科研产出
湘北双季稻区种植翻压紫云英的氮肥减施效应
《植物营养与肥料学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：【目的】评价双季稻区冬闲田种植翻压紫云英模式下减施不同量氮肥对水稻产量和土壤理化性状的影响,为湘北稻区双季稻减肥增效提供理论依据。【方法】定位试验始于2009年,设置不施肥(CK),常规施肥(N100),种植翻压紫云英配合早稻及晚稻均减施常规量氮肥的0%、20%、40%、60%(MvN100、MvN80、MvN60、MvN40),以及单独种植利用紫云英(Mv)处理,共7个处理。测定各处理水稻产量、氮磷钾吸收量、土壤理化性质及6种碳氮磷循环相关水解酶(α-葡萄糖苷酶、β-纤维二糖苷酶、β-葡萄糖苷酶、β-木糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶和碱性磷酸酶)活性。【结果】与N100处理相比,种植利用紫云英有明显的增产和节肥效果,其中,MvN100处理全年稻谷增产10.2%,MvN40处理全年稻谷不减产。在早稻季,种植利用紫云英条件下减施氮肥,在保证土壤全氮稳定的前提下显著提高了水稻地上部氮吸收量和利用效率。与N100比较,紫云英配合氮肥减施常规量的0～60%,水稻地上部氮吸收量显著增加16.6%～43.4%,同时氮肥利用率提高8.4%～37.8%。单独紫云英处理的早晚稻土壤碳、氮、磷循环相关水解酶活性最高,与N100处理相比,MvN80和MvN60处理下α-葡萄糖苷酶、β-纤维二糖苷酶、β-葡萄糖苷酶和β-木糖苷酶活性显著提高。相关性分析结果表明,土壤有效磷、速效钾含量与水稻产量显著相关,聚合增强树分析(ABT)进一步证实土壤有效磷对早晚稻产量贡献率最大,分别是30.4%和50.2%。【结论】连续10年的试验充分证明,在种植翻压紫云英条件下,早稻季减施常规量氮肥60%、晚稻季减施常规量氮肥40%,可提高水稻氮、磷、钾养分吸收量和土壤酶活性,可满足水稻正常生产。供试土壤丰富的有效磷和速效钾含量是减施氮肥确保水稻产量的重要因素。
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翻压紫云英对早稻产量、干物质积累及光合特性的影响
《中国土壤与肥料 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为研究翻压紫云英对2种不同类型土壤早稻产量、干物质积累及光合特性的影响,采用连续5年田间微区模拟池试验,各处理为不施肥(CK)、单施紫云英(GM)、纯化肥(F)及紫云英配施化肥(F+GM),2种类型土壤分别为红黄泥与河沙泥.结果表明:翻压紫云英可使早稻增产,尤其在红黄泥中F+GM的增产效果更好,比F增产10%;2种土壤中,F+GM与F相比稻草产量差异不显著(P>0.05).与CK相比,2种土壤的F+GM与GM可促进早稻生长前期各营养器官(根、茎叶)干物质的增加,后期F+GM与GM营养器官的干物质不再增加而有所降低;F+GM和GM的水稻籽粒干物质比CK高,而且持续增加.翻压紫云英可改善早稻的光合特性,2种土壤F+GM的SPAD值、净光合速率、气孔导度最高,胞间CO2浓度除了河沙泥灌浆期高于GM外,其余均为最低.在2种土壤中表现出类似趋势,紫云英配施化肥可以增强早稻光合能力,增加干物质量,进而实现早稻增产.
