两种除草剂的土壤生态效应及其对后茬作物生长的影响

采用盆栽试验研究了两种不同类型除草剂(二氯喹啉酸和苄·丁)及其不同施用剂量对稻田土壤生物学特征和后茬作物生长的影响。结果表明,施用除草剂苄·丁和二氯喹啉酸均不利于后茬冬季绿肥作物紫云英植株干物质的累积,而且随着除草剂的施用量越多,干物质累积越少。低剂量的苄·丁显著降低了紫云英植株中N素累积量,而二氯喹啉酸降低紫云英植株中N和K累积量;施用高剂量苄·丁和二氯喹啉酸则降低了紫云英植株中N、P和K的累积量。无论是施用低剂量还是高剂量的苄·丁和二氯喹啉酸均降低土壤中N、K养分的有效性。低剂量二氯喹啉酸对土壤中有效磷含量影响不显著,而施用高剂量二氯喹啉酸显著降低P素养分有效性。施用低剂量苄·丁对土壤中过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性的影响均不显著,而低剂量二氯喹啉酸则显著抑制了过氧化氢酶活性。施用高剂量苄·丁和二氯喹啉酸对土壤中蔗糖酶活性影响不显著,但均抑制了过氧化氢酶和脲酶活性。此外,施用低剂量和高剂量苄·丁增加了土壤中细菌数量,而二氯喹啉酸则正好相反。两种剂量的苄·丁和二氯喹啉酸均减少了土壤中放线菌数量,但对真菌数量变化不显著。由此可见,稻田施用二氯喹啉酸对稻田土壤环境以及后茬冬季紫云英作物的药害大于苄·丁。

稻田土壤肥力评价方法及指标研究进展

水稻土作为典型的水耕人为土,其土壤肥力是水稻优质高产的重要基础,肥力评价是稻田培肥和管理的重要内容之一。然而,稻田肥力评价指标和方法的选择存在较大不确定性。通过分析不同土壤肥力评价方法特点,土壤肥力指标的影响因素和变化特征,对我国水稻土肥力评价的现状进行了总结。在选择评价方法时应最大程度地减少人为的主观性,同时,如何将作物产量纳入土壤肥力综合评价值得进一步探讨。在对稻田土壤肥力进行综合评价时,土壤容重、总孔隙度、土壤团聚体和黏粒含量可作为土壤物理肥力指标的主要因子;土壤化学肥力指标随着施肥、耕作模式和稻作区域的差异应各有侧重;众多的土壤生物学指标中,微生物量碳氮、酶活性和微生物群落结构等需重点关注。下一步应制定一套针对不同稻作区典型施肥和耕作模式下比较完整和有代表性的评价指标体系,以及客观又简单实用的评价方法,为以水稻高产优质为目标的土壤培肥技术提供参考。

绿肥作物二月兰腐解及养分释放特征研究

通过尼龙网袋埋田法对二月兰在玉米田中翻压126d的腐解及养分释放特征进行了研究,结果表明:二月兰在翻压前期腐解速率较快,至42d时其腐解率达到39.09%,之后腐解相对平缓,试验结束时二月兰的最终腐解率为67.48%;二月兰碳、氮、钾的释放速率在前期很快,翻压前7d的平均释放速率分别达到204.62mg/d、37.67mg/d和33.19mg/d,之后迅速下降并趋于稳定;碳和氮在翻压7d时的释放率分别为22.23%和39.89%,钾在翻压14d时的释放率为77.12%,而磷则在翻压前期出现"富集"现象;经过整个春玉米生长季节的腐解,二月兰碳、氮、磷、钾的释放率分别达到76.23%、85.29%、79.63%和96.43%,其碳氮比、碳磷比和碳钾比也分别由最初的9.74、88.83和13.43上升到15.33、104.26和95.07。

