吉林省黑土区玉米氮肥减施效果研究

针对目前吉林省黑土区玉米种植过程中氮肥用量偏高导致的氮肥利用率低、氮素残留高等问题,在习惯施氮量的基础上设降低10%、20%、30%、40%的不同氮肥减量处理,研究减氮对春玉米干物质积累、子粒产量、氮素利用效率及土壤中无机氮积累的影响。结果表明,伏龙泉和米沙子试验点降低20%氮肥用量、开安试验点降低30%氮肥用量玉米子粒产量无显著降低,减氮处理显著提高氮肥的利用效率。降低氮肥用量可减少玉米收获后耕层土壤中无机氮的积累(硝态氮)。玉米施氮量在223 kg/hm2时玉米收获后耕层土壤无机氮含量与播种前基本一致。吉林省黑土玉米种植区适当降低氮肥用量不会显著影响玉米产量,同时会提高氮肥利用效率,减少玉米收获后耕层无机氮的积累。     

不同类型茶园土壤腐殖质剖面分布特征研究

采用野外调查和室内分析相结合的方法,对武夷山市5种主要土壤类型（黄壤、红壤、潮砂土、高山草甸土、紫色土）茶园的土壤腐殖质剖面分布特征进行研究。结果表明,茶园土壤腐殖质各组分含量基本随着土层加深呈减少趋势。不同类型茶园土壤腐殖质的含量和组成存在显著差异,高山草甸土茶园土壤腐殖质及各组分的含量均显著高于其他土壤类型,黄壤和紫色土次之,红壤最低。土壤腐殖质组成中,均以胡敏酸比例最高（57.06%~79.76%）,除高山草甸土外,各土壤中富里酸比例均大于胡敏酸。茶园土壤富里酸的色调系数（△logK）和光密度值（E4/E6）均大于胡敏酸,高山草甸土富里酸和胡敏酸的△logK和E4/E6值最低,土壤腐殖化复杂程度最高;红壤的富里酸和胡敏酸的△logK和E4/E6值最高,土壤腐殖质复杂程度及化学稳定性低。相关分析表明,土壤腐殖质组成与土壤有机碳、酚类含量、全氮、土壤容重和孔隙度存在显著相关性,与土壤C/N、pH和含水率相关性不明显。可见,茶园土壤腐殖质均以胡敏素为主,高山草甸土为胡敏酸型,其余土壤为富里酸型。     

减施氮肥对不同密度夏玉米产量和干物质积累特性的影响

以夏玉米品种郑单1002为材料,采用两因素随机区组设计,设4个施肥(N1,复合肥225 kg/hm2;N2,复合肥180 kghm2;N3,控释肥180 kg/hm2;N4,复合肥180 kg/hm2,有机肥1 500 kg/hm2)和两个密度(D1,6万株/hm2;D2,7.5万株/hm2)处理,研究减施氮肥对不同高密植夏玉米产量和干物质积累等方面的影响。结果表明,D2处理显著提高夏玉米产量24.74%,两个密植条件下N3和N4处理均未造成显著减产。D2处理显著提高吐丝期和成熟期及花后干物质积累量,降低花后干物质积累量对子粒的贡献率,减氮处理对干物质积累特征均无显著影响。N2、N3和N4处理显著提高两个密植夏玉米氮肥偏生产力16.00%～22.90%,仅D2N4处理显著提高氮肥农学利用效率16.32%。夏玉米在75 000株/hm2高密植水平,施氮180 kg/hm2(减氮20%)配施有机肥可达到高产高效的生产目标。     

