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干湿交替灌溉下水氮耦合对沸石处理稻田产量和水氮利用的影响 总被引:4,自引:3,他引:1
为了明确斜发沸石在干湿交替稻田中的应用潜力,运用离心机法测定不同斜发沸石处理下稻田土壤水分特征曲线,分析了斜发沸石对土壤持水性能的影响;运用自动遮雨棚蒸渗仪进行了灌溉-施氮-沸石的综合水稻栽培试验,明确了斜发沸石和氮肥对干湿交替稻田阳离子交换量、产量、水氮利用率及稻米蛋白质含量的影响及机理。结果表明:稻田土壤基质势在-35~0 k Pa范围内,增施斜发沸石可明显提高土壤持水性能,改善土壤水分状况,在持续淹灌和干湿交替灌溉条件下均能提高水分生产率,且后者更为明显;增施斜发沸石可增强土壤阳离子交换量,从而提高保肥能力和氮肥利用率,尤其是10~15 t/hm2的斜发沸石同105 kg/hm2的氮肥混施可显著提高氮肥农艺利用率和稻米蛋白质含量;增施斜发沸石可增产4.7%~16.8%,且可优化水肥耦合,避免在高氮水平下干湿交替灌溉增产效果低于持续淹灌的现象。与常规施氮的淹灌稻田相比,干湿交替灌溉稻田施用10 t/hm2斜发沸石和105 kg/hm2的氮肥,可减少27.8%的耗水量和33.3%的施氮量,增产10.6%,进而显著提高氮肥利用效率(89.2%)和水分生产率(52.5%),且这些正效应至少可持续2年。 相似文献
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不同施肥措施提高南方黄泥田供钾能力及钾素平衡的作用 总被引:4,自引:1,他引:3
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轻度干湿交替灌溉协调水稻根冠生长、提高产量及氮肥利用效率 总被引:2,自引:1,他引:1
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以沂蒙山区坡耕地花生为研究对象,探究控释肥养分释放对土壤磷钾流失特征、花生产量及磷钾利用率的影响。试验设五个处理,分别为全量和减量30%控释肥(CRF1,CRF2),全量和减量30%普通复合肥(CF1,CF2)及不施肥处理。结果表明:控释肥在田间土壤中的释放规律与花生植株磷钾吸收特征曲线相吻合,配合土壤磷钾供应量,满足了不同时期花生植株养分需求。等量施肥下,控释肥处理荚果产量较普通复合肥处理显著增加5.75-12.01%,且减量30%控释肥处理较CF1增产3.75%;控释肥处理中植株磷钾吸收量分别较普通复合肥提高11.46-11.78%和10.44-12.38%,其中CRF2磷钾表观利用率最高,分别为45.48%和51.84%。土壤有效磷和速效钾含量均随深度的增加而下降,CF1和CF2苗期时0-40 cm的表层土中有效磷含量高于控释肥处理,花针期以后趋势相反,但40 cm以下土层中各处理差异不显著;控释肥处理显著提高了花针期以后0-60 cm土层速效钾含量,各处理不同时期60-100 cm土层速效钾差异不显著。前三次产流事件中,控释肥处理显著减少了地表径流水中有效磷和速效钾含量,各处理后期径流水中水溶性磷和钾含量降低且趋于稳定,处理间差异不显著。因此,控释肥能够减少坡耕地土壤有效磷和速效钾的径流和淋溶损失,提高花生养分利用率和产量,促进生态农业的可持续发展。 相似文献
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干湿交替程度对土壤速效养分的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
降雨和灌溉引起的干湿交替显著影响土壤速效养分的转化和迁移。为了探究干湿交替程度对土壤速效养分的影响,采用室内模拟干湿交替试验,设置轻度(DW1,复水至60%WHC)、中度(DW2,复水至45%WHC)、重度(DW3,复水至30%WHC)3种干湿交替程度,并以恒湿处理(CM,恒定60%WHC)为对照,探究试验前后土壤pH、水溶性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)、铵态氮、硝态氮、速效磷及速效钾的变化。结果表明:DW1土壤pH比其他各组低0.25~0.45,其余各组间差异不显著;培养后CM组DOC下降20.01%,DW组下降37.04%~41.36%,不同程度干湿交替处理间差异不显著。土壤铵态氮含量在培养后下降18.19%~42.02%,各处理间表现为DW3>DW2>DW1;土壤硝态氮含量较培养前急剧增长,表现为DW1>DW2>DW3,DW2的铵态氮和硝态氮含量与CM组基本一致。土壤速效钾和速效磷培养前后变化不大,但DW2速效磷含量较其他各处理减少2.93~4.00 mg/kg,而DW3的速效钾含量较其他各处理减少3.69~14.72 mg/kg。干湿交替显著降低土壤DOC和铵态氮含量,增加土壤硝态氮含量,对土壤pH、速效磷、速效钾影响不大。干湿交替程度的增强能提高土壤pH,促进铵态氮的产生,抑制硝态氮和速效钾的生成,但对DOC和速效磷影响不大。 相似文献
