氮素形态对油菜秸秆腐解及养分释放规律的影响

采用尼龙网袋研究法,研究了不同形态氮素对油菜秸秆腐解及养分释放规律的影响,以期为农业秸秆循环利用和改善秸秆还田效果提供理论依据。试验设置4个处理：不添加氮素（CK）、添加尿素（PU）、添加尿素硝酸铵（UAN）和添加石灰氮（CaCN₂）,周期120 d。结果表明,油菜秸秆腐解表现为前期快（0~30 d）、后期慢（30~120 d）的特征。120 d时,油菜秸秆累积腐解率为46.08%~52.34%,碳、氮、磷和钾的释放率分别为44.25%~51.52%、51.19%~54.87%、52.82%~58.45%和96.61%~97.46%。添加氮素可以显著促进油菜秸秆腐解。120 d时,添加氮素处理较CK处理油菜秸秆的累积腐解率提高10.80%~13.59%。不同形态氮素对秸秆的腐解特征和碳氮磷钾释放速率的效应不同。其中,PU处理秸秆腐解过程分两个阶段,快速腐解（0~30 d）和缓慢腐解（30~120 d）;30 d时油菜秸秆的腐解率达40.39%,30 d后腐解速率逐渐趋于稳定,120 d时腐解率达51.06%。UAN处理腐解过程分3个阶段,快速腐解（0~30 d）、腐解减缓（30~60 d）和缓慢腐解（30~120 d）;30 d时腐解率达40.67%,30~60 d腐解率上升7.54%,120 d时腐解率为51.63%。CaCN₂处理的秸秆腐解过程分两个阶段,快速腐解（0~30 d）和缓慢腐解（30~120 d）;其促进腐解作用主要表现在60 d后,60 d时油菜秸秆腐解率达44.37%,120 d时腐解率为52.34%。与不施氮处理相比,120 d时UAN处理秸秆累积腐解率提高12.04%,碳、氮和磷累积释放率分别提高9.33%、7.19%和6.97%。各处理对秸秆钾的释放率影响不显著。综合来看,以UAN促进油菜秸秆腐解的效果较为显著。     

不同作物还田秸秆的养分释放特征试验

为了探索秸秆还田与化肥的合理搭配施用,采用尼龙网袋法,研究了水稻秸秆、小麦秸秆、油菜秸秆在淹水培养下养分释放特征。结果表明,供试秸秆腐解速率均表现在培养前期腐解较快,不同秸秆之间表现为油菜秸秆大于水稻秸秆和小麦秸秆;后期腐解速率逐渐变慢,3种秸秆之间差异不明显。经过124 d的培养,水稻秸秆、小麦秸秆、油菜秸秆的累积腐解率分别为49.17%、52.17%和49.81%。秸秆中养分释放速率均表现为K＞P＞C＞N,释放量表现为C＞K＞N＞P。经过124 d的腐解,水稻秸秆、小麦秸秆、油菜秸秆的碳释放率分别为7.53%、66.58%、52.54%;氮分别为42.05%、49.26%、57.83%;磷分别为68.28%、59.93%、67.32%;钾在培养12 d后释放率均达到98%。根据秸秆腐解特征及养分含量,作物推荐施肥量中可以减少钾肥用量,并适当延后施用;在还田初期可以不调整氮磷肥的施用量。     

