科研产出
控释尿素减施对稻田CH_4和N_2O排放及经济效益的影响
《生态环境学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：通过控释尿素(CRU)替代普通尿素(CU),是实现农业生产化肥"减施增效"及其使用量零增长目标的有效途径之一。选取环洞庭湖典型双季稻(Oriza sativa L.)连作区,设置100%氮CU(农民习惯施肥方式,CU)、100%氮CRU(1.0CRU)、减氮10%CRU(0.9CRU)、减氮20%CRU(0.8CRU)和减氮30%CRU(0.7CRU)共5个处理,通过静态暗箱采气、气相色谱法检测,研究CRU减氮施用对双季稻田CH_4、N_2O排放及稻作经济效益的影响。结果表明:减氮10%—30%CRU处理早稻的CH_4、N_2O排放总量和全球增温潜势(GWP)比CU处理分别减排18.8%—28.7%、15.7%—28.6%、18.4%—28.7%,晚稻的分别减排27.1%—39.5、17.5%—25.0%、25.5%—37.1%;与CU处理相比,0.8CRU和0.7CRU处理显著减少双季稻田CH_4排放总量的23.1%、33.5%和N_2O排放总量的21.9%、26.9%,0.9CRU、0.8CRU和0.7CRU处理分别有效降低GWP的21.7%、22.9%、32.5%和温室气体排放强度的33.0%、29.5%、36.4%;1.0CRU、0.9CRU处理连续4年显著增产(3.75%—18.05%),年均增产幅度分别为12.03%和11.20%;CRU处理双季稻生长季平均增加经济收益2 124.1yuan·hm~(-2),且以0.9CRU处理最高。综合考虑控释尿素施用后的环境及经济效益,减氮20%CRU是一种适宜在环洞庭湖典型双季稻区推广的氮肥有效管理模式。
关键词： 温室气体排放 经济效益 控释尿素 减量施肥 双季稻田
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控释尿素减施对双季稻田土壤剖面养分分布特征的影响
《水土保持学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为探讨双季稻田控释尿素施用对养分在土壤剖面的垂直分布与迁移的影响,通过长期田间定位试验,研究比较普通尿素(U)和控释尿素(CRU)减施稻田剖面的养分累积和分布。结果表明:随着土层深度的增加,土壤全氮、NO_3~-—N、有机质、全磷、速效磷和全钾含量呈下降趋势,NH_4~+—N含量先下降后升高,速效钾含量呈上升趋势,土壤pH升高且趋于稳定。施肥会降低0—20cm土层pH和速效钾含量。与U处理相比,0—20cm土层CRU处理全氮含量提高7.72%~19.45%,且随着施N量的增加呈上升趋势;40—60cm土层CRU处理NH_4~+—N含量降低6.99%~19.23%。施用CRU可以有效降低土层NH_4~+—N向下淋溶,提高0—40cm土层全氮和NO_3~-—N含量,避免土壤N素流失。施用CRU对不同深度土层有机质、速效磷、全磷、速效钾、全钾和pH的影响不显著,但减量过大会导致有机质降低。CRU减量10%~20%处理显著提高双季稻成熟期N、P、K的吸收量。相关分析表明,不同用量控释尿素处理早、晚稻成熟期N、P、K吸收量与籽粒产量均呈显著正相关。总之,CRU处理有效地控制N素向下淋溶,减少因N肥施用带来的潜在面源污染,而CRU减施可更好地维持和提高土壤的养分水平和肥力,促进养分累积,实现生态与经济效益的双赢。
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控释尿素减施对双季稻田径流氮素变化、损失及产量的影响
《水土保持学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为了探究双季稻田典型自然降雨径流过程中氮(N)的输出特点,采用田间径流池法,通过长期田间定位试验,比较普通尿素(U)和控释尿素(CRU)减施稻田径流水中总氮(TN)、铵态氮(NH_4~+-N)和硝态氮(NO_3~--N)的动态变化及N素径流流失量和流失率。结果表明:稻田施肥初期出现N素径流峰值,是防控N素径流损失的关键时期。早、晚稻季生育期间施N处理径流水中以NH_4~+-N为主要形态,分别占TN径流损失量的64.5%~66.3%,61.0%~68.6%。早、晚稻季U处理径流水TN流失量(率)分别为5.6(2.2%),5.0(1.7%)kg/hm~2;CRU处理较U处理径流水TN流失量分别降低17.4%~34.1%,17.3%~37.7%;且随着N肥用量的减少,TN流失量(率)逐渐降低。受降雨强度的影响,早稻季N素径流损失较晚稻季高,且晚稻季CRU处理N素径流损失减排效果优于早稻季。早、晚稻季及连作周期CRU处理TN径流累计损失量和籽粒产量与施N量呈显著线性关系,随着N用量的增加而增加。总之,U处理显著提高径流水中N素浓度以及NH_4~+-N占TN的比例。CRU处理有效减缓N素释放速度,降低施肥初期N素径流损失量,实现增产;而CRU减施有利于进一步防控稻田N素流失风险,促进农业面源污染减排,且以减N 10%效果较好。
