科研产出
典型双季稻田施磷流失风险及阈值研究
《农业环境科学学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：通过3年(2011—2013年)的双季稻田间小区试验,探明了不同施磷量对双季稻产量、土壤磷素积累、磷素流失风险的影响,并确定了土壤收支平衡的施磷阈值。研究结果表明:连续3年不同施磷量处理水稻早、晚季产量为5474~5552 kg·hm~(-2)和7096~7521 kg·hm~(-2),过量施用磷肥对水稻产量无显著增产效果,反而有减产的风险。施用磷肥后,土壤Olsen-P含量显著提高。田面水TP平均浓度与土壤中Olsen-P呈显著正相关关系;施磷后田面水磷素动态能用指数模型(Y=C_0·e~(k/t),k>0)拟合,即随着磷肥施用量增加,田面水磷素流失风险增加。结合水稻产量效应、土壤磷素表观平衡和磷素环境风险,推荐研究区域早、晚稻施磷阈值分别为(48.53±7.07)kg P_2O_5·hm~(-2)和(56.87±7.90)kg P_2O_5·hm~(-2)。
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秸秆还田对双季稻产量及氮磷径流损失的影响
《环境科学研究 》 2016 EI 北大核心 CSCD CSSCI
摘要：为探索减少稻田氮磷流失的有效耕作措施,以南方典型黄壤双季稻田为研究对象,采用田间长期定位观测试验,研究了连续7 a(2008—2014年)秸秆还田(RFS)替代38.7%的N、40.8%的P2O5和42.7%的K2O晚稻化肥投入与常规化肥(RF)处理对双季稻产量、地表径流中ρ(TN)、ρ(NH4+-N)、ρ(NO3--N)、ρ(TP)、ρ(DP)(DP为溶解态总磷)的影响.结果表明:与常规化肥处理相比,秸秆还田处理不仅可从源头上减少晚稻化肥投入,还可降低稻田径流液中氮、磷养分含量,分别使TN和TP流失量减少12.6%、9.7%;氮流失主要以DIN(可溶性无机氮)为主,DIN/TN(DIN输出量在TN输出量中所占比例)为66.2%~70.8%;磷流失主要以DP(可溶性磷酸盐)为主,DP/TP(DP输出量在TP输出量中所占比例)为60.1%~65.9%;秸秆还田处理下早稻较常规化肥处理有增产趋势,增幅为4.5%~10.1%,晚稻有减产风险,但减产差异不显著,平均减幅为6.3%.因此,秸秆长期还田是一种秸秆资源有效利用和节肥增效减失的耕作方式.
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赤泥、石灰对Cd污染稻田改制玉米吸收积累Cd的影响
《农业环境科学学报 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：利用Cd污染稻田改制玉米的大田试验,研究了施用赤泥、石灰对玉米吸收积累Cd的影响。结果表明,施用赤泥、石灰对春玉米、秋玉米产量无显著影响,但与施用石灰相比,施用赤泥能显著增加玉米产量和生物量;施用赤泥、石灰皆显著提高了土壤pH值、显著降低了土壤有效态Cd含量,减少了玉米对Cd的吸收积累;春玉米、秋玉米施用赤泥后其籽粒Cd含量分别比对照降低了27.5%和21.1%,施用石灰后则分别降低了26.4%和31.1%;施用赤泥、石灰皆抑制了玉米对Cd的富集和转运,且赤泥抑制玉米茎、叶、籽粒富集Cd的能力优于石灰,但石灰阻控玉米由茎向籽粒及叶片中转运Cd的能力优于赤泥。大田试验结果还表明,稻田改制玉米结合赤泥、石灰等钝化剂的施用可能是一条实现Cd污染农田安全可持续利用的有效途径,也利于保障国家粮食安全和农产品质量安全。
