农田施用水葫芦对水稻钾素吸收利用的影响

以粳稻品种‘运2645’为供试材料,设计农田施用水葫芦（将晒干水葫芦按4500 kg/hm2农田施用）、不施用水葫芦处理和施N量为120 kg/hm2（LN）、240 kg/hm2（NN）处理,研究其对水稻不同生育时期K素含量、K素吸收、K素分配和K素利用效率的影响。结果表明：（1）农田施用水葫芦使水稻不同生育时期植株含K率显著提高,增加幅度从够苗期逐渐下降,到抽穗后又逐渐增加;使各生育时期吸K量显著提高;（2）农田施用水葫芦对水稻不同生育时期K素在茎鞘、叶片中分配比例多无显著影响,使成熟期K素在穗中分配比例显著降低;（3）农田施用水葫芦使水稻不同生育时期K素干物质生产效率均显著或极显著降低,使K素籽粒效率和K素收获指数均显著降低;（4）增施N肥,使水稻不同生育时期的植株K素含量和吸K量均得到极显著的增加,使K素干物质生产效率和K素籽粒生产效率均显著或极显著下降;（5）水葫芦 × N对稻株K素吸收利用多无显著互作效应。农田施用水葫芦使水稻植株含K率、K素吸收量显著提高,使K素干物质生产效率和K素籽粒生产效率显著降低。     

灌浆结实期不同时段温度对水稻结实与稻米品质的影响

利用人工气候箱在水稻灌浆结实期不同时段进行温度试验,研究温度对水稻结实与稻米品质的影响。结果表明,灌浆结实期40℃高温处理后籽粒结实率显著降低,粒重下降,外观品质和食味品质变差。不同水稻品种对灌浆结实期温度的响应表现不一致。在试验条件下,华粳1号开花受精的敏感温度为35℃,而特优559开花、灌浆结实的最适温度为30℃,该温度处理结实率、粒重较高,外观品质以及食味品质较优。此外,灌浆结实期不同时段的高温对水稻结实与稻米品质的影响也存在显著差异：结实率对高温最敏感的时期是开花后1~5 d,粒重对高温最敏感的时期是开花后11~20 d;而温度对稻米品质影响最大的时期主要在花后16~20 d,25 d后温度处理影响较小。因此,灌浆前期适宜的温度条件对水稻优质栽培意义重大。     

稻麦轮作条件下机插水稻CH4和N2O的排放特征及温室效应

于2008年采用静态暗箱-气相色谱法对人工手插和机插2种水稻种植方式下CH4和N2O排放进行田间观测,研究稻麦轮作条件下机插水稻CH4和N2O的排放特征及其温室效应.结果表明,水稻生长季CH4排放通量人工手插水稻和机插水稻均呈先升高后降低的变化趋势,N2O仅在水稻搁田期间有明显排放,机插和人工手插水稻CH4平均排放通量分别为4.68、4.39 mg·m-2·h-1,N2O平均排放通量为92.80、111.33 μg·m-2·h-1.与人工手插水稻相比,机插水稻增加CH4排放总量14%,减少N2O排放总量11%,使稻季排放CH和N2O所产生的全球增温潜势(GWP)和"单位产量的GWP"分别提高8%和10%.在稻麦轮作条件下采用机插水稻种植方式,水稻生长期间排放的CH4和N2O所形成的温室效应有提高的趋势.     

轻型栽培稻田杂草发生及其危害性研究

１９９５￣１９９７年通过对４种轻型栽培方式（麦田套稻,水直播,早育抛栽,盘育抛栽）和水育秧人工移栽稻田杂草种群调查及杂草发生与危害差异性试验,结果表明：５种种植方式对稻田主要杂草发生频度的影响不明显,但是对稻田主要杂草优势度及杂草发生量有明显差异。麦田套稻,水直播、旱抛栽、塑盘抛栽、水育秧人工移栽稻田杂草危害分别使水稻产量下降７０．６％、６３．５％,４９．５％,１６．２％。     

