稻秸-紫云英联合还田对水稻光合特性及产量品质的影响

为评价稻秸-紫云英联合还田对水稻光合特性、产量及稻米品质的影响,采用田间随机试验,以不施氮肥为对照(CK),设置常规氮肥(N)、稻秸还田+常规氮肥(RN)、紫云英还田+常规氮肥(MN)、稻秸还田+紫云英还田+常规氮肥(MRN)、稻秸还田+紫云英还田+60%氮肥(MRN60%),共计6个处理。对不同处理下的叶绿素含量(SPAD值)、净光合速率(net photosynthetic rate,Pn)、气孔导度(stomatal conductance,Gs)、胞间CO_(2)浓度(intercellular CO_(2)concentration,Ci)、蒸腾速率(transpiration rate,Tr)和干物质积累量、产量及稻米品质进行比较。结果表明,与CK相比,N、RN、MN、MRN和MRN60%处理均可显著提高水稻剑叶的SPAD值、Pn、Gs、稻谷产量及稻米糙米率、整精米率和蛋白含量,并显著降低直链淀粉含量。与N处理相比,在光合特性方面,MRN处理剑叶的SPAD值、净光合速率、气孔导度分别显著提高2.36%、5.95%、7.80%;在干物质积累量方面,MRN处理分蘖期、孕穗期、乳熟期的干物质积累量分别显著提高14.77%、3.52%、4.95%;在产量及构成因素方面,MRN处理的有效穗数、穗粒数、稻谷产量分别显著提高7.38%、3.08%、15.96%;在稻米品质方面,MRN处理的整精米率显著提高4.63%,直链淀粉含量显著降低6.54%。与N处理相比,MN处理仅净光合速率显著提高4.75%;MRN60%处理仅直链淀粉含量显著降低7.00%。相关分析结果表明,剑叶SPAD值、Pn和Gs均与有效穗数、穗粒数、产量、糙米率、整精米率呈极显著正相关,与直链淀粉含量呈极显著负相关;SPAD值和Pn与蛋白含量呈极显著正相关;Gs与蛋白含量呈显著正相关。综上,在常规施氮下,稻秸-紫云英联合还田可显著提高水稻剑叶的SPAD值、Pn、Gs等光合指标及水稻产量和蒸煮品质;在60%氮肥施用下,稻秸-紫云英联合还田有利于稳定水稻剑叶光合特性,保持水稻增产和品质特征,可应用于优质水稻生产。

淹水培养下紫云英对紫潮泥锌有效性及形态转化的影响

采用90d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1.50t/hm^(2)紫云英)最低(-116.40%),T2处理(添加2.25t/hm^(2)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,2.25t/hm^(2)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。

聚乙二醇6000模拟干旱胁迫下药物浸种对2种绿肥种子萌发的影响

为寻找在干旱胁迫下促进硬皮豆和箭舌豌豆萌发的最佳浸种药物及浓度。以箭舌豌豆和硬皮豆种子为试验材料,浓度2%、5%和10%聚乙二醇6000(PEG-6000)模拟干旱处理,用壳聚糖、水杨酸、氯化钙和乙烯利对种子进行引发处理,蒸馏水浸种作对照,测量发芽率、发芽指数、根鲜重、根长、根体积和根表面积等指标。结果表明,PEG-6000浓度为2%时,硬皮豆和箭舌豌豆萌发效果较好;PEG-6000浓度为5%和10%时,硬皮豆和箭舌豌豆种子萌发受抑制。2%PEG-6000溶液培养下,箭舌豌豆用药物引发后,测量指标随药物浓度升高而降低,分别在壳聚糖、水杨酸、氯化钙和乙烯利浓度为50、50、500、700 mg/L时达到最高值;硬皮豆在水杨酸50、200 mg/L和氯化钙1000 mg/L处理无萌发现象;在壳聚糖和乙烯利处理下,呈现先降低后升高变化趋势。用隶属函数法对绿肥种子发芽过程的6个生理生化指标进行综合评价,发现药物引发可缓解轻微干旱胁迫对种子萌发的影响,药物浸种24 h时,促进硬皮豆和箭舌豌豆种子萌发最佳处理方法分别是1 400 mg/L的乙烯利溶液和浓度为50 mg/L的壳聚糖溶液。

