施石灰和秸秆还田对双季稻田土壤钾素表观平衡的互作效应

土壤酸化和钾素亏缺是制约南方酸性稻田生产力持续提升的重要因素。施石灰和秸秆还田分别是改良土壤酸化和补充钾素的有效措施,但二者对土壤钾素盈亏平衡的互作效应还不甚清楚。于2015—2018年,在江西省上高县开展施石灰和秸秆还田两因素田间定位试验,共设置4个处理:(1)秸秆不还田,不施石灰;(2)秸秆不还田,仅2015年施一次石灰;(3)每季秸秆全量还田,不施石灰;(4)每季秸秆全量还田,仅2015年施一次石灰。结果表明,秸秆还田显著提高了水稻钾素吸收,施石灰仅显著增加了2016年晚稻钾素吸收。施石灰和秸秆还田仅对2016年晚稻钾素吸收有显著正向互作效应。在秸秆还田下,施石灰使2016年晚稻钾素吸收增加了25.7%;而在秸秆不还田下无显著影响。试验进行4年后,施石灰和秸秆还田对土壤全钾含量无显著影响。但4年土壤钾素表观平衡估算表明,在秸秆还田下土壤总累积钾素表观平衡表现为盈余,秸秆不还田下则为亏缺,而施石灰对其无显著影响。施石灰和秸秆还田对土壤总累积钾素表观平衡有显著的互作效应。在施石灰和不施石灰条件下,秸秆还田分别使土壤累积钾素平均表观盈余19.5 kg hm^–2 a...     

秸秆还田下配施石灰、尿素和腐熟剂对水稻Cd吸收累积的影响研究

为安全利用秸秆资源,选取四川省绵竹市Cd污染稻田为研究对象,开展小区试验,研究秸秆还田配施石灰、尿素和腐熟剂对土壤特性以及2个水稻品种(低富集水稻品种‘川优6203’、高富集水稻品种‘宜香2115’)的Cd吸收累积和产量的影响。结果表明:与对照(CK)相比,秸秆还田配施石灰后土壤pH值显著提高(P0.05),土壤溶解性有机碳(DOC)含量轻微增加,土壤有效态Cd含量有效降低;配施尿素后土壤p H值、DOC含量和有效态Cd含量轻微增加;而配施腐熟剂则能有效降低土壤pH值,显著提高DOC含量和土壤有效态Cd含量(P0.05)。秸秆还田配施石灰后,稻米Cd含量减少13.1%～14.4%,而配施尿素和腐熟剂后,稻米Cd含量则分别增加3.4%～13.1%和21.2%～35.6%;配施石灰、尿素和腐熟剂均能增加水稻产量,增幅分别为5.7%～7.1%、9.4%～9.7%和10.6%～11.4%。综合考虑水稻Cd吸收累积以及产量,成都平原秸秆还田配施石灰技术是较为理想的秸秆安全利用模式。     

长期不同施肥模式对双季稻田土壤养分及水稻产量的影响

为探明不同施肥处理对双季稻田土壤养分和水稻产量的影响,以湖南宁乡长期定位试验为平台,应用常规试验分析方法系统分析了定位长达31年5种施肥处理(化肥、秸秆还田+化肥、30%有机肥+70%化肥、60%有机肥+40%化肥和无肥)对双季稻田土壤养分和水稻产量的影响。结果显示,长期有机无机肥配施均有利于改善土壤养分含量。有机肥配施化肥处理明显增加了稻田土壤有机质含量,以60%有机肥处理增加效果为最高;30%和60%有机肥处理均有利于增加土壤全氮、全磷、碱解氮、有效磷和速效钾含量,与化肥和无肥处理均达显著差异(P0.05);不同处理间土壤全钾含量和p H值均无显著性差异。有机无机肥连续配施有利于增加水稻产量;早稻产量以60%和30%有机肥处理为最高,分别比无肥处理增加97.67%和95.01%;晚稻产量以秸秆还田和30%有机肥处理为最高,分别比无肥处理增加103.64%和93.97%。相关性分析结果表明,土壤有机质与土壤全氮、全磷、碱解氮、有效磷均具有极显著的正相关(r=0.993**,0.971**,0.950**,0.950**),与土壤速效钾具有显著的正相关(r=0.802*)。有机肥与化肥配合施用有利于培肥土壤和获得较高的水稻产量。     

