熟化垫料部分替代化肥对水稻–多花黑麦草轮作生产力、土壤肥力和重金属含量的影响

探讨熟化垫料部分替代化肥对长江中下游地区水稻–多花黑麦草轮作系统生产力、土壤肥力和重金属含量的影响,为长江中下游地区有机肥合理施用及其风险评估提供科学依据。采用连续2年的大田小区试验,以猪发酵床熟化垫料不同比例替代化肥:不施肥对照(CK)、单施化肥(T1)、熟化垫料替代25%化肥氮(T2)、熟化垫料替代50%化肥氮(T3)、熟化垫料替代75%化肥氮(T4)、单施熟化垫料(T5),分析在相等施氮量条件下熟化垫料替代化肥对水稻–多花黑麦草轮作系统作物地上生物量、氮素利用率、土壤理化性质以及重金属含量的影响。研究结果表明,与对照相比,各施肥处理均能不同程度地提高水稻籽粒、水稻秸秆、多花黑麦草产量及地上部周年总产量。在不同比例熟化垫料替代处理中,随着熟化垫料替代比例的增加,作物产量表现为降低的趋势。相对于T1处理,T2处理的水稻–多花黑麦草轮作系统地上部周年生物产量连续两年分别提高5.88%和6.40%,T3处理差异不显著,T4和T5处理显著降低。随着熟化垫料施用比例的增加,水稻–多花黑麦草轮作系统作物年总产量呈先增加后降低趋势,其中T4和T5处理的周年地上部总产量第2年比第1年分别增加11.49%和20.34%。施肥显著影响轮作系统作物的氮素吸收量、利用率和偏生产力。相比于T1处理,T2处理第1年和第2年轮作系统地上部氮素吸收量分别增加9.387%和7.59%,氮素利用率分别提高14.66%和10.14%,偏生产力分别提高7.58%和5.94%;T3处理与T1处理差异不显著;但T4和T5处理3个指标均显著降低。相比于T1处理,耕层0~20 cm土壤p H、有机质、速效钾和有效磷含量随着熟化垫料替代比例的增加表现为升高的趋势。相比于T1处理,T3、T4和T5处理的土壤有机质含量,分别增加33.98%、46.23%和47.09%,有效磷含量分别增加49.11%、67.15%和73.87%,速效钾含量分别增加23.36%、36.77%和55.24%(2年均值)。熟化垫料施用造成了土壤Cu和Zn的富集,但对土壤Cd含量影响不显著,同一施肥处理土壤中的Cu、Zn和Cd含量,第1轮作年低于第2轮作年,但含量均在土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(GB15618—2018)范围内。2年4季定位试验表明,熟化垫料替代25%~50%化肥为长江中下游地区水稻–多花黑麦草轮作生产值得推荐的化肥减量增效模式。

不同暖季型饲草轮作多花黑麦草模式比较研究

为研究不同暖季型饲草轮作多花黑麦草对牧草产量及品质的影响,以墨西哥玉米、青贮玉米、甜高粱、高丹草、东非狼尾草和多花黑麦草为试验材料,分析测定土壤养分、牧草产量、生长速率及营养品质的变化规律。结果表明,不同暖季型饲草种植影响土壤养分含量,种植高丹草后,土壤全氮、速效磷和速效钾含量最高。轮作能够延长牧草的供草时间、提高牧草总产量,5种轮作模式分别提高了单作暖季型饲草产量,高丹草和东非狼尾草轮作多花黑麦草增产幅度较大,甜高粱轮作多花黑麦草总产量最高。不同前作对多花黑麦草生长速率影响存在明显差异,其中高丹草收割后复种多花黑麦草的生长速率最快,墨西哥玉米收割后复种最慢。墨西哥玉米粗蛋白含量最高,青贮玉米中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和粗脂肪含量均最高。一年生暖季型饲草轮作冷季型牧草多花黑麦草,有利于延长全年供草时间及牧草总产量提高。

