控失尿素与普通尿素配施对水稻产量及氮肥利用效率的影响

为探讨控失尿素与普通尿素配施在海南省水稻上的应用效果，通过 2016 年和 2017 年两季田间试验，采用随 机区组设计，以不施氮肥处理作为对照（CK），设置常规尿素（CU）与控失尿素（CLU）不同配施比例，在等氮量条 件下，设 100% CU、70% CU+30% CLU、50% CU+50% CLU、30% CU+70% CLU 和 100% CLU 5 个处理，分析水稻叶 绿素含量、稻谷产量及其构成因子、氮吸收累积量、氮肥利用效率以及经济效益等指标。结果显示，施氮显著增加稻 谷产量，与 CK 相比，增幅为 67.2%~82.0%（2016 年）和 36.7%~46.7%（2017 年）。30% CU+70% CLU 的稻谷产量和 有效穗均显著高于 100% CU 处理，产量增幅为 8.8%（2016 年）和 7.3%（2017 年），有效穗数增幅为 14.2%（2016 年） 和 12.0%（2017 年）。随着 CLU 所占比例的提高，水稻地上部氮吸收累积量、氮肥回收利用率和农学利用率均呈增加 趋势。与 100% CU 处理相比，其余控失尿素处理的氮肥回收利用率增幅为 12.3%~18.4%（2016 年）和 12.7%~17.7%（2017 年），氮肥农学利用率增幅为 20.8%~21.9%（2016 年）和 16.8%~23.5%（2017 年）。随着 CLU 所占比例的提高，水稻 总产值和相对净收益呈先增加后降低的趋势，30% CU+70% CLU 处理达到最大。综上所述，在本试验条件下，30% CU+70% CLU 能够获得较高的稻谷产量、氮肥利用效率及经济效益，其可作为该地区氮肥施用的推荐比例。     

巴西橡胶树生产中钾的重要性探析

钾作为植物细胞中含量最丰富的阳离子之一,对橡胶树具有重要的生理功能。近些年来,我国天然橡胶种植过程中,乙烯利刺激割胶造成植株体内钾的大量流失,同时,钾在肥料施用中的比例明显下降,其重要性常被忽视。基于钾的生理功能及其在农业生产中的战略地位,本文探析了钾在橡胶树生长发育、营养生理、胶乳产量及抗逆境胁迫等方面的影响,并简述了我国植胶区土壤钾素现状及培肥途径,同时也展望了橡胶树生产过程中与钾相关的研究方向。     

葛藤覆盖对幼龄橡胶园表层土壤理化性状和酶活性的影响

  【目的】  绿肥覆盖是解决土壤有机质含量低、土壤酸化和养分不平衡的有效途径之一，葛藤作为一种常见的豆科绿肥，研究其覆盖对胶园土壤性状和土壤酶活性的影响，可为绿肥的应用推广、胶园地力提升和橡胶增产增效提供理论依据和技术支撑。  【方法】  以海南儋州幼龄胶园中葛藤覆盖4年的土壤为研究对象，以相同区域无葛藤覆盖的幼龄胶园土壤为对照，采集0—10 cm (上层) 和10—20 cm (下层) 土样，测定了土壤容重、pH、土壤含水量、有机碳、总氮、总磷、总钾、速效磷、速效钾、铵态氮、硝态氮和6种土壤酶 (蔗糖酶、过氧化氢酶、β-1,4-葡萄糖苷酶、脲酶、L-亮氨酸氨基肽酶和β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶) 活性。  【结果】  1) 与无葛藤覆盖相比，种植葛藤提高了土壤有机碳、全氮和全磷含量，增幅分别为4.2%～5.9%、9.1%～11.8%和12.0%～38.1%，上层有机碳和全氮增幅 (5.9%、11.8%) 高于下层 (4.2%、9.1%)，而全磷含量上层增幅 (12.0%) 低于下层 (38.1%)；上层土壤pH明显提高，而下层土壤pH显著下降；2) 种植葛藤显著增加了上层土壤过氧化氢酶和脲酶活性，增加幅度分别为同一土层裸地的327.8%和108.1%，但显著减低了上层土壤蔗糖酶活性 (活性下降为裸地的50.8%)。种植葛藤对两个土层的土壤β-1,4-葡萄糖苷酶、β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶和L-亮氨酸氨基肽酶活性的影响均不显著；3) 种植葛藤后土壤过氧化氢酶活性与全氮、全钾含量之间呈显著正相关，与速效钾之间呈显著负相关 (P < 0.05)；土壤蔗糖酶活性与全氮、pH、全钾和速效磷均呈显著负相关。裸地土壤中，过氧化氢酶活性与铵态氮呈显著负相关；脲酶活性与有机碳和速效钾分别呈极显著和显著负相关，与pH和全钾分别呈极显著和显著正相关；蔗糖酶活性与pH、全钾呈显著负相关，与速效钾和有机碳呈显著正相关；β-1,4-葡萄糖苷酶和β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性与硝态氮含量均呈显著负相关。  【结论】  葛藤覆盖能有效缓解胶园上层土壤酸化，改善土壤养分状况，提高幼龄胶园0—10 cm土层土壤过氧化氢酶和脲酶的活性，具有一定的改土增效作用。因此，葛藤覆盖是一种提高幼龄胶园表层土壤熟化和综合肥力水平可行的管理措施。     

