21世纪我国稻区种植紫云英的研究现状及展望

水稻生产对我国粮食安全至关重要,长江中下游地区是我国水稻主产区。紫云英是稻区最主要种植和利用的冬季绿肥作物,也是我国传统农业的精华。然而,随着化肥工农业不断发展,施肥结构已经由以有机肥为主转变为以化肥为主,绿肥种植面积急剧下滑。紫云英品种资源陈旧、混杂且蜕化严重,以前的相关栽培经验难以适应现代水稻生产模式、栽培管理技术和土壤环境条件等,已成为推动紫云英绿肥生产的瓶颈。本研究从紫云英高产高效种植的角度出发,主要综述了21世纪我国在紫云英新品种选育与鉴定、根瘤菌筛选、栽培管理技术、非生物逆境胁迫以及种植紫云英对稻田土壤生态和水稻生长发育与产量和稻米品质影响等方面的最新研究进展,并提出了今后的研究方向,以期为恢复发展和推广稻区紫云英等绿肥生产以及提升其综合开发利用价值提供借鉴。     

紫云英种植管理技术

从选地、品种选择、种植方式及整地要求、种子处理、接种根瘤菌、播种、田间管理、病虫害防治8个方面对紫云英的栽培管理技术进行了总结,以期为紫云英的推广种植提供参考。     

关于促进和扶持紫云英种植的建议

紫云英,又称红花草,二年生草本植物,喜温暖湿润条件,有一定的耐寒能力,对土壤要求不高,适宜在大田栽培,多分布在我国长江流域及南方各省区。紫云英为重要的绿肥作物和牲畜饲料,主要用作稻田冬季绿肥栽种,可为土壤提供极好的有机质和氮素,对维持南方农田生态系统中氮循环有着重要的意义,是稀有的生物有机肥作物。     

我国桑树研究及栽培技术的回顾与展望

桑树是一种珍贵的树种,又是家蚕唯一的饲料。我们的祖先早在3000多年前就基本掌握了栽桑技术。桑树伴随着丝绸之路名扬于世,对我国的经济、政治、文化起到了极其重要的作用。解放以后,我国的桑树研究及其栽培技术有长足的发展。为了让人们能够全面了解我国桑树学     

不同稻茬土壤对紫云英根瘤生长特性的影响研究

紫云英根瘤生长特性对不同土壤理化指标变化的响应存在一定的差异性,尤其是在稻茬条件下相关研究较少。为全面分析水稻-紫云英轮作模式下紫云英根瘤生长特性与土壤理化指标之间的关系,试验通过野外调查与室内分析相结合的形式,采取相关分析和通径分析等方法,对苏南太湖流域和宁镇丘陵2个稻作区不同土壤条件下稻茬紫云英根瘤生长特性的差异性进行比较研究。结果表明:不同采样地生长的紫云英单株根瘤数、根瘤重量及固氮酶活性也不同。其中昆山采样地的紫云英单株根瘤数和固氮酶活性均达到最大值(分别为86.24·plant^-1,1362.73 nmol C₂H₄·min^-1·g^-1),而丹阳采样地单株根瘤数和固氮酶活性均最低(分别为1.13·plant^-1,9.25 nmol C₂H₄·min^-1·g^-1);根瘤数量与土壤理化性质的相关性分析,根瘤数量与全氮、有机质、硝态氮极显著相关(P<0.01),与含水量、有效磷显著相关(P<0.05);通过土壤理化性质与根瘤数量的通径分析发现,硝态氮、全氮、有机质、有效磷、土壤pH综合作用依次降低,其中有机质、硝态氮、有效磷的直接通径系数为正值(P₂=1.629,P₁=0.633,P₄=0.448),是促进紫云英结瘤的主要因子,土壤全氮的直接通径系数为负值(P₅=-1.138),是结瘤的主要限制因子。紫云英根瘤生长特性与土壤环境之间存在相互影响、相互协同关系,所以,在实际生产中,稻茬紫云英生长应增施一定数量的有机肥与磷肥,并酌减氮肥用量,以充分提高紫云英结瘤固氮能力。     

山丹马品种资源的利用现状及展望

在商品生产中,山丹马作为杂交母本或父本除直接利用以外,近年来,又作为基本育种材料,导入了不同比例的其他种公马的血统,与其进行了二元、三元、多元或级进杂交。新品系的选育和推广利用既促进了山丹马遗传资源的保护,也给保种工作带来了挑战。而培育竞技、旅游、休闲娱乐用马不仅将为山丹马遗传资源的利用提供广阔的市场前景,同时也可取得很好的经济效益、生态效益和社会效益,从而实现绿色养马的产业化发展。     