秸秆全量还田下晚稻季翻耕对双季稻田温室气体排放和产量的影响

翻耕有利于秸秆还田,为了探究秸秆全量还田下不同耕作措施对双季稻产量和温室气化排放的影响,在晚稻季设置浅旋耕和翻耕2个处理,采用静态暗箱–气相色谱法连续监测当季晚稻和第2年早稻季稻田温室气体排放,以阐明秸秆全量还田下晚稻季翻耕对稻田甲烷（CH₄）和氧化亚氮（N₂O）排放及产量的影响。与浅旋耕处理相比,晚稻季翻耕显著降低了当季晚稻CH₄累积排放量（19.04%）、综合温室效应（19.19%）和温室气体排放强度（22.02%）,而对N₂O累积排放量无显著影响。晚稻季翻耕对第2年早稻季稻田温室气体排放无显著影响。可见,翻耕的减排效应只体现在当季。此外,浅旋耕和翻耕处理对当季晚稻和第2年早稻产量及其构成均无显著影响。短期来看,秸秆全量还田下晚稻季翻耕有利于协同实现双季稻稳产和稻田温室气体减排。     

绿肥稻秆协同还田下氮肥减量的增产和培肥短期效应

稻田绿肥秸秆协同还田是稻田培肥地力的有效措施,本文基于2年田间试验研究了绿肥稻秆协同还田下氮肥减量对水稻产量、产量构成要素及土壤养分含量的影响。试验于2018—2020年在陕西省汉中市汉台区进行,设置5个处理:(1)冬闲+水稻秸秆不还田+不施肥(CK);(2)冬闲+水稻秸秆不还田+常规施氮(NPK);(3)冬种紫云英+水稻秸秆还田+常规施氮(GRN1);(4)冬种紫云英+水稻秸秆还田+减氮20%(GRN2);(5)冬种紫云英+水稻秸秆还田+减氮30%(GRN3)。结果表明:水稻产量方面,年际间差异较大, 2019年度GRN1处理‘荃香优1521’产量最高为10,047 kg hm–2,显著高于NPK处理,增幅为6.7%;其次为GRN2和GRN3,但与NPK差异不显著;2020年度GRN2和GRN3处理‘黄华占’产量较NPK处理显著增加,增幅分别为6.6%和5.8%。绿肥稻秆协同还田处理均可以显著提高水稻产量,较CK和NPK增幅分别为67.9%～83.0%和2.8%～6.7%。土壤养分方面,紫云英稻秆协同还田提高了耕层0～20 cm土壤有机碳和速效磷, GRN2处理较NPK处理分别提高了...     

紫云英协同秸秆还田下氮钾减施对双季稻产量及光合特性的影响

为探究化肥氮钾减施配合紫云英秸秆还田对双季稻产量与光合特性的影响。通过田间小区试验,以常规化肥处理(100%化肥)为对照,研究紫云英协同晚稻秸秆还田下早稻减施20%,30%,40%化肥氮和同时减施40%化肥钾对双季稻产量、幼穗分化期倒三叶叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、叶绿素含量(SPAD)及早晚稻收获期土壤理化性质的影响。结果表明:不同氮肥减施比例下紫云英协同晚稻秸秆还田均能增强水稻光合作用,提高土壤肥力,增加水稻年产量,且以减施30%化肥氮、40%化肥钾处理(T4)效果较好。与常规施肥处理相比,T4的水稻年产量增加4.5%,早稻稻谷增产6.8%,倒三叶叶片Pn、Gs、Tr和SPAD值分别降低7.8%,23.9%,21.0%,9.5%,Ci提高19.5%;其晚稻稻谷增产2.0%,倒三叶叶片Pn、Gs、Tr和SPAD值分别提高27.0%,55.3%,14.8%,13.4%,Ci降低1.6%;早晚稻收获期土壤碱解氮、有效磷、速效钾和有机质含量均有提高。研究结果,对指导双季稻田紫云英协同晚稻秸秆还田下化肥氮钾减施、水稻增产和地力提升有重要意义。     

