科研产出
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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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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种植型微生物菌剂对双季稻植株产量、土壤养分及重金属Cd的影响
《中国农学通报 》 2017
摘要：为了探明种植型微生物菌剂的稻田生物修复与培肥效应。本研究以"晨奥润泽"种植型微生物菌剂为代表材料,设置0 kg/hm2(CK)、30 kg/hm2、60 kg/hm2、90 kg/hm2、120 kg/hm25个处理,研究种植型微生物菌剂对双季稻耕层土壤养分、重金属Cd及产量的影响。水稻产量伴随"晨奥润泽"用量的增加而增加,有效穗及每穗粒数是其高产的主要因子;"晨奥润泽"能够有效提高土壤的速效养分含量,增强了土壤供肥能力;提高根系中的含氮量、含钾量,促进茎叶中的氮素、钾素往籽粒中进行运转,并显著提高了茎秆中的钾含量,增强水稻抗倒能力;"晨奥润泽"主要通过降低土壤有效Cd来降低水稻对Cd的积累,且表现出伴随"晨奥润泽"施用量的增加而降低的趋势,有利于保障双季稻的安全生产。从节本增效角度出发,"晨奥润泽"的最佳用量在90 kg/hm2左右,早、晚稻较对照分别增产12.9%、12.6%,且具有较好的培肥及生物修复效应。
关键词： 种植型微生物菌剂 双季稻 土壤养分 重金属Cd 产量
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紫云英与化肥配施对双季稻产量及氮钾平衡的影响
《湖南农业大学学报(自然科学版) 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：采用7年定位大田试验,研究紫云英与化肥配施对双季稻种植制度下水稻产量,产量构成因素,植株氮、钾吸收量及种植体系中氮、钾平衡的影响。结果表明:紫云英与化肥合理配施可提高早、晚稻产量,80%化肥与20%紫云英配施(20%GM)处理的增产效果最佳,早、晚稻两季总产较施100%化肥(100%CF)处理增产8.3%,其次为60%化肥配施40%紫云英(40%GM)处理,增产6.0%;有效穗和每穗实粒数增加是水稻增产的主要原因。紫云英与化肥合理配施可促进早、晚稻对氮素和钾素的吸收,20%GM和40%GM早、晚稻稻谷和稻草的氮素、钾素积累量均较100%CF的高。100%CF、20%GM和40%GM的氮素表观平衡为盈余。所有处理的钾素表观平衡均呈亏缺状态,其中40%GM的钾素亏缺量最大,其次为20%GM。综合考虑作物产量效应、养分吸收利用及土壤肥力维持,在该区域双季稻种植体系中,紫云英所积累的氮、钾素量可替代20%~40%的化学氮、钾素量。
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不同施氮量下紫云英与稻草协同利用对双季稻的产量效应
《湖南农业科学 》 2017
摘要：通过连续2 a田间试验,研究不同施氮量条件下,晚稻低茬收割冬种紫云英与稻草协同利用(SM1)和晚稻高茬收割冬种紫云英与稻草协同利用(SM2)2种模式对双季水稻产量及水稻生长性状的影响。结果表明:紫云英与稻草协同利用有利于提高双季水稻产量;不施肥条件下,2016年和2017年紫云英与稻草协同利用较不利用紫云英、稻草不还田早稻平均增产24.6%,晚稻平均增产26.4%;晚稻高茬收割冬种紫云英与稻草协同利用模式(SM2)较晚稻低茬收割冬种紫云英与稻草协同利用模式(SM1)更有利于早、晚稻稻谷产量的提高;在施氮50%、常规施氮和施氮150%条件下,2 a早稻稻谷产量SM2模式较SM1模式分别增产11.1%、7.2%和5.7%,晚稻分别增产6.2%、10.6%和3.5%;SM2模式增产因素主要是促进了水稻株高、穗长、有效穗数和每穗实粒数的提高。在50%、100%和150%施氮量下,SM2模式的双季稻周年生产净收益较SM1分别提高11.3%、13.2%和6.4%。
