松树皮基质发酵方案的初步探究

【目的】探索松树皮基质的较佳发酵方案。【方法】以新鲜樟子松树皮为试验基质,尿素为氮源,添加EM菌剂和木醋液进行发酵,共设置9种(M1~M9)不同发酵方案,以不添加EM菌剂和木醋液的处理为对照,分析各处理松树皮发酵温度、理化性质及木质纤维素、单宁含量的变化情况。【结果】发酵后,与对照相比,M5(C/N 30、500倍EM菌剂和500倍木醋液)、M6(C/N 70、500倍EM菌剂和500倍木醋液)和M2(C/N 30、500倍EM菌剂)3个处理的发酵温度均明显高于其他处理,且高温持续时间长,松树皮的各项理化性质均得到改善,单宁、木质纤维素含量降解幅度较大。【结论】发酵过程中,EM菌剂起关键作用,再添加木醋液可进一步加快发酵进程,提升发酵效果,初始C/N的影响仅次于EM菌剂,当其值为30~70时松树皮的发酵效果较好,M5、M6、M2处理是松树皮的较佳发酵方案。     

长期不同施肥条件下红壤水稻产量可持续性特征

【目的】研究长期不同施肥处理对红壤性水稻土持续生产及可持续性的影响,为水稻的持续性生产提供参考。【方法】在江西进贤红壤性水稻土长期定位施肥试验点,选取不施肥(CK)、施用氮钾肥(NK)、施用氮磷肥(NP)、施用氮磷钾肥(NPK)和氮磷钾肥与有机肥配施(NPKM)5个长期施肥处理,分析不同施肥处理下早稻和晚稻产量的变化,并计算水稻产量可持续性指数(Sustainable yield index,SYI),探究长期不同施肥处理对水稻产量演变的影响。【结果】1981-2005年,与CK相比,NK、NP、NPK、NPKM处理均可明显提高早、晚稻的产量,其中NPKM处理的产量均明显高于其他处理。1981-2005年,除NK处理的早稻产量呈极显著下降(70.8kg/(hm2·年))外,其他施肥处理早、晚稻的产量变化均不显著。不同施肥处理下,早、晚稻的SYI值不同,其中NPK、NPKM处理早、晚稻的SYI值均较高,而其他处理的早、晚稻SYI值较低。水稻SYI值与各处理的平均产量呈极显著正相关,而与产量变异系数呈不显著负相关。【结论】可以通过提高水稻产量及其稳定性来提高水稻生产的可持续性,利用SYI评价水稻高产稳产可持续性还需对其进行改进。     

强源活库优米栽培对华南广适型超级稻产量的影响

【目的】探明强源活库优米栽培技术对华南广适型超级稻产量的影响,即通过强化叶片"源"的功能和籽粒"库"的活性来提高华南广适型超级稻产量。【方法】以5个华南广适型超级稻品种"胜泰1号"、"玉香油占"、"桂农占"、"合美占"和"丰美占"为材料,设置强源活库优米栽培技术(简称强源活库栽培)和常规高产栽培技术(简称常规高产栽培)2个处理,通过大田试验研究栽培技术对华南广适型超级稻品种产量和物质生产特性的影响。【结果】与常规高产栽培技术相比较,强源活库栽培技术显著提高了"胜泰1号"、"玉香油占"、"桂农占"、"合美占"和"丰美占"的实际产量,产量增幅为18.60%~26.23%,并且在强源活库栽培技术下,水稻干物质积累量、叶面积指数、生长发育后期的叶片蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性及籽粒蔗糖合成酶(SS)活性均有提高,从而有利于高产形成。【结论】强源活库栽培技术可显著提高华南广适型超级稻的产量。     

