不同耕作模式对稻田土壤理化性质及经济效益的影响

为研究不同耕作模式对土壤理化性状和作物经济效益的影响,对皖南地区4种典型耕作模式(单季稻种植、油稻轮作、麦稻轮作、烟稻轮作)的土壤和作物产量进行了研究。结果表明:与单季稻种植相比,轮作显著降低了土壤含水量;麦稻轮作和烟稻轮作土壤体积质量显著增加,孔隙度显著降低;麦稻轮作土壤有机质和碱解氮含量分别显著降低35.8%和47.8%;烟稻轮作土壤速效钾含量显著增加68.2%,速效磷含量提高109.5%。油稻轮作和烟稻轮作总产值比单季稻种植分别显著增加35.3%和155.5%。为解决轮作对土壤的不良影响,要注重增施有机肥和秸秆还田以改善土壤体积质量和孔隙度;麦稻轮作应重点解决土壤p H降低的问题;烟稻轮作要减少烟后晚稻的磷肥和钾肥施用量。总体而言,油稻轮作和烟稻轮作是皖南地区维护农田土壤肥力,促进农业可持续发展,实现农业增产增收的重要耕作模式。     

稻虾轮作模式下江汉平原土壤理化性状特征研究

稻虾轮作模式在湖北江汉平原已发展近30年,对农民增产增收具有重要作用。开展不同年限稻虾轮作对土壤理化性质影响的研究,有助于科学指导该模式下的农田管理。在同一农渠范围内选择相似的稻田,分别采集水稻单作(CK)和稻虾轮作(1、3、7、13、18和23a)的3个土层深度(0～20、20～40和40～60 cm)原状土样,分析其相应的理化指标。结果显示,与中稻单作相比,长期稻虾轮作会显著降低0～20和20～40 cm土层土壤容重并提高非毛管孔隙度、毛管孔隙度和总孔隙度,而40～60 cm土层变化较小;稻虾轮作1 a后土壤pH、全氮和易氧化有机碳含量显著增加,但速效养分和阳离子交换量增幅不明显。与稻虾轮作1 a相比,轮作7～13 a稻田的土壤pH和其他各项指标均显著增加;轮作13 a以上,0～20 cm土层的pH、全氮和速效养分增幅最为明显,但20～60 cm土层的理化性质无明显变化。随着轮作年限的延长,0～20 cm土层的pH和其他各项指标均表现为:23 a18 a13a7a1a0(CK),20～40cm和40～60cm土层的pH、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量也有相似规律,但增幅并不明显。因此,长期稻虾轮作有助于改善耕层土壤结构、增强土壤缓冲能力和提高pH及氮、磷、钾等速效养分含量。     

长期轮作施肥对菜田土壤pH值的影响及灰色预测模型研究

为探讨长期轮作施肥对菜田土壤pH值变化特征的影响，在闽东南蔬菜主产区连续进行7年四季豆-芥菜-早稻/豇豆轮作结合推荐施肥/习惯施肥模式的一年三熟制定位试验。根据试验年限内土壤pH实测值，构建土壤pH值变化灰色预测模型，分析不同轮作施肥模式对土壤pH值的影响及其变化趋势。结果表明，在7年定位试验期间，菜-菜-稻轮作结合推荐施肥处理（VR+RF）的土壤pH均值为5.24，显著高于菜-菜-菜连作结合推荐施肥（VV+RF）或习惯施肥（VV+FP），但与菜-菜-稻轮作结合习惯施肥处理（VR+FP）无显著差异。TPGM(1,1)灰色模型分析显示，VR+RF处理的土壤酸化速率均值为0.065个pH/年，但VV+RF、VR+FP和VV+FP三个处理的土壤酸化速率均值分别是VR+RF处理的2.077、1.215和2.231倍。灰色预测还表明，未来5年菜-菜-稻轮作结合推荐施肥和习惯施肥土壤pH均值将比基础土壤分别下降0.56和0.67个pH单位；菜-菜-菜轮作结合推荐施肥和习惯施肥土壤pH均值则将比基础土壤pH值分别下降1.05和1.13个pH单位。综上，菜-菜-稻轮作结合推荐施肥的生产模式是减缓当地菜...     

