控释氮肥在淹水稻田土壤上的去向及利用率

通过土壤渗漏装置、微区和田间小区试验,研究了15N标记控释氮肥在淹水稻田土壤上氮素的去向和利用率。结果表明,施用控释氮肥能明显地降低氨挥发、淋失和硝化—反硝化的损失。控释氮肥处理的氨挥发量比尿素降低54 0%,氮淋失量降低32 5%。尿素的硝化—反硝化损失量占施入氮量的34 5%,而控释氮肥的只占2 0%;控释肥料与尿素氮在0—80cm土层中的残留率相近。控释氮肥一次性全量作基肥施入土壤,水稻的氮肥利用率平均为65 6%,比尿素(基肥+追肥)高出32 2个百分点。控释氮肥的农学效率显著地高于尿素。

控释肥料提高氮素利用率的作用及对水稻效应的研究

研究了田间条件下控释肥料氮的释放速率与水稻吸收氮量之间的关系。结果表明 ,控释肥料氮的释放速率在水稻生育前期高 ,但随着时间的进程而逐渐降低。水稻从 70日型控释肥料中吸收的氮遵循三次曲线 ,因此 70日型控释肥料能够满足水稻本田生长期对氮的需要。施用控释肥料的水层含氮量极低 ,且无可见的水藻生长 ;而施尿素的水层则尿素N和NH+4 N含量高 ,水藻活动繁茂 ,滞留于水层的肥料氮 5～ 6d内迅速地降至无氮对照水平 ,氨的挥发损失和氮的反硝化损失大。控释肥料氮的利用率高达 72 3% ,比尿素高出 36 5个百分点。

控释氮肥对杂交水稻生育后期根系形态生理特征和衰老的影响

采用微区和小区试验的方法,研究了控释氮肥对杂交水稻生育后期根系形态生理特征及对根系衰老过程中膜脂过氧化产物和活性氧清除酶活性的影响。研究表明,施用控释氮肥,明显地增加杂交水稻生育后期的根干重、根长和根长密度,而根半径减小;提高根系活力和吸收面积,使杂交水稻生育后期根系中MDA含量降低和SOD、POD和CAT的活性提高。控释氮肥中,氮的逐渐释放,可减少具有强烈伤害的活性氧产物速率及其累积数量,提高活性氧清除酶的活性,在很大程度上延缓了杂交水稻生育后期根系的衰老和吸氮能力的衰退。

湖南双季稻种植区不同生产力水稻土肥力特征的研究

通过对湖南省8个双季稻种植区田间采样并结合水稻产量测产,研究了不同生产力水稻土的有机质(全有机质和腐殖质组成)和养分含量状况(全量和有效养分),分析其环境意义。结果表明,湖南省双季稻种植区高产水稻土的有机质、全氮和速效磷含量分别为47.74±11.59 g/kg、2.70±0.72 g/kg和39.8±14.21 mg/kg,均达到非常丰富的水平;中产水稻土的有机质、全氮和速效磷含量也处于丰富水平,与高产水稻土比较,其差异不显著;低产水稻土的上述养分显著低于高产和中产水稻土。高产水稻土的速效钾含量处于中等水平(105.83±22.73mg/kg),中产和低产水稻土速效钾含量处于缺乏和严重缺乏水平。经过长期的培肥,高产水稻土的有机质、全氮和速效磷含量均达到非常丰富的水平,有机质库和磷库均处于丰富水平和盈余状态。高产水稻田土壤的质地一般为壤土和粘壤,固持钾的能力弱,速效钾含量不丰富,应该重视施用化学钾肥、有机肥和稻草还田,保持土壤钾库的平衡和提高。多数中产水稻土的有机质和养分均比较丰富,只要采用最佳的田间管理,可以实现高产水稻土的产量目标。低产水稻土的结构一般都比较差,养分缺乏,应加强改良和培肥管理,提升其土壤肥力。

稻田土壤上控释氮肥的氮素利用率与硝态氮的淋溶损失(英文)

