科研产出
硝化抑制剂对湖南紫潮泥田紫云英-稻秸还田后水稻产量及镉吸收的影响
《中国土壤与肥料 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：研究紫云英-水稻制度下，稻秸还田和硝化抑制剂对水稻生长和镉（Cd）吸收的影响，为湖南双季稻田基于绿肥的稻米安全生产措施提供理论支撑。池栽微区试验设4个处理：紫云英（GM）、紫云英+化肥（GF）、紫云英+稻秸+化肥（GRF）、紫云英+稻秸+化肥+硝化抑制剂（GRFD）。分析了不同措施下的水稻产量与养分积累、稻米Cd吸收、土壤肥力及土壤Cd有效性和形态。相比GRF处理，GRFD处理早稻籽粒和稻秸产量分别增加7.0%和12.2%。GRFD处理下，早稻籽粒氮、磷、钾养分累积量较GRF处理分别增加5.5%、10.1%、6.8%。GF、GRF、GRFD处理早稻籽粒Cd含量较GM处理分别降低64.8%、67.3%、66.8%。GRFD处理早稻可溶性有机碳和可溶性有机氮含量，相比GRF处理分别降低41.2%和8.0%。GRFD处理早稻和晚稻土壤有效态Cd含量，相比GRF处理分别降低70.9%和66.0%，相比GF处理分别降低80.2%和61.4%;GRFD处理晚稻土壤可氧化态Cd含量相比GRF处理增加了52.6%，表明紫云英-稻秸-硝化抑制剂联合利用通过将土壤Cd转变为难以被水稻吸收的形态而降低其有效性。随机森林与相关性表明，早、晚稻速效钾与有效磷在限制水稻吸收Cd中均起到了关键作用。在紫云英-稻秸联合还田条件下，配施硝化抑制剂可提高水稻产量、促进水稻养分吸收，同时通过增加土壤速效钾和有效磷含量，进而减少水稻对Cd的吸收。
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紫云英与化肥减施对土壤颗粒中黏粒矿物组成与转化的影响
《土壤 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了探讨紫云英与不同比例化肥减施下，土壤纳米颗粒中黏粒矿物的组成与转化，以湖南省南县长期紫云英还田(MV)与100%、80%、60%和40%(F100、F80、F60和F40)4个比例化肥配施的长期定位试验为对象，将土壤分为4个粒级(>2 000、2 000～450、450～100、100～25 nm)的颗粒，研究黏粒矿物在不同粒级颗粒中的分布特征和转化规律。结果表明，(1)土壤颗粒由>2 000 nm减小至100～25 nm,2 000～450和450～100 nm颗粒中伊利石的相对含量降低8%～11%,100～25 nm颗粒中1.4 nm过渡矿物和蛭石极少甚至消失，游离铁和非晶质氧化铁的含量增加，在100～25 nm颗粒中最高。(2)紫云英与化肥减施下，化肥配施量80%前后矿物的转化出现明显差异。化肥从100%降至80%，高岭石的相对含量增加，增幅为14.1%～51.2%，而伊利石的相对含量降低，降幅为3.6%～11.7%；继续降低化肥配施量，高岭石的相对含量却降低，降幅为13.7%～28.8%，而伊利石的相对含量增加，增幅为2.6%～18.5%。(3)紫云英还田下随着化肥配施量的降低，游离铁的含量无明显变化规律，而非晶质铁的含量在所有粒径中均先显著提高后降低，在MV+F80处理100～25 nm颗粒中达到最高为9.45 g/kg。综上，紫云英配施减量化肥与土壤颗粒中高岭石、伊利石和非晶质铁转化有明显关系，以化肥减施20%处理影响效果最显著。
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60Co-γ射线辐照对紫云英生长及利用的影响
《草业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探究60Co-γ射线对紫云英（Astragalus sinicus）种子的诱变效应，明确适合紫云英翻压利用及生长的辐照剂量，本研究以紫云英种子为试验材料，采用不同60Co-γ射线辐照剂量[0 （CK）、300、500、700 Gy]处理种子，观察比较紫云英的养分吸收特性、发芽率和田间生长状况。结果表明，辐射处理可提高紫云英盛花期的氮（N）含量，500 Gy处理盛花期N含量最高。在等N投入量下，与CK相比，500 Gy处理的翻压量可减少2 063 kg·hm-2，便于机械翻压操作。与CK相比，辐照处理的出苗数、株高等多项指标均呈降低趋势，高辐照剂量700 Gy处理的鲜草产量和种子产量均显著降低（P <0.05）,500 Gy处理的各项指标与CK最为接近，且相差较小。综上，用500 Gy的60Co-γ射线辐照紫云英种子，提高了单位质量的氮素含量，便于盛花期轻简翻压利用。
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淹水培养下紫云英对紫潮泥锌有效性及形态转化的影响
《中国土壤与肥料 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：采用90 d的紫云英室内培养试验，探究了石灰性水稻土紫潮泥锌（Zn）有效性及形态转化对不同紫云英添加量的响应。结果表明：添加紫云英促进了紫潮泥中难以被植物吸收利用的矿物残渣态锌（Min-Zn）和氧化锰结合态锌（OxMn-Zn）、潜在有效的碳酸盐结合态锌（Carb-Zn）向易被植物吸收利用的松结有机态锌（Wbo-Zn）和交换态锌（Ex-Zn）转化，从而提高紫潮泥Zn的生物有效性。在整个研究期间，紫潮泥Zn平均转化比率T1处理（添加1.50 t/hm2紫云英）最低（-116.40%）,T2处理（添加2.25 t/hm2紫云英）最高（-19.57%）。到试验结束，添加紫云英处理均提高了紫潮泥Zn转移因子，T2处理最高（1.56%）；降低了Zn分配指数，T2处理最低（96.9%）；表明紫潮泥土壤Zn向有效态组分发生了转化。不同紫云英添加量处理中，紫潮泥Zn有效性和形态转化之间存在差异，2.25 t/hm2紫云英添加量最有利于紫潮泥Zn有效性的提高。研究结果将为以种植紫云英绿肥为手段提高紫潮泥Zn的有效性提供科学依据。
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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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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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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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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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