STUDY ON FLUXES OF CH4 EMISSION FROM PADDY FIELDS IN CHANGCHUN AREA

Little has been done in measurement and research of the flux of CH4 emission from paddy fields in Changchun area, Jilin Province, China before 1994. So the purpose of the study is to offer available regional data of CH4 emission flux and to discuss the factors which affect CH4 emission from paddy fields. Experimental paddy fields are chosen using TM pictures respectively in Xinlicheng (43° 49′ N, 125° 20′ E) of the Yitong River’s and in Wanchang (43° 44′ 10″ N, 125° 53′ 11″ E) of the Yinma River’s alluvial plain. The fluxes of CH4 emission from paddy fields are measured by the method of static chamber in Changchun area in 3 consecutive years. The research results show that the peak of CH4 emission from paddy fields occurs during the booting stage. The mean fluxes of CH4 emission are 7.056 mg/(m2· h) and 0.489 mg/(m2· h) in the paddy fields of flood and discontinuous irrigation respectively. The contrastive study holds that climate condition, the way of water management and fertilizer variation have significant influence on fluxes of CH4 emission from paddy fields. The difference of climatic conditions causes the interannual change of the flux of CH4 emission from paddy fields. In general, the flux of CH4 emission from paddy fields of flood irrigation is greater than that from paddy fields of discontinuous irrigation. To change the way of water management perhaps is an available way to reduce CH4 emission flux from paddy fields.

High Temperature-preventing Cultivation Technology of Single-season Middle Rice for High Yield and High Quality in Jianghuai Area

In recent years,with the global climate change,the frequency and duration of high temperature in summer and autumn have increased,causing high temperature heat damage to summer crops such as rice and maize.From the end of July to early August is the main period of high temperature occurrence,during which the daily average temperature above 30℃is a high probability event,and even the highest temperature is above 38℃,while this period coincides with the booting-blooming-filling stage of the single-season middle rice in Jianghuai,especially the middle-season indica rice,so it often leads to the degradation of rice spikelets,pollen abortion,difficulty in pollen dispersion,and even difficulty in heading,resulting in a serious decline in the seed setting rate and poor filling of grains,which finally affect the yield and quality.Based on the goal of high-yielding high-quality rice cultivation,this paper proposed targeted technical measures for single-season middle rice from the aspects of planting time sequence optimization,selection of high-temperature-resistant varieties,population construction,fertilizer and water management technology,and how to compensate for the occurrence of unexpected disasters to promote plant growth.This study provides technical support for high-yielding high-quality stress-resistant and disaster-reducing rice cultivation technology.

Prevention and Management of Soil Secondary Salinization in Paddy Field Irrigation Area

By analyzing the process of soil salt accumulation in irrigation area, and discussing the change of irrigation and drainage methods for drought transformed into water, the control scheme of soil secondary salinization in Wujiazi Irrigation Area was analyzed concretely, and the experience was summarized. After in-depth discussion, the importance of irrigation and drainage methods in the prevention and control of soil secondary salinization in irrigation areas was analyzed.

Study on regulation of potassium loss and its balance characteristics from typical paddy soils in Dongting Lake area

Potassium loss due to runoff and leaching, crop uptake, and K-fertilizer input, irrigation and wet deposition was studied, subsequently potassium balance characteristics was analyzed using lysimeter modeled two typical paddy soils from double rice field in Dongting Lake area. K losses due to runoff and leaching in Alluvial Sandy Loamy Paddy Soil （ASL） with lower cation exchange content （CEC） and clayey granule content were increased significantly compared with those in Reddish Yellow Loamy Paddy Soil （RYL） with higher CEC and clayey granule content. Compared with RYL, lower economic and biological yield due to lower capacity of nutrient and water keeping in ASL resulted in lower K uptake. So potassium deficit in double rice field of RYL was more serious than that of ASL because main K proportion was accounted by crop uptake. Available K in soil of surface layer （0-15 cm） was decreased significantly due to long term nutrient management of K deficit in double rice field. The straw return paddy field was suggested as an effective way to increase soil K and balance K deficit in double rice field because large amount of potassium was enriched in rice straw at harvest.

