稻虾共作磷素平衡特征及生态经济效益研究

为研究稻虾共作生态系统磷素平衡状况和利用效率,通过田间试验,采用投入产出法,设置3个处理:水稻单作(RM)、稻虾共作投食(RC feed 1)、稻虾共作不投食(RC feed 0),分析了稻虾共作种植模式下水稻产量、磷素平衡状况、利用效率、环境风险以及经济效益。研究结果表明:3种处理水稻产量无显著差异;农田磷平衡均表现为盈余,RC feed 0处理农田磷盈余低于RM和RC feed 1处理;与RM和RC feed 1处理相比较,RC feed 0处理水稻茎叶磷素吸收量显著增加(P0.05),磷素利用率较高。在种植前期(6—8月),RC feed 0处理较RC feed 1处理显著降低了稻田田面水总磷和溶解磷的浓度;在水稻收获时,3个处理间稻田田面水总磷和溶解磷的浓度无显著差异。与RM处理相比较,RC feed 0和RC feed 1处理净收入分别增加了54.22%和51.11%。在综合考虑水稻产量效应、磷素平衡、磷素环境风险和经济效益的条件下,稻虾共作不投食模式是一种资源利用率较高、环境风险较小、经济效益好的种养模式。     

中国稻渔种养系统水稻产量差及影响因素的整合分析

为了揭示稻渔种养系统生产潜力和制定高产高效栽培措施提供科学依据。从中国知网和web of science等2个数据库,分别以稻渔（包括稻虾、稻鱼、稻蟹、稻鳖、稻鳅）、施肥、产量、种植密度、种植方式、 rice-fish、rice-crayfish、rice-crab、rice-turtle、rice-loach、yield、variety、seeding density、planting pattern、fertilizer and China等为关键词检索,共收集目标文献108篇。总结稻渔系统水稻的产量潜力和产量差,通过分析品种、施肥量、种植密度、种植方式和饲料氮磷残留对稻渔系统水稻产量的影响,阐明稻渔种养系统水稻产量差的影响因素及缩小产量差的途径。结果表明,当前我国稻渔系统产量潜力较大,稻虾、稻鱼、稻蟹、稻鳖、稻鳅模式水稻高产纪录分别为9.64、9.46、10.47、9.14、9.62 t/hm²,总样本平均产量分别实现了潜力产量的79%、75%、76%、74%、78%,其中水稻品种、种植密度和施肥量是产量差的主要限制因素。稻虾模式氮磷钾最优施肥量分别为86....     

适于轻度Cd、As污染土壤种植的水稻品种筛选

对重金属具有高耐性、低富集的水稻品种可用于轻度重金属污染的水稻土。采用温室盆栽试验研究2种水稻土(红泥田和黄泥田)中Cd、As污染对9种水稻生长的影响,分析不同水稻品种对Cd、As富集能力的差异。结果表明,As污染处理下所有水稻品种的生物量均显著降低,在红泥田上,水稻生物量降低幅度为29.4%～54.3%;在黄泥田上,降低幅度为29.5～53.3%。不同水稻品种对As耐性有显著差异(P<0.05),晚粳9707(粳稻)生物量降幅较小,耐性较高;浙1500(籼稻)降幅较大,耐性较低。对于Cd污染处理,在2种类型土壤上9种水稻对Cd耐性差异不显著。不同水稻品种对土壤Cd、As的富集能力有显著差异(P<0.05)。在2种类型土壤上,德农2000(杂交稻)和浙1500(籼稻)分别对As、Cd的富集系数最高,对As、Cd污染敏感;南粳32(粳稻)对Cd、As的富集系数均较低,对Cd、As污染不敏感。在9个水稻品种中,南粳32对Cd、As的富集能力最低,并且对As耐性较高,适合在Cd、As轻度污染的水稻土上种植。     

