施肥制度与养分循环对稻田土壤微生物生物量碳氮磷的影响

以红壤性稻田土壤为对象,采用田间试验方法,研究了在不同化肥配施条件下,有机养分循环利用对土壤微生物量C(MB-C)、N(MB-N)、P(MB-P)的影响。结果表明:①稻田土壤能维持较高的土壤微生物生物量。②化肥N、P、K先后引入农田生态系统对土壤MB-C、MB-N、MB-P没有显著的影响;有机养分循环利用能显著提高土壤MB-C;在施化肥NP或NPK基础上实行有机养分循环利用能显著提高土壤MB-N和MB-P,而在不施化肥或只施化肥N的基础上,有机养分循环利用虽也能提高土壤MB-N和MB-P含量,但提高的幅度没有达到统计学显著水平。随着NPK肥配合程度的提高,有机养分循环利用土壤MB-C、MB-N、MB-P的提高幅度有上升的趋势。③土壤MB-C与有机C的年际投入量有极显著的正相关关系,另外土壤微生物生物量C、N、P分别与土壤有机C、土壤全N、速效P有显著的正相关关系。通过有机养分循环利用可大幅度提高微生物对N素和P素的固持量,提高土壤MB-C、MB-N、MB-P占土壤全量C、N、P的比例。     

有机无机配施对滨海盐渍化土壤磷含量及水稻生长、产量的影响

为探究适合滨海盐渍化土壤水稻种植的有机肥与磷肥配施比例,连续2年(2015-2016年)采用田间微区试验研究了有机肥和磷肥配施对滨海盐渍化土壤水稻产量、有效分蘖、净光合速率、磷素周转及农学利用效率的影响。试验设磷肥与有机肥两因素,P0:0 kg/hm~2(无磷);P1:64 kg/hm~2;P2:128 kg/hm~2。3个有机肥(碳)水平,C0:无碳(有机肥0 kg/hm~2);C1:450 kg/hm~2(有机肥1 000 kg/hm~2);C2:900 kg/hm~2(有机肥2 000 kg/hm~2)。即CK不施肥(T1);无磷施用(0 kg/hm~2,T2);低磷(64 kg/hm~2,T3);高磷(128 kg/hm~2,T4);低碳低磷(450 kg/hm~2+64 kg/hm~2,T5);低碳高磷(450 kg/hm~2+128 kg/hm~2,T6);高碳低磷(900 kg/hm~2+64 kg/hm~2,T7);高碳高磷(900 kg/hm~2+128kg/hm~2,T8)。结果表明:T5处理水稻产量(9 901±682)kg/hm~2与T8处理(10 134±260)kg/hm~2无显著差异,而两者显著高于其他处理;2016年T5与T8处理其肥料农学利用效率无显著差异,但两者显著高于其他处理;T5处理分蘖效率为700%,而T8处理分蘖效率为680%,两者无显著差异,而有效分蘖数有相同趋势,各处理有效分蘖效率无显著差异(81%~88%,2015年);2016年T3、T8处理有效分蘖效率为78%,75%;而其他处理有效分蘖效率稳定在82%~88%。低磷处理时,分蘖期土壤全磷含量低碳添加显著低于无碳或高碳时,后两者无显著差异;T5处理时土壤全磷含量在整个生育期内无显著变化;高磷处理时,低碳或高碳添加在水稻分蘖期与孕穗期土壤全磷与无碳时无显著差异,且随生育期降低,表明该磷肥水平下,磷有较强淋洗风险。无论低磷或高磷处理,相对分蘖期,孕穗期或齐穗期时高碳添加土壤有效磷含量降低,且在T6处理时表现相同趋势,而在同一年份T5处理在后2个生育期内差异不显著;齐穗期时T5及T8土壤微生物量磷为(17.8,19.6 mg/kg,2015年)、(19.2,22.4 mg/kg,2016年),但两者无显著差异,且高于其他处理,表明碳添加能够对各生育期内土壤微生物量磷进行调节。在滨海盐渍化土壤水稻种植中,施用有机肥450 kg/hm~2及磷肥(P_2O_5)64 kg/hm~2时水稻产量最优、磷淋洗风险低。     

华中地区稻田水分平衡和稻作灌溉生产效率

华中地区降水季节性强 ,水资源态势具有明显的盈亏期。双季稻作生产灌溉必不可少。近 10年定位测量表明 ,常年灌溉需水量 5 838m3 / hm2 ;年变异 C.V.=8.1%。晚稻灌溉量占全年的 71% ,7— 9月是灌溉需水高峰期 ,占全年灌溉量的 6 8%。本区双季稻作生产灌溉效率 (灌溉水量与产量之比 )为 :生物量 3.6 7kg/ m3 ,精谷量 1.48kg/ m3 ;生长灌溉效率为 :生物量 4.43kg/ m3 ,灌溉水量与生产效率间年变化呈反相关。不同灌溉处理试验表明 :华中双季稻生产的灌溉 ,以早稻保持水层淹灌 ,晚稻按需配额灌溉的模式比较适宜     

红壤丘陵坡地不同利用方式的土壤N矿化特征

以坡地不同利用方式定位试验为研究对象,应用间歇淋洗培养方法和计算机模拟模型,求得土壤氮素矿化参数,并探讨了速效氮、氮素矿化势(No)、全氮、有机质组分之间的关系。结果表明,在35℃条件下进行好气培养,一级动力学方程能够很好的拟合试验数据,模拟方程和模拟参数均达到极显著水平。经过8年的不同经营管理,退化利用方式土壤氮的矿化势最低,变动在34.7~39.2mg kg-1之间,旱农利用方式土壤氮矿化势最高,变动在47.8~53.9mg kg-1之间,园地利用方式(落叶果、常绿果、茶园)的土壤氮素矿化势在46.2~49.5 mg kg-1之间;氮素矿化势、土壤全氮、土壤有机质、土壤活性有机质、土壤易氧化有机质之间的相关分析表明,各指标之间均达到显著或极显著正相关,氮素矿化势可以作为红壤丘陵区坡地开发利用过程中土壤供氮强度的指标之一。     