绿肥内源驱动土壤健康的作用与机制

我国高度重视农田土壤退化等问题,但管控技术与路径的成效有限。综合农耕历史实践和当代大量研究成果,我们认为发展绿肥制度是破解我国农田土壤退化等问题的关键技术,并由此提出“绿肥内源驱动土壤健康”的观点。其主要内涵为:绿肥是植入生产制度,通过其自身的生命活动,活化、固定环境养分并予以归还,为农田输入有机物,全方位深层次调节土壤性状。可见绿肥与其他外源有机(类)肥料具有本质区别,即,绿肥具有内源驱动土壤健康的机制。绿肥制度有明显的“有机、生命”特征,能够内源驱动土壤-环境养分循环,土壤结构改善,生物性状优化。这些作用主要体现在:1)高有机转化驱动农田土壤有机碳更新与碳固存;2)共生固氮作用和激活土壤自身固氮补充农田氮素;3)对土壤氮素的吸收、截留、转化驱动土壤氮素循环;4)活化、利用与转化土壤磷钾及中微量元素;5)生物耕作效应驱动土壤结构改善;6)强化有机物质及养分循环改善土壤生物结构和功能。因此,有必要构建基于绿肥的“养地制度+无机+有机”三结合的农田投入新路径。新路径将为破解当前我国农田土壤退化、农田面源污染等重大难题提供可行方案,并蕴含着一系列重大科学和技术问题。我国农区发展绿肥的潜力面积每年约为3340万hm2,完全有条件构建这个具有中国特色的三结合路径。

还田方式对绿肥油菜腐解特征与土壤养分含量的影响

为了明确果园绿肥在不同机械方式还田后腐解特征与土壤养分的变化规律,为南疆果园绿肥短期内高效还田、充分利用提供理论参考,在南疆香梨园行间种植油菜绿肥进行田间小区试验,设置4个处理(3种机械还田方式):旋耕机浅旋还田(T1-t1)、正常旋耕还田(T2-t2)、绿肥粉碎旋耕一体机还田(T3-t3)和1个对照(CK),探究不同还田方式下油菜的腐解、养分变化特征及土壤养分的变化规律。结果表明:3种还田处理下油菜的腐解特征和碳氮的释放规律相似,整体都表现为前期快、后期逐渐缓慢的趋势,其中t3处理相较其他处理更有利于油菜的腐解及养分的释放,且利用一级动力学方程能够很好地拟合相关规律;3种还田方式下土壤pH值呈现先降低后升高的趋势,其余指标均呈先升高再降低的趋势,各指标相较第0 d增降幅度大小依次为速效钾>碱解氮>有效磷>有机质>pH值,T1、T2、T3处理下土壤各指标均与CK存在显著性差异(P<0.05),其中T3处理下土壤各指标增降幅度较为明显,且整个试验期内3个处理下土壤各指标间均存在一定的相关性。综上说明,在短期内T3-t3的还田方式下油菜的腐解及其对土壤养分的影响较其他两个处理更为显著,研究结果可作为南疆果园绿肥高效还田的主要机械还田方式。

“紫云英×油菜”混播还田及减施氮肥对双季稻田温室气体排放的影响

为探究绿肥“紫云英×油菜”混播还田及氮肥减施对双季稻田温室气体排放的影响,在冬季种植“紫云英×油菜”并还田的条件下,设双季稻不施氮肥(CK)、施100%氮肥(150 kg·hm^(-2),N1MR)、减施20%氮肥(120 kg·hm^(-2),N2MR)、减施40%氮肥(90 kg·hm^(-2),N3MR)和减施60%氮肥(60 kg·hm^(-2),N4MR)共5个处理。在双季稻生育期内平均每7 d采用静态暗箱—气相色谱法测定稻田温室气体排放,分析绿肥混播还田条件下氮肥减施对双季稻田水稻产量、温室气体排放通量、累积排放量、全球增温潜势(GWP)及温室气体排放强度(GHGI)的影响。结果表明,氮肥减施20%~40%能显著提高水稻产量,减施20%和40%处理水稻产量分别较CK显著提高24.2%和23.8%(P<0.05)。在双季稻生育期,所有施氮处理均较CK显著降低了CH_(4)排放,增加了N_(2)O排放(P<0.05)。氮肥减施20%处理的GWP和GHGI两季总量均为最低,且均显著低于CK、施100%、减施40%和减施60%氮肥处理(P<0.05),GWP分别降低57.9%、16.5%、23.4%和40.8%,GHGI分别降低63.9%、17.8%、24.6%和43.2%。综上,氮肥减施20%对水稻增产和温室气体减排效果最佳。因此,“紫云英×油菜”混播还田配合氮肥减施20%是一种适合当地推广的低碳稳产施肥管理模式。本研究结果为实现南方稻区农业绿色可持续发展提供了理论依据和决策基础。

