不同紫云英翻压量对土壤酶活性及微生物生物量碳氮的影响

通过培育试验,研究在70%田间持水量条件下,不同紫云英翻压量对土壤酶活性及微生物生物量碳、氮含量的影响。结果表明:不同紫云英翻压量总体提高了土壤酶活性。紫云英低翻压量(47g/盆)土壤中过氧化氢酶活性最强,而磷酸酶、转化酶最高值均出现在中翻压量(94g/盆)土壤中,高翻压量(141g/盆)土壤脲酶活性最强。翻压紫云英总体提高了土壤微生物生物量碳、氮量,且均在腐解20d达到峰值,但增加翻压量对微生物生物量碳影响不显著,紫云英高翻压量有助于前期土壤微生物量氮提高,低翻压量则对后期提高土壤微生物量氮效果更好。相关分析表明,土壤微生物生物量碳、氮量均值呈极显著正相关。

紫云英翻压对水稻产量及稻田土壤性状的影响

紫云英是稻区最主要的绿肥作物,其种植和利用可以提升水稻产量和土壤肥力。本试验在减施化肥的基础上进行绿肥紫云英翻压对水稻的生长指标以及对土壤基本性状的影响研究。结果表明,减施化肥20%并进行绿肥翻压相对于100%化肥处理,水稻产量增加240 kg/hm^2,并在一定程度上提高了水稻的基本生长性状;减施化肥20%并进行绿肥翻压处理的稻田土壤有机质含量、全氮、CEC也较100%化肥处理分别增加了0.6 g/kg、0.04 g/kg、0.18 cmol/kg,明显起到了土壤培肥作用。因此,绿肥翻压可以替代部分化肥,在保证水稻产量的同时,不仅能提供当季作物所需养分,减少化肥的投入,还能起到土壤培肥的作用。

紫云英不同翻压量对水稻产量和产值的影响

利用田间小区试验研究了紫云英不同翻压量对水稻产量,产量构成因素以及经济效益的影响。结果表明,在减少化肥施用量20%时,各不同紫云英翻压量处理的水稻产量均显著或极显著高于化肥处理。当化肥施用量减少40%时,增加紫云英翻压量至30 000 kg/hm2或37 000 kg/hm2才能增产。紫云英翻压增产的主要原因是紫云英翻压和化肥减量后,有效穗、实粒数以及千粒重等产量构成因素提高。比较各处理经济效益发现,当减少化肥施用量20%时,各不同紫云英翻压量处理的经济效益均显著或极显著高于化肥处理。减少40%化肥施用量时,紫云英翻压量≥30 000 kg/hm2时,经济效益高于化肥处理的。

紫云英翻压对稻田土壤肥力和双季稻产量的影响

基于长期定位试验研究了紫云英翻压还田与化肥配施对土壤肥力以及双季稻产量的影响。结果表明,在肥力相对较低的桐城点,经过7年紫云英翻压配施70%化肥明显提高了土壤有机质(SOM)含量。在肥力相对较高的池州点,经过3年紫云英处理的土壤SOM和全氮(TN)都显著高于单施化肥处理;且紫云英配施化肥后SOM和TN分别比单施化肥提高13.08%和6.57%,但单施紫云英处理的碱解氮和速效钾含量却低于单施化肥处理。桐城点,减施30%化肥配合紫云英处理的早晚稻及周年产量高于单施化肥,早稻增产更为显著;且产量与TN呈显著正相关。池州点,单施紫云英的早晚稻及水稻周年产量与单施化肥相比,出现明显减产。综上认为紫云英翻压还田不能完全替代化肥,但与70%化肥配施既能提升土壤肥力、又能保证水稻产量。

等养分投入下冬种紫云英比秸秆还田更有效抑制稻田CH4的产生和排放

【目的】比较冬种紫云英和水稻秸秆还田对稻田甲烷(CH_(4))产生、排放的影响,探究冬种紫云英的节肥效应和CH_(4)减排机制。【方法】田间试验在湖南省农业科学院高桥试验基地进行,种植制度为单季超级稻‘晶两优华占’。田间试验设置1个不施肥对照(CK)和5个等氮磷钾养分施肥处理:单施化肥(CF)、化肥+水稻秸秆全量还田(S)、化肥+紫云英全量还田(M)、化肥+秸秆和紫云英全量还田(MS)、化肥+秸秆和紫云英全量还田+熟石灰(MSC)。在水稻分蘖初期(2021年6月21日),采用密闭式静态暗箱监测稻田CH_(4)排放通量,通过底座侧面的接口采集田面水溶存CH_(4),同时每个小区按“S”形随机取0—20 cm土层土壤样品,一份用于测定理化性质,一份用于室内甲烷产生潜力和甲烷氧化潜力培养试验。【结果】1)田间试验中,供试稻田CH_(4)排放通量范围为5.70~26.65 mg/(m^(2)·h),虽然处理间差异未达显著水平,施肥处理的CH_(4)排放通量均高于CK,S、MS、MSC处理的CH_(4)排放通量又高于CF处理,在施肥处理中以M处理的CH_(4)排放通量最低。与S处理相比,M处理减少了13.78%的化肥氮量,折合尿素24.46 kg/hm^(2),CH_(4)排放通量降低了12.50%。供试稻田田面水溶存CH_(4)浓度范围为70.02~163.58 mg/kg,以MSC处理最高,其田面水溶存CH_(4)浓度比其他处理平均提高了30.68%。2)室内培养试验中,M处理的SOM和总碳含量分别比S处理提高了7.60%和7.55%,DOC含量降低25.99%。M处理的CH_(4)产生潜力和CH_(4)氧化潜力均最低,分别比其他5个处理平均降低61.04%和7.56%,比S处理降低83.16%和5.36%。M处理的乙酸发酵产CH_(4)途径比例比其它5个处理平均降低52.52%,比S处理降低53.49%。【结论】冬种并翻压紫云英可替代部分化肥投入,不仅减少了水稻生育早期土壤中的有效态氮,还减少了土壤中的可溶性有机碳含量,因而比秸秆还田更有效地促进稻田增碳和减少CH_(4)排放。紫云英全量还田处理主要抑制了乙酸型产甲烷过程。