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镉污染稻田改制玉米的农产品质量安全研究
《农业现代化研究 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：采用田间小区试验,研究了镉(Cd)污染稻田水旱轮作改制的农产品质量安全。结果表明,早稻改种春玉米(玉-稻轮作)年度总产量为13340 kg/hm2,比种植双季稻(稻-稻轮作)增产9.3%(P<0.05);晚稻改种秋玉米(稻-玉轮作)年度总产量为11298 kg/hm2,比种植双季稻减产7.4%(P<0.05)。稻-玉轮作(晚稻改种秋玉米)农产品Cd含量较低,早稻稻米Cd含量为0.22 mg/kg,配合钝化措施可以达到食品安全国家标准,秋玉米Cd含量仅为0.06 mg/kg,在食品安全国家标准之内;而玉-稻轮作(早稻改种春玉米),春玉米Cd含量为0.07 mg/kg,春玉米食用安全,但晚稻稻米Cd含量达1.59 mg/kg,远高于食品安全国家标准的0.2 mg/kg,比稻-稻轮作的晚稻稻米Cd含量增加137%(P<0.05),早稻改种春玉米显著增加后茬晚稻稻米对Cd的吸收积累。Cd污染土壤(全Cd含量1.08 mg/kg)改制玉米(早稻改种春玉米、晚稻改种秋玉米)皆可避开当季农产品的Cd污染风险,稻-玉轮作配合钝化措施可确保农产品的质量安全,而玉-稻轮作则可采用春玉米食用与晚稻作为富集植物修复Cd污染土壤的生态循环减控模式,实现农产品安全生产和修复Cd污染土壤的双重目的。
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稻田施用磷肥的土壤镉污染风险初步评价
《作物研究 》 2014
摘要：选择含镉量较高的磷肥,通过不同用量对水稻吸收积累镉的影响及其平衡分析,以期合理评价磷肥含镉量对稻田土壤的镉污染风险,并获得区域土壤镉含量背景下施用磷肥含镉阈值。结果表明:等磷用量下施用高镉磷肥后水稻籽粒及秸秆镉含量比低镉磷肥显著升高,而水稻籽粒及秸秆中镉含量随高镉磷肥施用量的增加而逐渐降低;进一步分析稻田土壤镉平衡表明,在水稻秸秆不还田、半还田、全还田3种方式下,稻田土壤镉平衡时镉容许带入量分别为14.13、9.39、3.50 kg/hm2,基于磷肥用量1 500 kg/hm2·a下,磷肥镉最高容许含量分别为9.42、6.26、2.34 mg/kg。综合当前国内主要磷肥产品含镉现状显示,国产磷肥对稻田土壤基本不构成镉污染风险,但应加强对进口磷肥与复合肥含镉量的控制。
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南方双季稻田稻草还田的碳汇效应
《应用生态学报 》 2011 北大核心 CSCD
摘要：利用长期稻草还田定位试验和短期不同稻草还田模式试验,研究稻草还田对南方双季稻田土壤固碳、甲烷排放和综合碳汇的影响.结果表明:稻草还田能增加土壤有机碳,长期还田的耕层土壤碳汇年增长率为0.07tC.hm-2.a-1,土壤有机碳的表观转化率随着稻草还田量的增加而减少.稻草还田导致稻田甲烷排放量显著增加,其中,NPK添加稻草(NPK+RS)处理早、晚稻期间甲烷排放通量比仅施NPK分别增加了75.0%和251.5%(P<0.01).稻田甲烷排放随着稻草还田量的增加而增加,在水稻产量和耕作方式相近的条件下,稻草(茬)的甲烷表观转化率接近.综合土壤固碳和甲烷排放的稻田净碳汇,NPK+RS处理负碳汇效应显著,基本与其水稻生物固碳接近,比稻草不还田处理(NPK)增加158.3%;不同还田模式中,稻草覆盖免耕处理能显著减少甲烷排放,其净碳汇(负值)比高桩翻耕处理减少50.9%,有利于水稻高产稳产.
