长期不同施肥下小麦离子吸收对土壤酸化贡献能力的比较

农业生产中长期不合理施肥导致土壤严重酸化,除了硝化作用和硝酸盐淋溶,作物对阳离子吸收是另一个重要的土壤酸度来源。本研究基于湖南祁阳红壤实验站农田25年长期定位试验研究了长期不同施肥下小麦阴阳离子吸收对土壤酸化贡献能力的变化。结果表明:长期施用化学氮肥显著降低土壤pH,影响小麦生物量,而施用有机肥可缓解土壤酸化,提高小麦生物量;单位面积土壤中小麦吸收阴阳离子对酸化的潜在贡献能力,即小麦产生的总质子量的大小顺序为:有机肥处理(M)氮磷钾配施有机肥处理(NPKM)磷钾肥处理(PK)氮磷钾肥处理(NPK)不施肥处理(CK)氮磷肥处理(NP)氮钾肥处理(NK)。相关性分析显示,小麦产生的总质子量与土壤pH、有效磷含量和地上部总生物量均呈显著正相关,而土壤pH和有效磷含量均与小麦地上部生物量呈显著正相关。因此,长期施肥的农田土壤中,随着酸化程度的加深,作物通过阴阳离子吸收对土壤酸化的贡献能力减弱,主要原因在于低土壤pH和有效磷含量限制了作物的生长,降低了作物的生物量。     

中国稻作区土壤速效钾和钾肥偏生产力时空变化

基于农业农村部布置在全国的水稻土监测样点(1988—2017),分析不同稻作区水稻土的速效钾、钾肥偏生产力和钾素表观平衡的时空变化趋势.在30 a间,东北区水稻土速效钾含量显著高于长江三角洲(长三角)、长江中游、华南和西南地区.随试验年限的延长,除了长江中游的水稻土速效钾为先增加后稳定的趋势外,东北、长三角和华南区的水...     

长期施肥及石灰后效对不同生育期玉米根际钾素的影响

依托祁阳红壤旱地定位施肥试验(始于1990年),选取施氮磷(NP)、氮磷+石灰(NPCa)、氮磷钾(NPK)、氮磷钾+石灰(NPKCa)、氮磷钾配施秸秆(NPKS)、氮磷钾配施秸秆+石灰(NPKSCa)6个处理,采集玉米不同生育期根际与非根际土壤,测定其钾、钙、镁、铝含量和p H。结果表明:与NP处理相比,施钾处理(NPK和NPKS)根际和非根际土壤速效钾含量显著提高。NP、NPK和NPKS处理根际速效钾在拔节期和灌浆期均处于亏缺状态,亏缺率分别平均为18.2%、34.2%和26.4%。与对应不施石灰处理相比,NPKCa和NPKSCa处理根际土壤速效钾含量在苗期分别降低46.0 mg kg~(-1)和26.5 mg kg~(-1),非根际分别降低68.5 mg kg~(-1)和56.0 mg kg~(-1);从拔节期至收获期,根际速效钾含量平均升高25.2 mg kg~(-1)和33.7 mg kg~(-1),非根际略微降低。NPCa、NPKCa和NPKSCa处理根际土壤速效钾盈亏率与不施石灰相比,整个生育期分别平均提高8.6%、33.2%和19.3%。根际和非根际土壤速效钾含量与相对应缓效钾含量、钾饱和度、K+/(Ca2++Mg2+)和K+/Al3+呈极显著正相关关系。缓效钾和钾饱和度相对变化率(交换性钙镁相对变化率)与速效钾相对变化率呈极显著正(负)相关关系。长期施氮磷钾肥基础上施石灰(NPKCa和NPKSCa)4年以后,根际土壤速效钾、缓效钾含量及钾饱和度均提高(苗期除外),根际土壤交换性钙镁含量提高幅度低于非根际,最终缓解根际土壤钾素的亏缺。     

长期稻 -稻 -紫云英轮作对水稻种子内生细菌的影响及促生功能评价

种子被视为有益微生物的储存库和载体。与根际和叶际相比,种子相关细菌的研究还十分落后。本研究以长期绿肥植物与水稻轮作(稻-稻-紫云英,R-R-MV)和冬闲(稻-稻-冬闲,R-R-WF)两种种植模式的水稻种子为材料,分离种子内生细菌;在对菌株进行16S r RNA基因系统发育分析基础上,依据分离来源和分类地位选择代表菌株,进行溶磷、产IAA和铁载体等植物促生功能的检测。结果显示,绿肥轮作后水稻种子内生细菌的数量显著高于冬闲,群落组成也发生了明显变化。在属水平上,Pseudomonas和Xanthomonas是R-R-WF中的优势属,分别占28.57%和26.19%,而R-R-MV中Pantoea是优势属,占27.94%,其次是Pseudomonas(14.71%)和Paenibacillus(13.24%)。进行功能检测的31个菌株中,大多数分离株具有有益于植物的特性,表明种子内生细菌与植物的生长及健康密切相关。本研究不仅揭示了长期轮作条件可以改变种子的微生物组成,还获得了有益的微生物资源,将有助于种子内生菌作为生物接种剂在可持续农业中的研究和应用。     

有机-无机肥配合施用对席草品质及产量的影响

采用田间小区试验,研究了有机无机肥配合施用提高席草品质与产量的效果。结果表明,有机无机肥配合施用能显著提高席草分蘖和生长整齐度,对提高席草品质有明显效果,但是产量与单施化肥、单施有机肥的产量没有显著差异。从营养生长期到工艺成熟期的200多天内,有机无机肥配合施用平均苗数比对照增加116.9%,比单施化肥、单施有机肥分别高10.7%、34.3%。有机无机肥配合施用,91~100 cm席草针茎比例平均比对照增加8.2%,而单施化肥、单施有机肥处理分别比对照高5.9%和3.4%。     

