生物降解地膜对辣椒生长发育的影响

为明确不同材质生物可降解地膜对辣椒(Capsicum frutescens)生长发育的影响,选用聚乙烯地膜(PE)、天然产物类(PM1、PM2)、合成聚合物类降解膜[聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)等](PM3、PM4、PM5)进行田间试验,观察不同地膜的增温作用、降解性能和不同地膜覆盖下辣椒的生长性状。结果表明,辣椒生育前期(覆膜后0~52 d)是地膜增温的主要时期,覆膜种植主要提高该时期0~5 cm和5~10 cm土层各时间段土壤温度。其中,PM5的增温效果与PE相近,5~10 cm和10~15 cm土层土壤平均温度比CK(露地种植)提高了2℃以上。地膜覆盖使辣椒株高在覆膜后24~47 d得到明显生长,平均增长了20.28 cm,在覆膜后39 d,PM5比CK提高了8.2 cm;不同覆膜处理的辣椒叶绿素SPAD在覆膜后23 d存在显著差异,PM5和PE显著高于CK,分别提高了5.67和3.70。地膜覆盖对辣椒产量的影响表现为PM3、PM4、PM5处理的辣椒总产量均显著高于CK,分别提高了4 123、4 445、5 552 kg/hm^(2),其增产效果接近或优于PE,其中PM5对辣椒产量提升的效果最明显。因此,辣椒露天栽培推荐使用厚度为0.01 mm,主要成分为PBAT、PHA的可降解地膜。

生草覆盖及配合化肥减量对柑橘园地表径流氮磷流失的影响

为探讨柑橘园生草覆盖及配合化肥减量对地表径流氮磷流失的影响,本研究于2014—2021年在湖北清江流域开展了连续7年的野外径流小区监测试验。在自然降雨条件下设置清耕对照(CK)、生草覆盖(KF)和生草覆盖配合化肥减量(BMP)3个处理,探讨生草覆盖及生草覆盖配合化肥减量对柑橘园周年及主要时期的地表径流量、氮磷流失量、氮磷浓度的影响。结果表明:与CK相比,KF和BMP处理均能显著降低柑橘园中的总氮(TN)和总磷(TP)流失量,且BMP处理效果更好,其中,KF处理TN和TP流失量分别降低48.2%和50.0%,BMP处理TN和TP流失量分别降低54.2%和57.1%,BMP对氮磷流失量的削减效果主要是生草覆盖所起的作用。与CK相比,KF和BMP处理径流量分别减少了44.3%和50.1%,产流系数分别降低了3.3个百分点和3.8个百分点;KF处理地表径流中TN和TP浓度分别降低了11.0%和14.1%,BMP处理地表径流TN和TP浓度分别降低了11.9%和18.8%。柑橘园氮磷流失风险期为4—8月,在6—7月暴雨施肥耦合期,BMP处理减排效果最好,TN和TP流失量分别降低了54.6%和64.4%,但仅比KF处理分别高2.7个百分点和6.9个百分点。研究表明,生草覆盖和生草覆盖配合化肥减量均能显著削减柑橘园地表径流氮磷流失量和地表径流量,且主要是通过生草覆盖降低地表径流量实现削减氮磷流失量,在氮磷流失风险期和暴雨施肥耦合期采取生草覆盖配合化肥减量措施能有效减少柑橘园地表径流氮磷流失。

三峡库区坡耕地免耕秸秆覆盖下氮磷流失特征

为有效防治三峡库区坡耕地氮磷流失,在三峡库区长坪小流域连续进行两年野外径流小区监测试验。在自然降雨条件下进行免耕秸秆覆盖(SM)和对照(CK)两个处理的田间试验,研究了免耕秸秆覆盖措施对地表径流和氮磷养分流失的影响。结果表明:(1)降雨量与径流量极显著正相关,径流主要由几次暴雨事件造成,需要重点防范玉米季暴雨造成的水土流失。免耕秸秆覆盖能减少地表产流产沙,相比对照处理,免耕秸秆覆盖减少19.1%的径流流失,减少63.6%的泥沙流失。(2)免耕秸秆覆盖分别降低了21.3%,25.8%的总氮和总磷流失量,径流量和氮磷流失量呈极显著正相关,免耕秸秆覆盖主要通过减少径流量来减少氮磷流失。(3)坡耕地油菜—玉米种植制的氮磷流失风险期为6—7月初,该时期CK处理41.3%的径流量贡献了81.4%,52.1%的总氮和总磷流失,SM处理38.4%的径流量贡献了75.2%,48.2%的总氮和总磷流失,在该时期通过免耕秸秆覆盖可分别减少17.5%,31.7%的总氮和总磷流失。研究表明,免耕秸秆覆盖是控制三峡库区坡耕地氮磷养分流失的良好水土保持措施。

