不同母质发育的土壤对双季稻产量及养分吸收特性的影响

湖南省双季稻区水稻土具有成土母质多样的特点,研究不同母质水稻土下双季稻产量及养分吸收特性,对于湖南省不同母质水稻土上的双季稻产量潜力挖掘及双季稻高产创建的优化布局,具有一定的参考价值。将选自湖南双季稻区6种典型成土母质发育的水稻土置于长沙市郊同一生态条件下,采用池栽定位试验,进行了双季稻稻谷产量及氮、磷、钾养分吸收特性的比较研究。结果表明,不同母质类型水稻土对早稻稻谷产量及双季稻稻谷总产量(早稻+晚稻)的影响极显著(P<0.01),对晚稻稻谷产量的影响不显著(P>0.05)。其中第四纪红土和河流沉积物母质发育的水稻土有利于早稻及双季稻高产,两处理2009-2011年3年平均早稻稻谷产量分别为6896.9 kg hm^-2和6908.3 kg hm^-2,双季稻总产量分别为14 308.0 kg hm^-2和14 446.3 kg hm^-2。花岗岩和紫色页岩不利于早稻及双季稻稻谷产量的增加,2009-2011年3年平均早稻稻谷产量分别为6217.0 kg hm^-2和6180.2 kg hm^-2,双季稻总产量分别为13 635.4 kg hm^-2和13 274.5 kg hm^-2。不同母质类型水稻土对双季稻养分吸收特性的影响不同。第四纪红土、板页岩及河流沉积物处理双季稻氮素总吸收量较高,石灰岩不利于水稻对磷素的吸收。相关性分析表明,早稻氮素吸收量、吸钾量与早稻稻谷产量,双季稻氮素总吸收量与双季稻总产量均显著正相关(P<0.05)。不同母质类型水稻土本身理化性质的差异是造成双季稻稻谷产量及养分吸收规律不同的主要原因。     

黑麦草鲜草翻压还田对双季稻CH4与N2O排放的影响

为了研究黑麦草鲜草翻压还田对稻田温室气体排放的影响,该文利用静态箱-盆栽装置观测了尿素、黑麦草鲜草翻压还田、半量尿素与半量黑麦草鲜草混施和对照4个处理稻田CH4和N2O排放.结果表明:黑麦草鲜草翻压还田、半量尿素与半量黑麦草鲜草混施的CH4排放通量分别比对照增加了371％和210％,比尿素增加了152％和66％:尿素的CH4排放比对照高87％,差异均达到显著水平(P＜0.05).黑麦草鲜草翻压还田的CH4排放在3个时期(早稻移栽前,早稻生长期和晚稻生长期)分布均匀,约60％的CH4排放于早稻移栽前和早稻生长期.尿素的N2O排放分别为黑麦草鲜草翻压还田、半量尿素与半量黑麦草鲜草混施和对照的18倍、6.6倍和25倍.CH4和N2O的全球增温潜势(GWP)依次为黑麦草鲜草翻压还田＞半量尿素与半量黑麦草鲜草混施＞尿素＞对照,差异均显著(P＜0.05).黑麦草鲜草翻压还田虽然增加了稻田CH4排放,但减少了N2O排放,抑制了 尿素对N2O的排放.     

种植型微生物菌剂对双季稻植株产量、土壤养分及重金属Cd的影响

为了探明种植型微生物菌剂的稻田生物修复与培肥效应。本研究以"晨奥润泽"种植型微生物菌剂为代表材料,设置0 kg/hm2(CK)、30 kg/hm2、60 kg/hm2、90 kg/hm2、120 kg/hm25个处理,研究种植型微生物菌剂对双季稻耕层土壤养分、重金属Cd及产量的影响。水稻产量伴随"晨奥润泽"用量的增加而增加,有效穗及每穗粒数是其高产的主要因子;"晨奥润泽"能够有效提高土壤的速效养分含量,增强了土壤供肥能力;提高根系中的含氮量、含钾量,促进茎叶中的氮素、钾素往籽粒中进行运转,并显著提高了茎秆中的钾含量,增强水稻抗倒能力;"晨奥润泽"主要通过降低土壤有效Cd来降低水稻对Cd的积累,且表现出伴随"晨奥润泽"施用量的增加而降低的趋势,有利于保障双季稻的安全生产。从节本增效角度出发,"晨奥润泽"的最佳用量在90 kg/hm2左右,早、晚稻较对照分别增产12.9%、12.6%,且具有较好的培肥及生物修复效应。     

