不同钾吸收类型小麦品种(系)秸秆还田对农田钾素平衡的影响

为明确不同小麦品种(系)秸秆还田对土壤钾素平衡的影响,采用大田试验,研究了32个小麦品种(系)成熟期植株的钾含量及分布,对比分析了秸秆直接就地还田与收获不还田条件下不同小麦品种(系)钾素的携出量、回田量与土壤钾素盈亏量。结果表明,在麦田钾肥施用量为93kg·hm-2条件下,秸秆还田后,小麦植株返还到土壤中的钾素量高达60.4~146.3kg·hm-2。与秸秆不还田相比,秸秆还田多向农田返还钾素44.6~112.6kg·hm-2。在秸秆还田条件下,种植所有品种(系)的土壤钾素均呈现大量盈余状态,其盈余量为65.7~81.3kg·hm-2,占施钾量的70.7%~87.4%。秸秆还田还有利于缩小不同品种(系)种植农田土壤钾素的差异。秸秆不还田条件下农田钾素盈亏状况在品种(系)间差异显著,而秸秆还田条件下不同品种(系)间农田钾素盈亏状况差异较小。钾高效吸收型小麦品种(系)具有较高的钾素携出量和回田量及较低的土壤盈余量,而钾低效吸收型小麦品种(系)则具有较低的钾素携出量和回田量及较高的土壤盈余量。从土壤可持续发展而言,无论小麦品种(系)钾吸收效率高低,秸秆还田条件下麦田均应大幅减少钾肥施用量。     

国家科技支撑计划项目（2012BAD14B12）

为掌握不同小麦品种秸秆还田对农田磷素平衡的影响,优化麦田养分资源管理,以当前江苏省农业生产上主导品种和有苗头的小麦新品种(系)为供试材料,研究不同小麦品种成熟期植株磷素含量与分布,分析其秸秆还田与不还田条件下土壤磷素盈亏的差异.结果表明,磷高效吸收型小麦品种的籽粒磷含量较高,其磷素携出量和回田量较高;在常规磷肥施用量49 kg P·hm-2条件下,若秸秆不还田,磷高效吸收型品种种植土壤中磷呈现少量亏损状态;而磷低效吸收型品种的籽粒磷含量较低,其磷素携出量和回田量较低,无论秸秆还田与否,土壤磷均有盈余.与秸秆不还田相比,秸秆直接还田显著增加了小麦磷素回田量,减少了小麦磷素携出量.秸秆不还田时,麦田土壤磷盈亏量为-4.7～25.2 kg· hm-2;秸秆直接还田时,所有小麦品种种植土壤中磷素均呈盈余状态,土壤磷盈亏量为4.0～30.3 kg·hm-2.在供试的32个小麦品种中,秸秆不还田方式下农田磷素大量盈余的品种有9个,秸秆还田方式下农田磷素大量盈余的品种有28个.在当前秸秆还田的大趋势下,要维持农田磷素平衡,对大部分小麦品种均应适当减少磷肥施用量.     

农田施用水葫芦对水稻产量形成的影响

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4 500 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,研究其对水稻产量形成的影响。结果表明：（1）农田施用水葫芦使水稻成熟期株高略有增加;（2）农田施用水葫芦使水稻产量平均比对照增加8.6%,其中：LN处理、NN处理条件下分别比对照增产7.5%、9.5%,处理间的差异达到极显著水平;（3）农田施用水葫芦使水稻单位面积穗数、每穗颖花数、结实率和千粒重平均比对照增加5.0%、1.6%、1.2%、和0.5%,其中单位面积穗数和结实率,处理间的差异达到显著水平;（4）农田施用水葫芦使水稻生物量平均比对照增加9.0%,使水稻的经济系数平均比对照下降0.5%,生物量的增加是农田施用水葫芦水稻产量增加的主要原因。（5）农田施用水葫芦能显著提高水稻抽穗期叶片叶绿素含量;水稻抽穗期叶片叶绿素含量与产量呈极显著正相关关系。说明农田施用水葫芦能够显著提高水稻产量、生物产量以及水稻抽穗期叶片叶绿素含量。     