生物炭复配天然矿物对稻田土壤还原性物质的影响

为探究秸秆还田后土壤氧化还原状况变化和生物炭复配天然矿物对稻田土壤还原性物质削减效果,将玉米秸秆生物炭(BⅠ)、烟草秸秆生物炭(BⅡ)与天然矿物(S)按不同比值组合成调理剂,采用盆栽的方法研究其对稻田土壤还原性物质总量,活性还原性物质、亚铁离子(Fe^(2+))、亚锰离子(Mn^(2+))含量及产量的影响。结果表明,水稻苗期—分蘖期,秸秆还田可提高土壤还原性物质含量,RS处理(秸秆还田)还原性物质总量、活性还原性物质和Fe^(2+)含量平均值分别比CK(秸秆不还田)提高1.18 cmol/kg、1.83cmol/kg、194.22 mg/kg。玉米秸秆生物炭对土壤还原性物质降低效果优于烟草秸秆生物炭。其中,S_(5)BⅠ5(S∶BⅠ=5∶5)、S_(3)BⅠ_(7)(S∶BⅠ=3∶7)、S_(0)BⅠ_(10)(S∶BⅠ=0∶10)还原性物质总量和活性还原性物质含量平均值分别比RS降低0.13~0.20、0.23~0.60 cmol/kg;S_(3)BⅠ_(7)的Fe^(2+)平均含量比RS处理降低110.41 mg/kg;除S_(3)BⅡ_(7)(S∶BⅡ=3∶7)外,玉米秸秆生物炭和烟草秸秆生物炭及其与天然矿物复配比RS处理水稻根系附近土壤溶液Fe^(2+)含量降低幅度在29.78~54.60、8.58~33.57μg/kg。不同复配调理剂处理土壤溶液平均p H值比RS处理提高了0.06~0.29。S_(3)BⅠ_(7)处理有效穗数和实粒质量比RS提高了4.0个/穴、12.4 g/穴。综上所述,秸秆还田会提高水稻生育前期土壤还原性物质含量,生物质炭与天然矿物复配可以有效降低土壤还原性物质含量和Fe^(2+)产生速率,改善土壤溶液酸碱度,最终提高水稻有效穗数和产量。其中玉米秸秆生物炭改善效果优于烟草秸秆生物炭,并且玉米秸秆生物炭与天然矿物以7∶3复配具有最好的效果。

杂交水稻两优932养分吸收特性及施肥效应

两系杂交中籼两优932具有超级杂交稻的产量潜力,米质较好。在湖北省南漳县对该品种进行效应函数法施肥试验,结果表明,①两优932在产量水平9 151 kg.hm-2的情形下,养分的吸收量为N290.21 kg.hm-2、P2O5 115.45 kg.hm-2、K2O 405.76 kg.hm-2;NP∶∶K比为10∶.401∶.40;②对氮、磷、钾、硅的增产效果分别为30%、11.9%、11.5%和3.6%;③用肥料效应方程!y=a+bx+cx2求出每公顷经济施肥量为:氮170.91 kg、磷159.00 kg、钾179.33 kg;④株高、分蘖动态、有效穗数等生长性状受氮的影响很大,钾、磷次之;⑤穗长、单穗粒数、千粒重等产量性状则同时受3种营养元素的影响,其影响程度与施用的量之间的关系基本与肥料效应方程一致。