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减施磷肥提高设施番茄氮磷钾生理效率并减少土壤速效磷累积 总被引:2,自引:1,他引:1
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氮硅磷肥配施提高四川春玉米的氮磷钾吸收和产量 总被引:4,自引:0,他引:4
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干湿交替灌溉具有节水稳产等优势,但也存在促进NH3挥发和增加N2O排放的风险。而生物炭具有改善土壤、蓄水保肥、降低温室气体排放等诸多正效应。为探究干湿交替灌溉条件下稻田活性氮气体排放(主要为NH3和N2O)对添加生物炭的响应机制,设置不同灌溉模式(淹灌和干湿交替灌溉)和生物炭用量(0和20 t/hm2)2个因素4个处理,通过2020和2021年大田原位试验,对稻田土壤环境、NH3挥发、N2O排放、植物氮素吸收和产量等进行了研究。结果表明,2 a间,干湿交替灌溉对水稻产量均未产生显著影响(P>0.05),但却显著增加了NH3挥发(仅2020年)和N2O排放(P<0.05),增幅分别达到8.9%和105.0%~115.0%;而添加生物炭显著降低了NH3挥发(8.7%~20.5%)和N2O排放(21.6%~24.2%)(P<0.05),减少9.0%~20.6... 相似文献
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已发生钾素耗竭的土壤能否进行修复,能修复到什么程度,这对土壤供钾能力的恢复具有重要意义,也关系到农业的可持续发展。试验采用不同的物理方法,对耗竭后黑土的钾素修复进行了研究。结果表明:物理修复方法即干湿交替、恒湿、淹水及冻融交替都能不同程度的提高耗竭后土壤中速效钾的含量,使供试黑土达到一定的钾素修复效果。但其中冻融交替处理的修复效果最好,其速效钾的平均增加量和平均增加率为39.2 mg/kg,81.5%。其余3种物理方法的修复效果依次为干湿交替处理:30.8 mg/kg,64%;恒湿处理:29.8 mg/kg,58.2%;淹水处理:15.2 mg/kg,31.6%。这说明相比之下冻融交替是一种较好的修复速效钾的物理方法,因此本地区土壤冬天封冻、春天开化的气候条件对黑土中速效钾的修复起重要作用。 相似文献
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Qi Wu Guimin Xia Taotao Chen Junlin Zheng Fangang Bu 《Communications in Soil Science and Plant Analysis》2016,47(18):2103-2114
Pot experiment were conducted from 2013 to 2014 to provide solutions for poor water–nitrogen (N) use efficiency with zeolite (Z) in near-surface soil. This article aims to study the influences of different levels of Z (Z1, Z2, Z3, 0, 7500, and 15,000 kg hm?2) and N (N1, N2, N3, 0, 78.75, and 157.5 kg hm?2) on rice grain yield, soil total N (STN), water productivity (WP), and N recovery efficiency (NRE). Results showed that higher dry matter weight, grain yield, water consumption, N accumulation, and WP were obtained with increasing N rates. There were no significant influences on dry matter weight of stem and leaf, water consumption, and WP with the application of Z. However, Z input could obtain a higher spike and root weight, grain yield, 1000-grain weight, N accumulation, STN, and NRE. Z might alleviate the water used in jointing-booting stage, heading-flowering stage, and milky ripen stage. Overuse of Z and N led to a decrease in NRE. N3Z2 increased rice grain yield by 10.4%, WP by 7.3%, and NRE by 63% compared with conventional fertilization (N3Z1). The way of N3Z2 is recommended to improve rice yield, WP, NRE, and STN comprehensively in coastal region of Northeast China. 相似文献