限制红壤旱地芝麻产量提高的关键土壤肥力因子探究

本研究在第四纪红黏土发育的红壤上,种植10个芝麻品种(赣芝5号、赣芝9号、青麻、金黄麻、武宁黑芝麻、玉山黑芝麻、豫芝11号、丰城白芝麻、中芝13号和樟树褐芝麻),研究不同生育期土壤化学性质和土壤酶活性的动态变化及其与芝麻产量的关系。结果表明,随着芝麻生育进程的推进,土壤pH、有效磷、有效锌、纤维素酶和脲酶活性呈升高趋势。与苗期相比,各指标花期分别升高4.1%、19.4%、15.4%、11.1%、21.4%,成熟期分别升高3.3%、12.9%、13.0%、70.4%、11.3%。有机质、全氮、速效氮含量和蛋白酶活性呈降低趋势,花期分别降低8.2%、1.7%、30.3%、17.1%,成熟期分别降低9.0%、5.8%、33.2%和30.3%。速效钾含量和酸性磷酸酶活性呈先升高后降低趋势,花期分别升高23.3%、10.7%,成熟期分别降低20.6%、3.5%。有效硼含量、蔗糖酶活性呈“V”型变化,花期有效硼含量降低41.4%,成熟期升高7.3%;花期蔗糖酶活性降低25.8%,而成熟期与苗期无差异。与苗期相比,β-葡萄糖苷酶活性在花期未产生显著差异,但成熟期却降低了33.5%。土壤有效锌、速效钾、有效硼、速效氮和有效磷含量、纤维素酶和蔗糖酶活性在芝麻生育期间和品种间变化较大,而土壤全氮、有机质、pH值、β-葡萄糖苷酶、蛋白酶、酸性磷酸酶和脲酶活性在芝麻生育期间和品种间则相对稳定。苗期土壤速效氮含量和蛋白酶活性,花期土壤有效硼含量和纤维素酶活性,以及成熟期土壤pH值与芝麻产量呈显著正相关关系。因此,注重芝麻基肥的氮肥投入,花期喷施硼肥,同时施用石灰等碱性物质或其他措施阻控土壤酸化是红壤旱地芝麻产量提高的关键。

稻草高茬-紫云英联合还田改善土壤肥力提高作物产量

研究旨在探讨稻草留高茬套种绿肥、稻草-绿肥联合还田下的生产及土壤肥力特征,为南方稻区综合利用稻草和绿肥提供理论及技术支撑。2012—2016年设置定位试验,研究高茬稻草-绿肥联合还田下的绿肥和水稻产量、土壤碳氮库活性及其他养分特征。试验包括5个处理:冬闲+稻草不还田(CK),冬闲+稻草全量还田(RS),冬种紫云英+稻草不还田(MV),冬种紫云英+稻草低茬全量还田(MV+LRS),冬种紫云英+稻草高茬全量还田(MV+HRS),各处理施用等量化肥。结果表明:稻草-绿肥联合还田提高绿肥产草量及其含氮量,与MV相比,分别增加了13.1%和6.8%(MV+LRS)、32.2%和5.2%(MV+HRS);增加水稻产量,以MV+HRS处理最高,4 a平均产量较RS、MV增加556.8和412.8 kg/hm2。2013和2015年,MV+HRS处理水稻产量高于MV+LRS。稻草-绿肥联合还田培肥地力效果明显,土壤有机质、全氮含量均比CK、RS和MV增加;且联合还田下有效养分提升更为全面。与稻草和绿肥单独应用相比,稻草-绿肥联合还田还能提升土壤微生物量氮及可溶性有机碳氮含量。可见,稻草-绿肥联合还田能够改善绿肥生长、提高水稻产量、提升土壤肥力;其中,高茬稻草与绿肥联合还田下的紫云英和水稻产量最高,土壤肥力也优于低茬处理,是综合利用稻草和绿肥资源的较好方式。

不同县域水稻产量变化的关键土壤肥力因素分析

土壤肥力是影响水稻产量的重要因素,研究土壤理化性质和水稻产量的关系有助于优化不同区域水稻生产和科学培肥。该研究基于县域研究尺度,选取了中国东北的方正县、长江中游的宁乡市和长江中下游的进贤县,分析水稻绝对产量、相对产量和可持续产量指数,并探讨不同区域影响水稻产量的关键肥力因素。结果表明:由于稻作模式不同,宁乡市的两季水稻产量(9414.89 kg/hm^(2))显著(P<0.05)高于方正县的一季稻产量(8224.31 kg/hm^(2))和进贤县的晚稻季产量(5691.38 kg/hm^(2)),但方正县的水稻相对产量均值(89.88%)显著(P<0.05)高于宁乡市(73.84%)和进贤县(65.67%),且方正县的可持续产量指数也相对较高(0.86),显示出该县域在产量和稳定性方面的优势;依据相对产量划分的低、中、高产水平的分析表明,高产水平下方正县、宁乡市、进贤县的土壤肥力指标和综合肥力指数较高。不同县域影响相对产量的主要肥力因子不同,方正县、宁乡市、进贤县水稻可持续产量指数变化的关键肥力因素分别是土壤有效磷(贡献度为8.68%)、碱解氮(贡献度为12.92%)、有机质(贡献度为15.37%)。在后续的水稻生产中,建议方正县重点关注土壤有效磷的管理,宁乡市和进贤县则应注重提升土壤碱解氮和有机质含量。

