稻蟹共作对土壤理化性质的影响

在稻田养蟹生态系统中,研究稻蟹共作对稻田土壤理化性质的影响。结果表明,稻蟹共作提高了土壤中全氮、全磷的含量,显著地增加了土壤中NH4+、速效磷含量,而对土壤中NO3-影响不显著;相对于不养蟹稻田,由于河蟹的存在,稻蟹共作降低了土壤pH,显著增加了粒径>0.2 mm团聚体的含量,显著降低了粒径<0.002 mm微团聚体的含量,稻田土壤水稳性团聚体数量增加,土壤团聚化程度加强,降低了土壤容重,改善了土壤质地。     

稻草包芯栽培对马铃薯产量及土壤肥力的影响

采用马铃薯稻草包芯栽培技术和水稻-马铃薯水旱轮作方式,分析不同种植密度对马铃薯产量、商品薯率、大薯率的影响,及对稻田土壤pH值、有机质含量、有效氮、速效磷、速效钾含量的影响。结果表明,不同密度稻草包芯栽培的马铃薯产量均比不包芯的增产,以30 cm×20 cm株行距种植马铃薯产量及商品薯率最高;稻草包芯种植马铃薯显著提高了土壤有机质含量,但对土壤有效氮、速效磷、速效钾含量及土壤酸碱度没有显著影响。     

延边地区水稻土壤速效养分对开垦年限和施肥方式的响应

为了探明不同的施肥方式和种植年限对延边水稻土壤速效养分的影响,采集了不同区域的土壤样品,测定了土壤p H值、碱解氮含量、速效磷含量、速效钾含量和有机质含量。研究结果表明,开垦年限影响了土壤0~20 cm耕层碱解氮的养分空间分布,开垦年限越长,碱解氮的空间异质性越弱,且随开垦年限增加,土壤碱解氮含量不断下降;稻田单施有机肥比单施化肥明显增加了土壤速效磷的含量,且导致下层速效磷含量增加;开垦年限和施肥方式对0~20 cm耕层土壤速效钾的空间分布影响较小,但不同开垦年限对稻田土壤速效钾影响不同,开垦时间越长,土壤速效钾的含量越高;稻田施用有机肥有利于速效磷的积累。     

稻田土壤有机质氧化稳定性与土壤肥力关系的研究

系统地研究了稻田土壤有机质氧化稳定性与土壤养分、土壤结构及水稻产量的关系。结果表明：土壤易氧化有机质含量与土壤有机质、全氮、碱解氮、土壤速效磷、速效钾、土壤阳离子代换量、土壤容重、孔隙度、土壤有机无机复合量等皆有显著的相关性，土壤有机质氧化稳定系数ＫＯＳ值与氮素矿化率呈显著负相关。且易氧化有机质含量与阳离子代换量、土壤有效养分指标及水稻产量的相关系数皆大于有机质总量与它们的相关系数。初步认为：土壤易氧化有机质含量和有机质氧化稳定系数，反映了土壤有机质品质，可作为衡量稻田土壤肥力及培肥水平的重要指标     

秸秆还田和土壤耕作深度对直播稻田土壤及产量的影响

秸秆还田使土壤的容重和坚实度降低,总孔隙度和非毛管孔隙度升高,同时提高了土壤各层的有机质、全氮、速效磷、速效钾含量。相对于深耕来说,免耕虽然使土壤的容重和坚实度增加,总孔隙度和非毛管孔隙度减小,但提高了土壤各层的有机质、全氮、速效磷、速效钾含量,对土壤表层养分的提高更为明显。秸秆还田和土壤耕作深度对各产量构成因素的影响均不显著,秸秆还田有利于提高直播水稻产量和经济效益。不同土壤耕作深度对产量影响差异不显著,但免耕省工、节约耕作成本,免耕与秸秆还田经济效益高。     

新型矿基土壤调理剂对滨海盐土理化性状和水稻产量的影响

以自主研发的矿基土壤调理剂为试验材料,采用盆栽方法研究了土壤调理剂不同施用量(0、5.0、7.5、10.0、12.5 g·kg^-1)对滨海盐土理化性状[pH值、土壤电导率(EC),及有机质、全氮、碱解氮、速效钾、有效磷含量]、水稻养分吸收和产量的影响。结果表明,施用土壤调理剂后,土壤pH值、EC值和速效钾含量与不施土壤调理剂的对照相比显著(P<0.05)降低,而土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷含量,水稻秸秆、籽粒中的全氮、全磷和全钾含量,以及水稻株高、生物量和产量显著(P<0.05)增加。水稻的有效穗数、每穗粒数、株高、千粒重、生物量和产量与土壤pH值和EC值呈极显著(P<0.01)负相关,与土壤的有机质、全氮、碱解氮和有效磷含量呈显著(P<0.05)正相关,与速效钾含量无显著相关性。各施用量下,以10 g·kg^-1处理的效果最优。研究结果可为合理应用土壤调理剂改良滨海盐土、提高水稻产量提供理论依据。     