硫肥与磷肥联用对稻田土壤Cd有效性的影响

为探究硫肥与磷肥联用对稻田土壤中镉（Cd）的钝化效果,采用土壤培养试验,研究了2种硫肥（硫磺和硫酸钠）与钙镁磷肥联用对稻田土壤中Cd有效性变化规律和Cd形态转化的影响,共设置6种处理：对照（CK）、钙镁磷肥（P）、硫磺（S1）、硫酸钠（S2）、钙镁磷肥+硫磺（PS1）及钙镁磷肥+硫酸钠（PS2）,并分析了土壤Cd有效性与有效硫、有效磷、pH及Eh的关系。研究结果显示,在土壤中施用不同钝化材料后,土壤有效Cd含量均明显降低,其中PS1处理有效Cd含量最低,较CK降低了49.8%;钙镁磷肥能够提高土壤pH值,较CK升高了0.39;硫磺能显著降低土壤Eh值,较CK降低了23.2%,并促进了SO₄^2-向S^2-的还原;硫磺和钙镁磷肥联合施用可以显著增加土壤有效磷的含量,与CK相比较,PS1处理土壤有效磷含量提高了81.9%;硫磺和钙镁磷肥联合施用,通过对Eh、有效硫和有效磷的调控,可协同促进土壤的可交换态Cd向残渣态Cd转化。研究结果表明,在缓解稻田Cd污染方面,硫磺和钙镁磷肥的联用具有潜在应用前景。     

长期不同秸秆还田措施对土壤供磷能力的影响

研究潮土区冬小麦-夏玉米轮作体系下长期不同秸秆还田措施对土壤磷素吸附解吸特性的影响,以期为提高该地区土壤供磷能力提供理论依据。依托山东禹城长期定位试验（始于2007年）,研究了秸秆不还田（CK）、小麦秸秆单季还田（W）、玉米秸秆单季还田（M）和小麦玉米秸秆双季还田（D）4个处理对土壤有效磷含量和土壤磷吸附解吸特性的影响。结果发现,与CK相比,3种秸秆还田均显著提高了土壤有效磷含量,W、M和D处理有效磷含量分别增加了47.5%、15.4%和12.2%,而土壤交换性钙含量分别降低了49.1%、30.5%和31.7%。不同秸秆还田措施均对潮土磷吸附特征产生了影响：与CK相比,秸秆还田处理均能显著降低土壤对磷的吸附,W、M和D处理土壤磷平均吸附量分别下降了10.7%、7.5%和5.1%;单季秸秆还田处理W的土壤最大吸磷量（Qm）显著低于CK处理,但M和D处理土壤Qm与CK没有显著差异;秸秆还田处理的磷吸附饱和度（DPS）均有所增加,但仅单季秸秆还田处理（W和M处理）的磷吸附饱和度显著高于CK。3种秸秆还田处理均显著提高了土壤磷解吸能力,各处理土壤磷解吸率表现为W>D≈M>CK,而秸...     

