樊剑波
- 作品数：64 被引量：833H指数：17
- 供职机构：中国科学院南京土壤研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划公益性行业(农业)科研专项更多>>
- 相关领域：农业科学经济管理生物学环境科学与工程更多>>
- 温度和氮添加对旱地红壤反硝化功能基因丰度的影响被引量：1
- 2023年
- 研究旱地红壤反硝化微生物功能基因nirS、nirK、nosZⅠ和nosZⅡ的丰度对温度和氮添加的响应,可为农田红壤养分管理和生态环境保护提供指导和建议。本研究以长期常规氮磷钾施肥的旱地红壤为研究对象,设置3个氮添加(N0、25、50mg/kg)处理和3个温度处理(15、25、35℃)进行微宇宙培养试验,在培养的7和30d后破坏性采集土样,进行土壤DNA提取,测定反硝化微生物功能基因丰度。结果表明:培养7d后,nirS、nirK、nosZⅠ和nosZⅡ基因丰度均在25℃时最高;培养30d后,nirS、nirK、nosZⅠ和nosZⅡ基因丰度在15℃时最高,且随着温度升高而下降。氮添加对反硝化微生物功能基因丰度无显著影响。3因素方差分析表明,温度、氮添加和培养时间的交互作用显著影响反硝化微生物功能基因丰度。综上,旱地农田反硝化功能基因丰度受氮添加影响较小,但受温度显著影响,其丰度可能会呈现出日变化和季节变化,在土壤采样和氧化亚氮动态监测时应特别注意。
- 冯蒙蒙林永新樊剑波贺纪正
- 关键词：红壤温度反硝化微生物
- 长期施用猪粪对红壤完全氨氧化菌基因丰度的影响被引量：1
- 2023年
- 完全氨氧化菌(comammox Nitrospira)的发现对硝化微生物的研究提出了新的挑战。大量研究表明完全氨氧化菌在陆地生态系统中广泛分布,但其在农田土壤中的分布规律及其对长期施用粪肥的响应尚不清楚。研究了长期施用猪粪对农田红壤完全氨氧化菌、氨氧化古菌(AOA)和氨氧化细菌(AOB)功能基因(amoA)丰度的影响,及其与土壤净硝化速率的关系。结果表明:与不施肥的对照处理相比,猪粪施用显著提高土壤有机质和养分含量,且随着猪粪的施用量增加而增加。同时,施用中量和高量猪粪显著提升土壤净硝化速率,增幅分别达到317%和416%。所有处理中,完全氨氧化菌丰度以进化枝A为主,进化枝B丰度极低,大多为非特异性扩增产物,但进化枝A的amoA丰度均低于氨氧化古菌和氨氧化细菌。长期施用高量猪粪显著提升进化枝A的amoA基因丰度,表明存在喜好富营养环境的完全氨氧化菌,而有效磷是最主要的影响因子。相关性分析表明,进化枝A的amoA丰度与净硝化速率呈显著正相关(P<0.01),而氨氧化古菌和氨氧化细菌则没有,表明进化枝A可能在长期施用粪肥的农田红壤硝化过程中发挥重要功能。综上所述,长期施用粪肥显著提高农田红壤养分含量和完全氨氧化菌进化枝A的amoA丰度,进化枝A可能在农田红壤硝化过程中扮演重要角色。
- 段春健宛颂樊剑波叶桂萍林永新贺纪正
- 关键词：红壤猪粪
- 有机替代和团聚化对红壤微型动物群落的影响
- 2025年
- [目的]红壤是我国南方典型的地带性土壤,有机替代是改善红壤理化性质的重要途径。为探究不同有机替代方式和团聚化过程对红壤微型动物群落的影响。[方法]采集单施无机氮磷钾(NPK)肥(I)、NPK+花生秸秆(IPS)、NPK+水稻秸秆(IRS)、NPK+萝卜菜(IR)和NPK+猪粪(IPM)5种长期施肥处理土壤,对土壤进行团聚体分级,利用高通量测序测定团聚体中微型动物群落。[结果]与I相比,IPM和IRS显著提高土壤有机质质量分数,而IPS和IR的影响相对较小。IPM还显著提高土壤pH、总氮和速效磷质量分数。有机替代对土壤微型动物多样性无显著影响,但显著影响其群落结构。