免耕有利于提高稻田表土肥力

与常规插秧比较,免耕栽培能使稻田表层（0～5厘米）土壤有机质累积,腐殖质品质改善;大于5毫米和大于0.25毫米水稳性大团聚体含量增加,全氮和速效磷、速效钾含量提高,稻田肥力性状有所改善。稻田土壤肥力综合评价结果表明,     

建湖县不同土壤类型养分与水稻基础产量关系研究

通过不同土壤类型养分测定与不施氮空白区试验,分析了不同土壤类型养分与水稻基础产量的关系,初步明确了不同土壤类型不施氮空白区每100 kg基础产量稻谷需氮量及土壤氮当季利用率.结果表明,潴育型水稻土类4个土种土壤有机质、全氮、碱解氮、速效钾含量及不施氮空白区水稻基础产量明显高于脱潜型水稻土类4个土种,速效磷含量两者较为接近;同一土种不同农田土壤中全氮、有机质与碱解氮的含量相对稳定,空间变异相对较小;8个土种土壤有机质含量与水稻基础产量均呈极显著相关;8个土种土壤有机质含量均对不施氮空白区水稻基础产量起关键作用,极显著大于全氮、碱解氮、速效磷、速效钾所起的作用.根据试验结果建立了不同土种不施氮空白区水稻基础产量模型,模拟值与实测值吻合度较高;脱潜型水稻土4个土种不施氮空白区每100 kg稻谷平均需氮量为1.78 kg(1.75～1.81 kg),潴育型水稻土4个土种则为2.09 kg(2.04～2.14 kg);脱潜型水稻土类4个土种土壤氮当季利用率平均为36.4%(35.0%～37.2%),潴育型水稻土类4个土种土壤氮当季利用率平均为41.6%(38.9%～43.3%).     

不同免耕模式对水稻产量及土壤理化性状的影响

为了研究不同免耕栽培模式对水稻产量及土壤理化性状有何不同影响,采用田间定位试验,以常规插秧为对照,研究免耕直播和免耕抛秧对水稻产量的影响及土壤理化性质变化。结果表明:此试验条件下,免耕直播前期分蘖速度较快,株高、结实率及产量都较高,穗粒数和千粒重则与常规插秧相当,而免耕抛秧有效穗较多,但穗粒数、结实率、千粒重及产量均较低。在土壤理化性状方面,与常规插秧比,免耕栽培稻田表层(0～5cm)土壤有机质增加,腐殖质品质改善,>0.25mm水稳性大团聚体、全量氮、速效磷和速效钾养分含量都有提高。两种免耕栽培模式中,免耕直播的腐殖质品质、>0.25mm大粒团聚体含量及速效磷高于免耕抛秧,而土壤有机质总量和速效钾则低于免耕抛秧。免耕栽培模式有利于稻田表层土壤肥力的改善;此试验条件下,免耕直播更有利于提高水稻产量。     

不同耕作方式下黑土团聚体养分变化

为研究不同耕作方式对不同粒级土壤肥力的影响,设置免耕秸秆覆盖、深松秸秆还田、露天免耕、深松秸秆点烧和传统耕作5个处理,测定不同粒级上养分变化。结果表明:保护性耕作在各个粒径上都提高了有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷和速效钾含量。全磷和碱解氮含量在2.00mm团聚体上增加幅度较大,速效钾含量在0.25mm团聚体上增加幅度较大。随土壤团聚体的减小,保护性耕作各粒级团聚体有机质、全氮、全磷、碱解氮和速效磷有增大的趋势,但幅度各不相同。速效钾变化无明显规律。     