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紫云英与尿素或控释尿素配施对双季稻产量及氮钾利用率的影响
《植物营养与肥料学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】了解化肥氮钾用量减少条件下不同比例紫云英与普通化肥尿素或控释尿素配施对双季稻产量及氮钾利用效率的影响,旨在为南方双季稻种植区制定科学减肥增效策略提供依据。【方法】通过连续6年定位田间小区试验,除对照不施肥外,试验的其他5个处理早稻施肥量均为N 150 kg/hm~2、P_2O_5 75 kg/hm~2、K_2O 120 kg/hm~2,氮素以尿素、控释尿素、紫云英按处理比例配合和施用。分析了双季稻产量,植株氮、钾养分吸收积累、利用效率及土壤氮、钾养分含量。【结果】与(CF100)处理相比,早稻翻压紫云英鲜草17145 kg/hm~2时,早、晚稻均减施氮40%、减施钾21%条件下,氮肥采用尿素处理(CF60+A40)或控释尿素处理(CRU60+A40)以及早稻翻压紫云英鲜草25715 kg/hm~2,早、晚稻均减施60%氮、32%钾条件下,氮肥采用控释尿素处理(CRU40+A60)有利于早晚稻及全年产量的提高,其中以CRU60+A40处理增产效果最佳。CF60+A40和CRU60+A40处理早晚稻的稻谷、稻草和植株氮素及钾素积累量均较CF100提高,其中CRU60+A40处理提高效果最明显。紫云英与尿素或控释尿素配施提高了早晚稻氮、钾养分利用效率,CF60+A40、CF40+A60、CRU60+A40和CRU40+A60处理的氮肥和钾肥回收利用率、氮肥和钾肥农学效率以及氮肥和钾肥偏生产力均高于CF100处理。在紫云英替代和肥料等量施用条件下,施用控释尿素处理比施用尿素处理有利于提高养分利用效率。6年12季水稻种植后,紫云英与尿素或控释尿素配施处理的土壤全氮、碱解氮和速效钾含量均较CF100处理有所提高。【结论】综合考虑作物产量效应、养分高效利用及土壤肥力维持,在该区域双季稻种植体系中早稻可用紫云英替代40%氮肥、20%钾肥,晚稻减施40%氮肥、20%钾肥,氮肥品种采用控释尿素或尿素均可,采用控释尿素有进一步提高早稻紫云英的替代比例和晚稻氮钾肥减施比例潜力。
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生石灰施用增加了酸性双季稻田氮素氨挥发损失
《湖南农业科学 》 2017
摘要：选择南方典型酸性双季稻田,采用通气法研究了不同生石灰用量对稻田氨挥发通量、田面水NH_4~+-N浓度和pH值的影响。结果表明:撒施生石灰显著影响稻田田面水NH_4~+-N浓度和pH值,生石灰用量与田面水NH_4~+-N浓度和田面水pH值之间均存在极显著正相关关系;撒施生石灰,显著增加稻田氮素氨挥发损失,早、晚稻季氨挥发损失量较不施生石灰处理分别增加2.20~22.91和3.08~52.44 kg/hm~2,增幅分别达19.28%~200.79%和6.96%~118.48%;当早、晚稻季分别施纯氮150和180 kg/hm~2时,撒施生石灰450~3 750 kg/hm~2,氨挥发损失量分别达13.61~34.32和47.34~96.70 kg/hm2,氮素损失率分别达7.44%~18.78%和21.66%~44.24%;当早、晚稻季生石灰用量分别超过900和1 800 kg/hm2时,稻田氨挥发显著增加。
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应急性镉低积累水稻品种筛选与验证
《湖南农业科学 》 2017
摘要：为了提高重金属污染耕地的利用效率,振兴湘米品牌,2014~2016年面向社会广泛征集双季稻品种285个(早稻品种98个,晚稻品种187个),在湖南省重金属污染严重的长株潭区域,及省内其他典型镉污染区,进行了镉低积累水稻品种筛选及验证试验。共筛选出应急性镉低积累水稻品种25个,其中早稻品种12个,晚稻品种13个;大田验证试验表明,通过品种筛选(V)、水分管理(I)及酸度调整(P)等栽培技术,基本能够保证稻米镉含量(早稻:0.064~0.233 mg/kg,晚稻0.143~0.246 mg/kg)达到国家标准,保证粮食生产安全。
