稻虾共作模式氮和磷循环特征及平衡状况

稻虾共作模式是我国长江中下游地区一种新兴的稻田复合种养生态模式,研究稻虾共作系统中氮（N）和磷（P）的循环特征及盈亏状况,对合理调控稻虾共作系统养分循环和平衡,指导系统N和P优化管理具有重要的意义。本文通过田间试验,采用投入产出法,以中稻单作模式作为对照,研究了稻虾共作模式下N和P的循环特征及平衡状况。结果表明：克氏原螯虾子系统N和P的输出/输入比分别为0.62和0.44,且子系统中N和P以饲料输入最大,占总输入的92.9%和96.4%,以成虾N和P输出最大,分别占总输出的53.3%和59.5%;在目前投入水平下,两种模式土壤子系统中N和P表观平衡均出现盈余,且稻虾共作模式土壤子系统N的盈余量高于中稻单作模式,而P的盈余量则低于中稻单作模式;稻虾共作模式和中稻单作模式的N和P输出/输入比均小于1,且稻虾共作模式的N和P输出/输入比均小于中稻单作模式;稻虾共作模式增加了土壤截存的N和P量,其土壤截存的N和P量较中稻单作模式分别提高49.2 kg·hm^-2和9.1 kg·hm^-2;稻虾共作模式提高了系统N和P表观损失量,其系统N和P表观损失量较中稻单作模式分别提高10.2 kg·hm^-2和1.0 kg·hm^-2。可见稻虾共作模式降低了N和P输出/输入比,促进了土壤中N和P的累积,但增加了系统N和P表观损失量。     

氮磷钾镁硼肥对子莲产量形成的影响

验证江西省广昌县子莲产量的土壤养分限制因子,为指导子莲生产中肥料的合理施用提供科学依据。采 用微区(2.25 m2)试验,研究了低镁低硼的莲田土壤上氮磷钾镁硼肥对子莲产量及其构成因素形成的影响。结果 表明,氮磷钾镁硼配施(BF)显著提高了通芯莲子产量,与 BF 处理相比,BF 处理基础上不施用氮肥、磷肥、钾 肥、镁肥和硼肥处理的子莲产量分别减少了 52.4%、9.5%、21.9%、36.2% 和 15.7%,低镁低硼土壤上不同肥料对 子莲产量的影响为氮肥 > 镁肥 > 钾肥 > 硼肥 > 磷肥。产量动态结果表明,氮磷钾镁硼肥缺乏缩短了子莲快速增产 期,收获中后期产量增幅减小。为保证子莲获得较高的产量,需延长快速增产期并提高增长期的增长速率。子莲 产量构成因子结果表明,氮磷钾镁硼任一养分的缺乏都会降低子莲的有效莲蓬数、旬均心皮数、旬均结实率和旬 均单粒重。施用氮肥显著增加通芯莲子的有效莲蓬数、旬均心皮数和旬均单粒重,施用硼肥增加了有效莲蓬数和 旬均单粒重,施用磷肥、钾肥和镁肥增加了通芯莲子的有效莲蓬数。综上所述,低镁低硼莲田氮磷钾镁硼配施可显著提高子莲产量,通过提高子莲有效莲蓬数、旬均心皮数、旬均结实率和旬均单粒重来实现增产,在子莲的收 获过程中,通过延长子莲产量快速增产期、提高增长速率可实现子莲产量的提升。     