在稻田土壤上高量施用氮肥常常造成硝态氮(NO3--N)淋溶损失和肥料氮利用率低下的问题。本研究采用土壤渗漏器、微区和田间小区试验,研究了15N标记控释氮肥在稻田土壤上的氮素利用率和硝态氮的淋溶损失。在两年早稻种植期间,一次性全量基肥施用控释氮肥与尿素分二次施用相比,两年的早稻产量分别平均提高7.7%和11.6%。在90kgNha-1用量下,由差值法测得的肥料氮利用率,按平均计,控释氮肥的N利用率(平均76.3%)比尿素分次施用的(平均37.4%)高出38.9个百分点。15N同位素法测得的控释氮肥的N利用率(平均67.1%)比尿素分次施用的(平均31.2%)高出35.9个百分点。在早稻种植季节,施用尿素和控释氮肥的NO3--N淋失量分别为9.19kg/hm2和6.7kg/hm2,占施尿素N和控释氮肥氮的10.2%和7.4%。控释氮肥的氮淋失量比尿素分2次施用的降低27.1%。本研究结果表明,在稻田土壤上施用控释氮肥能减少氮的淋失量,提高氮素利用率和水稻产量。

湖南省旱地土壤钾素含量分布的研究

湖南省旱地土壤钾素含量分布的研究郑圣先，李明德（湖南省土壤肥料研究所，长沙４１０１２５）湖南省有旱地１１３５．２４万亩，占全省总耕地面积的２１．５％。成土母质主要有花岗岩、板页岩、砂岩、紫色砂页岩、石灰岩、第四纪红土以及河流冲积物。旱地土壤种类繁多，...

土壤植物营养学与农业持续发展

农业的持续发展是人类社会、经济持续发展的基础。面对人口、粮食、资源、环境与能源五大问题，农业的可持续发展正在受到世界各国的普遍关注与广泛重视。１９９１年４月，联合国粮农组织在荷兰召开了“农业与环境国际会议”，通过了关于持续农业与乡村发展的“登博斯宣言...

水稻对除草型专用追肥中氮的吸收利用

除草型水稻专用追肥是湖南省土壤肥料研究所研制出的一种融药肥于一体的多功能肥料。郑圣先等人研究表明，这种肥料的溶解性与水稻和大多数土壤中发生的化学反应一致。因此，使用这种肥料能够使水稻从分蘖始期到分蘖末期这一阶段对氮的吸收利用和除草效果达到最佳水平。本...

除草型水稻专用追肥中氮释放特性的研究

具有不同释放速率和持续时间的几种类型的除草型水稻专用追肥已在我省水稻生产上应用。为给该种肥料提供可靠的施用技术，我省正在进行大量的田间研究。本研究的目的：（１）探讨除草型水稻专用追肥在田间条件下氮的释放规律；（２）发展一种用时间、气温和土温函数描述除...

控释氮肥调控水稻光合功能和叶片衰老的生理基础

以杂交水稻组合八两优100和威优46为试验材料,探讨了控释氮肥对水稻光合功能衰退和叶片衰老的调控机制。结果表明,控释氮肥对延缓早、晚稻功能叶的衰老和延长叶片的光合功能期均具有明显的效应。与施用尿素的处理相比,施用控释氮肥后,早、晚稻生育中、后期功能叶中的叶绿素含量得到显著的提高,且与尿素间的差异随着水稻生育进程而增大。不同时期控释氮肥处理功能叶的净光合速率也均显著地高于尿素处理。此外,施用控释氮肥能显著地提高生育中、后期功能叶中的SOD、POD等活性氧清除酶的活性,降低功能叶中的丙二醛含量。施用控释氮肥对功能叶中的IAA、ABA含量具有明显的调控效果,早、晚稻各时期控释氮肥处理的IAA含量均显著地高于尿素处理,而ABA含量显著地低于尿素处理。由于控释氮肥对水稻的上述调控机理,因而,在水稻上施用控释氮肥可以明显提高水稻产量。

除草型水稻专用追肥防治稻田杂草效果的研究

为了加速除草型水稻专用追肥在我省的推广应用步伐，我们从１９９６年开始在全省水稻种植区开展了除草型水稻专用追肥的增产效应与除草效果的试验研究与示范。现将２年的移栽田除草型水稻专用追肥试验研究与示范结果报告于后。１试验材料与方法１．１试验材料供研究用的除...

