模拟降雨条件下太湖地区稻田氮素径流流失特征

为了解太湖水网地区稻田氮素径流流失特征,在不同施肥处理试验小区的不同时期,进行人工模拟降雨试验.结果表明,降雨后稻田总氮(TN)流失量随着施氮量的增加而增加,施氮初期是氮素流失高峰期.第一次施氮后5 d(降雨前有田面水),0、225、300和375 kg/hm~2 4种施氮水平的稻田TN流失量依次递增,依次相差均在0.15kg/hm~2以上;第二次施氮后15d(降雨前无田面水),施氮量对TN流失量影响不大,各施氮水平的稻田TN流失量依次相差均在0.05 kg/hm~2以下.氮素流失形态以硝态氮和铵态氮为主,在第一次施氮后3d的稻田径流TN中,铵态氮和硝态氮所占比例近50%.此外,在一次降水过程中,无论降雨前有无田面水,产生径流的初期都是氮素流失的高峰期.     

稻田田面水氮素浓度变化特征及快速检测方法研究——以长江中游单季稻田为例

为揭示田面水的氮素浓度动态特征并探讨其快速检测方法,于2018年水稻生育期对稻田田面水的氮素浓度、常规水质参数进行原位监测。结果表明,水稻生育期内,人工栽秧稻田田面水的TN和NH4+-N浓度在施基肥后1周分别迅速降至4.03 mg/L和3.02 mg/L,至下次施肥前变化趋于平稳,TN和NH4+-N在追肥后2 d到达峰值,1周左右趋于平稳,机插秧稻田田面水的氮素动态特征与人工栽秧基本一致。基肥期田面水的TN和NH4+-N从峰值随时间的衰减趋势近似符合指数衰减规律,人工栽秧和机插秧稻田田面水的TN浓度在基肥期峰值出现后2周内衰减幅度分别为62%和72%,NH4+-N的衰减幅度分别为80%和83%。以DO、EC、pH、ORP为自变量,TN为因变量,得到了多元线性回归模型,为服务于稻田田面水氮素流失风险的监测和管理,按照GB 18918—2002中TN的限值15 mg/L（一级A标准）和GB 3838—2002中TN的限值2 mg/L（Ⅴ类）对TN的排放进行分级,得到模型预测的准确率为80%,基本满足水环境管理的需求。     

保护性耕作与平衡施肥对巢湖流域稻田氮素径流损失及水稻产量的影响研究

采用田间小区试验,连续2年研究了巢湖流域保护性耕作与平衡施肥对稻田氮素径流流失特征和水稻产量的影响.结果表明,巢湖流域水稻田在传统耕作条件下径流液中TN的浓度范同是0.73～15.33 mg·L-1,DN是氮素径流流失的主要形态,约占TN的74%～92%,NH+4-N和NO-3-N所占比例差异比较大,主要与径流-施肥时间间隔以及作物的不同生育期有关.氮素径流损失量年际差异比较大,2008年和2009年分别是2.91 kg·hm-2和6.23 kg.hm-2,分别占施氮量的1.62%和3.46%.由于降雨事件的偶然性,平衡施肥对氮素径流损失量的影响具有很大不确定性,径流流失风险仍难以控制;保护性耕作能有效地降低氮素径流流失负荷,使得氮素流失潜能大大减小.与T(传统耕作)处理相比,TS(传统耕作+秸秆还田)处理、BF(平衡施肥)处理和NTS+BF(少免耕+秸秆还田+平衡施肥)处理水稻产量平均增产幅度分别为9.97%、13.60%和23.18%,产量差异达到显著水平.因此,保护性耕作可以作为源头控制稻田氮素流失的较好措施之一加以推广.     

紫云英配施化肥减少稻田氮素径流损失

为了解豆科绿肥紫云英配施化肥降低稻田氮素径流损失的效果,采用田间定位试验,设置不施氮肥N-P-K:0-80-120kg/hm2(Control),常规施肥N-P-K:200-80-120kg/hm2(urea),紫云英配施化肥N-P-K:140-80～120+紫云英22500kg/hm2(urea+CM)3种施肥处理,测定稻田中总氮(TN)、铵态氮(NH4+-N)及硝态氮(NO3--N)的径流损失量.结果表明,与Control处理相比,施肥显著增加了稻田氮素径流损失量,urea和urea+CM处理的总氮损失总量分别达到Control处理的6.53倍、4.73倍.与urea处理相比,urea+CM处理下硝态氮的径流损失量无明显差异,而铵态氮径流损失量和总氮径流损失量则显著降低,分别减少4.00kg/hm2、5.40kg/hm2,降幅分别达到51.0％、27.6％.因此,紫云英配施化肥能有效地减少稻田氮素的径流损失,降低研究区域的环境风险.     

