辽宁省水稻土供硅能力及硅肥肥效的研究

辽宁不同类型水稻土供硅能力及硅肥肥效试验结果表明 ,采用pH4醋酸缓冲液法测定的土壤有效硅含量能够反映非碱性水稻土的硅素肥力水平 ,但不能够反映碱性水稻土的硅素肥力水平 ,碱性水稻土测定结果高 ,但硅素肥力水平低。施用硅肥能够增加植株体内硅的含量 ,改善水稻的生长状况 ,提高水稻的产量 ,增产幅度最高可达 3 0 .1%。     

应用硅素释放动力学方程评价水稻土供硅能力 Ⅰ硅素释放动力学方程参数与水稻相对产量的关系

在淹水培养条件下,进行了12种不同pH水稻土硅素累积释放试验,结合田间试验的效果,研究了土壤有效硅、水稻土硅的累积释放特征及其与硅肥肥效之间的关系。结果表明:1mol L-1HAc-NaAc(pH=4)缓冲液法不能直接判断碱性水稻土供硅能力。不同pH水稻土中硅素的释放过程可以用方程y=kxm来描述。土壤硅素120日累积释放量、硅素释放初始速率km与水稻相对产量具有显著的线性正相关关系。因此,应用土壤硅素释放动力学方程参数能够评价不同pH水稻土的供硅能力。     

我国水稻土的硅素营养研究

硅能够改善土壤肥力、促进水稻生长发育、提高生物量和改善品质,在水稻生产上意义重大,所以水稻土是硅素研究的重点。本文着重硅素对水稻的增产机理及硅素营养研究进行综述。     

辽宁省水田土壤硅素肥力状况的初步研究

通过田间调查、田间试验和室内分析,研究了辽宁省不同类型水田土壤的硅素肥力状况,结果表明,醋酸-醋酸钠(pH4)缓冲液法测定的辽宁省水田土壤的有效硅含量不能准确反映土壤的供硅能力,淹水培养法的测定过程同水稻的生长过程相似,测定出的水浸态硅含量同硅肥的增产效果密切相关,因此,这种方法的测定结果可以用于评价水田土壤的供硅能力;田间试验结果表明,合理施用硅肥可提高水稻的产量,增产幅度和水浸态硅含量的关系可用CateandNelsen校验曲线进行描述;通过该曲线初步确定的辽宁省硅素丰缺的临界标准为水浸态硅含量80mg/kg;根据初步确定的临界标准,辽宁省绝大多数的水田土壤硅素缺乏,合理施用硅肥将成为辽宁省水稻产量提高的重要措施之一。     

植物硅素营养与土壤硅素肥力研究现状和展望

硅作为重要的植物营养元素,近年来越来越受到人们的关注。本文从植物对硅的吸收及硅在植物体内的输送和分布、硅素在提高植物抗病虫害能力和增强植物抗逆性上的作用、影响土壤硅素肥力的因素以及硅素肥料的施用技术等几个方面,对土壤硅素肥力及植物硅素营养的研究进展进行了综述,并对今后一段时间该领域的研究趋势做了展望。     

应用等温吸附曲线判断水稻土供硅能力 Ⅰ等温曲线方程参数与水稻相对产量的关系

选取低浓度系列平衡液进行等温吸附解吸试验,并结合田间试验的效果,研究了不同水稻土对硅的吸附解吸特征及其与土壤理化性质水稻土供硅能力之间的关系。结果表明:在低浓度梯度条件下,直线方程y=bx-a可以很好地描述土壤对硅的吸附过程。水稻相对产量与a之间存在着极显著的幂指数函数正相关关系,所以,a可以作为评价水稻土供硅能力的指标。     

水稻土供硅特性研究进展

硅是对水稻生长有益的元素,在水稻的生长发育、养分的吸收、产量与品质形成以及逆境生理等方面都有极其重要的作用。基于此,从硅在土壤中的分布、土壤供硅能力、水稻吸硅特性、硅对水稻生长发育的影响、增施硅肥指标、硅素营养评价方法等方面的研究进展进行了综述,同时对今后水稻土硅素营养研究的重点提出了构想。     

酸性和中性水田土壤施用硅肥的效应研究 Ⅱ.对水稻吸收硅素及产量的影响

分别选取酸性和中性水田土壤进行盆栽试验,研究施用硅肥对水稻不同生育期硅素吸收状况及产量的影响,以期揭示施用硅肥提高不同类型土壤供硅能力、改善植株硅素营养及增加产量的作用机制。结果表明,从拔节期到抽穗期水稻植株体内硅的含量有较大幅度的降低,而后又逐渐升高。施用硅肥可明显提高水稻植株体内硅的含量,尤以高炉渣与葡萄糖配合施用和单施高炉渣两个处理效果最好,极显著高于对照及其他处理。在酸性水田土壤上施用硅肥的增产效果较为明显,高炉渣与葡萄糖配施处理的增产率高达16.99%,且成熟期水稻植株含硅量与稻谷产量间存在显著的直线正相关关系;在中性水田土壤上施硅则无显著增产效果。总之,高炉渣与葡萄糖配合施用能更有效地改善土壤的供硅能力,进而提高水稻产量,其在酸性水田土壤上的施用效果尤为显著。     

