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刘海涛: 作品数：10 被引量：71H指数：5; 供职机构：中国农业大学资源与环境学院更多>>; 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金山东省自然科学基金更多>>; 相关领域：农业科学生物学自动化与计算机技术更多>>

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土壤剖面基础性质差异对农田水氮过程和作物产量的影响被引量：8: 2015年; 【目的】华北平原地区是中国最重要的冬小麦和夏玉米生产基地,不同农田土壤基础性质差异是造成该地区农田生产力空间变异的基本原因。通过研究该地区冲积始成土冬小麦-夏玉米轮作农田土壤剖面性质对水氮过程以及作物产量形成的影响,以期为该地区高产农田的水氮利用与管理提供参考。【方法】选取位于山东省泰安市研究区3块具有不同土壤基础性质且产量存在显著性差异的农田,进行3年田间试验,测定土壤剖面的土壤基本性质,具体包括机械组成、饱和导水率、田间持水量、永久萎蔫点、有机碳、全氮;监测土壤剖面0—160 cm的水分和硝态氮的动态变化以及作物生物量、叶面积指数和产量等。运用根区水质模型(RZWQM)对各农田的水氮过程进行模拟计算。【结果】RZWQM模型在整体上可以很好地模拟2009年10月至2012年9月3年不同基础土壤性质农田水分、无机氮、作物产量、地上部生物量和叶面积动态特征,并计算各农田水氮平衡项。各农田土壤基础性质差异对水氮过程及产量形成的影响具体为:高产农田0—160 cm剖面的最大有效贮水量为223 mm,分别高出中产和低产农田28和56 mm,同时30 cm深度以下土层具有相对较低的饱和导水率。该基础性质差异使得高产农田年均水分损失(地表径流+深层渗漏)仅为150.3 mm,分别低于中产和低产农田5.7和26.4 mm,从而使高产农田作物受到相对低的水分胁迫。高产农田土壤表层土壤有机碳含量较中低产田高,而碳氮比则较低,使得高产农田具有更高的净矿化氮量(较中产和低产农田高52.0和82.6 kg·hm-2),且较低的氮损失(氨挥发+氮淋洗+反硝化作用),较中产和低产农田分别少6.9和10.9 kg·hm-2。高产农田的水分利用效率(WUE)为2.32 kg·m-3,分别较中产和低产农田高12.1%和6.8%,这是因为高产农田受到较低的氮素胁迫。在本研究区不同土壤基�; 刘海涛胡克林李保国任图生; 关键词：夏玉米

苹果轮纹病抗病性遗传规律分析: 刘海涛; 关键词：苹果轮纹病

玉米与白羽扇豆和蚕豆根系适应低磷胁迫的形态和生理变化差异: 磷是保证玉米正常生长发育的大量元素之一。但施入土壤中的磷肥极易被固定,导致农田土壤中有效磷的浓度较低。低磷胁迫下植物根系会表现出一系列形态和生理适应性反应,影响根际土壤磷的有效性及植物对磷的吸收。不同植物根系对缺磷的适应...; 刘海涛; 关键词：玉米蚕豆白羽扇豆低磷胁迫根系根际