稻麦轮作制还田秸秆腐解和养分释放特征

秸秆还田是耕地质量提升的重要措施,还田秸秆腐解能够为作物生长提供氮、磷、钾等养分。明确稻麦轮作制水稻和小麦秸秆还田后的腐解和养分释放特征,是制定秸秆还田下合理养分管理制度的理论基础。通过田间尼龙网袋法,研究了小麦秸秆在水稻季、水稻秸秆在小麦季的腐解和养分释放特征以及秸秆腐解剂的影响。结果表明,小麦和水稻秸秆快速腐解期、中速腐解期、缓慢腐解期分别为0～10、10～20、20～110和0～10、10～50、50～200 d。在秸秆腐解剂的作用下,秸秆腐解率达50%和95%的时间缩短约8和38 d。水稻生育期内小麦秸秆累积腐解率达57%,秸秆氮和磷表现为淋溶-富集-释放,释放量分别为29%～37%和36%～44%,碳和钾表现为直接释放,释放量分别为55%和92%。小麦生育期内水稻秸秆累积腐解率达到73%,秸秆碳、氮、磷、钾均表现为直接释放,释放量依次为75%、41%～51%、59%、98%。水稻季,小麦秸秆在缓慢腐解期会吸附-富集土壤溶液中的氮和磷,伴随着秸秆中纤维素和半纤维素逐渐腐解,富集的氮、磷会部分释放到土壤中;小麦季,秸秆腐解剂提高快速和缓慢腐解期氮和磷的释放量和释放速率,氮素和磷素释放量分别提高10.0%和4.7%。热重分析表明,秸秆腐解剂主要加速了小麦和水稻秸秆半纤维素和纤维素的腐解。综上所述,秸秆腐解剂可以在一定程度上提高秸秆腐解和养分释放速率,同时也应注意还田秸秆在水稻孕穗期对土壤溶液中氮、磷的吸附-富集过程,在实际生产中宜在该时期适当补充氮、磷肥,以避免秸秆与作物争养分而导致减产。     

不同作物秸秆在旱地和水田中的腐解特性及养分释放规律

以水稻、小麦、玉米秸秆和油菜、蚕豆青秆为研究对象,采用尼龙网袋法,研究了不同秸秆翻埋入旱地和水田后的腐解特性及养分释放规律,以期为紫色丘陵区农业秸秆循环利用和秸秆还田技术提供理论依据。结果表明:秸秆翻埋还田后,5种供试秸秆腐解速率均表现为前期(0~60 d)快、后期(60~360 d)慢。经过360 d的腐解,旱地秸秆累积腐解率为52.88%~75.80%,表现为油菜水稻玉米小麦蚕豆趋势,且蚕豆青秆累积腐解率显著低于其余秸秆;水田中秸秆累积腐解率为45.01%~62.12%,表现为水稻玉米小麦油菜蚕豆趋势。5种秸秆在旱地和水田中养分释放率均表现为钾磷氮碳,在试验终点,旱地中秸秆碳、氮、磷和钾释放率分别为65.50%~87.37%、54.64%~69.72%、89.65%~98.96%和79.92%~96.63%,且油菜秸秆养分释放率高于其他4种秸秆;水田中秸秆碳、氮、磷、钾释放率变幅分别为49.95%~69.57%、32.89%~77.11%、90.70%~96.80%、77.45%~90.47%。总体表现为秸秆在旱地土壤中的累积腐解率和养分释放率均大于水田,旱地油菜和水稻秸秆较易腐解,水田水稻和玉米秸秆较易腐解释;秸秆中钾素释放速率较高。     

秸秆育苗容器在土壤中降解对微生物区系的影响

为了阐明秸秆育苗容器降解过程中对土壤及容器残体酶活性及微生物的影响,选择淀粉胶秸秆育苗容器(MSGC)和豆胶秸秆育苗容器(MBGC)两类容器的片状试材进行土培试验,设计不含容器试材土壤为对照组(CK),试验持续45 d,采用常规分析和BiologEco微平板计数技术手段测定了容器残体及土壤中的酶活变化、微生物群落多样性、菌群数量及功能多样性。结果表明:土培过程中,容器和土壤中酶活总体呈上升趋势,MSGC淀粉酶活与MBGC无显著差异,纤维素酶活初期显著高于MBGC,中后期则无显著差异。蛋白酶活MBGC全过程显著高于MSGC;秸秆容器可显著提高土壤磷酸酶和脲酶酶活,与MBGC相比,MSGC土壤中磷酸酶和脲酶酶活更高。Biolog~(Eco)分析显示,秸秆容器能够显著提高土壤中微生物碳源利用活性,土壤平均颜色变化率(AWCD)值先增大后减少,MBGC与MSGC差异在于后者土壤AWCD值下降速率显著快于前者。两种容器残体微生物功能多样性初期差异显著,后期差异减少。与MSGC比,MBGC土壤微生物对氨基酸、聚合物及胺类利用具有更强活性,这种差异主要与容器胶粘剂不同有关。本研究结果将为秸秆育苗容器田间应用与生态效应评价提供理论依据。     