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紫云英与水稻秸秆联合还田下双季稻田土壤氮磷平衡状况及化肥减施策略
《植物营养与肥料学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】稻草还田和冬种绿肥是维持稻田地力和化肥替代的重要方式。通过分析"紫云英–早稻–晚稻"模式各作物季和轮作周年农田土壤养分的平衡,为科学减施化肥提供依据。【方法】微区定位试验在湖南酸性红黄泥和碱性紫潮泥稻田进行了2年。两土壤试验处理一致,包括稻田冬闲（FRR）、冬种紫云英（MvRR）及紫云英与水稻秸秆联合还田（MvRR+St） 3个处理。调查分析了土壤氮磷养分含量,紫云英和双季稻的生物量、氮磷含量及积累量,计算了稻田土壤的表观氮、磷平衡。【结果】两种典型稻田土壤上,紫云英生物量和氮、磷养分含量及积累量均表现为MvRR+St大于MvRR （P> 0.05）。与MvRR相比,MvRR+St未显著影响早、晚稻产量及水稻植株氮、磷积累量,但显著提高了稻田土壤速效磷含量,红黄泥和紫潮泥土壤速效磷含量较MvRR处理分别提高了29.7%和20.9%（P <0.05）。在本研究氮、磷投入水平下,MvRR+St处理轮作周年和早稻季土壤氮、磷均盈余,晚稻季土壤氮亏缺、磷略有盈余且轮作周年和早稻季的紫潮泥盈余量均大于红黄泥。轮作周年氮、磷总盈余量在红黄泥田分别为43.32、31.57 kg/hm2,在紫潮泥田分别为70.28、33.96 kg/hm2;早稻季在红黄泥分别为88.06、21.26 kg/hm2,在紫潮泥分别为134.04、27.95 kg/hm2;晚稻季红黄泥和紫潮泥土壤氮亏缺量分别为29.70、30.02 kg/hm2。【结论】在本研究氮、磷投入水平下,紫云英与水稻秸秆联合还田在两种典型水稻土上均没有进一步提升水稻产量,但轮作周年土壤总氮、磷量为盈余,土壤磷素处于积累状态。土壤氮、磷盈余主要发生在早稻季,而晚稻季土壤氮亏缺、磷基本平衡。因此,紫云英与双季稻秸秆联合还田条件下,应减少早稻季化肥氮、磷投入量,适当提高晚稻氮肥投入量,最终实现双季稻周年氮磷总投入量的适当降低。
关键词： 紫云英 水稻秸秆 联合还田 红黄泥 紫潮泥 氮磷平衡
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紫云英与双季稻秸秆协同利用影响稻田土壤钾循环与平衡
《草业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：稻草还田和冬种绿肥是维持稻田地力和化肥替代的重要方式之一.本研究以在湖南酸性红黄泥和碱性紫潮泥两种典型稻田土壤上进行了2年的紫云英-双季稻定位试验为对象,分析紫云英和双季稻秸秆协同利用对稻田土壤K循环的影响.两土壤试验处理一致,包括稻田冬闲(FRR)、冬种紫云英(MvRR)及冬种紫云英与水稻秸秆协同利用(MvRR+St)3个处理.结果表明:与冬闲和冬种紫云英相比,紫云英与水稻秸秆协同利用未影响红黄泥土壤各形态钾的含量,但显著提高紫潮泥土壤速效钾和非交换性钾的含量,其中紫潮泥土壤水溶性钾、非特殊吸附钾及特殊吸附钾的含量较冬种紫云英处理分别提高了134.0%、93.0%、73.4%;两种典型稻田土壤上紫云英与水稻秸秆协同利用显著提高下茬作物紫云英的全K含量及吸K量,且紫云英的吸K量为紫潮泥>红黄泥;两种典型稻田土壤上冬种紫云英与水稻秸秆协同利用均未影响早、晚稻产量及籽粒K积累;在稻田各种植季和周年目前的K投入水平下,两种典型稻田土壤上冬种紫云英与水稻秸秆协同利用处理均存在K盈余(红黄泥K盈余量为401.15 kg·hm-2、紫潮泥K盈余量为403.42 kg·hm-2),说明冬种紫云英与水稻秸秆协同利用能减少双季稻生产中的化学钾肥投入量.综上所述,紫云英和双季稻秸秆协同利用有益于稻田土壤的K循环与平衡.
关键词： 紫云英 水稻秸秆 协同利用 红黄泥 紫潮泥 K循环
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氮钾减施下紫云英翻压量对双季稻产量及氮素利用的影响
《湖南农业大学学报(自然科学版) 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：采用11年（2008—2018年）绿肥定位试验,研究氮钾减施20%下紫云英不同翻压量（15 000、22 500、30 000、37 500 kg/hm2）对双季稻产量、氮素利用率及土壤氮素的影响。结果表明:与不施肥相比,施肥处理的早、晚稻产量显著增加,产量可持续指数提高,且减施氮钾20%翻压紫云英处理和单施化肥处理间的11年平均产量和产量可持续指数差异均无统计学意义;通过分析2018年的数据,与当地的常规施肥处理相比,减施氮钾20%翻压紫云英30 000 kg/hm2能显著提高早稻生物量、氮素积累量、化肥氮素吸收利用效率（回收利用效率、农学利用效率、偏生产力）和晚稻稻草生物量、稻谷氮素积累量、总投入氮素吸收利用效率（回收利用效率、农学利用效率、生理利用率、偏生产力）;适量氮钾减施翻压紫云英可提高土壤全氮和碱解氮质量分数,有效提升土壤肥力。在本研究中,氮钾减施20%时翻压紫云英30 000 kg/hm2较适宜。
