施用碱性物料对稻 - 稻 - 菜三熟耕作土壤肥力和作物产量的影响

【目的】广东省稻 - 稻 - 菜三熟种植区域化肥施用量高,土壤酸化严重,耕地质量下降风险高。研究了碱性物料对稻 - 稻 - 菜三熟耕作土壤肥力和作物产量的影响,为该区域耕地土壤肥力和作物产量提升提供理论和技术支撑。【方法】2015—2017 年在广东省台山市开展田间试验,试验设施用熟石灰（Lime）、酸性土壤调理剂（ASC）和常规施肥对照 3 个处理。分析不同处理对作物养分含量、产量和土壤肥力等指标的影响。【结果】ASC 处理周年产量最高,其次是 Lime 处理,对照最低。Lime 处理和 ASC 处理冬种四季豆较对照增产较大,而早、晚稻的产量基本一致。Lime 处理和 ASC 处理早、晚稻有效分蘖数高于对照,但差异不显著。在冬种蔬菜季,Lime 处理和 ASC 处理作物磷含量较对照有一定的提高趋势。与对照相比,Lime 处理和 ASC 处理显著提高土壤 pH 值,其中 Lime 处理在冬种蔬菜季、早稻季和晚稻季的增幅均达到显著水平,而 ASC 处理仅在早稻季达到显著水平。与对照相比,Lime 处理和 ASC 处理土壤有效磷和有机碳含量有一定的提高趋势,其中冬种蔬菜季的增幅较大;但对土壤容重、碱解氮和速效钾含量没有影响。与对照相比,Lime 处理和 ASC 处理可有效提高土壤酸性磷酸酶活性,其中冬种蔬菜季的增幅达到显著水平。【结论】在稻 - 稻 - 菜三熟种植系统中,施用石灰和酸性土壤调理剂均可达到改酸效果,有效提高土壤有效磷含量和酸性磷酸酶活性,提高冬种四季豆、早稻和晚稻的产量,其中冬种蔬菜季对碱性物料的响应更显著。在本试验条件下,施用石灰和酸性土壤改良剂可作为广东省稻 - 稻 - 菜三熟种植区域酸化土壤改良的有效措施,其中石灰的改酸效果更优。     

氮肥施用水平及种类对生菜产量及菜地N2O排放的影响

采用静态箱-气相色谱法研究了氮肥施用水平及种类对生菜产量和土壤N_2O排放的影响。试验设7个处理:不施氮肥(N0),施氮112.5 kg N·hm~(-2)(N1),施氮225 kg N·hm~(-2)(N2),施氮337.5 kg N·hm~(-2)(N3),控释氮肥(CRU-N2),稳定性氮肥(SN-N2),有机无机氮肥配施(MN-N2)。对比研究了不同施氮水平和等氮量不同氮种类处理对N_2O排放特征和生菜产量的影响。结果表明,随着氮肥用量的增加N_2O排放通量增加。在试验条件下,生菜获得最高产量时的施氮量为125 kg N·hm~(-2),适量降低生菜施氮水平能有效降低N_2O气体累积排放量。相同氮水平下,SN-N2与MN-N2处理较N2处理分别增产达13.3%和17.2%,但差异未达显著水平。SN-N2处理N_2O排放总量和N_2O排放系数仅为0.80 kg N·hm~(-2)和0.36%,较常规施肥处理分别降低了84.8%和1.97个百分点。综上,在不降低生菜产量的前提下,优化氮肥施用水平并采用稳定性氮肥技术是菜地N_2O减排和减少蔬菜种植氮素损失的重要途径。     

