长期施肥红壤稻田肥力与产量的相关性及县域验证

  【目的】  土壤肥力是水稻生产可持续发展的基础资源,研究长期施肥下红壤稻田土壤肥力变化特征以及土壤肥力质量指数 (SFI) 和水稻产量之间的相关性,以期科学指导红壤稻田土壤培肥和评估区域水稻产量。  【方法】  本研究基于1982年开始的红壤稻田有机无机肥配施长期定位试验,采用模糊评判法计算不同施肥处理的SFI,建立SFI和水稻产量之间的拟合方程,并结合典型县域数据对拟合方程进行验证。  【结果】  经过30年的培肥,M (有机肥)、NKM (氮钾肥 + 有机肥)、NPM (氮磷肥 + 有机肥)、PKM (磷钾肥 + 有机肥)、NPKM (氮磷钾肥 + 有机肥)、NPK (氮磷钾肥) 处理的SFI随施肥年限延长均呈缓慢线性增长趋势,年均增长0.0035～0.0136,而不施肥对照的SFI逐年下降。PKM和NPKM处理的年均SFI最高,比CK处理分别增加了70.6%和68.4%。5个施有机肥处理的年均SFI均高于单施化肥的NPK处理。线性拟合结果发现,1984、1988、1994、1998、2004、2008、2012年等7个年份的年均SFI与年均水稻绝对产量、相对产量呈显著线性正相关关系 (P < 0.05),相关系数分别为0.708、0.683。县域尺度的验证结果表明,基于SFI预测的水稻绝对产量、相对产量与实际的绝对产量和相对产量 (RRMSE均小于25%) 均高度相符。  【结论】  有机肥的投入是红壤稻田提高土壤肥力的有效措施,在红壤丘陵双季稻区,SFI和水稻产量之间存在显著的线性正相关关系,且SFI和水稻产量尚有一定的提升潜力。通过SFI和水稻产量的关系模型预测评估该稻区县域的水稻产量是可行的。     

我国部分城市畜禽粪便中重金属含量及形态分布

通过对部分城市集约化养殖场的畜禽粪便取样调查,分析了其中重金属含量状况及其形态分布。结果表明,畜禽粪便中重金属Cu、Zn、Cd、As、Ni、Cr、Pb和Hg含量分布差异较大,其平均值分别为377.5、1 610.4、0.72、7.79、9.77、22.51、6.31 mg·kg-1和0.06mg·kg-1。不同类型畜禽粪便比较,猪粪中Cu、Zn、Cd、As含量显著高于鸡粪、鸭粪和牛粪,而鸡粪中Cr含量则高于猪粪和牛粪。参照国家农用污泥污染物控制标准,猪粪中Cu、Zn的超标率分别达59.84%和95.08%,As超标率为3.28%,而Cd、Ni、Cr、Pb和Hg的含量则均低于控制标准。根据畜禽粪便安全使用准则中在蔬菜地使用限量标准,猪粪中Zn、Cu、As超标率分别为78.69%、74.59%和9.84%,鸡粪、鸭粪中Zn、Cu、As含量也存在超标现象。对乳猪粪、育肥猪粪和种猪粪的重金属含量和形态分析发现:乳猪粪中Cu和Zn含量高于育肥猪粪,而种猪粪则较低;育肥猪粪中As含量高于乳猪粪和种猪粪;种猪粪的Cd含量高于乳猪粪和育肥猪粪。猪粪中Cu、As水溶态含量分别占总量的30.47%和12.19%,EDTA提取态Cu、Zn含量分别占总量的35.96%和48.93%,猪粪中Cu、Zn、As较高的活性会在一定程度上增加其向环境中流失的风险。     

多效唑和氮肥用量对盛泰优018产量和品质的影响

采用田间小区试验,研究了不同多效唑和氮肥用量对水稻品种盛泰优018产量和品质的影响。结果表明:适量增施氮肥可增加水稻有效穗数和每穗总粒数,提高籽粒产量,对稻米品质影响较小。施用多效唑,水稻籽粒产量明显增加,增产幅度最高可达3.1%,有效穗数、每穗总粒数、结实率和千粒重均有小幅增加,但用量过大时会减少有效穗数;适量施用多效唑可提高稻米品质,稻米整精米率明显提高,直链淀粉含量和胶稠度小幅上升,垩白粒率和垩白度所有降低;株高随多效唑用量增加明显降低,增强水稻抗倒伏能力。适量增施氮肥和多效唑可提高盛泰优018的产量,改善稻米品质。     