基于养分专家系统评估双季稻区的氮肥减施潜力

在双季稻区,不同肥力水平稻田的化肥减施潜力还不明晰。本研究针对高中低肥力的双季稻田,通过在养分专家系统(NE)推荐的施氮量基础上设置氮肥增减15%、30%和45%的田间试验,分析了水稻产量及其与氮肥用量的量化关系。结果表明:高中低肥力等级上各处理的早晚稻产量大体呈现出高肥力>中肥力>低肥力的趋势,与低肥力相比,中高肥力的早稻产量提高了2.30%~8.56%,晚稻产量提高了13.56%~17.94%。在NE基础上氮肥减施30%和45%处理下,高中低肥力水平的早稻产量比NE处理降低了8.05%~12.52%,晚稻产量降低了2.03%~6.67%,但低肥力中NE基础上氮肥减施30%的早稻产量则无显著降低。同时,NE基础上氮肥减施15%以及增施15%、30%和45%均不能显著提高高中低肥力水平的早晚稻产量。进一步通过一元二次方程拟合表明,不同肥力等级上早晚稻的产量潜力和对应的氮肥合理用量均呈现出高肥力大于中肥力和低肥力的趋势,养分专家系统可以在实现95%的产量潜力下将氮肥减施12.94%~34.07%,且在维持高产的前提下,高肥力的氮肥减施比例明显低于中肥力和低肥力。因此,在南方双季稻地区,养分专家系统可以在高中低肥力水平实现化肥减施增效,但不同肥力等级氮肥减施比例存在差异。     

不同化肥减施模式对机插粳稻产量、氮肥利用效率及经济效益的影响

为比较不同化肥减施模式在机插粳稻上的应用效果,以水稻南粳5055为材料,基于减施25%的化肥氮,设置有机肥等氮量替代(T₁)、缓混肥一次性基施(T₂)、缓混肥与常规氮肥一基一追配施(T₃)3种施肥模式,以施用常规化肥为对照(CK),研究不同化肥减施模式对水稻产量、氮肥利用效率及经济效益的影响。结果表明,与对照相比,T₁处理的水稻产量增加了3.90%,T₂和T₃处理则分别减少了4.09%和0.67%。T₂处理产量大幅下降,主要是由于其总颖花数(单位面积穗数×穗粒数)显著降低。T₂处理的氮素吸收量较CK显著降低,但T₁和T₃处理均与CK无明显差异,并且T₃处理还显著提高了氮肥吸收利用效率。T₁和T₃处理均较CK提高了水稻净收益,但T₁处理的有机肥使用会增加投入成本,而T₃     

氮肥减施对稻田综合种养水稻产量和品质的影响

稻田综合种养是一种将水稻种植与水产禽类养殖相结合的绿色循环农业模式。与水稻单作相比,稻田综合种养降低了化学氮肥施用量,起到了减氮节肥效果,但氮肥减施对综合种养模式下水稻产量和品质的影响效果并不一致。本研究收集了2009—2021年间发表的以水稻单作为对照,以稻田综合种养水稻为处理的111篇相关文献;将综合种养模式分为甲壳类、鱼类、两栖类和水禽类共4类,应用整合分析方法评估了氮肥减施对各稻田综合种养模式水稻产量和品质的影响,定量分析了在不影响水稻产量前提下不同综合种养模式的合理减氮范围。结果表明,在0～150和150～180 kg/hm²施氮(N)区间,甲壳类、鱼类和水禽类综合种养模式水稻产量分别比水稻单作提高1.15%～19.00%、1.45%～27.00%和3.47%～10.59%,其中,甲壳类和鱼类综合种养模式会降低水稻有效穗数,而通过提高结实率和千粒重来增加水稻产量。相比于水稻单作,甲壳类、鱼类、两栖类和水禽类综合种养模式减氮范围的上限分别是26.24%、21.64%、14.04%和41.94%时,可确保水稻产量不低于7.5 t/hm²...     

不同施氮模式对春玉米产量、养分吸收及氮肥利用率的影响

通过田间试验研究吉林省黑土区不同施氮模式对春玉米产量、养分吸收及利用率的影响。结果表明, 玉米氮肥合理运筹有利于干物质积累和对养分的吸收与利用, 可获得较高的产量、效益和氮肥利用效率。在试验条件下, 施纯N 200 kg/hm², 1/5氮肥基施、2/5氮肥于拔节期追施、2/5氮肥于大喇叭口期追施的氮肥施用方式, 为黑土区春玉米最佳氮肥运筹模式。     