有机物循环对红壤稻田土壤有机碳和热水可提取碳的影响

利用长期定位试验研究了有机物循环对红壤稻田土壤有机碳(SOC)和热水可提取碳(HWC)的影响。研究包括4种施肥处理:CK(无肥),C(有机物循环),NPK和NPK+C。结果表明,有机物循环显著提高了SOC和HWC的含量(P<0.05)。在4种处理中,NPK+C处理的SOC和HWC含量均为最大值。SOC随时间呈线性增加(R2>0.7);然而,HWC则是先下降,后缓慢上升或趋于稳定,变化趋势以一元二次线性拟合更好(R2>0.7)。与化肥NPK相比,有机物循环对SOC和HWC变化趋势的影响更大,它明显加快了SOC的积累速率,减缓了HWC的下降速率。与SOC相比,HWC与土壤养分更相关,它可能更好地反映了土壤养分的供应能力。     

红壤坡地雨水地表径流及其侵蚀

模拟我国红壤坡地主要利用方式构建的垫面为主导因子,采用径流场实测方法,以4年(1998—2001年)实地观测试验结果为基本依据,探讨了不同雨水年份地表径流特征、径流量和系统侵蚀量;重点解析不同垫面对雨水地表径流及其过程系统侵蚀的影响。结果表明,降雨(时间分布及其强度)是影响地表径流特征的主导因素;年降雨量与地表径流量和系统侵蚀量呈正相关。不同垫面地表径流产量有显著性差异,产径流量的排列顺序为:农作区>茶园区>湿地松>甜柿园>柑橘园>退化区>恢复区。雨水径流过程的系统侵蚀有相似的表现。本文在假定雨水年份的基础上,应用不同雨水年份出现的概率指标,还推算出我国南方红壤坡地目前利用状况下雨水产地表径流过程的年均水土流失量及其养分(全C、N、P、K)损失量以及最大开发利用时可能带来的水土流失与养分损失。提出了“利用坡地集雨优势,构建与单元生态系统水循环平衡相适应的坡地农林复合生态系统,通过水平衡生态建设来维系生态系统的水分平衡”观点。     

两种基因型水稻对环境镉吸收与再分配差异性比较研究

利用水培试验对两种基因型水稻（杂交稻“威优１１２６”和常规稻“渐辐８０２”）,在不同生长发育时期对环境Ｃｄ的吸收和再分配特性进行了比较研究。结果表明,杂交水稻比常规水稻对Ｃｄ有更强的吸收及向其茎叶和籽粒转达的能力。两类水稻在幼穗分化之前吸收的Ｃｄ不到全生育期吸收总量的１０％,抽穗期以后吸收的Ｃｄ占５１％以上。水稻糙米Ｃｄ含量与植株吸收累积的Ｃｄ量呈极显著正相关。就Ｃｄ对稻米卫生品质的影响而言,生殖生长期是水稻的Ｃｄ污染敏感期,杂交水稻对Ｃｄ污染的敏感性大于常规水稻。     

湘中某锰矿农田锰污染状况与改良途径

对湘中某锰矿区农田土壤和作物进行了调查和采样分析，结果表明：该地区农田土壤和作物已受锰污染。选择矿区附近污染较严重农田布置小区改良试验，结果表明施用碱性改良物质提高土壤ＰＨ，可减少糙米含量，提高水稻产量，而以含量定量有效硅的碱性造气煤渣的效果最佳。     

稻作施肥制度进步的产量响应

模拟稻作10种施肥制度9年定位观测与试验研究结果表明，施肥进步对产量贡献为生物量增加1倍，稻谷产量增加83％；系统养分内循环（循环率0．8－0．5）产量贡献率为57．9％，化肥施用最大贡献率N为20．4％，NP为30．8％，NK为32．8％，NPK为61．3％，有机肥与无机肥配施的最大贡献率82．7％，稻田自然生产力占系统生产力约1／4。石油化学农业能维持一定时期的生产力稳定，但必须保持系统的养分平衡。系统养分内循环有良好的产量增益和系统生产力的稳定性，有机肥与无机肥配施其生物生产力和土地生产潜力均呈正向发展；但与施肥增产效率成反比例。稻作施肥质量达到一定水平，施肥增产效益反而有所下降，伴随施肥进步，须致力于管理水平的提高。     

不同水分灌溉下水稻光合特征分析

不同水分灌溉下早稻各处理抽穗晚期群体光合效率相差甚微,晚稻则差异显著,未灌水仅为淹灌处理的39.3％。正常灌水下水稻晴天和阴天均出现光合“午睡”现象,晴天较阴天强烈。阴天上午9:00左右和下午15:00左右光合出现主次2个峰值,晴天全天最大峰值出现在上午10:00～11:00左右,而下午峰值则出现在17:00左右。监测数据表明,空气湿度和冠层CO_2浓度是影响水稻光合速率的主导环境因子,未灌水处理的光合日变化峰值在晴天会提前出现,而阴天则近似相反,晚稻各处理晴天和阴天均以淹灌处理光合速率最大,未灌水处理最小,配灌介于其间。