免耕条件下稻草还田方式对温室气体排放强度的影响

为探讨免耕条件下的稻草高茬和覆盖还田对双季稻田温室气体排放强度(GHGI)的影响,该研究利用静态箱-气相色谱法,对免耕稻草不还田(NWS)、免耕高茬还田(HN)和免耕覆盖还田(SN)3处理稻田GHGI进行了连续2a的观测。结果表明,在各处理水稻产量差异不显著时,双季稻田的GHGI主要由温室气体排放量决定;在稻草用量相同的情况下,2种稻草还田方式均增加了稻田的GHGI,且高茬还田的增加幅度大于覆盖还田,说明高茬还田增强了温室气体通过水稻体内通气组织传输的能力。在20和100a尺度上,甲烷的GHGI均远大于氧化亚氮,在20a尺度上,早稻各处理甲烷的GHGI平均为N2O的109倍,晚稻为14倍,而在100a尺度上,这个倍数有所下降,分别只有35倍和3.77倍,可见,减少甲烷排放是减缓稻田温室气体排放强度的首要目标。在等稻草量的前提下,相比留高茬还田,覆盖还田能有效控制稻田GHGI。该研究可为中国华中地区双季稻田碳增汇和温室气体减排研究提供参考。     

耕作措施对双季稻田CH4与N2O排放的影响

随着全球气温的不断升高,温室气体减排成为研究的热点。该文旨在研究不同耕作措施下双季稻田CH4及N2O排放特征及其消长关系,为稻田温室气体减排及土壤固碳潜力评价提供依据。试验在湖南省宁乡县进行,通过静态箱法测定翻耕秸秆还田（CT）、旋耕秸秆还田（RT）、免耕秸秆还田（NT）的稻田CH4及N2O排放。结果表明：CH4排放主要来自于晚稻田,翻耕、旋耕和免耕晚稻田CH4排放分别占研究时段CH4排放的69%,67%,73%;各处理冬闲季CH4排放均不到研究时段排放量1%,冬闲CH4排放量为RT＞CT＞NT,差异显著;N2O排放时间变异性较大,早稻稻田N2O排放量为RT＞NT＞CT,晚稻稻田N2O排放量为NT＞RT＞CT,冬闲期各处理稻田N2O均为负排放;从研究时段排放量分析,翻耕秸秆还田有利于减少N2O排放,免耕秸秆还田有利于减少CH4排放;CH4与N2O排放呈显著负相关,冬闲季稻田CH4与N2O排放相关性不显著。总之,NT减少了CH4排放,虽N2O排放略有增加,但CH4与N2O引发的综合温室效应有所减弱。     

不同耕作方式下稻田土壤CH4和CO2的排放及碳收支估算

二氧化碳（CO2）和甲烷（CH4）是重要的温室气体,研究免耕稻田CO2和CH4排放有助于评价稻田免耕技术对全球气候变化及碳循环的影响。本文通过运用静态箱技术和田间原位碱液吸收法研究了免耕稻田土壤CO2和CH4的排放规律和排放量,及其稻田碳（C）的收支状况。研究表明,施肥提高了CH4排放,而不影响CO2的排放;免耕显著影响稻田CH4排放,而CO2的排放不受耕作影响。对稻田C收支及平衡的分析表明,施肥提高了稻田系统C的输入,同时,相对于翻耕处理,免耕处理表现为大气C的“汇”,表明了稻田免耕能将更多的碳累积于农田土壤碳库中,有利于提高稻田生态系统在减缓气温上升过程中所发挥的作用。     

Meta分析湖南省双季稻田甲烷排放影响因素

稻田是农业生产中甲烷的主要排放源。探索不同农田管理措施对甲烷排放的影响,对湖南省双季稻可持续生产意义重大。该研究利用Meta分析方法,基于该区域53篇公开发表研究文章中收集的840对数据研究发现:湖南省双季稻田中,双季稻甲烷排放占全年甲烷排放的97.9%,且晚稻甲烷排放显著大于早稻;冬闲期种植作物显著增加了双季稻田43.88%(P 0.05)的甲烷排放;免耕和复合种养(稻田养鸭、稻田养鱼等)则分别显著降低了双季稻26.84%、37.02%(P 0.05)的甲烷排放;另一方面,从单位产量甲烷排放来看,施氮肥显著降低了双季稻40.01%(P 0.05)排放量,这主要是由于水稻产量显著提高了73.87%(P0.05);施有机肥和秸秆还田显著增加稻田甲烷排放量,显著增加了68.11%、71.80%(P 0.05)的双季稻单位产量甲烷排放量。研究结果表明,在湖南双季稻生产中合理采用免耕、复合种养措施并合理化肥料投入等措施有利于平衡该区域水稻增产与甲烷减排。     

