带籽紫云英翻耕对水稻产量及稻田

【目的】研究带籽紫云英作为绿肥对稻田土壤性质的影响,为推进绿肥生产和农田可持续利用提供依据。【方法】开展3年田间定位试验,第一年设置4个不同紫云英翻压量（2.81,5.61,8.42,11.23 t/ha）处理,无紫云英翻压作对照处理,后两年均延续上一年试验结果,每年水稻移栽前将各小区田面自然长出的带籽紫云英测产后直接翻耕;测定水稻产量及稻田土壤养分、生物学性质以及水稳性团聚体等指标。【结果】紫云英带籽翻耕的绿肥处理可使水稻有效穗及产量显著增加,并增加土壤中的有机酸,同时土壤磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶等活性均明显提高;土壤水溶性有机碳随绿肥施用量增加而升高,但过多绿肥施用量会抑制土壤微生物量碳;土壤由大团聚体和微团聚体向中微团聚体富集。【结论】带籽紫云英作为绿肥施用能起到改善土壤理化性质和生物学性质,稳步提高土壤肥力,显著增加水稻产量的作用,水稻移栽前翻压量以不超过8.42 t/ha（干重）为宜。     

带籽紫云英翻耕对水稻产量及稻田土壤性质的影响（英文）

[目的]研究带籽紫云英作为绿肥对稻田土壤性质的影响,为推进绿肥生产和农田可持续利用提供依据。[方法]开展3年田间定位实验,第1年设置4个不同紫云英翻压量（2.81,5.61,8.42,11.23 t/hm2）处理,无紫云英翻压作对照处理,后两年均延续上一年实验结果,每年水稻移栽前将各个小区田面自然长出的带籽紫云英测产后直接翻耕;测定水稻产量及稻田土壤养分、生物学性质以及水稳性团聚体等指标。[结果]紫云英带籽翻耕的绿肥处理可使水稻有效穗及产量显著增加,并增加土壤中的有机酸,同时土壤磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶等活性均明显提高;土壤水溶性有机酸随绿肥施用量增加而升高,但过多绿肥使用量会抑制土壤微生物量碳;土壤由大团聚体和微团聚体向中微团聚体富集。[结论]带籽紫云英作为绿肥施用能起到改善土壤理化性质和生物学性质,稳步提高土壤肥力,显著增加水稻产量的作用,水稻移栽前翻压量以不超过8.42 t/hm2（干重）为宜。     

肥稻模式下紫云英带籽翻耕的生态效应

与传统紫云英4月压绿相比,紫云英带籽翻耕则是在单季稻秧苗移栽前的6月初紫云英黄枯种子完全成熟时用旋耕机一并翻入稻田.结果表明,稻田翻耕带籽紫云英可以使水稻产量提高,迅速改善土壤理化性质.带籽紫云英施用量为11 250～45 000 kg/hm2(干草率21.7％)时,当年稻田土壤有机质含量平均增加5.9％,水稻产量增加10.1％～14.1％;且当年水稻收割后紫云英自然出苗,第2年又会有带籽紫云英27 000～ 31 500 kg/hm2(干草率23.1％)翻入稻田,到第3年有机质含量增加9.8％,水稻产量增加12.4％～17.2％;并使土壤全氮、碱解氮含量增加,使有效磷、速效钾相对释放增加.稻田翻耕带籽紫云英收到了一次播种、多年受益的功效,起到了生态培肥连年增产的效果.     

紫云英带籽翻耕的稻田生态培肥效应研究

稻田种植紫云英一般在开花初期产量最高时压绿,而紫云英带籽翻耕则要到水稻秧苗移栽前的6月初前后紫云英种子成熟时用旋耕机一并翻入。试验表明,带籽紫云英施用量1875kg／N,当年可使水稻产量增加10．1％-14．1％,有机质平均增5．9％,碱解氮、速效钾增加。而且当年水稻收割后紫云英自然出苗,第二年又会有带籽紫云英1800-2100kg／亩、草籽16．6～22．3kg／亩通过翻耕进入土壤．对土壤来说起到了生态培肥的作用。     