水稻-油菜轮作模式下秸秆还田替代钾肥的效应

【目的】研究稻-油轮作条件下秸秆还田配施钾肥对水稻和冬油菜产量、 地上部钾素累积量、 钾肥利用率以及土壤钾素含量的影响,明确长期秸秆还田替代钾肥的效果,为秸秆还田下稻-油轮作中钾肥的合理施用提供科学依据。【方法】2011~2014年在湖北省粮油主产区-江汉平原选择土壤供钾能力较高的农田,布置水稻-冬油菜轮作定位试验。试验共设7个处理,分别为: 1)CK(-K); 2)+K; 3)+S; 4)S+1/4K; 5)S+1/2K; 6)S+3/4K和7)S+K。其中K和S分别表示钾肥和还田秸秆,K2O用量为90 kg/hm2。【结果】 1)与不施钾(-K)相比,施用钾肥和秸秆还田均不同程度地增加了水稻和冬油菜年均产量和钾素吸收量,尤以秸秆还田配施钾肥处理(S+K)的水稻和冬油菜产量和地上部钾素吸收量最高,与对照(-K)相比增产率分别为12.8%和19.1%; 地上部钾素(K2O)累积吸收量增幅分别达到35.7%和79.3%。2)在当前推荐钾肥用量条件下,秸秆还田对水稻和冬油菜的钾肥吸收利用率没有显著影响,但均使两种作物的钾素吸收利用率显著降低。与秸秆不还田相比,秸秆还田后水稻季的钾肥与钾素农学利用率明显降低,而冬油菜季则分别显著提高与持平; 秸秆还田后,水稻季的钾素农学利用率显著降低,而冬油菜季则持平。3)通过对秸秆还田条件下钾肥用量与增产率、 地上部吸钾量增幅的相关分析得出秸秆还田后当前的推荐钾肥用量偏高。根据肥效模型并结合实际产量和农田钾素养分平衡拟合得出,水稻和冬油菜的年均适宜钾肥用量分别为52.0和61.9 kg/hm2,比推荐用量可分别减少42.2%和31.2%。【结论】在土壤钾素含量较高的情况下,稻-油轮作区开展连续秸秆还田不仅能够降低钾肥投入量,获得较高的粮油经济产量,还可以提高土壤有效钾含量并维持农田系统养分平衡以及秸秆钾素资源的良性循环。     

不同时期施入的氮肥在橡胶园土壤中的迁移分布

为了研究不同时期施入的氮肥在橡胶园土壤中的迁移分布规律和淋溶损失情况,采用施入15N标记氮肥的方法进行田间试验,分析了不同层次土壤中的全氮量、碱解氮含量和肥料氮素残留。结果表明:早、中期施入的氮肥淋溶作用较强,达到100 cm土层以下,后期施入的氮肥在土壤浅层的积累作用明显,在60 cm土层以下的淋溶较少。说明不同时期施入的氮肥在橡胶园土壤中的淋溶迁移特点明显,在生产中可以结合缓控释化肥施用以及调控不同时期施肥比例等措施合理避免肥料氮肥的损失。     