紫云英及氮肥减量下配施生物质炭对土壤理化性质和水稻产量的影响

【目的】为减少化学氮肥的使用,通过盆栽试验探究在紫云英还田条件下,氮肥减量配施生物质炭对稻田土壤养分提升、水稻增产的作用,旨在明确在紫云英替代部分氮肥的基础上,更有利于培肥和增产的最佳减氮量和生物质炭添加比例,以期为实际生产应用提供科学依据。【方法】采用双因素水稻盆栽试验,以冬闲+常规施肥(CK)为空白对照,设置了4个(0.25%、0.5%、1%、2%)生物质炭添加比例,在追肥时设置3个(减氮10%、减氮20%、减氮30%)减氮比例,共设置13个处理组合,每个处理重复4次,共计52盆,生长周期120 d,水稻成熟后比较各处理对土壤理化性质及水稻产量、性状的影响。【结果】在紫云英还田下,减氮30%配施2.0%生物质炭显著提高了土壤pH(P<0.01)与CK相比提高了12.02%;减氮20%配施2.0%生物质炭对土壤有机质(SOM)、有效磷(AP)、速效钾(AK)含量均具有极显著提升作用(P<0.01),显著提升了土壤全氮含量(P<0.05),比CK分别增加了38.8%、107.2%、25.4%、24.9%;减氮20%配施0.5%生物质炭时碱解氮含量显著提升了49.6%(P<0.01)。紫云英还田下减氮30%配施1.0%生物质炭时产量最高,与CK相比分别显著增产18.7%(P<0.01)。施加低量生物质炭(0.25%生物质炭)更有利于水稻地上部生物量积累,比CK显著增加了90.04%(P<0.01)。相关性分析表明,土壤有机质、有效磷、速效钾是提升水稻产量的主要土壤环境因子(P<0.05、r>0.5)。【结论】紫云英、氮肥减量及生物质炭联合施用的培肥增产效果显著,紫云英还田下减氮20%配施2.0%生物质炭更有利于提升稻田土壤养分含量,减少氮素流失,促进水稻生长增产,但施加过量生物质炭对水稻产量及生物量具有一定的抑制作用,在追肥时减氮30%配施1.0%生物质炭对水稻增产效果最佳。

不同绿肥翻压还田对土壤物理性状的影响

针对大兴安岭南麓农牧交错区农田土壤肥力下降、土壤板结等问题,在呼伦贝尔市阿荣旗现代农业示范园区选取试验田,设置毛叶苕子翻压还田(VR)、箭筈豌豆翻压还田(VS)、油菜翻压还田(BC)、紫花苜蓿翻压还田(MS)、饲用燕麦翻压还田(AE)5种绿肥翻压还田处理,以休闲田为对照(CK),采用田间试验与室内分析相结合的方法,研究不同种类绿肥翻压还田对土壤物理性状的影响,筛选出适宜大兴安岭南麓农牧交错区种植的绿肥种类。在0~60 cm土层,随着翻压年份的增加,各处理土壤容重呈逐年降低的趋势,而土壤的总孔隙度呈逐渐增加的趋势。在0~20 cm土层,BC、MS处理显著降低土壤容重,与第1年相比,分别降低6.82%、6.51%,土壤总孔隙度分别提高了3.39%、3.24%;VR、MS处理提高了土壤稳定性团聚体含量。在0~60 cm土层中,连续2年MS处理可提高土壤质量含水量,提高范围为17.43%~30.80%。油菜、紫花苜蓿改善土壤物理结构效果较好,因此大兴安岭南麓农牧交错区可优先推广种植油菜、紫花苜蓿。

