有機(jī)物料含有大量的有機(jī)質(zhì)，通過(guò)施用有機(jī)物料來(lái)補(bǔ)充土壤有機(jī)質(zhì)是保持和提高土壤肥力的基本手段，是保證糧食安全的重要方面（包雪梅，2002）。有機(jī)肥主要在于改善養(yǎng)分庫(kù)容，提高土壤供肥容量（高菊生等,2005）。同時(shí)，研究表明有機(jī)肥料在提供作物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，維持農(nóng)業(yè)良性循環(huán)，改善農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，降低農(nóng)業(yè)成本方面都有著重要的作用（Ca

3、rter et al., 1996）。施用有機(jī)物料對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的貢獻(xiàn)，一方面是有機(jī)肥對(duì)作物的增產(chǎn)效果，從長(zhǎng)期的增產(chǎn)效應(yīng)看，有機(jī)肥料與化肥基本相當(dāng)或高于化肥，歐洲、北美一些國(guó)家以及日本進(jìn)行的十幾年甚至上百年的長(zhǎng)期定位實(shí)驗(yàn)可以說(shuō)明這一事實(shí)（沈善敏，1984；Jenkinson et al.,1994）。另一重要貢獻(xiàn)是有機(jī)肥對(duì)土壤的培肥作用（陳恩鳳等，1984；劉更另和金維續(xù)，1991；張繼宏等，1995）。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所從1987年開(kāi)始陸續(xù)在不同類(lèi)型土壤上布置了十幾年的肥料長(zhǎng)期定位實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，有機(jī)肥施用對(duì)土壤環(huán)境的作用主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是改變或改善土壤物理、化學(xué)和生物學(xué)性狀。二

4、是施用有機(jī)肥增加土壤養(yǎng)分庫(kù)特別是土壤有效養(yǎng)分庫(kù)，從而改善了土壤養(yǎng)分狀況和提高對(duì)作物養(yǎng)分的供給能力（楊秀華和黃玉俊，1990；同延安等，1995；劉杏蘭等，1996；欽繩武等，1998）。本研究以華北平原冬小麥-夏玉米為研究對(duì)象，等碳量施入玉米秸稈以及以玉米秸稈為主要原料生產(chǎn)的不同有機(jī)物料（沼渣、牛糞、秸稈、堆肥和黑炭），在養(yǎng)分限制（不施氮）和非養(yǎng)分限制（優(yōu)化施氮）條件下比較不同有機(jī)物料對(duì)植物地上部養(yǎng)分吸收、分配的影響。2研究目標(biāo)本研究以華北平原冬小麥-夏玉米為研究對(duì)象，等碳量施入玉米秸稈以及以玉米秸稈為主要原料生產(chǎn)的不同有機(jī)物料（沼渣、牛糞、秸稈、堆肥和黑炭），在養(yǎng)分限制（不施氮）和非養(yǎng)分限制

5、（優(yōu)化施氮）條件下比較不同有機(jī)物料對(duì)植物地上部養(yǎng)分吸收、分配的影響。3研究?jī)?nèi)容3.1在養(yǎng)分限制條件下不同有機(jī)物料（黑炭，秸稈，牛糞，堆肥，沼渣）對(duì)冬小麥-夏玉米輪作體系地上部氮、磷、鉀的累積量和收獲指數(shù)的影響。3.2在非養(yǎng)分限制條件下不同有機(jī)物料（黑炭，秸稈，牛糞，堆肥，沼渣）對(duì)冬小麥-夏玉米輪作體系地上部氮、磷、鉀的累積量和收獲指數(shù)的影響。 3.3比較養(yǎng)分限制和非養(yǎng)分限制對(duì)冬小麥-夏玉米輪作體系地上部氮、磷、鉀的累積量的影響。4. 擬采取的研究方法4.1田間試驗(yàn)方法：本研究主要采用田間小區(qū)試驗(yàn)方法，具體方案見(jiàn)實(shí)驗(yàn)方案。4.2 植物樣品采集、預(yù)處理和測(cè)定項(xiàng)目及方法4.2.1植物樣品采集、預(yù)處理

