稻虾共作模式下克氏原螯虾对水稻土团聚体特征及有机碳分布的影响

为研究长期稻虾共作模式下克氏原螯虾对水稻土团聚体数量、稳定性以及土壤团聚体有机碳含量、分布的影响,本研究依托始于2014年的长期定位试验,设置冬泡无秸秆还田(W)、冬泡+秸秆还田(WS)和冬泡+秸秆还田+养虾(WSC)3个处理,采集各处理表层土壤样品,分析土壤团聚体及有机碳分布特征。结果表明:土壤水稳性团聚体以>1~2 mm粒级为主,在冬泡条件下秸秆还田处理显著提高了土壤中>2 mm团聚体比例、有机碳含量和有机碳贡献率,且增加了土壤团聚体平均质量直径;相对于冬泡+秸秆还田处理,冬泡+秸秆还田+养虾处理土壤>2 mm和>1~2 mm团聚体比例显著提高了19.8%和6.5%,而0.053~0.25 mm团聚体比例则显著下降了9.2%,且>0.25 mm的团聚体数量、平均质量直径和几何平均直径分别提高了7.8%、20.6%和37.5%。冬泡+秸秆还田+养虾处理的土壤总有机碳、微生物量碳和颗粒有机碳含量较冬泡+秸秆还田处理分别显著提高了6.2%、34.0%和23.1%,且显著提高了<0.25 mm团聚体中有机碳的含量。研究表明,稻虾共作模式下克氏原螯虾养殖促进了土壤大团聚体的形成,增强了团聚体稳定性,增加了土壤有机碳及活性组分含量,尤其提高了微团聚体中有机碳含量,提升了土壤固碳能力。

基于高通量培养分析稻虾共作模式土壤的细菌群落

高通量测序技术的发展发现并鉴定了土壤微生物的未培养物种,然而,仅依赖非培养的高通量测序无法获得发挥关键功能的微生物培养物,限制了对其功能的验证及其应用,这对关键功能微生物的机理性研究和应用具有一定的局限性.本研究以稻虾共作和水稻单作两种稻作模式的土壤样品为研究对象,分别对比了传统平板涂布、96孔培养板划线分离以及将非培养和培养法相结合的———“96孔高通量培养法”3种方法的土壤细菌分类差异、菌群多样性、组成特异性以及细菌功能特征.结果表明,相对于传统涂布培养法,96孔高通量培养法所获取的细菌数量高约5倍,能鉴定到属的培养物高约4倍,预测功能鉴定提高约2倍.由此可见,“96孔高通量培养法”大大提高了对土壤细菌培养物的获取和鉴定率.本研究弥补了传统培养法的获得率低的不足,拓宽了高通量培养技术的应用领域,同时,也为进一步揭示稻虾共作模式参与土壤生态变化过程的微生物机制提供研究基础.

怀化市稻油轮作模式下优质杂交水稻品种比较试验

为筛选出适应怀化山区高产、优质、抗性好的杂交水稻品种,在采用稻油两熟制生产模式的基础上,选用湖南省主推的17个杂交水稻品种开展比较试验。结果表明:悦两优1672、悦两优8549、玮两优6246、悦两优钰占、玮两优倩丝、誉两优1267、野香优海丝、华浙优261、晶两优534、泰优农39、淳丰优6319的综合表现较好;誉两优1267、玮两优6246、淳丰优6319、华浙优261、青香优香九、野香优海丝、玮两优倩丝、悦两优钰占、晶两优534、泰优农39的丰产性、综合性状突出,表现出极强的优势,在中高海拔地区具有示范推广价值。

2022年潜江市虾稻共作模式水稻品种筛选试验

虾-稻产业是潜江的标杆性产业。对更加适合当地的水稻品种进行筛选,以提高虾稻共作模式下的综合效益。2022年根据品种合法性、优质性原则,确定30个水稻品种,以虾稻共作模式为基准,对30个水稻品种进行对比试验。试验结果表明:产量前5位的品种分别为节优804(9867 kg/hm^(2))、皖两优华占(9591 kg/hm^(2))、魅两优黄丝苗(9333 kg/hm^(2))、美扬占(9273 kg/hm^(2)),华珍115(9040.5 kg/hm^(2))。这些品种的高产为农业生产提供了坚实保障,并且,水稻品种的综合评价表现好,丰产性好,生育期适中,有很多品种都很适合借助虾稻共作模式来进行推广,包括皖两优华占、银两优822、魅两优黄丝苗、龙两优月牙丝苗、节优804、旱优8200、仁优6553、源两优89、荃两优1606、郢两优258。