杂交早稻两优3419肥效及施肥量研究

在鄂南武穴市对杂交早稻两优3419进行效应函数法配方施肥试验,结果表明,氮、磷、钾配合后有利于促进该品种的个体发育,建立良好的群体结构;氮是控制该品种产量的首要因子,磷、钾次之,锌效果不明显。在鄂南地区,该品种最高产量的每公顷施肥量为氮194.80kg、磷103.25kg、钾115.58kg,最经济施肥量为氮160.09kg、磷86.56kg、钾88.73kg。

湖北省三峡库区农村生活污水发生规律与水质特征

在湖北省三峡库区农村选择了24户典型农户作为研究对象,分别对每户农户每个季节连续3 d的生活污水产生量、水质、主要污染物产污系数进行了分析。结果表明,湖北省三峡库区农村户平均生活污水日产生量为46.132 L,人均日产生污水量为17.530 L;人均日产生污水量受季节、地域、农户有无下水设施的影响,与农户收入水平无明显联系;农村生活污水水质不稳,其中COD、TP、TN及NH4+-N等指标的浓度变幅较大,仅pH变幅较小。生活污水水质中各项指标的平均水平pH为7.15,COD为656.22mg/L,TP为4.13 mg/L,TN为20.69 mg/L,NH4+-N为11.88 mg/L,表现为高碳中氮中磷的水质特性;生活污水的产污系数为COD 21.04 g/(人.d)、TP 0.12 g/(人.d)、TN 0.53 g/(人.d)、NH4+-N 0.30 g/(人.d);COD的产污系数受地域、季节、农户有无下水设施的影响,受农户收入水平影响不规律;TP的产污系数则受地域、季节、农户有无下水设施的影响,与农户收入水平无关;TN和NH4+-N产污系数则只受季节的影响。

湖北省三峡库区农村生活垃圾发生特征探讨

在湖北省三峡库区,选择了24个典型农户作为研究对象,分别对农户每个季节连续3d的生活垃圾产生量、理化性质、垃圾中TN、TP产生系数进行了检测与分析。结果表明,湖北省三峡库区农村生活垃圾人均日产生量0.743kg/(d·人),生活垃圾产生量受地域、季节及农户经济收入水平的影响。生活垃圾组成中,有机垃圾(主要是厨余垃圾)约占40%,其他垃圾(灰土、煤渣等)占41%,可回收垃圾(废纸、废塑料等)约占18%,有害垃圾占1%。农村生活垃圾含水率约41%,容重0.368t/m3,有机垃圾日产生量0.212kg/(d·人),其中TN含量为14.66g/kg、TP含量为2.42g/kg。TN平均产污系数为0.993g/(d·人),TP平均产污系数为0.153g/(d·人)。依以上参数估算,湖北省三峡库区120万农村常住人口,垃圾年产生量为32万t、87万m3,垃圾中每年TN、TP产生量为435t、67t。

湖北省三峡库区农业面源污染解析

湖北省三峡库区农业面源污染物类型复杂,来源不明,底数不清,导致防控措施不力。采用综合调查法对4个库区县(区)2007年农业面源污染情况进行调查,运用排污系数法测算污染物负荷量,采用等标污染负荷法进行评价与源解析。结果显示,湖北省三峡库区2007年农业面源TN、TP和COD的排放/流失总量分别为2918.08、346.22、12461.10t.a-1;主要污染物是TN和TP,其等标污染负荷量分别为5836.16、3462.20m3.a-1,两者等标污染负荷比和为91.80%;库区内主要农业污染源是种植业和畜禽养殖业,其等标污染负荷比分别为56.08%和34.37%,而农村生活污染源只有7.99%;4个县(区)污染负荷的比重为夷陵区>巴东县>秭归县>兴山县。因此,针对湖北省三峡库区农业面源污染的控制策略:防控的污染物主要是TN和TP,防控的重点源为种植业和畜禽养殖业,防控的重点区域为夷陵区。