安徽省主要作物秸秆养分资源量及还田利用潜力

【目的】安徽省为我国粮食主产省份之一,估算安徽省主要作物秸秆养分资源量及还田利用潜力,可为全省秸秆养分资源合理利用和秸秆还田下化肥减施提供科学参考。【方法】基于相关统计数据和文献资料,对安徽省各市水稻、小麦、玉米和油菜4种作物秸秆产量、秸秆氮磷钾养分资源量及其在还田条件下的化肥替代潜力进行评估。【结果】2016—2018年安徽省水稻、小麦、玉米和油菜秸秆年均产量分别为1 758万t、2 251万t、712万t和275万t,秸秆资源主要分布在淮北和江淮区域,分别占全省4种作物秸秆总量的47.0%和33.6%。全省4种作物秸秆氮（N）、磷（P₂O₅）和钾（K₂O）养分年均产量分别为40万t、13万t和85万t,水稻、小麦、玉米和油菜秸秆养分资源量分别占4种作物秸秆养分资源总量的44.6%、34.4%、13.9%和7.1%。在全省作物主要种植地区,单位播种面积水稻秸秆还田的化肥替代潜力为N 29.5—35.0 kg·hm^-2、P₂O₅ 13.6—16.2 kg·hm^-2和K₂O 132.9—157.5 kg·hm^-2;小麦秸秆还田的化肥替代潜力为N 24.1—33.5 kg·hm^-2、P₂O₅ 8.4—11.7 kg·hm^-2和K₂O 83.5—115.8 kg·hm^-2;玉米秸秆还田的化肥替代潜力为N 24.7—32.7 kg·hm^-2、P₂O₅ 12.5—16.5 kg·hm^-2和K₂O 59.7—79.0 kg·hm^-2;油菜秸秆还田的化肥替代潜力为N 24.1—34.0 kg·hm^-2、P₂O₅ 11.2—15.8 kg·hm^-2和K₂O 101.3—142.7 kg·hm^-2。【结论】安徽省主要作物秸秆还田可基本满足下季作物的钾素需求,同时可部分替代氮肥和磷肥的施用,各区域应因地制宜,充分利用秸秆养分资源,实现农田化肥减施。     

耕作方式和秸秆还田对砂姜黑土碳库及玉米小麦产量的影响

长期秸秆还田免耕覆盖措施导致沿淮区域砂姜黑土耕层变浅、下表层(10～30 cm)容重增加、土壤养分不均衡等问题凸显,限制了小麦-玉米周年生产力的提高。耕作和秸秆还田措施合理的搭配组合是解决这一问题的有效方法。通过8年的小麦-玉米一年两熟田间试验,设置4个处理:1)玉米季免耕-小麦季免耕秸秆不还田(N);2)玉米季深耕-小麦季深耕秸秆不还田(D);3)玉米季秸秆免耕覆盖还田+小麦秸秆免耕覆盖还田(NS);4)玉米季秸秆免耕覆盖还田+小麦季秸秆深耕还田(DS)。通过分析作物收获后不同土壤深度(0～60 cm)总有机碳(TOC)、颗粒态碳(POC)、微生物生物量碳(MBC)、易氧化态碳(KMnO4-C)、可溶性有机碳(DOC)和土壤碳库管理指数(CPMI),并结合小麦-玉米的周年产量变化,以期获得培肥砂姜黑土的最佳模式。研究结果表明:1)相对于长期免耕措施(N),DS处理能够提高0～30 cm土层TOC、POC、MBC、KMnO4-C等组分含量和CPMI;而NS措施仅提高土壤表层(0～10 cm)TOC、活性有机碳组分含量和CPMI;2)DS处理显著提升了小麦-玉米的周年生产力,其麦玉的周年产量均值分别比N、D和NS处理高出14.7%、12.9%和8.5%;3)MBC和KMnO4-C对于耕作和秸秆还田措施都是较为敏感指示因子。总的来说,玉米季小麦秸秆覆盖还田+小麦季玉米秸秆深耕还田(DS)是改善沿淮地区砂姜黑土土壤碳库、提高小麦-玉米周年产量的一种有效农田管理模式。     

不同种植年限设施蔬菜土壤的理化性质及对供磷能力的影响

研究不同种植年限设施蔬菜土壤养分和磷库的变化及磷吸附-解吸的能力,旨在为设施蔬菜合理施用磷肥提供理论依据。通过采集蔬菜典型生产区种植5、28年土壤以及临近的水稻土和自然条件下原状背景土的0～20、20～40 cm土层的土壤样品,测定土壤主要理化性质;利用Hedley磷分级法分析土壤磷库变化。选取安徽省和县的2种典型土壤,探究土壤磷的吸附-解吸特性以及与土壤理化性质之间的关系。结果显示,设施蔬菜土壤的养分含量显著高于水稻土与背景土,但pH值显著低于后者。种植28年设施蔬菜表层(0～20 cm)土壤的全磷、有效磷含量分别为4.16 g/kg、380.22 mg/kg,与种植5年的土壤相比分别提高232%、138%,且NaHCO₃-P、NaOH-P、HCl-P逐渐成为主要的磷库,而NaOH-Po组分含量显著下降。随种植年限的延长,土壤磷的吸附能力下降而解吸能力增加,亚表层(20～40 cm)土壤有效磷含量增加。相关分析结果表明,土壤C/P、N/P、pH值、有机质含量、有效磷含量是决定土壤最大缓冲容量(MBC)的主要因子;土壤磷吸附能力与C/P、N/P、NaOH-Po含量...     

