冬瓜施用不同类型配方肥效果研究

通过田间试验,比较了不同类型配方肥对冬瓜产量和品质的影响.结果表明,与常规施肥处理相比,不同配方肥处理显著增加了维生素C含量,干物率、可溶性糖含量有提高趋势,其中,以控释配方肥处理干物率、维生素C、可溶糖含量提高最显著,分别比常规施肥提高23.1%、23.1%、16.1%.控释配方肥和缓释配方肥Ⅱ处理分别增产11.33%、5.31%,每667 m(2)分别增收467.17、361.42元,具有较显著的增产增收效果.     

氮磷钾配比对木薯养分吸收动态及产量影响

【目的】木薯是重要的粮食作物,也是优质的淀粉工业原材料,被认为是非粮生物质能源的最合适原料。氮、 磷、 钾含量水平显著影响木薯产量,但有关木薯养分阶段性累积特征及其对生物量和产量形成影响的相关研究仍较少。本文比较了不同肥料配比情况下,木薯生物量, 氮、 磷、 钾累积量变化趋势,探讨了不同生育期氮、 磷、 钾含量及累积量的重要性及施肥对其影响。【方法】以我国主栽木薯品种华南205为材料,2009年在广东省郁南县丘陵坡地开展田间施肥试验,共设CK、 NP、 NK、 PK、 NPK 5个施肥处理。于苗期、 块根形成期、 块根生长早期、 块根快速膨大期和成熟期调查生物量和氮、 磷、 钾含量,得出氮、 磷、 钾累积动态。以各时期氮、 磷、 钾含量及累积量作为原始变量进行主成分分析,判断各时期氮、 磷、 钾含量及累积量的重要性,并分析不同肥料配比对各时期氮、 磷、 钾含量及累积量的影响。【结果】华南205的生物量累积动态呈S型曲线, 生物量在苗期较小,进入块根形成期后快速提高,当进入成熟期后增长逐渐减缓。氮肥对生物量影响最大,其次是钾肥,磷肥的影响最小。木薯氮含量的变幅为3.99%~0.93%, 磷含量为0.82%~0.26%, 钾含量为1.39%~0.89%。氮、 磷、 钾含量均在苗期最高,且随着生育期的推进不断降低,尤以氮含量降幅最大。不同氮、 磷、 钾肥料配比显著影响木薯的氮、 磷、 钾含量。PK处理的氮含量较NPK处理降低了32.96%,NK处理的磷含量较NPK处理降低了16.21%,NP处理的钾含量较NPK处理降低了50.37%。氮、 磷、 钾累积量与产量显著相关。主成分分析表明木薯整个生育期的营养状况与块根形成期的氮含量、 苗期的钾含量及块根生长阶段的磷含量相关性最大。氮、 磷、 钾的吸收累积量随着木薯生长不断提高,其中块根形成期、 块根生长早期、 块根快速膨大期的氮累积量较大,块根形成期、 块根快速膨大期的磷累积量较大,块根生长早期、 块根快速膨大期、 成熟期的钾累积量较大。主成分分析表明块根快速膨大期的氮、 磷、 钾累积量对整个生育期养分累积影响显著,同时,苗期及块根生长早期的氮、 钾累积量对养分累积总量影响也较大。【结论】木薯氮、 磷、 钾含量随着植株生长不断下降,而累积量却不断提高。不同氮、 磷、 钾肥料配比显著影响木薯的氮磷钾含量及累积量、 物质累积及产量形成,其中氮肥的影响最大,其次是钾肥,磷肥的影响最小。综合分析表明,苗期、 块根形成期、 块根生长早期为氮、 磷肥的最佳施用时期,块根形成期、 块根生长早期及块根快速膨大期为钾肥的补充阶段。     