关键词： 双季稻 紫云英 氮钾减施 产量 氮素利用效应 土壤氮素
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翻压紫云英对双季稻产量、镉吸收及转运的影响
《植物营养与肥料学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探讨紫云英在水稻生产中的增产降镉（Cd）效应以及降Cd的生理机制。【方法】5年田间微区定位试验设4个处理:不施任何肥料（CK）、翻压紫云英（GM）、单施化肥（F）和紫云英翻压配施化肥（F+GM）,翻压紫云英的处理冬闲田种植紫云英,作为绿肥在早稻插秧前翻压还田。在双季稻分蘖期、灌浆期和成熟期采集水稻植株样品,分为根、茎叶、籽粒3个部分,测定其Cd含量。【结果】1)与CK相比,F+GM与F处理5年水稻产量显著增加,GM处理从2017年起增产显著;与F处理相比,F+GM处理5年水稻均增产,其中2016与2020年显著增产。2)翻压紫云英对水稻同一部位在不同时期的降Cd效应不同。早稻GM处理根Cd含量在分蘖期、灌浆期和成熟期均显著低于CK,晚稻则无显著差异;早稻的GM处理茎叶Cd含量在灌浆期显著低于CK,晚稻的无显著差异;早稻的GM处理籽粒Cd含量在灌浆期和成熟期均显著低于CK（分别降低85.7%和57.6%）,晚稻的无显著差异。早稻的F+GM处理根Cd含量在分蘖期、灌浆期和成熟期均显著低于F处理,晚稻的则无显著差异;早稻的F+GM处理茎叶Cd含量在分蘖期显著低于F处理,晚稻的无显著差异。3)翻压紫云英下水稻不同时期Cd转运有差异。早稻分蘖期F+GM处理的根–茎叶Cd转运系数显著高于CK与F处理,成熟期GM处理的茎叶–籽粒Cd转运系数显著低于CK,降幅为52.2%;晚稻则无显著差异。4)F+GM和GM处理根与籽粒Cd累积量均较低,其根部累积量显著低于F处理;GM处理早稻籽粒Cd累积量显著低于F处理;而F+GM晚稻茎叶Cd累积量则显著高于CK。F+GM与GM处理籽粒Cd分配比例低于CK与F处理,F+GM处理的茎叶Cd分配比例高于F处理,GM处理的茎叶Cd分配比例高于CK。5)早稻各处理的土壤总Cd含量差异不显著,晚稻则表现为GM处理显著低于CK。早稻的GM与F+GM处理土壤有效Cd含量显著低于CK,晚稻的则无显著差异。【结论】翻压紫云英可增加水稻产量,同时具有较好的降Cd效应。翻压紫云英的降Cd生理机制为:一是可降低土壤有效Cd含量,从而降低水稻Cd含量;二是可降低茎叶–籽粒间的Cd转运系数,减弱向籽粒的转运能力,降低水稻籽粒中Cd的累积,进而生产出Cd含量低于国家安全限量的稻米。
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不同冬季作物对稻田蚯蚓及蚯蚓粪产量的影响
《中国生态农业学报(中英文) 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：基于大田调查,结合2017—2020年的降雨量及积温数据,研究了稻田种植不同冬季作物（T1,冬闲; T2,冬种紫云英; T3,冬种油菜）对威廉环毛蚓（Pheretima guillelmi）产量及蚯蚓粪产量的影响,以期为稻田蚯蚓增效提供理论及技术支撑。结果表明:蚯蚓产量、蚯蚓粪产量及冬季作物产量在不同年度间的波动幅度均较大,不同年度间的蚯蚓产量变异系数（CV）与冬季作物产量CV值极显著（P<0.01）正相关; 2018—2019年10—12月的持续降雨及12—2月的低温导致冬季作物及蚯蚓产量大幅下降。蚯蚓产量、蚯蚓粪产量与土壤有机质含量显著正相关（P<0.05）,与冬季作物产量均呈极显著正相关（P<0.01）。冬闲、冬种紫云英和冬种油菜的蚯蚓密度分别为8.4～12.8条·m-2、11.2～30.8条·m-2和20.4～49.1条·m-2,蚯蚓平均密度分别为10.8条·m-2、20.7条·m-2和36.3条·m-2;蚯蚓产量分别为290～428 kg·hm-2、368～1054 kg·hm-2和763～1845 kg·hm-2,蚯蚓平均产量分别为373 kg·hm-2、695 kg·hm-2和1364 kg·hm-2;蚯蚓粪产量分别为1921～3126 kg·hm-2、3023～10 116 kg·hm-2和6034～18 958 kg·hm-2,蚯蚓粪平均产量分别为2652 kg·hm-2、6438 kg·hm-2和12 545 kg·hm-2;平均值均表现为油菜>紫云英>冬闲。粪蚓比伴随冬季作物产量的增加而增加,平均为8.8。油菜不同产量水平间的蚯蚓产量及蚯蚓粪产量的变幅均小于紫云英。综上,蚯蚓产量及蚯蚓粪产量受年际间气候干扰较大,冬季作物高产田块的土壤有机质含量较高,有利于提高蚯蚓产量、蚯蚓粪产量及其产量稳定性,且冬种油菜的效果更好。