紫云英带籽翻耕的氮肥促腐效应

[目的]为了解决紫云英带籽翻耕时草秆不易腐烂问题,同时研究与统传紫云英翻耕相比较对土壤培肥水稻增产的效果。[方法]以不施肥、施纯化肥为对照,对传统压绿(紫云英盛花期翻压45 000 kg/hm2)、带籽紫云英翻耕(草秆22 500 kg/hm2翻耕,15 d后加氮肥移栽)、带籽紫云英加氮肥混合翻耕(草秆22 500 kg/hm2加氮肥翻耕,15 d后移栽)利用方式进行试验。[结果]在施入总养分量相同的情况下,紫云英3种翻耕处理方式均可提高土壤有机质、速效养分含量,改善土壤生物学性质,提高土壤肥力水平,当年单季稻增产显著。与传统压绿相比,紫云英带籽翻耕增效1 350元/hm2。[结论]3种利用方式都起到培肥增产的作用,而将作基肥用的氮肥全部与带籽紫云英混在一起翻耕更能起到促腐培肥增产的功效。     

紫云英和油菜不同时期翻压对土壤培肥效果的影响

【目的】探寻紫云英和油菜的最佳翻压时期,为提高紫云英、油菜的综合利用效率提供理论依据。【方法】2009～2010年,按作物进行翻压的不同时期设5个处理（紫云英盛花期、紫云英结荚成熟期、油菜盛花期、油菜成熟期和空白对照）, 测定作物的鲜、干物质量,并探讨紫云英、油菜不同还田方式对土壤的培肥效果及经济效益。【结果】紫云英和油菜在盛花期后鲜产量逐渐降低,相应的干物质量呈上升趋势。不同翻压处理对土壤培肥效果影响不同,紫云英盛花期翻压土壤对土壤有机质含量影响最显著,相比基础土壤提高6.6%。紫云英和油菜翻压对后作水稻均有极显著的增产效果,其中紫云英盛花期翻压处理水稻产量最高,达9244.5 kg/ha。油菜成熟期翻压处理的利润（6696元/ha）最高,产投比为2.49∶1.00,其经济效益最优。【结论】土壤培肥效果和经济效益分别以紫云英盛花期翻压处理和油菜成熟翻压处理最优。     

种植翻压紫云英对耕层土壤结构性能及有机碳含量的影响

利用5年连续种植、翻压紫云英的定位试验稻田为平台,研究了紫云英-单季水稻种植体系下土壤结构性能及有机碳含量的变化。研究结果表明:与不施肥对照相比,长期种植翻压紫云英能显著提高土壤有机碳及易氧化有机碳含量,促进土壤大颗粒团聚体的形成,降低土壤容重,增加土壤孔隙度;在4个处理中,翻压紫云英+施用化肥处理的土壤微生物量C、微生物量N含量均最高,土壤活性有机碳比例高达38.5%。     

种植翻压紫云英对耕层土壤结构性能及有机碳含量的影响

利用5年连续种植、翻压紫云英的定位试验稻田为平台,研究了紫云英-单季水稻种植体系下土壤结构性能及有机碳含量的变化。研究结果表明:与不施肥对照相比,长期种植翻压紫云英能显著提高土壤有机碳及易氧化有机碳含量,促进土壤大颗粒团聚体的形成,降低土壤容重,增加土壤孔隙度;在4个处理中,翻压紫云英+施用化肥处理的土壤微生物量C、微生物量N含量均最高,土壤活性有机碳比例高达38.5%。     