施用碱性物料对稻 - 稻 - 菜三熟耕作土壤肥力和作物产量的影响

【目的】广东省稻 - 稻 - 菜三熟种植区域化肥施用量高，土壤酸化严重，耕地质量下降风险高。研究了碱性物料对稻 - 稻 - 菜三熟耕作土壤肥力和作物产量的影响，为该区域耕地土壤肥力和作物产量提升提供理论和技术支撑。【方法】2015—2017 年在广东省台山市开展田间试验，试验设施用熟石灰（Lime）、酸性土壤调理剂（ASC）和常规施肥对照 3 个处理。分析不同处理对作物养分含量、产量和土壤肥力等指标的影响。【结果】ASC 处理周年产量最高，其次是 Lime 处理，对照最低。Lime 处理和 ASC 处理冬种四季豆较对照增产较大，而早、晚稻的产量基本一致。Lime 处理和 ASC 处理早、晚稻有效分蘖数高于对照，但差异不显著。在冬种蔬菜季，Lime 处理和 ASC 处理作物磷含量较对照有一定的提高趋势。与对照相比，Lime 处理和 ASC 处理显著提高土壤 pH 值，其中 Lime 处理在冬种蔬菜季、早稻季和晚稻季的增幅均达到显著水平，而 ASC 处理仅在早稻季达到显著水平。与对照相比，Lime 处理和 ASC 处理土壤有效磷和有机碳含量有一定的提高趋势，其中冬种蔬菜季的增幅较大；但对土壤容重、碱解氮和速效钾含量没有影响。与对照相比，Lime 处理和 ASC 处理可有效提高土壤酸性磷酸酶活性，其中冬种蔬菜季的增幅达到显著水平。【结论】在稻 - 稻 - 菜三熟种植系统中，施用石灰和酸性土壤调理剂均可达到改酸效果，有效提高土壤有效磷含量和酸性磷酸酶活性，提高冬种四季豆、早稻和晚稻的产量，其中冬种蔬菜季对碱性物料的响应更显著。在本试验条件下，施用石灰和酸性土壤改良剂可作为广东省稻 - 稻 - 菜三熟种植区域酸化土壤改良的有效措施，其中石灰的改酸效果更优。     

水稻冠层图像分割方法对比研究

水稻冠层信息在自动化管理上具有重要指导意义,但田间多变光照强度环境显著降低了水稻冠层图像分割和信息提取的精度。为降低光照强度的干扰,本文基于RGB、CIEL~*a~*b~*、HSV色彩空间和多色彩空间(包括RGB、CIEL~*a~*b~*和HSV色彩空间)构建水稻冠层图像的色彩特征组合,然后通过支持向量机(SVM)的线性核函数对水稻冠层图像进行分类识别,其分割方法分别定义为rgb-SVM、lab-SVM、hsv-SVM和Multi-SVM。同时,利用此方法对不同光照强度下的水稻冠层图像进行分割,并与常用的Ex GOtsu分割方法进行对比,比较不同方法的分割效果和光强稳健性。结果表明,rgb-SVM的分割效果优于Ex GOtsu方法,但对晴天条件下获取的水稻冠层图像的分割误差仍较大,光强稳健性低;lab-SVM和hsv-SVM分割方法的分割精确度较低,存在一定的欠分割现象;基于多色彩空间和支持向量机的Multi-SVM分割方法的分割效果最佳,该方法对不同光强下获取的水稻冠层图像的分割误差均控制在4.00%以内,具有较好的光强稳健性。因此,基于多色彩空间和支持向量机的Multi-SVM分割方法能够相对准确地将水稻像元从水稻冠层图像中分割出来,且对田间多变光强条件具有一定的稳健性,可为田间水稻生长发育监测和自动化管理提供一定的技术支持。     