增效复合肥减氮施用对稻田水氮素流失的影响

通过田间试验研究氨基酸、腐植酸和海藻酸增效复合肥减氮施用对稻田水氮素动态特征和损失的影响,旨在为增效复合肥环境效应评价提供依据。试验设7个处理:不施肥(CK)、不施氮(PK)、常规施肥(CF)、常规施肥减氮20%(CR)、腐植酸复合肥减氮20%(HR)、氨基酸复合肥减氮20%(AR)、海藻酸复合肥减氮20%(SR)。采集水稻生长期不同时间的田面水、径流水和田间渗漏水,分析了不同形态氮素浓度的动态特征和氮素损失。结果表明:增效复合肥减氮处理(AR、HR和SR)明显降低了田面水TN和NH_4~+-N浓度峰值,峰值分别维持在37.1～49.7 mg·L~(-1)和26.0～28.8 mg·L~(-1),以SR处理田面水TN和NH_4~+-N浓度峰值最低,较CR处理分别降低了38.4%和14.3%,其他减肥处理之间未见显著差异;施肥一周后,田面水TN与NH_4~+-N浓度逐渐降低至峰值的15%后趋于稳定;各施肥处理NO_3~--N浓度变幅较小,峰值未见明显差异。SR处理0～20 cm土层渗漏液TN浓度最低为16.5 mg·L~(-1),较CR、HR和AR处理分别降低了60.8%、50.1%和54.0%,氮素形态以NH_4~+-N为主,随土层深度增加,渗漏液TN和NH_4~+-N递减。施氮肥处理的氮素流失率大小顺序依次为CFCRHRARSR,SR处理氮素径流损失量最低为6.22 kg·hm~(-2),较CR处理降低了58.5%;增效复合肥氮素减施均明显降低氮素渗漏损失,施氮肥处理氮素淋失率大小顺序依次为ARCFCRHRSR,SR处理渗漏损失最低为7.70 kg·hm~(-2),较CR处理氮素淋失率降低了18.1%;稻田水氮素损失总量也以SR处理为最低,达13.9 kg·hm~(-2),较CR处理降低了22.8%。研究表明,增效复合肥减氮施用对稻田田面水、土壤渗漏液不同形态氮素浓度有明显影响,可减少稻田水氮素损失风险,以海藻酸增效复合肥减氮处理效果最佳。     

氮掺杂碳纳米子施用对稻田氮素径流和渗漏损失的影响

为明确氮掺杂碳纳米粒子(N-CNPs)在田间条件下对单季稻田氮素径流和渗漏损失的影响,采用田间小区实验,对不同用量N-CNPs和双氰胺(DCD)配施尿素时稻田径流液和渗漏液中总氮(TN)、铵态氮(NH_4~+-N)和硝态氮(NO-3-N)的动态和损失总量进行研究。结果表明:与单独施用尿素(Urea)处理相比,N-CNPs配施尿素能降低稻田径流NH_4~+-N浓度和渗漏液中NO-3-N浓度;基肥后第1次自然降雨产流时,15‰N-CNPs处理径流液中NH_4~+-N浓度较Urea处理降低30.33%,基肥后第7 d渗漏液中NO-3-N浓度较Urea处理降低了27.22%。在水稻全生育期内,15‰N-CNPs处理径流总氮损失量为8.15 kg·hm~(-2),占该处理总施氮量的4.08%,较Urea处理减少2.04 kg·hm~(-2),降幅达到20.02%;TN渗漏总量为16.59 kg·hm~(-2),占施氮总量的8.30%,较Urea处理减少8.83 kg·hm~(-2),降幅达到34.73%,其径流和渗漏TN损失量较5%DCD处理分别降低5.67%和15.70%。研究表明,尿素配施N-CNPs能显著减少稻田氮素径流和渗漏损失,达到提高氮肥利用效率、控制农田非点源污染范围和强度的目的。     