稻蟹共生系统水稻栽培模式对水稻和河蟹的影响

【目的】稻蟹共生生态系统是一种新型稻田种养模式,对推动水稻种植变革和加快现代农业发展具有重要意义。目前关于稻蟹生态种养模式的研究主要集中于河蟹放养密度、水稻生长情况及产量、水体生态环境和浮游生物等研究,而关于水稻栽插密度方面的研究尚未见报道。本试验旨在研究不同水稻栽培模式对水稻茎蘖情况、植株生物产量、茎秆构成、产量构成及综合经济效益的影响,探索通过优化水稻栽插密度以达到水稻性状指标的最佳及产量效益的最大化,进一步完善稻蟹共作模式的技术和理论体系研究。【方法】试验共设置养蟹田单穴单株水稻（T1）、单穴双株水稻(T2)、单穴四株水稻(T3)和不养蟹田单穴双株水稻（CK）4个处理,每个处理3个重复,每处理单元格面积为50 m2,其中养蟹田每试验小格放养规格为12 000 只/kg的幼蟹（Ⅲ期仔蟹）900 只,生长周期共137 d。于水稻的4 个生长时期（返青期、拔节期、孕穗期和成熟期）,每试验小区随机选取3 个采样点,每点连续选择10穴水稻,分别测定记录水稻茎蘖情况、生物产量、植株性状指标及水稻产量。【结果】与不养蟹稻田相比,相同水稻栽培密度下养蟹稻田可以增加约0.17个有效蘖/穴,提高水稻植株生物产量3.3%,对水稻茎秆构成影响不显著,但对水稻的结实率和穗粒数影响较显著,同时可以增加约11.5%的水稻产量;养蟹稻田内各试验处理间水稻分蘖数受每穴栽插株数影响显著,单穴四株有效穗数最高且显著单穴双株和单穴单株,水稻生物产量以单穴四株最高,水稻茎秆性状则随水稻栽插密度增加呈现逐渐弱化趋势;单穴单株水稻的穗粒数、结实率、千粒重较其他处理则分别提高6-26个、1.2%-3.6%、1.5%-3.3%,其他性状指标则要低于平均水平。【结论】基于水稻生长性状指标及经济效益分析,养蟹田单穴单株水稻植株性状要优于其他处理,水稻产量则以养蟹田单穴四株水稻产量最高;基于幼蟹产量及效益考虑,单穴单株幼蟹产量要明显高于其他两个处理,单穴单株水稻性状优势明显且综合经济效益达到最高。     

不同施肥措施对黄泥田土壤养分及水稻产量的影响

为农业有机废弃物的合理科学利用提供参考,在湖北省孝昌县单季稻区利用田间试验研究6种施肥措施对黄泥田土壤肥力及水稻产量的影响。结果表明:不同施肥措施对黄泥田土壤有效磷与速效钾含量的影响显著,对有机质、全氮及碱解氮含量的影响不明显。在6种施肥措施中,以化肥+畜禽粪肥配施黄泥田土壤的有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量最高,分别为23.06 g/kg、1.34 g/kg、111.66mg/kg、30.77mg/kg和148.33mg/kg,且有效磷和速效钾含量显著高于其他施肥措施(P0.05);稻谷和稻草产量也最高,分别为9 638.38kg/hm~2和11 118.39kg/hm~2,也显著高于其他施肥措施(P0.05);水稻的综合农艺性状好。因此,在黄泥田水稻生产过程中,采用化肥和畜禽粪肥配施可有效培肥其土壤,提高水稻产量。     

不同施肥处理红壤性水稻土团聚体有机碳矿化特征

【目的】在已有团聚体碳氮分布研究的基础上,进一步研究不同施肥处理红壤性水稻土团聚体有机碳矿化特征,并分析有机碳矿化的影响因素,为揭示施肥对土壤肥力的影响及土壤有机碳矿化作用机制提供理论依据。【方法】以长期定位施肥红壤性水稻土为研究对象,包括9个处理:不施肥(CK)、有机质循环(C)、氮肥(N)、氮肥+有机质循环(NC)、氮磷肥(NP)、氮磷钾肥(NPK)、氮磷钾肥+有机质循环(NPKC)、氮钾肥(NK)和氮磷钾肥+1/2秸秆回田(NPKS)。运用湿筛法得到2 mm、1—2 mm、0.25—1 mm、0.053—0.25 mm和0.053 mm 5个粒级团聚体,观测团聚体和全土有机碳矿化动态变化,测定团聚体中微生物生物量碳含量和转化酶活性。【结果】全土和1 mm团聚体有机碳矿化速率在培养前期快速下降,之后逐渐降低至稳定状态,而1 mm粒级尤其是0.053—0.25 mm团聚体,有机碳矿化速率在培养前期降低幅度减小并更早达到稳定状态。有机碳累积矿化量在2 mm和1—2 mm团聚体中最高,在0.053—0.25 mm团聚体中最低。与对照相比,施磷肥处理(NP和NPK)各粒级团聚体有机碳累积矿化量平均提高17.0%—62.1%,施有机肥处理(C、NC和NPKC)则平均提高25.0%—80.5%。2 mm和0.25—1 mm团聚体对全土有机碳矿化的贡献最大,分别为21.0%—42.5%和20.6%—32.7%。0.25 mm大团聚体微生物生物量碳含量和转化酶活性均高于0.25 mm微团聚体。施磷肥处理各粒级团聚体微生物生物量碳含量较对照平均高73.4%—92.0%,施有机肥处理平均高60.8%—99.6%。磷肥和有机肥的施用显著提高0.25 mm大团聚体转化酶活性,其中NC处理大团聚体转化酶活性最高,较对照提高46.0%—135.0%。团聚体有机碳累积矿化量与有机碳、全氮、微生物生物量碳含量及转化酶活性均呈极显著正相关,但与有机碳的相关性最大。【结论】大团聚体在土壤有机碳矿化中发挥主导作用;有机碳含量是影响团聚体有机碳矿化的最主要因素;磷肥和有机肥的施用促进了土壤团聚体有机碳的矿化,是提高红壤性水稻土供肥能力的有效措施。     