不同母质橡胶林土壤真菌群落结构特征及其与土壤环境因子的相关性

【目的】研究海南橡胶林不同母质发育土壤真菌群落组成及多样性特征,探析橡胶林土壤真菌群落特征与土壤环境因子间的相关性,为海南天然橡胶林因地制宜提升土壤肥力与改善土壤环境提供理论依据。【方法】以海南4种成土母质（花岗岩、玄武岩、变质岩和浅海沉积物）土壤为研究对象,采用基于ITS （Internal Transcribed Spacer）序列的ILLumina MiSeq高通量测序技术,分析4种成土母质发育条件下橡胶林土壤真菌群落的组成与多样性。【结果】不同母质间土壤理化特性差异明显,养分含量不平衡。4种母质类型土壤共鉴定出16门47纲110目203科360属462种真菌种类,获得3987个OTUs;橡胶林土壤中存在大量未知真菌类群,已知真菌群落中子囊菌门（Ascomycota）、接合菌门（Zygomycota）和担子菌门（Basidiomycota）均为最优势类群,非优势菌群相对丰度分布有差异;橡胶林不同母质间土壤真菌物种丰富度覆盖指数和Chao1指数差异显著（P<0.05）或极显著（P<0.01）,多样性Shannon指数和Simpson指数差异不显著（P>0.05）;NMDS和Heat map分析表明,海南橡胶林不同母质土壤真菌群落结构相似性有差异,花岗岩属于第一大类,变质岩为第二大类,玄武岩与浅海沉积物属于第三大类。典型对应分析（CCA）结果表明,橡胶林土壤真菌群落特征与土壤环境因子密切相关。【结论】不同母质类型橡胶林土壤微生物群落结构存在差异,橡胶林土壤真菌群落特征与土壤含水量及有效养分等理化性状密切相关,其主要影响因子为有机碳、有效氮、全氮和碳氮比。     

海南不同母质橡胶人工林土壤微生物群落功能特征

本研究运用Biolog-Eco微平板培养技术对海南橡胶人工林4种母质（花岗岩、玄武岩、变质岩和浅海沉积物）发育土壤微生物群落功能特征进行研究,同时测定土壤理化特性,探究不同母质发育橡胶人工林土壤微生物群落的代谢活性和功能特征及其与土壤理化性质的相关性。结果表明：不同母质之间橡胶人工林土壤理化性质存在显著差异,总体上玄武岩土壤肥力水平最高,其次是浅海沉积物和变质岩,花岗岩最低;随着培养时间的延长,土壤微生物吸光值（AWCD）逐渐增加并在216 h达到最大值,土壤碳源利用能力也逐渐增强并趋于稳定;花岗岩和浅海沉积物发育土壤中微生物利用碳源功能强于变质岩和玄武岩;橡胶人工林土壤微生物群落碳源代谢对碳水化合物类、氨基酸类和羧酸类较强,对胺类和多聚物类较弱;土壤微生物吸光值（AWCD）、均匀度（McIntosh指数）和优势度（Simpson指数）均与土壤孔隙度、有机碳、全氮、pH值、碳氮比等理化因子显著相关;孔隙度、pH值、全氮是影响土壤微生物功能多样性的主要环境因子。     