不同肥力农田玉米产量构成差异及施肥弥补土壤肥力的可能性被引量：10: 2016年; 【目的】农田基础土壤肥力和肥料的投入共同决定着农田的养分供应以及影响作物的生长与产量。明确不同肥力土壤和低肥力农田增施氮肥对玉米生长及产量形成的影响差异,是科学评价土壤培肥和施肥的基础。【方法】本研究设置两个玉米田间试验,试验一选取三块具有基础肥力和产量差异的农田,按土壤肥力由高到低依次命名为农田A、B和C,采用完全统一施肥管理;试验二在土壤肥力水平最低的农田C上设置了常规施氮量N 210kg/hm^2,以及在此基础上拔节期增施N 40和80 kg/hm^2共3个处理。测定了各农田土壤基础性质,以及0—20 cm土层硝态氮含量,调查了不同生育期玉米的干物质和叶面积,产量和产量构成。【结果】不同肥力水平农田中土壤的潜在矿化氮量与产量的相关性最好。不同肥力水平农田的土壤硝态氮含量没有显著性差异;低肥力农田增施氮肥处理在拔节期施肥后土壤中的硝态氮含量要大幅度高于常规施肥处理,在抽雄期该差异达到最大值,然后逐步降低。不同肥力水平农田的玉米产量、每公顷穗数、穗粒数、千粒重均随土壤肥力升高而显著增加,其中肥力最高的农田A的玉米产量、每公顷穗数、穗粒数和千粒重较肥力最低的农田C分别高20.3%、5.7%、5.2%和7.8%。低肥力农田C在拔节期增施氮肥显著提高了产量、每公顷穗数和穗粒数,对千粒重影响很小,同时降低了收获指数。其中增施氮肥80 kg/hm^2处理较常规施氮处理的产量、公顷穗数和穗粒数显著分别增加了17.1%、9.2%和4.6%,收获指数降低了8.2%。【结论】高肥力土壤能够持续矿化出更多的无机氮供玉米利用,通过全面提升玉米每公顷穗数、穗粒数和千粒重来提升产量。低产田在拔节期增施氮肥能够大幅度提高拔节期至抽雄期土壤的硝态氮含量,提高每公顷穗数和穗粒数,进而增加作物产量,但通过增施肥; 刘海涛李保国任图生胡克林; 关键词：土壤基础肥力硝态氮玉米

灌溉与非灌溉条件下黄淮冬麦区不同追氮时期农田土壤氨挥发损失研究被引量：15: 2013年; 采用通气法研究了灌溉与非灌溉条件下黄淮冬麦区农田氨挥发损失。结果表明,非灌溉条件下,麦田追肥氮的氨挥发主要发生在施肥后的5～25 d内,追氮时期由起身期(SE,GS30)推迟到拔节期(JT,GS32),追肥氮的氨挥发速率峰值增大且出现时间提前;继续推迟至孕穗期(BT,GS41),氨挥发速率峰值减小。SE、JT和BT三个追氮时期的氨挥发损失量分别占追肥氮的24.84%～25.32%、25.42%～25.50%和14.77%～16.62%。灌溉(60 mm)条件,不论何时追氮,麦田追肥氮氨挥发速率均变化较小,氨挥发损失量在N 0.40～0.55 kg/hm2之间,仅占追肥氮的0.36%～0.49%。非灌溉条件,氨挥发速率与0—10 cm土层土壤铵态氮浓度呈极显著的正相关关系;灌溉条件,氨挥发速率与10—20 cm土壤浓度呈极显著的正相关关系。土壤温度和降水是影响氨挥发的重要因素。此外,氨挥发还与农田土壤表面的通气状况有关,多穗型小麦品种更有利于减少麦田氨挥发的损失。; 翟学旭王振林戴忠民刘霞王平刘海涛尹燕枰曹丽徐彩龙崔正勇吴光磊; 关键词：追氮时期灌溉氨挥发

田间玉米和蚕豆对低磷胁迫响应的差异比较被引量：7: 2015年; 【目的】植物在长期进化过程中形成了一系列适应机制,以应对低磷胁迫。本文提出玉米主要通过根系形态变化适应低磷胁迫的假设,并通过与蚕豆植株在根系形态与生理方面对低磷胁迫反应的比较试验加以验证。【方法】在中国农业大学上庄长期定位试验田进行两年田间实验,玉米和蚕豆分别单作,重复3次。在玉米抽雄前的拔节至大喇叭口期和蚕豆的初花至盛花期两次取样（两年的两次取样时间间隔10-12天）,比较研究了不供磷和供磷100 kg/hm^2下玉米和蚕豆生长和磷素吸收、根系在0—40 cm土层中分布、以及根际p H值和酸性磷酸酶活性的差异。【结果】1）玉米植株的生物量和含磷量远远高于蚕豆;第一次取样时蚕豆的根冠比高于玉米,而且两种植物低磷下的根冠比高于供磷充足处理。两次取样时玉米的总根长大于蚕豆,两种植物的大部分根系分布在0—20 cm表层土壤,玉米根系在0—10 cm土层的分布更多。2）蚕豆根系的比根长明显大于玉米,但单位根长吸磷量低于玉米,两种植物间的上述差异不受取样时间和供磷水平的影响。3）两次取样时,蚕豆根表的酸性磷酸酶活性均明显高于玉米。玉米根表的酸性磷酸酶活性在两个供磷水平下没有差异。第一次取样时,缺磷蚕豆根表的酸性磷酸酶活性高于供磷充足的蚕豆植株。4）缺磷蚕豆的根际土壤p H值明显低于供磷充足蚕豆;但玉米根际土壤p H值在缺磷和供磷充足条件下无显著差异。【结论】低磷条件下两种植物的根冠比均明显增加。玉米根系单位根长的吸磷量高于蚕豆,并且在含磷量丰富的表层土壤分布有更多根系,但缺磷条件下玉米没有增加根系的质子和酸性磷酸酶的分泌,主要以根系形态变化来适应低磷胁迫。结果支持本文提出的玉米主要通过根系形态变化适应低磷胁迫的假设。但蚕豆在低磷条件下除了; 张瑜刘海涛周亚平李春俭; 关键词：玉米蚕豆低磷胁迫根际

