不同稻草还田模式下双季稻田周年CH4排放特征及温室效应

采用静态箱-气相色谱法对南方双季稻田稻季无草翻耕冬季休闲(CK)、周年稻草焚烧还田翻耕(BST)、稻季稻草覆盖免耕冬季高桩(SNTH)、稻季稻草覆盖免耕冬季翻埋(SNTB)和稻季稻草翻耕还田冬季稻草翻埋(STB)5种稻草还田模式下双季稻田周年CH4排放进行观测,分析双季稻田周年CH4排放特征及其温室效应,旨在探索双季稻田CH4减排最佳的稻草还田方式及土壤耕作调控技术模式。结果表明:早、晚稻季CH4排放总量分别占全年CH4排放总量的43.9%和52.1%,冬闲季CH4排放比例很小,仅为4.0%;稻草还田显著增加了周年CH4排放总量(P<0.05),增加幅度为25.9%~92.8%(P<0.05),与STB处理相比,SNTH处理和SNTB处理均能显著降低CH4排放(P<0.05);不同稻草还田处理周年CH4温室效应大小顺序为:STB>BST>SNTB>SNTH>CK。可以看出,双季稻田稻季稻草覆盖免耕还田、冬季翻埋稻草还田或留桩还田能显著减缓因稻草直接还田CH4排放引起的温室效应,在南方双季稻区是一项可行的CH4周年减排的稻草还田调控技术模式。     

A cropping system assessment framework—Evaluating effects of introducing legumes into crop rotations

Methods are needed for the design and evaluation of cropping systems, in order to test the effects of introducing or reintroducing crops into rotations. The interaction of legumes with other crops (rotational effects) requires an assessment at the cropping system scale. The objective of this work is to introduce a cropping system framework to assess the impacts of changes in cropping systems in a participatory approach with experts, i.e., the integration of legumes into crop rotations and to demonstrate its application in two case studies. The framework consists of a rule-based rotation generator and a set of algorithms to calculate impact indicators. It follows a three-step approach: (i) generate rotations, (ii) evaluate crop production activities using environmental, economic and phytosanitary indicators, and (iii) design cropping systems and assess their impacts. Experienced agronomists and environmental scientists were involved at several stages of the framework development and testing in order to ensure the practicability of designed cropping systems. The framework was tested in Västra Götaland (Sweden) and Brandenburg (Germany) by comparing cropping systems with and without legumes. In both case studies, cropping systems with legumes reduced nitrous oxide emissions with comparable or slightly lower nitrate-N leaching, and had positive phytosanitary effects. In arable systems with grain legumes, gross margins were lower than in cropping systems without legumes despite taking pre-crop effects into account. Forage cropping systems with legumes had higher or equivalent gross margins and at the same time higher environmental benefits than cropping systems without legumes. The framework supports agronomists to design sustainable legume-supported cropping systems and to assess their impacts.     

2000-2012年陕西省复种指数时空分布及潜力分析

利用MODIS数据,经过去云和Savitzky-Golay平滑处理,根据农作物生长曲线变化特征剔除干扰峰,结合陕西省土地利用数据、统计数据和气象数据,运用地统计趋势分析、年际变化分析和标准差的方法,获取陕西省2000-2012年复种指数时空分布及潜力分布.结果表明:陕西省复种指数地域差异显著,由北向南先增后减,呈现一定的纬度特征.复种指数年际变化也存在地域差异,与地貌类型和农业现代化水平密切相关.陕西省平均复种指数为160.32％,平均复种潜力为184.29％,陕南地区可挖掘潜力最大,其次是陕北地区和关中地区.研究结果可为陕西省农业政策制定及粮食估产提供依据.     