鄂西北丹江口库区大气氮沉降

利用雨量器在鄂西北丹江口库区连续3a采集降雨样品,研究了大气氮沉降的变化动态。结果表明:2009—2011年月均总氮(TN)浓度为3.70—10.36 mg/L,与当月降雨量呈极显著线性负相关(R=-0.592**,n=32),季均TN浓度为冬季(8.21 mg/L)>春季(3.94 mg/L)>秋季(3.23 mg/L)>夏季(2.70 mg/L),年均TN浓度为3.70 mg/L。大气氮素年均干湿总沉降量为26.53 kg/hm2,其中干沉降为7.80 kg/hm2,占总沉降量的29.4%;湿沉降为18.73 kg/hm2,占总沉降量的70.6%。干沉降中铵态氮(NH+4-N)、硝态氮(NO-3-N)、可溶性有机氮(DON)和颗粒态氮(PN)分别占TN的22.1%、16.8%、37.2%和23.9%,湿沉降中它们分别为TN的36.6%、34.4%、12.9%和16.1%。

有机培肥与耕作方式对稻麦轮作土壤团聚体和有机碳组分的影响?

为了明确不同外源有机物和耕作方式对土壤地力培育的影响,以水稻-小麦轮作系统为对象,通过2个年度(2016—2018年)大田试验研究了外源有机物(秸秆和有机肥)和耕作方式及其交互作用[稻麦秸秆还田配合旋耕(SR),稻麦秸秆还田配合翻耕(SP),秸秆不还田、增施有机肥配合旋耕(MR),秸秆不还田、增施有机肥配合翻耕(MP),秸秆不还田、不施用有机肥、旋耕深度15 cm(CKR)]对土壤团聚体和有机碳组成的短期影响。结果表明:SR处理能够降低水稻季土壤容重并增加总孔隙度。相比CKR,小麦季SR处理显著增加>0.05 mm水稳性团聚体含量,增加量为7.2%。此外,外源有机物和耕作对土壤有机碳活性组分具有显著影响。其中,易氧化有机碳(EOC)主要受耕作与有机物交互作用影响,酸水解有机碳(LPIc和LPIIc)主要受耕作措施的影响,SR处理的土壤EOC和LPIc含量比CKR提高0.3~2.6 g·kg−1。颗粒有机碳(POC)主要受外源有机物的影响,并且秸秆还田处理POC平均含量高于增施有机肥处理,增加量为0.75 g·kg−1。短期内,外源有机物和耕作及其交互作用对稳定性有机碳(黑碳和矿物结合态有机碳)的影响较小。综上,秸秆还田配合旋耕有助于提高土壤水稳性团聚体和活性有机碳的含量(EOC、LPIc和POC)。

氮肥运筹对水稻农学效应和氮素利用的影响

通过田间试验,以不同氮肥量级为参照,结合关键生育期叶片叶绿素含量（SPAD值）指导氮肥施用,以探明潜江地区水稻关键生育期的氮肥适宜用量。结果表明,在施N 90~180 kg/hm2之间水稻产量差异不显著,当超过N 180 kg/hm2,产量降低。根据水稻产量（y）和施氮量（x）拟合得出一元二次关系式：y=-0.0728x2＋22.335x＋6811.5,R2=0.9442。结合当年水稻价格,肥料投入费用等计算出水稻的经济效益（y）和施氮量（x）之间的函数式：y=-0.134x2＋37.097x＋12533-M,R2=0.9331;由此得出经济效益最大时水稻的施氮量是N 138 kg/hm2。该施氮量下水稻的氮肥表观利用率、农学利用率和氮肥偏生产力可保持在40.9%、11.5 kg/kg和63.2 kg/kg,与完全依据SPAD值指导关键生育期的氮肥施用量相近似（N 140 kg/hm2）,保证了水稻最大的经济效益,同时也保持了较高的氮肥利用率,降低氮素表观损失。

ASI法测定土壤有效磷、有效钾和铵态氮与我国常规分析方法的相关性

用ASI法测定了土壤有效磷、有效钾和铵态氮,并与我国常规分析方法进行了相关性研究。结果表明:(1)ASI-P与Olsen-P呈极显著正相关,其相关系数在水作条件下比旱作条件下高,在酸性条件下比中、碱性条件下高,随着土壤pH值升高,两者的相关系数迅速降低;(2)ASI-K与NH4OAc-K呈极显著正相关,其相关系数在旱作条件下比水作条件下高,在碱性条件下比中、酸性条件下高,且对pH值和水分条件的变化均较敏感;(3)ASI-N比碱解N低得多,且在水作条件的中、酸性pH范围相关性较好。

