有机无机复混肥施用量对热带水稻土微生物群落和酶活性的影响

  【目的】  研究一次性施用不同量的有机无机复混肥对热带地区水稻产量及土壤微生物群落与酶活性的影响,为该区域水稻高效肥料管理提供科学依据。  【方法】  水稻田间试验连续进行了3季 (2018年早稻–晚稻,2019年早稻)。施肥设5个处理:不施肥对照 (CK),常规化肥分3次施用 (CF),采用一次性基施的等量、减10%和减20%氮磷钾养分投入量的有机无机复混肥处理 (OF、–10%OF和–20%OF)。2019年早稻收获后测产,同时取0—20 cm土壤样品,分析土壤理化性质和酶活性,采用Illumina高通量测序技术测定土壤细菌和真菌群落组成、多样性和结构。  【结果】  OF、–10%OF和 –20%OF处理的水稻产量没有显著差异,均与化肥处理 (CF) 相当。与CF相比,3个有机无机复合肥处理显著提高了土壤pH,对土壤全量氮磷钾没有显著影响;OF处理显著提高了土壤有机质含量;–20%OF处理显著提高了土壤碱解氮 (15.40%)、速效钾含量 (39.75%);OF和–10%OF处理显著提高了土壤有效磷 (49.82%、46.02%) 和速效钾含量 (91.40%和30.44%);有机无机复混肥处理对土壤酶活性没有显著影响。施用有机无机复混肥影响了真菌和细菌的多样性。其中–20%OF处理显著提高了细菌、真菌的Chao1指数和真菌的物种丰富度指数。在群落结构方面,–20%OF处理的土壤变形菌门和酸杆菌门的丰度显著高于CF处理,分别提高6.64%和8.37%,厚壁菌门丰度较CK显著降低了72.67%;–20%OF处理较CF处理显著增加土壤接合菌门丰度 (77.40%),而–10%OF土壤真菌球囊菌门较CK处理降低了117.38%。相关性分析表明,土壤细菌多样性与土壤速效磷呈正相关,真菌多样性与土壤碱解氮呈正相关。冗余分析表明,细菌群落的主要驱动因子为酸性磷酸酶、速效钾、有效磷和碱解氮,而碱解氮、全钾、有效磷和脲酶是土壤真菌群落的主要限制因子。  【结论】  施用有机无机复混肥能显著改善南方红壤水稻土速效养分含量和pH,减少10%～20%的常规养分投入量,对水稻产量没有明显影响,但是比施用化肥明显提高了土壤中有效磷、钾含量,同时提高了土壤细菌和真菌群落的数量和多样性。     

秸秆还田对再生稻田土壤有机碳组分的影响

  【目的】  在再生稻系统下,探讨秸秆还田对再生稻田土壤有机质组分及其养分含量的影响。  【方法】  试验设置秸秆不还田(CK)、水稻秸秆半量还田(SH)、水稻秸秆全量还田(SW)和水稻秸秆全量还田配施腐熟剂(SWF)共4个处理,分析各处理土壤有机碳及其组分和土壤速效养分含量。  【结果】  与秸秆不还田相比,秸秆还田能提高土壤有机碳及其组分含量。与CK处理相比,在头季和再生季水稻收获期,秸秆还田处理(SH、SW、SWF)土壤中水溶性有机碳含量分别增加了19.62%～22.63%、20.99%～41.48%;土壤中颗粒有机碳含量分别增加了8.47%～20.62%、24.71%～30.90%;三个施秸秆的处理间土壤总有机碳、胡敏酸和富里酸含量无明显差异。秸秆还田可以改变水溶性有机质结构,使其结构趋于简单。秸秆还田下土壤碱解氮、有效磷、速效钾和铵态氮含量均呈增加趋势;在头季水稻收获期,SWF处理的碱解氮、有效磷和速效钾含量显著高于CK处理。在再生季水稻收获期,与头季稻收获期相比,CK处理土壤速效养分含量呈下降趋势,而秸秆还田下各处理速效养分含量均呈增高趋势。  【结论】  秸秆还田可以提高再生稻田土壤有机碳、颗粒有机碳、水溶性有机碳以及腐殖酸组分的含量,促进水溶性有机质结构的变化,从而有效改善土壤养分的供给能力。     