线虫是旱地红壤质量分数最丰富的土壤微型动物,在I处理中的相对丰度为93.0%,IPM和IRS分别显著降低其相对丰度至62.2%和70.0%,而IPS和IR的影响较小。团聚体粒径显著影响土壤微型动物Shannon和Chao1指数,53~250、<53μm团聚体的多样性指数显著高于250~2000、>2000μm团聚体,表明粒径越小越有利于提高土壤微型动物多样性。团聚体粒径同样显著影响土壤微型动物群落结构,但其影响程度弱于有机替代。[结论]有机替代和团聚体粒径均可显著影响土壤微型动物群落,猪粪和水稻秸秆的影响效果大于花生秸秆和萝卜菜,而团聚化过程降低红壤微型动物多样性。
- 朱君康叶桂萍丁维新樊剑波吴冰雪贺纪正林永新
- 关键词：有机肥酸性土壤团聚体土壤动物
- 长期施用粪肥对红壤固氮菌多样性和群落组成的影响
- 2024年
- 为了探究长期施用猪粪对红壤固氮菌群落的影响,依托中国科学院鹰潭红壤生态实验站长期施用猪粪的定位试验地,利用高通量测序,测定4种施肥处理土壤(不施用猪粪的对照(CK),施用9 Mg/hm^(2)猪粪(M9)、18 Mg/hm^(2)猪粪(M18)和27 Mg/hm^(2)猪粪(M27))的固氮菌多样性和群落结构。结果表明:长期施用猪粪显著提高红壤固氮菌多样性,且多样性与土壤有机碳、全氮和有效养分显著正相关,但与土壤pH无显著相关性;非度量多维尺度分析(NMDS)结果表明,与对照相比,长期施用猪粪处理的固氮菌群落结构明显不同,且差异程度随猪粪施用量的增加而增加;曼特尔检验(Mantel test)分析表明,固氮菌群落结构主要受土壤可溶性有机碳、速效钾和有效磷影响;长期施用猪粪显著提高了蓝藻门和厚壁菌门的相对丰度,降低了α-变形菌门和β-变形菌门的相对丰度,这与土壤养分的变化有关。综上,长期施用猪粪显著提高红壤固氮菌多样性,改变固氮菌群落结构和组成,土壤养分含量的变化是重要影响因素。
- 苏先楚叶桂萍邓米林冯蒙蒙韩风毅樊剑波贺纪正林永新
- 关键词：酸性土壤
- 长期施肥下旱地红壤剖面磷素的形态变化与累积特征被引量：3
- 2022年
- 依托长期(1989―)定位试验,田间试验设置5个处理:氮磷钾(NPK)、氮磷钾+花生秸秆(NPK+PS)、氮磷钾+绿肥(NPK+FR)、氮磷钾+腐熟猪粪(NPK+PM)、只施氮钾(CK),研究不同施肥措施对旱地红壤剖面磷素形态变化与累积特征的影响。结果显示:长期施磷肥显著增加红壤中全磷和速效磷的含量,提升土壤磷活化系数(PAC);相关分析表明,中等活性有机磷(MAOP)和无机磷中的磷酸铝盐(Al-P)、磷酸铁盐(Fe-P)与有效磷呈显著相关(P<0.05)。对照处理土壤中无机磷以闭蓄态(O-P)为主(64.54%),但在不同施肥处理下外源性磷更易以Al-P和Fe-P形式积累,其中NPK+PM处理最为明显(Al-P,CK:6.27%、NPK+PM:27.58%;Fe-P,CK:17.28%、NPK+PM:37.35%)。NPK+PS、NPK+FR处理对土壤中磷素的影响主要集中于耕层,但NPK+PM处理对20 cm以下土层磷含量仍有较大影响,在底层(60~100 cm)土壤中依然有少量有效磷积累。研究结果表明,磷肥及其与有机肥的配施明显促进了土壤磷素的积累与活化,以猪粪为原料的腐熟粪肥尤为显著。
- 胡云峰王擎运屠人凤李霞刘明学李庆阳樊剑波赵怀燕
- 关键词：旱地红壤长期施肥剖面磷素形态
- 一种土壤饱和导水率测定装置
- 本实用新型提供了一种土壤饱和导水率测定装置，包括马氏瓶和环刀组件，所述马氏瓶中插有不锈钢管并置于水头微调机构上，该水头微调机构通过螺纹进行升降，所述马氏瓶出水口与分水器相连，该分水器设有若干个支管，其中一个支管与液位计相...