紫云英与稻草还田替代部分化肥对双季稻产量和土壤活性有机碳的影响

【目的】基于连续4年田间定位试验，探究紫云英与稻草翻压还田替代部分化肥对双季稻产量以及稻田土壤有机碳组分、碳库管理指数的影响。【方法】开展双季稻田间定位试验，测定早、晚稻产量及连续试验4年后的土壤有机碳和土壤高活性、中活性、活性及非活性有机碳含量，计算土壤碳库管理指数。试验设6个处理：（1）冬闲+氮、磷、钾化肥（CF）;(2)翻压紫云英+氮、磷、钾化肥（MV）;(3)冬闲+稻草低量还田+氮、磷、钾化肥（RSl）;(4)冬闲+稻草高量还田+氮、磷、钾化肥（RSh）;(5)翻压紫云英+稻草低量还田+氮、磷、钾化肥（MV+RSl）;(6)翻压紫云英+稻草高量还田+氮、磷、钾化肥MV+RSh）。晚稻收获后，采集0—15 cm耕层土壤，采用重铬酸钾法测定土壤有机碳含量，高锰酸钾氧化法测定土壤高活性（33 mmol·L-1）、中活性（167 mmol·L-1）、活性（333 mmol·L-1）有机碳含量。【结果】等氮磷钾养分投入量下，MV+RSh处理的双季稻产量与CF、RSl处理差异显著，其他处理间水稻产量无显著差异，双季稻总产量RSl处理最高，为13 347 kg·hm-2,MV+RSh处理最低...     

2012年重庆市綦江区永新镇绿肥压青提升水稻产量试验研究

进行绿肥压青提升水稻产量试验研究,结果表明:稻田翻压盛花葫豆青作肥料能够有效地协调水稻从土壤中平衡吸收养分,构建水稻群体和个体的协调发展,从而奠定增产的基础。紫云英压青增产率虽然较葫豆青压青降低4.4个百分点,但其化肥施用量较葫豆青压青减少幅度大,说明稻田翻压紫云英作肥料的效用明显高于翻压葫豆青。由于油菜生长期间残落的枯枝落叶和根茬数量较多,翻耕入田的腐熟较快,故而能够在施入较少化肥的情况下保证水稻正常生长发育之需,从而获取较高的产量。     

紫云英不同时期翻耕氮素含量的变化及对后作水稻产量的影响

于2009～2010年利用田间小区试验研究了紫云英盛花后不同时期翻耕的干物质量和植株含氮量关系,及比较不同时期翻耕对稻田土壤肥力和水稻产量的影响。结果表明:从盛花期至结荚成熟期紫云英氮素含量逐渐降低,盛花期后鲜产量也逐渐降低,而对应单位面积干物重在盛花期后则呈现上升趋势。采用盛花期翻耕是理想选择,对土壤培肥效果最好,可实现后作水稻优质高产;采用结荚成熟期翻耕,氮素虽比盛花期还田有一定损失,但与单季稻茬口衔接,可减少翻耕成本、节省播种种子及用工成本,同时也能提高稻田有机质含量,实现增产增效。     

稻麦两熟制农田不同土壤耕作方式对稻季CH_4排放的影响

【目的】研究稻麦两熟制农田不同土壤耕作方式对水稻生长季CH4排放的影响,为长江下游稻麦两熟制农田温室气体减排提供对策。【方法】采用裂区设计,利用静态暗箱-气相色谱法研究麦季土壤耕作方式(免耕、旋耕和翻耕)和稻季土壤耕作方式(旋耕和翻耕)对水稻生长季CH4排放的影响。【结果】稻麦两熟制农田不同土壤耕作方式下水稻生长季CH4排放呈先升高后降低的变化趋势,移栽至有效分蘖临界叶龄期CH4累积排放量占全生育期排放总量的比例为64.73%—86.84%。水稻生长季CH4排放总量麦季免耕极显著高于麦季旋耕和麦季翻耕,平均增加53%和24%;稻季翻耕较稻季旋耕平均增加CH4排放量10%,差异达显著水平。不同土壤耕作处理稻季CH4排放总量为:麦季免耕+稻季翻耕麦季免耕+稻季旋耕麦季翻耕+稻季翻耕麦季翻耕+稻季旋耕麦季旋耕+稻季翻耕麦季旋耕+稻季旋耕,"单位产量的CH4排放量"表现趋势相同。水稻生长期内CH4排放通量的季节变化和土壤Eh呈极显著负相关,CH4排放总量与0—5cm耕层土壤有机质含量呈极显著正相关。【结论】麦季土壤耕作方式和稻季土壤耕作方式对水稻生长季CH4排放总量有显著或极显著影响,在长江下游稻麦两熟制农田采用周年旋耕措施能有效减少水稻生长季CH4的排放。     