连续施用鸡粪对露地黄瓜产量、品质和土壤性质的影响

  【目的】  在连续4年施用不同量鸡粪条件下,探究露地黄瓜产量和品质的提升效果以及土壤性质的变化,以明确露地黄瓜生产中鸡粪的适宜用量。  【方法】  以黄瓜品种‘津优35号’为试材,2015—2018年在甘肃张掖进行了连续4年的田间定位试验,试验设两个土壤类型 (灌漠土和潮土)和5个鸡粪施用水平:不施用鸡粪 (对照,CK),15 t/hm2 (CM15)、30 t/hm2 (CM30)、45 t/hm2 (CM45) 和60 t/hm2 (CM60) ,采用随机区组试验设计。于2018年黄瓜结果盛期,采集黄瓜整株和0—20 cm耕层土壤样品,分析黄瓜产量、品质以及土壤容重、pH、有机质含量和酶 (脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶) 活性。  【结果】  与不施用鸡粪 (CK) 相比,CM15处理增产效果不显著,CM30、CM45和CM60处理黄瓜产量显著提高26.4%～33.0% (灌漠土) 和48.7%～50.1% (潮土),这3个处理之间无显著差异;施用鸡粪不同程度地提高了黄瓜可溶性固形物、可溶性蛋白质、可溶性糖和Vc含量,降低硝酸盐含量,效果以CM15、CM30处理较好。土壤容重和pH降幅随鸡粪施用量的增加而加大,有机质含量增幅随鸡粪施用量的增加而增加,持续施用鸡粪30～60 t/hm2可显著提高土壤有机质含量、降低土壤容重和pH。土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶以及过氧化氢酶活性以CM30、CM45处理较高。黄瓜产量与土壤容重和pH呈显著或极显著负相关,与有机质含量、脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性呈显著或极显著正相关;黄瓜可溶性固形物含量与容重呈显著负相关,可溶性糖含量与土壤pH呈显著负相关,硝酸盐含量与土壤pH呈显著正相关,与有机质含量呈显著负相关,可溶性固形物和Vc含量与土壤碱性磷酸酶活性呈显著正相关,可溶性蛋白质和可溶性糖含量与土壤蔗糖酶活性呈显著正相关。  【结论】  鸡粪施用处理降低土壤容重和pH,增加有机质含量和酶活性。鸡粪施用对土壤容重、pH、有机质和酶活性的改良效果与黄瓜产量效应值呈显著或极显著相关关系。黄瓜可溶性固形物与土壤容重,可溶性糖与土壤pH,硝酸盐与土壤pH和有机质密切相关。综合考虑鸡粪施用量在黄瓜产量、品质、改良土壤理化性状上的效果以及肥料效益,灌漠土和潮土均推荐施用30 t/hm2鸡粪。     

湖南怀化花洋溪村“贡田”稻米品质的影响因素分析

  【目的】  湖南怀化市花洋溪村“贡田”生产的稻米品质优良,历史上一直作为贡品。我们研究了品种和“贡田”的理化性状和环境,以分析形成优质稻米的影响因素。  【方法】  在湖南怀化市花洋溪村的“贡田”与非贡田中采集0—20 cm 耕层土样,测定土壤有机碳、全量及速效氮磷养分含量。在两块田中同时种植了‘禾中香’、‘穗晚香’、‘农香25’ 3个水稻品种,测定了灌溉水、稻谷和土壤的22种元素含量,分析了稻米的食味品质(外观、黏度、硬度、平衡度、食味值)及营养品质(蛋白质、脂肪、淀粉)。通过冗余分析、结构方程模型等方法,解析“贡田”对水稻食味及营养品质的影响。  【结果】  与非贡田相比,“贡田”土壤有机质、全氮、全磷、速效钾、有效磷含量,微生物量碳、微生物量氮、微生物量磷含量,以及铁、铝含量均明显较高。“贡田”中生长的水稻籽粒中含有较高的锌、铷、锶含量和较高的脂肪含量 (营养品质),而稻米的食味品质(黏度、外观及食味值)则更多地取决于水稻品种。冗余分析结果显示,土壤全量养分、速效养分及微生物生物量解释了59%的水稻食味及营养品质差异。结构方程模型显示,土壤中22种元素含量与水稻中的相应元素含量显著正相关。灌溉水元素含量较少,对稻米食味及营养品质影响也较小。  【结论】  “贡田”通过长期施用有机肥显著提高了土壤有机质和氮、磷、钾含量,维持了较好的土壤生物性状,因此,在同样施肥量下,可显著提高水稻的产量和营养品质。相比于土壤肥力,稻米品种特性决定着稻米的食味品质及其对土壤肥力的响应。依据当下的施肥量和施肥方法(含秸秆还田),稻米中较高的脂肪含量和较低的蛋白含量均有助于稻米食味值的增加。因此,维持高的土壤肥力和适当的施肥水平,是获得优质稻米和较高产量的关键。     

冬种绿肥和有机无机肥配施对农村宅基地复垦土壤养分、酶活性及水稻产量的影响

为了探明冬种绿肥和有机无机肥配施对农村宅基地复垦土壤养分、酶活性及水稻产量的影响,通过5组不同处理的大田试验开展研究,5个处理分别为:冬种小麦+水稻施用100%化肥(对照1,CK1);冬种绿肥+水稻施用100%化肥(对照2,CK2);冬种绿肥+水稻施用40%鸡粪肥+60%化肥(T1);冬种绿肥+水稻施用40%蚯蚓粪肥+60%化肥(T2);冬种绿肥+水稻施用40%菜籽饼肥+60%化肥(T3)。结果表明:     