不同水热条件下秸秆添加对水稻土磷素有效性的影响

模拟南方水旱轮作种植前期土壤环境,研究不同温度、水分耦合条件下,秸秆添加对水稻土磷素有效性的影响。以江汉平原典型水稻土为研究对象,采用室内模拟试验,主处理为添加秸秆(AS)和不添加秸秆(NS),副处理为不同的土壤温度和水分,即3 个水分(W)梯度:40%、70% 和100% 的土壤饱和持水量,分别记为W40、W70 和W100;3 个温度(T)梯度:15、25 和35℃,分别记为T15、T25 和T35,进行连续30 d 的室内培养。采用BBP 法测定4 种生物有效性磷,即土壤水溶态无机磷(H2O-P)、活性磷(NaHCO3-P)和中等活性磷(HCl-P 和NaOH-P),同时测定土壤有效磷(Olsen-P)含量、微生物磷(MBP)含量、土壤可溶性有机碳(DOC)和易氧化有机碳(ROC)、土壤游离铁(Fe-d)和无定形铁(Fe-o)等理化指标。结果表明,同一温度和水分条件下,与NS 处理相比,AS 处理中Olsen-P、MBP、H?O-P 和HCl-P 含量平均分别增加10.9、21.4、1.2 和116.4 mg/kg,增幅分别为97.5%、72.1%、21.9% 和32.3%。3 个温度梯度处理下(15、25、35℃),AS 比NS 处理的Olsen-P 含量分别平均增加11.7、13.3 和7.8 mg/kg,增幅分别为140.0%、164.2% 和45.7%。3 个水分梯度处理下(40%、70%、100%),AS 比NS 处理的Olsen-P 含量分别平均增加10.6、9.3 和12.8 mg/kg,增幅分别为92.6%、96.2% 和103.3%。各处理土壤中Olsen-P 含量与HCl-P(r = 0.29)、DOC(r = 0.61)、ROC(r = 0.46)和Fe-o(r = 0.34)含量呈显著正相关关系,而与NaHCO3-P(r = - 0.49)和Fe-d(r = - 0.29)含量呈显著负相关关系。由此可见,添加适量秸秆有助于提高土壤Olsen-P 含量以及土壤磷素组分中H?O-P 和HCl-P 含量;适宜的水分和升温有利于提升土壤Olsen-P 含量;土壤中有机碳、无定形铁和游离铁含量的升高促进了土壤磷素释放,进而提高了土壤的供磷水平和能力。     

添加碳酸盐岩对好氧堆肥发酵过程、养分和腐熟度的影响

为探索农用矿物“西班牙河”碳酸盐岩作为堆肥添加剂对堆肥发酵效果的影响,以动物源堆肥(猪粪堆肥)和植物源堆肥(包菜堆肥)为例,研究碳酸盐岩对堆肥发酵过程(堆肥温度、有机碳动态、全氮动态、碳氮损失)、堆肥产品养分(全氮、全磷、全钾、全钙、全镁)和腐熟度(电导率、种子发芽指数)的影响。试验设置不添加碳酸盐岩对照和添加碳酸盐岩两个处理。结果表明:猪粪堆肥中,与对照相比,添加碳酸盐岩处理堆肥整个发酵阶段平均温度、碳损失、氮损失、全磷、全钙、全镁、种子发芽指数分别提高了 2.0%、16.1%、56.2%、16.5%、189.8%、26.6%、5.3%,全氮、全钾、电导率分别降低了 18.9%、14.2%、27.3%。类似的,添加碳酸盐岩后,包菜废弃物堆肥整个发酵阶段平均温度、碳损失、氮损失、全磷、全钙、全镁、种子发芽指数分别提高了 0.7%、21.1%、169.1%、186.6%、164.0%、148.7%、6.3%,全氮、全钾、电导率分别降低了 26.4%、18.5%、38.3%。因此,碳酸盐岩一方面促进了堆肥发酵,提高堆肥安全性及磷、钙、镁含量,但另一方面也加剧了碳、氮、钾损失。     