聚脲甲醛缓释氮肥一次性基施在双季稻上的应用效果

【目的】研究聚脲甲醛缓释肥在华南双季稻上的肥料效应,探讨基于聚脲甲醛缓释肥的双季稻一次性施肥技术的可行性,为华南双季稻轻简化、增效减氮施肥技术提供依据。【方法】试验以常规稻品种金香丝苗为供试材料,采用早、晚稻两季作物大田试验,在施氮量为180 kg·hm~(-2)的水平下,依聚脲甲醛的氮利用率相当于普通尿素的1.0、1.3、1.6和1.9倍,设定聚脲甲醛缓释氮肥减氮0、23%、38%、47%(UF1、UF2、UF3、UF4)一次性基施,常规分次施肥处理(CF,基肥50%、返青肥20%、拔节肥30%)和不施氮处理(CK),所有处理磷钾的用量分别为P2O5 55 kg·hm~(-2)、K_2O 130 kg·hm~(-2),肥源分别为过磷酸钙和氯化钾。研究聚脲甲醛一次性基施及减氮处理对双季稻产量、生物量、地上部氮磷钾养分积累量、氮肥利用率、土壤无机态氮含量的影响。【结果】(1)在等氮条件下,聚脲甲醛缓释肥一次性基施处理(UF1)的早、晚稻籽粒产量与常规分次施肥处理(CF)基本持平;聚脲甲醛减氮23%一次性基施处理(UF2)对早、晚稻的籽粒产量没有显著影响;聚脲甲醛减氮38%一次性基施(UF3处理的早稻籽粒产量显著降低,较CF处理减产7.52%;聚脲甲醛减氮47%一次性基施处理(UF4)的早、晚稻产量均显著低于CF处理,其降幅分别为9.84%和9.75%。(2)UF4处理的早、晚稻有效穗数较CF处理每兜少了0.80和0.39个有效穗,其中早稻的降幅达到显著水平(P0.05),UF1、UF2和UF3处理的早、晚稻有效穗数、每穗实粒数、结实率和千粒重与CF处理无显著差异。(3)与常规施肥相比,UF1和UF2处理的早、晚稻氮、磷、钾含量及其吸收累积量均无显著差异,UF3处理的晚稻秸秆氮含量和氮素累积量降低了30.73%、23.60%(P0.05),UF4处理的晚稻稻草和籽粒氮含量显著降低(P0.05),早、晚稻的氮素累积量分别降低22.82%、26.82%(P0.05)。(4)UF2、UF3、UF4处理的氮肥偏生产力高于CF处理,两季平均增幅分别为24.37%、49.24%、70.89%,UF1、UF2、UF3、UF4处理的氮肥农学效率、氮肥利用率(当季回收率)和氮肥生理利用率均较CF处理无显著性差异。(5)收获期UF处理的土壤碱解氮含量较CF处理无显著性差异,其全氮含量稍高于CF处理。因此,聚脲甲醛缓释肥可作为早、晚稻一次性施肥的技术载体。【结论】在早、晚稻生产过程中,聚脲甲醛减氮23%一次性基施处理均获得了稳定且较高的产量和氮肥利用率,且其施肥成本与常规分次施肥方式持平,可作为早、晚稻轻简化施肥和氮肥减施的有效途径。     

华南稻区不同施肥模式下土壤CH4和N2O排放特征

通过田间试验研究了不同施肥模式对华南稻田CH4和N2O排放的影响。研究结果表明:水稻生育期内,CH4排放呈单峰曲线,不同水稻季CH4排放峰出现的时间和峰值不同,晚稻CH4排放峰出现的时间早于早稻,且峰值明显高于早稻。由三季水稻观测数据可知:稻田CH4排放通量范围分别为-0.29~14.83、-6.09~31.54、-0.11~22.87 mg·m-2·h-1,而不同生长季N2O排放数据表明稻田N2O排放通量非常小且N2O排放规律不明显;稳定性氮肥结合甲烷抑制剂(SN)处理CH4季节排放总量最低,与农民习惯施肥处理(FP)相比,SN处理均能明显降低CH4季节排放量,降幅分别达34.1%、28.4%和7.7%。分析单位产量CH4和N2O增温潜势可知,两季水稻SN处理较FP处理全球增温潜势分别降低了31.0%和17.8%。综上认为,华南稻-稻连作种植体系下,CH4气体是稻田全球增温潜势增加的主要温室气体,SN施肥模式可作为该区域稻田温室气体减排的一项重要措施。     

酸性土壤改良剂与生防制剂协同防控香蕉枯萎病的效果

将酸性土壤改良剂分别与生防制剂结合,通过温室盆栽试验研究其防控香蕉枯萎病的效果。酸性土壤改良剂分别与放线菌菌剂处理(Act A)和生物有机肥处理(BIOA)的协同防效(61.1%和58.3%)均高于单独施用酸性土壤改良剂(ASA)(49.7%)、放线菌菌剂(Act)(55.6%)和生物有机肥(BIO)的处理(52.8%)。至试验结束时,各处理土壤的p H值显著高于对照(CK)(p0.05);Act和BIO处理显著降低了香蕉根际尖孢镰刀菌数量(p0.05);Act A和BIOA处理能显著提高香蕉根际细菌和放线菌数量并降低真菌数量。各处理显著促进香蕉生长,且能提高土壤有机质、有机碳、全氮、速效钾含量和电导率。结果表明,酸性土壤改良剂和生防制剂可有效协同防控香蕉枯萎病。     