化肥有机肥配合对水稻产量和氮素利用的影响

摘要：通过对不同施肥与水稻产量和氮肥利用率连续4年定位观测研究,结果表明：在红壤丘陵区稻田上,土壤氮素来源以施肥带入为主,占土壤氮素总收入95%以上,氮素带出以作物吸收和氨挥发损失为主要途径;水稻对氮素吸收利用与氮素形态关系密切,早稻对无机氮吸收利用好于有机氮,晚稻对有机氮利用优于无机氮;对水稻4年产量统计分析,单施有机肥（M）处理与化肥（NPK）处理具有同等的产量效果,但有机肥料处理提高土壤有机质含量,提升了土壤生产力;单施有机肥（M）处理氮肥利用率达37.8%,化肥有机肥配施（NPKM）处理氮肥利用率为35.1%,而单施化肥（NPK）处理氮肥利用率仅为25.7%。     

周年秸秆还田量对南方双季稻生长及产量的影响

为探究适合南方双季稻高产稳产的秸秆还田量,连续2年(2016—2017)通过大田试验研究不同秸秆还田量对早稻和晚稻分蘖、株高、干物质积累量及产量构成的影响。试验设置5个不同比例秸秆还田量：CK：秸秆不还田;S1：25%早、晚稻秸秆量还田;S2：50%早、晚稻秸秆量还田;S3：75%早、晚稻秸秆量还田;S4：100%早、晚稻秸秆量还田。结果表明：全量秸秆还田抑制早稻分蘖而显著促进晚稻分蘖,25%、50%及75%量还田对早、晚稻生长前期的分蘖促进效果不显著,在中后期促进作用显现;75%量还田及全量还田较CK显著促进晚稻株高增长,平均提高了8.15 cm;不同秸秆还田量较不还田处理均提高了早、晚稻成熟期的干物质累积量,且半量还田在早稻季差异达显著性水平(P<0.05),较CK提高了8.0%,50%、75%及100%量还田在晚稻季差异达显著性水平,平均提高了13.3%,但不同还田量之间差异不显著(P>0.05);早、晚稻产量在不同秸秆还田量下均高于秸秆不还田,半量还田促进早稻产量方面的效果最显著,与不还田处理相比差异达显著水平(P<0.05),增产6.92%;50%、75%及100%量还田较CK均显著提高了晚稻产量(P<0.05),增产幅度分别5.33%、7.50%和8.23%,不同秸秆还田量间在促进早、晚稻增产方面的效果差异不显著(P<0.05)。研究结果显示,短期看,在南方双季稻生产中,半量早稻和晚稻秸秆均还田对提高早稻产量效果最优,而全量还田对晚稻最优,而秸秆还田对水稻产量的长期效应如何,还需要进行长期定位试验研究。     

等养分条件下生物有机肥与化肥配施对双季稻产量和土壤性状的影响

在红壤性双季稻田上进行2年田间试验,比较等量氮、磷、钾养分投入下常规化肥处理(NPK)与生物有机肥替代基肥中的化肥处理(NPK+BF)对水稻产量及产量构成、SPAD值、氮素吸收和土壤性状的差异的影响,旨在明确等养分条件下生物有机肥和化肥配施对双季稻产量和土壤性状的影响。结果表明:NPK+BF处理有降低早稻产量的趋势,但未达到显著水平;对晚稻产量无显著影响。NPK+BF处理有降低早晚稻有效穗数和提高结实率的趋势。NPK+BF降低了分蘖期水稻叶片的SPAD值和成熟期的氮素积累量,但仅在2014年早稻季达到显著水平。NPK+BF显著降低了双季水稻的氮素吸收利用率,但2013年晚稻季未达到显著水平。试验2年后,NPK+BF有提高土壤有机碳和碱解氮含量的趋势,但未达到显著水平。NPK+BF显著提高了土壤有效磷的含量。该试验表明在双季稻生产中短期内生物有机肥能够替代部分化肥,但长期效应还有待观测。     