不同施肥方式对水稻农艺性状及产量的影响

为了探究不同施肥方式对水稻农艺性状及产量的影响,以青浦地区水稻种植品种苏香粳为材料,在等量氮肥条件下,设置全有机肥(OT)、全无机肥(CT)、混合施肥(MT)及无肥区4种不同施肥处理的小区试验,研究不同施肥方式对水稻生长、土壤有机质含量变化及产量的影响。结果表明,在本试验条件下,以有机肥搭配氮化肥施用的混合施肥处理有助于促进水稻生长和产量提高。水稻株高较全有机肥处理和全无机肥处理提高2.2%和3.1%、有效分蘖数均提高18.3%,地下部分干重提高9.1%和26.8%;全有机肥处理在烤田期的有机质指标比混合施肥处理和全无机肥处理分别提高11.7%和13.7%;同时混合施肥处理的水稻产量为8 028.6kg/hm2,较全有机肥处理和全无机肥处理分别提高9.0%和9.5%。而全有机肥处理的水稻地上部分干重较混合施肥处理和全无机肥处理则提高9.9%和43.6%。     

不同施氮比例对‘花优14’大田生长及产量的影响

在总施氮(纯氮)量为300kg/hm2的条件下,研究了前后期不同施氮比例对水稻‘花优14’大田生长及产量的影响。结果表明,前后期不同施氮比例对‘花优14’大田生长阶段的叶龄、绿叶数均无明显影响,对株高有一定的影响,但影响较小;前期施氮比例过高,则无效分蘖多,穗型小,产量较低;适当提高后期施氮比例,虽然一定程度上使有效穗数有所减少,但能促进幼穗分化、有利大穗形成、更易获得高产;后期施氮比例过高,有效穗、实粒数、千粒重均明显降低,更不利于产量提高,而且容易导致贪青迟熟;前后期施氮比例为6∶4~5∶5时不但能够取得较高产量,而且能够安全成熟。     

缓释肥侧条施肥技术对水稻产量和氮素利用效率的影响

利用田间小区试验,系统研究了基于缓释肥料的侧条施肥技术对水稻产量和氮素利用效率的影响。试验结果表明:与农民常规施肥处理(FP)比较,侧条施肥技术高缓释肥处理(HF)水稻氮素投入比农民常规施肥处理(FP)降低约40%,水稻产量没有显著降低,穗粒数比农民常规施肥处理增加了8.36%。侧条施肥技术显著提高了水稻地上部吸氮量和氮肥偏生产力,降低了氮素的表观损失量。侧条施肥各处理氮肥偏生产力在39.1~67.8之间,显著高于FP处理的23.7。FP处理氮素表观损失量高达174.2 kg·hm^-2,侧条施肥各处理表观损失量在23.2~61.9 kg·hm^-2之间。综合考虑水稻产量和环境因素,基于缓释肥料的侧条施肥技术是一种资源节约和环境友好的施肥技术。     

基于污染足迹的太湖流域稻作农业污染评估--以常州市和宜兴市为例

稻作农业在保障粮食安全方面贡献巨大,但因经济利益驱动,化肥农药被过量施用,造成了氮、磷等营养物质流失,对水环境产生严重影响。本文基于全国第一次污染普查数据,结合各类污染物的产排污系数计算了稻作农业COD、TN和TP入河量,通过污染足迹模型计算了稻作农业COD、TN和TP的污染足迹,通过污染压力模型计算了稻作农业COD、TN和TP的污染压力指数,并对其进行评估。结果表明:(1)常州市、宜兴市稻作农业生产过程中向水环境排放的污染物中以COD和TN为主,其入河量分别为792.96 t·a^-1和605.28 t·a^-1,TP入河量为27.16 t·a^-1;(2)常州市、宜兴市稻作农业TN污染足迹最大(3 944.50 hm²),其次为TP污染足迹(2 578.95 hm²),最小的是COD污染足迹(523.52 hm²);(3)常州市、宜兴市稻作农业对水环境的污染压力指数为2.10,处于中度污染压力状况,表明常州市、宜兴市稻作农业生产活动超出了当地水域的承载能力,对当地水环境产生了压力。     