免耕条件下控释肥对麦季氧化亚氮排放的影响

为明确免耕条件下控释肥对麦季氧化亚氮减排的效果,本试验以长江下游典型稻麦轮作农田为对象,采用静态箱-气相色谱法研究了免耕条件下控释肥料(Osomcote和Nutricote)和普通肥料(碳酸氢铵、尿素和复合肥)处理对麦季氧化亚氮排放和冬小麦(Triticum aestivum L.)产量的影响。结果显示:不同肥料处理在施用基肥后均出现1个氧化亚氮排放高峰,小麦播种至越冬始期的氧化亚氮累积排放量占全生育期总排放量的50%~73%。不同处理麦季氧化亚氮总排放量和小麦产量均表现为尿素处理复合肥处理碳酸氢铵处理Osomcote控释肥处理Nutricote控释肥处理无氮对照,氧化亚氮总排放量依次是2.55 kg/hm2、2.39 kg/hm2、1.99 kg/hm2、1.70kg/hm2、1.37 kg/hm2和0.97 kg/hm2,小麦产量分别为6.23 t/hm2、6.13 t/hm2、5.84 t/hm2、5.02 t/hm2、4.79 t/hm2和3.21 t/hm2。与普通肥料处理相比,控释肥处理氧化亚氮排放减少15%~46%,小麦减产14%~23%。表明,免耕条件下控释肥的施用在减排麦季氧化亚氮的同时显著降低了小麦产量。     

养猪舍不同发酵床垫料碳素流向及二氧化碳与甲烷排放初探

为了探明发酵床养猪过程碳素流向及二氧化碳与甲烷排放特征,分别选取3种不同原料的发酵床:稻壳+锯木屑(FD)、稻壳+菌糠(FJ)、稻壳+酒糟(FW)作为研究对象,通过垫料采集和静态箱法收集气体,对一个养殖周期内的碳素变化和二氧化碳、甲烷排放量进行测定。结果表明,一个养殖周期结束后,3种发酵床二氧化碳与甲烷的排放总量占碳素总损失的比例分别为41.21%(FJ)、54.12%(FD)、48.27%(FW),是碳素转化的主要形式。3种垫料的二氧化碳排放特点呈现一定的相似性,均在养殖前期与后期各出现1个排放高峰期,后期排放量大于前期;其二氧化碳排放总量具有显著性差异,FD在整个养殖周期内二氧化碳排放量最大,其次是FJ。FJ与FW的甲烷排放特点与二氧化碳相似,均在养殖前期与后期出现两个排放高峰期且排放量大小相近,而FD的甲烷排放集中在前期,后期仅有微弱回升;3种发酵床的甲烷排放总量同样具有显著性差异,一个饲养周期内FW的甲烷排放总量最大,其次是FJ。通过相关性分析发现,3种发酵床二氧化碳与甲烷的排放呈负相关关系,初步表明发酵床存在甲烷氧化成二氧化碳的生物途径。     

典型粪污处理模式下规模养猪场农牧结合规模配置研究Ⅱ. 粪污直接厌氧发酵处理模式

粪污直接厌氧发酵模式是当前我国畜禽粪污处理的另一种主要模式。研究粪污直接厌氧发酵模式下规模养猪场农牧结合适宜规模配置对于减少畜禽粪便污染、促进畜牧业可持续发展具有重要意义。本研究以存栏万头猪场为例,采用分步逐级计算的方法估算典型粪便处理模式——粪污直接厌氧发酵模式下,规模养猪场废弃物完全消纳的不同种植模式农田匹配面积,并研究了基于作物养分需求的不同种植模式农田畜禽粪便承载量,以期为畜牧业废弃物减排、农牧结合生态模式建立提供理论依据。结果表明:粪污直接厌氧发酵处理模式,以沼渣和沼液全部在农田安全消纳为目标,万头猪场需要配置的最少农田面积分别为粮油作物地272.5~285.4 hm2,或茄果类蔬菜地149.4~188.2 hm2,或果树苗木地599.4~1 248.8 hm2;该模式下粮油作物地、茄果类蔬菜地、果树苗木地每公顷分别可承载35~37头、53~67头、8~17头存栏猪排放粪便的发酵沼渣和沼液。规模养猪场应根据猪养殖数量及其周边农田面积,选择适宜的粪污处理模式及种植作物类型,因地制宜,合理调控。为了确保作物养分需求,所有作物种植模式沼液施用后还需要补充一定量的化肥。本文中9种模式均需补充钾肥,其中,辣椒-黄瓜模式钾肥补充量最高,占其需求量的48.0%;黄瓜-蕃茄模式其次,占其需求量的34.4%;粮油作物、梨和茶叶还需同时补充氮肥,补充量为51.2~193.7 kg·hm-2;茄果类蔬菜、葡萄和桃则需要补充13.8~108.8 kg·hm-2的磷肥。     