秸秆还田化肥减量对水稻产量及土壤肥力的影响

为减少水稻化肥施用量,进行了油菜秸秆腐熟还田,在常规施肥基础上减少化肥用量对水稻生产和土壤养分等特征的影响效果试验。结果表明,化肥减量5%~10%+油菜秸秆还田的产量与常规施肥的对照无显著差异,而化肥减少量15%+秸秆还田,水稻产量降低明显。增施腐熟油菜秸秆可以稳定土壤速效钾含量,维持土壤酸碱平衡,有机质增加0.13%~0.16%,土壤容重降低0.04~0.06g/cm3。秸秆还田可以减少化肥用量,改善土壤养分及结构性状,缓解土壤板结酸化,应加强秸秆还田技术的推广。     

缺磷型稻田土壤施磷增产效应及土壤磷素肥力状况的研究

在不同缺磷土壤上进行定位试验,研究磷肥效应和土壤磷素的供应状况。试验在红黄泥和河沙泥两种土壤上进行,包括不施肥(CK)、氮钾肥(NK)、氮磷钾肥(NPK)、氮磷钾肥加稻草还田(NPK+RS)4个处理。结果表明,施磷能够提高水稻的产量,平均增产率表现为严重缺磷土壤高于中度缺磷土壤、早稻高于晚稻、磷肥与稻草配合施用高于单施磷肥处理;中度缺磷和严重缺磷土壤上施用磷肥能够显著的提高作物产量,尤其在早稻上效果更明显;中度缺磷土壤上施用磷肥早稻平均增产6.3 %,晚稻平均增产6.１%;在严重缺磷土壤上施用磷肥,早稻平均增产达到17.9 %,晚稻平均增产达到10.5 %;磷肥与稻草配合施用的水稻产量提高幅度略高于施用磷肥处理;土壤连续施用磷肥和磷肥与稻草配合施用能够提高土壤有效磷含量,且磷肥与稻草配合施用效果最佳。中度缺磷土壤磷肥与稻草配合施用处理连续两年试验后,土壤有效磷平均上升50.4%,严重缺磷土壤连续两年磷肥与稻草配合施用处理连续两年试验后,土壤有效磷平均上升91.4%。在中度和严重缺磷土壤上施用磷肥或磷肥与稻草配合施用有利于提高水稻产量、磷素吸收量和土壤的供磷能力。     

紫云英和稻草还田免耕抛栽对水稻产量和土壤肥力的影响

【研究目的】研究紫云英和稻草还田免耕抛栽对水稻产量和土壤肥力的影响,为南方稻区免耕抛秧栽培技术的推广应用提供参考。【方法】2007-2008年在连续两年双季稻免耕抛栽定位试验的基础上,以翻耕抛栽处理为对照,探讨紫云英和稻草还田免耕抛栽对土壤物理性状、养分、土壤酶活性、土壤微生物和水稻产量的影响。【结果】连续免耕两年以后,免耕水稻产量低于翻耕处理,施用有机肥能够提高水稻单位面积的有效穗数和每穗粒数,从而提高水稻产量;随着稻田免耕时间的延长,土壤物理性状变差,紫云英和稻草还田可以降低土壤容重,改善土壤孔隙性;免耕稻田的土壤养分在表层土壤富集,紫云英和稻草还田对提高翻耕处理土壤养分的效果更明显;脲酶,过氧化氢酶、多酚氧化酶、过氧化物酶的活性均与土壤全氮含量呈极显著相关;土壤微生物总量免耕处理小于翻耕处理,免耕土壤细菌的数量增加,而放线菌和真菌的数量减少,施用有机肥后三大类微生物数量均有所增加。【结论】紫云英和稻草还田可以提高水稻产量,降低土壤容重,改善土壤孔隙性,缓解长期免耕导致的土壤板结,有利于土壤养分含量和土壤酶活性的提高,改善微生物的生存环境。     

