机插秧同步侧深施肥对浙优18产量及养分吸收的影响

为探究不同类型肥料的侧深施肥技术对机插单季稻产量及养分吸收的影响,于2020—2021年采用田间大区试验,以浙优18为材料,设置不施肥(T1)、常规施肥(T2)、专用肥减氮10%撒施(T3)、专用肥减氮10%侧深施(T4)、专用肥减氮20%侧深施(T5)、缓释肥减氮10%撒施(T6)、缓释肥减氮10%侧深施(T7)、缓释肥减氮20%侧深施(T8)和缓释肥减氮10%一次性深施(T9)9个处理。结果表明,2020年和2021年不同施肥处理水稻产量分别为10 965～12 166 kg·hm^-2和11 073～12 546 kg·hm^-2。与T2处理相比,T8和T9水稻产量分别增加1.8%～4.4%和3.5%～4.7%。缓释肥的增产稳产效果优于专用肥。缓释肥侧深施处理的水稻氮、磷、钾养分吸收量高于或接近T2处理,而专用肥侧深施处理的水稻氮素吸收量低于T2处理。可见,缓释肥减氮10%一次性深施既能降低投入成本,同时还能增产,是一项适宜于当地水稻生产的轻简化施肥技术。     

不同施肥方案对茭白田土壤氨挥发及茭白产量的影响

以浙江黄岩典型茭白田为研究对象,旨在探究不同施肥方案对茭白田氨挥发损失的影响。采用大田试验,设置不施肥(CK)、常规施肥(CF)、专用肥(SF)、缓释肥(SRF)、生物炭基肥(BF)5个处理。采用通气法监测茭白田氨挥发情况,分析不同施肥处理对茭白田氨挥发累积量、茭白产量与品质、茭白田土壤肥力的影响。结果表明,与CF处理相比,SF、SRF和BF处理的氨挥发累积量分别减少26.85%、35.10%和34.28%。SF和SRF处理的茭白产量较CF处理分别增产5.05%和1.80%,而BF处理较CF处理减产2.95%。优化施肥(SF、SRF和BF)可提高茭白蛋白含量,同时降低硝酸盐含量,从而提高茭白品质。总体上,施用专用肥和缓释肥不仅可以提高茭白产品与品质,同时还能降低氨挥发损失,减少环境污染的风险。     

化肥减量配施缓释肥对单季稻产量和氮素吸收利用的影响

为探究秸秆还田条件下化肥减量配施缓释肥对单季稻产量、氮素吸收利用的影响,于2019年在浙江金华、平湖2个试验点开展单季稻种植化肥减量施肥研究,以确定适合长三角地区秸秆还田条件下单季稻种植的化肥减量施肥方式。试验设置6个处理：不施氮肥(N0处理)、常规施肥(N1处理,基肥∶分蘖肥∶穗肥施用比例为4∶3∶3;纯氮施用量为225.0 kg/hm²)和4个化肥减量施肥处理[N2处理,常规施肥减氮,氮肥运筹同N1处理;SF1、SF2、SF3处理,缓释肥处理,基肥∶分蘖肥∶穗肥施用比例分别为7∶3∶0、7∶0∶3、7∶0∶0;纯氮施用量为187.5 kg/hm²],磷钾肥施用量一致。采集成熟期水稻植株,测定计算单季稻产量、植株生物量、氮含量、吸氮量和氮肥利用率等指标,并对上述指标进行Pearson相关性分析和产量效益分析。结果表明,(1)与N1处理相比,SF处理水稻籽粒产量实现了稳产甚至增产,但等氮条件下金华试验点只有SF2处理相比于常规施肥减氮处理的单季稻籽粒产量仅提高1.43%;而平湖试验点SF处理的籽粒产量提高幅度为0.46%～9.38%。(2)N...     

根区一次施氮提高水稻氮肥利用效率的效果和原理

我国水稻氮肥施用量大,农民习惯氮肥表面撒施,氮肥通过氨挥发以及径流等途径损失严重,造成经济损失和环境污染。农村劳动力缺乏,土地流转迅速,省时省力、节肥高效的施肥方式亟待探索和推广。大田条件下,在环太湖水稻高施氮区,比较常规氮肥用量下(225 kg/hm2)的农民习惯分次施用(40%︰30%︰30%分次施用)与根区一次施用(偏根系5 cm,土表下10 cm穴施)两种施肥方式对水稻产量及氮肥利用率的影响。结果表明不种植水稻的前提下,习惯施氮处理表层土壤NH_4~+-N最高,自表层向下逐渐降低,各层养分均随时间推移而下降。根区一次施氮可显著提高施肥点周围土壤中的NH_4~+-N含量及其贮存时间,施肥后30,60和90 d,根区施氮处理NH_4~+-N最高值分别达到542.6、412.1和39.8 mg/kg。且根区一次施氮处理施肥点周围土壤高NH_4~+-N含量至少可保持60 d。种植水稻后,相对习惯分次施氮而言,根区一次施氮显著提高水稻分蘖数、各器官的氮含量、氮积累量及氮肥利用效率。根区一次施氮处理水稻氮积累量高达196.7 kg/hm2,相对习惯施氮增加34.9%。氮肥表观利用率分别达到59.8%(差值法)和42.5%(15N标记法),相对习惯施肥分别增加22.6和30.6个百分点。肥料氮损失由分次施用的73.0%下降到29.7%。根区一次施氮显著增加肥料养分在土壤中的贮存时间,降低肥料养分损失的风险,提高水稻氮肥利用效率,是一种节肥高效的施肥方式,值得进一步研发施肥机械和推广应用。     