黑土旱地改稻田土壤水稳性团聚体有机碳和全氮的变化特征

【目的】分析东北黑土旱地改稻田后土壤团聚体组成及其稳定性、各粒级团聚体有机碳、全氮含量及其 ¹³C、 ¹⁵N自然丰度值的动态变化,探讨旱地改稻田后土壤团聚体有机碳、全氮的赋存能力及稳定性,揭示旱地改稻田后土壤团聚体及其有机碳、全氮的演变规律。【方法】选择东北典型黑土旱地土壤（种植大豆年限大于60年,作为对照）和改种不同年限的稻田土壤（3、5、10、17、20和25年,改稻田前种植作物均为大豆）,利用土壤团聚体湿筛分离技术和稳定同位素分析技术,研究旱地改稻田后土壤团聚体有机碳、全氮的动态变化特征。【结果】在0—60 cm土层,与对照土壤相比,改种水稻各年限土壤中2—0.25 mm团聚体组成有所减少,0.25—0.053 mm和<0.053 mm团聚体组成有所增加,>2 mm团聚体组成的变化无明显规律,但旱地改稻田不同年限均以2—0.053 mm团聚体为主;团聚体平均重量直径（MWD）与>2 mm团聚体组成之间呈显著线性正相关关系（P<0.01）,与0.25—0.053 mm、<0.053 mm团聚体组成之间均呈显著线性负相关关系（P<0.01或P<0.05）;水稳性团聚体组成变化受水稻种植年限和土层深度的显著影响,而MWD的变化则受土层深度的显著影响。与对照土壤相比,在0—40 cm土层,2—0.25 mm、0.25—0.053 mm团聚体有机碳和全氮含量在改种水稻3年时均有所下降,在改种水稻3—25年间均随水稻种植年限延长大体上呈增加趋势。总体上,2—0.25 mm、0.25—0.053 mm团聚体是赋存有机碳和全氮的主要粒级;在0—60 cm土层,>2 mm团聚体有机碳、全氮含量与其团聚体组成之间呈显著正相关关系（P<0.01或P<0.05）,在0—20 cm土层,2—0.25 mm团聚体有机碳、全氮含量与其团聚体组成之间也呈显著正相关关系（P<0.01或P<0.05）;<2 mm团聚体有机碳和全氮含量的变化受水稻种植年限影响显著,而>0.25 mm团聚体有机碳和全氮含量的变化则受土层深度影响显著。与对照土壤相比,各粒级团聚体中δ ¹³C在改种水稻3年时均明显增加,在改种水稻5年时均明显下降,在改种水稻5—25年间变化不明显,各粒级团聚体中δ ¹⁵N在改种水稻25年间均略有下降。总体上,在改稻田3—25年间,团聚体中δ ¹³C、δ ¹⁵N的变化受水稻种植年限和土层深度的显著影响,其数值均随粒级的减少而增加,相同年限各粒级团聚体δ ¹³C随着土层的加深而增大,δ ¹⁵N无明显变化规律。【结论】东北典型黑土旱地改稻田25年间,土壤中非水稳性大团聚体遭受破坏形成了粒径较小的团聚体,2—0.053 mm水稳性团聚体是有机碳、全氮固存的主要载体,较小粒级团聚体赋存的有机碳较为稳定,其稳定性随水稻种植年限延长、土层加深而增强。     

