南方红壤稻田与旱地土壤有机碳及其组分的特征差异

大量研究证明稻田土壤比旱地土壤更具同碳潜力,但至今对稻田土壤同碳机制的认识尚不甚清楚.本研究于2007年利用两个开垦年代相似,近20多年分别一直种植双季稻和双季玉米的长期定位试验,来比较不同种植模式下土壤有机碳及其组分的差异.结果表明,水田土壤总有机碳和总氮的浓度分别是旱地的2.2倍和2.5倍.与试验前相比.水稻种植显著提高了土壤有机碳的含量,增幅达到30.8%,而旱地的前后差异不显著.在所有团聚体粒径水平上,水田有机碳的浓度均显著高于旱地.其中53-250 μm微团聚体相差最大,水田是早地的近3倍.水田微团聚体保护碳(iPOM-m)在土壤中的浓度是旱地的4.2倍,微团聚体保护碳在总有机碳中的比重也显著高于旱地,达到25.5%.是旱地的2倍.水田和旱地iPOM-m组分碳的差异能够解释其总有机碳差异的42.8%.上述结果可以增强我们对稻田土壤同碳机制的了解.为稻田土壤碳管理提供理论依据.     

近30年我国主要粮食作物生产的驱动因素及空间格局变化研究

阐明主要粮食作物生产格局的区域变化特征,对我国粮食安全战略决策意义重大。以我国大陆31个省、市、自治区生产数据为基础,对1981—2008年我国七大粮食主产区的水稻、小麦、玉米三大作物生产格局的变化特征及其驱动因素进行了分析。结果表明:改革开放以来,我国的粮食生产格局发生了较大变化,水稻产量重心和播种面积重心分别向东北方向偏移了275和218 km,小麦产量重心和播种面积重心则分别向东偏南和正南方向偏移了58和101 km,而玉米的产量重心和播种面积重心向北偏东方向移动了184和123 km;播种面积是影响我国三大粮食作物生产的关键驱动因素,总人口、有效灌溉面积、农业机械总动力、化肥投入量以及旱灾与水灾的成灾面积等社会经济、农业生产投入和气象因素等对粮食生产同样存在影响。保持粮食播种面积稳定,加强农田基础设施建设,增强农田抵御自然灾害能力,是保障粮食增产的关键措施。     

沪宁高速公路两侧水稻中重金属污染研究

选取沪宁高速公路4个路段两侧稻米作为研究对象,分析了5种重金属Pb、Cd、Cr、Cu、Zn在稻米中的分布情况.结果表明,沪宁高速公路两侧稻米已受到一定程度重金属污染,4个监测路段均出现Pb超标情况,部分路段Cd超标,距离的变化对稻米内重金属的含量有一定的影响.     

河南烤烟总糖含量的区域特征及其对评吸质量的影响*

 以河南烤烟主产区2005～2007年B2F、C3F和X2F三个等级烤烟为研究对象,利用基本统计和地统计学相结合的方法研究了河南总糖含量的区域分布特征,并对总糖与评吸质量进行了简单相关和灰色关联度分析。结果表明,河南主产烟区烤烟总糖含量范围为13.8%～37.7%,均值为26.92%;在区域差异方面,烤烟总糖含量由西部高值区域向北部和东南部降低。烟叶不同总糖含量对评吸质量指标的影响不同。烟叶总糖含量为23.58%时,评吸总分最高。在河南烟叶生产过程中,要注意通过品种、农艺措施和烘烤工艺等方面的调控,将总糖含量控制在适宜的范围之内。     

不同土壤类型下重金属Cd对水稻剑叶光合特性和产量构成的影响

以杂交籼稻(K优818)为材料,设置不同Cd浓度水平,采用盆栽试验,研究了不同土壤类型下(潮土和水稻土)重金属Cd对剑叶光合特性和水稻产量及其构成的影响.结果显示,在3 mg·kg-1浓度水平下,与对照相比,两种土壤类型下Cd处理均提高了水稻剑叶净光合速率(pn),其中潮土条件下pn提高了6.4%;而当Cd处理浓度达到7mg·kg-1时,两种土壤条件下Pn均显著下降,其中水稻土条件下Pn与对照相比下降了13.8%.Cd在低浓度水平(1～3 mg·kg-1)时,两种土壤类型下水稻结实率和单穗重均略有下降;但在高浓度水平(5～7 mg·kg-1)下,水稻结实率和单穗重均显著下降(P<0.05).不同土壤类型下,Cd的毒害效应差异显著,相同处理水平下水稻土Cd对水稻Pn和单穗重的抑制效应显著高于潮土.     