施氮和木薯–花生间作对作物产量和经济效益的影响

【目的】研究分析不同木薯–花生间作与木薯净作、花生净作之间作物产量和经济效益的差异,揭示木薯–花生间作模式的间作优势和最优模式,以期为木薯–花生合理间作和氮肥高效利用提供理论依据。【方法】于2015和2016年,设计施氮(180 kg/hm^2)、不施氮两个水平和木薯净作、花生净作、木薯间作1行花生、木薯间作2行花生及木薯间作3行花生五种模式,研究了施氮和不同木薯–花生间作对作物产量和经济效益的影响。【结果】施氮显著增加净作和间作木薯的单株薯数、鲜薯产量和鲜生物产量;施氮显著提高花生净作的荚果产量和生物产量,显著降低三种间作模式的荚果产量和生物产量;施氮显著提高木薯的氮素积累总量、各时期氮素积累量以及净作花生的氮素积累总量,但降低了三种间作模式花生的氮素积累总量;施氮提高五种种植模式的总产值和经济效益。三种间作模式木薯的鲜薯产量和氮素积累总量显著低于木薯净作,花生的氮素积累总量、荚果产量和生物产量显著低于花生净作,总产值和经济效益显著高于木薯和花生净作。系统氮素积累总量从高到低的顺序为木薯间作3行花生、木薯间作2行花生、花生净作、木薯间作1行花生和木薯净作。三种间作模式的产投比大于花生净作,而小于木薯净作。随着花生行数的增加,木薯氮素积累总量随之降低,花生氮素积累总量、荚果产量和生物产量随之显著增加,间作优势和土地当量比随之显著提升,总产值和经济效益随之增加。【结论】与净作相比,木薯间作2行和3行花生模式间作优势明显,经济效益显著提升,系统氮素积累总量显著增加,土地利用率提高31%~62%。

紫云英还田对江西早稻季田面水氮磷动态的影响

稻田氮磷养分流失引发的农业面源污染问题已引起越来越多的关注。江西双季稻区受亚热带季风气候的影响,降雨集中于每年的4—7月,因此,早稻季成为稻田氮磷流失的关键时期。供试土壤类型为河流冲积物形成的水稻土,采用大田试验,设置了不施肥(CK)、常规施肥(CF)和紫云英还田配合化肥减量(CMV)3个处理,监测了江西双季稻区早稻季不同施肥时期田面水不同形态氮磷浓度的动态变化特征和紫云英配合减量施肥对早稻季田面水中氮磷浓度的削减效应。结果表明:无论是基肥期还是分蘖肥期,田面水中总氮(TN)和NH4+-N的浓度均在施肥后第1天即达到最大值,随后逐渐降低。基肥和分蘖肥施肥后第9天、穗肥施入后的第10天,田面水中总氮(TN)和NH4+–N的浓度降至较低水平。不同处理NO3−-N的质量浓度在整个监测时期均维持较低水平(0.15—1.83 mg·L−1)。施磷肥后田面水中总磷(TP)和可溶性总磷(DTP)的浓度也均在施肥后第1天达到峰值,在分蘖肥施入后的第5天降至与不施肥处理相当的水平。与CF处理相比,CMV处理能在施肥后5—7天内显著降低田面水中TN和NH4+-N的浓度,但对田面水中TP浓度的削减效果仅体现在基肥期。模拟数据的结果表明,CMV处理在基肥、分蘖肥和穗肥期能分别减少21.90%、27.47%和20.02%的TN流失量,减少基肥期16.25%的TP流失量。由此可见,该研究区域氮流失的管控关键时期为施肥后9—10 d,磷流失的管控关键时期为施入后9 d。紫云英还田配合减量施肥能显著降低南方双季稻区早稻季稻田氮流失风险。

