不同施肥方式对水稻产量构成及其稳定性的影响

以中国科学院常熟农业生态站的养分循环长期定位试验为研究平台,利用单个生长季的数据研究不同施肥制度对水稻产量构成(单穴有效穗数、单穗粒重和单穴产量)及其稳定性的影响,并通过回归分析方法对产量构成及其稳定性与水稻孕穗期植株的养分含量关系进行了研究.结果表明:氮肥有利于水稻有效穗数的形成,N处理的单穴有效穗数比CK处理多4.2穗,比NP和NPK处理分别多0.9穗和0.7穗;施用氮肥显著降低水稻单穗粒重,氮磷配施可以协调水稻单穴有效穗数和单穗产量之间的矛盾,获得较高的单穴产量.施用猪粪可以增加水稻的单穴有效穗数和单穴产量,但不会降低水稻的单穗平均粒重.施肥处理仅对水稻单穴有效穗数的稳定性产生显著影响,对单穴产量和单穗平均粒重的稳定性没有显著影响.CK、N、NP、NPK处理单穴有效穗数的变异系数分别为19.5%、17.9%、1813%和22.9%,施用钾肥会显著增加水稻单穴有效穗数空间变异.施用猪粪对3个指标的稳定性影响不显著.水稻3个产量构成因素及单穴有效穗数标准差与水稻孕穗期茎秆和根系养分含量间具有较好的线性拟合关系,单穴有效穗数变异系数与水稻植株钾含量正相关.     

15N标记秸秆在太湖地区水稻土上的氮素矿化特征研究

采用室内恒温培养试验研究了在太湖地区乌栅土和黄泥土上添加15N标记秸秆后,秸秆15N在矿质氮、微生物氮和不同粒径土壤组分中的分配情况,并应用氮同位素库稀释法测定了秸秆在两种土壤上的氮总矿化速率。结果表明:两种土壤添加秸秆后,土壤矿质氮量在7～28 d之间迅速下降,微生物氮在前7 d逐渐升高,随后维持稳定。随着秸秆的分解,秸秆15N进入矿质氮库和微生物氮库,矿质15N在第7天时最高,占添加秸秆15N的9.24%～12.3%,微生物15N在第14天时最高,占添加秸秆15N的21.3%～40.5%,随后矿质15N和微生物15N量均下降。在培养的第7～28天之间,矿质15N和微生物15N出现下降,可能存在秸秆氮的损失。培养56 d时,10.5%～13.3%的秸秆15N进入土壤53μm～2 mm组分,24.5%～26.5%进入2～53μm组分,30%进入<2μm组分,有5.7%～14.9%的秸秆氮损失掉,仍有15.4%～29.1%的秸秆未分解,秸秆在乌栅土上分解的更多,但损失也更多。添加秸秆后0.5 d时,秸秆在乌栅土和黄泥土上的氮总矿化速率分别为1.61 mg kg-1d-1和1.48 mg kg-1d-1;56 d时,秸秆在乌栅土和黄泥土上的氮总矿化速率分别为0.26 mg kg-1 d-1和0.36 mg kg-1 d-1。     

水稻基肥尿素干施与湿施对氮素损失及水稻氮素吸收的影响

运用大型原状土柱在田间条件下比较了水稻基肥干耕施(干施)与湿耙施(湿施)对氮素损失与水稻氮素吸收的影响,试验设尿素干施、湿施与对照3个处理,同步测定了施肥后小区的氨挥发、淋洗以及水稻的吸氮量。结果表明:(1)干施法氨挥发显著低于湿施法,模拟试验分别为40.1与68.8 kg hm-2,占施氮量的13.4%与22.9%,2004年的大田试验分别为19.2与26.2 kg hm-2,占施氮量的7.7%与10.4%;(2)而干施法的总氮(TN)淋洗量显著大于湿施法,分别为14.3与4.6 kg hm-2,占施氮量的4.8%与1.5%,氮的淋洗以NO3--N为主,占总量的73.7%～97.3%,两者的NH4+-N淋洗量差别很小;(3)与湿施法相比,干施法净减少氮肥损失19.0 kg hm-2,水稻吸氮量增加15.1 kg hm-2,氮肥利用率提高了5个百分点,产量略有提高,而土壤含氮量没有显著变化。因此,水稻基肥尿素干深施法是一项值得推广的施肥方法。     