生物炭对灌淤土氮素流失及水稻产量的影响

针对宁夏引黄灌区氮素流失严重的现状,通过大田试验研究生物炭施于灌淤土对水稻产量、水稻生育期内氮素运移特征及氮素流失量的影响。在常规施肥条件下设置高量炭(C3N300:9000 kg·hm-2);中量炭(C2N300:6750 kg·hm-2);低量炭(C1N300:4500 kg·hm-2)和不施炭(C0N300:0 kg·hm-2)4个处理。研究结果表明,生物炭和氮肥配合施用,对稻田田面水和渗漏水中氮素动态有一定影响,表现为总氮(TN)和硝态氮(NO-3-N)浓度随生物炭用量增加而降低,铵态氮(NH+4-N)浓度升高;在对各层土壤氮素动态的影响上,表现为20 cm处渗漏水中氮素浓度受生物炭用量影响明显,但100 cm处氮素浓度受影响较小。对水稻生育期内氮素径流损失的影响表现为随生物炭施用量增加,田面水TN和NO-3-N径流流失风险下降,但NH+4-N径流流失风险增加;本研究条件下添加生物炭对NO-3-N和NH+4-N淋失没有表现出影响,TN淋失表现为随生物炭用量增加而降低,其中TN淋失量最小的是C3N300处理,整个生育期内淋失量为26.28 kg·hm-2,与常规施肥处理C0N300相比,减少9.45%。另外,添加生物炭增加水稻穗粒数和穗数,使水稻理论产量显著增加15.3%~44.9%,其中C3N300产量显著高于其他处理(P0.05)。生物炭用于灌淤土对水稻产量有促进作用,对降低稻田氮素淋失也表现出积极效果。     

体外模拟实验法评价湘南某矿区大米中重金属的人体健康风险

为了评价大米中重金属对人体健康风险的影响,在湘南某矿区和非矿区采集大米样品,运用人工模拟实验方法,评价大米中Pb、Zn、Cu、Cd和As的摄入量和生物可给量。结果表明:矿区大米重金属Pb、Zn、Cu、Cd和As的含量分别为2.03、30.08、6.57、2.34、3.80 mg·kg-1,非矿区大米重金属含量分别为1.03、8.65、1.52、0.15、0.30 mg·kg-1,成人和儿童因食用矿区大米而摄入的Pb(789.23、562.00μg·d-1)、Zn(11 701.12、8 332.16μg·d-1)、Cu(2 555.73、1 819.89μg·d-1)、Cd(910.26、648.18μg·d-1)和As(1 478.20、1 052.60μg·d-1)超过因食用非矿区大米而摄入的Pb(400.67、285.31μg·d-1)、Zn(3364.57、2395.84μg·d-1)、Cu(591.18、420.97μg·d-1)、Cd(58.51、41.67μg·d-1)和As(116.70、83.10μg·d-1)。模拟成人和儿童胃阶段和小肠阶段,矿区大米中Pb、Zn、Cu、Cd和As的平均生物可给量都大于非矿区大米中重金属的平均生物可给量;模拟胃阶段矿区大米中Pb、Zn、Cu、Cd和As的平均生物可给量都大于模拟小肠阶段重金属的平均生物可给量。在模拟胃消化阶段,矿区大米中Cd的生物可给量分别是每周可耐受摄入量的3.11倍(成人)和4.42倍(儿童);在模拟小肠阶段,对于成人矿区大米中Pb、Cd和As的生物可给量没有超过每周可耐受摄入量,而对于儿童矿区大米中Pb和Cd的生物可给量都超过了每周可耐受摄入量。因此,矿区成人和儿童通过食用该区域大米将会对其身体产生健康风险,其中对儿童的健康危害更加明显。     

CO2浓度和温度升高对早稻生长及产量的影响

研究温度升高和CO2浓度增加的气候变化条件对我国主要粮食作物早稻生长及产量的影响对评估国家粮食安全有重要参考意义。采用改进后的开顶式气室原位模拟大气CO2浓度450μL·L-1及温度升高2°C的环境条件对早稻生长及产量的影响,试验设置三个处理(对照、增温、增温+CO2),结果表明:1温度及CO2同增对早稻最终株高有显著增加作用,而仅增温只能加快前期株高增长速度而对最终株高没有影响;2增温处理使最终分蘖数增加2~3茎·穴-1,但在增温条件下增加CO2浓度,分蘖数不再增加;3增加CO2浓度使早稻叶片叶绿素含量略增,但增温处理没有效应;4增温处理对不同时期地上部生物量无显著影响,但增温+CO2处理使各期生物量较对照显著增加;5增温2℃使早稻增产13.3%,而增温基础上再增CO2,产量不再进一步增加。从产量构成因子看,增温或增温+CO2处理条件下早稻增产主要与穗数和每穗粒数增加有关。