长期稻油轮作改良土壤结构提高水稻产量

为研究长期稻稻、稻稻油不同轮作条件下土壤结构、土壤养分与水稻产量的关系。本文对经30年稻稻油(DDY)与稻稻(DDF)轮作的土壤养分、土壤质地和水稻产量进行研究。结果表明:长期稻稻油轮作土壤pH值、有机质、全氮含量均低于稻稻轮作,土壤全钾含量高于稻稻轮作;长期稻稻油轮作土壤伊利石含量低于稻稻轮作,而高岭石含量高于稻稻轮作,表明长期稻稻油轮作能提高土壤风化程度,促进土壤养分元素的释放;Clay:SOC值能较好表征土壤结构状况,且与SOC呈较好线性关系,长期稻稻油轮作土壤Clay:SOC值均低于稻稻轮作;长期稻稻轮作水稻年均产量为14346 kg hm~(-2),长期稻稻油轮作水稻年均产量为15254 kg hm~(-2),年均增产6.3%。因此,长期稻稻油轮作能显著改良耕层土壤结构,促进土壤养分元素的释放及水稻的氮肥利用率,从而显著提高水稻籽粒产量。     

湖南植烟土壤盐分及其表聚特征研究

对湖南主要植烟区表层土壤总盐及主要盐分离子的组成进行了分析.结果表明:烟叶收获后,植烟土壤盐分表聚现象严重,表层土壤总盐量达4.17 g/kg,与强度盐化土相当.烟-稻轮作土壤盐分表聚明显强于早地烟土壤,同时,在烟-稻轮作区又以衡阳土壤盐分含量最高,永州和郴州其次:烟-稻轮作区植烟土壤表层盐分离子以N03-、SO42-、Ca2 和K 为主,占总盐量的95.21%.     

不同种植年限对稻-蒜轮作土壤团聚体水稳定性及其养分的影响

研究稻-蒜轮作土壤团聚体稳定性及其养分变化对种植年限的响应特征,以期为长期稻-蒜轮作土壤的施肥措施及其可持续利用提供科学依据。以成都平原稻-蒜轮作土壤为研究对象,研究分析不同稻-蒜轮作种植年限(<10、15、>20年)对不同土层(0～20、20～40 cm)土壤机械组成、团聚体分级及其养分含量的影响。结果表明:(1)稻-蒜轮作种植年限的增加使0～20 cm土层粘粒含量显著增加了28.27%,粉砂粒组分显著降低了7.89%;(2)稻-蒜轮作的土壤均以1～0.25 mm团聚体为优势粒径,与稻-蒜轮作种植年限<10年相比,种     

皖南沿江平原不同年限烟-稻轮作土壤团聚体组成与烤烟产质量的关系

摘　要 ：为探明烟-稻轮作对烟田土壤团聚体理化性质、团聚体组成及烟叶产量与品质的影响，在安徽省皖南池州和宣城主要植烟区开展实验，研究了皖南沿江平原区典型水稻土在烟-稻轮作下团聚体组成变化与烤烟产量和品质的关系，共调查了皖南池州和宣城植烟区9个植烟田块，植烟年限为单季稻（0年）、烟-稻轮作2、4、9年（池州）和烟-稻轮作1、3、5、8、12年（宣城）。结果表明，池州地区土壤2-5mm团聚体含量呈现先增加后降低的趋势；宣城地区土壤轮作1年时2-5mm团聚体含量显著高于其它轮作年限处理，且此级团聚体所占比例与轮作年限之间显著负相关。综合池州、宣城两地，随着轮作年限的提高，烟草产量降低，但池州地区烟叶随着轮作年限的提高中、上部叶中氯含量呈现下降趋势，上部叶中钾氯比随着轮作年限提高而增加；宣城地区其他年限烟叶中、上部叶中糖碱比均高于1年轮作的烟叶，且轮作5-8年内适合优质烤烟生产（变化稳定）。同时，池州地区上部烟叶刺激性和干燥感评分随着轮作年限的提高呈现下降趋势；宣城地区上部叶香气特性评分随着轮作年限增大而增高。池州和宣城两地土壤2-5mm团聚体含量与烟草产量呈现显著正相关关系，且产量均受2-5mm团聚体pH的影响显著。池州地区土壤每千克土壤中2-5mm级团聚体含量与烟叶中总糖呈现显著正相关关系。通过建立随机森林模型发现，池州地区烟叶中总糖含量受碱解氮含量影响显著。2-5mm团聚体含量与理化性质对皖南烟区烤烟产量和品质有着重要作用，通过施用秸秆、有机肥和土壤改良剂等高效培育土壤团聚体的施肥方式，可以改善土壤团粒结构，提升烟田土壤质量，保障安徽皖南烤烟适产、稳产、优质和风味独特。     