氮肥运筹与硅锌肥配施对虾稻1号产量和品质的影响

为探讨优质食味籼稻虾稻1号产量和品质协同提升栽培技术,在施氮量180 kg/hm²水平下,研究3种基肥∶分蘖肥∶穗肥运筹比例(7∶3∶0、5∶3∶2和3∶3∶4,分别记作N₇₊₃₊₀、N₅₊₃₊₂和N₃₊₃₊₄)并配施硅锌肥处理对虾稻1号产量和品质的影响。结果表明,不同处理下虾稻1号产量整体表现为N₇₊₃₊₀5+3+2≈N₃₊₃₊₄。提高氮肥在穗肥中的比例,虾稻1号糙米率、精米率和整精米率呈先增加后降低趋势,而胶稠度和蛋白质含量呈上升趋势。其中,氮肥运筹对整精米率的影响达到显著水平,对蛋白质含量的影响达到极显著水平。相同氮肥运筹方式下,配施硅肥或硅锌肥均表现出一定的增产效应,但对稻米品质指标的影响均未达到显著水平。综上所述,N₅₊₃₊₂运筹方式可实现虾稻1号产量与品质的协同提升,而配施硅锌肥有助于其产量进一步提升。     

改良剂作用下滨海盐化潮土团聚体分布、稳定性及有机碳分布特征

通过对滨海盐化潮土小麦—玉米轮作2年田间定位试验,研究不同改良剂施用对土壤团聚体分布、稳定性及土壤团聚体中有机碳含量、各级团聚体有机碳对总有机碳贡献率的影响。试验共设置3个处理:对照(CK)、有机土壤改良剂(OSA)和有机—无机土壤改良剂(CSA),分析土壤团聚体分布、水稳性大团聚体(R_(0.25))、平均重量直径(mean weight diameter,MWD)、几何平均直径(geometric mean diameter,GMD)、分形维数(D)、有机碳储量(soil organic carbon storage,SOCS)和有机碳贡献率(contribution rate of organic carbon)。结果表明,滨海盐化潮土水稳性团聚体组成主要以0.25 mm粒径为主,改良剂施用后土壤R_(0.25)显著提高,其影响主要集中在5 mm和2～5 mm粒径级,OSA处理2个粒级团聚体含量较CK分别显著增加167.38%和59.00%,CSA处理分别显著增加89.17%和100.66%。施用OSA与CSA同时显著提高了土壤团聚体MWD和GMD值,说明2种改良剂的施用均有利于提高大团聚体数量及稳定性。施用改良剂2年处理土壤各粒级团聚体中有机碳含量均有所提高,OSA处理以1～2 mm粒级提高最多,CSA以2～5 mm粒级提高最多,且前者达显著水平。与CK相比,改良剂可促使土壤有机碳向大团聚体富集,显著提高1～2 mm粒级团聚体对土壤总有机碳的贡献率93.62%～109.76%,降低或显著降低1～2 mm粒级团聚体对土壤总有机碳的贡献率20.55%～24.92%。在小麦—玉米轮作模式下,改良剂施用不仅可以显著提高滨海盐化潮土水稳性大团聚体含量和稳定性,还可显著增加水稳性大团聚体有机碳含量与储量,是加强盐碱土壤有机碳库积累的有效措施。     

三峡库区坡耕地免耕秸秆覆盖下氮磷流失特征

为有效防治三峡库区坡耕地氮磷流失,在三峡库区长坪小流域连续进行两年野外径流小区监测试验。在自然降雨条件下进行免耕秸秆覆盖(SM)和对照(CK)两个处理的田间试验,研究了免耕秸秆覆盖措施对地表径流和氮磷养分流失的影响。结果表明：(1)降雨量与径流量极显著正相关,径流主要由几次暴雨事件造成,需要重点防范玉米季暴雨造成的水土流失。免耕秸秆覆盖能减少地表产流产沙,相比对照处理,免耕秸秆覆盖减少19.1%的径流流失,减少63.6%的泥沙流失。(2)免耕秸秆覆盖分别降低了21.3%,25.8%的总氮和总磷流失量,径流量和氮磷流失量呈极显著正相关,免耕秸秆覆盖主要通过减少径流量来减少氮磷流失。(3)坡耕地油菜—玉米种植制的氮磷流失风险期为6—7月初,该时期CK处理41.3%的径流量贡献了81.4%,52.1%的总氮和总磷流失,SM处理38.4%的径流量贡献了75.2%,48.2%的总氮和总磷流失,在该时期通过免耕秸秆覆盖可分别减少17.5%,31.7%的总氮和总磷流失。研究表明,免耕秸秆覆盖是控制三峡库区坡耕地氮磷养分流失的良好水土保持措施。     