广东省酸性硫酸盐水稻土作物产量的主要限制因子分析

【目的】酸性硫酸盐水稻土(ASPS,简称反酸田)因强酸严重限制水稻生长,其产量远低于全国平均水平,是我国南方典型中低产田。为了进一步提高反酸田的水稻产量,需要对反酸田土壤的主要限制因子进行分析,以更好地对症下药,有效合理地改良土壤。本研究调查了不同产量水平下酸性硫酸盐水稻田的理化性状,探讨限制水稻生长的关键土壤化学因子,为反酸田的改良提供理论依据。【方法】 根据前期调查结果,选择3种产量水平(4500、 3000、 1500 kg/hm2)的代表性反酸田为研究对象,并以因强酸而撂荒的水稻田作为对照,于2013年6月28日在不同采样点各采集8个耕作层土壤样品,测定其有机质, 酸度, 氮、 磷、 钾养分以及微量元素含量等化学性状指标,比较不同田块间各种化学性状的差异,并通过相关分析、 主成分分析探讨影响反酸田水稻生长的关键土壤化学因子。【结果】反酸田的酸度水平极高,其pH值在3.0~4.0之间,水溶性酸、 交换性酸和吸持性酸含量分别达到0.6~5.6、 2.7~6.3和1.3~14.1 cmol/kg; 不同调查田块的酸度水平差异显著,高产田块的各种形态酸含量均显著低于低产田块,尤以水溶性酸和吸持性酸的差异更明显。随产量水平的降低,反酸田的有效磷、 速效钾含量显著降低,而水溶性硫、 交换性硫、 交换性锰、 交换性铝含量显著提高,交换性钙、 交换性锌、 交换性铜含量差异不显著,反映出缺磷、 缺钾、 硫酸盐含量过高、 铝毒、 锰毒显著限制了反酸田的水稻产量。相关分析表明,土壤有效磷、 速效钾与各种形态酸含量和硫酸盐含量显著负相关,而交换性钙、 锰、 铜、 锌、 铝与各种形态酸含量和硫酸盐含量显著正相关,表明反酸田水稻产量的主要限制化学因子受土壤酸含量及硫酸盐含量的水平影响。主成分分析表明,水溶性硫、 交换性硫、 交换性铝、 交换性酸、 交换性锰、 水溶性酸、 吸持性酸、 pH值、 有效磷、 速效钾等组成一个相对均质的变量群组,概括了64.99%的不同产量水平下反酸田理化性状的总变异度,为影响反酸田产量的主要土壤化学因子。其中水溶性硫、 交换性硫、 交换性铝、 交换性酸、 交换性锰、 水溶性酸、 吸持性酸为影响反酸田产量水平的负效应变量,而pH值、 有效磷、 速效钾为影响反酸田产量水平的正效应变量。【结论】硫酸根含量过高、 铝毒、 锰毒、 酸毒、 缺磷、 缺钾是限制反酸田产量的主要土壤化学因子。酸、 硫酸盐是反酸田的发育产物,是影响广东省反酸田水稻生长的原生及根本性障碍因素,而铝毒、 锰毒、 缺磷、 缺钾等是因土壤中酸、 硫酸盐含量较高时引起的次生障碍因素。因此,在反酸田的改良过程中需以减缓黄铁矿氧化、 促进黄钾铁矾水解,降低耕层土壤酸、 硫酸盐含量为主要目标。     