烟蒜轮作与套作对土壤农化性状及烤烟产量的影响

为了探讨烟蒜轮作与套作对土壤农化性状及烤烟产量的影响,本试验在烤烟不同生育时期,采取单作烤烟、烟蒜轮作与套作种植方式下的土壤样品分析农化指标和统计烟叶产量,并对其结果进行对比分析.结果表明随生育期的推进,不同种植方式下根际土壤pH值呈增加趋势,烟蒜轮作与套作根际与非根际土壤的pH值均高于单作烤烟.上部叶成熟期,烟蒜轮作与套作根际与非根际土壤有机质含量均高于单作烤烟.下部叶与上部叶成熟期,烟蒜轮作与套作非根际土壤速效氮含量显著高于单作烤烟.而上部叶成熟期,烟蒜轮作与套作处理根际土壤速效磷、速效钾含量高于单作烤烟.烟蒜轮作与套作烟叶产量、上中等烟率较单作烤烟提高了35.04％和17.55％、5.88％和3.88％.烟蒜轮作与烟蒜套作种植方式均有利于缓解烟草连作障碍,改善土壤微生态环境,提高烤烟产量,但烟蒜轮作对其效果更加突出.本研究探讨烟蒜轮作与烟蒜套作种植方式对土壤农化性状及烤烟产量的影响,可为改良植烟土壤、减轻连作障碍及栽培制度的创新提供理论基础和技术支撑.     

稻麦轮作田改为菜地后生化指标的变化

本文初步分析比较了位于长江三角洲嘉兴市的3种主要土壤类型漏水型水稻土、爽水型水稻土和囊水型水稻土由稻-麦(油菜)轮作田改为多年连作保护地菜田后一些生物化学指标的变化。结果表明:由稻麦轮作田改为蔬菜露地和大棚蔬菜保护地后都可引起土壤的酸化,pH下降程度随土壤类型不同而有别,其中漏水型水稻土和爽水型水稻土由稻麦轮作田改为大棚蔬菜保护地后pH下降最为强烈,分别下降1.96和1.87个单位。与稻-麦(油菜)轮作土壤相比,蔬菜露地和大棚蔬菜保护地土壤脱氢酶活性都显著降低,其中后者降低程度远大于前者;土壤转化酶和中性磷酸酶活性都有不同程度的降低。这些结果说明由稻麦轮作田改为多年连作蔬菜露地和大棚蔬菜保护地后引起土壤微生物活性的下降,从而影响土壤生物化学过程,进而影响土壤的健康质量。     

