轮作稻麦田水热通量及影响因素分析

轮作稻麦田水热通量及影响因素研究可为田间灌水管理和作物高效用水提供依据。该文利用波文比能量平衡监测系统测定的轮作稻麦田的水热通量数据及通径分析方法,分析了2种不同农田的水热通量变化规律及影响因素。结果表明轮作稻麦田的水热通量呈单峰曲线日变化。能量主要被潜热通量所消耗,全生育期小麦田潜热通量占可供能量的比例为71%,而2016和2017年水稻全生育期潜热通量占可供能量的比例分别为106%和122%,表明水稻冠层吸收了感热通量以进行水分消耗。净辐射对轮作稻麦田潜热通量的影响主要为直接作用,而1.5 m高气温、饱和水汽压差和风速主要通过净辐射路径对潜热通量产生间接影响。水稻田潜热通量受净辐射的直接作用小于小麦田,而受饱和水汽压差的直接作用大于小麦田。水稻田各影响因子对潜热通量影响的间接作用比小麦田更大。

稻麦轮作高标准农田控制排水对排水与氮素输出削减效果模拟

稻麦轮作区高标准农田建设中,通过加深排水沟提高麦作期农田排水降渍能力的同时,加大稻作期农田排水输出,不仅降低了水资源利用效率,而且加重了接纳水体的污染。本文基于江苏省扬州市沿运灌区稻麦轮作农田排水水文水质过程的监测结果,利用田间水文模型(DRAINMOD)模拟了长序列气象条件下,灌区提高农田降渍能力对稻田排水、氮素流失及灌溉需求的负面影响以及控制排水措施的积极效果。结果表明,在节水灌溉模式下,研究区排水沟深度由现状的60 cm加深至120 cm,排水间距由120 m加密至20 m时,稻作期排水量与总氮(TN)输出负荷增加9.0%~22.2%、氨氮(NH_(3)-N)输出负荷增加4.0%~16.8%、灌溉用水量增加9.6%~23.4%。若结合田间管理要求,实施控制排水则可有效缓解提高农田降渍能力造成的负面影响;当排水沟深为120 cm,间距为120~20 m时,稻作期控制排水可使排水量和TN输出负荷减少19.3%~35.3%、NH_(3)-N输出负荷减少7.6%~27.2%、灌溉用水量减少22.9%~40.0%。由于控制排水降低了地下排水梯度,相较于传统排水,农沟从60 cm加深至120 cm时,地下排水平均占比降至50.7%,灌溉用水量相应减少。综上,稻麦轮作农田控制排水具有显著的节水减排作用,可有效降低高标准农田建设中提高降渍能力所产生的负面影响。研究成果可为稻麦轮作区高标准农田建设与水环境保护提供理论依据与技术支撑。

平原河网地区稻麦轮作农田排水与氮素流失特征研究

长江下游稻麦轮作区农田排水是区域面源污染的主要来源,明确农田排水与氮素流失特征对于区域农业生产可持续发展与生态环境保护具有重要意义。现有稻麦轮作农田排水与氮素流失研究中,一般采用农田测筒观测地表径流与深层渗漏量来估算农田氮素流失量,这与农田土壤水分与氮素主要通过侧向径流进入农田排水系统的实际情况存在偏差。本文基于4年的大田监测数据,运用田间水文水质模型DRAINMOD-NⅡ,模拟研究了不同气象条件下稻麦轮作农田排水与氮素流失规律。结果表明,稻麦轮作周年内,由排水造成的氮素流失量多年平均值为28.4 kg/hm^(2),占施肥量的6.0%,其中大部分集中在稻季,平均为25.6 kg/hm^(2),麦季氮素流失量仅为2.8 kg/hm^(2)。与现有文献报道值相比,本文模拟得出的排水总量高35.4%,氮素流失总量则低44.6%;差异主要来自麦作期,文献报道平均值(31.8 kg/hm^(2))是本文的11倍,估算方法不同可能是造成这一差异大的主要原因。结合降雨规律分析发现,农田排水量和氮素流失量与降雨变化关系显著(决定系数R^(2)>0.56),三者相对增量的变化规律几乎一致;在降雨频率为20%~80%的年份内,氮素流失量相对稳定,维持在均值的0.8~1.2倍之间;只有在重现期大于5年的干旱或湿润年份,氮素流失量才会出现较大变化。因此,通过排灌控制措施稳定农田水文过程是有效控制农田排水氮素流失的关键。