新型肥料对全球三大粮食作物产量和土壤生物学活性影响的Meta分析

  【目的】  随着近年来农业发展方式从资源消耗型向绿色生态型的转变,发展绿色新型肥料成为一大热门。已有研究大多关注新型肥料对三大粮食作物 (小麦、玉米和水稻) 产量、氮吸收和氮利用效率的影响,但关于新型肥料对土壤生物学活性影响的系统研究相对较少。本研究旨在整合已有的研究结果,定量分析新型肥料对三大作物产量和土壤生物学活性的影响,进而为加快新型肥料的研发与推广提供科学依据。  【方法】  本研究数据来源于“中国知网 (CNKI) ”及“Web of Science”数据库,以“小麦”、“玉米”、“水稻”、“产量”、“微生物量”、“酶活性”、“新型肥料”为主要关键词检索相关的田间试验文献,共筛选出文献29篇,包含32个独立试验,共545组数据。以施用传统化学肥料为对照组,施用新型肥料为试验组,采用Meta分析的方法,整合分析施用新型肥料对作物产量、土壤微生物量及酶活性的影响。  【结果】  与施用传统化学肥料相比,施用新型肥料显著提高三大作物产量、地上部吸氮量和氮肥利用效率,分别提高8.4%、9.9%和36.8%。施用新型肥料显著增加土壤微生物量氮 (14.6%),但对土壤微生物量碳无显著影响。施用新型肥料显著提高了土壤磷代谢酶活性 (8.6%) 和氧化相关酶活性 (5.7%),但对土壤碳代谢酶活性和氮代谢酶活性无显著影响。  【结论】  施用新型肥料提高了三大作物产量、地上部吸氮量和氮肥利用效率,同时增加了土壤微生物量氮、土壤磷代谢酶活性和氧化相关酶活性,提高了农田生态系统土壤生物学活性。     

氯化钾对脐橙园土壤–树体氯积累及叶片营养和果实品质的影响

  【目的】  探讨施用氯化钾对脐橙叶片营养、果实产量及品质的影响,分析土壤和植株中氯元素含量与积累状况。  【方法】  以9年生纽荷尔脐橙为试材,于2018—2019年连续进行了两年田间试验。脐橙果园土壤一个为酸性、一个为碱性。氯化钾年施用量处理为250 g/株 (T1)、500 g/株 (T2)、1000 g/株 (T3),以硫酸钾556 g/株为对照 (CK)。在果实成熟期,测定了春梢和秋梢叶片中的N、P、K、Ca、Mg、Cl元素和相对叶绿素含量,测产并取样测定了果实品质及Cl–含量,在施肥后测定了0—20和20—40 cm土壤中的Cl–含量。  【结果】  1) 施用不同量氯化钾后果皮、果肉中氯元素含量没有显著变化,土壤和叶片中氯元素含量显著增加。T1处理在酸性土中氯元素含量较碱性土中多,与CK相比,T1处理酸性土中氯元素含量平均增加50.20%,而碱性土增加28.02%;T2处理氯元素含量在酸性土与碱性土中相差不大;T3处理氯元素含量在碱性土中大于酸性土中,与CK相比,酸性土增加79.70%,碱性土增加99.36%。2)T1处理下,在酸性土上脐橙春、秋梢叶片氯元素含量较CK分别增加了21.9%和8.0%,在碱性土上分别增加25.5%和12.7%;T2处理下,在酸性土上分别增加51.9%和45.0%,碱性土上分别增加33.3%和19.3%;T3处理下,在碱性土上分别增加109.7%和98.7%,而在酸性土上分别增加63.8%和58.0%。施用氯化钾后叶片中相对叶绿素、氮和钙元素含量没有显著变化,钾和部分磷元素含量随氯化钾施用量的增多呈增加趋势,镁元素含量略有下降。3) 施用氯化钾对果实产量、单果重、亮度、黄色度、可溶性固形物和可滴定酸含量均没有显著影响,部分果实红色度在施用氯化钾代替硫酸钾后显著提高,维生素C含量随氯化钾浓度的增高有增加趋势。  【结论】  短期施用氯化钾对果实中氯元素含量无显著影响,土壤和叶片中氯元素含量则显著增加,但均处在安全阈值以内。短期施用氯化钾对柑橘果实产量及品质无显著不良影响,叶片营养受影响较小,因此,酸、碱性土壤脐橙园短期内施用适量的氯化钾代替硫酸钾是可行的。     