滩涂土壤固氮菌群落与环境因子的典范对应分析

选择连续4年进行水稻–紫云英轮作的田块,在0~10、10~20、20~40和40~80 cm剖面深度分别采集土样,利用PCR-DGGE技术分析水稻–紫云英轮作对土壤不同剖面深度固氮菌nif H基因丰度与群落多样性的影响,并对固氮菌群落与8个环境因子进行了典范对应分析(CCA)。试验结果表明,水稻–紫云英轮作能提高滩涂土壤固氮菌的丰度和多样性。水稻-紫云英轮作处理10~20 cm土壤剖面中固氮菌丰度最大,水稻–休闲处理40~80 cm土壤剖面中的最小,其Shannon-Weaver多样性指数分别为3.18和1.51。滩涂土壤环境因子中,总氮与NH_4~+-N、EC与有效磷、pH与速效钾,两两之间的相关性最高;CCA排序图表明土壤有机质、NH_4~+-N和有效磷是影响滩涂土壤固氮菌群落的主要因子。     

重庆稻油轮作区土壤养分状况评价

近年来，重庆市稻油轮作区存在施肥不当导致肥料利用率低、生态环境恶化等问题，这制约了水稻和油菜的健康生产。土壤养分状况与肥力评价是合理施肥的重要依据。本文在重庆稻油轮作区南川、永川和合川典型样田进行耕层土壤样品采集，并测定土壤有机质和全量及速效氮磷钾等20个养分指标来表征土壤肥力，同时采用SPSS软件进行因子-聚类分析，将所有样本的IFI值（土壤养分综合评价值）分为5个等级并进行土壤肥力评价。结果表明，三个稻油轮作区土壤酸化严重，有机质和总磷及有效磷含量较低，总氮、碱解氮、交换性钙和交换性镁及绝大多数微量元素丰富，但有效硼含量缺乏。因子分析显示有效硼、碱解氮、有机质、速效钾、交换性钾、有效磷、pH和交换性钙是影响重庆稻油轮作区土壤肥力的主要因素。土壤养分综合评价值IFI的聚类分析表明，重庆稻油轮作区土壤肥力表现为南川>永川>合川，且南川以中高肥力为主，永川和合川以低肥力为主。     

长期垄作免耕对稻田土壤有机碳剖面分布的影响

以稻田免耕长期定位试验为平台,研究长期垄作免耕对稻田土壤有机碳剖面分布的影响。结果表明,垄作免耕(中稻)、垄作免耕(稻油)、常规平作(中稻)和水旱轮作(稻油)4种耕作处理实施20年后,稻田0-60cm土体中各土层有机碳含量最高值和最低值分别出现在垄作免耕(稻油)和水旱轮作(稻油)中,且水旱轮作(稻油)中各土层有机碳含量均显著低于其他耕作处理;垄作免耕(稻油)中0-10cm和40-60cm土层有机碳含量与垄作免耕(中稻)、常规平作(中稻)之间差异不显著,但20-40cm土层有机碳含量则显著高于其他耕作处理(P<0.05),可见同传统耕作相比,长期垄作免耕(稻油)稻田的增碳优势主要体现在20-40cm土层。不同耕作处理连续实施20年后,稻田0-60cm土体有机碳密度的高低顺序为垄作免耕(稻油)>垄作免耕(中稻)>常规平作(中稻)>水旱轮作(稻油),且处理间差异显著(P<0.05)。垄作免耕15～20年期间,稻田0-10cm表层土壤有机碳储量基本稳定,但20-40cm土层有机碳储量仍有增加,其中垄作免耕(稻油)增加最为明显,表明20-40cm土层碳累积是长期垄作免耕下稻田发挥增碳功能的重要机制。     