太湖地区稻麦轮作系统有机氮肥替代率的演变特征及其影响因素

有机肥替代化肥是化肥减量的关键措施。本研究的主要目标是明确太湖地区稻麦轮作体系中有机氮肥替代率的主要限制因素,为提高有机氮肥替代率提供理论基础。依托40 a长期定位观测试验,分别选择不施肥(CK)、单施化肥(NPK)和单施有机肥(OM)3个处理,研究有机氮肥替代率与土壤碳氮关系。其中,化肥采用尿素、过磷酸钙和氯化钾,年均施氮225~300 kg/hm^(2),年均施磷(P2O5)119.4 kg/hm^(2),年均施钾(K2O)179.1 kg/hm^(2);有机肥采用猪粪和菜籽饼,年均折合施氮103.1 kg/hm^(2),折合施磷(P2O5)82.7 kg/hm^(2),折合施钾(K2O)70.1 kg/hm^(2)。测定指标包括土壤有机碳、总氮,计算有机氮肥替代率和土壤碳氮比。结果表明,长期施肥提高了土壤有机碳水平,OM、NPK和CK处理土壤有机碳含量可用米氏方程拟合,且前10 a内快速累积、后30 a趋近平衡,平均含量分别为16.8、15.8、15.1 g/kg。长期施肥处理线性提高了土壤总氮含量,OM、NPK和CK处理土壤平均总氮含量分别为1.71、1.64、1.47 g/kg。有机氮肥替代率的时序演变可用分段线性模型拟合,有机氮肥替代率前期略降低后期增加,稻麦两季有机氮肥替代率的时间拐点分别出现在第11年和第15.5年。线性回归分析表明,有机氮肥替代率与土壤总有机碳无显著关系,但与土壤总氮和碳氮比显著线性相关。在太湖地区稻麦轮作系统中,长期施用有机肥可有效提高土壤碳氮库容,具有较高水平土壤有机碳(>17.0 g/kg)是提升有机氮肥替代率的前提,但在有机碳趋近饱和后,土壤总氮和碳氮比是限制有机氮肥替代率提升的主要因素。

华东稻麦轮作区立旋自走电驱动式定角度清秸机设计与试验

传统卧旋式清秸装置动土量较大,且湿黏土壤抛起时易黏附在机器上,导致作业质量下降、油耗增加,影响装置作业稳定性,针对这一问题,设计一种立旋式定角度清秸机,通过结构设计与分析实现清秸刀齿恒定角度作业,避免秸秆二次带回种床,通过对清秸刀齿切土迹距分析确定装置关键结构参数,应用三因素三水平正交试验方法,以作业速度、迹距系数和入土深度为试验因素,清秸率和单位面积作业功耗为试验评价指标,对影响清秸机作业性能的相关参数进行试验与优化。试验结果表明,当参数组合为作业速度4~8 km/h、迹距系数2和入土深度10 mm时,清秸率不小于89.7%、单位面积作业功耗不大于1.84 W·h/m^(2),整个作业过程均未发生土壤黏附现象。研究结果可突破湿黏土壤环境下播种装备作业局限,为稻麦轮作全程机械化提供技术支撑。