水稻机械化播栽对稻田甲烷和氧化亚氮排放的影响

为探明高产栽培条件下水稻机械化播栽对稻麦两熟农田稻季甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)排放的影响,以超级稻南粳44为材料,于2011年和2012年在麦秸还田和不还田两种条件下对机械直播、机械栽插、常规手栽3种水稻播栽方式的稻田CH4和N2O排放量和水稻产量进行了比较研究。结果表明,稻季CH4和N2O排放主要集中在水稻生育前中期,移栽至有效分蘖临界叶龄期CH4累积排放量占稻季总排放量的76.49%~91.13%,有效分蘖临界叶龄期至拔节N2O累积排放量占稻季总排放量的33.56%~49.41%。麦秸还田显著提高稻季CH4总排放量(P0.05)、降低N2O总排放量(P0.05),机械栽插的稻季CH4总排放量较常规手栽略减3.25%~9.50%(P0.05),机械直播显著低于机械栽插和常规手栽(P0.05):2011年,麦秸不还田条件下机械直播较机械栽插和常规手栽稻季CH4分别减排15.69%和18.43%,麦秸还田条件下分别减排14.54%和22.66%;2012年,麦秸不还田条件下机械直播较机械栽插和常规手栽稻季CH4分别减排26.63%和32.12%,麦秸还田条件下分别减排30.51%和36.75%。机械直播较常规手栽显著增加稻季N2O总排放量0.16~0.97 kg/hm2(P0.05),机械栽插和常规手栽的差异不大(P0.05)。机械直播的产量水平显著低于常规手栽(P0.05),减产8.43%~10.79%,机械栽插较常规手栽产量降低1.27%~3.49%(P0.05)。稻季的全球增温潜势主要由排放CH4产生,麦秸还田显著提高全球增温潜势(P0.05),机械直播的全球增温潜势显著小于机械栽插和常规手栽(P0.05)。麦秸还田条件下,2011年和2012年机械直播的"单位产量的全球增温潜势"较常规手栽分别减少12.02%和28.71%(P0.05)。上述研究表明,在长江下游稻麦两熟区采用机械直播有利于减少稻季CH4排放,麦秸还田条件下机械直播替代常规手栽能减少稻田排放CH4和N2O产生的综合温室效应。     

现阶段作物生产的生态与经济效益评估 ——以江苏省为例

通过成本、效益比较和土壤养分投入产出分析,对江苏省现阶段的作物生产状况进行了生态与经济效益评估。结果表明:在农业劳动力多而耕地少的地区,棉花与玉米、小麦、油菜接作均可获得较高经济效益;在劳动力紧缺、规模化生产的地区,种植水稻 玉米、水稻 小麦、水稻 油菜为宜,不仅省工,且可获得较高的经济效益和产品能,水稻 玉米种植模式还能获得较高的秸秆能。在当前条件下,5种作物的N肥投入均大于产出,P肥产投接近平衡,而K肥投入远远小于产出。为兼顾经济效益和生态效益,维持土壤肥力平衡,水稻施N量应减少165～225 kg/hm2,小麦应减少75～105 kg/hm2,玉米应减少90～165 kg/hm2,棉花应减少120 kg/hm2,油菜应减少60～90 kg/hm2。棉花施K量应增加120 kg/hm2,而其余作物可通过秸秆还田来补充土壤K,维持K的产投平衡。     

不同品质类型小麦籽粒淀粉与加工品质的关系

以江苏省具有代表性的三个不同品质类型小麦品种为材料，分析了籽粒淀粉和加工品质的关系，以明确淀粉对小麦加工品质的作用以及优质小麦的具体淀粉指标。结果表明，淀粉含量与降落值、湿面筋含量、沉淀值、面团形成时间、稳定时间等加工品质指标呈显著负相关，而蛋白质含量与上述指标呈极显著正相关，说明中、强筋小麦不宜追求过高的淀粉含量，而弱筋小麦则应提高淀粉含量。在淀粉粘度特性7个参数中，以峰值粘度和糊化温度变异度最大。总淀粉和直链淀粉含量与蛋白质含量、湿面筋含量、面团稳定时间均呈显著的线性负相关关系。以优质专用小麦符合国标（GB／T17892—1999、17893—1999）蛋白质含量、湿面筋含量、面团稳定时间为条件的淀粉指标被初步提出：一等强筋小麦籽粒总淀粉含量应≤68．8％，直链淀粉含量应≤13．5％；二等优质强筋小麦籽粒总淀粉含量应≤71．1％，直链淀粉含量应≤14．5％；优质弱筋小麦籽粒总淀粉含量应≥78．5％，直链淀粉含量应≥17．3％。