科研产出
稻田施用磷肥的土壤镉污染风险初步评价
《作物研究 》 2014
摘要：选择含镉量较高的磷肥,通过不同用量对水稻吸收积累镉的影响及其平衡分析,以期合理评价磷肥含镉量对稻田土壤的镉污染风险,并获得区域土壤镉含量背景下施用磷肥含镉阈值。结果表明:等磷用量下施用高镉磷肥后水稻籽粒及秸秆镉含量比低镉磷肥显著升高,而水稻籽粒及秸秆中镉含量随高镉磷肥施用量的增加而逐渐降低;进一步分析稻田土壤镉平衡表明,在水稻秸秆不还田、半还田、全还田3种方式下,稻田土壤镉平衡时镉容许带入量分别为14.13、9.39、3.50 kg/hm2,基于磷肥用量1 500 kg/hm2·a下,磷肥镉最高容许含量分别为9.42、6.26、2.34 mg/kg。综合当前国内主要磷肥产品含镉现状显示,国产磷肥对稻田土壤基本不构成镉污染风险,但应加强对进口磷肥与复合肥含镉量的控制。
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基于多元混合线性模型的稻田地力评估
《农业现代化研究 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：土壤地力对水稻产量具有较大贡献,关键地力因子筛选和地力模型评估对指导农业管理实践有重要意义。分别选取湖南道县和澧县典型高中低产稻田50 cm深土壤剖面,间隔5 cm分层取样对其理化性质进行分析。依据皮尔森相关系数挑选出影响稻田地力的关键因素,利用多元线性回归和混合线性回归分别对稻田地力建模评估并比较。研究表明,决定稻田地力的土壤基本理化性质重要性排序为:阳离子交换量=钙离子>钾离子>速效钾>pH值>粘粒含量,都呈显著正相关性。模型比较中,按0-20 cm,20-30 cm,30-50 cm深度采样建立的多元混合线性模型对稻田地力预测效果最好,选用的固定效应包括:速效钾,速效磷,总磷,钙离子、钾离子,阳离子交换量,pH值,粘粒和砂粒含量,随机效应为饱和导水率,有机碳,钠离子和容重,所得模型能解释稻田地力总变异的85%,而不分层的多元线性回归模型则只可解释73%。
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长期不同施肥对早稻田间杂草生物多样性的影响
《湖南农业科学 》 2014
摘要：采用群落生态学方法,在长沙市望城区一持续30 a的长期定位试验基地调查9种施肥方式对早稻田间杂草生物多样性的影响。结果表明:早稻田共发现杂草10种。不同施肥处理小区中杂草种类以施N、P、K肥和稻草处理最少,只施N、K化肥处理最高(8种);以稗(Echinochloa crusgalli)、鸭舌草(Monochoria vaginalis)、矮慈姑(Sagittaria pygmaea)和双穗雀稗(Paspalum distichum)4种杂草发生密度较大,它们分别在不同施肥处理中占据优势。N、P、K肥平衡施用和有机无机肥配施处理,促进了早稻的生长,水稻植株繁茂,光照透过率低,早稻良好的长势限制了稻田杂草对土壤水、肥及光照的利用,进而抑制杂草的生长,显著降低田间杂草的总密度,使其发生危害程度得到有效抑制。
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稻田土壤还原性物质特征及与甲烷排放的关联性分析
《农业现代化研究 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：以南方稻田土壤的定位试验为研究对象,选取其中的五种不同施肥(无肥、化肥、猪粪+化肥、鸡粪+化肥、稻草+化肥)处理,监测了水稻生长期间土壤活性还原性物质、活性有机还原性物质、亚铁(Fe2+)含量、土壤Eh值和甲烷(CH4)排放的动态变化,分析还原性物质与CH4排放的关系。结果表明,水稻生长前期稻田CH4排放通量、土壤活性还原性物质、活性有机还原性物质和Fe2+含量均较高,并随水稻生长呈逐渐下降的趋势;而土壤Eh在水稻整个生育期介于-238至118 mv之间,且为水稻生长前期低,后期高。施用有机肥后的土壤活性还原性物质和Fe2+含量比化肥处理平均分别增加了13%和11%,而土壤Eh值则低于无肥和化肥处理。相关分析表明,CH4排放通量与土壤中活性还原性物质、Fe2+均呈极显著正相关关系,而与土壤Eh呈极显著负相关关系。通过逐步回归分析进一步表明,土壤中Fe2+含量显著影响稻田CH4排放,控制稻田土壤中Fe2+含量有利于稻田CH4的减排。