稻鸭共作模式水稻产量及效益分析

2023年于揭阳市揭东区进行了稻鸭共作模式研究,旨在探究该模式对水稻产量及其经济效益的影响。通过设置不同放鸭密度的处理组,全面评估了稻鸭共作模式对水稻产量和经济效益的影响,探讨了优化稻鸭共作管理策略的可能性。研究结果显示,虽然稻鸭共作模式略微降低了水稻的产量,但通过提高稻米品质和增加鸭子产值,可以有效提升经济收益。

不同稻蟹共作模式下寒区稻田土壤微生物的高通量测序研究

在黑龙江省绥化市国家级稻渔综合种养示范区的9个稻田单元分别设置了稻田单作(CK)、稻蟹共作(RC)和稻-蟹-鳅共作(RCL)3种模式,每种模式3个重复,每个稻田单元的面积均为300 m^(2),水稻种植品种为“绥粳4号”。采用高通量测序技术分析了3种模式稻田表层土壤的微生物群落结构和多样性特征及其影响因素。稻蟹模式放养河蟹体质量为(21.45±1.45)g,放养密度为500 ind./667 m^(2);稻-蟹-鳅模式,河蟹体质量为(21.45±1.45)g,放养密度为350 ind./667 m^(2),泥鳅体质量为(0.47±0.07)g/ind.,放养密度为2 223 ind./667m^(2)。养殖期间投喂配合饲料,饲养管理方式一致。2020年9月10日收获河蟹与泥鳅,9月20日收割水稻。结果显示:不同模式的9个土壤样品共包含了6 404个OTUs,分属细菌59个门,1 093个属,2 245个种。韦恩图显示,CK模式特有375个OTUs、RC模式特有359个OTUs、RCL模式特有453个OTUs。3种模式的主要优势菌门均为绿弯菌门(Chloroflexi)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidota)、变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、酸杆菌门(Acidobacteria)和脱硫杆菌门(Desulfobacterota)。RC和RCL土壤细菌的ACE指数、Chao指数和Shannon指数均高于水稻单作,但未达到显著水平(P>0.05)。PCo A分析图显示,RC和RCL与CK分别在不同区域聚类。研究初步揭示:稻-蟹共作和稻-蟹-鳅共作能够在一定程度上改变寒区稻田的土壤细菌群落结构,增加土壤细菌的丰富度和多样性。

长期稻虾共作模式下氮肥运筹对直播水稻养分吸收和产量的影响

以水稻单作模式为对照,研究长期稻虾共作模式下不同氮肥运筹处理(氮基肥分别占50%、40%、30%、20%、0及不施氮肥)对直播水稻养分吸收和产量的影响,为稻虾共作模式下水稻的高产、优质、高效、生态栽培提供技术支撑。结果表明,长期稻虾共作模式下氮基肥比例为20%和0、水稻单作模式下氮基肥比例为30%和20%,均有利于水稻对氮、磷、钾的吸收;在相同氮肥运筹方式下,稻虾共作模式较水稻单作模式能大幅促进水稻对氮、磷、钾的吸收。长期稻虾共作模式下氮基肥比例降至20%及以下,水稻单作模式下氮基肥比例降至30%及以下时,水稻产量显著高于其他处理,且主要是通过有效穗数和结实率的增加来实现的;长期稻虾共作模式的水稻产量较水稻单作模式提高,平均提高11.1%,主要是通过有效穗数的增加来实现的。随氮基肥比例的下降,2种模式下水稻氮肥偏生产力、农学效率、表观利用率、贡献率总体与产量变化趋势一致;长期稻虾共作模式较水稻单作模式能较大幅度提高氮肥偏生产力和氮肥表观利用率,平均提高9.5%、21.3%,但降低氮肥农学效率和氮肥贡献率。综上,长期稻虾共作模式下推荐氮基肥比例为20%和0。

稻虾共作模式下秸秆还田与投食对稻米品质的影响

为提高稻虾共作模式的稻米品质和效益,通过设置秸秆还田投食(SF)、秸秆还田不投食(SNF)、秸秆不还田投食(NSF)和秸秆不还田不投食(NSNF)处理,并以水稻单作秸秆还田(CK-S)和水稻单作秸秆不还田(CK-NS)为对照,对秸秆还田和投食对稻米品质的影响进行研究。结果显示:投食(F)处理能显著提高水稻、小龙虾产量和稻米营养品质,在秸秆还田(S)与秸秆不还田(NS)的条件下,F处理比不投食(NF)处理的蛋白质含量分别增加了27.41%和36.16%,差异显著。S处理与F处理的交互作用可显著影响稻米加工品质;整精米率和精米率在NSNF处理下最高,显著高于SF、SNF、NSF;秸秆还田、投食及其交互作用对蒸煮、食味品质无显著影响,稻米RVA黏滞性谱差异性较小;稻虾模式可提高稻米外观品质,稻虾共作模式下各处理垩白粒率和垩白度都低于稻田单作,与CK-S相比,SF处理垩白粒率和垩白度分别降低了15.09%、15.65%。结果表明,稻虾共作秸秆还田与投食2种措施可以改善稻米品质。