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不同灌溉和施肥模式对稻田磷形态转化和有效性的影响 总被引:1,自引:1,他引:0
为阐明不同灌溉和施肥模式对水稻磷吸收和利用效率、稻田土壤磷形态转化特征的影响及其对土壤磷素有效性的贡献,该研究以杂交籼稻中浙优1号为供试材料,设常规淹灌(Conventional Flooding,CF)、干湿交替(Alternate Wet and Dry irrigation,AWD)2种灌溉模式,以及不施肥(CK)、常规尿素(Ureal,100%PU)、常规尿素减氮20%(80% of Urea,80%PU)、缓控释复合肥减氮20%+生物炭(80% of Control-Released Fertilizer+Biochar,80%CRF+BC)和稳定性复合肥减氮20%+生物碳(80% of Stable Fertilizer+Biochar,80%SF+BC)5种施肥模式,对比分析了不同灌溉和施肥模式下水稻产量、磷吸收效率、稻田土壤磷有效性及土壤磷形态变化特征。1)与CF相比,AWD灌溉模式下80%CRF+BC和80%SF+BC处理水稻产量显著高于100%PU和80%PU处理(P<0.05);2)AWD灌溉显著增加了成熟期80%SF+BC处理水稻穗部磷累积量,且80%CRF+BC与80%SF+BC处理水稻各器官磷累积量、磷吸收效率与磷肥偏生产力均显著高于80%PU处理;3)AWD灌溉显著提高80%CRF+BC和80%SF+BC处理土壤有效磷、无机磷、有机磷含量与磷活化系数,以及土壤各形态无机磷和0~15 cm 土壤中活性有机磷(Moderately Labile Organic Phosphorus,MLOP)、活性有机磷(Labile Organic Phosphorus,LOP)含量,且其含量均显著高于两组尿素处理;4)相关分析表明,土壤中稳态有机磷(Moderately Resistant Organic Phosphorus,MROP)、LOP、MLOP和Al-P是土壤有效磷的主要决策因子,O-P(闭蓄态磷)和Ca-P是有效磷的主要限制因子。通过适宜的水肥管理提高MROP、LOP、MLOP含量可能是提高土壤有效磷的潜在有效途径。AWD灌溉模式下,生物炭配施稳定性复合肥/缓控释肥能通过调控土壤磷形态转化和磷素活化提高稻田磷有效性,进而提高水稻磷吸收累积和磷素利用效率。研究结果可为通过不同水肥管理模式提高水稻磷利用效率提供理论依据。 相似文献
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不同施氮水平下水稻的养分吸收、转运及土壤氮素平衡 总被引:19,自引:7,他引:12
【目的】为解决东北地区水稻合理施用氮肥问题,系统研究了不同施氮水平条件下,东北水稻产量及构成因素、养分吸收、转运、氮肥利用效率及土壤氮素平衡的变化,并探讨各养分间及其与产量间的关系,为东北地区水稻合理施氮提供理论基础。【方法】于2012~2013年在吉林省松原市前郭县红光农场,选用当地主栽水稻品种富优135和吉粳511为材料,设置施N 0、60、120、180和240 kg/hm25个水平。于水稻返青期、分蘖期、抽穗期、灌浆期及成熟期采集植株样本,分为茎鞘、叶片和籽粒三部分,测定氮、磷、钾含量,计算水稻主要生育期植株养分吸收、转运、氮素利用特性的相关参数及各养分吸收、转运与产量间的关系。水稻移栽前和收获后采集0—100 cm土壤样品,每20 cm为一层(共5层),测定铵态氮、硝态氮含量,并根据各层土壤容重计算0—100 cm土体无机氮积累量,分析土壤氮素平衡状况。【结果】施氮量60~180 kg/hm2范围内,水稻产量随着施氮水平的提高而增加,氮肥用量超过180 kg/hm2水稻产量下降。结合当年水稻和肥料价格,根据水稻产量(y)和施氮量(x)拟合方程,得出最高产量氮肥用量分别为212.8 kg/hm2和220.6 kg/hm2,施氮范围在202.2~231.6 kg/hm2之间,最佳经济产量氮肥用量分别为203.0和209.1 kg/hm2,施氮范围在192.9~219.6 kg/hm2之间。施用氮肥可显著提高水稻主要生育期氮、磷、钾吸收量,且能提高水稻抽穗期氮、磷、钾养分向籽粒的转运,施氮量180 kg/hm2处理抽穗期各养分累积量与籽粒转运量呈正比,当氮肥用量超过180 kg/hm2后,氮、磷、钾养分向籽粒转运出现负效应。氮素农学利用率和偏生产力随着施氮水平的提高而显著下降,氮肥当季回收率以施氮量180 kg/hm2处理最高。相关分析表明,水稻主要生育期氮、磷、钾的吸收、转运与产量间均存在显著或极显著的正相关性,其中灌浆期氮、磷、钾的吸收状况与产量间的相关系数最大。施用氮肥可显著提高收获后0—100 cm土壤中残留无机氮(Nmin),氮素表观损失量随施氮水平的提高而增加。【结论】适宜的氮肥用量可显著提高水稻产量,各生育时期养分吸收总量,提高水稻生育后期秸秆中氮、磷、钾向籽粒的转运量,并能降低土壤氮素表观损失量。综合考虑提高水稻产量、效益、氮肥当季回收率及维持土壤氮素平衡等因素,在本试验条件下,施氮范围在192.9~219.6 kg/hm2。 相似文献