有机肥等氮量替代化肥对稻麦轮作水稻土有机碳矿化特征的影响

采用大田试验和室内培养试验相结合的方法,研究有机肥等氮量替代化学氮肥对稻麦轮作模式下土壤有机碳赋存转化及功能酶活性的影响。结果表明:连续3年有机肥等氮量替代化学氮肥后土壤有机碳含量提高2.0%~17.5%,全氮含量提高1.4%~30.5%。替代10%最有利于提升>2.00和<0.053 mm团聚体中有机碳和全氮含量,替代40%最有利于提升0.25~2.00和0.053~0.25 mm团聚体中有机碳和全氮含量。有机肥等氮量替代化学氮肥各处理土壤有机碳矿化速率整体上高于仅施化学氮肥处理,其中替代30%、40%最有利于提升土壤有机碳累积矿化量,前者也最有利于提升土壤有机碳矿化率。有机肥等氮量替代化学氮肥处理会导致土壤外切-β-1,4-葡聚糖酶/纤维二糖苷酶(S-C1酶)活性下降,替代20%最有利于提升土壤蔗糖酶和β-葡萄糖苷酶活性,替代50%最有利于提升土壤酸性磷酸酶活性。综上,有机肥等氮量替代化学氮肥可显著提高土壤0.025~2.00和>2.00 mm团聚体碳氮含量,土壤有机碳含量与土壤全氮含量以及β-葡萄糖苷酶与土壤蔗糖酶呈显著正相关,替代20%有利于土壤有机碳矿化,替代40%有利于土壤碳固定。

不同模拟方法对稻麦轮作系统温室气体估算差异

温室气体排放导致的全球气候变化问题是社会关注的重要问题,如何较准确地估算各领域内的温室气体排放通量对制定减排策略具有重要意义。为分析研究区水稻—冬小麦轮作系统温室气体(CH_(4)、N_(2)O)排放水平,对比IPCC2006 Tier2及DNDC模型法估算研究区稻麦轮作系统的CH_(4)和N_(2)O排放通量估算差异,定量评估DNDC模型是否适用于轮作系统的温室气体排放估算。于2015—2018年进行稻麦轮作野外试验,利用静态箱-气相色谱分析法定期测定CH_(4)和N_(2)O排放通量,结合田间管理和气象数据开展IPCC2006 Tier2和DNDC模型模拟,利用DNDC模型模拟轮作和非轮作情景的稻麦温室气体排放通量。结果表明,DNDC模型可以较好地模拟出稻田CH_(4)、N_(2)O和麦田N_(2)O排放通量时序变化特征,估算误差分别为-4.8%、-11.6%、-10.8%,精度优于IPCC2006 Tier2;DNDC模型对稻麦轮作的GWP模拟精度高于IPCC2006 Tier2,稻田和麦田GWP模拟相对误差分别为-5.9%、-21.7%;除了冬小麦生育期CH_(4)排放通量,DNDC轮作模式对其他稻麦轮作温室气体排放通量的模拟相对误差均低于非轮作模式。进而为区域农业温室气体估算及制定减排方案提供科学依据。

稻麦轮作农田近地层湍流通量计算方案对比研究

稻麦轮作农田是我国典型农田类型,其模拟效果对我国农田气候模拟具有重要参考价值。气候中尺度模拟结果对近地层通量极为敏感,选择合适的通量计算方案对模拟效果至关重要。因此,对比分析稻麦轮作农田下不同的通量计算方案具有重要意义。本文选取了8种具有代表性的近地层湍流通量计算方案,采用寿县国家气候观象台实测资料对比分析了各方案在稻麦轮作农田的计算特征和差异。结果表明,在不同稳定度和不同风速情况下,各方案的误差特征各异。本文基于归一化标准差综合评价了各方案的准确度,总体而言,所有方案的动量通量总体平均归一化平均差为0.536,其中SS14(Sharan和Srivastava, 2014年)方案最大为0.575,SS20(Sharan和Srivastava等,2020年)方案最小为0.517;所有方案的感热通量总体平均归一化标准差为0.638,其中GLGS20(Gryanik等,2020年)方案最大为0.871,SS14方案最小为0.476。此外,本研究还给出了稻麦轮作农田不同稳定层结和不同风速情况下各通量计算方案的误差特征。本文的研究结论,可为准确计算近地层湍流通量提供支撑。