关键词： 稻田 甲烷 土壤活性还原性物质 亚铁(Fe2+) 土壤Eh值
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有机肥施用对稻田甲烷排放的影响及模拟研究
《农业环境科学学报 》 2013 北大核心 CSCD
摘要：通过2年的田间定位试验,监测了湖南稻田施用不同有机肥(稻草、鸡粪和猪粪)处理对CH4排放的影响,并利用Logistic模型模拟了CH4累积排放动态。结果表明:施用有机肥显著增加CH4排放量,其中稻草处理CH4排放量最高,2年稻季平均排放总量为796.96 kg·hm-2,比鸡粪处理(405.56 kg·hm-2)增加96.51%(P<0.05),两者比猪粪处理分别增加214.1%(P<0.05)和59.8%(P<0.05),比单施化肥处理分别增加249.8%(P<0.05)和78.0%(P<0.05),而猪粪、化肥和不施肥处理的CH4累积排放量间均没有显著差异;利用Logistic模型能够很好地模拟稻田CH4累积排放量随时间的变化动态,其参数L能极显著拟合累积排放量且与有机肥中有机碳组分1线性相关,参数a表示水稻拔节孕穗期之前的CH4排放量增减率,与土壤中有机碳组分1含量密切相关。从土壤固碳和减排CH4方面考虑,在生产上可尽量减少有机肥中有机碳组分1向稻田输入。
关键词： 稻田 CH4排放 有机肥 有机碳组分 Logistic模型
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轮耕对双季稻田土壤全氮、有效磷、速效钾质量分数及水稻产量的影响
《生态环境学报 》 2011 北大核心 CSCD
摘要：针对南方稻田连续免耕存在的主要问题,选择双季稻区连续7年免耕稻田,设置免耕-免耕(NT-NT)、翻耕-翻耕(CT-CT)、翻耕-免耕(CT-NT)、旋耕-旋耕(RT-RT)和旋耕-免耕(RT-NT)5个耕作处理,以连续免耕(NT-NT)作为对照,研究了不同轮耕技术对双季稻田土壤全氮、有效磷、速效钾质量分数和水稻产量的影响。结果表明:长期连续免耕稻田土壤全氮、有效磷均呈现表层(0～5 cm)富集的现象;CT-CT、RT-RT处理较对照趋向于提高5～20 cm土壤全氮、有效磷质量分数。与CT-CT、RT-RT相比,CT-NT和RT-NT均有利于提高表层0～5 cm土壤全氮、速效钾质量分数,降低5～20 cm土壤全氮、有效磷质量分数。各处理早稻的有效穗均显著高于对照,分别比对照增加10.4×104、16.82×104、32.04×104和28.34×104 hm-2;产量分别比对照提高17.85%、21.58%、3.0%和19.38%。各处理晚稻的有效穗均显著高于对照,分别比对照增加43.46×104、9.12×104、17.13×104和27.34×104 hm-2;产量分别比对照增加9.98%、8.25%、4.69%和7.68%。CT-NT处理有利于增加早稻和晚稻的产量。
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不同施肥处理下双季稻田CH_4和N_2O排放的全年观测研究
《大气科学 》 2011 北大核心 CSCD