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施氮量和时期运筹对超级杂交稻植株氮含量与籽粒产量的影响研究
《土壤 》 2011 北大核心 CSCD
摘要：以当前长江中下游稻区具有代表性的高产超级稻品种Y两优1号为材料,采用不同施N量与施N时期分配的田间试验,研究施N对超级稻植株N含量与籽粒产量的影响,从而明确超级稻高产的穗肥N施用量和比例。结果表明:随着施N量的增加,超级稻茎叶和籽粒N含量均呈线性升高,而且施N量对生殖生长阶段茎叶N含量的影响更为显著;与总施N量相比,穗肥N对生殖生长阶段各时期茎叶N含量的影响斜率要高1.88、1.02、1.86和2.28倍,而对成熟期籽粒N含量的影响斜率要高3.59倍。分蘖盛期至抽穗期的茎叶N含量与籽粒产量呈显著线性相关,而成熟期茎叶和籽粒N均与籽粒产量表现为二次抛物线关系;通过模拟方程和不同施N比例处理的叶片外观特征均推算出超级杂交稻达到最高产量的穗肥N用量为59.0 kg/hm2,占总施肥量32.8%。对4个时期施N比例进一步分析表明,各处理籽粒产量与由方程计算的最高产量接近,10-50-25-15处理的籽粒产量要高1.7%,说明合理分配部分N作为粒肥更有利于提高超级杂交稻产量。超级杂交稻合理穗肥(和粒肥)N有利于优化成熟期茎叶和籽粒N含量,从而构建超级稻最大库容量,使其达到最高产量水平。
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稻草还田方式对双季稻田耕层土壤有机碳积累的影响
《生态环境学报 》 2010 北大核心 CSCD
摘要：选择南方典型双季稻田,研究不同的稻草还田方式对土壤不同层次有机碳的积累、表土碳密度、C/N比值及水稻产量的影响。结果表明,不同的稻草还田和耕作处理对水稻产量无显著影响;不同稻草还田处理的土壤有机碳和C/N均随土层加深而减小;3个稻草还田处理0~5 cm土层土壤有机碳质量分数显著高于不还田对照,其中,以高桩免耕处理最高,比无草翻耕处理提高13.8%(P<0.01);5~10 cm土层表现为高桩翻耕处理显著高于其他处理,增加幅度为1.39~1.66 g kg-1;10~15 cm为翻耕处理(包括稻草不还田和还田)显著高于各免耕处理;稻草翻耕处理(0~15 cm)的耕层有机碳密度显著高于其他处理。因此,南方双季稻田采取稻草翻耕还田方式有利于增加土壤有机碳汇。
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新型土壤改良剂对水稻吸收累积Cd、Pb的影响初探
《湖南农业科学 》 2010 CSCD
摘要：在盆栽条件下研究了一种新型土壤改良剂(商品名:农大夫-地保2号,又名土壤还原素)对两种污染土壤(潮泥田和红黄泥)水稻吸收累积Cd、Pb的影响。结果表明,施用土壤改良剂能显著提高潮泥田和红黄泥的土壤pH值,降低土壤有效态Cd、Pb及水稻糙米Cd、Pb含量。当土壤改良剂施用量达到8 g/kg时,两种土壤的pH值均显著高于对照(H-0)。当土壤改良剂施用量达到4 g/kg时,潮泥田土壤有效态Cd含量低于对照30.8%(P<0.05);当其施用量增至8 g/kg时,土壤有效态Pb含量比对照降低21.9%(P<0.05),同时水稻糙米Cd、Pb含量比对照降低18.4%(P<0.05)和20.3%(P<0.05)。当土壤改良剂施用量达到8 g/kg时,红黄泥土壤有效态Cd、Pb分别低于对照30.7%(P<0.05)和24.4%(P<0.05),而其水稻糙米Cd、Pb含量在土壤改良剂施用量为4 g/kg时降幅达22.8%(P<0.05)和24.2%(P<0.05)。综合分析认为,施土壤改良剂能显著降低污染土壤上水稻糙米的Cd、Pb累积,其效果与土壤改良剂用量、土壤pH值及土壤Cd、Pb含量有关,可能对酸性土壤更有效。
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湖南双季稻田不同氮磷施用量的径流损失
《中国农业气象 》 2010 CSCD
摘要：研究双季稻田不同施肥量处理的氮磷降雨径流损失规律,对于指导双季稻合理施肥、保护水环境具有重要的现实意义。本研究采用田间试验结合径流小区监测方法,对湖南双季稻田不同氮、磷施用量的径流损失进行了研究。结果表明,单次径流事件中径流水的氮、磷含量随施肥量的增加而增大;基肥和追肥后10d内发生的3次径流事件中径流水的氮磷含量较高,其中总氮含量最高达10.880mg.L-1,总磷含量最高为0.202mg.L-1;铵态氮和硝态氮是稻田总氮径流损失的主要形态,水稻生长前期以铵态氮为主,后期则以硝态氮为主;可溶性磷占总磷比例为11.0%~94.0%;整个双季稻期间不同施肥量处理的总氮流失量为3.710~7.290kg.hm-2,流失系数为1.870%~3.771%,总磷流失量为0.200~0.320kg.hm-2,流失系数为0.327%~0.966%;氮、磷流失量与其施用量存在极显著的线性正相关,相关系数分别为0.978和0.997。氮、磷流失系数随氮、磷施用量增加而下降。适当减少双季稻田氮磷施用量能有效控制稻田的氮磷径流损失量,减小对地表水质的威胁。
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