莲藕氮磷钾锌肥配合施用效应研究

采用田间小区试验2005—2006年连续2年研究了莲藕配施氮、磷、钾、锌肥的效应。结果表明：（1）莲藕氮、磷、钾、锌肥配施（OPT），荷叶高大、荷秆粗壮、单位面积内荷叶数量较多；后期形成的莲藕单支主藕长度较长、主藕节数较多、藕节较粗、单支藕重量较高，其商品品质较好；莲藕氮磷钾锌肥配施平均产量为37136kg／hm^2，不施氮肥、磷肥、钾肥和锌肥分别比OPT处理平均减产37．2％、15．9％、19．3％和7．90％，不同元素肥料对莲藕生长、产量和品质的影响顺序为氮〉钾〉磷〉锌。（2）氮磷钾锌肥配施处理的莲藕，其养分吸收量较高，不施某一元素肥料，莲藕中相应的元素含量和吸收量均较低；莲藕氮、磷、钾养分吸收量之比平均为1：0．28：2．30，集中了整株植株中75％以上的氮、90％左右的磷和约95％的钾，可认为莲藕为喜钾作物。

江汉平原稻田田面水氮磷变化特征研究

在江汉平原地区,因水肥管理粗放,特别是人为排放刚施肥泡田水,水稻种植引发的氮磷面源污染问题比较严重,迫切需要掌握稻田氮、磷动态特征,并据此进行科学的肥水管理。采用大田试验的方法,设置不同氮磷梯度,研究了江汉平原稻田田面水氮磷形态与浓度动态变化特征及施肥的影响。结果表明:施尿素后,田面水可溶性总氮(DTN)、可溶性有机氮(DON)和铵态氮(NH4^+-N)占总氮(TN)的比例分别在88.0%、44.7%和31.6%以上,且随施氮量增加而增大;施磷肥后,田面水中颗粒态磷(PP)占总磷(TP)的比例为76%~93%,且随施磷量的增加而降低。田面水中氮素浓度与施氮量之间呈分段线性相关关系,当施氮量分别超过287.8、289.9、231.5和336.7kg·hm^-2后,TN、DTN、NH4^+-N和DON的浓度会跃增;田面水中各形态磷素浓度均随施磷量的增加而线性增加。施氮肥后,田面水中TN和DTN浓度均在施肥后1d达到峰值,在基肥和分蘖肥后5d、穗肥后2d降低至与不施氮肥基本接近;NH4+-N浓度在基肥和分蘖肥后2d、穗肥后1d达到峰值,基肥和分蘖肥后5d、穗肥后2d后降低至与不施氮肥趋同。施磷肥后TP、PP和可溶性总磷(DTP)的浓度均在施肥后1d达到峰值,3d后急剧降低,降幅均在79.0%以上。可见,在江汉平原地区,施尿素后田面水中氮素以DTN为主,尤其是DON和NH4^+-N,施磷肥后以PP为主。减少氮、磷肥用量可降低稻田氮、磷损失,且氮肥施用量应尽可能控制在231.5kg·hm^-2以内。施基肥和分蘖肥后5d内、施穗肥后2d内是江汉平原稻田氮素损失的关键控制期,施磷肥后3d内是磷素流失的关键控制期。

长江中下游地区氮肥减施对稻麦轮作体系作物氮吸收、利用与氮素平衡的影响

本试验采用连续两个轮作周期的稻麦轮作定位试验,研究了氮肥减施对作物氮素吸收、利用和土壤氮素平衡的影响。结果表明,在传统推荐施肥(小麦N 195 kg/hm2,水稻210 kg/hm2,均按底肥40%、分蘖肥30%、拔节肥30%分3次施用)的基础上,氮量减施20%,并配合综合调控技术措施,产量并没有降低,而且氮肥表观利用率、农学利用率、氮肥偏生产力和贡献率均得到提高。氮素在作物体内累积随着施量的提高而提高,土壤无机氮残留量和氮素表观损失也有相同的规律。生产相同数量的籽粒产量的需氮量小麦高于水稻,而氮素表观损失,则水稻高于小麦。