稻草还田对土壤性状及水稻产量的影响

对稻草还田量和方式的研究表明，每ｈｍ＾２翻压６７５０ｋｇ稻草还田，有利于土壤微团聚体的形成，改善土壤物理状况，提出土壤有机质、氮、磷、钾和有效硅的含量，增产１１．７６％，覆盖后翻压４５００ｋｇ／ｈｍ＾２稻草还田次之。     

有机培肥条件下红壤区稻田土壤病毒多样性及其对生物地球碳循环的影响

【目的】探究不同有机培肥条件下稻田土壤病毒多样性、群落结构特征及其差异,为揭示病毒与寄主协同进化关系,以及病毒微生态系统驱动生物地球碳循环过程提供理论基础。【方法】长期定位试验开始于1981年,试验设置6个处理,每处理3次重复,试验处理分别为:(1)CK,不施肥;(2)NPK,单施化肥;(3)M1,早稻施绿肥;(4)M2,早稻施绿肥+早稻施猪粪;(5)M3,早稻施绿肥+晚稻施猪粪;(6)M4,早稻施绿肥+晚稻秸秆还田。2020年晚稻收获后,采集耕层(0~20 cm)土壤,通过宏病毒组测序平台、土壤常规理化分析等方法测定土壤宏病毒组以及土壤养分含量。【结果】红壤区稻田土壤病毒分布于37个科,微小病毒科(Microviridae)是红壤区稻田土壤主要的病毒类群。M3处理中长尾病毒科(Siphoviridae)、肌病毒科(Myoviridae)和痘病毒科(Poxviridae)丰度显著高于其他处理(P<0.05,下同),M2处理中微小病毒科和矮化病毒科(Nanoviridae)丰度显著高于其他处理。通过稻田土壤病毒宏基因组基因注释,鉴定出143个独特碳水化合物的运输和代谢基因,46个开放阅读框属于13种病毒辅助碳水化合物活性酶(CAZyme),其中糖苷水解酶最丰富,约占61.7%,其次为糖基转移酶。土壤病毒物种丰富度可在一定程度反映土壤pH、Mg2+含量和水稻产量的高低,病毒群落结构受p H、Mg2+含量等其他因素驱动。【结论】微小病毒科是红壤区稻田土壤主要的病毒类群,施用猪粪可显著提高土壤病毒群落结构和物种组成,病毒群落结构受土壤pH和Mg2+含量的显著影响。通过稻田土壤病毒宏基因组基因注释,在病毒体中检测到丰富的碳水化合物活性酶基因,主要分别属于糖苷水解酶类和糖苷转移酶,病毒编码的辅助代谢基因或代谢基因会改变细菌代谢,间接促进农业土壤的生物地球碳化学循环。     