新型肥料在水稻轻简化施肥中的稳产效应评估

为了评估新型肥料品种在水稻轻简化施肥中的应用效果,以树脂包膜缓释肥(RCF)、聚氨酯包膜缓释肥(PCF)和有机缓释肥(LSF)等新型肥料产品为研究材料,通过多点大区对比试验,研究了“一基一追”轻简化施肥方式对‘籼粳杂交稻’和‘晚粳稻’产量和氮肥利用效率的影响。结果表明,籼粳杂交稻试验中氮肥减量12.8%(218 kg N/hm²),RCF、PCF和LSF等新型肥料轻简化施肥处理水稻产量、产量构成因子与常规施肥(FF)处理间都没有显著差异;‘晚粳稻’试验中氮肥减量36.1%(177 kg N/hm²),RCF、PCF和LSF等新型肥料轻简化施肥处理分别比FF处理减产20.4%、12.0%和22.8%。PCF处理水稻有效穗数和成穗率与FF处理间差异不显著,RCF和LSF处理则显著降低了‘晚粳稻’有效穗数和成穗率。轻简化施肥各处理氮肥偏生产力都显著高于FF处理。RCF和PCF处理氮肥农学利用率与FF处理间差异不显著,LSF处理“籼粳杂交稻”试验中氮肥农学利用率显著高于FF处理,‘晚粳稻’试验中则显著低于FF处理。水稻轻简化施肥技术的应用效果同时受到施氮量和肥料品种的影响,聚氨酯包膜缓释肥(PCF)在不同水稻类型和试验点上的减氮稳产效应优于树脂包膜缓释肥(RCF)和有机缓释肥(LSF)。     

磷肥施用对水稻生长和磷素吸收的影响

采用田间微区试验研究不同磷肥的施用位置和类型对姜堰、广德两地水稻生长、磷素吸收以及施肥后地表水磷浓度的影响,为水稻根区施磷提供科学依据。磷肥种类为磷酸二氢钙(MCP)和磷酸氢二铵(DAP),施用方式有:1表面撒施;2偏3 cm,深5 cm穴施;3偏12 cm,深5 cm穴施。结果显示施磷对两地水稻均无显著增产,姜堰地区水稻产量显著高于广德。不同施磷位置对水稻吸磷量有显著影响,姜堰、广德两地MCP偏3 cm处理的水稻总吸磷量较MCP偏12 cm处理分别高13%和12%,且DAP偏12 cm处理的水稻总吸磷量显著高于MCP偏12 cm处理,两地增幅分别达到12%和16%,磷肥撒施虽然在水稻分蘖期有较高的吸磷量,但在水稻成熟期不如磷肥偏3 cm穴施。施肥第10天的地表水总磷浓度以磷肥表面撒施处理较高,比磷肥穴施处理分别高245%(姜堰)和94%(广德)。以上结果表明:1适当位置的磷肥穴施不但能够促进水稻对磷的吸收,还能有效缓解径流排水造成的磷流失;2磷酸氢二铵的磷肥适宜施用距离范围较磷酸二氢钙远。     

长期植稻年限序列土壤耐药组演替特征

以杭州湾南岸两个前期已鉴定的跨2 000 a的水稻土序列（上虞：30~2 000 a;慈溪：9~2 000 a）为模型,探究长期植稻下稻田土壤耐药组演替特征,以期拓展对人为水耕土土壤耐药组形成与发展趋势的科学认识。研究采用了高通量荧光定量PCR（HTqPCR）技术,分析了不同土壤深度（耕作层、犁底层、母质层）下水稻土序列中320个耐药基因（ARGs）的检出情况、丰度、多样性及其随植稻年限的变化规律。结果表明：两个水稻土序列共检出289种ARGs,以氨基糖苷类和多重耐药类ARGs最为丰富多样,两个地区共有181种ARGs。主坐标分析（PCoA）结果指出,上虞和慈溪水稻土序列的ARGs组成存在显著差异,部分体现在ARGs亚型数量上。慈溪持有108种在上虞水稻土序列中不存在的ARGs,但85%的慈溪特有ARGs在植稻100 a后消失。因此,随植稻年限增加,不同地区水稻土序列在ARGs亚型数量上的差异缩小,在植稻千年后趋于接近。同时,随着植稻年限增加,水稻土耕作层、犁底层和母质层土壤间的ARGs亚型数量差异缩小。进一步研究发现,杭州湾南岸水稻土序列的ARGs丰富度和多样性随耕作年限的增加整体呈衰减趋势,同时伴随ARGs相对丰度的上升,其中相比耕作层和犁底层,母质层ARGs与植稻年限间的相关性达到了显著（P＜0.05）或极显著（P＜0.01）水平。综上,时间驱动了稻田土壤耐药组发展,而植稻年限对母质层中ARGs组成有强烈的塑造作用。在杭州湾南岸,新生稻田土壤（≤50 a）比成熟稻田土壤（≥1 000 a）拥有更为丰富的ARGs亚型但更低的ARGs相对丰度。水稻土序列中细菌丰度与ARGs相对丰度呈显著负相关,进一步暗示成土过程中ARGs演替与微生物间的密切关联。     