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长期施肥对双季稻田甲烷排放和关键功能微生物的影响
《生态学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：研究不同施肥措施对双季稻田甲烷(CH_4)排放特征的影响及其微生物学机理,对合理利用及评价不同施肥模式对水稻生长的影响具有重要意义。以长期施肥定位试验田为平台,采用静态箱-气相色谱法对施用化肥(MF:mineral fertilizer alone)、秸秆还田配施化肥(RF:rice residues plus mineral fertilizer)、30%有机肥配施70%化肥(LOM:30%organic matter plus 70%mineral fertilizer)、60%有机肥配施40%化肥(HOM:60%organic matter plus 40%mineral fertilizer)和无肥(CK:without fertilizer)条件下双季稻田CH_4排放及其微生物学机理进行了分析。结果表明,早稻和晚稻生长期,不同施肥处理稻田CH_4排放通量均显著高于CK,表现为HOM>LOM>RF>MF>CK。各处理间CH_4总排放量差异达显著水平,其大小顺序与排放通量趋势一致,以HOM处理为最高,比CK处理增加105.56%,其次是LOM和RF处理,分别比CK处理增加72.97%和54.17%。关键功能土壤微生物测定结果表明,早稻和晚稻各个主要生育时期,各处理稻田土壤产甲烷古菌的数量变化范围为(3.18—81.07)×10~3cfu/g,土壤甲烷氧化细菌的数量变化范围为(24.82—379.72)×10~3cfu/g。稻田土壤产甲烷古菌和甲烷氧化细菌数量大小顺序为HOM>LOM>RF>MF>CK,各施肥处理均显著高于CK;HOM、LOM、RF处理显著高于MF、CK处理。双季稻田CH_4排放与稻田土壤产甲烷古菌、甲烷氧化细菌数量变化关系密切。采用有机无机肥配施促进了双季稻田生态系统CH_4的排放和关键功能微生物的数量。
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有机无机肥配施对晚稻产量和杂草群落的影响
《核农学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：为探究不同施肥措施对晚稻产量和杂草群落的影响,以1982年布置的双季稻红壤稻田长期施肥定位试验为对象,于2011年采用田间调查法研究了在以无机肥(化肥NPK)与有机肥(M)氮磷钾养分等量条件下,长期施用有机肥、无机化肥和有机无机肥配施模式下晚稻生长发育、晚稻产量及稻田杂草群落变化。结果表明,施肥能促进晚稻生长发育,显著提高晚稻产量,配施效果优于单施,以有机无机均衡配施(NPKM)效果最佳,且其晚稻产量平均高出其他配施处理17.6%;在施用有机肥的基础上,要使红壤稻田晚稻增产,需优先考虑施用氮肥,其次依次是磷肥和钾肥。施肥处理中,单施化肥最能促进晚稻杂草生物量增加,且其杂草生物量平均高出其他施肥处理32.5%,其次是配施处理中的缺磷处理(NKM);单施有机肥最能提高晚稻杂草密度,有机无机均衡配施最能降低杂草密度,且其3个取样期杂草总密度平均低于其他施肥处理34.6%,尤其能遏制狗牙根等恶性杂草生长。氮磷钾养分较均衡的处理(M、NPK、NPKM)的晚稻杂草群落多样性、均匀度和优势度随着晚稻生长发育先升后降,其他处理(PKM、NKM、NPM)大致呈增加趋势,NPK的降幅最大,其成熟期杂草群落多样性、均匀度、优势度比始分蘖期分别降低了7.0%、17.8%、8.1%。晚稻产量与晚稻不同生育期杂草生物量均呈非显著负相关。本研究对红壤双季稻田通过施肥提高晚稻产量和调控晚稻季杂草生物量、群落密度、生物多样性具有重要意义。