不同施肥配比对芒果园土壤养分、微生物数量和酶活性的影响

通过小区试验,探索化肥减施和有机肥替代部分化肥对芒果园土壤养分、微生物数量和酶活性的影响。结果显示,土壤pH值、有机质、碱解氮、速效钾、有速效磷含量顺序均为：常规施肥＞化肥减施20%＞有机肥替代20%,但化肥减施20%和常规施肥处理差异均不显著,有机肥替代20%处理的有机质、速效钾、速效磷均显著低于常规施肥;脲酶、过氧化氢酶、酸性磷酸单酯酶活性顺序为：常规施肥＞化肥减施20%＞有机肥替代20%,化肥减施20%处理土壤酶活性均与常规施肥处理无差异显著性,有机肥替代20%处理的土壤酶活性均显著低于常规施肥;真菌、放线菌数量顺序为：化肥减施20%＞常规施肥＞有机肥替代20%,差异不显著;细菌数量顺序为：有机肥替代20%＞常规施肥＞化肥减施20%,差异不显著;相关性分析结果表明,土壤脲酶、过氧化氢酶、酸性磷酸单酯酶活性均与土壤有机质、碱解氮、速效钾、速效磷有显著或极显著相关性。     

基于养分专家系统的水稻磷肥减施潜力研究

为探究养分专家系统推荐施肥下磷肥用量的减施潜力,进而为不同肥力水平稻田磷肥减施提供理论依据,在高、中、低肥力稻田上,通过在养分专家系统推荐施肥基础上增减15％、30％、45％磷肥用量开展双季稻田间试验,并分析磷肥用量与水稻产量的量化关系.结果表明,在高、中、低肥力稻田上,养分专家系统推荐施肥处理的早、晚稻产量均呈高肥力...     

控释氮肥在土壤中的释放特征及其对春玉米养分吸收及氮肥利用率的影响

通过田间试验,研究控释氮肥在田间的养分释放特征及其在玉米生长期内养分需求和氮素供应状况以及对土壤无机氮、玉米产量和氮肥利用率的影响。结果表明,控释氮肥的养分释放达到了控释效果,其养分释放与玉米的养分吸收规律基本一致。与普通氮肥相比,施用控释氮肥有效地提高土壤中的无机氮含量,促进玉米植株对氮素的吸收利用。施用控释氮肥处理的玉米吸氮量比普通氮肥处理增加8.41%,玉米产量较普通氮肥增产720 kg/hm~2,氮肥利用率较普通氮肥处理高10.13个百分点,氮肥农学效率较普通氮肥处理高19.48%。     

Phosphorus Balance and Soil Phosphorus Status in Paddy Rice Fields with Various Fertilizer Practices

Abstract

Excess phosphorus (P) has accumulated in Japanese paddy soils, due to fertilizer P inputs over crop requirement for several decades, and improvement of the excess of P is necessary in view of environmental conservation. This study aimed to evaluate the input/output balance of P related to soil P status in paddy rice systems, and to obtain a practical indication. Irrigated rice (Oryza sative L.) was cultivated on a gley soil from 1997 to 2006. Six field plots fertilized with commercial fertilizer, animal waste composts, green manure and none were included. Phosphorus input varied among plots from 0 to 73 kg ha-¹ yr-¹. Rice P uptake was approximately 20 kg ha-¹, indicating no response to the P input. This was attributed to a large amount of plant-available Bray- and Truog-P in our soils. In our fields, paddy rice could be cultivated with no P-containing fertilizer or amendment. As a result, increase in the P input led to an increase in partial P balance (PPB). Cumulative increase in PPB resulted in the increase in soil total P, whereas cumulative decrease of PPB tended to decrease it. Excess accumulation of the soil P results in a loss of P into the environment. We concluded that P fertilization should be restricted to 20 kg ha-¹ yr-¹ (corresponding to 46 kg ha-¹ yr-¹ as P₂O₅), based on evenly balanced P input with the rice P uptake. It is also important to include all of the P-containing fertilizers and amendments when determining the amount of application.     