- 宗海宏樊剑波
- 文献传递
- 长期缺素施肥及石灰石膏施用对江西鹰潭红壤反硝化微生物功能基因丰度的影响被引量：12
- 2021年
- 反硝化功能基因丰度是决定温室气体氧化亚氮(N_(2)O)排放潜力的重要生物因素。反硝化功能基因主要包括产生N_(2)O的关键基因nirK和nirS,以及将N_(2)O还原成氮气的基因nosZⅠ和nosZⅡ。本研究利用实时荧光定量PCR,研究了32年缺施氮(N)、磷(P)或钾(K)肥,以及施用石灰、石膏处理下江西鹰潭红壤反硝化功能基因的丰度,分析了其关键影响因素。结果表明:与平衡施肥的NPK处理相比,缺施P肥显著降低了nirK、nirS、nosZⅠ和nosZⅡ基因丰度;缺施N肥显著降低了nirK、nosZⅠ和nosZⅡ丰度,对nirS丰度无显著影响;缺施K肥则对反硝化功能基因丰度无显著影响。逐步回归和随机森林分析表明,土壤pH值是影响旱地红壤nosZⅠ和nosZⅡ基因丰度的关键环境因子。施用石灰或石灰+石膏提高了土壤pH值,进而显著提高了nosZⅡ基因丰度和nosZⅡ/nosZⅠ比值,增幅分别为151%~233%和127%~155%。旱地红壤施用石灰或石灰+石膏更有利于nosZⅡ型N_(2)O还原菌生长,可能提高nosZⅡ在N_(2)O还原中的相对重要性。缺施P肥对红壤反硝化功能基因丰度的负面影响最大,而施用石灰或石灰+石膏可以提高nosZⅡ丰度和nosZⅡ/nosZⅠ比值,有利于降低红壤N_(2)O排放潜力。
- 段春健宛颂叶桂萍樊剑波王全成贺纪正林永新
- 关键词：长期施肥
- 冬季绿肥翻压下氮肥用量对早稻生长和产量的影响
- 2025年
- 近年来,南方双季稻区冬闲田的绿肥种植发展迅速,但是关于绿肥翻压还田下早稻季的合理氮肥用量还缺乏研究。通过设置冬闲和紫云英翻压还田下不同氮肥用量的田间试验,分析了早稻产量、产量构成、氮素吸收量和氮肥利用率的变化特征。结果表明:与冬闲相比,N150(氮肥用量为150 kg/hm^(2))、N210(氮肥用量为210 kg/hm^(2))和N270(氮肥用量为270 kg/hm^(2))处理下,紫云英翻压还田下早稻产量分别比冬闲增加了23.32%、47.19%和39.85%;氮素吸收量提高了25.84%~53.41%,紫云英翻压还田下水稻的氮肥利用率(均值为43.08%)也明显高于冬闲(均值为32.50%)。结合产量构成因子发现,紫云英翻压还田主要增加了单位有效穗数来实现水稻增产。同时,与冬闲相似,紫云英翻压还田下也表现出N150处理的籽粒产量、氮素吸收量和氮肥利用率显著高于其他氮肥用量处理,分别比N0(氮肥用量为0 kg/hm^(2))处理增加了2.35、2.93和3.42倍。因此,在南方双季稻区,利用冬闲期进行紫云英种植并翻压还田是实现早稻产量提升的关键,且150 kg/hm^(2)的氮肥用量是实现早稻产量和氮肥利用率协同提升的合理用量。
- 樊剑波柳开楼李继文孙明珠胡丹丹
- 关键词：早稻氮肥用量氮肥利用率
- 我国南方地区典型红壤有效磷测定方法研究被引量：11
- 2012年
- 通过油菜和水稻的盆栽试验,研究不同耕作方式下红壤有效磷的测定方法。结果表明:不同方法测得的土壤有效磷值差异较大,其中以Olsen法测定的有效磷值最小,各方法测得的土壤有效磷值之间均达到极显著的相关水平;各方法测得的有效磷值与作物吸磷量和生物量的相关性在旱地土壤上均达到极显著水平,在水田土壤上达到显著水平;其中以Bray I法测定的值与作物吸磷量及生长相关性最好,建议将Bray I法作为南方酸性土壤的有效磷测定方法。
- 宋春丽樊剑波何园球赵汝东屠人凤谭炳昌吴俊
- 关键词：红壤有效磷
- 不同氮效率水稻的生长特性被引量：11
- 2010年
- 以氮高效水稻4007和氮低效水稻Elio为材料,在水培条件下设置高(5.72 mmol.L-1)、低(1.43 mmol.L-1)2个供氮处理,研究2个水稻品种的籽粒产量及不同生育期的干物重、吸氮量和根系形态以及功能叶片硝酸还原酶活性(NRA)、功能叶片和根系谷氨酰胺合成酶活性(GSA)的差异。结果表明:2个处理4007的籽粒产量均高于Elio。在分蘖期,Elio的地上、下部生物量及氮积累量均大于4007,至拔节期两者差距减小,齐穗期Elio的地上部氮积累量只有4007的86.4%,且差异显著。高氮条件下,在分蘖期4007的根系特征参数显著低于Elio,而在拔节期两品种却没有显著差异,在齐穗期4007的总根长、根表面积和根尖数已经显著高于Elio。高氮处理的叶片NRA、叶片和根系GSA均显著高于低氮处理;在拔节期和齐穗期,Elio叶片NRA极显著下降,而4007叶片则保持NRA的稳定;在齐穗期4007的GSA显著高于Elio。
- 叶利庭樊剑波徐晔红赵海娟图尔迪沈其荣张亚丽
- 关键词：水稻氮效率根系硝酸还原酶活性谷氨酰胺合成酶活性