汉中地区4种冬绿肥还田腐解和养分释放特征

研究汉中地区水稻(Oryza sativa)-绿肥轮作制下翻压还田绿肥的腐解动态变化及养分释放特征,可为水稻-绿肥轮作生产中的水稻科学施肥提供理论依据。以紫云英(Astragalus sinicus)、毛叶苕子(Vicia villosa)、山黧豆(Lathyrus cicera)和箭筈豌豆(Vicia sativa)为供试材料,进行145 d的田间原位埋袋腐解试验,并定期观测4种豆科绿肥腐解变化及养分释放特征。结果表明,绿肥腐解及养分释放均表现为前期(0~14 d)快、后期(41~145 d)慢。经过145 d,紫云英、毛叶苕子、山黧豆和箭筈豌豆的累计腐解率分别为74.58%、74.17%、72.14%和72.57%,而氮、磷、钾平均累计释放率分别为85.64%、75.23%和96.22%。翻压量为22500 kg·hm^(-2)的紫云英、毛叶苕子、山黧豆和箭筈豌豆腐解145 d后,氮素累计释放量分别为82.27、134.73、144.73和94.17 kg·hm^(-2),磷素累计释放量分别为14.68、21.39、21.21和17.25 kg·hm^(-2),钾素累计释放量分别为70.90、93.72、85.23和82.13 kg·hm^(-2)。4种绿肥的氮、磷、钾平均累计释放量分别为113.99、18.63和83.02 kg·hm^(-2),可为后茬水稻提供63.33%N、20.70%P2O5和79.07%K2O。综上,紫云英、毛叶苕子、山黧豆和箭筈豌豆均适于汉中地区冬闲稻田种植,且理论化肥减量顺序为毛叶苕子≈山黧豆>箭筈豌豆>紫云英,此外,水稻生育前期氮和钾减施潜力较大,建议水稻季氮肥和钾肥后移施用。

冬闲盐碱地绿肥种植对淡水淋盐土壤及淋溶液碳氮影响

为探讨绿肥种植对盐碱地淡水淋盐下土壤及淋溶液碳氮含量的影响,于2021年10月至2022年5月设置冬闲(T1)、冬牧70黑麦(T2)和油菜(T3)3个处理进行大田试验,测定土壤及淋溶液有机碳(SOC)、硝态氮(NO_(3)^(-)-N)、铵态氮(NH_(4)^(+)-N)空间分布情况。结果表明,T1、T2、T3处理0~30 cm土层中土壤有机碳分别由淋盐前的6.20,6.58,7.24 g/kg增加到淋盐后的6.48,7.39,8.06 g/kg,增幅分别为4.41%,12.20%,11.23%。淋盐前后0~60 cm土层中T1处理土壤硝态氮含量显著高于T2和T3,淡水淋盐后,0~30 cm土层各处理分别降低42.42%,3.85%,10.84%;60~90 cm土层中减少了1.38%,7.96%,18.11%。淋盐前各土层土壤铵态氮含量不同处理之间无显著差异,淋盐后各土层土壤铵态氮含量均以T2含量最高。综上,淋盐灌溉后,相较于淋盐前各处理不同土层土壤有机碳均呈增加趋势,而土壤氮素则呈明显降低趋势,通过对土壤及淋溶液氮素含量分析发现,淋盐灌溉造成的氮素淋失主要以硝态氮为主。相较于冬闲田,种植油菜绿肥对土壤氮素提高有明显效果,而种植冬牧70绿肥对减少土壤氮素淋失具有最佳效果。