理化预处理方式对玉米秸秆腐解与养分释放特征的影响

该文采用尼龙网袋法,研究了长期培养条件下,不同预处理方式(氨化、酸化、微波、无处理)对玉米秸秆腐解与养分释放特征的影响。结果表明,培养100 d后,包括对照在内的各处理秸秆质量累积腐解率均超过50%,其中酸化、氨化处理有利于促进玉米秸秆的快速腐解;培养300 d后,氨化、酸化、微波处理玉米秸秆的累积腐解率分别为89.22%、91.68%和82.26%,其中氨化、酸化处理显著高于对照(80.81%)。与对照相比,在秸秆快速分解期(0~100 d),酸化处理秸秆可多释放23.95%的氮、13.11%的磷、4.27%的钾;氨化处理秸秆可多释放9.69%的氮;微波处理秸秆可多释放4.28%的碳;培养结束时(300 d),酸化处理更有利于钾素、磷素的释放,比对照多释放了7.73%的钾、6.34%的磷;氨化处理更有利于氮素、磷素的释放,比对照多释放了6.16%的氮、5.41%的磷;微波处理可略增加钾素的释放,比对照提高1.61%。综上可见,玉米秸秆还田前进行适当酸化或氨化处理,可促进其腐解,提高养分释放速率,尤其酸化处理效果更好,但具体田间操作及表现仍需进一步研究。     

油菜秸秆、紫云英绿肥及其不同比例配施还田的腐解及养分释放规律研究

试验以油菜秸秆和紫云英(Astragalus sinicus L.)为研究材料,通过盆栽模拟稻田条件,研究了油菜秸秆、紫云英绿肥及其不同比例混合处理腐解及养分释放动态。结果表明,腐解过程均呈现出前10~20 d分解较快,后期分解较慢并逐渐趋于平稳的规律。不同处理各养分的释放快慢不同,表现为钾磷氮碳,在翻压90d时钾的累积释放率为95.09%~97.17%,磷的累积释放率为62.65%~87.14%,氮的累积释放率为70%~76.48%,碳的累积释放率为39.53%~64.69%。翻压90 d后紫云英腐解率达到60.07%,油菜秸秆仅40.8%,混合紫云英后,混合处理的腐解程度加快,且腐解程度随紫云英量的增加而增加。     

不同还田方式下拉巴豆秸秆腐解及养分释放特征

为明确拉巴豆秸秆的腐解和养分释放规律,采用网袋法模拟研究拉巴豆在覆盖还田、土埋还田和水淹还田方式下的腐解动态。结果表明:不同还田方式下,拉巴豆茎秆在0~20 d腐解速率较快,之后腐解缓慢;在100d时,覆盖还田、土埋还田和水淹还田方式下累计腐解率分别达42.4%、74.3%、66.9%。经过100 d的腐解,覆盖还田方式下碳、氮、磷、钾的累计腐解率分别为28.8%、14.3%、47.7%、86.2%;土埋还田方式下碳、氮、磷、钾的累计腐解率分别为68.0%、62.3%、85.2%、94.8%;水淹还田方式下碳、氮、磷、钾的累计腐解率分别为63.0%、55.0%、82.0%、91.1%,拉巴豆茎秆养分的释放速率表现为钾磷碳氮。3种还田方式下茎秆累计腐解率及碳、氮、磷、钾等养分的累计释放率均表现为土埋还田水淹还田覆盖还田。     

不同盐分土壤环境下绿肥腐解及养分释放动态研究

通过尼龙网袋埋田法研究了绿肥苕子、黑麦草在不同盐分滨海盐渍土壤中的腐解及养分释放规律。结果表明,不同盐分地块黑麦草干物质残留率、总有机碳含量和C/N总体高于苕子。苕子氮、钾在最初15天内快速释放,不同盐分地块的残留率分别为20.4%～34.0%和13.2%～18.1%,黑麦草钾在前45天释放了近90%,氮、磷释放持续整个腐解过程。低盐分地块绿肥钠的最终残留率为5.2%～7.6%,高盐分地块为36.2%～49.2%。不同盐分地块绿肥镁、钙、锌残留率以黑麦草高于苕子。铜的释放主要集中于前45天,之后趋于停滞。镁、铁、锰分别在腐解45～60天或45～75天出现养分富集现象。整体来看,禾本科绿肥干物质及养分残留率均高于豆科绿肥,高盐分明显阻滞了绿肥氮、钙、镁、铁、锰、铜和锌养分的释放。     