不同耕作措施下双季稻田生态系统碳循环及其生态服务价值

耕作方式对稻田碳循环有着较大的影响。采用田间试验方法,研究了秸秆还田条件下,不同耕作措施双季稻田碳循环及其生态服务价值,为稻田生态服务价值计算及土壤固碳潜力评价提供依据。试验于湖南省宁乡县进行,通过静态箱法测定翻耕秸秆还田（CT）、旋耕秸秆还田（RT）、免耕秸秆还田（NT）稻田CH4及CO2排放,根据美国橡树岭国家生态实验室得出的碳折算系数计算各项农资投入的碳释放。结果表明：（1）机械操作造成的碳排放为CT〉RT〉NT,免耕分别比翻耕和旋耕碳减排61．69、35．70bC·hm^-2;（2）含碳农资碳减排对于稻田碳减排具有较大作用,其中减少含碳农资投入对于免耕碳减排作用最大;（3）免耕促进了稻田土壤碳固定,稻田生态系统总体碳固定为NT〉CT〉RT;（4）采用免耕、减少含碳农资投入有利于固碳及增加稻田生态系统服务价值。本研究得出免耕秸秆还田有利于减少碳排放及增加稻田生态系统生态服务价值,建议长江中下游双季稻区采用以免耕秸秆还田为主的保护性耕作。     

施用生物炭对双季稻田综合温室效应和温室气体排放强度的影响

为探究在南方双季稻区施用生物炭对稻田综合温室效应和温室气体排放强度的影响,本研究以常规稻中嘉早17(早稻)和杂交稻五优308(晚稻)为试验材料,设置不施生物炭(CK)和施生物炭(20t·hm-2)2个处理,采用静态箱-气相色谱法连续2年监测稻田温室气体排放,并分析施用生物炭对双季稻田甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)排放量、综合温室效应(GWP)、双季水稻累积总产量和单位产量的温室气体排放强度(GHGI)的影响。结果表明,与对照相比,施用生物炭显著降低了早晚稻甲烷累积排放通量,但对氧化亚氮累积排放通量无显著影响。试验进行2年后,施用生物炭显著降低2周期稻田的甲烷累积排放总量(26.9%)。在100年时间尺度上,施用生物炭显著降低2周期稻田综合温室效应(26.9%)和温室气体排放强度(30.3%);施用生物炭显著增加双季稻田土壤有机质含量,且在试验第2年显著提高了早晚稻的产量。综上,施用生物炭可以协同实现水稻丰产和稻田固碳减排。本研究为南方双季稻区水稻丰产和稻田土壤固碳减排提供了理论依据。     

Meta分析生物质炭对中国主粮作物痕量温室气体排放的影响

该文采用Meta分析方法定量分析生物质炭输入对中国主粮作物痕量温室气体的影响,研究可为农田痕量温室气体减排提供有效的途径.结果表明相对于不施加生物质炭,生物质炭输入对甲烷吸收/排放并无显著影响,而甲烷排放在不同耕作和施氮情况下发生显著变化.旋耕和不施氮情况下施加生物质炭分别显著提高稻田甲烷排放达30%和46%,而在翻耕和施氮的情况下施加生物质炭可减少稻田甲烷排放达9%和10%.生物质炭输入分别可显著减少主粮作物氧化亚氮、全球增温潜势(global warming potential,GWP)及温室气体排放强度(greenhouse gas intensity,GHGI)达41%、18%及25%.不同土地利用类型、耕作类型、生物质炭施用量及生物质炭类型均可显著影响农田氧化亚氮、GWP和GWPI.合理的管理主粮作物生物质输入可为减少温室气体排放做出贡献,建议生物质炭与施氮和翻耕2种农作措施相结合,施加小于10 t/hm2及碳氮比(C/N)低于80的生物质炭,以利于主粮作物综合温室效应的减排.     