钾、镁交互作用对橡胶幼苗生长及养分吸收的影响

  【目的】  我国植胶区砖红壤钾、镁缺乏现象日益突出，研究钾、镁缺乏对橡胶幼苗根系形态和养分吸收的影响，可为橡胶平衡施肥和优质高产栽培提供理论依据。  【方法】  选用‘热研7-33-97’橡胶 (Hevea brasiliensis) 幼苗为研究材料，在人工气候箱内用营养液培养。采用二因素二水平的析因试验设计，设置4个处理:对照 (CK)、缺钾 (–K)、缺镁 (–Mg) 和缺钾镁 (–K-Mg)，培养3个月后，取样测定橡胶幼苗干物质量、根系构型参数、根系活力和养分含量等指标。  【结果】  1) 与CK相比，–K和–K-Mg处理显著降低了单株干物质量和根冠比，干物质量降幅分别为8.4%和27.5%，根冠比降幅分别为20.4%和26.9%，而–Mg处理对干物质量和根冠比均无显著影响；K、Mg交互作用对茎干、根和单株干物质量及根冠比均有显著影响 (P < 0.05)。2) 与CK相比，各缺素处理均显著降低了橡胶幼苗吸收根 (直径 < 2 mm) 的根长、根表面积、根体积、总根尖数及根系活力等根系构型参数，而不同程度增加了平均根粗。方差分析结果表明，K、Mg交互作用对吸收根的根长、根表面积、根体积及总根尖数有极显著影响 (P < 0.01)。3) 各处理下氮和镁、磷和钾以及钙分别在叶片、根系以及茎皮中的平均分配比例高于其他器官。各缺素处理下，地上部的养分占比呈增加趋势。4) 与CK相比，–K处理显著增加了橡胶幼苗单株氮、磷和镁的积累，–K-Mg处理则显著降低了单株氮积累，各缺素处理均显著增加了单株钙的积累；K、Mg交互作用对氮、磷、钙和镁的积累有显著或极显著影响。  【结论】  钾、镁营养显著影响橡胶幼苗对养分的吸收，缺钾、缺镁显著抑制橡胶幼苗特别是根系的生长发育，同时缺钾缺镁加重抑制效果。因此，橡胶生产上不仅要保证培养基质或土壤的矿质营养充足，还要重视钾、镁元素间平衡关系。     

橡胶凋落叶覆盖对胶园土壤部分理化性质的影响

通过田间原位试验,研究橡胶凋落叶覆盖对平地和坡地胶园表层土壤理化性质的影响。试验设置平地凋落叶覆盖、平地凋落叶去除、坡地凋落叶覆盖和坡地凋落叶去除4个处理。结果表明:(1)平地胶园表层土壤含水率大于坡地,凋落叶覆盖较凋落叶去除的坡地土壤含水率显著增加;(2)表层土壤含水率与降雨量呈线性正相关关系,方程斜率表现为坡地大于平地;(3)平地和坡地凋落叶覆盖较其凋落叶去除的土壤pH分别提高了0.09~0.74和-0.09~0.47个单位;(4)与凋落叶去除相比,凋落叶覆盖的有机碳、全氮和碳氮比均有所增加,平地增幅分别为6.9%~68.5%,3.0%~44.8%,3.9%~16.2%,坡地增幅分别为23.3%~95.0%,3.5%~52.5%,7.6%~27.9%,坡地增幅大于平地;(5)与凋落叶去除相比,凋落叶覆盖显著提高平地土壤有效磷含量,增幅为6.2%~48.1%,显著提高平地和坡地速效钾含量,增幅分别为16.4%~83.3%和12.8%~94.8%。综上所述,橡胶凋落叶覆盖可以缓解胶园pH酸化,增加土壤保水能力,改善土壤养分状况。     

砖红壤不同温度、水分及碳氮源条件下硝化和反硝化特征

采用气压分离技术,研究了海南橡胶林砖红壤土壤总硝化速率和反硝化速率对温度、水分及碳氮源的响应。结果表明,在10~30℃的土壤温度范围内,温度的升高促进了土壤总硝化速率,反硝化速率随着温度的升高呈现先增加后降低的趋势。随着土壤水分的升高,土壤总硝化速率和反硝化速率均呈线性增加。当土壤孔隙度水达到70%后,总硝化速率呈下降趋势,却进一步地促进了反硝化速率。添加硝态氮抑制了总硝化速率;在N 0~40 g m~(-2)的范围内,除低量硝态氮的添加(N 1 g m~(-2))降低了反硝化速率外,反硝化速率大致随硝态氮浓度的增加而增加。低量铵态氮的添加(N 0.5 g m~(-2))促进了总硝化速率,高量铵态氮(N 4、20和40 g m~(-2))则抑制了总硝化速率;除低量铵态氮的添加(N 1 g m~(-2))抑制了反硝化速率外,添加铵态氮对反硝化速率影响不大。添加C(C 10~40 g m~(-2))激发了土壤总硝化速率和反硝化速率,碳源的缺乏可能是橡胶林酸性砖红壤限制土壤硝化和反硝化速率的主要因素。