不同轮作模式下氮肥用量对土壤有机氮组分的影响

通过三年六季的田间定位试验,对比研究了水旱轮作(水稻/油菜)和旱地轮作(棉花/油菜)下氮肥用量对土壤有机氮含量及其组分的影响。结果表明,经过三年轮作后,周年轮作氮肥投入超过300 kg hm~(-2)(以纯氮计,下同)的处理0~20 cm土壤全氮含量明显增加。与不施氮处理相比,周年氮肥用量为300 kg hm~(-2)和375 kg hm~(-2)水旱轮作处理0~20 cm土壤全氮含量增加了13.6%~23.5%,而旱地轮作处理则增加了15.0%~23.0%,土壤酸解态氮含量增加是土壤全氮变化的主要原因。两种轮作模式下土壤酸解态氮含量无显著差异,但土壤酸解态氮各组分的变化却不相同。水旱轮作中酸解铵态氮增加的比例(33.8%)低于旱地轮作(53.9%),但其酸解未知态氮含量增加的比例(36.0%)高于旱地轮作(16.6%)。综上所述,周年氮肥合理施用能明显提高土壤有机氮含量,水旱和旱地轮作下土壤酸解态氮库各组分变化差异明显。根据不同轮作模式下土壤有机氮库转化特点,优化氮肥施用对于提高作物产量和氮肥利用率具有重要意义。     

冬油菜叶片的物质及养分积累与转移特性研究

为优化当季和下季作物的养分管理,采用田间试验研究了冬油菜品种:华双5号与中油杂12号叶片的干物质及氮、磷、钾的积累及转移规律,并比较了品种间的异同。结果表明,两个油菜品种的绿叶干物质量在苗后期基本达最大值,花后期迅速降低;苗期的落叶干物质量较小,蕾薹期后直线增加;叶片总干物质先增后减,花期达最大值。中油杂12号的落叶及叶片总干物质均高于华双5号,差异随生育期的推进逐渐明显。绿叶氮含量出苗后逐渐降低,后因越冬肥的施用又略有升高,蕾薹期后便迅速下降;落叶氮含量持续降低,苗后期降至最低点,其后一直保持稳定。绿叶磷含量在苗期缓慢增加,蕾薹期达到最大值,而后迅速下降;苗期落叶的磷含量逐渐降低,蕾薹期降至最低值,角果期后又略有升高。出苗50d后绿叶钾含量快速下降,70d达到最低值,其后保持稳定;落叶钾含量在蕾薹期达到最低值,其后波动较大。两品种叶片养分含量的变化趋势相似,但无论绿叶还是落叶,华双5号的养分含量总体略低于中油杂12号。绿叶的养分与叶片总养分积累的变化规律一致,即氮、磷、钾积累量均先增加后降低,分别在蕾薹期、苗后期和花期达到最高值。落叶的养分积累量在抽薹后迅速增加,收获期达最大值。华双5号叶片的干物质、N、P2O5、K2O转移率分别为25.5%、82.9%、75.4%、45.8%;中油杂12号则分别为8.4%、76.0%、60.2%、38.8%,品种间差异显著。     

添加紫云英对稻田土壤颗粒吸附磷酸盐的影响

【目的】研究添加紫云英(Chinese milk vetch, CMV)对土壤颗粒表面磷素吸附特征的影响机制,为绿肥高效利用提供理论依据。【方法】采用土培试验方法,设置4个紫云英翻压量梯度：CMV0 (0)、CMV1(15000 kg/hm²)、CMV2 (22500 kg/hm²)和CMV3 (30000 kg/hm²),淹水培养30天后,取土样,过250μm筛后,分为细砂粒(48～250μm)、粉粒(2～48μm)和粘粒(<2μm),分别测定土壤有机质、全氮、全磷和有效磷含量,并分别进行磷酸盐的等温吸附和动力学吸附试验。【结果】与CMV0相比,添加紫云英显著提高了土壤颗粒中有机质、全氮、全磷和有效磷含量,尤以砂粒中的提高幅度最大,分别达到33.42%～81.04%、4.83%～15.17%、45.45%～51.52%和40.76%～60.70%;添加紫云英降低了砂粒和粘粒的比表面积,但是提高了粉粒的比表面积。土壤颗粒对磷素的吸附可用Langmuir吸附等温线方程很好地拟合,添加紫云英提高了各粒径土壤对磷的理论最...     