双季稻适用型“湘紫2号”紫云英的种植表现及高产栽培技术

[目的]针对目前南方双季稻区适用型紫云英品种缺乏的现状,湖南省土壤肥料研究所选育出了适于在双季稻区种植利用的紫云英新品种湘紫2号。[方法]通过开展多点田间品种比较试验和示范,了解湘紫2号的生长特性及其高产栽培技术。[结果]湘紫2号在湖南双季稻区种植表现出极早花、适产、养分含量高、抗性好、耐迟播、适应性广等优点。其高产栽培技术要点包括及早开沟,科学施肥,施用磷钾肥以小肥换大肥,注意防治病虫害,适时翻沤。[结论]湘紫2号的推广应用对解决原有紫云英品种与双季稻种植上季节不相匹配的问题具有重要意义,有利于恢复和发展紫云英生产、培肥地力和提高土地综合生产力。     

重茬烤烟的烟碱积累和分配规律研究

烟叶生产中普遍存在重茬现象, 连续重茬对烟株发育和烟叶品质带来不良影响。为了给烟叶生产中合理选择种植方式提供理论依据, 并为今后深入研究烤烟重茬的障碍机理和合理解决烤烟重茬问题奠定基础,本试验在黑龙江省烤烟重茬较普遍的肇州县永胜乡, 采用田间小区试验, 研究了自然肥力和常规施肥条件下不同重茬年限烤烟的烟碱含量、积累与分配的关系。结果表明, 重茬烤烟移栽后3~11 周为烟碱缓慢积累期,11~17 周为快速积累期, 比新茬两个积累期晚2 周。收获时新茬烟碱积累量达到87.56 kg·hm^-2(自然肥力)和128.31 kg·hm^-2(常规施肥), 相同肥力下重茬烤烟积累量随重茬年限增加而显著降低。重茬烤烟根茎内烟碱分配比例随重茬年限增加而降低, 叶片中分配比例增加, 中下部烘烤烟叶烟碱含量升高, 上部叶烟碱含量降低;重茬烤烟烟碱的变化规律不因土壤肥力改变而发生变化。烤烟重茬栽培5 年后, 所有部位烟叶均未达到卷烟厂规定的优质烟叶烟碱含量标准。综合分析认为, 烤烟重茬栽培后, 烟碱积累、分配及烘烤烟叶中烟碱含量均会发生显著变化, 使烤烟烟叶质量降低, 重茬栽培不宜超过5 年。     

石灰联合碳铵熏蒸对连作香蕉生长和根际微生物群落结构的影响

摘 要：由于长期连作导致香蕉枯萎病大量爆发,造成香蕉种植面积锐减,已严重影响海南香蕉产业的发展,因而急需寻求能够缓解或克服香蕉连作障碍的有效措施。本实验旨在探究使用绿色土壤熏蒸剂对长期连作蕉园的香蕉枯萎病的防控效果,特别是对植株生长发育、土壤化学性质和根际微生物区系的影响。田间试验共设置两个处理：石灰碳铵熏蒸处理（LAB）和对照处理（CK）。结果表明: LAB处理可以显著降低香蕉枯萎病发病率,与CK处理相比两季分别降低40%和46.62%,显著增加香蕉亩产量,与CK处理相比两季分别增产45.56%和75.99%。LAB处理可以显著提高土壤pH,改善土壤酸化,使酸性土壤维持中性水平,同时,增加土壤有机质含量,并且显著提高土壤速效磷（两季分别提高28.33%和89.14%）和速效钾含量（23.92%和38.67%）。并且LAB处理明显改变香蕉根际微生物群落结构,可以显著降低变形菌门和子囊菌门相对丰度,显著增加放线菌门等相对丰度,同时显著降低病原菌镰刀菌属相对丰度,并且显著提高部分土壤拮抗菌属的相对丰度,如链霉菌属、红球菌属和曲霉属。因此,石灰碳铵熏蒸有效改善香蕉根际微生物群落结构,有效防控香蕉枯萎病的发生并促进其植株生长。     

小麦/玉米/大豆三熟套作体系中小麦根系分泌特性及氮素吸收研究

为探讨小麦/玉米/大豆多熟套作体系下小麦根系分泌物的分泌特性及其对根系生长环境和植株氮素吸收的影响,2006-2008年连续两个生长季采用田间定位试验,研究了小麦-大豆、小麦-甘薯、小麦/玉米/大豆和小麦/玉米/甘薯4种种植模式下小麦根系分泌物的数量与种类、小麦根系生长、土壤水分、土壤氮含量及植株吸氮量的变化特性。结果表明,与小麦-大豆和小麦-甘薯两种净作模式及小麦/玉米/甘薯套作模式相比,小麦/玉米/大豆套作降低了开花期和成熟期小麦生长区的土壤湿度、pH值及NO₃^--N和NH₄⁺-N的含量,提高了小麦植株地上部总吸氮量、根系活力、根干重及土壤总氮含量,并且,开花期小麦根系分泌有机酸总量和可溶性糖含量增加,表现为套作>净作,大豆茬口>甘薯茬口,边行>中行,其中以小麦边行处理的分泌量最高。拔节期根系分泌的有机酸,净作处理以乙酸含量较高,占总量的47.8%~51.6%,套作处理以柠檬酸含量较高,占总量的31.7%~55.1%;开花期根系分泌的有机酸,净作和套作处理均以乙酸含量较高,占总量的33.3%~78.3%。小麦/玉米/大豆套作对小麦根系分泌有机酸和可溶性糖有促进作用,从而改善了根系生长环境,提高了小麦对氮素的吸收。     