不同生育期土壤水分亏缺对双季超级稻产量及其构成的影响

通过盆栽试验研究了不同生育期土壤水分亏缺对双季稻生长发育及产量形成的影响。结果表明:双季超级稻生育前期土壤水分亏缺对株高存在较大影响,其中均以拔节孕穗期受土壤水分亏缺影响最重,早稻株高下降4.53%~11.1%,晚稻下降3.09%~10.04%,且水分亏缺程度越重,株高下降越多,而生育后期影响较小。双季超级稻不同生育期土壤水分亏缺处理的叶、穗、根及总的干物质积累量均低于浅水灌溉对照,且均表现为随土壤水分亏缺程度的加剧而积累量越少,根冠比也表现为相同规律。但土壤水分亏缺却一定程度上促进了茎鞘的发育,产生补偿作用,但作用较小。双季超级稻所有土壤水分亏缺处理的产量均低于对照浅水充分灌溉,早稻产量为对照的58.73%~99.42%,晚稻产量为对照的55.15%~96.74%。各生育期的双季稻产量均表现为随土壤水分亏缺的加剧而下降严重。双季超级稻产量受水分亏缺影响敏感程度排序:早稻为拔节孕穗期>有效分蘖期>抽穗开花期>无效分蘖期>乳熟期,晚稻为拔节孕穗期>抽穗开花期>有效分蘖期>乳熟期>无效分蘖期。水分亏缺对双季超级稻有效分蘖期的穗数和拔节孕穗期的穗粒数影响程度最大,可引起大幅减产。无效分蘖期和乳熟期受水分亏缺影响减产程度较小。

几种新型肥料在晚稻黄华占上的应用效果初探

利用田间小区试验,以常规化肥和不施肥料为对照,研究了几种新型肥料在一次性基施条件下对晚稻黄华占的生长发育、产量及肥料利用效率的影响。结果表明,与不施肥对照相比,所有参试肥料一次性基施后均能显著提高晚稻产量,其中以施用硫包衣尿素处理的产量和氮磷钾吸收及利用效率最高,经济效益最佳。

木薯种茎地窖越冬贮藏技术

系统介绍一套相对较高纬度区域(江西)木薯种茎地窖越冬贮藏技术。

红壤旱地木薯间作冬瓜高效种植模式

为了提高土地生产力和增加农民收入,本文总结了一套红壤旱地木薯间作冬瓜高效种植模式。

“油-稻-稻”三熟制早熟冬油菜氮高效基因型及鉴定指标筛选

【目的】旨在筛选适宜“油-稻-稻”三熟制的氮高效早熟冬油菜基因型及其简易筛选指标。【方法】利用田间小区试验,选用了生育期185 d以下的的适宜“油-稻-稻”三熟制种植的14种早熟冬油菜基因型,进行正常施氮(N_(1))和不施氮(N_(0))处理。根据不同冬油菜基因型氮肥利用率(NUE)的差异,利用树状聚类分析进行分类,形成高、中、低3种氮效率基因型。同时通过逆向溯源的方法,观察分析3种氮效率基因型在不同氮水平条件下的产量构成、主要农艺性状、干物质积累及氮素吸收等方面的表现特征。总结分析出氮高效冬油菜基因型的一些简易判断的指标。【结果】不同氮效率基因型冬油菜在产量形成、主要农艺性状等方面存在显著差异。N1处理下成熟期早熟冬油菜的主要农艺性状的表型值和变异系数基本表现大于N0处理。因此,以N1处理下不同基因型的农艺性状表现作为不同氮效率基因型的鉴别标准。N1处理下,氮高效基因型比氮中效和氮低效基因型产量高、单株角果数多、每角粒数多、株高高、主花序长、一级分枝数多、角果密度高、各部位干物质积累量高、籽粒中氮含量高、氮肥偏生产力、氮肥农学效率、氮肥生理利用率和氮收获指数均较高。【结论】沣油737是适合南方“油-稻-稻”三熟制的氮高效早熟冬油菜;正常施氮条件下,成熟期较多的单株角果数与每角粒数,以及较高株高是判断早熟冬油菜氮高效基因型的简易指标。