添加不同外源氮对水稻秸秆腐解和养分释放的影响

探究添加不同外源氮对水稻秸秆腐解规律和养分释放特征的影响,为提高水稻秸秆养分利用提供理论依据。该研究采用室内恒湿网袋培养法,设置4个处理：不添加外源氮（CK）;添加尿素（PU）;添加尿素硝酸铵（UAN）;添加石灰氮（CaCN2）。结果表明：水稻秸秆腐解规律表现为0～5 d腐解速率最大,为0.39～0.47 g/d;5～30 d腐解速率较快,为0.12～0.16 g/d;30～150 d腐解缓慢并趋于平稳,腐解速率为0.045～0.050 g/d。与CK相比,添加外源氮可以显著提高水稻秸秆的累积腐解率（P < 0.05）。虽然秸秆累积腐解率在不同外源氮处理间差异不显著,但是不同外源氮的添加对水稻秸秆不同时期的腐解特征有着显著影响。主要表现在0～30 d PU、UAN和CaCN2处理水稻秸秆腐解速率分别为0.21、0.20和0.19 g/d,PU处理比UAN和CaCN2处理分别高5.00%和10.53%;在该时间段纤维素和半纤维素腐解率占累积腐解率的比例分别为63.65%和47.02%,这表明纤维素和半纤维素腐解主要集中在秸秆腐解前期,且PU处理对纤维素和半纤维素的促腐效果最佳。30～150 d PU、UAN和CaCN2处理腐解速率分别为0.046、0.046和0.050 g/d,CaCN2比PU和UAN处理高8.70%;在该时间段木质素腐解率占累积腐解率的比例为82.45%,这表明木质素腐解主要集中在秸秆腐解后期,且CaCN2处理对木质素的促腐效果最佳。由此可见PU处理前期促腐效果最佳,CaCN2处理后期促腐效果最佳。综合不同外源氮对水稻秸秆的促腐效应,建议不同种类外源氮进行配施,以达到最佳促腐效果。     

安徽省马鞍山市当涂县水稻不同种类锌肥用效果研究

锌是人体必须的微量元素,施用锌肥是利用锌对作物进行生物强化的有效方法,但是锌肥的施用效果受到土壤环境等因素的影响,因此2021年在安徽省马鞍山市当涂县布置了中稻不同种类锌肥施用效应田间试验,通过对不同种类锌肥施用下水稻产量、锌营养元素吸收、稻米的品质及土壤有效锌含量的差异分析,明确马鞍山市当涂县中稻的不同种类锌肥的施用效果。研究结果表明基施锌肥水稻增产10.3%-19.5%,氨基酸锌肥效果最佳,螯合态锌肥次之、硫酸锌效果最差。与产量变化趋势相同,施锌明显增加水稻籽粒和茎杆中的锌的含量,与不施锌肥相比,施锌后水稻籽粒和茎杆锌含量分别增加了19.9%-29.5%、52.9%和70.5%;水稻地上部锌积累量增加57.0%-88.0%;除之之外,增加锌肥投入明显改善了稻米品质,与不施锌肥相比,不同种类锌肥投入后均增加了稻米的糙米率、精米率和整精米率,降低了稻米的垩白粒率和垩白度,有效改善了稻米的外观品质。综上所述,在安徽省马鞍山市当涂县水稻种植过程中氨基酸锌肥施用效果最佳,其次是螯合态锌,硫酸锌效果最差。     

有机肥部分替代化肥和秸秆还田对双季稻产量、 养分吸收及土壤肥力的影响

为了探讨有机肥部分替代化肥和秸秆还田对双季稻产量、养分吸收和土壤养分的影响,以期为双季稻区有机物料合理利用提供技术支撑。2017—2018年度在安徽省江淮水稻主产区布置田间试验。试验设置4个处理,分别为：不施肥（CK）、单施化肥（F）、有机肥部分替代化肥（FM）、单施化肥+秸秆还田（FS）。结果表明,施肥可以显著提高早、晚稻及周年稻谷产量。有机肥部分替代化肥处理、秸秆还田处理与单施化肥相比,2017年产量没有明显差异,2018年早、晚稻产量分别增加6.27%、9.79%和10.11%、9.81%。与单施化肥相比,有机肥部分替代化肥和秸秆还田处理均提高双季稻地上部对N、P₂O₅、K₂O的积累量,且主要表现在晚稻季,有机肥部分替代化肥施用效果优于秸秆还田。有机肥部分替代化肥和秸秆还田处理2年后,与单施化肥相比,有效磷含量显著提高68.93%和57.77%。综上所述,有机肥部分替代化肥和秸秆还田能保证安徽江淮丘陵区双季稻高产,并且能够培肥地力,有利于土壤可持续利用。     

直播冬油菜钙、镁、硫养分吸收规律

在直播密度为10万株/hm2的甘蓝型油菜华双5号田间定期取样,测定各器官钙、镁、硫的含量,同时计算养分积累量,研究大田直播冬油菜三元素吸收和分配的时空特征。结果表明,油菜活体的钙、镁含量在苗期最高,其后随植株的生长逐渐下降,活体硫含量先增加后降低,在蕾薹期达最大值。根、茎的钙含量随植株生长缓慢降低,镁含量在0~100d（苗期）大幅下降,100~150d（苗后期至蕾薹期）较稳定,150d（蕾薹期）后缓慢下降,硫含量先升高后降低,均在蕾薹期达最大值。绿叶、落叶的钙含量在出苗至花期较稳定,花期后迅速增加,镁含量在花期前缓慢下降,花期后快速增加,硫含量在苗期较稳定,蕾薹期后迅速增加。油菜三元素的总积累量均在角果期达到最大值,分别为247.0、35.8和138.8kg/hm2,而后均有不同程度的下降。根、茎、绿叶的各中量元素积累量均呈先升后降的变化,各养分在根、茎、绿叶中积累达最大值的时期分别为花期、角果期、蕾薹期,三元素规律一致。落叶钙、镁、硫的积累量在收获时达最大值,分别为107.4、9.7、28.0kg/hm2。每生产100kg籽粒钙、镁、硫的最大需求量分别为5.8、0.9、3.2kg。钙、镁、硫各元素苗期主要分配在绿叶中,成熟期则分别主要分配在落叶、籽粒、角壳中。     

