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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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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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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多年冬种紫云英对两种典型双季稻田土壤肥力及硝化特征的影响
《草业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：以湖南紫潮泥和江西黄泥田两种典型稻田下的绿肥定位试验为依托,分析了晚稻收获后两种土壤的养分性状、硝化强度、硝化势及氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)的amoA基因丰度,探讨多年冬种紫云英对两类稻田土壤肥力、硝化作用及氨氧化微生物的影响。两地试验处理一致,包括:1)不施肥不种紫云英(CK);2)冬种紫云英不施化肥(GM);3)不种紫云英单施化肥(CF);4)冬种紫云英配施化肥(GM+CF)。结果表明,冬种紫云英可以改善两种典型稻田土壤pH,即提高江西酸性土壤pH、降低湖南碱性土壤pH;提高土壤全氮、有机质、无机氮和有效磷含量。两种典型水稻土的硝化能力不同,江西黄泥田的硝化强度及硝化势均明显低于湖南紫潮泥。在湖南紫潮泥中,各处理硝化强度在0.269~0.325μg/(g·h)之间,处理间差异不显著;硝化势在培养第5周达到10.25%,紫云英配施化肥在一定程度上抑制了紫潮泥的硝化作用。江西黄泥田中,各处理硝化强度在0.010~0.021μg/(g·h)之间,硝化势从培养第3周开始上升,在培养第5周达到5.41%;单独种植翻压紫云英相对于不施肥对照提高了土壤硝化强度及硝化势,与施用化肥处理效果相当,绿肥配施化肥对硝化作用的促进最强。AOA在紫潮泥和黄泥田中均占优势地位,紫潮泥中AOA-amoA基因丰度显著高于黄泥田,冬种紫云英对紫潮泥中AOA-amoA和AOB-amoA基因丰度均无明显影响,而显著提高了黄泥田中AOA-amoA和AOB-amoA基因丰度,与冬种紫云英对硝化强度和硝化势的影响一致。
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