科研产出
长期施肥对双季稻田根际土壤氮循环酶活性及产量的影响
《华北农学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：土壤氮循环酶活性可作为表征土壤肥力水平和氮素转化的重要指标。为明确长期施肥对南方双季稻区稻田根际土壤氮循环酶活性的影响，依托长期(37 a)定位施肥试验田，系统分析了4种施肥处理(不施肥(CK)、单施化肥(MF)、秸秆还田+化肥(RF)和30%有机肥+70%化肥(OM))根际土壤氮循环相关酶活性以及其与土壤化学性质的相关性。结果表明：OM和RF处理较MF和CK处理显著增加了根际土壤全氮、有机碳、铵态氮、硝态氮和微生物量氮含量，提高了水稻产量。OM和RF处理根际土壤脲酶和亚硝酸还原酶活性均显著高于MF和CK处理；RF处理根际土壤羟胺还原酶活性最大，分别比CK、MF和OM处理增加了21.7%,13.0%,8.7%;OM处理根际土壤蛋白酶、固氮酶、硝酸还原酶和氧化亚氮还原酶活性最大，较MF处理分别显著增加了20.0%,26.1%,426.1%,26.7%;CK处理稻田根际土壤一氧化氮还原酶活性显著高于MF、RF和OM处理。相关性分析结果表明，根际土壤硝酸还原酶、固氮酶、氧化亚氮还原酶、脲酶、蛋白酶活性与土壤全氮、有机碳、铵态氮、硝态氮、微生物量氮含量以及水稻产量之间均呈极显著正相关，而根际土壤一氧化氮还原酶与土壤全氮、有机碳、铵态氮、硝态氮、微生物量氮含量和水稻产量之间均呈显著或极显著负相关，表明土壤化学特性、产量与根际土壤氮循环酶活性密切相关。冗余分析(RDA)表明，第一排序轴能解释根际土壤酶活性的93.34%,土壤硝态氮、全氮和有机碳含量是驱动根际土壤氮循环酶活性变化的关键因素。因此，长期采用有机物料(有机肥和秸秆)替代部分化肥通过改善土壤化学和生物学特性，促进土壤氮循环酶活性，达到培肥稻田土壤的效果。
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"双季同种"水稻新品种松雅7号的选育与思考
《中国稻米 》 2024
摘要：双季同种”是笔者根据湖南早晚稻生产和消费需求提出的育种设想，即在湖南同一个稻区，同一个品种通过早稻、晚稻“双审定”，且两季总生育期不超过220.0 d、两季总产量超过1 000.0 kg/667 m2，早季米质达部标优质3级及以上，晚季米质达部标优质2级及以上。据此育成的水稻新品种松雅7号具有株型紧凑、茎秆粗壮、耐密植、芽期耐低温低氧能力较强等特点，在湖南省作早、晚双季稻种植生育期适宜、米质较好、丰产稳产，适宜机插、直播等轻简栽培。2023年通过湖南省早稻审定，2024年通过湖南省晚稻审定。本文介绍了松雅7号的选育经过和特征特性，及“双季同种”的概念、品种选育思路和具体要求，讨论了“双季同种”生产模式的实际意义。
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长期不同施肥模式对大麦–双季稻田根际土壤有机氮组分的影响
《土壤 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：根际土壤有机氮组分在土壤养分和作物氮素营养中具有重要作用。本研究依托长期（37年）定位施肥试验田，设置4个施肥处理：不施肥对照（CK）、单独施用化肥（CF）、秸秆还田+化肥（RF）和30%有机肥+70%化肥（OM），于晚稻成熟期测定大麦–双季稻田根际土壤基础理化性质、微生物生物量氮和有机氮组分（氨基酸态氮、氨基糖态氮、酸解氨态氮、酸解未知态氮、非酸解性氮）含量。研究表明：相对CK处理，RF和OM处理显著增加了稻田根际土壤有机碳、全氮、铵态氮和硝态氮的含量。RF和OM处理土壤微生物生物量氮含量分别比CK处理增加了19.8%和30.7%。酸解性氮作为根际土壤全氮的主体部分，占全氮的59.61%～72.06%；各处理根际土壤酸解性氮含量大小顺序表现为OM＞RF＞CF＞CK。各施肥处理中，酸解有机氮中的氨基糖态氮、氨基酸态氮和酸解未知态氮含量均以OM处理最大，分别比CK处理增加139.3%、47.9%和110.0%；酸解氨态氮以RF处理最大，比CK处理增加69.9%。土壤有机碳、全氮、铵态氮、硝态氮与土壤氨基酸态氮、氨基糖态氮、酸解未知态氮以及微生物生物量氮均呈极显著（P＜0.01）正相关。因此，秸秆、有机肥配施化肥均能有效提高大麦–双季稻田根际土壤的供氮能力，是改善稻田土壤肥力的有效手段。
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连续三年施用改良剂对镉污染稻田的修复效果研究