黑水虻虫沙施用对蔬菜生长、品质和土壤养分的影响

采用盆栽试验,研究了添加量为10%、20%、30%、40%比例的黑水虻虫沙对红苋菜、大叶木耳菜、圆角菠菜3种蔬菜的生长、品质以及土壤养分的影响,为黑水虻虫沙的利用提供参考。结果表明:与不施肥相比,施用黑水虻虫沙后红苋菜、大叶木耳菜、圆角菠菜的株高、生物量、叶绿素含量差异显著,3种蔬菜的叶绿素平均含量分别是不施肥的1.1、1.1、1.2倍,株高分别为9.8、3.0、2.9倍,鲜重分别为63.2、14.8、61.5倍。施用黑水虻虫沙后3种蔬菜的品质也得到了提高,维生素C、可溶性糖、可溶性蛋白的含量分别为不施肥组的3.1、1.9、1.4倍。黑水虻虫沙的最佳施用量为20%,用量过大反而抑制生长,导致蔬菜的产量和品质下降。施用黑水虻虫沙可以显著提高土壤养分含量,土壤有机质含量提高22.0%,全氮、全磷、全钾、有效磷含量分别为不施肥的2.6、1.9、1.2、23.7倍。由此可见,黑水虻虫沙可作为一种肥效较好的有机肥在蔬菜种植中应用,但需注意长时间施用后导致的土壤酸化和盐分积累问题。     

连续种植翻压紫云英减施化肥对江西早稻产量、品质及土壤肥力的影响

  【目的】  研究化肥减施下紫云英不同翻压量对南方双季稻区早稻产量和稻米品质的影响,以期为南方稻田化肥减施和优质稻米生产提供理论依据。  【方法】  多年定位试验始于2008年,试验点位于江西省鹰潭市余江区,设冬闲不施肥对照(CK)、冬种紫云英不施肥(MV)、施用100%化肥(F₁₀₀,常规施肥)、施用15000 kg/hm2紫云英+80%化肥(G₁F₈₀)、22500 kg/hm2 紫云英+80%化肥(G_1.5F₈₀)、30000 kg/hm2 紫云英+80%化肥(G₂F₈₀)、37500 kg/hm2 紫云英+80%化肥(G_2.5F₈₀)共7个处理。分析了减施化肥条件下翻压不同量紫云英对水稻多年产量、产量构成以及2020年早稻稻米外观品质、淀粉、蛋白质、脂肪含量以及氨基酸组分的影响。  【结果】  化肥减量20%条件下,翻压不同量的紫云英提高了水稻产量和有效穗数,G₂F₈₀和G_2.5F₈₀处理相对常规施肥处理(F₁₀₀)水稻多年平均产量分别增加了6.3%和8.0%,其中G_2.5F₈₀处理的产量达7.17 t/hm2,有效穗数较F₁₀₀处理显著提高7.4%。翻压不同量紫云英能够影响土壤理化性质,其中G₂F₈₀处理能在维持土壤速效养分含量的基础上,较F₁₀₀处理显著提高土壤有机质13.1%、全氮12.8%。减量化肥条件下紫云英翻压量较低时,会降低稻米外观品质和蒸煮食味品质,G_2.5F₈₀处理稻米外观品质与蒸煮食味品质与F₁₀₀处理无显著差异。相较F₁₀₀处理,G_2.5F₈₀处理稻米蛋白质含量和氨基酸总量分别提高了19.1%和59.4%,MV处理的人体必需氨基酸含量提高了49.8%;G_1.5F₈₀处理的赖氨酸和异亮氨酸含量最高,相较F₁₀₀处理分别增加了147.6%和145.7%。  【结论】  化肥减施下翻压紫云英能够有效改善土壤肥力,进而提高水稻产量和稻米的营养品质,但紫云英翻压量较低时在一定程度影响了稻米的外观品质和蒸煮食味品质。其中翻压37500 kg/hm2紫云英配施80%化肥综合效果最好。     

三种菌肥对连作平邑甜茶根系生长和土壤真菌群落多样性的促进效应

  【目的】  以苹果常用砧木平邑甜茶 (Malus hupehensis Rehd.) 幼苗为试材,盆栽条件下研究圆弧青霉D12、哈茨木霉、草酸青霉A1等对根系形态及土壤真菌的影响,为生物防控苹果连作障碍提供理论依据。  【方法】  试验材料为平邑甜茶实生苗,连作土壤采自山东省泰安市满庄滩清湾31年生老苹果园,设置5个处理:连作土 (CK1)、载体基质 (CK2)、施用圆弧青霉D12菌肥处理 (T1)、施用哈茨木霉菌肥处理 (T2)、施用草酸青霉A1菌肥处理 (T3),菌肥加入量为连作土壤质量的1.00%,移栽4个月后测定根系呼吸速率、根系保护酶、土壤真菌多样性等指标。  【结果】  与CK1相比,T1、T2、T3均能够促进植株根系鲜重增加和根系呼吸速率提高,显著提高根系保护酶活性,降低MDA含量;T2、T3效果较好,其SOD活性分别增加了45.46%、46.82%、POD活性分别增加了120.06%、108.73%,CAT活性分别增加了84.15%、87.82%。与CK1 相比,T1、T2、T3土壤中镰孢菌属的相对丰度分别降低了41.14%、49.34%、79.10%,而青霉属和木霉属分别增加了227.18%、222.91%、890.94%和76.55%、462.71%、213.56%,真菌多样性指数 (Ace指数、Chao指数、Shan指数) 均明显提高,Simpson指数则有所下降。  【结论】  连作土壤中施用圆弧青霉D12、哈茨木霉、草酸青霉A1均可提高根系保护酶活性和根系活力,降低土壤中镰孢菌丰度,其中哈茨木霉和草酸青霉A1效果较好,可用于苹果连作障碍的防控。     