广东稻田氮素径流流失特征

2008—2012年间,对分布于粤中、粤北和粤西的增城、清远和高州三个稻田试验点进行了连续5年的径流养分定点监测试验,研究当地农户常规施肥模式下稻田氮素养分的径流流失特征及其潜在环境风险。径流监测结果表明,三个试验点的稻田径流事件主要发生在早稻季节。增城、清远和高州试验点施肥处理铵态氮浓度分别为0.05~25.05、0.02~19.83 mg·L-1和0.02~55.4 mg·L-1,总氮浓度分别为0.33~36.51、0.46~21.01 mg·L-1和0.49~61.96 mg·L-1。结果显示,施肥明显增加径流水铵态氮和总氮含量,施氮后10 d内径流水铵态氮和总氮浓度均高于地表水Ⅴ类水标准(2.0 mg·L-1),具有一定的环境污染风险;施氮对径流水硝态氮浓度具有一定影响,三个试验点径流水硝态氮浓度均在10 mg·L-1的地表水标准限值内;稻田氮年流失负荷表现出时空差异性大的特点,增城、清远和高州试验点施肥处理总氮年流失负荷分别为24.31~53.68 kg·hm-2、8.71~23.76 kg·hm-2和13.32~88.16 kg·hm-2,相应氮流失系数为1.4%~3.9%、0.1%~5.5%和0.9%~21.6%。不同稻季总氮流失分析显示,53%~86%的总氮流失负荷发生在早稻季,与本地区降雨时间分布有直接关系。     

外加氮源在Cd超标菜地上的应用效果

探讨外加氮源对Cd超标菜地不同叶菜吸收Cd及土壤Cd有效性的影响,以明确施氮对土壤Cd的影响效应,并试图对不同氮源的应用效果进行综合评价,为合理利用氮肥来降低叶菜Cd含量提供参考。在Cd含量为0.628 mg·kg?1的Cd超标菜地上,试验研究了氮用量水平为150 kg·hm?2时,4种氮肥(尿素、硝酸钙、硝酸铵、碳酸氢铵)对矮脚葵扇黑叶白菜(Brassica chinensis L.)和白梗尖叶苋菜(Amaranthus mangostanus L.)Cd含量、品质及土壤Cd有效性的效应。结果表明,田间条件下,与不施氮处理相比,4种氮肥均不同程度地增加了Cd超标菜地上2种叶菜产量,降低了其地上部和根系Cd含量。4种氮肥中,尿素对白梗尖叶苋菜的增产效果最好,增产幅度达47.5%;碳酸氢铵对葵扇黑叶白菜的增产效果最好,增幅达59.7%;硝酸钙降低2种叶菜地上部和根系Cd含量的效果均优于其他氮肥,该处理的白梗尖叶苋菜地上部和根系Cd含量分别比对照降低41.6%和24.1%,葵扇黑叶白菜降低32.2%和25.9%。4种氮源对2种叶菜地上部Cd吸收总量、NO3?-N、NO2?-N、维生素C及可溶性糖含量等的影响各异,对土壤p H和DTPA-Cd含量影响也不同。其中,硝酸铵处理的土壤p H分别比对照降低0.12和0.25个单位,而土壤DTPA-Cd含量则显著增加15.3%和14.6%;碳酸氢铵处理则呈相反变化趋势。综合评价结果显示,4种氮肥的综合加权平均值均高于对照处理,以硝酸钙相对最高,表明硝酸钙在Cd超标菜地上的综合应用效果相对最好。因此,在Cd超标土壤上,硝酸钙可作为优选氮源使用。     

氨基酸肥料对花椰菜的产量和品质效应的影响研究

为明确氨基酸营养对田间花椰菜的应用效果,通过田间试验方法研究,设置了不施肥(CK0),单施化肥(CK)以及施用化肥基础上不同氨基酸用量(30 L/hm2,60 L/hm2,90 L/hm2和120 L/hm2)对花椰菜生长、产量和品质的影响。结果表明,淋施氨基酸能够促进花椰菜生长,提高产量和改善品质。至收获期,在单施化肥的基础上增施氨基酸花椰菜株高、茎粗、开展度、叶绿素SPAD以及叶片数方面分别增加2.65%～11.42%、7.45%～12.01%、9.95%～15.53%、3.90%～4.98%和7.50%～11.50%。理论上增施肥氨基酸花椰菜产量和生物量可分别增加21.75%和15.03%,本研究实际分别增加10.92%～25.72%和10.09%～14.76%;维生素C和可溶性糖含量分别提高1.13%～4.51%和8.99%～16.40%,而且能够降低硝酸盐含量6.21%～23.51%。     

