稻田径流易发期不同类型肥料的氮素流失风险

依据60年典型自然降雨资料分析了太湖地区稻田径流易发期,结合不同肥料减量运筹长期定位试验(2009年开始)近3年的径流监测数据,比较了径流易发期内不同处理的实际径流氮素控制效果。结果表明,太湖地区水稻生长前期降雨概率较大,6月21日—7月6日单日降雨概率均超过50%。从阶段统计结果来看,基肥期和蘖肥期(含基肥-蘖肥阶段)降雨概率和降雨量均明显高于穗肥期、蘖肥-穗肥阶段和穗肥后至成熟阶段,降雨概率分别达48.15%和49.81%,降雨量分别为12.81 mm和12.84 mm,均超过实际监测到径流的同期最低降雨量11.5 mm,产生径流可能性较大,是稻季径流易发期。从定位试验的实际产生径流和田面水氮素浓度结果来看,易发期径流和田面水氮素以铵态氮为主,硝态氮差异不显著。与常规用量分次施肥处理(CN)相比,化肥减量优化处理(RF)和有机无机减量配施处理(OCN)径流易发期径流氮素浓度分别较CN处理平均降低8.83%和19.18%。缓控释肥减量替代处理(SCU)的基肥期和基肥-蘖肥阶段径流氮素浓度和田面水氮素浓度明显高于其他处理,径流氮素浓度较CN处理分别增加了20.3%和11.72%,但蘖肥期径流氮素浓度减少30.72%。全有机肥减量替代处理(OF)肥期径流和田面水氮素浓度降低,其中基肥期径流氮素浓度较CN处理降低9.04%、蘖肥期降低28.53%,但基肥-蘖肥阶段氮素浓度较CN处理增加了19.7%,增加了氮素径流损失风险。不同氮肥减量措施能够降低易发期内不同阶段径流氮素浓度,但在径流易发期的径流氮素损失控制效果不能一概而论。     

化肥施用强度对中国粮食单产的影响分析——基于省级面板数据的分位数回归

在分析中国粮食作物化肥施用特征的基础上,运用分位数回归模型探究了1994年以来化肥施用强度对早籼稻、中籼稻、晚籼稻、粳稻、小麦、玉米6种粮食单产水平的影响。研究表明:1)中国粮食作物的化肥施用强度增长具有明显的阶段性特征;6种粮食作物的化肥施用强度持续增加,且均超出国际安全施用标准;小麦与玉米的化肥施用强度显著高于水稻;部分品种的化肥施用强度已出现优势产区和非优势产区、东中西部的区域差异。2)粮食作物的化肥施用强度与其单产水平具有显著的关联效应。3)晚籼稻、粳稻和玉米的化肥施用强度对其单产仍存在正向作用,但已呈现边际效用递减特征;小麦、早籼稻和中籼稻的这种影响不再显著,已有过度施用特征。今后在坚持化肥施用零增长前提下,注重科学施用化肥、有效提高化肥利用率,在保障粮食安全与促进农业可持续发展之间达成平衡,是坚持中国特色农业现代化道路的必然要求。     

保水剂和氮肥配施对马铃薯生长和水肥利用的影响

为探讨乌兰察布地区马铃薯生产中节水抗旱和水肥高效利用模式,通过田间试验设置2个保水剂水平(0、45 kg/hm2)、5个氮素水平(0、120、140、160、180 kg/hm2)共10个处理,研究保水剂和氮肥配施对马铃薯生长和水肥利用的影响。结果表明:同一施氮水平下,总体上施用保水剂处理马铃薯冠幅、总生物量、土壤贮水量、马铃薯产量、商品率、水分利用效率、水分产出效率和氮素农学利用率均显著增加;同一保水剂用量水平下,总体上马铃薯冠幅和生物量随着氮肥用量的增加而增加,但马铃薯产量、商品薯产量、商品率、水分利用效率、水分产出效率、氮素农学利用率总体均随着氮肥用量的增加先增加后降低,均以保水剂45 kg/hm2+氮素160 kg/hm2处理最高,分别为19 083 kg/hm2、16 290 kg/hm2、85.4%、24.6 kg/(mm·hm2)、69.0 kg/(mm·hm2)、19.5 kg/kg,分别较对照(不施氮肥和保水剂处理)提高33.8%、102.0%、51.2%、49.1%、38.0%。综合考虑,该处理是乌兰察布地区马铃薯生产中最适宜的保水剂与氮素配施组合。     