包菜废弃物好氧堆肥初始条件研究

为建立适宜叶类蔬菜废弃物的快速好氧堆肥工艺,以包菜废弃物为主要堆肥原料,探索包菜废弃物直接堆肥或添加少量辅料情况下堆肥的可能性,以及叶菜废弃物细碎程度对堆肥效果的影响,共设置两个试验。试验一,调节包菜废弃物和秸秆粉混合物料初始含水量分别至70%、65%、60%、55%、50%,结果表明,当含水量低于70% 时,混合物料外观以秸秆粉的黄褐色为主,且含水量在最优状态时(50% ～ 60%),碳氮比难以在理想状态(20 ～ 40)。试验二,以不粉碎、不添加秸秆的包菜废弃物堆肥为对照,设置不粉碎、粗粉碎、细粉碎3 个处理(均添加5% 秸秆),测定堆肥温度、pH、有机质、养分、种子发芽指数和电导率。结果表明,包菜废弃物直接堆肥能完成整个堆肥过程;相较于对照,添加秸秆粉显著提升了堆肥温度、pH、有机质及种子发芽指数,降低了养分含量和电导率;粉碎程度对有机质、养分、种子发芽指数、电导率没有显著影响。因此,高含水量的包菜废弃物在不脱水、不粉碎的情况下,添加少量秸秆即可取得较好的堆肥效果。     

江汉平原稻区16个水稻品种对氮肥的响应及其利用率差异

研究不同水稻品种产量和氮肥利用率对氮肥响应的差异,可以为实施差异化施肥提供依据。以江汉平原稻区16个主推水稻品种为研究对象,通过田间小区试验,研究了施氮肥对水稻产量及其构成因素、氮素吸收和氮肥利用率的影响,比较了不同水稻品种对氮肥响应的差异。与不施氮肥（PK）相比,施氮处理（NPK）显著提高了水稻的产量和氮素吸收量,16个水稻品种增产量为882 ~ 3861 kg hm?2,增产率为9.7% ~ 64.8%;氮肥贡献率8.92% ~ 39.1%,农学效率4.5 ~ 19.8 kg kg?1,偏生产力35.3 ~ 56.6 kg kg?1,吸收利用率23.2% ~ 59.9%,生理利用率11.8 ~ 52.3 kg kg?1;16个水稻品种可大致分为3种类型,其中黄华占、荃优822、荃优丝苗和徽两优898等4个品种为氮肥高效敏感型,主要表现为氮肥贡献率、农学效率和吸收利用率较高;深两优3206、深两优828和泰优梦稻（两优S6）等3个品种为氮肥低效迟钝型,表现为氮肥贡献率、农学效率、吸收利用率和生理利用率均较低;其他9个品种为中间型,对氮肥的响应介于高效敏感型和低效迟钝型之间。实际生产中,高效敏感型品种可维持本研究氮肥用量,通过优化氮肥运筹方式,进一步发挥氮肥的增产作用;低效迟钝型品种需适当降低氮肥用量,以获得较高的氮肥利用率,减轻过量施氮的负面影响;中间型品种的产量潜力较高,建议通过田间试验研究确定最佳氮肥用量,以同时实现水稻高产和氮肥的高效利用。     

发酵菌剂对鸡粪好氧发酵过程的影响

为筛选出适合鸡粪发酵的微生物菌剂,提高发酵效果,本试验采用槽式好氧发酵法,以不接种菌剂处理为对照,设置两种发酵菌剂接种处理,以发酵过程温度、种子发芽指数、有机碳等指标为考核依据,评价两种菌剂的发酵效果.结果表明:(1)接种菌剂处理达到50℃的时间比不接种提前3 d;两种菌剂处理维持50℃高温的时间达到45 d以上,符合...