稻麦轮作田草害减药增效防控技术研讨

伴随着农作物栽培技术的改革,我国稻麦轮作田面积持续扩大,小麦与水稻的整体产量也稳步增长。但在种植方式更替、化肥大量使用以及除草剂单一使用的作用下,这两种作物生长过程中的草害问题愈发严重,土地单产量明显降低,恶性杂草类型持续增加,同时也出现了大量的虫害。为解决这一问题农民在种植中使用了大量农药,导致病虫的抗药性提高,引发了更加严重的农业面源污染问题。本文以乐至县盛池镇伍家祠村、三碑垭村集中示范1200亩稻麦轮作草害减药增效防控实例,探讨在现代化农业发展背景下要对病虫草害的治理方式进行优化与改良,推广减药增效的绿色防控技术,保证水稻与小麦的品质与产量。

稻麦轮作模式下的全程机械化生产效益比较——以杭州余杭区瓶窑镇板诚家庭农场为例

稻麦轮作是余杭区粮食生产的主要模式,面积占比超过90%,水稻、小麦也是机械化水平最高的种植业产业。以杭州余杭区瓶窑镇板诚家庭农场为例,对比2016年和2023年两年粮食生产效益,评估全程机械化的作用。比较水稻、小麦生产各个环节的农机、投入品和劳动力变化,分析稻麦轮作模式的总体效益。结果表明,与2016年相比,2023年粮食生产环节增加了拌种机、播撒器、植保无人机、催芽器、流水线育秧机、旋耕机、平田器等机械设备,农户种植面积从14.00 hm^(2)增加到59.33 hm^(2),单位面积利润从7860元/hm^(2)下降到3990元/hm^(2)。其中育秧、施肥、播种等环节的机械化水平还有待提高。土地租金的快速增长不利于家庭农场在机械化上的投入与积累,需要政府通盘考虑,以提高规模种植户粮食生产的积极性。

稻麦轮作的高产高效栽培技术分析

在现代农业发展中,水稻和小麦的种植与生产一直占据着重要地位。为了实现高产的目标,稻麦轮作需要采用高效的栽培技术。通过采用先进的农业技术和创新的管理方法,稻麦轮作可以实现更高的产量和经济效益,并减少对化肥和农药的依赖。因此,本文将对稻麦轮作的高产高效栽培技术展开分析,旨在探索稻麦轮作高产高效栽培技术的有效应用路径,推动我国农业的持续发展,为粮食安全和可持续农业发展做出积极贡献。

太湖县“麦-稻”轮作精耕细作示范建设成效及路径探析

本文梳理了安徽省太湖县2023年精耕细作示范建设模式及建设成效,建设模式为“麦-稻”轮作,示范点粮食周年产量超过16000千克/公顷,与非项目区比,增产粮食20%以上,化肥使用量减少3%,农药使用量减少10%,经济效益和生态效益显著。分析了精耕细作技术要点,主要包括优选品种、适期早播、用足种量、精准施肥和病虫防控等5个方面,并对进一步扩大推广提出了针对性的建议。

稻麦轮作减量施肥技术研究

为实现化肥高效施用和零增长目标,采用稻麦轮作大田定位试验,探讨不同减量施肥模式对稻麦轮作体系作物产量及养分利用效率的影响。试验设置不施肥(T1)、常规施肥(T2)以及等养分条件下有机肥与化肥配施(T3)、T3减20%化肥氮增施氮肥增效剂(T4)、T3减20%化肥磷增施磷素活化剂(T5)以及T3减20%化肥氮磷增施氮肥增效剂+磷素活化剂(T6),共6个处理。结果表明:与常规施肥(T2)相比,各减量施肥处理对稻麦体系作物周年产量影响不显著;T4处理有利于提高氮素和钾素的偏生产力和农学利用率,提高氮素和磷素吸收效率,提高作物磷素总吸收量;T5处理可以明显提高作物磷素总吸收量、磷素利用效率、磷素偏生产力、磷素的农学利用率,提高作物钾素农学利用率和钾素的偏生产力;T6处理可以明显提高作物的氮磷钾的利用效率和农学利用率,提高氮素和钾素的偏生产力;T3处理对作物氮磷素的吸收与利用均无显著影响,显著提高了作物钾素的偏生产力。综合结果表明,有机肥与化肥配施基础上减少20%化肥氮磷增施氮肥增效剂+增施磷素活化剂(T6)模式有利于协调作物养分吸收和稳定作物产量,可作为长江中下游相似生态区域稻麦轮作种植减肥增效的优选模式。