双季稻栽培方式对冬闲期杂草生长及土壤养分含量的影响

于2009～2011年,在湖南长沙进行双季稻不同栽培方式（＂三定＂栽培、免耕摆栽、传统栽培）定位试验,研究了双季稻不同栽培方式对冬闲期稻田杂草生长及土壤养分含量的影响。结果表明：与传统栽培相比,＂三定＂栽培和免耕摆栽方式下冬闲期杂草的密度、单株干重和单位面积生物量以及土壤表层（0～5cm）的碱解氮、有效磷和速效钾含量均较高。其中,冬闲期杂草单位面积生物量、单株干重、单位面积密度与土壤表层碱解氮含量呈显著正相关关系,说明冬闲期杂草在双季稻稻田土壤养分循环中起了重要的作用。     

自然农法条件下稻田有益微生物菌群多年施用累积效果

在自然农法条件下,对稻田连续9年施用有益微生物群（EM） 的累积栽培效果进行了研究。连续施用EM 使土壤的养分状况发生了明显的改变,使水稻抽穗期推迟,花期延长,叶色加深。 EM 的应用还能有效地改善产量结构、提高产量,而且应用年限越长,效果越明显,并且有助于改善稻米品质、减少稻米中钾和镁的含量、增加直链淀粉含量和食味评价值,口感较好。EM 的应用在一定程度上可以抑制杂草的发生和生长     

秸秆还田对黄壤农田氮、磷养分平衡的影响

分析2018～2020年不同处理土壤养分、玉米产量、土壤氮磷平衡的差异,筛选出集增产、土壤养分维系及生态环境保护为一体的施肥模式。结果表明,秸秆还田后,土壤有机质、全磷、碱解氮、有效磷含量均有提高,以T4处理(氮、磷减量10%,秸秆还田)最高。秸秆还田增产效果随还田时间增加逐渐明显;T1处理(不施肥、秸秆不还田)经济产量逐年降低,其他处理产量均显著提高。各施肥处理土壤氮素均有盈余,其中,T4处理盈余量随时间增加有下降趋势,T5处理(氮、磷减量30%,秸秆还田)盈余量最低。各施肥处理磷盈余量为165.41～270.16 kg/hm2。相较T2处理(单施化肥),秸秆还田伴随氮、磷化肥减施利于降低环境污染风险。秸秆还田伴随化肥减施能提升土壤养分含量,增加玉米产量,减轻环境污染风险,综合结果显示,T4处理较优。     

稻田引种旱作物及其复种轮作的研究

以九种作物、九种复种方式组成六组二年一轮的复种轮作处理,经过四年的定位试验,初步明确,当地现行主要种植制度在生产粮食、饲料、油料、蛋白质过程中部有特定的地位和作用,应当全面发展。但生产内容单调,多数为纯粮型种植结构,经济效益不高,不利丰富社会产品和改善土壤物理性状。研究结果表明,通过春秋季引种旱作物,实行粮-饲、粮-肥、粮-经结合的“三旱三水”两年六熟复种轮作方式,能够明显提高经济、社会及生态效益。文中还就小型农户最佳种植结构,通过电算摸拟进行了分析。     

甘蔗叶不同还田方式对土壤养分的影响

为减轻秸秆焚烧所带来的环境问题和充分利用甘蔗叶资源,在大田环境下动态监测甘蔗叶粉碎、焚烧和深埋3种还田方式对土壤养分的影响。结果表明:甘蔗叶粉碎还田和深埋还田有利于甘蔗叶中有机碳及氮、磷、钾养分的缓慢释放;甘蔗叶焚烧还田提高了土壤碱解氮含量5.6~20.9 mg/kg和速效磷含量0.8~4.0 mg/kg,促进土壤中氮磷向有效态转化,焚烧还田初期显著增加了土壤速效钾的含量12.3~18.3 mg/kg,但焚烧会损失部分甘蔗叶中碳氮元素,也造成环境污染。综合分析认为甘蔗叶粉碎还田是比较省工、方便的处理方式。     

Open-Top Chambers with Solar-Heated Air Introduction Tunnels for the High-Temperature Treatment of Paddy Fields