控释尿素与普通尿素配施对水稻氮代谢关键酶活性及产质量的影响

为了探明控释尿素对提高水稻氮肥利用率和产量、改善水稻品质的作用机制,通过田间试验,研究了控释尿素与普通尿素配施[处理1为对照(不施氮肥,CK),处理2为100%普通尿素,处理3为40%控释尿素+60%普通尿素,处理4为60%控释尿素+40%普通尿素,处理5为100%控释尿素]对水稻氮代谢关键酶活性、氮肥利用率以及产质量的影响。结果表明,与100%普通尿素相比,施用控释尿素能显著提高水稻齐穗期和乳熟期叶片中的硝酸还原酶活性,特别是乳熟期最为明显;总体能显著增强水稻齐穗期和乳熟期叶片谷氨酰胺合成酶活性、齐穗期至蜡熟期谷氨酰胺转化酶活性,其增强效果在齐穗期最为明显;能显著提高乳熟期和蜡熟期叶片的蛋白水解酶活性;总体能显著增强水稻齐穗期至蜡熟期籽粒中的谷氨酰胺合成酶和谷氨酰胺转化酶活性;能显著提高水稻产量及氮肥利用率,提高幅度分别为16.0%~21.4%和30.7%~48.5%;并能显著增加籽粒蛋白质含量。上述指标均以处理4增强效果最为明显。     

提高发酵牛粪有机肥有机氮含量的条件优化

利用外源微生物进行牛粪发酵试验,研究了原料配比、菌种配比、C/N、发酵温度、发酵时间等条件对牛粪发酵过程中有机氮含量的影响,以期为大量堆肥生产试验及研究提供参考。结果表明,当黑曲霉3324∶绿色木霉JD-1∶产朊假丝酵母C-1︰假丝酵母F-2的体积比为1∶3∶3∶3,牛粪与玉米秸秆质量比为3∶1,C/N为22,培养温度为30℃,发酵时间为4 d时,有机氮含量最高,为2.38%。     

广西稻田镉污染状况及硅对稻米镉的消减作用

[目的]调查广西稻田土壤镉污染现状,开展硅对稻米镉的消减作用研究,为治理广西稻田土壤镉污染提供科学依据.[方法]在广西境内,采集水稻主产区的稻田耕层(0～20 cm)土样157个,分析其镉含量,并采用单因子指数法和Hakanson的潜在生态风险指数法对稻田土壤环境质量和潜在生态风险进行评价;另外,在镉超标稻田上进行不同硅肥处理对稻米镉的消减试验,试验设不施硅肥作对照、土壤中施用硅肥750 kg/ha、叶面喷施0.2％纳米硅1500L/ha和土壤中施用硅肥750 kg/ha+叶面喷施纳米硅1500 L/ha4个处理,测定各处理的稻米中的镉含量.[结果]采样调查结果表明,广西稻田耕层土壤中全量镉含量为0.02～7.33 mg/kg,平均0.53 mg/kg,其中35.03％土壤样品的镉含量超过国家土壤环境质量标准的Ⅱ级标准,以中、轻度污染为主.硅肥试验结果表明,不同硅肥处理均显著降低了稻米中镉的含量(P＜0.05),其中土施硅肥750 kg/ha+叶面喷施纳米硅1500L/ha处理效果最好,稻米镉含量比对照处理下降73.45％;喷施纳米硅1500L/ha处理稻米镉含量下降62.07％,土施硅肥750 kg/ha处理下降34.48％.[结论]广西稻田土壤中镉的生态风险为中等至高的风险,合理施用硅肥可有效降低稻米镉的含量.     