稻作对酸性硫酸盐土酸分布及迁移的影响

【目的】酸性硫酸盐土(ASS)酸含量极高,Fe、 Al、 Mn、 As等有毒金属移动性强。许多开发利用方式不仅影响其成土母质黄铁矿的氧化程度并可能带来生态风险,稻作利用被认为是生态风险较低的方式。本研究开展水田和荒地两种利用条件下ASS中酸含量调查研究,探讨稻作利用方式对ASS酸含量的影响。【方法】于2013年8月,在广东省台山市发育于珠江三角洲滨海ASS的水稻田和严重酸化的长期撂荒地采集土壤样品,从土表向下0—300 cm范围内采用宽45 mm的土钻每20 cm采集1个样品,每个剖面共采集15个样品。比较两种利用方式下ASS各土层土壤pH值、 水溶性酸、 交换性酸、 吸持性酸含量,探讨稻作利用方式对ASS酸分布及运移的影响。【结果】珠江三角洲平原ASS的酸含量极高,在0—80 cm深度范围内,总存在酸含量随着土层深度加深而提高,土层深度每下降20 cm,总存在酸含量就平均提高61.62%; 80 cm以下土层总存在酸含量随着土层深度下降逐渐降低,其中80—180 cm深度范围内的降幅较大,土层深度每下降20 cm,总存在酸含量就平均降低61.62%; 当土层深度下降至220 cm时,pH值上升到6.0,酸含量非常低。稻作利用方式显著影响ASS的酸含量及其在土壤剖面的迁移情况。与荒地比较,稻田0—80 cm土层的总存在酸含量显著降低,其中水溶性酸、 交换性酸和吸持性酸含量平均降幅分别为77.01%、 36.75%、 27.74%,水溶性酸和交换性酸的差异达到显著水平,吸持性酸仅在0—20 cm 和60—80 cm土层的差异达到显著水平; 100—120 cm深度范围内稻田的总存在酸含量显著高于荒地,其中水溶性酸、 交换性酸和吸持性酸含量的增幅分别为128.19%、 54.87%、 154.96%,120—240 cm土层中,稻田的交换性酸和吸持性酸含量稍高于荒地,但差异不显著; 240—300 cm土层中,稻田的酸含量与荒地基本相同。总体上,稻作方式改变了ASS中酸在土壤剖面的分布,其中0—80 cm土层中酸含量显著降低,而100—120 cm土层的酸含量显著提高,并以吸持性酸为主要形式固定累积下来。稻田在0—80 cm深度范围内的水溶性硫含量显著低于荒地; 而稻田100—120 cm土层的水溶性硫含量则显著高于荒地,其他土层的差异不显著。水溶性硫与水溶性酸、 交换性酸和吸持性酸均显著正相关,表明稻作利用方式可能通过影响硫酸盐矿物的转化过程而改变ASS的酸分布及迁移。【结论】稻作利用方式显著降低上层土壤酸含量,并加强了酸淋洗下移作用,使100—120 cm土层中的酸含量大幅提高,并以黄钾铁矾等羟基硫酸盐次生矿物暂时吸持固定下来。因此,稻作利用方式有效降低ASS酸含量水平,降低ASS对实地作物的危害作用,但因其强淋溶作用可能加大了对地下水体污染的风险。     

氮肥施用水平及种类对生菜产量及菜地N2O排放的影响

采用静态箱-气相色谱法研究了氮肥施用水平及种类对生菜产量和土壤N_2O排放的影响。试验设7个处理:不施氮肥(N0),施氮112.5 kg N·hm~(-2)(N1),施氮225 kg N·hm~(-2)(N2),施氮337.5 kg N·hm~(-2)(N3),控释氮肥(CRU-N2),稳定性氮肥(SN-N2),有机无机氮肥配施(MN-N2)。对比研究了不同施氮水平和等氮量不同氮种类处理对N_2O排放特征和生菜产量的影响。结果表明,随着氮肥用量的增加N_2O排放通量增加。在试验条件下,生菜获得最高产量时的施氮量为125 kg N·hm~(-2),适量降低生菜施氮水平能有效降低N_2O气体累积排放量。相同氮水平下,SN-N2与MN-N2处理较N2处理分别增产达13.3%和17.2%,但差异未达显著水平。SN-N2处理N_2O排放总量和N_2O排放系数仅为0.80 kg N·hm~(-2)和0.36%,较常规施肥处理分别降低了84.8%和1.97个百分点。综上,在不降低生菜产量的前提下,优化氮肥施用水平并采用稳定性氮肥技术是菜地N_2O减排和减少蔬菜种植氮素损失的重要途径。