连续秸秆–紫云英协同还田对双季稻产量、养分积累及土壤肥力的影响

  【目的】  水稻秸秆和紫云英是稻田系统重要的原位有机肥源,明确长期连续秸秆–紫云英协同还田后水稻增产趋势、养分积累和土壤肥力变化特征,以便对秸秆和绿肥资源进行综合利用。  【方法】  本试验为3年连续大田试验 (2016―2018年),以双季稻为研究对象,设置3个处理:1）早、晚稻秸秆不还田,冬季不种植紫云英 (CK);2）早、晚稻秸秆全量还田,冬季不种植紫云英,即秸秆单独还田 (T1);3）早、晚稻秸秆全量还田,冬季种植紫云英,即秸秆–紫云英协同还田 (T2)。各处理均施用等量化肥。  【结果】  相对于对照,连续秸秆单独还田和秸秆–紫云英协同还田周年轮作下水稻产量分别增加1.93%～9.15%和1.34%～12.48%,且连续秸秆–紫云英协同还田周年增产效果随着试验年份的增加而增加。不同年份间水稻产量变异系数和可持续性指数分析表明,连续秸秆单独还田和秸秆–紫云英协同还田均有利于双季稻持续性高产稳产,其中秸秆–紫云英协同还田效果优于秸秆单独还田。连续3年6季还田后,秸秆单独还田和秸秆–紫云英协同还田对水稻产量的贡献率分别为6.92%和11.10%,其中秸秆–紫云英协同还田处理比秸秆单独还田处理高76.47%。与产量变化趋势一致,连续秸秆–紫云英协同还田不仅有利于早稻氮、磷、钾养分积累,对晚稻养分积累也有一定的后效作用。与试验初始土壤养分含量相比,2018年晚稻收获后,对照土壤有机碳、全氮、有效磷和速效钾含量分别降低了9.03%、11.11%、3.87%和10.57%。而相对于对照,连续秸秆–紫云英协同还田处理土壤有机碳、全氮、有效磷和速效钾含量分别增加了20.51%、25.00%、24.16%和20.37%;相对于秸秆单独还田处理有机碳、全氮和有效磷含量分别增加了2.73%、7.14%和14.19%。  【结论】  在双季稻轮作系统中,连续秸秆–紫云英协同还田有利于早稻和晚稻获得高产和稳产,同时增加早稻氮、磷、钾养分积累,提高土壤有机碳、全氮和有效磷含量,是综合利用秸秆和绿肥资源较好的方式。     

控释尿素与黄腐酸提高稻麦轮作系统产量和效益的协同效应

  【目的】  控释尿素和黄腐酸均已被证实可以提高作物的养分吸收和肥料利用率。本试验研究了控释尿素与黄腐酸配合施用进一步提升肥料效益的效果。  【方法】  在山东济南粘质水稻土上进行水稻–小麦轮作田间小区试验。试验设不施氮 (CK)、普通尿素 (U)、控释尿素 (CR-U)、控释尿素减量40% (60% CR-U)、控释尿素配施黄腐酸 (CR-U+F) 和控释尿素减量40%配施黄腐酸 (60% CR-U+F) 6个处理。于水稻和小麦苗期、拔节期、灌浆期/抽穗期和完熟期采集植株和土壤样品,测定植株叶片光合特性、氮素吸收量和籽粒产量,以及土壤pH和有效氮、磷、钾养分含量。  【结果】  1) 在水稻季和小麦季,CR-U处理较U处理显著增产10.5%和9.8%,氮素利用率分别提高了64.8%和42.0%,农学效率提升了52.2%和47.1%,周年经济效益增加2804元/hm2。2) CR-U+F处理较CR-U处理的水稻产量显著增加7.3%,氮素利用率显著提高32.5%;在小麦季产量显著增加4.4%,氮素利用率显著提高18.3%。60% CR-U+F处理较60% CR-U处理显著提高小麦产量5.0%,但对于水稻无显著增产作用。3) 周年经济效益方面,CR-U+F处理较CR-U处理增收2337元/hm2;60% CR-U+F处理较60% CR-U处理增收1823元/hm2,较U处理经济效益也提高了547元/hm2。  【结论】  综合稻麦轮作系统周年数据,控释尿素显著提高稻麦关键生育期的叶片光合速率,黄腐酸降低了作物蒸腾速率,提高作物对氮素的利用率。控释尿素与黄腐酸配施后二者协同增效作用显著,大幅提升稻麦产量、氮素利用率和经济效益,从而实现了养分的高效利用。     