鸡稻轮作生态养鸡技术的初步研究

近年来，家禽生产对环境的污染，一直制约着城郊家禽业的发展，为了实现畜牧生产和生态环境的双赢，帮助城郊农民致富，本地在浙江省农技推广基金会的资助下，开展了养鸡与水稻种植轮作技术的研究，获得初步成功，现把情况介绍如下：     

我国草种业的成就、挑战与展望

本研究从种质资源收集、品种选育、种子生产和质量管理等方面总结了我国草种业发展取得的成就,分析了面临的挑战,提出了建设草种强国的建议。我国已初步建立了完整的草种业体系,已成为世界草种质资源保存大国,自1987年实施品种审定制度以来,已审定通过了651个草类植物新品种,在利用乡土植物优异基因和内生真菌创制新种质等方面,取得了突出成果。所育成品种基本可满足一般生产需求。种子田常年保有面积10万hm²左右,年产种子约10万t。已在全国建立了5个部级检验中心,并在品种审定、特异性、一致性和稳定性（DUS）测试,种子立法等方面建成了较为完整的质量管理体系。面临的挑战是种质资源收集不及我国现有饲草种质资源数的50%,对已有种质资源评价、鉴定工作不足,缺少用于生态修复的草种和草坪草品种。根据国家生态修复规划,每年需草种7万t,目前缺口巨大,每年进口草种5万t左右,主要是高质量商品草和草坪草用种。质量管理体系中缺少种子认证。建议进一步加强种质资源收集、评价与利用;加强乡土草、草坪草及放牧型牧草选育;建立大规模草种生产基地及成果转化渠道;完善种子质量管理体系及提高对草的认识,从科技创新、人才培养、发展政策等方面予以支持。     

紫云英绿肥对土壤养分的影响

采用盆栽试验,通过对紫云英翻压后不同时期的水稻播秧和不播秧土壤样品进行测定,研究了紫云英翻压后土壤养分的变化规律.结果表明:紫云英翻压第1年能提高土壤中速效氮、速效磷、速效钾含量、增加土壤有机质含量,但增加幅度不大.水稻生长前期紫云英腐熟,养分没有释放出来,所以翻压紫云英田块前期应该施足氮肥,水稻进入旺盛生长期仅仅依靠...     

翻压紫云英对稻田土壤还原物质变化特征及温室气体排放的影响

采用室内培养试验监测紫云英翻压后土壤还原物质和温室气体的动态变化,旨在为紫云英还田造成水稻僵苗及带来的环境效应提供理论依据。结果表明,翻压紫云英显著增加土壤还原性物质总量、活性还原性物质含量、Fe²⁺和Mn²⁺含量,显著降低土壤氧化还原电位(Eh)。与对照(CK)相比,翻压紫云英15000(M₁)、30000(M₂)、45000 kg·hm^-2(M₃)处理土壤还原性物质总量平均值分别增加0.34、0.80、1.16 cmol·kg^-1,土壤活性还原性物质含量平均值分别增加0.14、0.35、0.52 cmol·kg^-1,Fe²⁺含量平均值分别增加87.91、182.91、280.61 mg·kg^-1,Mn²⁺含量平均值分别增加10.12、12.77、15.73 mg·kg^-1,Eh平均值分别降低32.88、47.98、57.26 mV。还原性物质均在培养近15 d时达到高峰,M₃处理Fe²⁺含量最高超过400 mg·kg^-1,已达到水稻幼苗中毒浓度。翻压紫云英显著增加CO₂、CH₄排放,降低N₂O排放,增加了全球增温潜势(GWP)。与CK相比,M₁、M₂、M₃的CO₂排放速率平均值分别增加7.67、12.48、20.54 mg·kg^-1·d^-1,CO₂累计排放量分别增加171.63、293.42、498.45 mg·kg^-1,CH₄排放速率平均值分别增加0.04、0.09、0.21 mg·kg^-1·d^-1,CH₄累计排放量分别增加0.36、0.69、1.77 mg·kg^-1,N₂O排放速率平均值分别降低0.46、0.64、0.72 μg·kg^-1·d^-1,N₂O累计排放量分别降低10.00、13.02、14.36 μg·kg^-1,M₁、M₂、M₃的GWP平均值分别是CK的1.59、2.04、2.91倍。CO₂、N₂O排放主要集中在培养前期,CH₄排放主要集中在培养后期。还原性物质含量与CO₂、CH₄的排放呈显著正相关,与N₂O排放呈显著负相关。综上,翻压紫云英增加还原性物质含量,促使CO₂、CH₄排放,抑制N₂O排放,增加GWP。实践中翻压紫云英可增加水稻产量,探索适宜紫云英翻压量确保单位水稻产量下的GWP不增加实现增产和环境效应的双赢具有重要实践意义,但这需要通过盆栽和大田试验验证。     