太湖地区农田生态环境中土壤饱和导水率研究

对太湖地区主要水稻土类型的饱和导水率进行了研究.结果表明,该土壤的饱和导水率变化于7.20×10-5～6.33×10-4 cm/s, 并随着深度的增加饱和导水率迅速下降;原状土和扰动土的饱和导水率相差很大, 土壤的质地、有机质含量、容重、孔隙度和结构系数等均对饱和导水率有一定的影响.原状土的饱和导水率能反映田间的实际情况, 对研究土壤水分平衡和水土保持有极其重要的意义. 而扰动土的饱和导水率只能作为一种农业工程的参考数据被运用.     

猪粪与化肥配比对基质栽培番茄生长与产量的影响

研究了猪粪与化肥N配比对苏南地区温室基质栽培番茄(辽宁英石大红)生长与产量的影响,试验设猪粪N占总N的比例为0%、30%、50%、70%、100%与无肥对照(CK)6个处理.结果表明:与纯化肥处理比较,猪粪N显著地增加番茄的茎粗、果枝台数、座果数与茎叶生物量,茎粗与座果数分别增加16.8%～27.4%与32.1%～53.6%,但对番茄的株高、叶片数、第一果枝位高度影响较小.②猪粪处理的番茄产量显著地高于化肥处理,比化肥处理增产26.6E.6%,不同猪粪处理之间差异不显著.随着猪粪N增加,番茄前中期果的比例减少、病果率增加,但30%猪粪N处理的番茄不仅产量最高(69.9t/hm2),而且前中期果实的产量与比例也最高(60.7%),是合适的有机无机N的比例.③以腐熟的猪粪与化肥作基肥为主,配合一次追施少量化肥,试验期间仅以水灌溉,能基本满足番茄107天生育期内的养分供应,获得60.7～69.9t/hm2的番茄产量.     

长期施用有机-无机肥对太湖流域土壤肥力的影响

通过长期田间定位试验研究了不同处理的有机无机肥施用对稻-麦轮作体系生产力和土壤肥力的影响.5年试验结果表明:施用有机肥和施用化肥体系均能达到较高的产量水平.单施N肥和NPK配合施用在试验前2年系统生产力(水稻+小麦) 没有显著差异.不同施肥处理对土壤养分有显著影响.施肥尤其是有机无机肥混施能显著增加土壤中碱解N、速效P和速效K含量.土壤中N以NO3--N形式存在,有机肥的施入显著降低了土壤中NH4+-N的含量.土壤速效K与速效P含量呈极显著相关,说明这些速效养分的同源性,可能是由有机肥施用带入土壤中的.土壤中碱解N与NO3--N含量呈显著的相关,而与NH4+-N含量没有关系,土壤速效P与有效态Fe含量呈显著相关.     

土壤中“接力反硝化”机制的部分证据

设想土壤中存在不同类型的不完全反硝化细菌 ;这些细菌可以彼此配合 ,此菌产物作为彼菌的底物 ,共同完成完整的反硝化过程。该机制称之为“接力反硝化”机制 ,有别于传统的反硝化机制。本文为“接力反硝化”机制的存在提供部分证据。以土壤浸提液为培养基、N2 O为电子受体富集土壤微生物 ,获得了 1株仅完成NO-3 →NO-2 反应的细菌 (原始编号 2 1 6 9 2 )、1株仅完成NO-2 →N2 O反应的细菌 (原始编号 1 9 5 3)、1株仅完成NO-2 →N2 O→N2 反应的细菌 (原始编号 2 1 6 3 6 )。把菌株 2 1 6 9 2和 1 9 5 3两菌株以适当的数量比例混合于灭菌的土壤中 ,不添外来碳源 ,仅添加NO-3 ,厌气培养 1周后 ,测得土壤中剩余的NO-3 仅为原添加量的 39 4 %～ 5 3 0 % ,与此同时有 5 2 %～ 13 9%的NO-3 被还原成NO-2 ,有 2 8 6 %～ 30 8%以N2 O形态被回收 ,总回收率为 75 4 %～ 95 5 % ,说明两者可以相互配合 ,菌株 2 1 6 9 2的硝酸根还原产物可以被菌株 1 9 5 3用作底物 ,共同完成反硝化过程 ,从而支持我们设想的“接力反硝化”机制。     