不同稻虾种养模式下水稻中微量元素吸收 与稻米品质的关系研究

为探明不同稻虾种养模式下水稻中微量元素吸收与稻米品质的关系，开展不同龙虾品种和密度的田间试验，设计水稻单作（rice monoculture ，R）、水稻克氏原螯虾低密度共作（rice co-cropping with Procambarus Clarkii in low density，RCL）、水稻克氏原螯虾高密度共作（rice co-cropping with Procambarus Clarkii in high density，RCH）和水稻澳龙共作（rice co-cropping with Cherax quadricarinatus ，RA）4个处理，分析了稻米中微量元素含量、稻米品质、中微量元素与品质的相关性以及经济效益等指标。结果表明：稻虾共作模式提高了稻米中微量元素含量，其中Fe、Ca和Mg含量显著增加，与R处理相比，RCH、RCL和RA处理稻米的Fe含量分别增加52.0%、23.4%和21.4%，Ca含量分别增加45.7%、32.1%和22.8%，Mg含量分别增加45.0%、28.6%和23.3%。稻米中微量元素提升，有利于稻米品质的改善，稻米品质中的蛋白质与Fe、Ca和Mg呈显著（P<0.05）正相关，胶稠度与Fe、Ca和Mg呈极显著（P<0.01）正相关；直链淀粉含量和垩白粒率均与Ca呈极显著（P<0.01）负相关。稻虾共作模式提高了蛋白质含量和胶稠度，降低了稻米的垩白粒率和直链淀粉含量，稻米品质变优，其中RCH处理稻米品质改善效果最好。与R处理相比较，RCH、RCL和RA处理的纯收益分别增加了506%、314%和429%。总体而言，稻虾共作模式能够提高稻米中微量元素含量，改善稻米品质，提高经济效益，因此，在稻虾综合种养模式的选择中，龙虾品种和养殖密度是需要综合考虑的重要因素。     

不同分子量碳源对砂姜黑土磷素有效性和玉米磷吸收的影响

为探究不同分子量碳源对土壤磷有效性的影响，以安徽省典型砂姜黑土为供试土壤，通过盆栽种植玉米试验，开展了不同碳源(果糖、蔗糖、纤维素)对土壤中磷形态转化和玉米磷吸收影响的研究。结果表明：(1)土壤Olsen-P含量随时间先增加后降低。在玉米间苗7 d后果糖处理Olsen-P含量最高，15 d后纤维素处理Olsen-P含量达最大值，90 d后，相比于对照、果糖和蔗糖处理，纤维素处理土壤Olsen-P含量显著增加了79.74%、54.03%和30.03%(P<0.05)。(2)玉米间苗90 d后，相较于对照处理，纤维素处理显著降低了Fe-P和Ca10-P含量，增加了Ca8-P含量，而对照、果糖和蔗糖处理的Ca2-P含量无显著差异。与对照处理相比较，纤维素处理显著提高了活性有机磷(LOP)和中等活性有机磷(MLOP)含量，减少了中稳定性有机磷(MROP)含量。(3)纤维素处理增加了土壤可溶性有机碳(DOC)含量和磷酸酶活性，降低了土壤p H和交换性钙含量，这是土壤磷有效性增加的重要原因；(4)与对照、果糖和蔗糖处理相比，纤维素处理下玉米磷吸收量显著增加了46.20%、19.05%和19....