秸秆腐解与养分释放特征对腐熟剂用量的响应

农业生产系统存在秸秆养分释放与作物生长需求匹配程度低等问题,拟通过腐熟剂用量调节还田小麦秸秆腐解及养分释放率,使之与作物生长需求相吻合,进而提升夏玉米产量。以人元腐熟剂为供试腐熟剂,小麦秸秆为供试秸秆,郑单958为供试玉米品种。采用完全随机区组试验设计,设置4种腐熟剂施用量：30 kg/hm²(T1)、45 kg/hm²(T2)、60 kg/hm²(T3)、75 kg/hm²(T4),以不施腐熟剂为对照(CK)。测定秸秆腐解率、养分释放率、夏玉米关键生育期的株高、茎粗、生物量和作物产量,通过回归分析探究秸秆养分阶段性释放如何调控夏玉米生长及籽粒产量形成。腐熟剂用量为45 kg/hm²时,秸秆最终腐解率可达69.28%。腐熟剂用量对不同养分释放的调控效果不同,其中,氮和有机碳的释放率呈线性变化,磷和钾的释放率呈阶段性变化。腐熟剂施用对抽雄期(VT)各养分释放率均有显著的促进效应。三叶期(V3)较CK而言,T2和T4处理氮、磷释放率增幅分别达到203.67%、187.05%和17....     

Ratios of Nutrients in Lowland Rice Grown on Two Iron Toxic Soils in Nigeria

ABSTRACT

Iron (Fe) toxicity is a widespread nutritional soil constraint affecting rice production in the wetland soils of West Africa. Critical levels of total iron in plant causing toxicity is difficult to determine as different rice cultivars respond to excessive Fe^{2 +} in various ways in what is called “bronzing” or “yellowing” symptoms (VBS). An investigation was conducted to evaluate the relationship between plant growth and nutrient ratios at four iron levels (1000, 3000, 4000 μ g L^?1) and control. This involved two rice cultivars (‘ITA 212’ and ‘Suakoko 8’), and two soil types (Aeric Fluvaquent and Aeric Tropaquept). The experimental design was a 2 × 2 × 4 factorial in a completely randomized fashion with four replications. The results showed that nutrient ratios [phosphorus (P)/Fe, potassium (K)/Fe, calcium (Ca)/Fe, magnesium (Mg)/Fe, and manganese (Mn)/Fe), Fe content, and Fe uptake vary widely with the iron levels as well as with the age of the cultivars. The iron toxicity scores expressed as VBS increased with increasing Fe^{2 +} in the soils, resulting in simultaneous reduction of the following variables: plant height, tiller numbers/pot, relationships grain yield (GY) and dry matter yield (DMY). There were no significant difference between nutrient ratios, Fe contents, Fe uptake, the GY and DMY of both rice cultivars on both soil types. Multiple stepwise regression analysis showed that Fe uptake and Fe contents contributed 42% and 17% respectively to the variation in the grain yield of ‘ITA 212’ on Aeric Tropaquept. On both soil types and cultivars, Fe uptake and Fe content contributed between 26 and 68% to the variation in the DMY, while the nutrient ratios (P/Fe, K/Fe, Ca/Fe, and Mn/Fe) contributed between 3% and 13% DMY. Thus, it could be concluded that iron toxicity in rice is more a function of a single nutrient (Fe) rather than nutrient ratios.     