怀豆和黑麦草绿肥残体还田对旱地土壤温室气体排放的影响

以怀豆和黑麦草两种绿肥为对象,分别进行了为期63 d的不同绿肥残体还田量和残体混合比例室内培养试验,其中绿肥残体还田量试验分别设0、1、2、4、6 t·hm^(-2)共5个水平;残体混合比例试验设100%怀豆、25%怀豆+75%黑麦草、50%怀豆+50%黑麦草、75%怀豆+25%黑麦草和100%黑麦草共5个处理,还田量均为4 t·hm^(-2)。采用气相色谱法观测了培养期间土壤温室气体(CO_(2)、N_(2) O、CH_(4))通量变化。结果表明:(1)与未添加绿肥残体相比,绿肥残体还田土壤CO_(2)累积排放通量提高了11.3%~80.2%,土壤N_(2) O排放提高了15.8%~51.1%,综合增温潜势(GWP)提高了11.9%~79.4%(P<0.05)。随绿肥残体还田量的增加,土壤CO_(2)排放通量和综合增温潜势(GWP)均呈线性增加,土壤CH_(4)吸收通量则呈线性下降趋势,而土壤N_(2) O排放通量呈现先增后减趋势,并在还田量约为3 t·hm^(-2)时达到最大。相同还田量下添加黑麦草残体较怀豆残体具有更高的土壤CO_(2)排放和CH_(4)吸收,而添加怀豆残体较黑麦草残体显著促进了土壤N_(2) O排放;(2)土壤温室气体累计通量与绿肥残体混合物中黑麦草比例存在线性相关,随黑麦草添加比例的提高,土壤CO_(2)排放通量显著增加了5.8%~19.7%(P<0.05),GWP显著增加了5.3%~17.7%(P<0.05),而N_(2) O排放通量显著下降了11.2%~41.5%(P<0.05),CH_(4)吸收通量则显著下降了13.4%~50.9%(P<0.05)。综合来看,选择非豆科作物比例较低的绿肥残体,并以较低生物量进行还田,能在保持低GWP的同时获得生态效益。

优化施肥下种植绿肥对青花椒生产增效减排的影响

发展现代绿肥可有效引导我国农业绿色发展,探究优化施肥下种植绿肥对重庆青花椒高产高效、绿色低碳生产意义重大。2021—2022年在重庆市江津区开展田间试验,以九叶青花椒为试材,对比研究椒农常规管理和优化施肥下种植绿肥对青花椒产量、年生长干物质累积量及品质、绿肥生物量及养分累积量、椒园土壤化学性质、经济效益和生态效益的影响。结果表明:较常规管理,优化施肥下种植绿肥显著提高椒园土壤有机质、碱解氮、有效磷含量,种植光叶苕子、箭筈豌豆、白三叶和紫云英分别显著提高青花椒产量51.2%、17.3%、4.52%和4.03%,并可提高青花椒麻味物质浓度10.7%~24.6%、挥发性芳香油含量10.7%~22.7%,其中光叶苕子和箭筈豌豆处理下椒园实现增收3871~21968元/hm^(2);环境效应评价结果显示,种植绿肥明显降低椒园年生产周期活性氮损失13.8%(氮足迹17.0%~42.9%)和温室气体排放量12.7%(碳足迹16.2%~42.2%)。基于青花椒产量、品质综合效应、经济效益和生态效益等多指标综合分析,优化施肥下种植光叶苕子或箭筈豌豆是保障重庆青花椒优质高产高效、绿色低碳生产的适宜模式。

我国南方稻田冬绿肥培肥增产效应的分析研究

以中国南方为研究区域,采用Meta分析方法,综合76篇相关文献中的1031个观察研究,定量分析南方稻田冬绿肥的培肥增产效应。结果表明,相比冬闲田,绿肥翻压还田可使水稻产量增加11.65%,土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、全氮和全磷含量分别提高7.45%、16.73%、13.11%、6.88%、9.40%和12.27%,土壤容重降低5.48%,土壤微生物量氮、微生物量碳分别提高42.93%、34.87%,细菌、真菌和放线菌数量增加18.92%~59.24%,土壤脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性也分别提高18.81%、22.31%和3.39%。不同种类绿肥中,紫云英显著提高了水稻产量、土壤全氮、碱解氮、速效磷和速效钾含量,多花黑麦草显著提高了土壤有机质含量。因此,我国南方稻茬种植冬绿肥可明显改善土壤质量,增加后茬作物水稻产量,提高稻田生态效应并兼顾种植效益。