秸秆还田对免耕稻田温室气体排放及土壤有机碳固定的影响

秸秆还田影响免耕稻田土壤固碳潜力,相应地改变了温室气体的排放,从而影响秸秆还田后稻田土壤固碳减排对减缓全球变暖的贡献。通过研究不同油菜秸秆还田量（0、3000、4000kg·hm-2和6000kg·hm-2）对免耕稻田温室气体（CO2、CH4和N2O）排放和土壤碳固定的影响,评估秸秆还田后温室气体增排的综合增温潜势对稻田固碳减缓全球变暖的贡献的抵消作用。结果表明,秸秆还田显著提高CO2和N2O排放,降低CH4排放,显著提高土壤有机碳含量,有效地提高土壤碳固定,从而有效地提高稻田土壤碳固定对温室气体增排的温室效应抵消作用。随着秸秆还田量的增加,稻田土壤固碳减缓全球变暖的贡献相应增加,因此必须考虑免耕稻田秸秆还田量的问题,以有效发挥免耕稻田秸秆还田的固碳潜力和降低温室气体的排放。     

耕作措施和秸秆还田对双季稻田土壤氮渗漏的影响

针对免耕稻田土壤物理性状的改变引起的土壤氮素淋洗问题,通过定位试验研究了不同耕作措施的稻田土壤氮素特征,为免耕稻田氮素的高效利用提供依据。研究在我国双季稻典型区湖南省宁乡县长期定位试验田进行,该试验地自2005年设置免耕秸秆还田（NT）、旋耕秸秆还田（RT）、翻耕秸秆还田（CT）和翻耕秸秆不还田（CT0）4种耕作处理,重复3次。使用定水头法分层测定0～80 cm土壤导水率,测定分析各处理80cm处土壤渗漏液铵态氮、硝态氮含量差异。研究结果表明,NT 0～80 cm土壤的饱和导水率较CT提高了63.14%,NT铵态氮、硝态氮渗漏量显著高于其他处理。秸秆还田措施使早稻耕作覆水初期渗漏水中硝态氮含量显著高于不还田处理。从全年淋失总量估算结果来看,各处理铵态氮渗漏量约是硝态氮的2倍。总之,相对于耕作处理,免耕会使氮素淋失量增加,而长期淹水条件下稻田铵态氮渗漏应得到更多的重视。     

长期保护性耕作对稻田土壤团聚体稳定性和碳氮含量的影响

为研究双季稻(Oryza sativa L.)土壤团聚体稳定性及C、N含量对耕作方式的响应,该研究利用已进行12 a的包括翻耕+秸秆不还田(CT),翻耕+秸秆还田(CTS),旋耕+秸秆还田(RTS)和免耕+秸秆还田(NTS)的保护性耕作稻田定位试验,运用湿筛等方法测算了团聚体的构成与稳定性,C、N含量及其对土壤总C、N的贡献。结果表明:长期秸秆还田显著增加0～10 cm土层大团聚体比重,弱化翻耕、旋耕和免耕等不同耕法对表层大团聚体的差异化影响(P0.05),但5～30 cm土层大团聚体随耕作强度的减弱有所提高。总体来看,稻田土壤团聚体以2 mm粒径为主(占35.02%～64.44%),其C、N贡献率分别达52.12%和52.16%;秸秆还田有利于微团聚体向大团聚体的转化,外源C、N更多被大团聚体固持和保护。NTS在0～20 cm的2 mm团聚体对土壤C、N的贡献率显著大于其他处理;土壤C、N含量与团聚体稳定性呈显著正相关关系(P0.05)。相比于CTS与RTS,长期采取NTS显著改善土壤C、N含量,促进大团聚体的形成和稳定,对改善稻田耕层(尤其0～20 cm)土壤团聚体稳定性具有显著的效果(P0.05)。因此,采取保护性耕作措施对南方双季稻田土壤质量及农业生态持续性具有积极的作用。     

新陈稻草性能的差异研究(简报)

该文研究储存时间对稻草物理化学性能的影响,分析了储存时间对稻草用于制造人造板产生的不利因素。利用广角X-射线仪、红外光谱仪和热重天平(TG)研究稻草的相对结晶度、化学组成和热解特性的变化,比较新稻草和陈稻草的性能差异。结果表明陈稻草与新稻草相比结晶度下降25.6%、二氧化硅（SiO2）和羟基（—OH）含量增多,糖类物质和木素发生了变化,这些变化都不利于稻草人造板的生产。     

新陈稻草性能的差异研究

该文研究储存时间对稻草物理化学性能的影响,分析了储存时间对稻草用于制造人造板产生的不利因素.利用广角X-射线仪、红外光谱仪和热重天平(TG)研究稻草的相对结晶度、化学组成和热解特性的变化,比较新稻草和陈稻草的性能差异.结果表明陈稻草与新稻草相比结晶度下降25.6%、二氧化硅(SiO2)和羟基(-OH)含量增多,糖类物质和木素发生了变化,这些变化都不利于稻草人造板的生产.     