山区稻-草鱼共作模式对土壤氮、磷、钾含量的影响及效益分析

本文以水稻单作模式为对照,研究稻-草鱼共作模式下对土壤全氮、全磷、全钾含量和水质指标的影响以及对水稻和草鱼产量的影响,旨在为山区稻-草鱼共作模式的推广提供理论基础。一、试验材料与方法1.试验方法本研究在四川省广元市昭化区王家镇进行,地属亚热带季风气候,年平均气温为17.2℃,平均气温年较差20.9℃。

稻虾共作模式对水稻产量与品质的影响研究

稻虾共作模式作为一种集稻米生产与水产产业于一体的新型绿色、高效农业生产方式,近年来得到了广泛的推广与应用。本文采用田间实验方法,研究了单种植、稻虾共作饲养种植和稻虾共作不饲养三种种植方式对水稻产量和品质的影响。实验结果表明,与水稻单作相比,稻虾共作模式对水稻产量的影响相对较小;稻虾共作模式可以提成高水稻籽粒的出籽率,减少垩白粒率,对水稻整体质量影响相对较小;稻虾共作可以促进水稻对氮素的吸收和利用。

稻茬冬作模式对珍禽保护区栖息地候鸟种类和数量的影响

为丰富滨海保护区候鸟多样性,为许多候鸟提供越冬栖息地,在江苏盐城湿地珍禽国家级自然保护区的南缓冲区内共建设8种稻茬冬作模式。研究区大麦千粒重在20~48g,处于中等水平,其平均产量约为422.7kg·667m^(-2),处于相对较高水平;油菜、小麦、芥菜、青菜样地均破坏严重,基本无产量。为了进一步降低人为干扰,以吸引鸟类前来觅食,可在水稻收获后种植候鸟喜欢食用的荠菜、青菜、油菜和小麦,有效恢复候鸟生境,达到人与自然的和谐。

基于LCA的稻蟹共作模式碳足迹评价

为探明稻蟹共作模式碳足迹大小及其构成特征,利用生命周期评价法计算分析了盘锦市稻蟹共作模式与传统水稻单作模式碳足迹。结果表明,稻蟹共作模式单位面积碳足迹为11397.92 kg CO_(2)-eq/hm^(2)、单位产量碳足迹为3.84 kgCO_(2)-eq/kg、单位产值碳足迹为0.92 kgCO_(2)-eq/元;水稻单作模式单位面积碳足迹为13378.02 kgCO_(2)-eq/hm^(2)、单位产量碳足迹为8.61 kgCO_(2)-eq/kg、单位产值碳足迹为12.30 kgCO_(2)-eq/元。对于稻蟹共作和水稻单作模式来说,直接碳排放中的CH4排放是碳足迹的主要贡献因素,间接碳排放中化肥和饲料的投入影响较大。因此,通过采取减少农资物品投入、缩短淹田时间、加强技术培训等方式可减少碳足迹,促进稻蟹共作模式低碳、绿色发展。

稻虾共作模式对涝渍稻田土壤理化性状的影响

稻虾共作模式是一种以涝渍水田为基础,以种稻为中心,稻草还田养虾为特点的复合生态系统。本文通过10年(2005—2015年)定位试验,以中稻单作模式为对照,研究了稻虾共作模式对0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm和30~40 cm土层土壤理化性状以及水稻产量的影响;采用投入产出法,评估了稻虾共作模式的经济效益。结果表明,长期稻虾共作模式显著降低了15~30 cm土层的土壤紧实度,其在15 cm、20 cm、25 cm和30 cm处的土壤紧实度较中稻单作模式分别降低了20.9%、29.9%、24.8%和14.7%。长期稻虾共作模式提高了0~40 cm土层中>0.25 mm水稳性团聚体数量、平均质量直径和几何平均直径,但降低了0~20 cm土层的团聚体分形维数。相对于中稻单作模式,长期稻虾共作模式显著提高了0~40 cm土层有机碳、全钾和碱解氮含量,0~30 cm土层全氮含量,0~10 cm土层全磷和速效磷含量以及20~40 cm土层速效钾含量。稻虾共作模式显著降低了0~10 cm土层还原性物质总量,但提高了20~30 cm土层土壤还原性物质总量。稻虾共作模式的水稻产量较中稻单作模式显著提高,增幅为9.5%,其总产值、利润和产投比较中稻单作模式分别增加了46 818.0元?hm-2、40 188.0元?hm-2和100.0%。可见稻虾共作模式改善了土壤结构,增加了土壤养分,提高了水稻产量以及经济效益,但增加了10 cm以下土层潜育化的风险。