绿肥与化肥配施对辣椒生长及养分吸收的影响

通过研究总养分量相等的绿肥与不同比例化肥配施对辣椒生长及养分吸收的影响,为绿肥化肥配施在实际生产中的高效应用提供理论依据。试验以‘美国红’辣椒为研究对象,共设置7个处理:不施肥处理(CK)、单施绿肥(G)、单施化肥(NPK)、绿肥+20%化肥(G+20%NPK)、绿肥+25%化肥(G+25%NPK)、绿肥+30%化肥(G+30%NPK)、绿肥+35%化肥(G+35%NPK)。通过盆栽试验,测定‘美国红’辣椒的生长性状、植株养分含量及土壤理化性状。结果发现,绿肥与不同比例化肥配施在一定程度上降低了土壤容重、均提高了辣椒植株长势与土壤养分的含量,其中G+25%NPK处理在植株生长性状,养分含量显著高于其他施肥处理,较NPK处理的水解氮、速效磷、速效钾分别提高了55.02%、26.90%、23.37%,有效增强了土壤肥力。因此G+25%NPK为最佳绿肥化肥配比。

湘南红壤稻田经济绿肥培肥增产效果研究

为改良湘南红壤稻作区土壤和提高农民收入,研究通过6 a定位试验,以稻—冬闲为对照,分析比较了稻—萝卜、稻—蚕豆、稻—豌豆3种模式下的水稻产量、土壤理化性质和综合经济效益。结果表明:3种经济绿肥模式下的水稻产量均有显著提升,连续种植经济绿肥可以显著提高水稻的稻谷产量和地上部生物量;3种经济绿肥模式下土壤的pH值、有机质、全氮、碱解氮和速效钾含量没有显著变化,但全钾含量均显著高于对照模式;3种经济绿肥模式均能提高种植的经济效益,其中稻—蚕豆模式的综合经济效益最高。出于土壤培肥和经济效益综合考量,建议在南方红壤稻田区推广稻—蚕豆种植模式。

不同绿肥和酵素菌肥对水稻土壤碳含量的影响

绿肥和酵素菌肥作为传统化肥的替代品,对提高土壤碳含量具有重要作用。为了探究不同绿肥和酵素菌肥对水稻土壤碳含量的影响,在苏州市选取3种绿肥-水稻轮作(苜蓿-水稻、油菜-水稻、紫云英-水稻)和3种酵素菌肥,分析不同处理对土壤全碳、有机碳及土壤化学性质相关指标的影响。研究结果表明,绿肥-水稻轮作显著提高了土壤全碳含量和有机碳含量。与冬闲对照处理相比,苜蓿-水稻轮作处理的土壤全碳含量增加了16.11%,油菜-水稻轮作处理的土壤有机碳含量增加了15.68%。酵素菌肥处理显著增加了土壤全碳和有机碳含量,其中以接种光合细菌的酵素菌肥B效果最佳,分别使土壤全碳和有机碳含量增加了11.75%和26.05%。油菜-水稻轮作同时施加酵素菌肥B处理的土壤有机碳含量最高,为15.03±0.30g·kg^(-1)。多元逐步线性回归分析表明,土壤全碳含量的变化受到土壤碱解氮和速效钾含量共同正向调控(R^(2)=0.548)。土壤有机碳含量由土壤碱解氮和有效磷含量共同影响(R^(2)=0.483),与两者呈正相关关系。在苏州水稻种植区,建议采用油菜-水稻轮作同时施加酵素菌肥B代替传统化肥,增加土壤有机碳储量,实现绿色低碳农业。

不同绿肥和酵素菌肥对水稻生物量及产量的影响

为筛选出适合太湖平原地区的绿肥和施肥模式,选取3种绿肥(苜蓿、油菜、紫云英)和3种酵素菌肥,分析绿肥、酵素菌肥及其交互作用对后茬水稻地上生物量、地下生物量、千粒重和产量的影响。结果表明,绿肥翻压能够促进水稻干物质积累,其中苜蓿—水稻轮作处理的水稻地上生物量提高10.07%,油菜—水稻轮作处理的水稻地下生物量提高7.80%。油菜—水稻轮作和紫云英—水稻轮作处理的水稻产量相较冬闲—水稻轮作分别增加了11.03%和4.89%。施用酵素菌肥处理显著增加了水稻生物量和产量,其中以施用接种光合细菌的酵素菌肥B综合效果最佳。绿肥和酵素菌肥对水稻干物质积累具有交互作用。综上所述,绿肥翻压和施用酵素菌肥可以提高水稻生物量和产量,油菜—水稻轮作同时施用酵素菌肥B处理是适合太湖平原地区的种植和施肥模式。