冬种绿肥对早稻产量及稻田杂草群落的影响

【目的】综合评价南方稻区不同冬季绿肥种类种植下水稻生长动态及稻田杂草群落效应,进一步优化稻田种植模式,大力发展冬季作物种植与开发。【方法】从2011年冬开始,在南方双季稻区江西农业大学科技园,采用田间试验,分别选取豆科、禾本科、十字花科冬季绿肥种类,比较冬季绿肥紫云英、油菜、黑麦草及混播绿肥（紫云英×油菜×肥田萝卜）对后作早稻产量及产量构成、干物质生产特性、稻田杂草群落的差异变化。【结果】紫云英前茬处理的早稻（紫云英-早稻-晚稻,MV-R-R）分蘖盛期、孕穗期、抽穗期和成熟期的群体干物重均明显高于其他处理,分别高出14.46%、10.99%、11.83%和7.23%,相应地其产量也分别比黑麦草-早稻-晚稻（RG-R-R）、油菜-早稻-晚稻（RP-R-R）、混播绿肥-早稻-晚稻（MS-R-R）处理高6.61%、3.29%及0.78%。其中产量构成中有效穗数、每穗粒数、结实率和千粒重也均以MV-R-R处理最高。水稻主要生育阶段的干物质积累,除抽穗期至成熟期MV-R-R低于RG-R-R处理外,在播种至分蘖盛期、分蘖盛期至孕穗期、孕穗期至抽穗期均是MV-R-R处理最高;与其他处理相比,增加幅度分别为11.38%-17.72%、4.50%-28.00%、1.85%-35.25%。水稻播种期至分蘖盛期和孕穗期至抽穗期两个生育阶段干物质积累量最大,是物质快速积累的阶段,各处理这2个生育阶段干物质积累量分别达到成熟期干物重的70.43%、60.50%、69.87%、69.08%;而抽穗期至成熟期各处理干物质积累所占比例均最低。干物质在茎鞘、叶片和穗分配情况,茎鞘的分配比例在孕穗期最大,并随着生育进程不断降低,在成熟期达到最低,各处理从58.30%-64.20%降低至27.95%-30.47%;叶片的分配比例也以孕穗期最大,并从该期的35.80%-41.70%降低至成熟期的13.07%-14.62%。另外,据调查,稻田杂草有7科11种,其中稗草（Echinochloa crusgalli）、鸭舌草（Monochoia vaginalis）、矮慈姑（Sagittaria pygmaea）和牛毛毡（Eleocharis yokoscensis）密度最大,群体数量为田间杂草的80.84%。MV-R-R处理对稻田杂草密度有显著影响,对杂草的抑制效果明显优于其他处理,RG-R-R处理的效果最差。通过分析杂草在群落中的相对优势度可以看出,MV-R-R和RG-R-R处理中杂草群落组成主要为稗草+鸭舌草+牛毛毡,而RP-R-R和MS-R-R处理为稗草+鸭舌草+矮慈姑。RG-R-R处理杂草物种丰富度最大,显著高于其他处理。从表征多样性的Shannon指数来看,RG-R-R冬种黑麦草处理的杂草物种多样性指数最高,而MV-R-R处理最低。从表征优势度的Simpson指数来看,MV-R-R处理的杂草优势度最高,RG-R-R处理最低。从Pielou均匀度指数来看,MV-R-R处理下的均匀度指数高于其他处理,但差异不显著,而其他冬季绿肥处理的稻田杂草均匀度有所下降,其中RG-R-R处理最低。【结论】紫云英-早稻-晚稻处理能保证较高的干物质积累量,具有较高的增产潜力,对杂草发生种类和密度有显著影响,并且有利于提高杂草均匀度,弱化稻田优势种杂草在田间的危害性。     

水稻籽粒中镉的来源

【目的】深入探讨水稻籽粒中镉(Cd)的来源及其与生长环境中Cd供应强度的关系,为稻米Cd污染防控选用恰当的农艺措施和实施时间提供科学依据。【方法】在水稻齐穗期,从Cd污染稻田选取长势一致的水稻植株,分别移入含不同Cd浓度(0、0.2、0.5 mg·L-1)的营养液盆钵中培养,成熟期分别收获各器官测定生物产量和Cd含量;在大田自然条件下生长的水稻分别在齐穗期、灌浆期、腊熟期和成熟期采集长势均匀一致的植株样本测定生物产量和Cd含量。【结果】在营养液中不含Cd(Cd 0处理)的条件下,籽粒中累积的Cd主要来自于根系和茎秆在齐穗前累积的Cd。在齐穗后的生长环境中存在较低有效镉的情况下(即Cd污染稻田自然生长的植株),籽粒中的Cd则同时来自水稻齐穗前各器官累积的Cd和根系从土壤吸收与直接运输的Cd;水稻叶片和谷壳是水稻齐穗后向籽粒净转移Cd的器官,茎秆和根系既是籽粒Cd的源,也是Cd的净累积器官。而在生长介质有效镉含量丰富的情况下(即Cd培养试验处理中的Cd 0.2和Cd 0.5处理),籽粒中的Cd则主要来自生长介质,少部分来自水稻各器官的转移。【结论】籽粒中的Cd来自齐穗前各器官储存Cd的转移和土壤/介质中Cd的吸收和直接运输,土壤/介质中的可利用Cd含量越高,籽粒含Cd量也越高;只有当土壤/介质中不存在可利用Cd时,水稻各器官中储存的Cd才是籽粒中Cd的唯一来源;水稻各器官中,茎秆和根系是体内Cd的主要储存和输出场所。结合水稻生长早期降Cd措施的基础上,在水稻抽穗-成熟期采取恰当的农艺措施降低土壤中Cd的有效性以及根系吸收和向籽粒的直接运输量,就能有效降低稻米中的Cd含量。