《土壤通报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】本研究目的为探讨连续三年施用石灰、生物炭和硅肥对中度镉污染稻田的修复效果。【方法】以湖南省典型双季稻区土壤-水稻系统为研究对象，采用随机区组设计，共设对照（T1）、施用石灰（T2）、施用生物炭（T3）和施用硅肥（T4）4个处理，分析施用不同改良剂的稻田土壤理化性质和水稻镉含量特征，通过冗余分析与回归分析探究土壤因子对镉在土壤-水稻系统中迁移转运的影响。【结果】相较于T1处理，T2处理土壤pH显著增加至6.92±0.05，土壤有效镉降低至0.41±0.09 mg kg-1;T3、T4处理与T1处理相比，土壤pH、有效镉、活性有机质均无显著差异。T3处理早稻和晚稻糙米镉含量最高，分别为0.54±0.07和0.11±0.04 mg kg-1;T2处理最低，分别为0.16±0.00和0.03±0.01 mg kg-1。冗余分析结果表明：糙米中镉含量（RiCd）与土壤pH负相关，与有效镉含量（DPTA-Cd）正相关。糙米中镉含量与土壤有效镉含量的关系式为：RiCd (mg kg-1)=-0.0822+0.297 DPTA-Cd (mg kg-1)(Radj~2=0.503,P ＜0.05)。【结论】连续三年施用石灰对中度镉污染稻田有较好修复效果，其主要通过提升土壤pH，降低土壤有效镉含量，进而降低水稻糙米镉含量。
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控释肥对双季稻生产及肥料利用率的影响
《湖南农业科学 》 2024
摘要：通过大田试验探索了双季稻种植过程中,在等氮代替常规施肥以及在基肥和追肥分别给予减量的条件下,控释肥对比常规施肥对水稻产量、主要性状、氮肥表观利用率和投入产出的影响.结果表明:与常规施肥相比,施控释肥(等氮或减氮处理)处理的双季稻总产量和年收益均有显著提高,其中总产量增加 2.46%~8.11%,收益增加 2 070.8~3 074.4 元/hm2;等氮控释肥处理极显著提高了早稻氮肥表观利用率(提高19.57~24.14个百分点),但降低了晚稻氮肥表观利用率(降低6.56~13.64个百分点).
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气候变化背景下不同类型双季稻品种生态适应性分析
《杂交水稻 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：气候变化影响水稻的安全稳产，气候变化背景下不同双季稻品种生态适应性研究对于保障粮食安全具有重要意义。以不同类型双季早、晚稻品种为试验材料，在澧县、长沙、祁阳3个生态点进行2 a定点试验来分析双季稻品种生态适应性差异的原因。结果表明，年份、品种、气候条件均对双季稻产量造成影响，生育期较长的大穗型杂交稻五丰优317和Y两优911的产量分别比常规稻湘早籼45和湘晚籼17号提高了10.1%和37.9%，且Y两优911和五丰优317在不同生态区的丰产性、稳定性及综合评价最高。气象因子和双季稻产量的主成分分析结果表明，日降雨量、温度资源和日照资源是影响双季稻产量的主要因素。因此，为了适应湖南省气候变化特点，在保证安全生产的条件下，应综合考虑双季稻品种生育期搭配、地区降雨和温光资源等因素。
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有机肥氮替代比例对双季稻氮肥利用率及氨挥发特征的影响
《中国土壤与肥料 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为有效防控稻田氨（NH3）挥发损失并提高水稻氮（N）肥利用率，采用密闭室间歇通气法，设置有机肥N替代化肥N的0%（ON0）、10%（ON0.1）、20%（ON0.2）、30%（ON0.3）、50%（ON0.5）、80%（ON0.8）6个不同替代比例处理及对照处理（不施N,CK），通过田间小区试验研究双季稻田NH3挥发速率的季节性变化规律及损失特征和N肥利用率的影响。结果表明：水稻N肥吸收利用率、农学利用率、偏生产力和N收获指数随有机肥N替代比例的增加表现出先升高后降低的趋势，且以ON0.2和ON0.3处理最高，其中早稻N肥利用率显著高于ON0处理。早、晚稻田NH3挥发峰值分别发生于施肥后2～5、1～3 d。双季稻生长季NH3挥发损失总量（率）以ON0处理最高，达N 76.18 kg·hm-2（22.38%）；而有机肥N替代处理NH3挥发损失总量（率）为N42.26～68.13 kg·hm-2（12.81%～20.65%），与有机肥N替代比例呈显著负相关关系。较ON0处理，有机肥N替代处理双季稻单位产量NH3挥发强度降低0.74～2.10 kg·t-1，早稻季有机肥N替代20%～80%处理、晚稻季替代30%～80%处理减排效果达到显著水平。相关分析表明，NH3挥发总量与田面水NH4+-N浓度平均值呈显著正相关，与NO3--N浓度平均值和pH无显著相关性。可见，有机肥N替代20%～30%能有效减少双季稻田NH3挥发，降低N素损失风险，促进养分吸收，提高水稻N肥利用率。