6、樣品采集時(shí)要離試驗(yàn)小區(qū)邊緣30cm以上，以減少邊行效應(yīng)。取回的植物樣品要立即稱(chēng)量，記下鮮重，若鮮樣品生物量較大，可從中均勻取出小部分，稱(chēng)量鮮重后在105度下殺青30分鐘，后降溫至65-75度烘干樣品，粉碎測(cè)定。4.2.2 植物樣品測(cè)定項(xiàng)目及方法生物量干鮮重：稱(chēng)重法測(cè)定；植物全氮測(cè)定：H2SO4-H2O2消煮，凱氏定氮法測(cè)定；植物全磷測(cè)定：H2SO4-H2O2消煮，釩鉬黃比色法測(cè)定；植物全鉀測(cè)定：H2SO4-H2O2消煮，火焰光度計(jì)法測(cè)定；4.3 數(shù)據(jù)處理 應(yīng)用Excel、SigmaPlot10.0、SPSS軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，5%水平下LSD多重比較各處理的水平差異，然后經(jīng)t檢驗(yàn)進(jìn)行顯

7、著性分析。5. 技術(shù)路線6. 實(shí)驗(yàn)方案6.1試驗(yàn)概況研究將建立在長(zhǎng)期田間試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，研究冬小麥-夏玉米輪作體系，該試驗(yàn)從2008年開(kāi)始，試驗(yàn)地點(diǎn)，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)曲周試驗(yàn)基地。所有有機(jī)物料以相當(dāng)于上季玉米秸稈含碳量小麥季等碳量還田旋耕，玉米季免耕。 6.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)田間試驗(yàn)采用雙因素完全隨機(jī)裂區(qū)設(shè)計(jì)，三次重復(fù)。因素1：化肥對(duì)照：黑炭(BC)、沼渣(BgR)、堆肥(C)、牛糞(PM)和秸稈(S)（黑炭、沼渣、堆肥、牛糞是以玉米秸稈為主要原料經(jīng)過(guò)不同的加工過(guò)程制備而成）；因素2：不施氮（No）和優(yōu)化施氮（Nopt）。 圖1 田間示意圖6.3 田間管理6.3.1 冬小麥田間管理1. 播前整地小麥播前施肥

8、后，旋耕機(jī)旋地15-20cm，旋地2遍播種。2. 品種和播量冬小麥試驗(yàn)品種為良星99，播量25斤/畝。 3. 施肥無(wú)機(jī)肥料：對(duì)照（CK）：不施氮肥；優(yōu)化施氮（Nopt）：采用以根層養(yǎng)分調(diào)控為核心的氮素實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)，根據(jù)作物在不同生育階段的氮素需求等確定氮素供應(yīng)的目標(biāo)值，結(jié)合土壤無(wú)機(jī)氮測(cè)試，來(lái)確定不同時(shí)期的氮肥用量，以達(dá)到土壤和肥料的氮素供應(yīng)與作物氮素需求同步的目的。試驗(yàn)中氮料品種均為尿素，所有處理磷鉀肥的施用量均相同，肥料品種分別為顆粒過(guò)磷酸鈣和顆粒硫酸鉀。所有小區(qū)均施磷肥90kg P2O5/ha ，鉀肥60kg K2O /ha，全部作為種肥施入。4. 水分管理小麥季灌溉三次，分別是越冬水，拔

9、節(jié)水，揚(yáng)花水，每次灌水60mm。5. 采樣時(shí)期：小麥季：返青期、拔節(jié)期、揚(yáng)花期、收獲期。6.3.2夏玉米田間管理1. 品種和播量夏玉米試驗(yàn)品種為鄭單958，密度為5000株/畝。 2. 施肥無(wú)機(jī)肥料：對(duì)照（CK）：不施氮肥；優(yōu)化施氮（Nopt）：采用以根層養(yǎng)分調(diào)控為核心的氮素實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)，根據(jù)作物在不同生育階段的氮素需求等確定氮素供應(yīng)的目標(biāo)值，結(jié)合土壤無(wú)機(jī)氮測(cè)試，來(lái)確定不同時(shí)期的氮肥用量，以達(dá)到土壤和肥料的氮素供應(yīng)與作物氮素需求同步的目的。試驗(yàn)中氮料品種均為尿素，所有處理磷鉀肥的施用量均相同，肥料品種分別為顆粒過(guò)磷酸鈣和顆粒硫酸鉀。所有小區(qū)均磷肥45kg P2O5/ha ，鉀肥90kg K2O