河西绿洲灌区间作绿肥及其不同利用方式对玉米产量及土壤肥力的提升效应

[目的]研究玉米间作不同绿肥及绿肥不同利用方式在河西绿洲灌区的生产效益.[方法]田间定位试验始于2009年,该试验为河西绿洲灌区的典型种植模式,至取样时试验已进行12年.与玉米间作的绿肥作物包括针叶豌豆、甜豌豆、草木樨,每种绿肥均采用压青与根茬还田两种方式,以玉米单作为对照(CK).测定了玉米和绿肥生物量、产量构成因素...     

大气CO2浓度升高条件下施加生物炭对水稻生物量分配及产量的影响

  【目的】  大气二氧化碳 (CO₂) 浓度升高会影响作物光合作用,土壤中添加生物炭能够影响作物根系生长,但关于二者互作对作物的影响尚未有明确结论,鉴于此,我们研究了CO₂浓度升高与施用生物炭两者互作对作物的影响。  【方法】  盆栽试验在北京昌平进行,供试水稻品种为吉粳88。试验共设计4个处理,常规大气CO₂浓度 (CK)、常规大气CO₂浓度 + 生物炭 (B)、高浓度CO₂ (F)、高浓度CO₂ + 生物炭 (F + B),常规大气和高浓度CO₂分别为400和550 μmol/mol,生物炭添加量为20 g/kg。于水稻分蘖期、拔节期、抽穗期、成熟期取样,测定株高、各器官生物量、产量构成因素。  【结果】  相较于CK,其他3个处理均提高了分蘖期、拔节期和抽穗期的水稻株高,F + B处理株高在3个时期平均分别增加了2.4%、1.3%、4.9% (P < 0.01)。相较于CK,其他3个处理均增加了水稻分蘖期、拔节期、抽穗期、成熟期的单茎、叶片、根系和地上部总干重,B处理和F处理对水稻叶片、根系和地上部总干重的影响均达到极显著水平,F + B处理仅对根系干重的影响达到显著水平 (P < 0.05)。与CK相比,F + B处理的水稻根冠比在分蘖期没有显著变化,抽穗期增加了10.7%,而拔节期和成熟期分别降低了5.0%、12.7%。相较对照,常规大气CO₂浓度下施生物炭 (B) 及单增CO₂浓度处理 (F) 水稻穗长和千粒重增幅达到极显著水平。F + B处理水稻产量构成均表现出增加趋势,仅对千粒重的影响达到极显著水平。  【结论】  高CO₂浓度有利于水稻植株地上部和地下部生长及干物质积累,但会降低结实率及最终产量;在高CO₂浓度下配施生物炭不仅促进植株生长和干物质积累的效果更佳,还显著提高产量构成因素,显示出良好的互作效应。     

稻草和紫云英联合还田下施氮水平对水稻产量及土壤氮素形态的影响

  【目的】  紫云英和稻草联合还田时其有机成分的分解和释放具有互补性。研究紫云英和稻草联合还田条件下水稻的适宜施氮水平,为稻田绿肥和稻草联合还田后优化养分管理提供依据。  【方法】  两年定位试验位于江汉平原稻区,在稻草全量还田基础上,设置冬季种植并翻压紫云英和冬闲两种模式。水稻季氮肥处理设不施氮 (N0) 和常规施氮量 (N 165 kg/hm2) 的50% (N50)、100% (N100) 和150% (N150) 共4个水平,以不施氮、冬闲和稻草不还田作为空白对照,共9个处理。测定水稻籽粒产量、氮含量及累积量,分析耕层土壤无机氮及有机氮组分。  【结果】  在稻草和紫云英联合还田条件下,减少常规氮肥量的50% (SMN50) 获得的稻谷产量较稻草单独还田的SN50处理高21%～23%,与联合还田或稻草单独还田下的SMN100、SMN150、SN100、SN150处理之间没有显著差异。稻草和紫云英联合还田的SMN0、SMN50、SMN100处理的稻谷氮累积量均显著高于对应的稻草单独还田处理 (SN0、SN50、SN100),增幅分别为65%、27%和22%。水稻收获后各处理间土壤全氮、非酸解性氮含量差异不显著,酸解性氮含量有差异,在N150处理下,稻草单独还田处理 (SN150) 的土壤酸解性氮含量显著高于稻草和紫云英联合还田处理 (SMN150);在酸解性氮组分中,SN150处理的未知酸解态氮成分的含量显著高于稻草单独还田的其他处理及所有稻草和紫云英联合还田处理。  【结论】  减少常规施氮量的50%情况下,与稻草单独还田处理相比,稻草和紫云英联合还田可显著增加稻谷氮素累积量、提高水稻产量,而保持常规施氮量和提高施氮量不能增加水稻的氮素吸收和产量;紫云英与稻草联合还田可以改善土壤氮素的有效性,显著降低高施氮量下稻草单独还田带来的酸解性氮组分中未知态氮的残留量。     