土壤-作物-大气系统水热碳氮过程耦合模型构建被引量：25: 2014年; 定量描述农田生态系统中土壤水分动态、碳氮循环过程和作物生长发育规律,对水氮资源高效利用、作物生产决策和环境保护具有十分重要的意义。该文在总结前人研究成果的基础上,引用了联合国粮食及农业组织的气象模块、荷兰的PS123作物模型和丹麦的Daisy模型的碳氮循环模块;借鉴了RZWQM和Hydrus-1D的水分溶质运移模块的相关理论,并在其基础上进行了修改与完善,构建了土壤-作物-大气系统水热碳氮耦合模拟模型WHCNS（soil water heat carbon and nitrogen simulation）。该模型以天为步长,考虑了气象条件、作物生物学特性和田间管理驱动。土壤水分入渗和再分布过程分别采用Green-Ampt模型和Richards方程来描述。土壤氮素运移使用对流-弥散方程来描述,源汇项中考虑碳氮循环的各个过程（有机质矿化、生物固持、尿素水解、氨挥发、硝化、反硝化和作物吸收等）,在根系吸水吸氮源汇项中引入了补偿性吸收机制。有机质模块完全来自Daisy模型,将有机质库划分为3个快库和3个慢库。利用改进的荷兰PS123模型实现了作物生长发育进程、干物质生产、干物质分配及作物产量的模拟,通过水氮胁迫校准因子来实现水氮限制下作物产量的模拟。最后应用华北地区（山东泰安）冬小麦-夏玉米轮作体系2 a的田间观测数据对该模型进行了校验。结果表明,剖面土壤水分和硝态氮浓度、叶面积指数、作物产量与实测值均吻合良好,模拟误差均在合理范围之内,特别是对产量的模拟较好,均方根误差为206-319 kg/hm^2,相关系数为0.90,模型效率值均大于0.75,一致性指数值均大于0.9。WHCNS模型能够较好地模拟土壤水分动态、氮素运移及去向、作物生长发育等过程,表明该模型适用于中国华北地区高度集约化的农田生产系统。; 梁浩胡克林李保国刘海涛; 关键词：作物 SPAC系统水分运动碳氮循环

淡色潮湿雏形土不同小麦生产力水平农田土壤水分过程的定量表征: 刘海涛; 关键词：HYDRUS-1D模型土壤水分动态

华北平原高产区农田土壤条件与水氮利用效率定量评价: 华北平原是我国最主要的冬小麦夏玉米生产基地。该地区粮食生产的高产稳产是国家粮食安全的重要保障。近几十年来,由于过量抽取地下水进行农业灌溉导致了地下水位急剧下降,氮肥的过度使用则导致了如地下水污染等一系列环境问题,同时造成...; 刘海涛; 关键词：土壤水氮运移; 文献传递

基于PEST的土壤-作物系统参数自动优化及灵敏度分析: 以冬小麦-夏玉米2 年的田间试验数据为基础，使用PEST 参数自动优化软件对土壤-作物-大气系统水热碳氮模拟模型(WHCNS)的碳氮循环参数和作物参数进行了自动寻优，并分析了21 个模型参数的综合敏感度。; 梁浩胡克林李保国刘海涛; 关键词：PEST 参数优化氮循环

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