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双季稻产量和肥料效益对减量施肥下紫云英与稻草协同利用的响应
《湖南农业科学 》 2017
摘要：利用田间小区定位试验,研究了减施20%化肥下紫云英与稻草协同利用对洞庭湖地区紫潮泥双季稻的产量、产量构成因素、经济效益以及肥料利用效率的影响。结果表明:连续6年紫云英与稻草协同利用均可提高水稻产量,晚稻留高茬冬种紫云英(80%F+HRMv)处理的增产效果最佳,6年平均产量较单施全量化肥(100%F)增产11.2%;株高、每穗实粒数、有效穗数、千粒重的增加是水稻增产的主要原因;经济效益上,紫云英与稻草协同利用虽增加了农业支出,但提高了经济产值,收益高于100%F,其中80%F+HRMv纯收益最高,增收17.2%;紫云英与稻草协同利用还可有效提高肥料利用效率,其中80%F+HRMv效果最优,早、晚稻表观利用率分别提高106.1%、24.9%,农学利用率分别提高89.4%、38.3%。综合产量和肥料效率来看,晚稻留高茬还田冬种紫云英,不仅可以提高水稻产量,增加水稻经济收益,还可以减少化肥用量,提高肥料利用效率。
关键词： 减量施肥 紫云英 稻草 水稻产量 经济效益 肥料利用效率
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减量施肥下紫云英与稻草协同利用对双季稻产量和经济效益的影响
《湖南农业大学学报(自然科学版) 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：开展连续5年大田定位试验,研究减量施肥下不同紫云英与稻草利用处理对洞庭湖地区紫潮泥双季稻的产量、产量构成因素及经济效益的影响。结果表明,与单施化肥(F100)相比,不同紫云英、稻草利用处理均能促进水稻增产、稳产,其中紫云英与稻草协同利用的增产效果优于紫云英或稻草单独利用,协同利用处理中又以晚稻高茬稻草还田冬种紫云英(F80+HR+A)处理的效果更好。F80+HR+A处理的早、晚稻,5年平均产量较F100分别增产20.2%、11.9%,稻谷纯收益增加13.7%,边际成本报酬率为3.4元/元。早稻株高、每穗实粒数、千粒质量和晚稻株高、有效穗数、每穗实粒数的增加是水稻增产的主要原因。综上所述,晚稻留高茬还田冬种紫云英,不仅可以提高水稻产量,还可以获得较佳经济收益,减少化肥用量。
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肥料减施条件下水稻土壤有机碳组分对紫云英-稻草协同利用的响应
《水土保持学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：研究紫云英与稻草不同利用模式在化肥减量条件下稻田表层土壤有机碳及其活性组分的差异,为合理利用有机物料调控土壤肥力提供参考。采用湖南省南县连续5年(2011—2015年)大田定位试验的方法,研究了减量施肥下洞庭湖地区紫潮泥双季稻田0-20cm表层土壤总有机碳(TOC)、微生物量碳(MBC)、可溶性有机碳(DOC)、易氧化有机碳(EOC)和轻组有机碳(LFOC)对紫云英与稻草不同利用模式的响应。结果表明:与不施肥(CK)相比,单施化肥(F100)TOC、MBC、DOC、EOC和LFOC的含量均有显著上升,增幅分别为12.2%,19.5%,18.6%,11.3%和100.9%。化肥减量20%条件下紫云英与稻草利用模式更有助于有机碳组分的积累,其中晚稻留高桩还田冬种紫云英(F80+HR+A)处理效果最为突出,与CK相比,增幅分别为18.3%,47.2%,24.1%,20.0%和204.0%。减量施肥下紫云英单独利用相比稻草单独还田更益于MBC、DOC与EOC的积累,增幅分别为9.8%,4.0%和0.6%,土壤LFOC则相反,下降了34.8%。敏感指数分析表明土壤有机碳及其活性组分中LFOC对土壤质量变化最为敏感,其次是MBC,二者可作为衡量土壤质量状况的良好指标。F80+HR+A各有机碳组分敏感性均显著高于F100处理。相关性分析表明水稻产量、土壤有机碳及其组分之间均呈极显著相关(p<0.01)。综上所述,化肥减量条件下不同紫云英与稻草利用模式对紫潮泥稻田土壤有机碳及其活性组分含量的影响存在明显差异,稻草还田能够显著提高土壤总有机碳和轻组有机碳的含量,紫云英的利用则有利于土壤微生物量碳、可溶性有机碳和易氧化有机碳的积累,而紫云英与稻草协同利用模式,尤其是晚稻留高桩还田冬种紫云英更有助于土壤有机碳及其活性组分的积累。
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