稻虾共作模式氮和磷循环特征及平衡状况

稻虾共作模式是我国长江中下游地区一种新兴的稻田复合种养生态模式,研究稻虾共作系统中氮(N)和磷(P)的循环特征及盈亏状况,对合理调控稻虾共作系统养分循环和平衡,指导系统N和P优化管理具有重要的意义。本文通过田间试验,采用投入产出法,以中稻单作模式作为对照,研究了稻虾共作模式下N和P的循环特征及平衡状况。结果表明:克氏原螯虾子系统N和P的输出/输入比分别为0.62和0.44,且子系统中N和P以饲料输入最大,占总输入的92.9%和96.4%,以成虾N和P输出最大,分别占总输出的53.3%和59.5%;在目前投入水平下,两种模式土壤子系统中N和P表观平衡均出现盈余,且稻虾共作模式土壤子系统N的盈余量高于中稻单作模式,而P的盈余量则低于中稻单作模式;稻虾共作模式和中稻单作模式的N和P输出/输入比均小于1,且稻虾共作模式的N和P输出/输入比均小于中稻单作模式;稻虾共作模式增加了土壤截存的N和P量,其土壤截存的N和P量较中稻单作模式分别提高49.2 kg·hm^-2和9.1 kg·hm^-2;稻虾共作模式提高了系统N和P表观损失量,其系统N和P表观损失量较中稻单作模式分别提高10.2 kg·hm^-2和1.0 kg·hm^-2。可见稻虾共作模式降低了N和P输出/输入比,促进了土壤中N和P的累积,但增加了系统N和P表观损失量。

稻–虾共作模式对涝渍稻田土壤微生物群落多样性及土壤肥力的影响

研究了稻–虾共作模式对涝渍稻田土壤微生物群落功能多样性及土壤肥力的影响。结果表明,稻–虾共作模式的土壤平均颜色变化率（AWCD值）在0~50 cm土层均高于中稻单作模式,其中在25~50 cm土层中土壤AWCD值达到显著差异。0~25 cm土层,相对于中稻单作模式,稻–虾共作模式的土壤微生物群落Mc Intosh指数显著增加,且其微生物对胺类和酸类的利用率显著提高;而25~50 cm土层,稻–虾共作模式的土壤微生物群落Shannon指数和Mc Intosh指数均显著高于中稻单作模式,其土壤微生物对糖类、醇类和酸类的利用率较中稻单作模式显著提高;主成分分析表明对碳源利用主成分起分异作用的碳源为糖类和酸类。稻–虾共作模式的土壤有机碳和全氮含量在25~50 cm土层显著低于中稻单作模式,其土壤有机碳和全氮含量较中稻单作模式分别下降了41.8%和34.8%,0~25 cm土层不同模式的土壤养分无显著差异。由上可知稻–虾共作模式提高了土壤微生物的活性以及群落功能多样性,尤其对底层土壤的影响尤为显著,但降低了底层土壤的有机碳和全氮含量。

长期稻虾共作模式对不同施氮量下直播水稻产量和氮肥利用效率的影响

以水稻单作模式为对照,研究了长期稻虾共作模式对不同施氮量下直播水稻产量及氮肥利用效率的影响,以期明确2种模式下的最佳施氮量。结果表明,相对于水稻单作模式,长期稻虾共作模式水稻产量增加16.3%,且主要是通过增加有效穗数来实现的;长期稻虾共作模式的氮肥偏生产力、氮肥农学效率以及氮肥表观利用率分别提高了15.3%、7.6%和22.7%;采用线性+平台模型确定在长期稻虾共作模式和水稻单作模式下直播水稻氮肥合理用量分别为102.4 kg/hm^2和139.6 kg/hm^2,长期稻虾共作模式的直播水稻合理施氮量较水稻单作模式降低了26.6%。由此可见,长期稻虾共作模式能够大幅增加水稻产量,提高氮肥利用效率。