紫云英与化肥配施对土壤微生物特征和作物产量的影响

为了探讨紫云英绿肥与化肥配施对稻田土壤培肥的微生物机制,本研究以7年肥料定位试验为材料,研究了不同施肥对安徽沿江双季稻区稻田土壤可培养微生物数量、微生物量碳氮、微生物熵及水稻产量的影响,探讨施用紫云英绿肥对稻田土壤的培肥效果。结果表明,1)与不施肥相比,长期施用紫云英可显著增加土壤微生物总数量(58.09%~86.86%),尤其是增加了细菌数量(77.93%~112.76%),土壤微生物总数量及细菌数量均于G₃F₁处理(70%化肥配施22500 kg/hm²紫云英)达最大值(288.26×10⁴和263.95×10⁴ CFU/g)。2)施用紫云英可有效增加土壤微生物量。其中,70%化肥配施中高量紫云英的处理与CK相比,土壤微生物量碳(SMBC)、微生物量氮(SMBN)、微生物熵(qMB)分别增加了102.77%~113.94%、172.53%~185.17%、69.47%~84.65%;与100%化肥相比,SMBC、SMBN、qMB分别增加27.74%~34.77%、74.14%~82.22%、20.50%~31.29%。(3)施用紫云英处理的水稻产量与100%化肥处理相当或稍有提高,但明显高于70%化肥和CK处理。与CK相比,紫云英与化肥配施可提高产量46.22%~51.44%。 因此,化肥减量30%配施15000~30000 kg/hm²紫云英可以提高安徽沿江双季稻区水稻产量,本试验以施加22500 kg/hm²的紫云英产量最高(增产率达51.44%),同时,紫云英与化肥配施对提高土壤微生物量碳氮、微生物熵及调节土壤微生物群落组成,改善稻田土壤生物学性状产生显著影响。     

亚热带单季稻区紫云英不同翻压量下有机碳和养分释放特征

在70%田间持水量以及近自然气温条件下,利用网袋法模拟亚热带单季稻区紫云英盛花期不同翻压量下的腐解和养分释放特征。结果表明,不同翻压量下紫云英干物质腐解速率均为前20 d最高,至60 d后进入缓慢腐解阶段。腐解至90 d,低、中、高翻压量下的干物质累积腐解率分别达78.7%,76.0%,71.2%。紫云英碳、氮、磷、钾累积腐解率与腐解时间呈幂函数关系,拟合方程分别为Y=13.4246X^0.4391(P<0.01), Y=14.0314X^0.4208(P<0.01),Y=3.5458X^0.7037(P<0.01),Y=15.7784X^0.4213(P<0.01)。紫云英有机碳与养分前20 d累积释放率与全腐解期累积释放率均表现为钾>碳>氮>磷,且随着翻压量增加,有机碳及养分累积释放率呈逐渐降低趋势。     

南方种养结合模式对冬季稻田净碳交换和不同土层活性碳氮转化的影响

为探讨不同利用模式下的冬季稻田土壤活性碳氮变化和系统净碳交换变化特征。本研究对冬闲(F)、单种黑麦草(R)、单种紫云英(M)、种黑麦草养鸡(RC)以及种紫云英养鸡(MC)的冬季稻田土壤微生物量碳氮、可溶性碳氮及系统净碳交换量进行了定量分析。结果表明,1)RC和MC短期内增加了系统净碳排放,在早稻播种前,白天总体表现为碳汇(RC为817.38 g/m²,MC为472.90 g/m²);且所有处理对CH₄表现为弱汇(3.06~22.88 mg/m²)。2)R和M固碳量显著高于F和RC、MC处理。3)RC,MC,R和M与F相比显著提高了土壤活性碳氮含量。4)虽然RC和MC土壤微生物量碳平均值低于R和M,但其土壤可溶性碳含量平均值更高。5)R, M, RC, MC提高了土壤有机碳含量,增加了土壤碳汇。综上所述,种养结合既提高了土壤活性碳氮,同时增加了冬季稻田系统固碳量。     

黄土高原侵蚀区生物结皮的人工培育及其水土保持效应

探讨生物结皮的人工培育技术,并对其发育初期的水保功能进行评价。结果表明:撒播粉碎后的自然生物结皮,培育1个雨季即可形成盖度高达30%-60%的人工生物结皮,其主成分不变;人工生物结皮具有较好的水保效应,其中室内培育的生物结皮在坡度5°、雨强46.8mm°h^-1、历时1h的模拟降雨条件下可减少49%-64%的径流,消除土壤侵蚀;同条件下野外培育的生物结皮在无植被时对径流影响不明显,但全年可减少26%的土壤侵蚀,有柠条植被时全年可减少11%的径流和39%的土壤侵蚀;在黄土高原侵蚀区以人工生物结皮进行大规模的水保治理成本较低,切实可行。