10、 /ha，全部作為種肥施入。為保證土壤不缺Zn，每季作物每公頃均施用30kg的ZnSO4·7H2O作為基肥。3. 水分管理玉米季在播種后灌溉60mm。4. 采樣時(shí)期玉米季：6葉期、13葉期、收獲期。 6.4 樣品采集與測(cè)定6.4.1 養(yǎng)分含量測(cè)定小麥返青期、拔節(jié)期、揚(yáng)花期和收獲期田間分別隨機(jī)采2行1米的小麥植株地上部樣品，105殺青后70條件下烘干儲(chǔ)存。玉米6葉期、13葉期和收獲期隨機(jī)在田間取連續(xù)的6株玉米植株，粉碎后混合均勻，取部分樣品105殺青后70條件下烘干儲(chǔ)存。養(yǎng)分含量均采用常規(guī)H2SO4-H2O2消煮法進(jìn)行測(cè)定（鮑士旦,2005）。 6.4.2產(chǎn)量測(cè)定在小麥玉米收獲期選取2

11、.4×4m的樣方，收獲樣方內(nèi)的籽粒，70下烘干測(cè)定籽粒含水量，計(jì)算產(chǎn)量，小麥和玉米最終產(chǎn)量分別按照13%和15%的含水量計(jì)算。6.5 數(shù)據(jù)分析與處理 使用Excel對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，采用SAS軟件進(jìn)行方差分析。 7. 可行性分析 本試驗(yàn)設(shè)計(jì)思路明確，并且取得相關(guān)人員的指導(dǎo)幫助，試驗(yàn)采用常規(guī)測(cè)定方法，可操作性高，并且試驗(yàn)已經(jīng)進(jìn)行了5個(gè)輪作周期，為本研究奠定了良好的基礎(chǔ)，同時(shí)中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)曲周實(shí)驗(yàn)站和中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)室提供了良好的試驗(yàn)環(huán)境和條件，保證試驗(yàn)的順利開(kāi)展。三、查新點(diǎn)1在養(yǎng)分限制條件下不同有機(jī)物料（黑炭，秸稈，牛糞，堆肥，沼渣）對(duì)冬小麥-夏玉米輪作體系地上部氮、磷、鉀的累積量和收獲指

12、數(shù)的影響。2在非養(yǎng)分限制條件下不同有機(jī)物料（黑炭，秸稈，牛糞，堆肥，沼渣）對(duì)冬小麥-夏玉米輪作體系地上部氮、磷、鉀的累積量和收獲指數(shù)的影響。3沼渣相對(duì)于其他有機(jī)肥料能顯著增加冬小麥-夏玉米輪作體系地上部氮、磷、鉀的累積量。四、文獻(xiàn)檢索范圍及檢索策略1、中文檢索詞及檢索式有機(jī)肥，小麥，玉米，養(yǎng)分吸收有機(jī)肥and（小麥or玉米）and養(yǎng)分吸收2、英文檢索詞及檢索式organic materials, wheat, maize, nutrient uptake“organic materials*” and (wheat or maize) and “nutrient uptake*”3、國(guó)內(nèi)聯(lián)機(jī)數(shù)

13、據(jù)庫(kù)、檢索式及命中記錄數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)(時(shí)間)檢索式命中記錄數(shù)中國(guó)期刊網(wǎng)(1994-2014)有機(jī)肥and（小麥or玉米）and養(yǎng)分吸收in題名/關(guān)鍵詞9維普中文科技期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(1989-2014)有機(jī)肥and（小麥or玉米）and養(yǎng)分in關(guān)鍵詞/題名14中國(guó)學(xué)術(shù)會(huì)議論文文摘數(shù)據(jù)庫(kù)（1990-2014）有機(jī)肥and養(yǎng)分in關(guān)鍵詞/題名8中國(guó)科技成果數(shù)據(jù)庫(kù)（1990-2014）有機(jī)肥and養(yǎng)分in關(guān)鍵詞/題名13中國(guó)學(xué)位論文文摘數(shù)據(jù)庫(kù)（1990-2014）有機(jī)肥and養(yǎng)分in關(guān)鍵詞/題名4中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專(zhuān)利檢索有機(jī)肥對(duì)作物養(yǎng)分吸收的影響204、國(guó)際聯(lián)機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)、檢索式及命中記錄數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)(時(shí)間)檢索式命