水稻氧营养的生理、生态机制及环境效应研究进展

 氧是水稻生命活动过程中重要的营养因子。水稻利用通气组织将大气中的氧从地上部分转运到根部,同时也能通过根系从生长介质中吸收一部分氧。良好的氧营养状况下水稻才能正常生长,不仅如此,氧营养还参与了水稻 土壤环境系统的作用过程,具有重要的生态效应。从氧营养的水稻生物学响应和根际生态效应两个方面综述了近年来稻田氧营养相关研究状况,重点总结了目前国内外有关水稻需氧性,氧营养对水稻形态学、解剖学特征的影响,相应的生理、生态机制以及环境效应的研究成果,同时比较了水稻生产上所采用的氧营养调控途径,并对水稻氧营养研究作了展望。     

水稻对过氧化尿素用量的响应特征

为明确过氧化尿素不同用量对根际缺氧胁迫下水稻生长的影响,通过2007年和2008年土培试验,考察了水稻的根系形态、生理性状、干物质积累、产量等对过氧化尿素不同用量的响应特征。结果表明:相对其它处理,追施2/3量的过氧化尿素土表水层较高溶氧量的持续时间较长;增施少量过氧化尿素,水稻分蘖期根系孔隙度显著降低,而随着过氧化尿素施肥量的增加,根系孔隙度有增加的趋势;根系总吸收面积和活性吸收表面积比呈现随过氧化尿素施肥量增加先增大后减小;从产量及其构成上看,适度施加过氧化尿素增氧能够提高每穗实粒数、结实率及有效穗数,进而提高作物的产量。通过不同过氧化尿素施肥量下水稻生长状况的对比,施155 kg/hm2尿素并在分蘖期和孕穗期追加480 kg/hm2过氧化尿素的增氧模式不仅有利于改善水稻淹水状况下的氧状况,同时促进了水稻根系发育、干物质积累及产量的形成。     

燕麦花生间作系统作物氮素累积与转移规律

【目的】 研究燕麦‖花生间作系统中燕麦和花生的地上部干物质和氮素积累、花生根瘤固氮酶活性、固氮量及花生向燕麦的氮素转移量,明确间作花生固氮特性及花生向燕麦的氮素转移规律,进一步探索间作体系下氮素的循环机理。 【方法】 本研究在大田不施用氮肥的试验条件下,通过采用随机区组试验设计的方法,设置不同种植模式 (燕麦单作、花生单作、燕麦‖花生间作),采用传统挖根法和15N同位素标记法探索燕麦与花生的干物质积累量和氮素积累量,花生根瘤的生物固氮效率以及花生体内氮素向燕麦的转移规律。 【结果】 与单作燕麦相比,燕麦‖花生间作体系下,燕麦的地上部干物质量和氮素积累量均显著增加 (P < 0.05)。随着生育时期的推移,燕麦的地上部干物质量和氮素积累量在单作和间作模式下均呈现逐渐增加的趋势,成熟期达到最大值。成熟期,间作燕麦地上部干物质积累量比单作两年平均增加了40.6%,地上部氮素积累量平均增加了49.0%。间作花生的地上部干物质积累量与单作相比呈下降趋势,生育前期差异不显著,到成熟期,间作花生的干物质积累量两年平均比单作下降了20.6% ( P < 0.05)。开花结荚期间作花生的根瘤数和根瘤重比单作两年分别降低了21.3%和16.8%,单位质量的固氮酶活性平均降低了26.2% ( P < 0.05)。2011年和2012年,虽然在生理成熟期间作花生的固氮效率与单作相比分别提高了10.3%和37.1%,但花生生物固氮量分别降低了52.3%和26.3% ( P < 0.05)。2012年间作花生向燕麦的氮素转移率达到21.4%,转移氮量为15.3 mg/株。 【结论】 燕麦‖花生间作显著降低了开花结荚期花生单位质量的根瘤固氮酶活性,但提高了成熟期花生的固氮效率,促进了花生固氮能力的发挥,且在燕麦和花生共生期内,花生体内氮素可以转移到燕麦,从而增加了燕麦对氮素的吸收利用,实现地上与地下的相互调节和促进作用,因而,燕麦‖花生间作是东北农区农田生态系统优化氮素管理的重要途径之一。      

花生与绿肥轮作对土壤含水量和土壤肥力的影响

探讨在冬春裸地上种植绿肥对后茬作物春花生养分含量、土壤含水量和土壤肥力的影响,为山东地区春花生等冬闲田建立一种合理的轮作方式提供理论依据。在田间试验条件下,设置了春花生—冬闲田、夏花生—冬小麦、春花生—二月兰和春花生—毛叶苕子4种轮作处理。结果表明：种植二月兰和毛叶苕子绿肥作物,可促进后茬作物花生氮磷钾养分增加,二月兰增加程度高于毛叶苕子。种植二月兰和毛叶苕子绿肥作物,可提高后茬作物花生土壤含水量和土壤肥力,在0～20 cm土层中,2021年,与春花生—冬闲田相比,春花生—二月兰、春花生—毛叶苕子土壤相对含水量分别升高了4.70%、6.14%,在20～40、40～60 cm土层中也表现出相似趋势,2022年与2021年相比,表现出相似规律;与春花生—冬闲田相比,春花生—二月兰处理有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量平均增加了5.71%、8.98%、7.22%和7.72%,春花生—毛叶苕子处理有机质、碱解氮含量平均增加了4.54%、14.91%。可以利用春花生种植期间的冬春裸地种植一季冬绿肥,促进后茬作物养分积累量增加,改善土壤肥力。     

中国再生稻田土壤培肥途径的研究与实践

综述了再生稻发展历史、研究现状及存在的问题,重点剖析了再生稻田土壤培肥途径与机制,提出了秸秆还田、茬口期利用、深耕改土和合理施用有机肥等多途径培肥措施,旨在为中国再生稻生产和高产稻田培肥研究与实践提供科学指导。