黑麦草-水稻草田轮作的优势分析与发展建议

黑麦草-水稻轮作能提供大量优良品质牧草、改善土壤质量和肥力、抑制冬闲田杂草蔓延、减轻稻田病虫危害,并促进水稻产量提升,综合效益显著,其推广应用对解决地区畜禽产业青饲料紧缺问题、保护农业生态环境、促进农牧融合发展具有积极作用。为黑麦草-水稻草田轮作模式的进一步推广提供参考,通过文献研究,分析黑麦草-水稻草田轮作在改善土壤物理性状、控制病虫害发生、提高水稻产量和促进多元经济增长等方面的优势,从强化合理施肥、改进生产技术措施、加强黑麦草优良品种选育及高效高产栽培技术研究等方面提出发展建议。

不同施肥管理对“多花黑麦草-水稻”轮作系统杂草防控效应的影响

为解决我国南方冬季稻田闲置造成资源浪费、杂草丛生问题,在湖南湘西地区引入“多花黑麦草(Lolium multiflorum L.)-水稻(Oryza sativa L.)”轮作(IRR)系统,探讨冬种黑麦草施肥管理对农田杂草的影响。黑麦草季设置不同施肥量和肥料种类处理:种草无肥(NF)、种草施复合肥(F1、F2、F3)、种草施尿素(N1、N2、N3),并设置冬闲田为对照(CK)。黑麦草生长期间对农田杂草进行了跟踪调查,同时采用镜检法对不同处理的表层土壤(0-20cm)杂草种子进行鉴定与计数;后作水稻生长期间,调查了不同处理的杂草种类与密度。结果表明:冬种黑麦草期间施用复合肥1500kg·hm^-2(F2处理),黑麦草干草产量显著高于其它处理,达12.93t·hm^-2(鲜草达80.21t·hm^-2);前作黑麦草期间,种草处理组的杂草密度相比于CK最多降低了81.94%(P<0.05),土壤杂草种子库密度降低了65.49%(P<0.05),后作水稻杂草密度降低了58.14%(P>0.05);而单施尿素超过540kg·hm^-2有增加杂草种子库的趋势,并显著增加了后作水稻的杂草发生。黑麦草生长期间的土壤肥力与杂草密度有一定的相关性,冗余分析结果表明施肥措施引起土壤全K含量的差异是影响冬季杂草群落的主要因素,与杂草总密度呈正相关;而土壤P、N含量差异是影响土壤杂草种子库的主要因素,两者呈正相关。可见,冬种黑麦草可在冬季提供青饲料的同时,有效控制农田杂草,且平衡施用NPK对IRR系统中的黑麦草产量和杂草防控具有极为重要的作用。

“多花黑麦草-水稻”轮作对稻瘟病发生程度的影响

2016~2017年在湘西水稻两熟制地区开展了冬种黑麦草对稻瘟病菌越冬存活力及后作水稻稻瘟病发生的影响研究。结果显示,冬种黑麦草田残留稻兜上的稻瘟病越冬菌丝随越冬时间的推进,存活率从2016年12月的72.80%显著下降到2017年4月的52.80%,冬闲田无明显下降。从越冬病菌产孢量看,冬种黑麦草田稻兜的稻瘟病菌产孢数量从2016年12月至2017年4月均在显著减少,冬闲田则从2016年12月至2017年2月减少显著,2017年2月到4月降低不显著;比较同一调查时间冬种黑麦草田与冬闲田越冬病菌产孢量,发现冬种黑麦草田的越冬病菌产孢量均比冬闲田显著降低。在冬种黑麦草对后作水稻稻瘟病发生的影响上,在同一调查时间,无论是病叶(穗)率还是病情指数,冬种黑麦草田均显著低于冬闲田,其中2017年7月、8月和9月冬种黑麦草田的病叶(穗)率分别比同时期冬闲田的病叶(穗)率低52.83%、26.97%和20.61%,病情指数分别低66.82%、45.48%和39.84%。冬种黑麦草对后作水稻稻瘟病发生的控制以2017年7月最高,为40.05%,8月和9月的控病率分别为31.26%和28.49%。综合以上结果,在稻区实施冬季种植黑麦草,不仅能够显著降低稻瘟病越冬菌丝的存活率,而且也显著降低越冬病菌的产孢数,有效减少后作水稻稻瘟病的初侵染源,并在一定程度上降低后作水稻稻瘟病的发生。