两种调理剂对水稻土pH 值和重金属吸收的影响

探明两种调理剂对近中性水稻土pH值、重金属有效性和水稻吸收的影响,及其与土壤性质的关系,为调理剂的科学开发及合理施用提供科学依据。选取水淬高炉渣源调理剂（T1）及其腐殖质改性调理剂（T2）,分别设置2个施用量梯度（T1L、T1H和T2L、T2H）,通过盆栽试验分析了两种调理剂及不同用量对土壤pH值、有效硅、镉、锌、铜含量,以及水稻籽粒和秸秆镉、锌、铜含量的影响。与对照（CK）相比,2个施用T1调理剂处理土壤pH值分别升高0.64和1.02,2个施用T2调理剂处理pH值分别升高0.27和0.56(P<0.05),土壤pH值随调理剂施用量的增加而增加。T1L和T1H处理土壤有效硅含量与CK相比分别提高5和22倍（P<0.05）,且显著高于施用T2调理剂处理。与CK相比,T1H处理土壤有效镉、锌、铜含量分别降低37.21%、45.57%和95.30%(P<0.05);T2L和T2H处理土壤有效锌含量分别降低31.55%和30.67%,有效铜含量分别降低6.53%和19.32%(P<0.05)。与CK相比,T1L和T1H水稻籽粒锌含量分别降低23.44%和18.12%(...     

湘南红壤稻田施用镁肥对水稻的增产效果

湘南红壤稻田施用镁肥的结果表明：早稻高岩田每公顷苗数增加７５万,有效穗增加６３万,结实率提高９．０％,增产９．０％;低垄田每公顷苗数增加１３９万,有效穗增加５１万,结实率提高２．１％,产量增加３．４％。晚稻高岩田每公顷苗数增加４６．６万,有效重增加４９．５万,结实率提高４．０％,产量增加４．７％;低垄田每公顷苗数增加８３．３万,有效穗增加１６．５万,结实率提高３．３％,产量增加８．３％。     

长期稻-稻-绿肥轮作对水稻产量及土壤肥力的影响

为探讨湘南红壤稻田多熟制增产潜力,不断提高经济效益和土壤肥力,促进农业可持续发展,从1982年开始,对红壤稻田布置了冬种紫云英(T1)、油菜(T2)、黑麦草(T3)翻压还田对水稻产量和土壤肥力影响的长期轮作制度定位试验。30年的研究结果表明：(1)与冬闲(T4)处理相比,绿肥还田能促进水稻增产,其平均增产效果和年均增产率为：T1> T2> T3,且其增产稳定性较好;(2)与T4处理相比,绿肥还田能显著增加土壤有机质含量,其中T1处理下活性有机质含量显著高于其他处理,且在有机质中所占比例最大;(3)与T4处理相比,绿肥还田能提高土壤全氮、碱解氮含量,加速土壤矿化,促进水稻对磷素和钾素吸收,其中,T1处理下土壤全氮、碱解氮含量显著高于其他处理,T2和T3处理显著高于T4处理,T1处理比T2和T3处理更能促进土壤磷素释放与吸收,致使T1处理土壤全磷累积相对缓慢,也更需要补充外界钾素;(4) 稻-稻-紫云英轮作是一种较好的轮作模式。     

长期稻-稻-紫云英轮作28年对水稻产量及田间杂草多样性影响

为探讨湘南红壤稻田多熟制的增产潜力,不断提高经济效益和土壤肥力,促进农业可持续发展,为生产示范、领导决策提供科学依据,从1982年开始,在湖南祁阳官山坪中国农业科学院红壤站的红壤稻田布置了长期稻-稻-紫云英轮作制度长期定位试验。试验设四个处理,即：稻-稻-紫云英（豆科）、稻-稻-油菜（十字花科）、稻-稻-黑麦草（禾本科）、稻-稻-冬闲。28年研究结果表明：1.长期稻-稻-紫云英轮作能促进水稻增产;2.长期稻-稻-紫云英轮作能够明显的降低田间杂草密度,减少早稻期间田间杂草的种类,但对晚稻时期田间杂草种类的影响不明显。3. 稻-稻-紫云英轮作是一种值得推广的种植模式。     

长期不同施肥处理对红壤稻田土壤性质及晚稻产量与品质的影响

为了探明长期施肥对红壤稻田土壤性质及晚稻产量与品质的影响,以期为南方红壤稻田优质高产协同提升目标下的土壤高效培肥提供理论依据。依托始于1982年的长期定位试验,考察了有机肥(M)、化肥氮磷钾配施有机肥(NPKM)、化肥氮磷钾(NPK)、化肥氮钾配施有机肥(NKM)、化肥氮磷配施有机肥(NPM)、化肥磷钾配施有机肥(PKM)、不施肥(NF)对稻田土壤养分含量、酶活性、阳离子交换能力、籽粒产量构成与稻米品质的影响。结果表明:与NF处理相比,各施肥处理均可不同程度提高土壤有机碳及氮磷钾含量,增强脲酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶和纤维素酶活性,提升土壤阳离子交换能力,进而提高水稻籽粒产量;进一步比较稻米品质指标发现,施肥可不同程度提高精米率、整精米率、直链淀粉和蛋白质含量,降低垩白粒率和垩白度,使胶稠度变长。其中,以NPKM处理对土壤有机碳、养分及酶活提升效果相对较好,导致该处理籽粒产量最高,其加工、外观、食味和营养品质亦相对更优。由此可见,有机肥与化肥氮磷钾平衡配施不仅能改善土壤理化性状、培肥土壤,而且可协同提升籽粒产量与稻米品质。