肥力水平对水稻苗期生长及氮素吸收同化的影响

通过盆栽试验研究了不同肥力水平红壤水稻土种植条件下,水稻苗期生长及其N素吸收同化的差异.结果表明,在高肥力土壤中水稻的苗期生物量均显著高于低肥力土壤,主要表现为根生物量的差异,而且高肥力显著增加了水稻根数,但对水稻根冠比无显著影响.高土壤肥力对水稻N素吸收有显著促进作用,在一定程度上提高了水稻N素利用率,但并无显著影响.与低肥力红壤水稻土相比,水稻在高肥条件下叶片和根硝酸还原酶活性(NRA)和谷氨酰胺合成酶活性(GSA)均显著提高,显著促进水稻对N素的吸收同化.因此,适当提高和改善红壤水稻土肥力对红壤区水稻生长及N素营养具有重要意义.     

辽宁省水稻生产中硅肥施用技术的研究 Ⅱ水溶性硅肥偏硅酸钠的施用技术

田间试验结果表明,施用硅肥可明显提高水稻植株体内SiO2含量;除水浸态硅含量高于85mgkg-1的沈阳市苏家屯区的水稻土外,施用硅肥显著能够提高水稻的产量;根据硅肥用量和水稻产量的关系方程,结合施硅各处理水稻植株体内SiO2的含量,供试地区比较合理的硅肥施用量为200kghm-2;施用硅肥能够在一定程度上提高水稻籽粒中粗蛋白的含量。     

生物质炭引起的土壤碳激发效应与土壤理化特性的相关性

生物炭因含有丰富的惰性碳元素而被看作是一种极富应用前景的固碳材料，将其施入土壤后可以增加土壤稳定性碳库，减缓全球气候变化。前人研究表明，生物炭添加到土壤中后，将增加（正激发效应）或者减缓（负激发效应）土壤原有机碳的矿化速率。然而，生物炭对不同土壤的激发效应以及土壤性质与生物炭激发效应之间的关系还不明确。因此，本研究利用13C 稳定性同位素标记的小麦秸秆制作成生物炭，分别将等碳量的生物炭和标记秸秆添加到四种不同性质的土壤中，室内培养一年，测定生物炭及秸秆中的碳元素在不同土壤中的降解量及其对土壤原有机碳的激发效应量。研究结果表明：生物炭在黑土水稻土以及下位砂姜土水稻土中引发了显著的负激发效应，激发效应量分别为-284 mg/kg和-157 mg/kg，而在红壤水稻土以及低肥力红壤水稻土（长期定位不施肥的红壤水稻土）中引发正激发效应，激发效应量分别为33.3 mg/kg和58.0 mg/kg；秸秆在四种土壤中引发的激发效应量不同，均为正激发效应，正激发效应量远大于生物炭。生物炭激发效应量与土壤的Ec（r= -0.884）以及pH（r= -0.824）成极显著的负相关关系。生物炭-碳在不同土壤上的累积降解量存在显著差异，黑土水稻土中为15.6 mg/kg，红壤水稻土中为14.2 mg/kg，下位砂姜土以及低肥力红壤水稻土中相似，分别为10.4 mg/kg和9.92 mg/kg；秸秆-碳的累积降解量远大于生物炭-碳，其在低肥力红壤水稻土中的降解量显著低于其他三种土壤。生物炭添加在黑土水稻土中碳净损失量最低，下位砂姜土水稻土中次之，低肥力红壤水稻土中最高。研究表明，生物炭在土壤中的固碳效果不仅受到生物炭-碳自身降解速率的影响，还会受到生物炭引发的土壤碳激发效应量的影响。     

水稻土中硅磷元素的存在形态及其相互影响研究

采用室内培养试验研究不同施硅和施磷处理对水稻土中硅、磷不同存在形态的影响。结果表明 ,硅磷具有相互促进肥效的关系。施硅影响土壤无机磷的形态 ,硅的施用增加了土壤中Ca2 -P、Al-P和O -P的含量 ,Ca8-P、Ca10 -P变化不明显 ,Fe -P的含量显著降低。其中原因可能是Fe -P在水稻土中活性较高。硅酸钠与硅酸钙相比 ,前者的作用更为明显。施磷影响土壤硅的不同形态 ,磷的施用增加了土壤中水溶性硅和活性硅的含量 ,降低了无定形硅的含量 ,这可能与磷的存在改变了土壤 pH有关     