Analysis of phenolic compounds in white rice, brown rice, and germinated brown rice

Two hydroxycinnamate sucrose esters, 6'-O-(E)-feruloylsucrose and 6'-O-(E)-sinapoylsucrose, were isolated from methanol extracts of rice bran. Soluble and insoluble phenolic compounds as well as 6'-O-(E)-feruloylsucrose and 6'-O-(E)-sinapoylsucrose from white rice, brown rice, and germinated brown rice were analyzed using HPLC. The results demonstrated that the content of insoluble phenolic compounds was significantly higher than that of soluble phenolics in rice, whereas almost all compounds identified in germinated brown rice and brown rice were more abundant than those in white rice. 6'-O-(E)-Feruloylsucrose (1.09 mg/100 g of flour) and 6'-O-(E)-sinapoylsucrose (0.41 mg/100 g of flour) were found to be the major soluble phenolic compounds in brown rice. During germination, an approximately 70% decrease was observed in the content of the two hydroxycinnamate sucrose esters, whereas free phenolic acid content increased significantly; the ferulic acid content of brown rice (0.32 mg/100 g of flour) increased to 0.48 mg/100 g of flour and became the most abundant phenolic compound in germinated brown rice. The content of sinapinic acid increased to 0.21 mg/100 g of flour, which is nearly 10 times as much as that in brown rice (0.02 mg/100 g of flour). In addition, the total content of insoluble phenolic compounds increased from 18.47 mg/100 g of flour in brown rice to 24.78 mg/100 g of flour in germinated brown rice. These data suggest that appropriate germination of brown rice may be a method to improve health-related benefits.     

适宜机插株行距促进水稻生长提高产量

为了比较不同行距插秧机的作业效果,以及机插秧不同株行距组合对水稻生长和产量的影响,在江苏靖江、张家港和黄海农场3地进行了连续2 a田间定位试验。每个试验点设置行株距分别为:30 cm×11 cm、25 cm×14 cm、25 cm×11 cm 3种株行距组合处理,3次重复。结果表明,在水稻漏插率方面,2012年30 cm×11 cm(行距×株距)处理最高,25 cm×11 cm(行距×株距)处理最低,2013年30 cm×11 cm(行距×株距)处理仍最高,25 cm×14 cm(行距×株距)处理最低。窄行距大株距有利于降低水稻漏插率,但在伤秧率、倒秧率方面和每穴平均株数方面,3个品种的不同处理之间均无统一规律;分蘖稳定后各试验点茎蘖数均为30 cm×11 cm(行距×株距)处理最高,25 cm×11 cm(行距×株距)处理最低,大株行距有利于促进水稻分蘖;产量方面各处理每公顷有效穗数30 cm×11 cm(行距×株距)处理25 cm×11 cm(行距×株距)处理,其他产量构成因素差异不显著,最终各处理实际产量表现为25 cm×11 cm(行距×株距)处理较好,故插秧机行株距为25 cm×11 cm较适合于江苏省水稻机械化种植。该研究可为江苏省水稻插秧机机具选型提供参考。     

原料组分及应力松弛与方便米线品质的关系

以福昌、九峰、兴业、一枝秀等4种大米为原料制作方便米线,研究了米线品质特征与原料米化学成分、淀粉凝胶应力松弛特性的相关性,并结合应力松弛参数探讨了原料成分对米线品质的影响。结果表明,方便米线最大剪切应力为10.34~18.39 g/mm2,平均剪切应力为4.72~6.56 g/mm2,拉伸强度为7.77~15.72 g/mm2,拉伸形变为53.14~80.84 %,干物质吸水率为98.80~153.26 %,煮沸损失为12.09~24.39 %;原料大米粗蛋白含量越高,粗脂肪含量越低,平均剪切应力越大,挤压凝胶第一要素模型的胡克体弹性模量E1越小,其硬度越高,弹性和黏性越低;直链淀粉含量越高,支链淀粉含量越低,拉伸强度越高,松弛时间 τ1 越高,松弛时间 τ2 越低;松弛时间 τ 是方便米线品质控制中不可忽视的重要因素;建立的方便米线品质因素与原料大米成分间的交互效应方程具有较高的拟合度,此方程对于方便米线加工原料的选择具有指导意义。     