田间原位试验分析长期机械作业下稻麦轮作地块土壤入渗性能

田间原位不同深度入渗试验是表达土壤分层状态、展示土层物理分异以及定量土壤剖面水功能变化的关键。为了探究不同深度水稻土的入渗能力及保水作用,该研究以华东稻麦轮作区小农户长期机械化耕整模式下代表地块的土层分异为目标,设计田间原位不同深度入渗试验。在试验地块内开挖7个不同深度的入渗坑并在坑底进行入渗试验,然后渗透48 h分层测取土壤含水率,研究不同坑底深度(坑深)土壤的入渗能力和入渗后各土层含水率的变化。结果表明,不同深度入渗试验准确表达了不同坑深土壤的水分入渗及土层持水分异,同时也能清晰地鉴别出犁底层所在位置和厚度,犁底层始于15 cm深,且耕作层与犁底层分异明显,耕作层平均紧实度为1005.79 kPa,犁底层平均紧实度为1910.73 kPa;土壤剖面分析表明,耕作层土壤形态疏松,根系分布稠密,犁底层土壤容重大,孔隙度小,透水性差,心土层土壤铁锰斑点较多,结构性差;土壤入渗参数随坑深的增加而减少,其中0~15 cm坑深范围内平均的平均入渗速率和累计入渗量分别为>20~30 cm的17.04倍和18.06倍;通过对比初始含水率和渗透48 h后含水率,得到坑深在15 cm范围内的水分入渗深度均为距表土20cm,而大于15cm坑深的水分入渗深度均为坑深以下10cm;利用Horton、Kostiakov和Philip3个模型拟合不同坑深入渗,结果表明,Kostiakov模型的拟合参数与实际相符且R^(2)最高(0.98~0.99),均方根误差最小(0.01~0.77mm/min)。入渗参数与土壤容重、含水率、总孔隙度和田间持水量有极显著的相关性(P<0.01),与土壤紧实度相关性不显著(P>0.05)。该研究通过原位不同深度入渗试验,说明华东稻麦轮作区小农户生产模式下长期机械化耕作导致水稻土明显的分层和土壤水功能垂直分异,进而导致耕作层与耕作层以下土层表现出显著的入渗能力差异。研究可为稻麦轮作地区的机械耕作、灌溉等提供借鉴。

稻麦轮作下施用猪粪水对作物生长及农田土壤质量的影响

为解决猪粪水农田利用问题,确定其最佳施用量,降低可能带来的环境风险,在实验室条件下,基于自制土柱,研究了猪粪水不同比例替代化肥及猪粪水全量替代化肥下不同施用量对稻麦生产及农田土壤质量的影响,分析了稻麦株均穗数、叶绿素含量、穗和秸秆产量、穗和秸秆中氮磷含量、土壤渗滤液理化特性以及土壤氮磷、重金属含量的变化。结果表明:猪粪水50%和100%替代化肥氮均可不同程度地促进稻麦生长,提高稻麦植株产量,但处理间差异不显著;在猪粪水全量替代化肥氮条件下,当猪粪水用量为200%化肥氮时,稻、麦穗均获得最大产量;施用猪粪水提高了稻、麦穗和秸秆中氮磷含量,减缓了土壤有机质和全氮下降幅度,提高了土壤全磷含量,但过量施用猪粪水造成水稻烂根、死苗,小麦疯长,土壤渗滤液中氮磷浓度升高,污染地下水的风险增加,部分指标甚至超过《地下水质量标准(GB/T 14848-2017)》中Ⅳ类水标准;大量施用猪粪水还会造成铜、镉和铅等在土壤中积累,锌含量无明显增加。综上所述,在本研究条件下猪粪水替代化肥是可行的,建议猪粪水用量低于200%化肥时可在促进稻麦生长、培肥土壤和控制农田环境污染等方面具有较好的效果。