洞庭湖区典型沟塘反硝化脱氮能力及其影响因素

为探究洞庭湖区典型沟塘反硝化脱氮规律,本研究于2020年9月至2021年8月,采集洞庭湖流域不同类型沟塘上覆水样及表层柱状沉积物,通过近似原位的培养方法并结合膜进样质谱法测定了不同沟塘的反硝化速率。结果表明：沟塘反硝化速率存在显著的时空异质性,反硝化速率范围为22.10～238.02μmol·m–2·h–1,均值为91.12μmol·m–2·h–1,春、夏季节的反硝化速率大于秋、冬季节。不同类型的沟塘反硝化速率也存在显著差异,表现为农沟>支沟>池塘>干沟,有植被沟渠>无植被沟渠。偏最小二乘回归分析(PLSR)表明,水体中硝态氮(NO₃--N)浓度和溶解性有机碳(DOC)浓度及沉积物中DOC含量均会对反硝化速率产生显著影响(P<0.05),其中水体NO₃--N浓度是反硝化作用的最主要限制因素。研究表明,研究区沟塘湿地可去除33.44%的水体氮负荷,从而大幅减少了向下游水域输入的氮污染风险,这对于缓解洞庭湖流域面源污染有重要作用。     

生态沟渠对小流域农田排水中氮磷的拦截效果研究

农田养分大量流失已成为农业面源污染的主要来源之一,研究自然降雨排水条件下生态沟渠对稻作区小流域农田排水中氮(N)、磷(P)的拦截效应具有重要意义。以流入湘北津市市毛里湖区的生态沟渠为研究对象,连续2年系统研究多级植物组合截留后N、P的沿程变化规律及拦截效率。结果表明:生态沟渠对稻作区小流域农田排水中TN、NH_4~+-N、NO_3~--N和TP均有一定的拦截净化作用。2016年和2017年生态沟渠对农田排水中TN平均拦截率分别为58.49%、47.61%,对NH_4~+-N平均拦截率分别为77.29%、69.72%,对NO_3~--N平均拦截率分别为58.77%、47.79%,对TP平均拦截率分别为67.07%、54.47%。总体认为,生态沟渠能有效拦截农田排水中N、P,减轻周围环境受纳水体的污染负荷。     

不同施肥模式对油菜—棉花轮作产量及土壤养分的影响

为了确保洞庭湖区油菜和棉花的经济效益,持续改善和提高区域土壤肥力,通过2015—2019年连续5 a定位监测,研究了油菜—棉花轮作模式下不同施肥处理对油菜和棉花的产量及土壤肥力状况的影响,旨在为区域经济作物合理施肥和耕地土壤可持续发展提供科学依据。结果表明:有机无机肥配施有利于提高油菜和棉花的产量,50%有机肥处理的油菜和棉花经济产量分别较纯化肥处理增加23.3%和24.3%;同时,有机无机肥配施有利于提高油菜—棉花模式的土壤养分水平,50%有机肥处理的土壤有机质、全氮、有效磷和有效钾分别较纯化肥处理增加42.1%、44.5%、5.7%和24.8%。     