绿肥和稻草联合还田提高土壤有机质含量并稳定氮素供应

  【目的】  研究绿肥、稻草不同还田模式对湘南地区水稻产量和土壤肥力的影响,为绿肥、稻草还田技术的推广和土壤培肥提供理论依据。  【方法】  2013—2018年在湘南红壤地区开展了6年田间小区定位试验,共设置6个处理,分别为冬闲 + 稻草不还田 (CK)、冬种紫云英 + 稻草不还田 (MV)、冬闲 + 早稻草全部还田 (RS1)、冬闲 + 早、晚稻草全部还田 (RS2)、冬种紫云英 + 早稻草全部还田 (RS3)、冬种紫云英 + 早稻草全部还田 + 晚稻留高茬还田 (RS4),各处理均施等量化肥。每季收获后测产,计算平均产量、产量变异系数和可持续指数。2017年晚稻收获后,取0—20 cm土层土壤样品,测定其养分含量和水稳性团聚体含量。  【结果】  与CK相比,除RS1处理外,其余处理早稻、晚稻和周年平均产量均显著提高,增幅分别为6.6%～24.6%、11.9%～28.8%和9.0%～26.5%,以RS4处理增产效果最显著,其晚稻和周年平均产量均显著高于其他还田处理。与CK相比,除RS1处理早稻和MV处理晚稻外,其余处理早、晚稻产量变异系数均下降,且均以RS3处理最低;除晚稻MV处理外,其余处理早、晚稻产量可持续系数保持不变或提高,且早、晚稻均以RS3处理最高。试验开展5年后,各处理土壤有机质含量与初始土壤相比均明显提高,绿肥、稻草还田处理除RS1外均显著高于CK,RS4处理还显著高于RS1处理;各处理土壤全氮含量较2013年均有所降低,但绿肥、稻草还田处理较CK下降幅度小,MV和RS3处理全氮含量显著高于CK。土壤速效钾含量除MV和RS3处理低于CK外,其他处理均有不同程度的增加。粒径 > 0.25 mm水稳性团聚体以RS2处理最高,达68.9%。  【结论】  绿肥联合早稻草全部还田和晚稻留高茬还田措施可提高土壤有机质含量,稳定土壤氮素供应的长期效果显著,是湘南红壤地区水稻高产稳产和可持续发展相对较好的耕作制度,能够有效促进水稻增产,改善土壤理化性质,稳定氮素供应。     

微量元素叶面喷施对水稻 (Oryza sativa L.) 产量及其构成因素的影响

  【目的】  基于微量元素在水稻营养和代谢中的重要作用,研究叶面喷施 (Fe EDTA 0.1%, Zn EDTA 0.05%, B 0.02%, Cu EDTA 0.05%, and Mn EDTA 0.05%) 对水稻品种 Shiroodi 产量的影响,明确叶面喷施微量元素的最佳次数和时期。  【方法】  为了准确评估液体肥料 (Fe-EDTA 0.1%, Zn-EDTA 0.05%, B 0.02%, Cu-EDTA 0.05%, and Mn-EDTA 0.05%) 对水稻品种Shiroodi产量的影响,和喷施微量元素肥料1～7次 (T1～T7) ,第一次喷施在移栽后9天进行,之后每隔7天喷施一次。  【结果】   喷施微量元素显著增加了植株干重、籽粒产量、千粒重和收获指数,而且试验年份与喷施微量元素处理对籽粒含锌量、叶片叶绿素b含量和千粒重有显著交互作用。T4处理籽粒产量为4257 kg/hm2,而 T0只有3499 kg/hm2,增产幅度约为 20%。产量和产量构成因子的提高源于喷施微量元素肥料处理增加了每株分蘖数、穗长和穗粒数。  【结论】   叶面喷施有效地提高了水稻对微量元素的吸收利用,喷施4次效果最好。     