壬基酚在土壤中的降解和吸附特性

采用室内模拟试验,研究了壬基酚（NP）在3种土壤中的降解和吸附特性。结果表明,NP在土壤中的降解分为快速和慢速降解阶段,半衰期分别为6.74～9.72d和70.02～78.77d。降解前期3种土壤中的降解速率相差较大,依次为黑龙江黑土〉北京潮土〉广西红壤,与土壤有机质含量相一致,随培养时间推移,降解速率差异减小。NP在土壤中具有不同结合状态及异构体降解性不同可能是出现慢速降解阶段的主要原因。土壤对NP的吸附较为符合Linear等温吸附方程（r≥0.9686）,黑龙江黑土、北京潮土和广西红壤中吸附常数Kd值分别为65.52、31.66和32.71,黑龙江黑土对NP的吸附最强,广西红壤和北京潮土的吸附能力较为接近。各土壤理化性质参数中,以土壤有机质含量对NP吸附的影响最大（r=0.9950）,阳离子交换量对吸附也有一定影响,粘粒含量和pH对吸附的影响较小。NP在3种土壤中的有机碳吸附常数KOC在3696.22～4334.51之间,移动性很弱,吸附自由能变化均小于40kJ·mol-1,NP在土壤中的吸附以物理吸附为主。     

水稻旱育小苗秧和常规育秧栽培性状的研究

以杂交稻汕优桂 99、博优 64为供试材料 ,研究了旱育小苗秧与常规育秧在某些农艺性状及产量效应等方面的差异。结果表明 :旱育小苗秧与常规育秧相比 ,旱育小苗秧具有早生快发、根系发达、植株健壮、生长势强、分蘖早、低位蘖多、有效穗多、结实率高、能提早抽穗、增产效果显著并具有省种、省工、省水、抗寒力强 ,利于抢季节 ,利于集约化育秧等优点 ,是一项值得应用推广的水稻高产栽培技术。     

Influence of Nursery Management and Seedling Age on Growth and Economic Performance of Fine Rice

Seedling vigor is the basic component of the transplanted rice, which depends on its growing environment and proper age. Thus the influence of nursery management and seedling age was evaluated after transplanting 10, 20, 30, and 40-days older seedlings raised by using seed rate (high and low) and nitrogen (N) (with and without) in rice growing season 2008 and 2009. Study revealed that 10-days older nursery seedlings, irrespective to nursery-bed treatments, showed accelerated growth start after transplanting in main field while at later stages significant interaction was observed. Transplanting of 20-days older fertilized seedlings grown at low seeding density at nursery-bed resulted in similar growth performance as in younger. Maximum net-benefit (45111, 44402 Rs. ha^?1) was recorded with transplanting 10-days older nursery seedlings while the fertilized seedlings grown at lower seeding density recorded highest net-benefit (37908, 36780 Rs. ha^?1) in both the years.     

新式旱育秧苗叶片的解剖学观察

从显微水平和超微水平对杂交水稻汕优桂９９的新式旱育、传统旱育和半水育三种方式秧苗叶片的表皮、叶肉和叶脉进行观察，结果发现：表皮细胞外壁厚度、硅质乳突的数量、泡状细胞组相对大小、气孔器的密度；多环叶肉细胞数量；叶脉面积相对大小、叶脉上下方机械组织的细胞数等，均是新式旱育秧苗的叶片最大，传统旱育的次之，半水育的最小。观察结果从解剖学方面说明了新式旱育秧苗素质好的原因所在     

虱螨脲在土壤中的降解、吸附和移动特性

采用室内模拟试验方法,研究了虱螨脲在3种土壤中的降解、吸附和移动特性。结果表明：25℃下,虱螨脲在江西红壤中的降解半衰期为101d,属于中等降解农药;在太湖水稻土和东北黑土中的降解半衰期分别为74.5d和55.5d,属于较易降解农药。土壤有机质含量是影响虱螨脲降解速率的主要因素;3种土壤对虱螨脲具有较强的吸附性,且土壤有机质含量越高,对虱螨脲的吸附性越强;3种土壤对虱螨脲的吸附自由能变化均小于40kJ·mol^-1,属于物理吸附;虱螨脲在土壤中不易移动,正常条件下不会造成地下水的污染。     