轮耕对双季稻田耕层土壤养分库容及Cd含量的影响

研究长期不同耕作措施下双季稻田土壤结构、养分及重金属含量的变化规律,对构建稻田合理耕层、提升耕地质量、促进粮食可持续丰产具有重要意义。2005-2014年在湖南醴陵双季稻田设置长期免耕(NT-NT)、长期旋耕(RT-RT)、长期翻耕(CT-CT)、翻免轮耕(CT-NT)和旋免轮耕(RT-NT) 5种耕作方式定位试验,测定并分析不同耕作方式对耕层深度、土壤容重、土壤C、N、P、K养分含量、养分库容量及重金属Cd含量等的影响。结果表明,NT-NT由于长期没有动土,土壤容重较高,而RT-RT、CT-CT、CT-NT和RT-NT均使土壤容重值降到了较理想区间。CT-NT和RT-NT 0~5 cm耕层土壤有机碳、活性有机碳、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾和Cd含量均显著低于NT-NT,而高于RT-RT、CT-CT,说明NT-NT在促进土壤养分向表层聚集的同时,也促进了土壤镉向表层聚集,且随着耕作频率的增加土壤表层养分及土壤镉均呈下降趋势。CT-NT和RT-NT 5~10 cm耕层土壤各养分含量均显著高于NT-NT,而10~20 cm耕层土壤各养分含量均低于RT-RT、CT-CT,说明轮耕促进了土壤养分积累并主要向土壤中层聚集。耕层厚度、有效养分总库容量及土壤Cd含量均表现为RT-RT、CT-CT>CT-NT、RT-NT>NT-NT,说明随着耕作频率减少土壤耕层逐渐变浅,有效养分总库容量逐渐变小,土壤总镉、有效镉含量也逐渐降低。本研究表明,长期免耕和长期翻(旋)耕均存在一定弊端,长期免耕虽然降低了土壤镉含量,但同时也降低了土壤养分库容,长期翻(旋)耕虽然增加了土壤养分库容,但同时也增加了土壤镉含量,而合理土壤轮耕既可改善土壤结构,促进土壤养分积累、增加土壤养分库容,又能适当降低土壤镉含量,改善土壤环境。     

冬季覆盖作物残茬还田对双季稻田土壤有机碳和碳库管理指数的影响

研究冬季不同覆盖作物残茬还田后稻田土壤总有机碳、活性有机碳含量和碳库管理指数的变化, 对合理利用冬闲稻田, 发展冬季覆盖作物, 以及科学评价不同种植模式具有重要意义。本研究以不同冬季覆盖作物-双季稻定位试验为研究对象, 采用田间小区试验方法, 分析了黑麦草-双季稻(T1)、紫云英-双季稻(T2)和油菜-双季稻(T3) 3种种植模式不同冬季覆盖作物残茬还田后对土壤耕层(0~20 cm)总有机碳、活性有机碳含量的影响, 并计算了各处理的碳库活度、碳库活度指数、碳库指数和碳库管理指数。结果表明, 与冬闲-双季稻(对照)相比, T1、T2和T3处理的冬季覆盖作物残茬还田均提高了稻田土壤总有机碳和活性有机碳含量, 其大小顺序均表现为T2>T1>T3>CK。其中, 各处理稻田土壤总有机碳含量均显著高于对照, 早稻收获时T1、T2和T3处理土壤总有机碳含量两年平均分别比对照增加6.73%、10.53%和4.79%, 晚稻收获时两年平均分别增加4.16%、6.20%和2.37%; T1和T2 处理土壤活性有机碳含量均显著高于对照, 早稻收获时两年平均分别比对照增加10.52%和21.52%, 晚稻收获时两年平均分别增加11.99%和15.59%。冬季覆盖作物残茬还田提高了土壤碳库活度、碳库活度指数、碳库指数和土壤碳库管理指数, 其大小顺序均表现为T2>T1>T3。总的来说, 各处理中以紫云英残茬还田的效果为最好, 黑麦草和油菜残茬还田的效果次之。     

不同土壤耕作方式下稻田土壤微生物多样性研究进展

土壤耕作方式是影响土壤环境和质量重要的因素;土壤微生物是土壤重要的组成部分,是有机质分解营养转化中最活跃的部分。目前,前人开展了不同土壤耕作方式对稻田耕层土壤微生物影响的研究,但是因为土壤类型、气候、田间管理措施等因素的影响,其研究结论各异。为深入了解不同土壤耕作方式下土壤微生物的变化情况,本文系统分析了前人在免耕、旋耕、翻耕等不同耕作方式对土壤微生物影响的研究进展。结果表明：(1)免耕处理下土壤微生物生物量碳、氮含量高于翻耕和旋耕,土壤微生物生物量随着土壤深度的增加而减少。(2)不同耕作处理间微生物数量及酶活性均存在着显著差异,微生物数量及酶活性均随土壤深度、季节变化、耕作年限等变化而改变,微生物数量总体趋势呈现细菌>放线菌>真菌数量。(3)保护性耕作下土壤微生物多样性高于翻耕、旋耕等耕作处理且土壤微生物多样性随着土壤深度增加呈下降的变化趋势。总的来说,本文总结了目前不同土壤耕作方式下土壤微生物的研究进展,并深入分析了对所出现差异的原因,其结果对今后进一步研究我国南方双季稻田根际土壤微生物的变化规律提供参考依据,为完善我国南方双季稻田土壤耕作方式、保护稻田生态环境提供理论依据。     