秸秆还田下水稻丰产与甲烷减排的技术模式

依托作者主持的“十三五”国家重点研发计划项目,提出了一种新型实用的秸秆好氧还田耕作与水稻丰产减排栽培的稻作新模式,并总结分析了该模式大面积示范的综合效益及推广应用的技术要点。该稻作模式以秸秆切碎匀抛、稻田旱耕湿整和增密调氮控水为关键技术,改善稻田耕层的通透性和水稻通气组织的输氧能力及抗倒防衰性能,提高耕层和水稻根际氧含量,实现秸秆还田下水稻丰产与甲烷减排协同。在我国水稻主产区大面积示范中,高产条件下取得氮肥利用增效30.2%~36.0%、稻作节本增收8.3%~9.7%和甲烷减排31.7%~75.7%的显著效果。最后就该稻作模式的大面积推广应用,从政府激励机制和配套技术等层面提出了一些建议。     

施用控释氮肥对油菜产量、农艺性状及土壤肥力的影响

为了探讨控释氮肥对油菜的肥料效应,通过池栽试验,选取洞庭湖区3 种主要土壤在连续4 年“稻—稻—冬闲”后将冬闲改种油菜施用旱作控释氮肥,研究控释氮肥对油菜产量、农艺性状、生长性状及土壤肥力的影响。结果表明,在紫潮泥及河沙泥2 种土壤中施用控释氮肥促进了油菜植株的生长发育,可获得较高油菜产量,比施等N量尿素处理分别增产12.2%和9.8%,70%控释氮肥效果明显降低。施用控释氮肥后河沙泥土壤碱解氮和有机碳含量比油菜试验前分别增加25.0%和3.2%,紫潮泥碱解氮含量提高13.5%,并均高于尿素和70%控释氮肥2 个处理。而红黄泥施用控释氮肥对油菜产量和土壤肥力的影响均不及等N量尿素处理,70%控释氮肥处理的效应则更小。施用控释氮肥对紫潮泥及河沙泥的油菜生产具有显著增产效果及土壤氮素肥力提升作用。     

免耕和稻草还田对稻田土壤肥力和水稻产量的影响

为了明确稻草还田和免耕等保护性耕作措施对土壤肥力和水稻产量的影响,自2008年于广西大学农学院科研基地进行长期定位试验,设置免耕（NT）、免耕+稻草覆盖还田（NT-SMR）、常规耕作+稻草覆盖还田（CT-SMR）、常规耕作（CT）和常规耕作+稻草翻压还田（CT-SR）5个处理,于2018年水稻成熟期测定产量,水稻收获后分层（0~5、5~10和10~20cm）测定土壤肥力。结果表明,稻田不同土层肥力指标均存在显著性差异,总体上表现为0~5、5~10和10~20cm土层的有机碳、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量依次下降。NT-SMR处理显著提高了0~5cm土层的有机碳、全氮、碱解氮和有效磷含量,但降低了土壤速效钾含量。在5~10和10~20cm土层,稻草还田处理的有机碳、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量均优于无稻草还田处理。水稻产量与土壤肥力呈显著正相关。2016年CT-SR处理水稻产量在早季分别比NT和CT处理显著提高了8.52%和7.99%,在晚季分别显著提高了12.12%和7.55%;2018年NT-SMR处理的水稻产量在早季分别比NT和CT处理显著提高了17.78%和10.30%,在晚季分别显著提高了13.88%和19.39%。因此,免耕和稻草还田能明显提高稻田耕作层土壤肥力,增加稻谷产量。     