关键词： 蚯蚓 蚯蚓粪 土壤有机质 产量 稻田 冬季作物 油菜 紫云英
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早熟辣椒水旱轮作有机栽培技术
《蔬菜 》 2021
摘要：为了探索、完善长江中下游地区有机辣椒的栽培技术,克服前人在有机辣椒栽培过程中缺乏轮作机制或轮作周期过短、轮作品种单一的缺陷,经多年研究探索出早熟辣椒、水稻、荸荠轮作有机栽培方法,通过合理的选择轮作作物、采用科学的轮作顺序、选用紫云英进行轮作套种以培肥与改良土壤、选择适合有机栽培的各作物品种以及各种配套的栽培技术措施等,解决了辣椒忌连作而有机栽培又必须在有机种植基地上进行这一难以调和的技术难题,在每个轮作周期内、在同一栽培基地中成功进行有机早熟辣椒、水稻和荸荠的生产,确保了经多周期轮作后早熟辣椒、水稻和荸荠有机栽培的高产、稳产。
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土壤活性有机碳周年变化对紫云英翻压量的响应
《土壤 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为了探索紫云英替代化肥的生态效应和适宜翻压量,以11年（2008—2018年）长期定位试验为对象,研究了紫云英不同翻压量下土壤活性有机碳（AOC）的季节变化。在稻–稻–紫云英轮作体系典型时期（紫云英翻压前、早稻分蘖盛期、早稻成熟期、晚稻分蘖盛期、晚稻成熟期）采集土壤样品,分析土壤总有机碳（TOC）、AOC及其组分微生物生物量碳（MBC）、可溶性有机碳（DOC）等的变化。结果表明:与对照处理相比,减量40%化肥下紫云英各翻压量处理提高了土壤TOC含量;与常规施肥处理相比,减量化肥配合不同量紫云英翻压处理不同程度地提高了土壤AOC、MBC及DOC含量,且均随紫云英翻压量的增加呈先增加后下降的变化趋势,AOC含量以翻压紫云英30.0t/hm2时最高,MBC和DOC含量以翻压紫云英22.5t/hm2时最高;取样时期对土壤MBC、DOC含量及MBC/TOC、DOC/TOC比值有较大的影响,其随取样时期进展呈先降低后升高再降低的变化趋势;在土壤性质相对稳定的晚稻成熟期,AOC/TOC、MBC/TOC、DOC/TOC比值在一定范围随紫云英翻压量的增加而增加,超过一定量时,AOC/TOC、MBC/TOC比值无明显变化,DOC/TOC比值则显著下降（P<0.05）。因此,在本试验减施化肥条件下长期翻压紫云英有利于提高土壤AOC含量及比例,以紫云英翻压22.5～30.0 t/hm2效果最好。
关键词： 紫云英 活性有机碳 微生物生物量碳 可溶性有机碳 活性有机碳比例
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紫云英与油菜混播对绿肥及早稻产量的影响
《湖南农业科学 》 2021
摘要：为了研究双季稻田冬闲、单播紫云英及紫云英与不同用量油菜混播对绿肥鲜草产量、养分积累量、C/N值及早稻产量和土壤肥力的影响,设置冬闲、紫云英单播（1.5 kg/667m2）、紫云英（1.5 kg/667m2）与油菜（0.10、0.15、0.20和0.25 kg/667m2）混播6个处理。结果表明:紫云英鲜草产量随混播油菜播种量增加而下降,油菜鲜草产量则随混播油菜播种量增加而提高,2种绿肥鲜草总产量先随油菜播种量增加而提高,当油菜播种量超过0.20 kg/667m2时随油菜播种量增加而降低;绿肥N、P和K养分积累量与油菜播种量均呈极显著二元一次方程曲线关系,且均以油菜播量0.20 kg/667m2时最高;不同处理紫云英C/N值范围为10.7～11.0,油菜C/N值范围为20.7～21.4,二者混合后各处理绿肥C/N值在10.8～17.8范围内变化,且混合后的绿肥C/N值随油菜播种量增加而升高;化肥总用量一致条件下,将30%化肥移至绿肥季,单播紫云英及紫云英与油菜混播处理均较CK显著增加早稻产量,增幅8.0%～16.3%;相同用量紫云英混播不同用量油菜的早稻产量先随油菜播种量增加而提高,当油菜播种量超过0.20 kg/667m2时则随油菜播种量增加而降低;紫云英与油菜混播较冬闲及紫云英单播提高了土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量。
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