长期施用化肥和稻草对红壤水稻土肥力和生产力持续性的影响

 【目的】研究长期施用氮（N）、磷（P）、钾（K）化肥和稻草（RS）对中国亚热带地区红壤水稻土肥力变化的趋势和水稻生产力可持续性的影响。【方法】利用1981年建立在湖南省望城县黄金乡第四纪红土红壤发育的水稻土（分类为普通简育水耕人为土）上的定位试验田,对氮、磷和钾化肥及其与稻草长期配合施用的5个处理的土壤肥力和生产力可持续性进行了评价。【结果】氮、磷和钾化肥与稻草长期配合施用能维持和提高红壤水稻土的生产力和土壤肥力;水稻获得了持续高产,土壤有机质、全氮、全磷、可矿化氮量均增加,速效磷和速效氮比试前土壤增加。长期施用氮、磷肥而不施钾肥的NP处理水稻产量、土壤氮、钾逐年降低,稻田系统生产力的可持续性和土壤肥力难以维持。稻草还田对水稻具有显著的增产作用,27年54季的稻草还田配合化肥处理的平均水稻产量比仅施化肥的NP和NPK处理分别增产12.2%和6.7%,稻草的增产作用还随着稻草还田时间的延长而逐年提高。【结论】稻草还田携入的钾与化学钾肥具有相同的营养功能,稻草可替代部分化学钾肥。     

太湖地区稻田全生物降解地膜应用研究

为解析全生物降解地膜在太湖地区稻田中应用效果,本研究通过设置常规种植（CK）、全生物降解地膜PLA和PBAT三个处理,系统测定了水稻分蘖数、株高、产量及产量构成、杂草率和土壤养分指标,同时比较了不同处理的实际成本。结果表明,全生物降解地膜处理提高了水稻无效分蘖,导致水稻穗数增加,结实率降低,实产显著降低,PLA和PBAT处理水稻实产较CK处理平均降低0.12%和1.6%。全生物降解膜处理显著抑制了稻田杂草,PLA和PBAT平均杂草抑制率达87.13%和89.18%。全生物降解膜处理条件下,土壤有机质、全氮、全磷和有效磷含量有降低趋势。全生物降解膜处理成本显著高于对照,其中PLA和PBAT处理每公顷成本分别为9900元和10500元,而CK处理仅为4800元。总体而言,全生物降解地膜在太湖地区常规水稻生产中并不适用,但考虑到其优秀的除草效果与环境友好特征,建议未来在有机稻种植过程中进行适当应用。     

不同免耕栽培模式对稻田土壤肥力的影响

通过田间试验方法,以常规插秧为对照,研究免耕直播和免耕抛秧两种免耕栽培模式对土壤肥力的影响。结果表明:与常规插秧相比,免耕栽培能使稻田土壤腐殖质累积,改善腐殖质品质;>0.25mm团聚体含量增加,全氮、全磷和速效氮、速效磷养分含量都有所提高,稻田土壤肥力性状都有所改善。两种免耕栽培模式中,免耕直播在土壤腐殖质总量累积上不如免耕抛秧,但在腐殖质品质、>0.25mm大粒团聚体含量及全氮和速效氮、速效磷等养分含量上则优于免耕抛秧。     

长期施肥对红壤水稻土水稳性团聚体有机碳、氮分布与储量的影响

 【目的】研究长期施用化肥以及化肥与稻草配合施用对红壤水稻土水稳性团聚体有机碳、氮分布与储量的影响。【方法】试验土壤采自湖南省望城无机有机肥长期定位试验田小区,各施肥处理为：CK（不施肥）、NP（施氮磷肥）、NPK（施氮磷钾肥）、NP+RS（施氮磷肥和稻草）和NPK+RS（施氮磷钾肥和稻草）。【结果】氮磷钾长期平衡施用和化肥与稻草长期配合施用有利于2～5 mm和0.5～2 mm水稳性团聚体含量增加。与CK处理相比,化肥与稻草长期配合施用处理能提高2～5 mm和0.5～2 mm水稳性团聚体内的有机碳含量和全氮、可矿化氮含量,同时也显著提高了二者在较大粒径（2～5 mm,0.5～2 mm）水稳性团聚体内有机碳、全氮和可矿化氮储量。与CK处理相比,NPK长期平衡施用的处理,也能提高大粒径水稳性团聚体（2～5 mm,0.5～2 mm）内的有机碳、全氮、可矿化氮的含量和储量,但提高的幅度小于化肥与稻草长期配合施用的处理。【结论】水稳性大团聚体对土壤有机碳、氮具有强富集和物理保护作用;化肥和稻草长期配合施用能显著提高大团聚体内有机碳、氮的含量和储量,是改善土壤团粒结构,提升红壤水稻土肥力的有效措施。2～5 mm和0.5～2 mm粒径团聚体是红壤水稻土有机碳、全氮和可矿化氮的主要载体。