Co-incorporating green manure and crop straw increases crop productivity and improves soil quality with low greenhouse-gas emissions in a crop rotation

In a nine-year field experiment in a wheat-maize-sunflower cropping system in Hetao Irrigation Area,Inner Mongolia,China,organic amendments applied as straw,manure,green manure,and the combination of green manure and straw increased wheat and maize yield,soil aggregate stability,and soil microbial activity in comparison with chemical fertilizer,without changing greenhouse gas emission intensity.

Legume green manure can intensify the function of chemical nitrogen fertilizer substitution via increasing nitrogen supply and uptake of wheat

Achieving the green development of agriculture requires the reduction of chemical nitrogen(N)fertilizer input.Previous studies have confirmed that returning green manure to the field is an effective measure to improve crop yields while substituting partial chemical N fertilizer.However,it remains unclear how to further intensify the substituting function of green manure and elucidate its underlying agronomic mechanism.In a split-plot field experiment in spring wheat,different green manures returned to the field under reduced chemical N supply was established in an oasis area since 2018,in order to investigate the effect of green manure and reduced N on grain yield,N uptake,N use efficiency(NUE),N nutrition index,soil organic matter,and soil N of wheat in 2020-2022.Our results showed that mixed sown common vetch and hairy vetch can substitute 40%of chemical N fertilizer without reducing grain yield or N accumulation.Noteworthily,mixed sown common vetch and hairy vetch under reduced N by 20%showed the highest N agronomy efficiency and recovery efficiency,which were 92.0%and 46.0%higher than fallow after wheat harvest and conventional N application rate,respectively.The increase in NUE of wheat was mainly attributed to mixed sown common vetch and hairy vetch,which increased N transportation quantity and transportation rate at pre-anthesis,enhanced N harvest index,optimized N nutrition index,and increased activities of nitrate reductase and glutamine synthetase of leaf,respectively.Meanwhile,mixed sown common vetch and hairy vetch under reduced N by 20%improved soil organic matter and N contents.Therefore,mixed sown common vetch and hairy vetch can substitute 40%of chemical N fertilizer while maintaining grain yield and N accumulation,and it combined with reduced chemical N by 20%or 40%improved NUE of wheat via enhancing N supply and uptake.

粉垄耕作与绿肥还田对土壤酶活性和甘蔗产量的影响

【目的】探明不同耕作和绿肥还田方式对长期连作蔗地土壤养分、酶活性和甘蔗产量的影响。【方法】采用随机区组设计,设置4个处理:传统旋耕甘蔗单作(TCK)、粉垄耕作甘蔗单作(FLCK)、粉垄耕作甘蔗/大豆还田甘蔗根部(FLG)和大豆还田宽行(FLK)。测定土壤有机质、速效养分含量和脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶活性及甘蔗产量品质。【结果】(1)耕作方式和绿肥还田对土壤养分和酶活性影响显著。与TCK相比,所有处理的根部和宽行土壤有机质含量显著提高(P<0.05),增幅40.6%~76.7%。FLG、FLK和FLCK处理根部土壤碱解氮和有效磷含量比TCK显著提高,增幅16.1%~41.8%。(2)所有处理的土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性比TCK提高(FLG处理宽行土壤脲酶活性除外)0.7%~166.7%。(3)FLG、FLK和FLCK处理的2年平均产量显著高于TCK,增幅13.1%~30.5%;FLG和FLK处理的2年平均产量显著高于FLCK,增幅9.9%~15.3%;其中以FLG处理平均产量最高,为86043 kg·hm-2。FLG、FLK和FLCK处理的蔗糖分、锤度、重力纯度、视纯度和转光度均比TCK高。(4)甘蔗产量与土壤脲酶活性显著正相关,与土壤蔗糖酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶活性、有机质、碱解氮和有效磷含量极显著正相关。【结论】利用粉垄耕作结合绿肥还田可以提高连作蔗地土壤养分、土壤酶活性和甘蔗产质量;结合田间操作的便捷性,本地区生产推荐应用粉垄耕作结合绿肥还田到宽行的模式。