秸秆还田对豆-稻-菜循环耕作模式下作物产量和土壤肥力的影响

豆-稻-菜循环耕作模式是中国南方地区最重要的轮作模式之一,但秸秆还田对该耕作制度下作物产量和土壤肥力的影响尚不明确。通过连续7年的田间定位试验（2009—2015年）,研究秸秆还田对豆-稻-菜循环耕作模式下作物产量和土壤养分状况的影响。结果表明：秸秆还田对浙江省豆-稻-菜轮作模式下作物产量的影响显著：与单施化肥相比,秸秆还田有效提高了水稻和小萝卜的产量,且水稻和小萝卜年均增产10%以上;此外,秸秆还田对豆-稻-菜循环种植区域土壤肥力也有较大影响：提高了土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量和土壤pH值,此外,秸秆还田区域土壤全氮、有效磷和速效钾含量呈逐年增加趋势。由此可见,多熟制耕作制度下秸秆还田仍具有作物增产和土壤培肥作用,可作为耕地质量提升的有效手段长期实施。     

农业废弃物与化肥减量配施对连作晚稻产量、品质及土壤肥力的影响

为探究农业废弃物的氮肥替代能力及后效肥力,于早稻季进行4种等氮处理,即单施化肥（CK）、稻草+化肥（SF）、水葫芦+化肥（HF）和西兰花茎叶+化肥（BF）,以不施氮肥作对照（CK0）;晚稻季仅在SF、HF和BF处理小区内进行稻草还田。早稻以台早733、晚稻以中浙优8号和甬优1540为材料,考察不同处理对水稻产量、品质及土壤肥力的影响。结果表明,农业废弃物与化肥减量配施可提高氮肥利用率和水稻产量,SF、HF和BF处理的晚稻产量分别较CK处理提高5.3%、7.2%和7.6%,其周年产量分别提高-1.7%、3.5%和8.1%;并可改善晚稻的稻米加工品质、外观品质和食味品质,主要提高其糙米率、精米率和整精米率,降低垩白粒率、垩白度（中浙优8号）和蛋白质含量;提高土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量,降低土壤容重,并缓解土壤酸化。综上,农业废弃物与化肥减量配施利于水稻高产稳产、改善稻米品质和提升土壤肥力,其中以BF处理效果最佳。     

不同母质发育的土壤对双季稻产量及养分吸收特性的影响

湖南省双季稻区水稻土具有成土母质多样的特点,研究不同母质水稻土下双季稻产量及养分吸收特性,对于湖南省不同母质水稻土上的双季稻产量潜力挖掘及双季稻高产创建的优化布局,具有一定的参考价值。将选自湖南双季稻区6种典型成土母质发育的水稻土置于长沙市郊同一生态条件下,采用池栽定位试验,进行了双季稻稻谷产量及氮、磷、钾养分吸收特性的比较研究。结果表明,不同母质类型水稻土对早稻稻谷产量及双季稻稻谷总产量(早稻+晚稻)的影响极显著(P<0.01),对晚稻稻谷产量的影响不显著(P>0.05)。其中第四纪红土和河流沉积物母质发育的水稻土有利于早稻及双季稻高产,两处理2009-2011年3年平均早稻稻谷产量分别为6896.9 kg hm^-2和6908.3 kg hm^-2,双季稻总产量分别为14 308.0 kg hm^-2和14 446.3 kg hm^-2。花岗岩和紫色页岩不利于早稻及双季稻稻谷产量的增加,2009-2011年3年平均早稻稻谷产量分别为6217.0 kg hm^-2和6180.2 kg hm^-2,双季稻总产量分别为13 635.4 kg hm^-2和13 274.5 kg hm^-2。不同母质类型水稻土对双季稻养分吸收特性的影响不同。第四纪红土、板页岩及河流沉积物处理双季稻氮素总吸收量较高,石灰岩不利于水稻对磷素的吸收。相关性分析表明,早稻氮素吸收量、吸钾量与早稻稻谷产量,双季稻氮素总吸收量与双季稻总产量均显著正相关(P<0.05)。不同母质类型水稻土本身理化性质的差异是造成双季稻稻谷产量及养分吸收规律不同的主要原因。