Abstract

The quality of rice grain has been deteriorating as a result of the high temperature during the ripening stage caused by global warming. Easy and effective methods of high-temperature treatment are essential for the analysis of high-temperature tolerance and to screen for tolerant strains. We have improved the open-top chamber (OTC) by adding a solar-heated air introduction tunnel (SAT). The air is warmed by solar radiation as it passes through the tunnel and then flows into the OTC. The increase in temperature in the OTC-SAT was powered by solar radiation. Thereby, the temperature in OTC-SAT rose during the day according to the distance from the air intake (the nearer, the higher). A more uniform increase in temperature of approximately 1.2°C in the daytime was achieved by attaching a sloping wall and funnel-shaped air exhaust tunnel to the OTC-SAT to improve the air flow. The area of the high-temperature treatment was easily increased by increasing the width of the OTC-SAT; this finding might be useful for screening a large number of strains. The increase in the percentage of chalky grains by the use of OTC-SAT was similar to that obtained with the other treatment methods; the OTC-SAT will thus be useful for investigating high-temperature tolerance during the ripening stage, particularly in areas where the wind direction is stable. The use of an OTC with a funnel-shaped tunnel on both the air entrance and the air exit sides might be useful in areas where the wind direction is often reversed.     

稻虾共作对稻田水体环境的影响

为探明稻虾共作对水体环境的理化性质和物质含量的影响,选择湖南省南县实施稻虾共作模式和中稻单作模式的稻田,分析稻虾共作前后的稻田水体物质变化和不同稻作模式下稻田水体环境变化差异.结果表明,相较于自然水体和中稻单作田间水体,稻虾共作田间水体的pH值提高了1.88%和1.37%,色度提高了42.19%和10.98%,TDS提高了1.66%和1.14%,电导率提高了13.08%和10.31%,氧化还原电位提高了14.15%和6.03%,溶解氧降低了17.20%和9.41%.稻虾共作改变了自然水体理化性质,对水体环境的影响程度比中稻单作模式更大,创造了适宜稻虾共同生长的水体环境,在抑制潜水蒸发、提高水体自净能力方面有积极作用.但水体溶氧量的降低,不利于水生植物的生长和部分物质的分解消化,影响稻田水质.在稻虾共作过程中,需充分利用水体环境变化的有利因素,合理人工增氧,以规避水体溶氧降低带来的影响.     

玉米秸秆覆盖对春小麦田土壤物理性状的影响

为了明确生物覆盖对塔里木盆地绿洲区土壤性能的影响,采用田间试验研究了玉米秸秆不同覆盖处理方式对土壤容重、温度及含水量的影响。结果表明,覆盖处理、立秆处理都较常规处理降低了土壤容重。在春小麦播种期和分蘖期,覆盖处理的5cm土层温度最低,较常规处理的分别低2.13℃和1.79℃;15cm土层温度较常规处理的分别低2.36℃和1.90℃;土层加深10cm土壤温度的最高点和最低点都延迟3h出现。土壤含水量表现为0～10cm土层立秆、覆盖处理的土壤含水量均较常规处理的高,而10～20cm土层则表现为立秆、覆盖处理的土壤含水量均较常规处理的低。     

淹水胁迫对不同土壤类型养分及玉米苗期养分吸收分配的影响

采用池栽试验,以潮土和砂姜黑土为对象,研究淹水胁迫下不同土壤类型速效养分变化及玉米苗期养分吸收分配的特征。结果表明,淹水胁迫导致两类土壤速效氮含量显著下降,随着淹水时间延长降低幅度增大;土壤速效磷含量呈倒抛物线型,在淹水3 d达最低值;速效钾含量呈上升趋势,潮土速效钾含量呈曲线上升趋势,砂姜黑土速效钾含量呈线性增加趋势。玉米养分及干物质的累积量和产量随着淹水时间延长而降低,氮、磷、钾的累积量分别降低21.37%~72.22%、22.00%~42.10%和11.71%~60.36%;干物质的累积量下降37.49%~57.17%;玉米产量下降9.05%~30.15%,砂姜黑土的下降幅度大于潮土。淹水减少了叶片和茎秆的养分及干物质累积量,增加了茎秆中的养分和干物质分配比例,平均增加25.95%和43.34%。