稻田种植利用紫云英的经济和生态效益分析

为了探明紫云英蜜源、留种和菜用等多功能用途,以稻田紫云英种植利用途径为研究对象,通过布置大田试验,探讨了“蜂蜜+留种”和“菜用+翻压”两种紫云英高效利用技术模式。结果表明：“蜂蜜+留种”模式中紫云英蜜具有较高的品质。通过紫云英蜜和紫云英种子销售,年净收入可增加12 000元·hm^-2;在“菜用+翻压”技术模式中,通过采摘紫云英嫩梢部分可创造69 600元·hm^-2的直接经济收入。相对于传统的紫云英翻压还田,“蜂蜜+留种”和“菜用+翻压”两种紫云英利用模式均显著提高农民经济收入,是高效的利用模式,可在南方稻田进行推广。     

安徽单季稻区紫云英翻压的氮肥替代效应

  【目的】  紫云英富含氮素营养,是重要的有机氮源。基于两地、两年田间试验,研究紫云英还田下氮肥减量对水稻产量、氮素吸收、氮肥利用率和土壤有机质组分的影响,分析稻田翻压紫云英对化肥氮的替代效应。  【方法】  试验于2017—2019年连续两年在安徽省贵池区和霍山县进行,均设置7个处理,分别是冬闲+不施氮肥(–N)和冬闲+常规施氮(100%N)两个对照,以及冬种紫云英条件下,施常规氮肥量的0% (Mv)、40% (Mv+40%N)、60% (Mv+60%N)、80% (Mv+80%N)和100% (Mv+100%N) 5个处理。2018和2019年水稻收获后,调查水稻产量和氮素吸收量,计算氮肥利用率。  【结果】  Mv+60%N处理两地、两年水稻产量平均为8349 kg/hm2,与Mv+80%N、Mv+100%N和100%N处理差异不显著,显著高于Mv+40%N和Mv处理(P< 0.05)。与100%N处理相比,Mv+60%N、Mv+80%N处理两年、两地水稻氮素吸收量差异不显著,Mv+40%N显著降低,Mv+100%N增加。与100%N处理相比,Mv+40%N、Mv+60%N、Mv+80%N和Mv+100%N处理的水稻季氮肥利用率分别平均提高了46.3%、31.6%、16.1%和4.4%,氮肥农学效率分别提高了61.6%、43.6%、23.2%和0.1%。试验开展两年后,与100%N处理相比,在种植紫云英基础上减施不同比例氮肥后土壤有机碳含量增加3.3%～13.8%,颗粒态有机碳增加14.9%～32.0%。  【结论】  综合产量、氮肥效率和土壤培肥效果,紫云英翻压还田下,减少常规氮量的40% (Mv+60%N)不仅可保证水稻氮素营养,维持高产,氮肥利用率和农学效率分别提高了31.6%和43.6%,还可以提高土壤碳和氮含量,是安徽稻田较好的施肥模式。     

添加紫云英和水稻秸秆对稻田污染土壤Cd形态的影响

为给紫云英、水稻秸秆还田综合治理重金属污染土壤提供理论支撑,采用室内培养的方法,设置不添加任何有机物料(CK)、单独添加水稻秸秆0.2 g(R2G0)、添加水稻秸秆0.15 g+紫云英0.05 g(R3G1)、添加水稻秸秆0.1 g+紫云英0.1 g(R1G1)、单独添加紫云英0.2 g(R0G2)共5个处理,研究了紫云英、水稻秸秆对重金属污染稻田土壤中有效态Cd和Cd形态分级的影响。结果表明,随着紫云英添加比例的增加,有效态Cd含量呈降低的趋势;R0G2处理土壤有效态Cd含量比R2G0处理下降34.41%,且差异显著。R0G2和R2G0的残渣态Cd含量显著高于R3G1和R1G1处理,其中R0G2的残渣态Cd比其他处理提高20.00%～51.90%。通过冗余分析(RAD)认为,土壤可溶性氮(DON)和pH均与有效态Cd和弱酸提取态Cd呈负相关关系,有机质与有效态Cd和弱酸提取态Cd呈正相关关系,且DON、有机质和pH对有效态Cd与Cd形态分级的解释量分别为64.6%、17.2%和4.1%,达到显著性相关关系。单独添加紫云英对Cd的稳定具有较好的效果,其主要通过改变土壤DON、有机质和pH影响Cd有效性和形态特征。