沼液COD对黄瓜幼苗生长及土壤环境因子的影响

为探明沼液组分中影响农田安全消纳的限制因素,揭示农田消纳沼液对土壤环境造成的影响及导致作物减产的机制,该文选取多年黄瓜种植的日光温室大棚原位微区为试验平台,以3个不同沼液COD量处理的土壤及黄瓜幼苗为研究对象,监测了COD施用后土壤环境因子及黄瓜幼苗生长随时间的动态变化,分析了COD量、幼苗生长、土壤养分及其它生态因子的关联性。结果表明,低量沼液COD处理1566 kg/hm2能够促进幼苗生长,施用前期加速有效磷峰值的出现,后期保水和保温效果明显。高量沼液COD处理3132 kg/hm2抑制幼苗生长,施用前期推迟有效磷的供应峰值,使得土壤养分的供给与作物生长需求在时效上未能有效匹配,并且施用后期土壤水分、温度、电导率等变化不利于幼苗生长。相关性分析表明沼液COD与幼苗干物质及植株氮磷钾积累均呈抛物线相关,低量COD处理有促进作用,高量COD处理有抑制作用。根据曲线拟合计算COD最佳施用安全阈值1102-1442 kg/hm2和最大施用安全阈值2208-2884 kg/hm2。等量氮磷钾设置的条件下,COD含量是影响沼液农田利用的关键限制因子,将农田作为安全高效消纳沼液的处理方式时,不能完全采用沼液中氮磷钾替代化学肥料氮磷钾,需考虑沼液中COD含量,结合化学肥料施用效果好。     

沼液替代化肥对麦季CH4、N2O排放及温室效应的影响

采用遮光密闭箱和气相色谱法,研究了化肥、化肥＋稻草、50%沼液＋50%化肥、100%沼液4个处理下麦季CH4和N2O的排放特征,并运用全球增温潜势（GWP）对麦季CH4和N2O排放的温室效应进行了估算。研究结果表明,与化肥处理相比,化肥＋稻草处理显著（P〈0.05）提高了麦季CH4和N2O排放通量,使其所产生的GWP及单位产量的GWP显著（P〈0.05）增加,分别提高了57.90%和52.00%;而100%沼液、50%沼液替代化肥处理减少了麦季GWP及单位产量的GWP,分别降低了25.39%、10.88%和24.16%、10.97%,主要是由于沼液处理降低了麦季N2O排放总量。可见,稻麦轮作条件下沼液替代化肥措施会降低稻茬麦季的综合温室效应。     

稻麦轮作条件下机插水稻CH_4和N_2O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、111.33μg.m-.2h-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CH4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。     

“蚕豆＋青菜／春玉米＋地刀豆—秋玉米”配套技术与效益及经济效益分析

研究分析结果表明：“蚕豆＋青菜／春玉米＋地刀豆－秋玉米”一年５熟新型立体种植模式同传统的“棉花／蚕豆”旱地种植模式相比，６６７ｍ＾２产出高２．７７倍，净收入高３．８９倍，劳动生产率高２．８９倍，是替代“棉花／蚕豆”较好的立体种植模式之一。     

“蚕豆+青菜/春玉米+地刀豆-秋玉米”立体种植模式及经济效益分析

研究分析结果表明 :“蚕豆 +青菜 /春玉米 +地刀豆 -秋玉米”1a 5熟新型立体种植模式同传统的“棉花 /蚕豆”旱地种植模式相比 ,单产高 2 .77倍 ,净收入高 3 .89倍 ,劳动生产率高 2 .89倍 ,是替代“棉花 /蚕豆”较好的立体种植模式之一。     

麦草还田及耕作方式对稻田水氮、磷浓度和水稻产量的影响

研究结果表明：麦草还田、干耕能显著降低施肥期间稻田水氮、磷浓度，减少稻田对水网的潜在面源污染；麦草还田可显著提高稻田土壤有机质和磷、钾含量，对水稻穗数、千粒重及水稻产量具有一定的促进作用。     

不同氮素累积量类型的籼稻品种物质生产与分配特点

2001和2002年,在群体水培条件下,取籼稻代表品种210个,于抽穗期和成熟期测定根、茎鞘、绿叶、黄叶和穗的干物重以及氮素含量,采用组内最小平方和的动态聚类方法对供试品种成熟期的氮素累积量进行聚类,分析不同氮素累积量类型品种间物质生产与分配的特点.结果表明:(1)供试品种成熟期氮素累积量差异很大,可聚类为A、B、C、D、E、F 6 类,类型间的差异均达到了显著水平;(2)高氮素累积量类型籼稻品种物质生产的特点为抽穗前和抽穗后干物质生产量大,且抽穗后干物质生产比例也较大,因而生物产量高;(3)高氮素累积量类型籼稻品种抽穗期干物质分配的特点为根干重所占比例较小,叶片干重所占比例较大,成熟期干物质分配的特点为根干重和穗干重所占比例较小,而茎鞘干重所占比例较大,经济系数较低.