控释尿素与常规尿素配施比例对甜玉米产量和氮肥利用的影响

【目的】研究在不同施氮水平下,控释尿素与普通尿素不同组配比例施用对甜玉米生长、产量及氮肥利用率的影响,为控释尿素在甜玉米生产上的推广应用提供参考。 【方法】2015 年在广东省博罗县和惠阳县以当地主栽品种华珍和粤甜 9 号开展田间试验。试验共设 7 个处理:不施氮 (CK);施尿素 N 360 kg /hm2 (U1);减施尿素 30% (252 kg/hm2,U2);40% 控释尿素,减氮 30% (252 kg/hm2,40% CRU1);40% 控释尿素,减氮 50% (180 kg/hm2,40% CRU2);60% 控释尿素,减氮 30% (252 kg/hm2,60% CRU1);60% 控释尿素,减氮 50% (N 180 kg /hm2,60% CRU2)。乳熟期采集甜玉米植株样品进行养分分析,每小区单独采收后记录产量和产量构成要素。 【结果】施氮显著提高甜玉米鲜苞产量 (P < 0.05)。且随着施氮量的增加,甜玉米鲜苞产量逐渐提高。U1 处理的鲜苞产量最高,其次是 60% CRU1 处理,40% CRU2 处理的鲜苞产量显著降低。60% CRU1 处理的甜玉米鲜苞产量与 U1 基本持平。在等氮条件下,甜玉米鲜苞产量表现为 60%CRU > 40% CRU > U,两地结果一致。施氮主要提高甜玉米穗长、穗粗和行粒数,显著提高甜玉米物质累积量和氮素吸收累积量 (P < 0.05),秸秆和籽粒的平均增幅分别为 55.1% 和 24.2%,95.0% 和 43.4%,秸秆增幅更大。甜玉米物质累积量和氮素吸收累积量随着施氮量的增加而提高;在等氮条件下,甜玉米物质累积量和氮素吸收累积量均表现为 60%CRU > 40% CRU > U,以 60%CRU 处理的氮肥农学效率、氮肥偏生产力和氮肥吸收利用率最高,其次是 40%CRU 处理,U 处理最低。不同施肥处理对氮肥生理利用率和氮收获指数没有影响。不同施肥处理对甜玉米维生素C和可溶糖含量没有影响。 【结论】控释尿素与普通尿素配施处理的甜玉米产量、物质累积量和氮素吸收累积量均优于常规施肥处理,且随着控释尿素配施比例的增加而增加。在甜玉米生产中,控释尿素与普通尿素配施可显著提高氮肥利用效率,是甜玉米化肥减施增效的有效途径。     

华南稻区不同施肥模式下土壤CH4和N2O排放特征

通过田间试验研究了不同施肥模式对华南稻田CH4和N2O排放的影响。研究结果表明:水稻生育期内,CH4排放呈单峰曲线,不同水稻季CH4排放峰出现的时间和峰值不同,晚稻CH4排放峰出现的时间早于早稻,且峰值明显高于早稻。由三季水稻观测数据可知:稻田CH4排放通量范围分别为-0.29~14.83、-6.09~31.54、-0.11~22.87 mg·m-2·h-1,而不同生长季N2O排放数据表明稻田N2O排放通量非常小且N2O排放规律不明显;稳定性氮肥结合甲烷抑制剂(SN)处理CH4季节排放总量最低,与农民习惯施肥处理(FP)相比,SN处理均能明显降低CH4季节排放量,降幅分别达34.1%、28.4%和7.7%。分析单位产量CH4和N2O增温潜势可知,两季水稻SN处理较FP处理全球增温潜势分别降低了31.0%和17.8%。综上认为,华南稻-稻连作种植体系下,CH4气体是稻田全球增温潜势增加的主要温室气体,SN施肥模式可作为该区域稻田温室气体减排的一项重要措施。