不同施肥处理下土壤水溶性有机碳含量及其组成特征的研究

长期不同施肥处理下 ,土壤水溶性有机碳 (WSOC)含量范围为 3 2 1～ 45 5mgkg- 1,大小顺序为NPK 4 5 0 0kg稻草 >NPK 2 2 5 0kg稻草 >对照 >NPK ;WSOC占土壤总有机碳 (TOC)百分比的范围为0 1 5 %～ 0 1 9% ,大小顺序为NPK 4 5 0 0kg稻草≈对照 >NPK 2 2 5 0kg稻草 >NPK。土壤中WSOC的含量与TOC、微生物生物量碳 (SMBC)的含量都呈显著性正相关。13C核磁共振 ( 13C NMR)的研究结果表明 ,WSOC都主要是由碳水化合物C、羧基C和长链脂肪C组成。不同施肥处理下 ,WSOC和SMBC占TOC百分比的变异系数 (CV)都小于它们在土壤中绝对含量的变异系数 ,且WSOC/TOC的变异系数大于SMBC/TOC。WSOC/TOC是反映不同施肥处理下土壤有机质质量的一个较好指标。     

太湖地区稻麦高产的氮肥适宜用量及其对地下水的影响

通过田间定位试验与土壤渗漏仪 (Lysimeter)模拟试验 ,研究太湖地区稻麦生产中氮肥过量施用带来氮肥利用率低与环境污染问题 ,探讨本区稻麦高产与减少氮肥淋洗的适宜氮肥用量。初步试验结果表明 ,氮肥适宜用量随着稻麦产量的提高而增加 ,本区两种主要土壤水稻、小麦高产的氮肥适宜用量(以N计 )分别为 2 2 5～ 2 70kghm- 2 与 1 80～ 2 2 5kghm- 2 ;适宜的氮肥用量使单位面积的有效穗数和每穗的结实颖花数均高 ,因而产量高。氮素的淋洗以NO- 3 N为主 ,主要发生在麦季与泡田插秧初期 ,其含量随着施氮量的增加而增加 ,每hm2 施N 2 2 5kg的模拟试验 ,麦季渗漏液的NO- 3 N浓度在 5 4～ 2 1 3mgL- 1,有60 %的样次超过污染标准 (NO- 3 N 1 0mgL- 1) ;田间试验 ,麦季施N量在 2 70～ 31 5kghm- 2 范围内 ,地下水NO- 3 N浓度在 1 9～ 1 1 0mgL- 1,有 2 0 %的样次接近 ,1 0 %的样次超过污染标准。长期NO- 3 N渗漏累积 ,势必对地下水构成潜在威胁。     

苏南村镇河道疏浚底泥农用对水稻生长、产量及品质的影响

随着人们对农村环境污染的重视以及农村河道底泥疏浚工程的不断增加,疏浚底泥的处置也成为一个日益严峻的问题。本研究以江苏省常熟市辛庄镇河道疏浚底泥为研究对象,通过盆栽试验研究了4种底泥农用对水稻生长、产量及品质的影响。结果表明,底泥种植的水稻株高、穗数、生物量和籽粒产量均低于普通土壤,水稻生物量、产量与底泥碱解氮含量呈显著正相关(0.585*、0.556*),与底泥可溶性盐含量呈极显著负相关(–0.914**、–0.897**),与底泥Eh呈极显著正相关(0.887**、0.857**)。通径分析表明,底泥可溶性盐和Eh是影响水稻生长和产量的主要限制因子。稻米重金属平均富集因子顺序为Zn(0.23)Cu(0.09)=Cd(0.09)Cr(0.005)Ni(0.0025)Pb(0.0017),逐步回归分析表明稻米重金属的积累与土壤有效态重金属、pH和有机质有关。稻米单一重金属目标风险系数值均小于1,其顺序为:CuZnCdPbNiCr,而稻米重金属复合目标风险系数值大于1,表明食用该类底泥栽种的稻米可能存在潜在健康风险,并且成人食用稻米的重金属复合目标风险系数值高于儿童。