不同有机肥对植烟红壤真菌群落结构及功能的影响

  【目的】  研究植烟土壤中与养分循环相关的真菌群落结构和功能类群对不同有机肥施用的响应,为指导烤烟合理施肥、减缓连作障碍和土传病害提供科学依据。  【方法】  选择烤烟品种‘云烟87’为供试作物,以当地农业废弃物为原料堆制有机肥,设置6个处理:单施化肥 (CK)、鸡粪有机肥 (T1)、芝麻饼肥 (T2)、菜籽饼肥 (T3)、牛粪 (T4)、稻草 (T5),所有处理氮磷钾总量和比例用化肥调整为一致。随机区组田间试验,每个处理3次重复。采用高通量测序结合FUNGuild分析方法,测定分析烟草不同生长阶段各处理的土壤真菌群落结构、多样性、组成及群落功能。  【结果】  结合UPGMA聚类分析和主坐标分析 (PCoA) 发现,相比T2和T3处理,T5、T4和T1处理在烟草旺长期对土壤真菌群落结构的影响较大;成熟期T2与T3处理对土壤真菌群落结构的影响逐渐增大,且超过T4和T5处理。相比CK,T2、T3及T5处理中腐生营养型真菌比例分别显著提高了262.0%、64.0%和198.0%。其中T5处理土壤中腐生营养型真菌所占比例超过病理营养型真菌,成为其主要优势菌群;T1、T2及T4处理的土壤共生营养型真菌分别显著增加了80.0%、320.0%和85.71%。T1、T2和T4处理分别提高了土壤中植物病原菌Monographella (408.98%)、Microidium (93.63%)、Gibberella (559.22%) 的相对丰度。  【结论】  相比单施化肥处理,有机肥会导致土壤真菌群落结构发生变化,且不同有机肥的影响程度和时期均不同,其主要是增加了土壤腐生营养型真菌的比例,更有利于土壤生态系统的稳定和健康。5种供试有机肥处理中,稻草配施化肥最有利于降低长期烟稻轮作的土传病害风险,提高土壤肥力,鸡粪和菜籽饼次之;芝麻饼和牛粪在提高腐生营养型和共生营养型真菌比例的同时,也会增加烟稻轮作体系中水稻赤霉病及烟草根腐病风险。     

洱海流域减氮施肥条件下水稻产量和土壤剖面氮磷变化特征

[目的]研究实现水稻稳产和土壤氮磷淋失低风险的肥料管理措施,以减少农田养分进入流域水域的风险,并提高农业生产的效益.[方法]田间试验在云南大理国家农田生态系统野外观测研究站进行,种植制度为水稻–大蒜–水稻–蚕豆轮作,试验连续进行了两年.设置8个水稻施肥处理:不施肥(CK);常规施肥(CF);减施20％常规肥(T1);等...     

不同类型新型肥料对双季稻产量、氮肥利用率和经济效益的影响

  【目的】  新型肥料是提高氮肥利用率和保护土壤生态环境的有效措施之一。研究不同类型新型肥料的适宜施肥方法,以实现南方早稻和晚稻同步达到高产高效。  【方法】  连续2年田间试验供试水稻品种为‘隆香优华占’(早稻) 和‘陵两优7717’(晚稻),以不施肥为对照 (CK),其余处理施氮肥总量均为N 189 kg/hm2,采用两因素裂区设计,主区为肥料类型,包括复混肥 (CK1)、稳定性肥 (T1)、两种木质素缓释肥 (T2、T3)、生根型缓释肥 (T4)、有机硅水溶缓释肥 (T5)、控释肥 (T6),共6种肥料。副区为5个施用方法处理,依次为基肥∶分蘖肥∶保花肥∶促花肥为4∶2∶2∶2;基肥∶保花肥为 6.5∶3.5;基肥∶保花肥为5.5∶4.5;基肥∶保花肥为7∶3;基肥∶保花肥为6∶4。分析了不同施肥处理下新型肥料对土壤肥力 (内梅罗指数法)、水稻产量、氮肥利用率和经济效益的影响。  【结果】  两年双季稻对土壤综合肥力指数提升作用以T3 (基肥∶保花肥为 5.5∶4.5) 最大,其次为T2 (基肥∶保花肥为 5.5∶4.5) 和 T5 (基肥∶保花肥为 6.5∶3.5)处理。内梅罗指数法对土壤肥力评价结果与土壤的实际生产力基本一致,较高的土壤肥力能够表征作物的高产。产量分析表明,早稻穗粒数和晚稻结实率与相应的水稻产量呈极显著相关,因此,早晚稻的高产栽培策略应在保持适宜的有效穗数和结实率基础上主攻每穗粒数。2017和2018年度各施肥处理产量均高于CK处理,其中T3处理水稻年产量高达16.69和16.67 t/hm2,与CK比,产量分别提高了26.05%和27.15%;同时促进了土壤综合肥力指数 (IFI) 提升,IFI指数从施肥前的1.68 (Ⅱ级) 升至1.97 (Ⅰ级)。与CK1相比,2018年T3处理水稻年产量提高9.23%,氮肥农学利用率提高237.36% (P < 0.01),氮肥偏生产力提高28.28% (P < 0.01),经济效益增加51.6%。  【结论】  在本试验条件下,施用木质素缓释肥 (基肥∶保花肥为5.5∶4.5) 可促进水稻获得高产和高收益,并且提高了土壤肥力和氮肥利用率,是一种值得推荐的施肥方式。