早籼米制备大米蛋白和酒精的联产工艺研究

该文以早籼米为原料，采用碱法提取大米蛋白并利用残余淀粉发酵制备酒精。通过研究碱液浓度、提取温度、料液比和时间对大米蛋白提取的影响，确定了提取大米蛋白的较佳工艺条件为：碱液浓度0.05 mol/L、提取温度30℃、料液比1∶4、提取时间2 h。此条件下提取的大米蛋白纯度为94.9%，提取率为52.4%。残余淀粉中添加25%的玉米粉有较好的发酵效果：发酵时间45 h，酒精度为12.78%，残余还原糖为0.13%。     

Comparison of physicochemical properties and starch structure of red rice and cultivated rice

Sixteen red rice accessions from the southern United States were studied for their physical, milling, pasting, and thermal properties, chemical composition, and starch fine structure relative to cultivated medium- and long-grain rice varieties. All red rice samples were medium-grain, but their physicochemical properties were different from those of Bengal, a cultivated medium-grain rice. Their apparent amylose and crude protein contents were generally higher, and their amylopectin structure consisted of a higher percentage of the shorter branch chains (DP6-24) and a lower percentage of the longer branch chains (DP25-65). Red rice starch pasting and thermal properties were similar to those of Wells, a long-grain rice cultivar. The red rice samples can be classified into two major clusters according to their kernel properties by hierarchical cluster analysis: one cluster with more resemblance to Wells and another cluster with more resemblance to Bengal. Starch structure and kernel physicochemical properties may offer an alternative way of classifying red rice in addition to phenotypic and genetic indices.     

施磷量对双季早、晚稻产量及稻米品质的影响

以双季早、晚稻超高产品种陆两优996和淦鑫688为材料,以金优402和汕优10号为对照,研究了施磷量对其产量和稻米品质的影响.结果表明,施磷对早稻的增产效应大于晚稻,陆两优996和淦鑫688的适宜施磷(P2O5)量为30 kg/hm2,而对照品种的适宜施磷量为60kg/hm2.施磷对早稻的增产作用主要是增加有效穗数,而对晚稻的增产作用主要是增加每穗粒数.施磷降低稻米蛋白质含量,对整精米率和垩白的影响在品种间和季别间存在差异.施磷显著增加稻壳和糙米中的植酸含量,其中,晚稻糙米植酸含量的增加程度大于早稻,但糙米中植酸含量在不同施磷量处理间差异不显著.     

长期不同施肥下杂交稻与常规稻的产量与土壤养分平衡

肥料长期定位试验设在浙江金华市农业科学研究所和金华市石门农场。试验设6个肥料处理和2个品种对比处理。结果表明,水稻产量与土壤养分供应能力和养分吸收量紧密相关;缺肥处理的土壤养分为负值,其它各处理N和P都有积累。随着连续种植水稻,缺肥区土壤所缺养分的耗损速度与试验前土壤该种养分状况和种植水稻品种有关;杂交稻的总产量平均比常规稻增加10.8%,氮、磷、钾总量分别平均比常规稻增加5.2%、8.8%、12.8%,对土壤中养分消耗比常规稻强。在种植水稻的养分管理中,必须考虑种植前的土壤养分状况以及施肥和种植不同水稻品种对土壤养分平衡的中长期效应。     

水稻品种资源抗稻褐飞虱不同生物型和稻瘿蚊核心样品的综合评价

应用灰色关联度分析法对水稻品种资源抗稻褐飞虱不同生物型和稻瘿蚊中国Ⅳ型的核心样品进行综合评价。研究结果表明,在抗稻褐飞虱生物型Ⅱ、中抗稻褐飞虱生物型Ⅱ、抗稻褐飞虱盂加拉型、抗稻瘿蚊中国Ⅳ型的核心样品中,分别以IR29692—99—3—2—1、IR36、RP1579—1862—72—31—52、DUO KANG No．1与标准品种(粤香占)的关联度最大,在抗虫育种亲本选择时,可以作为首选抗源。