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水分管理和施用石灰对水稻镉吸收与运移的影响 总被引:6,自引:1,他引:5
通过田间试验,研究了间歇灌溉和全生育期淹水2种水分管理结合水稻分蘖期施用石灰对不同水稻生育期的土壤和水稻各组织中Cd分布与运移的影响。研究结果表明,全生育淹水和施用石灰均能升高土壤p H值,降低土壤中有效态Cd含量;施用石灰能降低土壤中酸可提取态Cd所占比例而残渣态所占比例增加。在全生育期淹水条件下施用石灰有利于改善土壤性状并提高土壤中Fe质量百分含量。与不施用石灰相比,在间歇灌溉条件下,施用石灰处理的糙米中Cd质量分数从0.86 mg/kg降低到0.56 mg/kg,而在全生育期淹水条件下,施用石灰处理的糙米中Cd质量分数从0.77 mg/kg降低到0.34 mg/kg;无论间歇灌溉还是全淹水处理条件下,施用石灰均增加了水稻总生物量。施用石灰后,在灌浆期,水稻茎叶中Cd的富集系数显著降低(P0.05);在成熟期,根和稻米中Cd的富集系数显著降低(P0.05);在全生育期淹水条件下,成熟期水稻根到茎叶转运系数和茎叶到米中转运系数均显著降低(P0.05)。水稻糙米中Cd含量与土壤中有效态Cd含量、水稻地上部Cd累积量呈显著正相关,与土壤p H值呈显著负相关。上述研究结果表明,施用石灰能够显著降低稻田土壤中Cd的生物有效性;采用全生育期淹水结合在分蘖期施用石灰是降低稻米中Cd含量有效措施且不会导致水稻减产。 相似文献
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水钾耦合对褐土养分及花生养分累积的影响 总被引:1,自引:1,他引:0
为明确水钾耦合对土壤养分含量及花生养分吸收累积量的影响,以"花育25"为试验材料,采用水分(35%,50%,65%,80%的田间持水量)和钾肥(0,0.15,0.30,0.45g K_2O/kg)2因素4水平随机区组设计,通过遮雨棚盆栽试验探讨水钾耦合下褐土有机质、全量(全氮、全磷和全钾)和速效养分(碱解氮、有效磷和速效钾)含量的变化,以及花生植株养分累积量的差异。结果表明:钾肥用量增加会促进有效氮的吸收;在土壤水分缺乏时,水分胁迫低钾(W_1K_1)和轻度胁迫低钾(W_2K_1)两个处理在土壤全磷含量下降时有效磷含量不降反增,这表明施入少量钾肥有助于旱地磷的释放。施低钾K_1(135kg/hm~2)促进土壤速效钾的增加及土壤养分的平衡,较初始土壤提高0.43~0.59倍,且随钾肥用量的增加而不断升高。相同钾肥用量下,花生植株氮、磷和钾累积量随灌水量的增加均呈上升趋势;氮吸收量仅在水分胁迫时随着钾肥用量的增多而先增后减;除水分充足(W_4)外,在其他灌水处理下植株磷累积量随钾肥用量的增加均表现为先增后降;而钾累积量在各土壤水分下均随钾肥用量的增加呈现"低-高-低"的变化趋势,最高值均在中钾K_2(270kg/hm~2)处理。花生植株对营养元素的吸收累积与总生物产量和荚果产量相关性均达显著(p0.05)或极显著(p0.01)水平,总生物量与荚果产量呈极显著(p0.01)相关。综合考虑土壤养分的可持续供应、花生养分的累积和产量形成,建议土壤水分保持在65%FC,钾肥(K_2O)用量控制在135~270kg/hm~2为宜。 相似文献
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Effects of Irrigation Patterns and Nitrogen Fertilization on Rice Yield and Microbial Community Structure in Paddy Soil 总被引:6,自引:0,他引:6
Water and nitrogen (N) are considered the most important factors affecting rice production and play vital roles in regulating soil microbial biomass, activity, and community. The effects of irrigation patterns and N fertilizer levels on the soil microbial community structure and yield of paddy rice were investigated in a pot experiment. The experiment was designed with four N levels of 0 (N0), 126 (N1), 157.5 (N2), and 210 