多菌灵在水稻及土壤中的消解动态和残留规律研究

采用田间试验方法,研究了多菌灵在稻田水、土壤和稻秆中的消解动态,测定了多菌灵在水稻和土壤中的最终残留量。样品采用甲醇和稀盐酸的混合溶液提取,经液-液分配净化,HPLC紫外分析测定。结果表明,田水、土壤、稻秆、谷壳、糙米中多菌灵添加浓度为0.05~1.0mg·kg-1时,平均回收率为83.16%~95.44%,变异系数在1.23%~5.32%之间,方法的最低检测浓度为：田水0.005mg·L-1,土壤0.005mg·kg-1,稻秆0.050mg·kg-1,谷壳0.050mg·kg-1,糙米0.025mg·kg-1。多菌灵在田水、土壤和稻秆中的消解动态均符合一级动力学方程,半衰期分别为2.53~3.41d、6.20~7.27d、3.27~3.91d,原始沉积量与施药量、施药次数密切相关。以231g·hm-2和346.5g·hm-2间隔7d施用多菌灵2次和3次,末次施药21d后多菌灵的最高残留量为：土壤未检出（≤0.005mg·kg-1）,稻秆0.524mg·kg-1,谷壳0.528mg·kg-1,糙米未检出（≤0.025mg·kg-1）。多菌灵在稻秆和谷壳中的残留量相对较高,以该稻秆和谷壳作为饲料有一定的风险;多菌灵在糙米中的残留量低于我国和食品法典委员会（CAC）及日本的最大残留限量（MRL）标准。     

哒螨灵农药在土壤中的降解吸附和移动特性

采用室内模拟试验方法,研究了哒螨灵在3种土壤中的降解、吸附和移动特性。结果表明,25℃下,哒螨灵在江西红壤、河南二合土和东北黑土中的降解半衰期分别为41．0、55．9和72．2d,属于易降解农药,其降解速率依次为江西红壤〉河南二合土〉东北黑土。酸性条件有利于哒螨灵的降解,土壤pH值对哒螨灵降解的影响比土壤有机质含量大。3种土壤对哒螨灵农药的吸附均较好地符合Freundich方程,吸附系数鼠值分别为3．35×10^3,6．17×10^3和8．48×10^3,具有极强的吸附性,且土壤有机质含量越高,对哒螨灵的吸附性越强。土壤对哒螨灵的吸附自由能变化均小于40kJ·mol^-1,属于物理吸附。哒螨灵在土壤中不易移动,3种土壤薄层移动试验的Rf值均仅为0．05,正常条件下不会造成对地下水的污染。     

不同施肥条件下氯氰菊酯对土壤酶活性的影响及其降解差异

采用长期定位施肥试验土壤（轻壤质黄潮土），研究不同施肥条件下，氯氰菊酯降解变化和对土壤酶活性的影响。结果表明，不同的施肥处理对土壤中氯氰菊酯的降解行为有显著影响，长期施用氮肥，土壤中速效氮含量升高，对氯氰菊酯降解有抑制作用；施用磷肥则促进降解；施用有机肥在提高土壤有机质含量的同时，虽加速了氯氰菊酯降解，但降解延滞期和残留期有所增加。氯氰菊酯在土壤中的降解遵循一级动力学方程，降解半衰期为10．13d（PK）～14．58d（NK）。土壤中加入氯氰菊酯后，脱氢酶、脲酶活性有所升高，施肥处理不同，升高幅度也不一样．均达显著水平。磷酸酶活性变化在不同施肥处理中，表现不一样。培养26d左右，土壤酶活性大多都能恢复到初始水平。研究土壤中农药残留与施肥、土壤酶活性的关系，对于实现农业可持续发展具有重要意义。     

乙嘧酚在黄瓜和土壤中的消解动态研究

利用高效液相色谱仪及田间试验方法,建立了乙嘧酚在黄瓜和土壤中的残留分析方法,研究了乙嘧酚在黄瓜和土壤中的残留消解动态,对影响残留分析方法的主要参数进行了优化。黄瓜和土壤样品分别用乙腈和丙酮提取,硅胶柱净化,高效液相色谱仪二极管阵列检测器检测,外标法定量。结果表明,该方法的最小检出量为3.5×10^-10 g,在黄瓜和土壤中的最低检测浓度分别为0.010和0.005 mg.kg^-1。乙嘧酚的平均添加回收率为80.5%～103.1%,变异系数为2.10%～3.74%。消解动态试验表明,乙嘧酚的残留量随时间延长而降低,消解动态曲线符合一级动力学方程,在黄瓜和土壤中的半衰期分别为3.5和9.9 d,属于易降解性农药化合物。乙嘧酚在黄瓜中消解速率高于其在土壤中的消解速率,这可能是由于黄瓜生长稀释作用导致的。