缓释氮肥运筹对稻麦轮作周年作物产量和氮肥利用率的影响

【目的】稻麦轮作是我国一种重要的农业种植模式。缓/控释肥作为高效兼环境友好的肥料类型,在多种作物单季种植上具有增产和提高肥效的作用,但是缓释肥在周年轮作体系中的肥效研究鲜有报道。因此研究稻麦轮作体系中的肥料施用模式,有助于提高稻麦产量,降低化肥用量,提高化肥利用率。【方法】本文通过稻麦轮作两周年四季作物的田间小区试验,以不施氮和习惯施氮为对照,研究了4种不同缓释肥减氮处理[进口树脂包膜尿素减氮24.3%、 国产硫包衣尿素减氮24.3%、 国产尿素加NAM(长效氮肥添加剂)减氮24.3%和国产尿素加NAM减氮10.8%]对水稻和小麦产量、 氮肥利用率、 第二周年稻麦收获后土壤养分含量和两周年土壤氮养分表观平衡的影响。【结果】与不施氮对照相比,所有施氮处理均提高了两周年稻麦4季作物产量,习惯施氮增产幅度最高,小麦的氮肥增产效果总体高于水稻,第二周年高于第一周年; 与当地习惯施氮量相比,所有的缓释氮肥减氮24.3%或10.8%处理均无显著降低两季小麦产量,进口树脂包膜尿素减氮24.3%处理和国产尿素加NAM减氮10.8%处理也无显著降低两季水稻产量,但是国产尿素加NAM减氮24.3%处理显著降低了第二季水稻产量,国产硫包衣尿素减氮24.3%显著降低了两季水稻产量; 与当地习惯施氮量相比,4个缓释氮肥减氮处理均提高了第一和第二周年氮肥利用率,显著降低了两周年稻田土壤养分氮盈余量,其中国产尿素加NAM减氮24.3%处理氮肥利用率较高,同时土壤氮盈余量较少,说明缓释氮肥减量在提高肥料利用率和降低氮的环境效应上具有一致的优势; 不同缓释氮肥对土壤养分含量的影响无明显规律性。【结论】在目前稻麦轮作体系中,缓释氮肥减施对小麦产量具有较好的稳定效果,但是个别缓释氮肥减施对水稻有减产风险,有必要依据稻田土壤氮素转化特点,研制水稻专用缓释氮肥,适当降低水稻季缓释氮肥的施用量。     

长期不均衡施肥对紫色土肥力质量的影响

利用长期定位试验研究了不均衡施肥对紫色土土壤肥力、肥料利用率和养分平衡状况的影响。结果表明,连续11年不施肥,耕层土壤有机质和全氮含量降低,施用化肥的各个处理土壤有机质和氮素含量稳中有升,其中以NPK均衡施用增幅最大。所有施磷处理,土壤速效磷含量与试验前相比都有大幅度提高;无论施钾与否,土壤缓效钾含量均比试验前降低,稻草还田土壤缓效钾下降最少。不均衡施肥降低了肥料利用率和肥料的增产效果。每季施N.150kg/hm2,维持了土壤氮素肥力;每季施P2O560～75.kg/hm2,磷素都有赢余;除秸秆还田处理钾素有盈余外,其余各处理钾都亏缺。     

水肥管理对稻田CH4排放及其全球增温潜势影响的评估

甲烷(CH_4)是主要温室气体之一,对全球增温的作用仅次于二氧化碳(CO_2)。稻田是CH_4的重要排放源,减少稻田CH_4排放对减缓气候变暖具有直接效应。为此,掌握稻田CH_4排放的规律和特征对控制和减少稻田CH_4排放尤为重要。为了解稻田温室气体排放的主要影响因子及影响程度,估算稻田温室气体全球增温潜势,寻求农田减排措施,我们通过收集已发表的文献建立了稻田CH_4排放的数据库,采用析因分析与回归分析方法对稻田CH_4日排放量和全球增温潜势特征和可能的影响因子进行了分析。结果表明,稻田CH_4日排放量和增温潜势均随土壤有机质背景含量的升高而增加,不同类型稻田CH_4日排放量大小依次为:双季稻晚稻双季稻早稻单季稻稻麦轮作晚稻;晚稻田CH_4的增温潜势大于早稻田。不同肥料处理条件下,稻田CH_4日排放量表现为:秸秆还田配施有机肥化学氮肥≈生物炭。控制灌溉水量可降低稻田CH_4的综合增温潜势,表现为:持续淹水晒田干湿交替控制灌溉。研究结果说明,稻田CH_4的产生与排放过程受土壤有机质含量、肥料管理和水分管理以及轮作制度等多种因素的共同影响,应依据不同土壤条件和种植制度,适当调整肥水管理,以减少稻田温室气体排放,降低其增温潜势。     