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基于遥感数据的湖南双季稻地理空间分异特征
《湖南农业科学 》 2023
摘要：基于中高空间分辨率双季稻种植面积遥感数据产品，运用地理空间分异分析方法，从像元尺度对湖南双季稻的地理空间分异特征进行分析。结果表明：湖南双季稻的地理空间分异特征明显，主要分布在武陵山脉以东、幕阜山以西的洞庭湖平原地区，雪峰山以东、罗霄山以西、南岭山脉以北的湘中丘陵盆地地区；纬度上，双季稻面积从南到北呈3个阶梯式上升态势，核心纬度为28.5°N～29.2°N；经度上，呈自西向东先增后减的分布态势，核心经度为112.4°E～113.0°E；海拔上，随海拔升高而不断下降，核心海拔为105 m以下的低海拔区；坡度在9°以下地区的耕地中双季稻的种植比例达到近三成；洞庭湖地区为双季稻种植的主要地区，其面积与耕地占比在湖南4大区域经济板块中均为最高。
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绿肥配施氮肥对双季稻产量和养分吸收的影响
《水土保持学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：基于2016年的田间定位试验,在冬闲(F)和冬种绿肥(G)2种模式下,探究不同施氮量(N0:不施氮;N50:减氮50%;N100:常规氮;N150:增施氮50%)对双季稻产量、养分吸收特征及氮素利用率的影响,以期为南方稻区绿肥利用和氮肥施用提供科学理论依据.结果表明,与冬闲模式相比,冬种绿肥模式提高4种不同氮水平下的早晚稻产量,其中早、晚稻稻谷产量平均增产8.0%,5.7%.2种模式下的早稻产量随施氮量增加均呈现出先增加后降低的趋势,而晚稻则呈现上升的趋势.冬种绿肥模式同样提高植株地上部氮(N)、磷(P)和钾(K)素积累量和氮肥偏生产力.随施氮量的增加,这2种模式的早晚稻养分收获指数和氮肥利用率大多呈下降趋势,高量氮肥处理(N150)降低早稻地上部K素的积累量.早晚稻稻谷产量与水稻N、P和K素积累量存在显著正相关,2种模式下的高氮处理(N150)K素吸收的降低与其早稻产量下降相关联.结合稻谷产量与施氮量拟合分析、养分吸收利用等多方面效应,综合考量,冬闲模式下,早稻季氮肥适宜施用范围为150.0~170.3 kg/hm2,冬种绿肥模式下,早稻季氮肥适宜施用范围为75.0~122.8 kg/hm2.因此,在我国南方双季稻区,冬种植绿肥还田,可提高水稻对N、P和K素的吸收量,早稻季可以实现氮肥减施,且不降低双季稻产量,对于实现水稻高效生产具有实际意义.
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连续施硅对双季稻镉硅累积效应的影响
《环境科学 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：为研究硅肥对土壤镉生物有效性以及双季稻对镉硅积累的影响,在稻田土壤镉较高[ω(总Cd)为1.03 mg·kg-1]污染条件下,开展双季稻连续基施硅肥180 kg·hm-2(以SiO2计)的田间定位试验.结果表明,双季稻田连续施用硅肥能够增加土壤有效硅含量,增幅为108.1%~275.0%,同时提高土壤1.15~1.33个pH单位,施用硅肥早、晚稻土壤DTPA-Cd含量降幅分别为12.3%和15.9%,差异达显著水平;施硅促进了土壤镉向稳定形态的转化,土壤可交换态EXC-Cd含量降幅为2.6%~5.1%,QW处理降低达显著水平;施硅肥处理,碳酸盐结合态CAR-Cd含量降低,降幅为8.6%~24.9%,显著增加了铁锰氧化态FMO-Cd含量,增加了 土壤有机结合态OR-Cd含量,增幅为2.3%~12.8%,残渣态RES-Cd含量增幅为2.3%~6.0%;连续施硅肥降低了水稻对镉的积累,早稻根、茎叶和稻米平均降幅分别为38.4%、49.7%和50.9%,晚稻根、茎叶和稻米平均降幅分别为30.6%、34.4%和39.2%;硅处理显著降低了水稻根吸收系数(AF土/根),降幅为25.5%~49.6%,同时降低了水稻根向茎叶的转运系数(T根/茎叶),降幅为13.5%~52.6%,差异显著,早、晚稻稻米镉富集系数(BAF)分别平均降低6.0%和8.0%,其中粉末状硅肥对降低水稻镉吸收效果最佳.综上表明硅肥能够降低水稻对镉的吸收积累,然而硅肥持续性降镉效应不明显.
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