14、中記錄數(shù)CAB（OVID平臺(tái)）(1973-2014)“organic materials*” and (wheat or maize) and “nutrient uptake*”20AGRIS（OVID平臺(tái)）(1975-2014)“organic materials*” and (wheat or maize) and “nutrient uptake*”18AGRICOLA（OVID平臺(tái)）(1970-2014)“organic materials*” and (wheat or maize) and “nutrient uptake*”8Web of science“organic mat

15、erials*” and (wheat or maize) and “nutrient uptake*”52五、檢索結(jié)果通過(guò)檢索，共查到相關(guān)文獻(xiàn)94篇，其中中文文獻(xiàn)48篇、英文文獻(xiàn)98篇。相關(guān)文獻(xiàn)分析描述如下：（一）中文文獻(xiàn)1. 李孝良，徐克琴等，肥料與石膏配施對(duì)濱海鹽土玉米生長(zhǎng)及養(yǎng)分吸收的影響，安徽科技學(xué)院學(xué)報(bào)J，2011，25( 6) : 2328.2. 邵云，趙院利等，耕層調(diào)控和有機(jī)物料還田對(duì)小麥產(chǎn)量及氮磷鉀分配利用的影響，麥類(lèi)作物學(xué)報(bào)J，2013,33（1）；117122.3. 楊曉，郝明德，李芳林等，黃土區(qū)長(zhǎng)期施肥對(duì)小麥產(chǎn)量和養(yǎng)分吸收的影響，土壤通報(bào)J，2010，41(1).4. 陳

16、毓君，陜西關(guān)中冬小麥/夏玉米輪作體系下施肥對(duì)作物產(chǎn)量、養(yǎng)分吸收及累積的影響D，2010.5. 劉占軍，謝佳貴等，有機(jī)肥磷替代化肥磷對(duì)春玉米干物質(zhì)積累和磷素吸收的影響，玉米科學(xué)J，2011，19(2)：123128.6. 王俊華，胡君利等，長(zhǎng)期定位施肥對(duì)潮土微生物活性和小麥養(yǎng)分吸收的影響，土壤通報(bào)J，2010,41（4）：807810.7. 顏雄，彭新華等，長(zhǎng)期施肥對(duì)紅壤旱地玉米生物量及養(yǎng)分吸收的影響，水土保持學(xué)報(bào)J，2013,27（2）：121125.對(duì)比分析：國(guó)內(nèi)有關(guān)的研究主要針對(duì)于不同有機(jī)肥料的分別對(duì)小麥或玉米地上部養(yǎng)分吸收的影響，沒(méi)有綜合比較不同的有機(jī)肥料在等碳量投入水平下研究對(duì)小麥-玉

17、米地上部養(yǎng)分吸收的影響，且沒(méi)有區(qū)分養(yǎng)分限制于非養(yǎng)分限制條件。（二）英文文獻(xiàn) 1. Ali, Amjad et al, Effect of Composted Rock Phosphate with Organic Materials on Yield and Phosphorus Uptake of Berseem and Maize, American Journal of Plant SciencesJ, 2014, 5, 975-984. 2. Singh B.; Niranjan R.K.; Pathak R.K, Effect of organic matter resources

18、and inorganic fertilizers on yield and nutrient uptake in the rice-wheat cropping system. International Rice Research Notes J, 2001, 26(2), 57-58, 3.3. Tarafdar J.C, Rate of organic phosphorus hydrolisis by wheat plants in soil solution, Agrochimica J, 2001, 45(3-4), 115-119.4. Tsakelidou K.; Karagi

19、annidis N.; Bladenopoulou S.,Effects of calcium carbonate and organic matter on soil aluminium - manganese - iron - zinc and copper and their concentrations in corn plants in Greek acid soils J, 1999, 43(2),89-100.5. Gijsman A.J.; Sanz J.I., Soil organic matter pools in a volcanic-ash soil under fal

20、low or cultivation with applied chicken manure. European-Journal-of-Soil-Science J, 1998, 49(3), 427-436.6. Singh R.; Singh V., Effect of potassium, manganese and organic matter interaction on yield and uptake of K and Mn in wheat. Journal of the Indian Society of Soil Science J, 1998, 46(2), 321-323.7. Shepherd M.A.; Sylvester Bradley R., Eff