“黑麦草-水稻”草田轮作系统的根际效应3.黑麦草根系对土壤生物性状的影响

在证实冬种黑麦草改善土壤理化性状的同时，研究对土壤生物性状的影响，结果表明：冬种黑麦草增加了土壤酶的活性，使脲酶活性提高了２．７５倍，转化酶活性提高了９２．６％；土壤微生物生物量增加１３倍；改善了土壤的微生物区系，细菌数量增加１．２倍，放线菌数量增加３．４倍，真菌数量下降了４４％．这些生物性状的改善，对提高地力和后作水稻的生长和发育具有良好的作用．

“黑麦草—水稻”草田轮作系统应用效益初探(案例研究)

“黑麦草—水稻”草田轮作系统（简称ＩＲＲ系统）在广东省产生了显著的效益。黑麦草作为饲料的应用范围包括了奶牛、奶水牛、肉牛、奶山羊、肉（毛）用兔、实验用兔、猪、鸵鸟、鹅、草鱼等，目前最常见的系统有“稻—草—牛”、“稻—草—鱼”和“稻—草—鹅”。因此，ＩＲＲ系统为发展大农业多种经营提供了重要的物质基础，改善了区域农业生产结构，促进了“三元结构农业”和节粮型畜牧业的发展。ＩＲＲ系统的应用，提高了土地的利用率以及土地单位面积的产出，其经济效益因不同的应用系统而异，一般情况下一个冬季的产出在１．５万元／ｈｍ２以上。

“黑麦草-水稻”草田轮作系统的根际效应 Ⅱ.冬种黑麦草对土壤物理化学性状的影响

研究了冬种黑麦草对土壤物理化学性状的影响．结果表明，冬种黑麦草使土壤容质量下降９．４％，而对照区仅下降４．０％；冬种黑麦草使土壤有机质质量分数提高了６６％，而对照区降低了１４％；冬种黑麦草使土壤的全Ｎ，全Ｐ和有效Ｎ，有效Ｐ的质量分数分别提高了２６％，３２％，６７％和３３％，而对照区下降了１３％，４％，２０％和１３％；冬种黑麦草使土壤的全Ｋ和有效Ｋ质量分数提高了１４％和７８％，对照区也提高了１０％和１０％；种草区虽然土壤养分的增加与施肥有关，但有效Ｎ和Ｋ的增加显然还受到根际效应的影响，其证据是：在种草区，尽管土壤中的Ｎ通过收获黑麦草产生了较大的净输出（２８．０ｇ／ｍ２），但土壤Ｎ含量仍然有不寻常的增加，说明可能存在着不明Ｎ源．２种养分有效含量的增幅比全量的增幅更大．从收获的黑麦草中发现土壤有Ｎ的净输出，可能是由于冬种黑麦草有不明来源的Ｎ素积累．

“黑麦草—水稻”草田轮作系统的研究Ⅴ.稻田冬种黑麦草的优质高产栽培技术

黑麦草 (IRG)的栽培方式、播种量、施肥种类和施肥量是影响 IRG优质高产的主要因素。研究结果表明 ,高播量 (2 2 .5kg/hm2 )稻底撒播方式可以获得优质高产的 IRG,干物质产量 9183.4 5kg/hm2 ,粗蛋白质产量达 16 6 8.0 0 kg/hm2 ,因其节省劳力 ,且可以有效利用稻田水分 ,因此可作为稻田冬种 IRG的主要方式。中等播量 (15.0 kg/hm2 )育苗移栽方式也获得了较高的产量 (976 5.4 5kg/hm2 )和最高的 IRG粗蛋白质产量 (1730 .2 5kg/hm2 ) ,尽管该方式花费劳力较多 ,但节约种子并可以提早供草 ,可根据生产需要加以运用。在施肥管理上 ,使用复合肥 (N∶ P2 O5∶ K2 O=15∶ 15∶ 15) 150 0 kg/hm2的施肥管理方式最佳 。