生物炭对灌淤土氮素流失及水稻产量的影响

针对宁夏引黄灌区氮素流失严重的现状,通过大田试验研究生物炭施于灌淤土对水稻产量、水稻生育期内氮素运移特征及氮素流失量的影响。在常规施肥条件下设置高量炭(C3N300:9000 kg·hm-2);中量炭(C2N300:6750 kg·hm-2);低量炭(C1N300:4500 kg·hm-2)和不施炭(C0N300:0 kg·hm-2)4个处理。研究结果表明,生物炭和氮肥配合施用,对稻田田面水和渗漏水中氮素动态有一定影响,表现为总氮(TN)和硝态氮(NO-3-N)浓度随生物炭用量增加而降低,铵态氮(NH+4-N)浓度升高;在对各层土壤氮素动态的影响上,表现为20 cm处渗漏水中氮素浓度受生物炭用量影响明显,但100 cm处氮素浓度受影响较小。对水稻生育期内氮素径流损失的影响表现为随生物炭施用量增加,田面水TN和NO-3-N径流流失风险下降,但NH+4-N径流流失风险增加;本研究条件下添加生物炭对NO-3-N和NH+4-N淋失没有表现出影响,TN淋失表现为随生物炭用量增加而降低,其中TN淋失量最小的是C3N300处理,整个生育期内淋失量为26.28 kg·hm-2,与常规施肥处理C0N300相比,减少9.45%。另外,添加生物炭增加水稻穗粒数和穗数,使水稻理论产量显著增加15.3%~44.9%,其中C3N300产量显著高于其他处理(P0.05)。生物炭用于灌淤土对水稻产量有促进作用,对降低稻田氮素淋失也表现出积极效果。     

生石灰施用增加了酸性双季稻田氮素氨挥发损失

选择南方典型酸性双季稻田,采用通气法研究了不同生石灰用量对稻田氨挥发通量、田面水NH_4~+-N浓度和pH值的影响。结果表明:撒施生石灰显著影响稻田田面水NH_4~+-N浓度和pH值,生石灰用量与田面水NH_4~+-N浓度和田面水pH值之间均存在极显著正相关关系;撒施生石灰,显著增加稻田氮素氨挥发损失,早、晚稻季氨挥发损失量较不施生石灰处理分别增加2.20~22.91和3.08~52.44 kg/hm~2,增幅分别达19.28%~200.79%和6.96%~118.48%;当早、晚稻季分别施纯氮150和180 kg/hm~2时,撒施生石灰450~3 750 kg/hm~2,氨挥发损失量分别达13.61~34.32和47.34~96.70 kg/hm2,氮素损失率分别达7.44%~18.78%和21.66%~44.24%;当早、晚稻季生石灰用量分别超过900和1 800 kg/hm2时,稻田氨挥发显著增加。     

太湖地区直播稻田氮素的渗漏损失研究

[目的]研究直播稻田氮素的渗漏损失特点。[方法]在丹阳市典型的直播水稻田进行田间试验研究。[结果]整个稻季,土壤渗漏液中NO3^--N的浓度在0.07-14.77 mg/L变化,是氮素渗漏流失的主要形态,渗漏液中NH4^＋-N的含量普遍较低,基本低于1.0 mg/L,最高浓度2.41 mg/L,100 cm深处仍有一定浓度的NH4^＋-N存在。水稻生长前期渗漏液中TN和NO3--N的含量较高。整个稻季TN的流失负荷为11.77-35.63 kg/hm^2。硝态氮的流失负荷为5.85-25.78 kg/hm^2,占总流失量的50.12%-75.53%,占稻季总施氮量的7.96%-9.75%。[结论]稻田氮素的渗漏损失以NO3^--N为主,NO3^--N的浓度变化曲线随着水稻生长呈逐渐下降的趋势;控制氮肥的施用量能减少氮素的渗漏流失量,但是不会按施肥量减少的比例而减少。     

太湖典型地区水稻田面水氮素时空变异特征研究

选择太湖典型地区常熟市新庄镇水稻田为研究对象,研究稻田田面水三氮(总氮、铵态氮、硝态氮)浓度时空变异规律,为制定控制该地区稻田氮排放对周边水体污染的技术措施提供决策依据.试验区面积120 m2,采取网格法布设120点,在施基肥、穗肥后第2,4,6,8 d,施蘖肥后第2,5,7,9 d分别采集田面水测定TN(总氮)、NH4+ - N和NO3- - N的质量浓度,借助地统计学方法研究了该试验区田面水三氮浓度时空变异规律.结果表明:TN、NH4+ - N和NO3- - N浓度在施肥后呈现出不同的变化趋势.在本试验条件下,如果施肥后8 d排水,则蘖肥后排水污染风险最大,其次是基肥,穗肥风险最小.氮素空间分布结果表明,田面水三氮浓度具有中等程度的空间相关性.田面水三氮浓度由东向西呈现逐渐增大趋势,稻田东部田面水的渗漏以及水流方向(自东向西)可能是导致田面水三氮浓度空间变异的主要原因.建议采用生态塘滞留初期排水,再采取生物、生态技术对其净化处理,以降低稻田排水对周边水体的污染风险.     