复合生防菌群对连作土壤大豆根际可培养微生物区系的影响

土壤微生物区系的变化是引起大豆连作障碍的主要因素之一。本实验采用盆栽试验,研究了复合生防菌群对大豆根际土壤可培养微生物区系的调节作用。结果表明,复合生防菌群可以明显改变大豆根际微生物区系组成。在大豆不同时期,复合生防菌群处理的大豆根际细菌、真菌和放线在数量发生较大改变。在大豆真叶期和复叶期,复合生防菌群接种处理大豆根际细菌较对照增幅分别达到71.8%和114.3%,而根际真菌较对照减少12.9%和22.3%.。在大豆真叶期,复合生防菌群接种处理大豆根际放线菌数量较对照减少9.9%,而在复叶期,根际放线数量较对照增加27.4%。此外,研究结显示,施用复合生防菌可有效降低土传病原菌镰孢菌属（Fusarium）和丝核菌属（Rhizoctonia）的比例,并且提高根瘤菌（Rhizobium）、固氮菌（Azotobacter）、木霉属（Trichoderma）、假单胞菌属（Pseudomonas）和芽孢杆菌属(Bacillus)等有益菌的比例。总之,该复合生防菌群对改善连作土壤大豆根际微生物区系方面有良好的效果。     

靖远县不同前茬复种蔬菜效益对比

在靖远县开展的不同前茬复种蔬菜效益对比试验结果表明,与单种小麦相比,单种针叶豌豆的产量略低,但产值较高、成本投入较低,是比较理想的复种前茬。针叶豌豆茬的蔬菜产量普遍高于小麦茬,其中大白菜增产15.33%,青萝卜增产23.55%,甘蓝增产15.21%。豌豆茬较小麦茬复种大白菜增收54.02%,复种青萝卜增收36.25%,复种甘蓝增收55.19%。豌豆茬复种蔬菜比小麦茬既增产又增收,是最佳模式。     

甘薯轮作与间作对根际土壤微生物群落的影响

为揭示土壤微生物群落对甘薯不同种植制度的响应机制,通过田间定位试验,设置甘薯连作、甘薯–小麦轮作、甘薯–玉米间作3个处理,采用磷脂脂肪酸（PLFA）和生态板（BIOLOG ECO）技术手段,研究了轮作与间作对甘薯根际土壤微生物群落结构、碳源利用能力的影响。结果表明,与甘薯连作处理相比,轮作与间作改变了土壤微生物主要类别的PLFA生物量,甘薯–小麦轮作与甘薯–玉米间作处理的细菌含量分别显著（P<0.05）增加21.82%和38.77%,放线菌含量分别显著增加6.98%和12.77%,革兰氏阳性菌生物量分别显著增加28.60%和63.44%,革兰氏阴性菌生物量分别显著增加18.21%和22.29%,真菌含量分别显著降低16.60%和13.03%;随着培养时间的延长,甘薯–玉米间作处理的平均颜色变化率（AWCD值）显著高于其他2个处理,甘薯–玉米间作处理对羧酸类化合物、多聚化合物、碳水化合物、氨基酸化合物和胺类化合物的利用能力较甘薯连作处理分别显著增加17.28%、14.67%、54.17%、36.62%和20.00%;冗余分析（RDA）结果表明,土壤微生物群落结构及功能多样性的变化受多种因素共同影响,土壤速效钾和全氮为主要驱动因子;甘薯–小麦轮作与甘薯–玉米间作在一定程度上均可优化土壤微生物群落结构,提升微生物功能多样性,其中甘薯–玉米间作处理效果较好。