摘要：选取湖南典型红壤双季稻田为研究对象,采用静态箱—气相色谱法对不施肥对照(CK)、常规施化肥(NPK)、新鲜稻草与化肥配施(RS+NPK1)、菌渣与化肥配施(MR+NPK1)、新鲜牛粪与化肥配施(CD+NPK2)和沼渣与化肥配施(BD+NPK2)等6个处理的CH4和N2O排放通量进行为期一年的观测(早稻、晚稻和休闲期),研究排放特征与驱动因素。结果表明,不同处理的CH4排放均表现出"早稻生长期少,晚稻生长期多,休闲期弱"的特点,而N2O排放主要发生在水稻生长期内(78%以上),休闲期内排放较少。NPK的CH4排放比CK增加了35%,差异不显著(P>0.05,P是拒绝原假设的犯错概率)。有机无机配施处理中,RS+NPK1和CD+NPK2的CH4全年累计排放量分别是MR+NPK1和BD+NPK2的2.44和2.45倍(P<0.05),但后者的N2O全年累计排放量分别比前者提高了59%和102%(P>0.05)。与单施化肥相比,有机无机配施使稻田氮肥N2O-N直接排放系数降低45%～80%。相关环境因素分析表明,水、热变化是驱动稻田CH4排放季节变化的主要因素。本研究未发现水分变化与N2O排放通量之间存在直接联系,而且CH4和N2O在排放时间上不存在消长关系。CH4和N2O的整体温室效应表明,CH4是当地双季稻田的主要温室气体。采用腐熟后的菌渣和沼渣代替新鲜的稻草和牛粪还田可以使稻田CH4排放量降低约60%,CH4和N2O的整体温室效应降低约50%,而稻谷产量保持不变。
不同种类有机肥施用对一季稻田CH_4排放的影响
《农业环境科学学报 》 2011 北大核心 CSCD
摘要：选取不同施肥处理的一季中稻田为研究对象,采用静态箱-气相色谱法对一季稻CH4排放通量进行手动观测。结果表明,与不施肥相比,各施肥处理CH4平均排放通量均有不同程度增加。其中稻草还田+化肥处理(稻草处理)CH4平均排放通量为31.04mg·m-2·h-1,比化肥处理和猪粪+化肥处理(猪粪处理)分别增加326.4%(P<0.05)和211.7%(P<0.05),鸡粪+化肥处理(鸡粪处理)比化肥和猪粪处理分别增加140.4%(P<0.05)和75.7%(P<0.05)。说明稻草还田和鸡粪处理显著增加稻田CH4排放通量,而猪粪处理与化肥无显著差异。同时对有关的环境因子进行分析表明,不同处理的土壤表层5cm温度、Eh与CH4排放通量存在显著相关关系;土壤pH值和水层厚度与稻田CH4季节排放通量相关性不明显。猪粪处理单位产量全球增温潜势(GWP)为0.83kg·kg-1,是较好的推荐施肥处理,对环境与产量之间效益的协调具有较好的作用。
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双季稻区冬季覆盖作物残茬还田对稻田甲烷和氧化亚氮排放的影响
《作物学报 》 2011 北大核心 CSCD
摘要：研究冬季不同覆盖作物还田后稻田的甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)排放特征,对合理利用冬闲稻田,发展冬季覆盖作物,以及科学评价不同种植模式具有重要意义。本研究采用静态箱-气相色谱法,对冬季不同覆盖作物处理(免耕直播黑麦草-双季稻、免耕直播紫云英-双季稻、翻耕移栽油菜-双季稻、翻耕稻草覆盖马铃薯-双季稻和冬闲-双季稻)的稻田进行监测,以分析不同覆盖作物残茬还田对稻田CH4和N2O排放的影响。结果表明,冬季覆盖作物还田后,各处理早、晚稻田CH4排放量均明显高于冬闲-双季稻(对照)。早稻田CH4排放量最高的为翻耕稻草覆盖马铃薯-双季稻和免耕直播黑麦草-双季稻,分别达20.713gm-2和16.068gm-2;晚稻田CH4排放量最高的为翻耕稻草覆盖马铃薯-双季稻和翻耕移栽油菜-双季稻,分别为60.421gm-2和48.666gm-2。各处理早、晚稻田N2O总排放量均显著高于冬闲-双季稻,免耕直播黑麦草-双季稻、免耕直播紫云英-双季稻、翻耕移栽油菜-双季稻和翻耕稻草覆盖马铃薯-双季稻处理的早稻田N2O总排放量分别比对照增加265.00%、320.00%、275.00%和65.00%,晚稻田分别比对照增加157.89%、113.16%、134.21%和42.11%。稻田CH4和N2O综合温室效应总和表现为翻耕稻草覆盖马铃薯-双季稻>翻耕移栽油菜-双季稻>免耕直播黑麦草-双季稻>免耕直播紫云英-双季稻>冬闲-双季稻,冬季覆盖作物还田明显提高稻田CH4和N2O排放。
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