红壤区不同肥力水稻土根际硝化作用特征

通过根际培养箱(三室)——速冻切片技术研究了红壤地区高、低两种肥力下水稻苗期根表、根际和土体土壤矿质态氮含量和硝化强度,以及水稻生长、氮素积累的差异。结果表明,肥力水平对水稻根表和根际土壤铵态氮(NH4+-N)含量无显著影响,但高肥力显著提高土体土壤NH4+-N含量,以及根表、根际和土体土壤硝态氮(NO3--N)含量及硝化强度。两种肥力水稻土硝化强度最大值均出现在距根表2 mm处,分别为0.20和0.31μmol kg-1 h-1。土体土壤硝化强度随距根表距离增加而降低,低肥力土壤在距根表10～40mm处时硝化强度接近本底值,而高肥力土壤在距根表20～40 mm处时接近本底值。与不种水稻的CK相比,种植水稻显著提高根际土壤硝化强度。高肥力能显著改善水稻生长,增加植株氮素积累量,尤其显著促进根系生长及通气组织发育。由于红壤稻田肥力水平的差异造成水稻根际硝化强度以及水稻吸收NO3-的差异,导致高肥条件下水稻显示出更强的生长势和氮素吸收利用能力。因此,合理提高红壤稻田肥力水平对改善红壤区水稻根际土壤硝化作用及水稻氮素营养具有重要意义。     

稻田土壤肥力评价方法及指标研究进展

水稻土作为典型的水耕人为土,其土壤肥力是水稻优质高产的重要基础,肥力评价是稻田培肥和管理的重要内容之一。然而,稻田肥力评价指标和方法的选择存在较大不确定性。通过分析不同土壤肥力评价方法特点,土壤肥力指标的影响因素和变化特征,对我国水稻土肥力评价的现状进行了总结。在选择评价方法时应最大程度地减少人为的主观性,同时,如何将作物产量纳入土壤肥力综合评价值得进一步探讨。在对稻田土壤肥力进行综合评价时,土壤容重、总孔隙度、土壤团聚体和黏粒含量可作为土壤物理肥力指标的主要因子;土壤化学肥力指标随着施肥、耕作模式和稻作区域的差异应各有侧重;众多的土壤生物学指标中,微生物量碳氮、酶活性和微生物群落结构等需重点关注。下一步应制定一套针对不同稻作区典型施肥和耕作模式下比较完整和有代表性的评价指标体系,以及客观又简单实用的评价方法,为以水稻高产优质为目标的土壤培肥技术提供参考。     

不同土壤肥力条件下水稻控释氮肥效应及其氮素利用的研究

田间试验在湖南的衡山县和长沙县进行,探讨了不同肥力水平水稻土上水稻控释氮肥对早、晚稻的增产效果和肥料氮利用率。结果表明,在肥力水平较低的水稻土上施用水稻控释氮肥对水稻的增产效果极为显著,应当增加施用量;在肥力水平较高的水稻土上,水稻吸收土壤氮较多,肥料氮的吸收量与增产作用自然减少,应适当减少施用量。不同肥力水平的土壤上水稻控释氮肥较等氮量尿素增产4.4%～16.4%。较无氮区增产13.8%～74.5%。水稻控释氮肥在不同肥力水平土壤中早、晚稻的利用率为69.7%～86.9%,平均比等N量尿素高37.6%,且水稻控释氮素利用率的高低与土壤肥力水平有关。水稻控释氮肥作一次性全量基肥施用,氮素生产效率明显高于尿素,是增产的主要原因。     

近30年我国典型水稻土肥力演变特征

【目的】 水稻土是我国面积最大、分布最广的耕地土壤类型，水稻产量约占全国粮食总产量的二分之一，明确水稻土养分演变规律对其质量建设和生产力输出有重要意义。本研究拟以136个国家级水稻土长期定位监测点为平台，对20世纪80年代以来近30年的水稻土肥力和生产力水平进行分析，以期探明我国水稻土肥力和生产力的演变特征，为水稻土合理培肥管理提供科学依据和指导。 【方法】 利用时间趋势分析结合平均值及中值分析的方法对水稻土常规施肥下土壤养分和作物产量的变化趋势进行了分析，分别总结了水稻土有机质、全氮、有效磷、速效钾、pH以及作物产量在不同监测时期的演变特征和总体变化趋势；运用主成分分析和冗余分析分别对上述5个肥力因子和作物产量进行分析，得出水稻土肥力演变的主要贡献因子和影响水稻土作物产量的主控肥力因子。 【结果】 近30年常规施肥下水稻土肥力监测结果显示，与监测初期相比，水稻土有机质 (31.3～32.2 g/kg) 和全氮 (1.88～1.92 g/kg) 含量基本稳定，土壤速效养分含量明显升高。2012—2016年间水稻土有效磷平均含量 (20.1 mg/kg)，比监测初期平均值 (15.2 mg/kg) 显著提高了32.2%；2012—2016年间水稻土速效钾平均含量 (92.1 mg/kg) 比监测初期 (77.8 mg/kg) 提高了18.4%。经过近30年施肥，水稻土pH值下降了0.35个单位。主成分分析结果表明，水稻土肥力提高的两个决定因子是土壤速效钾和有效磷。冗余分析结果表明，影响作物产量的主要肥力因子是土壤速效钾、有效磷和有机质。 【结论】 近30年农民习惯施肥管理模式下，水稻土整体肥力略有提高，生产力水平明显提高，但土壤pH值降低，有酸化趋势；水稻土肥力演变的主要障碍因子是土壤有机质和全氮，所以水稻土培肥应该在平衡施用氮磷钾肥的基础上合理配施有机肥或秸秆。