污染稻田水分管理对水稻吸收积累镉的影响及其作用机理

Cd污染稻田通过长期淹水灌溉能显著降低稻米中Cd含量。利用Cd污染水稻土的盆栽试验,结合水稻根表氧化铁膜特征的分析,研究了不同水分管理对水稻吸收积累镉的影响及其作用机理。结果表明,随着稻田淹水程度(时间和水量)的提高,水稻根表氧化铁膜所吸附的还原态Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)显著增加,潮泥田和黄泥田长期淹水灌溉处理的水稻根膜中的Fe(Ⅱ)分别比湿润灌溉处理增加了12.6倍(p<0.01)和8.5倍(p<0.01);不同水分管理的水稻根膜氧化铁(Fe(Ⅲ))含量的变化与根膜Fe(Ⅱ)表现极显著的相关性,但两者均与水稻根膜Cd呈极显著的负相关,其中,2种土壤长期淹水的水稻根膜Fe(Ⅲ)分别比湿润灌溉增加了1.5倍(p<0.01)和1.0倍(p<0.01),根膜吸附的Cd含量分别较湿润灌溉降低了77.9%(p<0.01)和50.3%(p<0.01);长期淹水处理导致水稻根系、茎叶、糙米中的Cd含量均极显著低于相应的湿润灌溉处理,2种土壤长期淹水的糙米平均Cd含量比间歇灌溉的下降了41.3%,比湿润灌溉的下降了70.7%(p<0.01);不同水分管理的水稻糙米Cd含量与根膜Cd含量呈极显著正相关,与根膜Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)呈极显著负相关。综合分析认为,Cd污染酸性稻田在长期淹水的还原条件下Fe2+等金属离子与Cd2+的竞争吸附作用以及S2-和Cd2+的共沉淀作用加强,因而使得土壤中Cd的生物有效性明显降低。

长期施肥对红壤水稻土水稳性团聚体有机碳、氮分布与储量的影响

【目的】研究长期施用化肥以及化肥与稻草配合施用对红壤水稻土水稳性团聚体有机碳、氮分布与储量的影响。【方法】试验土壤采自湖南省望城无机有机肥长期定位试验田小区,各施肥处理为:CK(不施肥)、NP(施氮磷肥)、NPK(施氮磷钾肥)、NP+RS(施氮磷肥和稻草)和NPK+RS(施氮磷钾肥和稻草)。【结果】氮磷钾长期平衡施用和化肥与稻草长期配合施用有利于2～5mm和0.5～2mm水稳性团聚体含量增加。与CK处理相比,化肥与稻草长期配合施用处理能提高2～5mm和0.5～2mm水稳性团聚体内的有机碳含量和全氮、可矿化氮含量,同时也显著提高了二者在较大粒径(2～5mm,0.5～2mm)水稳性团聚体内有机碳、全氮和可矿化氮储量。与CK处理相比,NPK长期平衡施用的处理,也能提高大粒径水稳性团聚体(2～5mm,0.5～2mm)内的有机碳、全氮、可矿化氮的含量和储量,但提高的幅度小于化肥与稻草长期配合施用的处理。【结论】水稳性大团聚体对土壤有机碳、氮具有强富集和物理保护作用;化肥和稻草长期配合施用能显著提高大团聚体内有机碳、氮的含量和储量,是改善土壤团粒结构,提升红壤水稻土肥力的有效措施。2～5mm和0.5～2mm粒径团聚体是红壤水稻土有机碳、全氮和可矿化氮的主要载体。