长期稻虾共作模式提高稻田土壤生物肥力的机理

【目的】长期稻虾共作是提高稻田肥力的有机生态途径。研究该模式对稻田土壤有机碳库和土壤酶活性的影响,为该模式的可持续应用提供理论依据。【方法】基于连续10年(2005—2015)中稻单作和稻虾共作的田间定位试验,于2015年10月中旬水稻收获后,按照0—10 cm、10—20 cm、20—30 cm、30—40 cm土层采集土样,分析不同土层中总有机碳(total organic carbon,TOC)、土壤微生物量碳(microbial biomass carbon,MBC)、可溶性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)、易氧化有机碳(easily-oxidized organic carbon,EOC)和颗粒有机碳(particulate organic carbon,POC)含量,测定不同土层土壤水稳性团聚体中有机碳的含量,计算了土壤碳库管理指数,同时分析了与土壤碳、氮和磷代谢有密切关系的纤维素酶、蔗糖酶、脲酶和酸性磷酸酶活性。【结果】1)相对于中稻单作,稻虾共作显著增加了各土层中TOC、POC和DOC含量,增加30—40 cm土层中MBC含量以及10—40 cm土层中EOC含量;2)稻虾共作显著提高了10—30 cm土层中土壤碳库管理指数,碳库管理指数在10—20 cm和20—30 cm土层中较中稻单作模式分别提高了52.7%和58.2%;3)稻虾共作模式下,0—20 cm土层中小于0.053 mm粉-黏团聚体的有机碳含量显著高于中稻单作模式,而在20—30 cm土层各粒级团聚体的有机碳含量均显著高于中稻单作模式;4)与中稻单作相比,稻虾共作土壤脲酶活性在10—20 cm土层显著降低了16.7%,而在20—30 cm土层纤维素酶活性显著提高了28.0%;5)除DOC外,TOC、POC、MBC与纤维素酶、蔗糖酶、脲酶和酸性磷酸酶活性均呈显著正相关。【结论】长期稻虾共作提高了稻田土壤有机碳及其活性组分含量,特别是提高了20—30 cm土层纤维素酶活性,促进了根茬等有机物的分解,提高了该层次各粒级团聚体内的有机碳含量,改善了土壤结构,加大了水稻根系的下扎深度,改善了固持速效养分的能力,从而提升了稻田土壤生物肥力。

不同节水稻作模式对土壤理化特性和土壤酶活性影响研究

针对南方丘陵区季节性干旱现状与目前稻田单一化的连作耕作制度对农田环境造成的不利影响因素,通过4a田间定位试验研究了节水稻作模式下土壤理化性状和土壤酶活性变化规律影响。结果表明,与该区常规稻作模式相比,在试验设计范围内,节水稻作模式下稻田的土壤理化性状明显改善,随着耕种年限增加,土壤容重下降,而孔隙度增加,土壤通透性增强,有效阻止土壤次生潜育化和土壤酸化,提高了土壤pH值;就土壤酶活性而言,节水稻作模式处理酶活性常规稻作模式相比,除转化酶外,其它酶活性均有不同程度的增加,尤其对磷酸酶与脲酶影响最大。

水稻-克氏原螯虾共作模式的产量和效益分析

开展了水稻和克氏原螯虾共作模式的试验,分析了共作模式下水稻和克氏原螯虾的产量和经济效益,试验表明:水稻和克氏原螯虾共作模式能够有效增加农民收入,具有重要的推广价值。

南方丘陵典型季节性干旱区节水稻作模式生态系统功能特征研究

运用生态经济学原理，采取实地凋查和田间试验方法，研究了南方丘陵典型季节性干旱区节水稻作模式生态系统的物流、能流、价值流及生态环境效应。结果表明，节水稻作模式的净初级生产力为309763×10^6～378094×10^6J／（hm^2·a），以化肥为主的辅助能投入为58607×10^6～97265×10^6J／（hm^2·a）．纯收入为3921～9426元／（hm^2·a）。不同节水稻作模式所表现出的变化特征为：采用节水灌溉双季稻模式，有利于减少系统化肥、农药、人工等能量投入．增加系统能量的输出．提高能量转换效率、光能利用效率和稻田的经济效益；采用水旱轮作双季稻节水稻作模式．有机肥的投入增加，能流循环指数提高．系统稳定性增强，但能量转换效率下降，稻田的经济效益有所降低;采用稻油轮作节水稻作模式，在减少系统化肥、农药、人工等能量投入同时．充分利用作物生长期间太阳辐射，光能利用效率提高，稻田的经济效益增加。与常规稻作模式相比，节水稻作横式的综合效益较高，具有较好的节水、省肥、省药效应以及控制农业面源污染效应。