水稻简化节水高效栽培技术研究初报

[目的]探索水稻简化节水高效栽培模式。[方法]连续3年进行水稻旱直播、节水、省工、栽培及除草技术试验,研究"绿旱一号"高产稳产的旱直播节水栽培技术。[结果]撒播方式最容易被群众接受,播量以52.5~60.0 kg/hm2为宜。"旱育保姆"拌种提高了种子的出苗率和秧苗的抗旱能力。旱直播水稻最佳播种深度为2.5~3.5 cm。水稻播种喷施除草剂后覆盖麦秸草,出苗率提高了15.85%,抑草效果提高了17.8%~71.4%。秧苗5~6叶期及分蘖末期喷施旱除一号+二甲四氯能较好地防除田间杂草。把好出苗、除草及孕穗期浇水关,旱稻可以获得理想产量。[结论]水稻旱直播节水栽培方法简单,工效高,同时还能利用秸秆,应加大宣传推广。     

稻蟹共生系统不同水稻栽培模式土壤理化性状和有效养分的变化规律

试验设置养蟹田单穴单株、单穴双株、单穴四株和不养蟹田单穴双株4个处理,研究了不同水稻栽培模式下稻田土壤容重、团聚体含量、pH、有机质、土壤总氮、碱解氮、速效磷、有效钾和水稻产量的变化规律。结果表明:与不养蟹稻田相比,养蟹稻田可以显著降低土壤容重,增加粒径>0.2 mm团聚体的含量,降低粒径<0.002 mm微团聚体的含量,土壤团聚化程度加强,同时可以调节土壤pH,显著提高土壤中有机质的含量,但对土壤总氮含量影响不显著,在水稻生长后期会显著提高土壤中碱解氮、速效磷、有效钾含量,养蟹稻田内理化性状和土壤养分含量受栽培模式的影响均不显著。养蟹稻田水稻产量高于常规稻田,养蟹稻田内各处理间差异不显著,以单穴四株水稻产量最高。     

不同移栽方式对水稻产量及效益的影响

[目的]就不同移栽方式对水稻产量及其效益的影响进行分析。[方法]以丹粳253、沈农6014为试材,采用乳苗抛栽、抛秧、插秧、大垄双行水和水直播(对照)5种移栽方式,比较研究了不同移栽方式对水稻群体的产量性状及其效益的影响。[结果]不同纬度地区不同栽培方式产量差异极显著。在沈阳地区,不同栽培方式水稻产量排序依次为插秧>抛秧>乳苗>大垄双行>水直播;在丹东地区,不同栽培方式水稻产量排序依次为大垄双行>抛秧>乳苗>插秧>水直播。乳苗抛栽的产量在不同纬度地区差异很大。丹东地区的乳苗抛栽水稻的产量较沈阳的高3 486.45 kg/hm2。乳苗抛栽平均可比插秧栽培节约1 018.5元/hm2,比抛秧栽培节约726.0元/hm2。[结论]不同栽培方式之间产量差异达到了极显著水平,产量与每公顷穗数、每穗颖花数、成粒率、千粒重的正相关达极显著水平。     

基于原球茎培养的白芨育苗技术研究

[目的]研究白芨原球茎增殖液体培养及原球茎直播育苗技术。[方法]通过正交试验筛选MS培养基浓度、马铃薯汁浓度及KT浓度,对原球茎增殖液体培养进行研究;通过单因素试验筛选原球茎直播育苗的播种基质。[结果]白芨原球茎增殖液体培养各因素的优势组合为MS+KT 1.0 mg/L+马铃薯汁120 g/L;白芨原球茎直播有比较优势的基质为腐殖土50%+碎木屑50%+NAA 0.5 mg/L+香蕉汁100 g/L。[结论]白芨原球茎增殖液体培养及原球茎播种育苗的技术路线在生产上具有可行性,该方法简化了培养程序。     

高产晚粳"宣粳9397"优质高效种植规程研究

[目的]实现优质高效标准化生产和促进成果转化目标。[方法]研究双晚移栽或麦茬直播宣粳9397的综合表现和高产策略。[结果]提出应用＂掌握品种特性,加快原种扩繁,优化栽培措施,制定技术规程＂等举措。[结论]优质高效种植规程可提高宣粳9397的产量与质量。     