江汉平原棉田地表径流氮磷养分流失规律

2008年和2009年连续2年设置田间试验,采用径流池收集对照与农民习惯施肥2种处理的地表径流,研究江汉平原区棉花种植模式下地表径流产生规律,氮、磷流失规律,肥料氮、磷流失系数及其影响因素。结果表明,江汉平原地区地表径流主要发生在3-8月降雨比较集中的时期,径流产生量随产流时段降雨量的增加而增加,年降雨产流系数平均为26.0%。2008年和2009年农民习惯施肥处理的氮流失量分别是36.14,89.52kg/hm2,磷流失量分别是0.42,10.07kg/hm2,氮、磷流失量的年际间差异较大。氮流失的主要形态是硝态氮,其2008年和2009年的流失量分别占氮流失量的92.8%和64.2%,其次是颗粒态氮,以铵态氮形式流失的只是极小一部分;磷主要以颗粒态磷形式流失,其次是可溶性磷,尤其在产流时段降雨量大的年份,颗粒态磷的流失量占到总磷的90%以上。综合2008-2009年的结果,肥料氮、磷的流失率分别为5.4%和3.1%。氮、磷的流失量主要受施肥、产流时段降雨量和作物覆盖率影响,施肥导致氮、磷养分流失量增加,产流时段降雨量越大,作物覆盖率越低,则氮、磷养分流失量越大。

南方平原地区地膜使用与残留现状调查分析

选取南方平原区7个省（自治区）作为研究对象，采用文献调研、问卷调查和典型样点采集的方法，对研究区域的地膜使用与残留现状进行了分析。结果表明，南方平原区地膜使用量和地膜覆盖面积都呈现逐年增加的趋势，地膜覆盖面积占耕地总面积的比例也表现出增加趋势，但都低于10％。研究区域内的覆膜作物主要有4类共19种作物，平均覆膜比例为74％，使用地膜的平均厚度为0．006MM，地膜平均使用量为38．6kg·hm2此外，在地膜使用后只有73．1％的地块中地膜被回收，回收的方式主要为人工拾捡，少数为人工拾捡与机械回收相结合的方式。南方平原区0—30cm土层地膜残留量为14．28kg·hm2，残留的地膜主要集中在0～20CM土层，约占0-30CM土壤中残膜总量的78．9％。是否回收地膜是影响南方平原区地膜残留量高低的一个重要因素，回收地膜的地块地膜残留量显著低于不回收地膜的地块。不回收地膜时，地膜残留量与地膜累计使用量呈极显著的正相关关系，而回收地膜时，地膜残留量与地膜累计使用量无明显相关关系。

钾素营养对莲藕生长和干物质累积的影响

采用大盆试验研究了钾素营养对莲藕生长和干物质累积的影响,结果表明,钾素营养明显增加莲藕立叶数量和立叶面积、提高立叶相对叶绿素值和组织器官含水量、延缓叶片衰老、增强立叶抗逆性,从而促进莲藕生育前期光合产物的累积和健康生长;钾素营养还适当延长莲藕成熟期,促进干物质从叶片转移并贮存到产品中,使莲藕增产20.4%。

湖北潮土区不同轮作制度下土壤养分平衡状况与评价

通过连续5年定点调查和取样分析,研究了湖北省2个潮土区域农田土壤养分平衡状况,并用允许养分平衡盈亏率进行了评价。结果表明:①在几种主要轮作制中,所有作物的K肥施用量及施用比例均明显比N肥低,但几乎所有作物的K素吸收量均明显高于N素吸收量,早、晚稻吸收P、K的比例明显高于其它作物。②不同轮作制中土壤养分平衡状况表现为N素有不同程度的盈余、P素基本平衡、K素总是亏缺的,且水田K素亏缺量明显高于旱地。在此基础上,作者提出"减N稳P增K"和以一个轮作周期为单位进行统筹施肥的养分平衡调控措施,以实现作物生产的高产稳产和土壤养分平衡的良性循环。