长期施用化肥和稻草对红壤水稻土肥力和生产力持续性的影响

【目的】研究长期施用氮(N)、磷(P)、钾(K)化肥和稻草(RS)对中国亚热带地区红壤水稻土肥力变化的趋势和水稻生产力可持续性的影响。【方法】利用1981年建立在湖南省望城县黄金乡第四纪红土红壤发育的水稻土(分类为普通简育水耕人为土)上的定位试验田,对氮、磷和钾化肥及其与稻草长期配合施用的5个处理的土壤肥力和生产力可持续性进行了评价。【结果】氮、磷和钾化肥与稻草长期配合施用能维持和提高红壤水稻土的生产力和土壤肥力;水稻获得了持续高产,土壤有机质、全氮、全磷、可矿化氮量均增加,速效磷和速效氮比试前土壤增加。长期施用氮、磷肥而不施钾肥的NP处理水稻产量、土壤氮、钾逐年降低,稻田系统生产力的可持续性和土壤肥力难以维持。稻草还田对水稻具有显著的增产作用,27年54季的稻草还田配合化肥处理的平均水稻产量比仅施化肥的NP和NPK处理分别增产12.2%和6.7%,稻草的增产作用还随着稻草还田时间的延长而逐年提高。【结论】稻草还田携入的钾与化学钾肥具有相同的营养功能,稻草可替代部分化学钾肥。

控释氮肥对杂交水稻糙米蛋白质品质和氮代谢关键酶活性的影响

以八两优100(杂交早稻)和威优46(杂交晚稻)为材料,研究了施用控释氮肥对稻米蛋白质含量、氨基酸含量及其组分以及叶片和籽粒中硝酸还原酶(NRase)、谷氨酰胺合成酶(GS)和蛋白水解酶活性的影响。结果表明,八两优100和威优46控释氮肥处理糙米蛋白质、复合蛋白含量均显著或极显著高于尿素处理,其中谷蛋白和谷蛋白/醇溶蛋白比值增幅明显。施控释氮肥的八两优100和威优46糙米氨基酸总量、必需氨基酸和限制性氨基酸含量均较施用尿素的明显提高。在施用尿素和控释氮肥条件下,供试两组合叶片中NRase、蛋白水解酶、GS以及籽粒中的GS活性的动态变化一致。施用控释氮肥有利于功能叶中NRase、GS、蛋白水解酶以及籽粒中的GS活性维持较高水平。控释氮肥对杂交水稻功能叶氮代谢关键酶活性和籽粒中蛋白质合成及氨基酸积累均有明显的调节作用。这可能是控释氮肥能显著提高杂交水稻产量和蛋白质及氨基酸含量的生理原因之一。

施用尿素和控释氮肥的双季稻田表层水氮素动态及其径流损失规律

目的通过比较研究洞庭湖区双季稻田施用尿素(CF)和控释氮肥(CRNF)的表层水pH、电导率(EC)、总氮(TN)、NH4+-N和NO3--N浓度变化动态及TN径流损失规律,寻找有效控制氮素流失的最佳施肥管理措施。方法在渗漏池中按河沙泥(ASP)和紫潮泥(PCP)土壤的剖面层次填装土壤,对天然降雨引起的稻田氮素径流损失进行模拟试验。结果稻田土壤施用尿素后,表层水TN、NH4+浓度分别在第1、3天达到高峰,然后随着时间的延长而迅速下降;早稻表层水pH在施用尿素后15d内(晚稻3d)逐渐升高,EC表现与NH4+的变化同步。与施用尿素相比,施用CRNF能显著降低稻田表层水TN、NH4+浓度峰值,pH、EC峰值也有明显下降。氮素径流损失监测结果显示,洞庭湖区双季稻田施用尿素TN径流损失量为7.47kg·ha-1,占施氮量的2.49%;施用CRNF、70%CRNF的TN损失量比施用CF的分别减少了24.5%和27.2%。早稻施肥后20d内发生的2次降雨径流事件,施用尿素、CRNF和70%CRNF处理的2次TN径流损失量分别占全生育期径流损失总量的72%、70%和58%。其中,早稻施肥后第10天发生的第1次径流的2个控释肥处理的TN损失比施用尿素分别降低了42.9%和44.2%。结论双季稻田施用尿素后15d内表层水氮素浓度高,是氮素流失的关键时期;控释氮肥能显著降低这个时期的表层水和所发生的径流液中的氮素浓度,从而显著削减水稻全生育期内的TN径流损失量。