县域稻麦轮作系统碳足迹分析——以江苏兴化为例

碳中和是中国当前面临的巨大挑战,而农业是温室气体的重要排放源。研究旨在明确县域尺度农业生产过程中的碳足迹水平,并分析相关影响因素,以了解碳足迹的调控手段。基于江苏兴化稻麦轮作区域农户调研数据(调研内容包括土地状况、作物种植、物料投入、农事操作、相关机械),运用生命周期分析方法分析了稻麦轮作系统碳足迹水平、构成和潜在影响因素,并探究了碳足迹与经济效益的关系。结果表明,兴化县域稻麦轮作系统稻麦周年单位面积碳足迹和单位产量碳足迹分别为13006.2 kg CO_(2)-eq·hm^(-2)和0.86 kg CO_(2)-eq·kg^(-1)。碳足迹组成中,CH4占水稻季碳足迹的68%,N2O占小麦季碳足迹的45%。除温室气体外,水稻季各部分占比从高到低依次为肥料、能源消耗、农药和种子,而小麦季中能源消耗占比则高于肥料。稻麦轮作系统碳足迹与肥料投入和柴油投入呈正相关关系。稻麦轮作系统碳足迹与氮肥偏生产力一定范围内呈负相关,在氮肥偏生产力到达临界值(20.2 kg·kg^(-1))后不变。小麦季碳足迹与氮肥偏生产力和农田经济效益呈显著负相关关系。稻麦轮作系统碳足迹随农户受教育水平的提高呈下降趋势。研究表明,兴化县域稻麦轮作系统碳足迹的降低有助于其农田经济效益的提升,其中降低肥料投入和能源损耗是调控碳足迹的首要途径。

基于江苏省本地化参数评价稻麦周年轮作系统碳足迹

分析基于本地化参数和国际参数计算的江苏省稻麦周年轮作系统碳足迹,对评估未来农业生态系统碳足迹具有重要意义。基于农户调研数据,采用本地化参数和国际参数计算了稻季和麦季生产系统的碳足迹,并对结果进行了比较分析。结果显示,(1)不同排放参数下稻季和稻麦周年轮作系统的碳足迹存在显著差异(P<0.05),国际参数下的稻麦周年轮作碳足迹比本地化参数下的稻麦周年轮作碳足迹平均高出11.5%,但小麦碳足迹在不同的参数下差异不明显(P>0.05)。(2)各项农业活动对碳足迹的贡献也不同,稻麦周年轮作碳足迹主要受到CH4、N2O和氮肥的影响,在本地化和国际参数下分别占比39.7%、7.23%、32.6%和46.4%、8.72%、27.8%。(3)江苏稻麦周年轮作系统中,碳足迹与氮肥和柴油的相关度较高,且氮肥和柴油表现为极显著水平(P<0.001),种植规模与碳足迹呈现显著负相关关系(r=−0.69)。(4)在稻麦周年轮作中不同种植规模碳足迹存在显著差异(P<0.05)。通过比对发现,在小麦种植中不同排放参数下平均碳足迹都是大规模最小,中规模次之,小规模最大。而在水稻种植中不同排放参数下平均碳足迹都是大规模最小,小规模次之,中规模最大。综上,采用国际排放参数对江苏省稻麦周年轮作碳足迹计算结果会高于本地化排放参数,且CH4和N2O的不同核算方法是影响差异的关键因素。因此,对中国农业生产系统进行碳足迹评估时,应当选择合适的排放参数和加强实地调查,从而为中国农业生产系统碳足迹的研究制定一套统一的评价体系,为最终构建低碳农业生产体系做支撑。