kg N ha-1 (N3) under two irrigation patterns of continuous water-logging irrigation (WLI) and water-controlled irrigation (WCI). Phospholipid fatty acid (PLFA) analysis was conducted to track the dynamics of soil microbial communities at tillering, grain-filling, and maturity stages. The results showed that the maximums of grain yield, above-ground biomass, and total N uptake were all obtained in the N2 treatment under WCI. Similar variations in total PLFAs, as well as bacterial and fungal PLFAs, were found, with an increase from the tillering to the grain-filling stage and a decrease at the maturity stage except for actinomycetic PLFAs, which decreased continuously from the tillering to the maturity stage. A shift in composition of the microbial community at different stages of the plant growth was indicated by principal component analysis (PCA), in which the samples at the vegetative stage (tillering stage) were separated from those at the reproductive stage (grain-filling and maturity stages). Soil microbial biomass, measured as total PLFAs, was significantly higher under WCI than that under WLI mainly at the grain-filling stage, whereas the fungal PLFAs detected under WCI were significantly higher than those under WLI at the tillering, grain-filling, and maturity stages. The application of N fertilizer also significantly increased soil microbial biomass and the main microbial groups both under WLI and WCI conditions. The proper combination of irrigation management and N fertilizer level in this study was the N2 (157.5 kg N ha-1) treatment under the water-controlled irrigation pattern. 相似文献
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不同施肥对滴灌大豆磷素积累与分配的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
采用节水滴灌方式,研究肥料用量和施肥时期对滴灌大豆磷素积累、分配、利用及产量的影响,目的是探索节水灌溉与施肥相结合的灌溉施肥新模式。结果表明,在滴灌条件下前期种肥的供给对大豆磷素积累及产量的形成非常重要,T1(1/2种肥)、T2(种肥)、T3(3/2种肥)、T4(1/2种肥+花期1/2滴肥)、T5(1/2种肥+结荚期1/2滴肥)处理的滴灌大豆磷素积累量大,吸收利用率较高(种肥为尿素75 kg/hm2、磷酸二铵150 kg/hm2、硫酸钾90 kg/hm2,滴肥为尿素127.5 kg/hm2、磷酸二氢钾为133.5 kg/hm2);综合产量因素,在种肥用量为尿素37.5 kg/hm2、磷酸二铵75 kg/hm2、硫酸钾45 kg/hm2的基础上,在结荚期再滴施尿素63.75 kg/hm2、磷酸二氢钾66.75 kg/hm2,这种滴灌施肥方式效果最佳。 相似文献
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长期氮肥减量深施对双季稻产量和土壤肥力的影响 总被引:1,自引:0,他引:1