“黑麦草-水稻”草田轮作系统的根际效应Ⅰ.接种稻田土壤微生物对黑麦草生长和氮素营养的影响

研究在水田冬种黑麦草（Ｌｏｌｉｕｍｍｕｌｔｉｆｌｏｒｕｍ）对后作水稻的作用机理，通过水培试验，探讨了接种和不接种南亚热带稻田土壤微生物条件下黑麦草品种樱早生和早生丰的生长发育和氮素营养．结果表明，稻田土壤微生物参与并促进了黑麦草的物质生产过程。

多花黑麦草与水稻秸秆混合青贮品质的研究

以多花黑麦草(Lolium multi florum)和水稻(Oryza sativa)秸秆为原料,按不同比例混合青贮,通过发酵品质和营养成分分析,筛选出适宜的混贮比例。结果表明;多花黑麦草单独青贮不易成功,与水稻秸秆以不同比例混合青贮均显著降低氨态氮/总氮的值以及乙酸、丙酸和丁酸的含量(P<0.05),改善了发酵品质;其中7:3混贮处理发酵品质最佳,V-Score评分等级为优。从发酵品质以及秸秆利用最大化的角度出发,建议多花黑麦草与水稻秸秆以7:3混贮作为下一步研究的基础。

“黑麦草-水稻”草田轮作系统的根际效应 V.意大利黑麦草(Lolium multiflorum)根茬腐解物中存在促水稻生长活性物质的证据

关于冬种黑麦草(Lolium multiflroum Lam.)使后作水稻增产的机理,以往的研究着重于冬种黑麦草对稻田土壤理化和生物学性状的改善方面。本研究旨在证明黑麦草根茬腐解物中存在促水稻生长活性物质的的假设。实验结果表明,黑麦草根茬腐解液可显著地促进水稻幼苗的生长,水稻的根、苗和植株的干物质质量分别比对照增加41.9%,42.6%和42.3%。腐解液的乙酸乙酯和正丁醇萃取物对水稻幼苗的生长也有显著的促进作用。对腐解液的有机成分进行初步分离,发现了4个具促水稻生长活性的洗脱组分。由此可以推断,黑麦草根茬腐解物中确实存在能刺激水稻生长的活性物质。

黑麦草—水稻草田轮作系统研究与应用

综述了近十年来黑麦草—水稻草田轮作系统研究与应用方面的新进展 ,包括冬种黑麦草对土壤理化性状、生物学性状、后作水稻生长发育以及在此轮作制度下黑麦草的生产能力、栽培利用技术等的研究和推广应用此项轮作技术所采取的措施 。

“黑麦草—水稻”草田轮作系统的研究 Ⅳ 冬种意大利黑麦草对后作水稻生长和产量的影响

为了探讨在水田冬种意大利黑麦草(IRG)对后作水稻生产的影响,在广东省龙门县和潮安县对种草(种草区)和未种草(对照区)水田土壤的理化性状以及早、晚稻的生长发育和产量进行了测试。结果表明,冬种IRG后水田土壤理化性状得到了改善,速效N、P和K的含量在种草区比对照区分别高11%、26%和57%,土壤微生物总量高38%,说明了IRG根系对土壤养分有某种活化作用。相应地,种草区早稻的稻谷产量比对照区高14%,晚稻则高7%。可见,"黑麦草—水稻"草田轮作(IRR)系统在生产大量优质青饲料的同时,还起到了绿肥改土的作用,为提高水田的生产力提供了有效途径。同时,IRR系统还为农业种植业和畜牧业之间提供了有机的结合点,从而启动连接土、草、粮、畜多个环节的生态农业系统。这一结果从生态效益的角度证明了IRR系统的可行性。