不同改良措施对第四纪红壤酶活性的影响

红壤是我国重要的土壤类型之一,其耕地地力低下问题亟待解决。探究不同改良措施影响下红壤地力提升效果,对实现中低产田可持续利用具有重要意义。本研究以湖南第四纪红黏土发育的旱地红壤为研究对象,分析了休闲（F）、不施肥（CK）、单施无机肥（NPK）、无机肥配秸秆还田（NPKS）、无机肥配施生石灰（NPKL）、无机肥配施骨粉有机肥（NPKA）和无机肥配施生物有机肥（NPKC）等改良措施下不同土层和改良年限土壤中pH及养分含量的变化,并利用微孔板荧光法比较了土壤中碳氮磷循环相关酶活性的差异。结果表明,不同改良措施显著影响土壤养分及酶活性。与CK相比,2020年NPKC处理0～20cm土层中有机质（SOM）、全氮（TN）、全磷（TP）和有效磷（AP）含量分别提高了73%、29%、61%和1 847%,同时该处理也显著增加了参与碳循环α-1,4-葡糖苷酶（αG）、β-1,4-葡糖苷酶（βG）、β-1,4-木糖苷酶（βX）、纤维二糖水解酶（CBH）和参与氮循环β-1,4-N-乙酰基氨基葡萄糖酐酶（NAG）活性。相关分析表明,SOM与αG、βG、βX、CBH和NAG酶活性呈显著正相关（P <0.01...     

不同栽培料配比对大球盖菇生长和品质的影响（英文）

为了筛选出大球盖菇最适栽培料配比,该文采用辣椒秸秆、芦苇秸秆等作为大球盖菇栽培料,研究4种不同栽培料配比处理对大球盖菇生长及营养成分的影响。结果表明,T3处理(40%辣椒秸秆+40%芦苇秸秆)产量显著高于其他处理,为1 673 kg/667m²;T4处理现蕾最快,为31d;T3和T4处理出菇时间最短,均为61 d;T3、T4处理的粗蛋白和氨基酸含量显著高于T1、T2处理;T1处理的总糖含量显著高于T4处理。T3处理大球盖菇产量高、品质优,在秸秆基料化利用上可以推广。     

减量施肥对湖垸旱地作物产量及氮磷径流损失的影响

为探明洞庭湖区旱地生产中的氮磷盈余问题, 利用在该区域连续两年的玉米 油菜轮作田间小区试验, 研究了常规施肥[玉米: 400 kg(N)·hm^-2, 90 kg(P₂O₅)·hm^-2, 135 kg(K₂O)·hm^-2; 油菜: 180 kg(N)·hm^-2, 65 kg(P₂O₅)·hm^-2, 60 kg(K₂O)·hm^-2]、常规施肥减氮15%、减氮30%、缓控释肥减氮30%+减磷20%、常规施肥减磷20%共5个处理下, 玉米和油菜产量、氮磷肥利用率、氮磷径流损失量以及土壤氮磷养分的变化。结果表明, 在研究区域现有施肥水平下(常规施肥), 减量施肥对玉米和油菜产量没有显著影响; 缓控释肥减氮30%+减磷20%处理下玉米和油菜对氮磷养分的利用率显著提高, 其中氮素利用率较常规施肥处理两年平均提高7.96%和4.89%、磷素利用率提高2.02%和2.56%; 同时, 减量施肥各处理下氮磷径流损失量与常规处理比较, 分别减少3.54%~29.36%和7.14%~35.71%; 试验期内, 减量施肥下土壤全量氮磷及硝态氮含量与常规施肥处理无显著差异。根据本研究结果, 各施肥处理中, 以缓控释肥减氮30%+减磷20%处理效果更佳。研究结果可以为该地区旱地作物合理施肥、区域农业面源污染防控和洞庭湖区水环境保护提供参考依据。     

肥料增效剂组配对水稻氮素吸收及田面水无机氮的影响

利用田间小区试验,研究多维肥精(ANO)、氢醌(HQ)和NAM组配对水稻产量、氮肥利用率和田面水中铵态氮、硝态氮浓度的影响。结果表明:处理F(ANO+HQ+NAM)的产量最高,达到5 735 kg/hm~2,显著高于复混肥处理B(有肥对照)、C(ANO)、E(ANO+NAM),较处理B的增产量和增产率分别为1 095 kg/hm~2和23.60%,且氮素吸收利用率、氮素农学利用率和氮肥偏生产力均最高,分别为34.94%、15.61%和46.96%,较处理B分别提高了7.01、4.41和4.40个百分点;增施抑制剂(HQ、NAM)能明显降低田面水中无机氮浓度的峰值,均以处理F的田面水无机氮浓度较低。综合水稻产量、氮素利用率和田面水中无机氮浓度,认为组配ANO、HQ和NAM的处理效果最好。