长期施用化肥、猪粪和稻草对红壤性水稻土物理性质的影响

【目的】研究化肥与猪粪和稻草长期配合施用对红壤性水稻土物理性质的影响。【方法】利用1981年建立在湖南省望城县黄金乡第四纪红土发育红壤性水稻土(普通简育水耕人为土)上的肥力定位试验,对化学氮、磷和钾肥料及其与猪粪和稻草长期配合施用的7个处理的土壤物理性质进行了评价。【结果】猪粪、稻草与化肥长期配合施用均可显著降低土壤容重和土粒密度,提高孔隙度,猪粪和稻草的效果基本相似。与化肥处理相比,施用猪粪和稻草显著地促进了5—0.5mm水稳性团聚体的形成和提高土壤团聚体稳定性。猪粪和稻草与化肥配施处理耕层土壤持水量也显著高于化肥处理。【结论】猪粪和稻草与化肥长期配合施用能显著降低土壤容重和土粒密度,提高孔隙度、土壤团聚体稳定性和土壤持水量,是提升土壤物理质量和红壤性水稻土肥力的有效措施。

长期冬种绿肥对红壤性水稻土微生物特性及酶活性的影响

以农业部衡阳红壤环境重点野外科学观测基地长期冬种绿肥稻田为平台,研究了双季稻种植区长期冬种绿肥下红壤性水稻土微生物特性及酶活性与土壤质量的关系,阐明了长期冬种绿肥翻压下土壤健康的微生物指标功能。研究分析了26年冬种不同绿肥的红壤性水稻土微生物学参数之间的差异及其提升土壤肥力的作用,结果表明,与冬季休闲处理相比,长期冬种绿肥翻压处理的微生物种群数量、微生物生物量碳(SMBC)、微生物生物量氮(SMBN)、土壤呼吸、脲酶、转化酶和脱氢酶活性都有所提高,代谢熵(qCO2)降低,以长期冬种紫云英翻压处理效果最明显。微生物种群数量、SMBC、脲酶、脱氢酶与土壤总有机碳(TOC)、全氮(TN)、速效氮(AN)、缓效钾(SLK)和速效钾(AK)呈显著或极显著相关;TOC,TN,AN,SLK,AK,微生物种群数量,脲酶、转化酶、脱氢酶活性与水稻产量呈显著正相关关系。长期冬种绿肥翻压能明显地改善红壤性水稻土的微生物特性与酶活性,提高土壤肥力。

穗肥氮施用比例对两系杂交水稻氮素吸收、籽粒氨基酸含量和产量的影响

在田间和盆栽条件下研究了穗肥氮施用比例对两系杂交水稻氮素吸收、籽粒氨基酸含量和产量的影响。两系杂交早稻施N180kg／hm^2，30％作穗肥、70％作基肥的稻谷产量最高，比施N 180kg／hm^2 10％作穗肥和施N 120kg／hm^2 30％作穗肥两个处理均增产6．2％。晚稻在施N 210kg／hm^2条件下，仍以30％作穗肥处理的稻谷产量最高。3个施氮量平均，氮肥利用率和农学效率均表现为30％作穗肥〉20％作穗肥〉10％作穗肥，氮肥利用效率表现为30％作穗肥〈20％作穗肥〈10％作穗肥。与其他氮素穗肥比例处理比较，氮肥30％作穗肥、70％作基蘖肥的分配方案能提高稻米必需氨基酸含量0．09～0．38个百分点，其中又以亮氨酸和异亮氨酸增加较多，赖氨酸次之；且稻米产量、总氨基酸积累量和必需氨基酸积累量分别增加5．4％～27．5％、5．4％～30．4％、15．1％～36．0％。