不同养分配比对超级杂交早稻生长发育与产量的影响

以不施肥料为对照,研究了6种不同氮、磷、钾养分配比对超级早稻生长发育、干物质积累和产量的影响。结果表明:N、P、K肥料合理配合施用能促进超级稻的分蘖,表现为水稻分蘖发生快、成穗率高的特点;增大水稻群体叶片总面积;提高氮肥农学利用率和氮肥偏生产力。各处理植株根系和地上部分干物质积累量均明显高于对照;同时,能有效地改善水稻的产量构成因素,提高水稻产量。其中,以T4处理水稻产量最高,为7 608.0 kg/hm2,比对照增加30.29%;其次为T1、T2与T3处理,产量分别为7 306.5、7 174.5、7 107 kg/hm2,分别比对照增加25.12%、22.86%和21.19%;T5与T6处理的水稻产量分别为6 741.0、6 439.5 kg/hm2,分别比对照增加15.44%和10.27%。     

不同土壤耕作模式对双季水稻生理特性与产量的影响

为探明双季稻区不同土壤耕作模式下双季水稻生理特性、干物质积累及产量的变化,本文以双季稻–紫云英大田定位试验为平台,设双季水稻翻耕+秸秆还田(CT)、双季水稻旋耕+秸秆还田(RT)、双季水稻免耕+秸秆还田(NT)、双季水稻旋耕+秸秆不还田(RTO,对照)4种土壤耕作处理,于2016—2017年取样,系统分析了不同处理对双季水稻植株叶片保护性酶活性、光合特性、干物质积累及产量的影响。研究结果表明,早、晚稻各个主要生育时期CT和RT处理植株叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均显著高于RTO处理(P0.05),而叶片丙二醛(MDA)含量均显著低于RTO处理(P0.05)。CT处理植株叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和叶片气孔导度(Gs)均显著高于RTO处理(P0.05),均表现为CTRTNTRTO。CT和RT处理水稻植株物质生产能力强,干物质积累多,而且在各器官间的分配合理。2个年份的早稻产量均以CT处理最高,均显著高于RTO处理(P0.05),比RTO处理增加731.1～733.3 kg hm–2;晚稻产量均以CT处理为最高,均显著高于RTO处理(P0.05),比RTO处理增加582.5～717.6 kg hm–2。总之,土壤翻耕、旋耕结合秸秆还田处理有利于提高双季水稻叶片保护性酶活性、光合特性和干物质积累量,为水稻高产奠定了生理和生物学基础。     

减氮增密对机插双季稻生物学特性及周年产量的影响

为推动稻草焚烧、高氮低密等传统稻作技术向资源节约型与环境友好型方向转型,在稻草还田下设置:常氮常密(T1)、常氮增密(T2)、减氮常密(T3)、减氮增密(T4)4种双季机插栽培模式,研究减氮增密对机插双季稻生物学特性及周年产量的影响。结果表明,稻草还田下,T4通过早、晚稻基肥减施总氮量的20%,增密27.3%,显著提高了成穗率、有效穗及结实率(P<0.05),早、晚稻成熟期的群体干物质重较T1仅分别减少3.3%、1.3%,早稻产量较T1增加1.6%,晚稻仅降低0.5%,周年产量增加0.4%。稻草还田下,早、晚稻T4的生育期较T1缩短 2 d,有利于保障晚稻适龄机插;早、晚稻的个体SPAD及净光合速率(Pn)均随着施氮量的减少或密度的增加而降低,但群体叶面积衰减率、群体表观转运率、SPAD衰减率及Pn衰减率则表现出相反的规律,以T4最低。综上,稻草还田下减氮增密虽然抑制了机插双季稻的个体生长,但提高了抽穗期至成熟期群体光合物质的生产及转运能力,增加了产量库容量而获得高产,为双季稻区机插栽培技术的发展转型提供了一定的理论依据。     

我国棉花种质资源的研究现状及发展对策

从20世纪20年代起,中国开始了棉花种质资源的研究、开发和利用,并取得了较大的成就.综述了我国棉花种质资源研究取得的主要进展,分析了当前我国棉花种质资源的研究现状和存在的问题,对近期的发展进行了初步的展望,并提出了今后发展应采取的对策.