基于宽波段数据定量反演土壤有机质含量的研究

定量分析了北京顺义、通州区土壤高光谱反射特征,利用资源三号、高分一号、高分二号传感器的光谱响应函数,结合高光谱数据生成相应宽波段模拟数据;将土壤光谱数据、拟合宽波段数据分别与实测土壤有机质含量开展相关性分析,提取并筛选敏感波段,利用偏最小二乘法建立基于高光谱数据的土壤有机质含量预测模型;依据宽波段模拟数据和实测土壤有机质含量的相关性,提取并筛选敏感波段,建立土壤有机质含量预测模型。结果表明,在基于土壤高光谱数据建立的土壤有机质含量预测模型中,以对数的一阶微分为最优,其R和RMSE分别为0.697和0.195,偏最小二乘法得到的反演土壤有机质含量的模型是可靠的;在基于模拟宽波段构建的土壤有机质含量估测模型中,以高分一号的拟合精度最高,R和RMSE分别为0.334和0.240;受室外不可控因素的影响,模拟宽波段数据在估测北方地区土壤有机质含量方面仍需进一步研究。     

穂肥施用期对杂交稻叶片光合特性和干物质积累的影响

对Y两优6号和Y两优900这2个杂交水稻品种的穂肥施用期进行了研究,结果表明:2个品种之间差异较小,穂肥施用期对各处理水稻的SPAD值、净光合速率和物质转运具有一定影响。抽穗至成熟期,处理E的SPAD值下降速度最慢,且在成熟期保持最高数值;净光合速率在处理D下降幅度最小,但在成熟期处理E处数值最高;Y两优900在处理D成熟期茎鞘物质输出率最低,Y两优6号在处理D成熟期茎鞘物质出现增重现象,说明2个品种在处理D中茎鞘物质没有被充分利用。Y两优6号产量与净光合速率和SPAD值呈显著正相关;Y两优900产量与净光合速率呈极显著正相关,与SPAD值呈显著相关;2个品种产量与茎鞘输出率和转换率负相关。与其他处理相比,孕穗6期施穂肥有利于延缓叶片衰老,提高净光合速率,以积累更多的光合产物。     

不同施氮量对绿芦笋产量的影响

[目的]研究施氮量对绿芦笋产量的影响。[方法]在芦笋生产基地,以3年生芦笋UC308为试材,研究不同氮肥施用量对芦笋产量的影响。[结果]增施氮肥处理比常规施肥处理增产明显,处理N3(纯氮475.0 kg/hm~2)产量最高,较常规施肥对照处理N1(纯氮127.5 kg/hm~2)增产38.2%,其次为处理N2(纯氮301.5 kg/hm~2),增产20.7%,高肥处理N4(纯氮648.8 kg/hm~2)增产较少,为12.8%。增施氮肥处理N2、N3、N4平均产量较常规施肥处理N1增加17.0%。[结论]该试验条件下,推荐最佳氮肥用量为纯N 407.3 kg/hm~2。     

天然有机质不同分子量组分对紫色土镉吸附-解吸的影响

环境中广泛分布的天然有机质（NOM）对重金属土壤环境行为具有重要影响。为深化对NOM调控重金属土壤环境行为的认识,本文采用批量平衡试验方法,研究了NOM不同分子量组分（F0,未分级NOM;F1,<5000;F2,5000~10 000;F3,10 000~30 000;F4,>30 000）对紫色土Cd吸附-解吸的影响,分析了NOM效应与其组成和性质的关系。结果表明,添加NOM及其组分（0.1%、0.2%、0.5% C）均增加了土壤对Cd的吸附性能,与未添加NOM对照相比,土壤Cd吸附量增加6.25%~61.22%,而解吸率降低16.22%~56.52%;NOM组分添加量越高,对土壤Cd吸附能力的增加作用越显著;等添加量条件下（0.5% C）,F1、F3、F4组分土壤Cd的吸附量明显高于F0,而F2的作用则相反,其中F1处理的土壤Cd吸附量较F0高约37.98%,解吸率降低了约38.63%,而F2则使土壤Cd吸附量降低了约6.68%,解吸率增加18.02%;随NOM组分分子量的增加,其C、H元素含量增加,而O含量减少,O/C、（N+O）/C元素比值降低,反映出高分子量组分氧化程度更低,极性更弱。研究表明,NOM组分对土壤Cd吸附的影响与其分子量大小的变化并不存在线性依存关系,低分子量组分F1可能主要通过影响土壤pH而改变对Cd的吸持能力,而高分子量组分则还受其结构复杂性的影响。