基于BP神经网络的稻麦轮作区小麦赤霉病预测模型

为提高稻麦轮作区小麦赤霉病发生程度预测的准确度,以江苏洪泽、姜堰和张家港的历年赤霉病病穗率、田间初始菌源和气象因子为数据集,采用逐步回归分析,筛选影响小麦赤霉病发生的关键因子,进一步构建不同生态区的基于BP神经网络算法的小麦赤霉病发生预测模型,对江苏姜堰和张家港地区小麦赤霉病病穗率预测准确度均为100%,对江苏洪泽地区小麦赤霉病病穗率预测准确度为91.67%。

生物炭配施硅肥对增温稻麦轮作农田CH4和N2O排放强度的影响

夜间增温幅度大于白天是气候变暖的主要特征之一。夜间增温、施硅或生物炭对单一作物(水稻或小麦)生产的影响已有报道,但三者耦合如何影响稻麦轮作农田CH4和N2O排放强度,尚不清楚。通过田间模拟试验研究了夜间增温下生物炭配施硅肥对稻麦轮作农田产量和碳排放强度的影响。采用3因素3水平正交试验设计,用铝箔膜覆盖水稻冠层模拟夜间增温(19:00—6:00),设常温对照(不盖膜,W0)、覆盖5 mm膜(W1)和覆盖11 mm膜(W2)3水平;生物炭用量设3水平,即不施生物炭(B0)、施10 t/hm^(2)(B1)和施25 t/hm^(2)(B2);硅肥设不施硅(Si0)、施钢渣(Si1)和施矿粉(Si2)3水平,施硅量均为0.2 t SiO_(2)/hm^(2)。结果表明:夜间增温明显降低水稻和小麦产量,施生物炭明显提高水稻和小麦产量。夜间增温、施用矿粉或生物炭明显降低农田CH4累积排放量、综合增温潜势(SGWP)和碳排放强度(GHGI)。稻麦轮作农田综合增温潜势(SGWP)中水稻贡献明显大于小麦,CH4排放在SGWP中起主导作用。三因素对水稻SGWP和GHGI的影响,均为B>Si>W,对小麦SGWP和GHGI的影响,均为Si>B>W。研究认为,夜间增温下为稳定稻麦产量,同时减少稻麦轮作农田CH4和N2O排放的最佳处理组合为施0.2 t SiO_(2)/hm^(2)矿粉和25 t/hm^(2)生物炭。

稻麦轮作农田有机无机肥配施下磷平衡研究

为探究太湖流域稻麦轮作农田有机无机肥不同配施方式下的磷平衡,通过控氮控磷(4 a)和控氮不控磷(24 a)两种配施方式的田间定位试验,分析稻麦产量及磷吸收量、土壤磷含量、径流磷损失以及磷平衡。控氮控磷试验设有6个处理:不施磷肥(CK),单施化肥(CF),有机无机肥配施中包括商品肥OM、猪粪PM、鸡粪CM及牛粪DM(均为有机肥等氮磷钾替代30%化学磷肥);控氮不控磷试验设有3个处理:不施磷肥(CK)、单施化肥(CF)、猪粪有机无机肥配施(PM),配施方式为有机肥仅等氮替代稻季40%和麦季50%化学氮肥。结果表明:相较CF处理,控氮控磷配施方式各处理稻麦周年磷素略有盈余,径流磷损失量无显著性差异,CF、OM、PM、CM、DM磷平衡(以P计)分别为-0.76、2.29、4.58、4.40、8.54 kg·hm^(-2),径流磷损失量为0.08~0.15 kg·hm^(-2);控氮不控磷配施方式PM稻麦周年磷平衡及径流磷损失量显著提高3.41倍和50.4倍,CF和PM磷盈余量分别为26.7、118 kg·hm^(-2),径流磷损失量分别为0.10、5.14 kg·hm^(-2)。相较控氮控磷,控氮不控磷配施的磷盈余及径流磷损失量均大幅增加。综上表明,有机无机肥总投入量过高会导致土壤磷大量盈余,极大增加磷损失的环境风险。因此,施用有机肥的同时应考虑控制氮磷施入量,有机肥部分替代化肥养分等量控制是可行的有机无机肥配施方式。