PEG胁迫下15份紫云英种质材料萌发期的抗旱性鉴定

以不同渗透势的PEG-6000溶液模拟干旱胁迫条件,对15份不同来源的紫云英(Astragalus sinicus)种质材料的萌发特性和抗旱能力进行了研究。结果表明:(1)低浓度的PEG胁迫对部分紫云英种质的种子萌发有一定的促进作用;(2)PEG胁迫加剧会导致紫云英种子的发芽率、萌发抗旱指数、活力指数下降,而胚根/胚芽比值上升;(3)PEG浓度达到20%时所有紫云英种质的种子均不能萌发;(4)运用模糊数学隶属函数法对15份紫云英种质材料进行综合评价,发现其抗旱性强弱顺序为,萍宁3号>湘肥2号>南京芦庄紫云英>浙紫62-18>常山紫云英>兵库紫云英>金沙紫云英>南充紫云英>78-7>青浦紫云英>73-129>72-24>清江紫云英>78-18>78-1-1。

水分管理与氮肥运筹对超级早稻“两优287”产量和氮素吸收的影响

采用间歇式灌溉与常规淹灌的水分管理模式,结合不同氮肥水平及施用方式的氮肥运筹模式,研究了超级早稻"两优287"产量和氮素吸收利用的差异,以期为双季早稻生产提供合理的水、氮管理模式。结果表明,间歇式灌溉的产量、生物产量和氮素积累总量以施氮量180 kg/hm2及基肥:分蘖肥:穗肥为5:3:2组合、施氮量225 kg/hm2及基肥:分蘖肥:穗肥为5:5:0组合的较高,常规淹灌以施氮量225 kg/hm2及基肥:分蘖肥:穗肥为5:5:0组合、施氮量225 kg/hm2及基肥:分蘖肥:穗肥为5:3:2组合的较高,而氮肥表观利用率以间歇式灌溉、施氮量180 kg/hm2及基肥:分蘖肥:穗肥为5:5:0组合的最高。采用间歇式灌溉可确保适宜的有效穗数,增加每穗粒数,提高结实率和千粒重;促进生育后期的生物量及氮素积累量;提高叶片的氮转运量及比例、氮转运贡献率和氮肥表观利用率,降低100 kg籽粒需氮量。试验中不同组合模式以间歇式灌溉、施氮量180 kg/hm2及基肥:分蘖肥:穗肥为5:3:2组合更优,适合用于实际生产。

猪粪与化肥配施对双季稻产量及氮素吸收利用的影响

以早稻金优458和晚稻五丰优T025为试验材料,以不施肥处理为对照CK,研究了在等氮量条件(早稻总施氮量180kg/hm^2,晚稻总施氮量225kg/hm^2)下,猪粪与化肥4种配施处理(全施化肥处理T1、25%猪粪和75%化肥配施处理T2、50%猪粪和50%化肥配施处理T3、75%猪粪和25%化肥配施处理T4)对南方红黄壤区双季稻田水稻分蘖发生与成穗、干物质积累、氮素吸收利用及产量形成的影响。结果表明:猪粪与化肥配施能显著增加水稻的总颖花量;2013年水稻产量表现为T2>T3>T1>T4>CK,2014年产量表现为T2>T3>T4>T1>CK;T2处理在够苗期的有效分蘖多,成穗率、氮素积累量、氮肥利用率、干物质积累量和产量均最高;随着猪粪施用比例的增加,水稻分蘖变差,成穗率下降,氮素吸收利用能力降低,最终干物质积累量和产量下降。