有机肥替代化肥对橘园土壤培肥及果实产量品质的影响

为探究猪粪和鸡粪有机肥部分替代化肥对椪柑橘园土壤培肥及果实产量品质的影响,通过2年定位试验,选用鸡粪和猪粪2种有机肥,开展7.5 t·hm^-2和15 t·hm^-2替代施用量对椪柑橘园土壤肥力、果实产量及品质的影响效果研究。结果表明,采用鸡粪和猪粪2种有机肥部分替代化肥的模式,可明显提升柑橘园土壤肥力。与全化肥处理相比,施用有机肥替代化肥处理的土壤酸化有所改善,全氮、有效磷、速效钾和有机质含量分别提高16.1%~54.7%、15.9%~30.1%、12.9%~36.9%和6.8%~39.6%。土壤微生物多样性的香农指数和均匀度增加,平均CO₂产生率总体随着有机肥替代量的增加而提高,微生物数量明显增加。在同等有机肥替代化肥施用量条件下,猪粪有机肥培肥地力和增加土壤微生物数量及多样性的效果优于鸡粪有机肥。有机肥替代化肥处理较全化肥处理提高柑橘产量5.1%~19.5%,增加果实可溶性总糖2.7%~11.8%、维生素C 2.1%~10.8%、可溶性固形物5.9%~10.8%。7.5 t·hm^-2猪粪有机肥替代化肥处理柑橘产量最高,而15 t·hm^-2猪粪有机肥替代化肥处理柑橘品质最好。研究表明,采用有机肥部分替代化肥的施肥模式,有利于提高椪柑橘园土壤肥力和微生物多样性,进而提高果实产量、改善柑橘品质。     

氮素水平对潮土氨氧化微生物和硝化作用的影响

为了明确不同氮素水平对土壤硝化作用和氨氧化微生物的影响,特别是高氮水平下氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)的响应特异性,以潮土为供试土壤,以尿素和硫酸铵作为氮源,设置5个氮素水平(以N计,分别为0、150、300、600、1 200 mg·kg^-1,相应地,记为N0、N150、N300、N600、N1200),进行28 d的微宇宙培养,研究不同氮素水平下尿素和硫酸铵对土壤AOB、AOA丰度和土壤硝化作用的影响。结果表明,添加氮肥显著(P<0.05)降低了土壤pH值,至培养结束时(28 d),土壤pH值随氮素水平增加而降低。培养结束时,各加氮处理的土壤$NH_{4}^{+}$-N含量都处于较低水平(0.72~2.01 mg·kg^-1)。与N0处理相比,添加尿素或硫酸铵增加了AOB amoA基因拷贝数,且AOB amoA基因拷贝数随氮素水平增加而增加;但施用氮肥对AOA amoA基因拷贝数无显著影响。土壤平均净硝化速率随氮素水平的增加而增加,且同一氮素水平下,尿素处理的土壤平均净硝化速率高于硫酸铵处理。相关关系分析发现,土壤$NO_{2}^{-}$-N+$NO_{3}^{-}$-N含量与AOB amoA基因拷贝数呈显著(P<0.05)正相关关系,与AOA amoA基因拷贝数无显著相关性,说明AOB在潮土硝化作用中起主导作用。综上,高氮水平并未抑制潮土的硝化作用,反而促进了土壤硝化作用,且该过程主要由AOB主导。研究结果可为潮土上氮肥的科学管理提供理论基础。     

化肥减量施用对浙南双季稻产量及土壤肥力的影响

以浙南双季稻为研究对象,设置不施肥(T1)、常规施肥(T2)、化肥减量17.7%(T3)和化肥减量17.7%+有机肥(T4)4个处理,研究各处理对双季稻产量和土壤肥力的影响。结果表明,与T2相比,T3和T4处理的早稻产量分别增加1.3%和3.1%,晚稻产量分别增加6.0%和3.8%。T2、T3和T4处理间的双季稻氮、磷和钾养分累积量都无显著差异。T4处理相较于T2、T3和T1均显著提高了土壤pH值。与T2和T3相比,T4处理的有机质含量和速效钾含量有增加的趋势。在化肥减量17.7%的基础上,配施有机肥能增加双季稻产量、提高稻田土壤肥力。