基于水稻产量的江苏省稻麦轮作区土壤质量评价

为明确江苏稻麦轮作区土壤质量状况，本研究基于2008～2015年期间江苏省稻麦轮作区10681个测土配方施肥样点的数据，通过相关性和主成分分析筛选了江苏省稻麦轮作区的最小数据集(Minimum data set, MDS)，并对土壤质量进行评价。结果表明：基于水稻产量分析，江苏省稻麦轮作区的最小数据集包括有机质、有效磷、速效钾、有效铁和有效硼。基于最小数据集得出的江苏省土壤质量指数(SQI-MDS)变化范围在0.136～1.000之间（均值0.674），与基于全量数据集得出的土壤质量指数（SQI-TDS）之间呈极显著正相关关系（R2=0.720），这说明最小数据集能够较好的代替全量数据集指标。本研究结果可为江苏省不同地区的稻麦耕地质量恢复和提升及稻麦粮食生产提供科学指导。     

有机物料长期施用对稻田土壤养分的影响

通过2010—2021年连续12年的长期定位试验，研究了紫云英、水稻秸秆、商品有机肥等有机物料还田施用对稻田土壤养分的影响。结果表明：施用有机物料可以有效提高稻田土壤氮磷钾和有机质等含量。与单施化肥处理相比，紫云英还田土壤碱解氮含量增加6.97%，商品有机肥配施土壤有效磷含量增加49.30%，水稻秸秆还田土壤速效钾含量增加49.32%。3种有机物料处理土壤有机质增加相近(6.0%～7.5%)，可以改善土壤酸性但差异不显著。不同有机物料对土壤基础养分的增加差异显著，紫云英还田土壤固氮能力最强，商品有机肥配施土壤磷素增加最明显，秸秆还田土壤钾素提高最显著。可见，有机物料长期还田施用是一种培肥土壤的有效措施，有助于稻田土壤的可持续利用。     

长期定位施肥对两种小麦耕作系统土壤肥力的影响

为寻求既能提高土壤肥力又能改善土壤环境的科学施肥模式,本研究以黄土高原长武30 a长期小麦连作和小麦–豌豆两个轮作系统为研究对象,以长期肥料定位试验(包括氮磷+有机肥配施NPM、氮磷配施NP、单施磷肥P、单施氮肥N、单施有机肥M和CK)土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、全磷和全钾为基础数据,应用土壤的综合肥力指标值(...     

长江中游双季稻田不同轮作方式对土壤质量的影响

研究长江中游地区不同种植模式和秸秆还田管理下农田土壤养分、有机碳及其酶活性的变化,评估农业管理措施对土壤质量的影响,可为长江中游双季稻区农业资源高效利用及可持续发展提供理论依据。2012—2017年进行不同轮、连作长期定位试验,设置冬季休耕—双季稻,冬种紫云英—、油菜—、大蒜—和轮作(马铃薯、大蒜、油菜和紫云英年际轮作)—双季稻5个处理,在冬季作物秸秆和水稻秸秆双重还田条件下,通过运用多元方差分析、相关性分析和主成分分析等统计方法,结合南方双季稻田土壤的适宜性,筛选出最小数据集(minimum data set,MDS)中土壤质量指标并测定,最后采用模糊数学方法对双季稻区的土壤质量进行定量评价。结果表明,在长江中游双季稻区,经过6年的冬季种植合适作物并秸秆双重还田,相比冬季休闲处理,除冬季种植大蒜处理外,其他冬种处理均能有效提高稻田土壤质量10.73%～12.91%,不同冬种方式下双季稻田的土壤质量高低依次为不同冬种轮作(0.726)冬季种植油菜(0.723)冬季种植紫云英(0.712)冬季休闲(0.643)冬季种植大蒜(0.638)。由此可见,适宜的轮作方式及秸秆双重还田能显著提高双季稻土壤质量,这为南方稻田健康可持续发展提供了理论支撑。