分蘖期干旱胁迫下养分管理对双季晚稻生长及产量的调控效应

针对丘陵双季稻区易发生季节性干旱导致养分供应受阻、水稻生长发育受影响、产量下降等问题,研究了干旱条件下5种养分管理措施(即T1:增施钾肥+喷清水;T2:叶面喷施0.2%Zn SO4;T3:增施钾肥+叶面喷施肥0.2%Zn SO4;T4:提高后期施N比例+喷清水;CK:常规施肥+喷清水)对双季晚稻生长发育、产量形成以及产量的影响。结果表明,分蘖期干旱胁迫下,不同养分管理对双季晚稻生长发育和产量的影响具有明显的差异,其影响程度由强到弱依次为:T3>T1>T2>T4>CK。T3在分蘖期干旱胁迫下能有效促进水稻分蘖能力,提升苗峰值和有效分蘖数,最高分蘖数比CK高7.26%,并显著提高拔节期和齐穗期的叶片SPAD值、叶片光合速率和叶片蒸腾速率以及根系活力,同时还显著增加拔节期、齐穗期和成熟期地上部单株干物重,改善植株干物质的积累,其增幅分别在2.19%~25.22%,从而显著提高双季晚稻每公顷有效穗数、每穗实粒数、每穗总粒和结实率等产量构成因素,最终使双季晚稻在干旱胁迫条件下获得较高产量。T3的产量在所有处理中最高,达10.07 t·hm^(-2),分别比T1、T2、T4及CK高6.34%、7.70%、14.17%和25.56%。

不同生育期干旱胁迫对双季稻产量及水分利用效率的影响

通过盆栽试验,研究了不同生育期干旱对双季稻产量及其水分利用效率的影响,结果表明:所有干旱处理的产量均低于CK,各生育阶段的双季稻产量均随着土壤干旱的加剧而下降严重,而蒸发蒸腾量反之。双季超级稻产量和水分利用效率受干旱影响敏感程度排序表现出相同的变化趋势,早稻:拔节孕穗期>有效分蘖期>抽穗开花期>无效分蘖期>乳熟期,晚稻:拔节孕穗期>抽穗开花期>有效分蘖期>乳熟期>无效分蘖期。

北移区木薯品种产量特征的相关分析

通过分析北移区99个木薯品种的指标特征,提出了决定产量的关键指标,为北移区木薯育种和品种引进提供依据,结果表明:13个指标中以单株茎叶鲜重、单薯鲜重和单株薯鲜重的变异系数较大,而茎径、干物质率和薯径变异系数略小。相关分析表明:薯长、单薯鲜重和收获指数与鲜薯产量呈极显著线性正相关,而茎径、薯径、单株茎叶鲜重、单株薯鲜重和生物产量与鲜薯产量呈极显著抛物线正相关,达到最高鲜薯产量时,茎径3.92 cm、薯径5.56 cm、单株茎叶鲜重4.16 kg、单株鲜薯重4.76 kg和生物产量104.53 t/hm2。通径分析表明:单薯鲜重和单株茎叶鲜重对产量的直接作用较大,而株高和生物产量对产量的直接作用较小。因此,薯长、薯径、茎径、单薯鲜重、收获指数、单株茎叶鲜重、单株薯鲜重和生物产量是决定北移木薯产量的主要指标。

行/株距比对超高产早稻产量和上部三叶的影响

于2011和2012年,采用再裂区设计,以超高产早稻中嘉早17和淦鑫203为材料,在31.20万蔸/hm2密度下,研究了行/株距比对不同品种产量和上部三叶形态特征的影响及二者的关系。结果表明,两品种施氮处理的产量均显著高于不施氮处理。淦鑫203的产量在不施氮时以RS/IS5.0(40.0 cm×8.0 cm)和RS/IS2.8(30.0 cm×10.7 cm)略高,在施氮时以RS/IS2.8和RS/IS2.0(25.0 cm×12.8 cm)显著高于RS/IS5.0和RS/IS1.3(20.0 cm×16.0 cm);而中嘉早17的产量在不施氮时以RS/IS2.0和RS/IS1.3显著高于RS/IS5.0和RS/IS2.8;在施氮时以RS/IS2.8、RS/IS2.0和RS/IS1.3显著高于RS/IS5.0。淦鑫203以RS/IS2.8和RS/IS2.0,中嘉早17以RS/IS2.0和RS/IS1.3有利于水稻高产和氮高效,而RS/IS5.0不利于水稻高产和氮高效。RS/IS对倒一叶的开张角和叶面积,倒二叶的基角,倒三叶的基角、叶长、叶宽和叶面积有显著或极显著影响。多元逐步回归分析表明,淦鑫203倒二叶的开张角、叶宽和倒三叶的叶面积与产量正相关,而中嘉早17倒二叶的基角、叶宽和倒三叶的开张角、叶宽与产量正相关。