免耕·翻耕稻田油菜适宜播种量的研究

[目的]探讨甘蓝型杂交油菜稻田免耕和翻耕条件下直播适宜的播种量。[方法]进行不同栽培方式、品种和播种量的裂区设计试验,并计算植株性状与播种量间的相关性。[结果]翻耕直播比免耕直播的产量高,平均增产5.38%,达显著水平。但翻耕直播栽培与免耕直播栽培播种量相当,虽然产量略有增加,但增加的产值不足以弥补翻耕的劳动成本。不同品种播种量间的产量差异不显著。结合已有的研究统计,得出直播油菜的播种量为3.8~4.5 kg/hm2。随着播种量的增加油菜的有效分枝部位增高,株高略有降低,主花序长变短,单株有效分枝数和单株有效角果数减少,千粒重降低。[结论]该研究为进一步完善和充实直播油菜栽培技术提供依据。     

连续稻茬油菜免耕对土壤理化性状影响的研究

[目的]探讨稻茬油菜免耕栽培机理。[方法]对连续多年免耕土壤进行取样,分析稻田油菜免耕土壤的各项理化性状指标,分析其对土壤结构性状的影响。[结果]免耕模式可以明显改善土壤的物理性状,对表层土容重的改善和土壤微团聚体含量的增加有积极的作用,有利增加土壤含水量,土壤总孔隙度呈逐年下降趋势。免耕模式还能够增加土壤有机质含量,有利肥沃土壤及作物生长发育,还能减小pH值却不至于酸化土壤,但是对土壤速效养分的影响却不明显。免耕土壤的速效养分均逐年上升,虽增幅不大但仍大于对照。表土层速效氮平均每年增加2.5 mg/kg,速效磷每年增幅为2.0 mg/kg,速效钾为1.25 mg/kg。[结论]该研究为大面积稻茬油菜免耕技术支撑提供理论依据。     

20% 上格千金对水稻直播田禾本科杂草的防除效果

[目的]明确20％上格千金（氰氟草脂可分散油悬浮剂）防除直播水稻田禾本科杂草的效果和使用剂量,为大面积推广应用提供科学依据。[方法]设6组处理,每组4次重复,采用随机区组设计,进行20％上格千金对水稻直播田稗草、千金子的防效试验。[结果]20％上格千金对稗草和千金子为主的水稻直播田禾本科杂草防除效果良好。当用量为375～525ml／hm^2时,药后25d平均株防效为89．3％～99．0％,45d平均株防效为89．2％-99．0％,平均鲜重防效为89．1％-99．1％,速效性、持效性好。[结论]20％上格千金防除水稻直播田禾本科杂草的经济有效用量为375～525ml／hm^2。     

水分胁迫对水稻生理特性和产量的影响

[目的]为水稻生产确定适宜的节水灌水指标。[方法]通过防雨棚池栽试验,以土壤水势为灌水下限控制指标,研究不同水分胁迫条件下水稻籽粒产量和结实期籽粒含水量、颖花绿叶量及保护酶活性等生理性状指标相对值变化规律。[结果]当土壤水分调控标准低于－30kPa时,在灌浆中期籽粒含水量和颖花绿叶量表现出明显的负效应,SOD、CAT、POD含量相对值显著升高;在适宜土壤水分胁迫下,即土壤水势高于－30kPa,SOD、CAT、POD含量相对值有所升高。[结论]不同水分胁迫程度对籽粒含水量和颖花绿叶量的影响不同。     

稻鸭共作复合系统的生态环境效应研究

[目的]为稻鸭共作的实践应用提供理论依据。[方法]通过小区试验研究,分析稻鸭共作条件下,稻田土壤、水体理化性状、稻鸭共作对稻田常发性及危害严重的病虫草的发生情况以及对稻田天敌蜘蛛的影响和稻田生态系统的价值流动。[结果]结果表明,稻鸭共作较明显地改善了表层土壤的理化性状,与对照处理相比,表层土壤容重降低5.30%,土壤总孔隙度提高2.52%,土壤有机质增加6.41%;水体总氮、氧化还原电位、化学需氧量分别比对照增加了9.31%、27.51%、16.46%。稻鸭共作对稻田有害生物也有较明显的控制效应,对稻飞虱和稻纵卷叶螟的防效分别为65.49%和39.27%,对条纹叶枯病、稻田杂草的防效比常规稻作分别高0.62和22.2个百分点。稻鸭共作经济效益比常规稻作高3492元/hm2。[结论]稻鸭共作有利于水稻的生长发育。