“黑麦草—水稻”草田轮作系统的研究Ⅰ意大利黑麦草引进品种在南亚热带地区集约栽

我国亚热带地区有大面积的冬闲水田被闲置。利用这些土地资源在冬闲期栽培意大利黑麦草（ＩＲＧ），建立“黑麦草—水稻”草田轮作（ＩＲＲ）系统，可能是解决该地区青饲料紧缺问题的最有效的方法。为了探讨该系统的可行性，在深圳光明畜牧场集约栽培条件（翻耕条播，全期施氮３００ｋｇ／ｈｍ２）下进行了ＩＲＧ的栽培试验。供试品种樱早生（极早熟）、早生丰（早熟）、早生青叶（早熟）、普通种（中熟）和双春（晚熟）均是从日本引进。对照种为燕麦。试验结果表明，ＩＲＧ各品种的平均干物质产量达到１２８８０ｋｇ／ｈｍ２，比燕麦于物质产量提高了２６％，说明ＩＲＧ能够适应我国南亚热带水田冬闲期的气候条件。ＩＲＧ各品种在集约条件下的饲料营养性状十分引人注目，其粗蛋白质含量在两次刈割时分别高达２４．１０％～２６．９９％和１８．７６％～２３．９１％。由此可见，ＩＲＲ系统的黑麦草子系统在我国南亚热带地区不仅是可行的，而且具有高效优质的特点。

播种量和施肥量对湘西冬种黑麦草及后作水稻生产的影响

以多花黑麦草(Lolium multiflorum L.)为材料,设置3种播种量18、24、30 kg/hm^(2)(分别为S1、S2、S3)和2种施肥量780、960 kg/hm^(2)(分别为F1、F2),共6个处理(S1F1、S1F2、S2F1、S2F2、S3F1、S3F2),探究不同播种量和施肥量对湘西冬种黑麦草及后作水稻生产的影响。结果表明:S3F2处理黑麦草的鲜产量最高(68 300kg/hm^(2)),比最低的S1F1处理高31.09%(P<0.05);施肥量与播种量交互效应对黑麦草的干产量和单位面积总粗蛋白、总粗纤维、总钙、总磷含量影响显著(P<0.05),播种量对鲜产量、干产量和单位面积总粗纤维、总钙、总磷含量均影响显著(P<0.05);种草后,所有处理土壤的pH和有效磷含量均显著高于种草前的(P<0.05),S3F2处理土壤全氮和有效磷含量最高,分别达2.31 g/kg、67.61 mg/kg,比种草前分别高12.68%(P>0.05)和148.11%(P<0.05);S3F2处理下后作水稻实际产量、单株总粒数、单株实粒数和千粒质量均显著高于其他处理的(P<0.05);后作水稻产量受黑麦草播种量的影响显著(P<0.05),播种量和施肥量的交互效应对水稻产量影响不显著(P>0.05)。综上所述,黑麦草在播种量为30 kg/hm^(2)、施肥量为960 kg/hm^(2)的栽培条件下的培肥效果最佳,并且对后作水稻具有良好的增产效应,适宜在湘西地区推广应用。

云南黑麦草-水稻草田轮作研究进展

“黑麦草-水稻”草田轮作模式既是传统农业的重要措施和精华所在,也是现代农业必不可少的组成部分。本文综述了国内外“黑麦草-水稻”草田轮作模式研究进展和云南省的相关研究现状,提出今后“黑麦草-水稻”草田轮作模式进一步研究的方向。

贵州喀斯特山区多花黑麦草和青贮玉米轮作与利用技术

贵州喀斯特山区耕地少且贫瘠,脱贫户返贫风险大,发挥有限的耕地资源,创造更多的生物量,对巩固脱贫攻坚成果和推进乡村振兴有重要意义。近年来,贵州喀斯特山区发展草牧业取得了显著成效,随之产生了畜多草少的矛盾,所以提高土地牧草产量,推进草畜平衡成为当前最为重要的任务。多花黑麦草与青贮玉米是贵州种植的主要牧草品种,但缺乏详细的生产指导技术。该文结合贵州喀斯特山区气候和土壤条件,系统详述多花黑麦草与青贮玉米轮作的适宜区域、品种选择、种子质量、种植和利用技术,指导种养殖业主开展多花黑麦草与青贮玉米轮作与利用,对提高亩产生物量和利用效率有重要意义。

一举多得的青贮玉米与多花黑麦草轮作

1科学配置生产时间 多花黑麦草生长在4月至底5月初进入孕穗、初穗期，其最后一次刈割利用应在5月15日左右结束，然后移植于5月前育苗的青贮玉米上。青贮玉米生长120d左右，9月20日前后收获，青贮玉米在蜡熟期（水分含量65％～70％）刈割收获后，9月下旬至11月中下旬种植多花黑麦草，有条件的地方可于9月下旬免耕种植多花黑麦草（可多收一次牧草）。