东北黑土区典型县域耕地质量对耕地水田化的空间响应

[目的]耕地水田化过程对耕地质量具有至关重要的影响,明确东北黑土区耕地质量对耕地水田化的空间响应,是提升黑土耕地质量实现耕地可持续利用的重要前提。[方法]构建LESA耕地质量评价体系,采用CRITIC模型、双变量局部空间自相关模型,揭示耕地质量和耕地利用变化之间的空间响应关系。[结果](1)研究区耕地水田化现象剧烈,呈现出东部最强、西部次之、中部最弱的时空分异格局;(2)研究区耕地质量变化显著,耕地质量下降比例低于质量提升比例,表现出中部下降最高、西部下降次高、东部下降最低的时空格局;(3)研究区耕地质量对水田化的响应具有双重效应,负向响应更为敏感,整体呈现出东部耕地质量响应程度高于其他区域的空间格局。[结论]研究区耕地水田化对耕地质量具有正、负两种效应,依据效应方向进行耕地利用结构调整,是保护黑土耕地的重要途径。对于具有正向效应的区域应适度推进旱改水项目,而针对具有负向效应的区域应停止旱改水工程,积极进行水田休耕,并可适当地将其恢复为旱地。

南方喀斯特矿区稻田土壤镉污染的原位营养修复效果研究

针对南方喀斯特矿区的镉污染问题,本研究旨在评估不同营养修复剂对污染稻田土壤的原位修复效果。通过设置3个处理组:对照组(T_(1),不添加修复剂)、无机营养修复剂组(T_(2))及有机无机营养修复剂组(T_(3)),利用梯度扩散薄膜法(DGT)分析了水稻根际土壤中镉的形态变化和生物有效性,并探讨了这些变化与土壤质量之间的相关性。研究结果显示:(1)营养修复剂显著影响了稻田土壤中镉的形态分布,促进了可交换态镉向残渣态镉的转化。具体来看,与对照组相比,T_(2)、T_(3)分别降低了可交换态镉含量占比14.71%、5.88%,增加了可还原态镉含量占比8.51%、6.38%。虽然T_(3)对残渣态镉含量的影响不明显,但T_(2)使其增加了10%。(2)T_(2)、T_(3)2种营养修复剂均显著降低了水稻收获期根际土壤中镉的生物有效性,T_(2)、T_(3)分别降低了54.21%、50.47%。(3)与对照组比较,T_(2)、T_(3)显著提升了土壤的有机质(7.37%、7.50%)、pH(5.29%、17.06%)和阳离子交换量(12.24%、11.10%)。营养型修复剂利于矿区镉污染稻田土壤修复并实现土壤质量同步提升。

节水灌溉下秸秆还田形式对黑土区稻田N_(2)O排放与产量的影响

为探寻不同灌溉模式下秸秆还田形式对黑土区稻田N_(2)O排放与产量的影响,于2023年进行大田试验,设置常规灌溉(F)与控制灌溉(C)两种灌溉模式,同时设置秸秆还田(S)、秸秆炭化为生物炭还田(B)、秸秆过牛腹为有机肥还田(O)3种还田形式,以及秸秆不还田(N)作为对照组,共计8个处理。分析不同灌溉模式下秸秆还田形式对稻田N_(2)O排放通量与水稻产量的影响,测定了水稻各生育期稻田土壤铵态氮含量、硝态氮含量、微生物氮含量、pH值,并分析了N_(2)O排放总量和水稻产量与土壤环境因子之间的关系。结果表明:除返青期外,与秸秆不还田处理相比,秸秆还田与有机肥还田处理土壤铵态氮含量、硝态氮含量、微生物氮含量均表现为增加。相同秸秆还田形式下,控制灌溉模式下各处理生育期内土壤平均铵态氮含量、硝态氮含量较常规灌溉模式高36.23%~60.82%、14.16%~19.61%。同时,秸秆还田与生物炭还田能提高稻田土壤pH值。相同灌溉模式下,与秸秆不还田处理相比较,秸秆还田与有机肥还田处理N_(2)O排放总量分别增加14.44%~24.09%、8.22%~14.44%,生物炭还田处理N_(2)O排放总量降低14.31%~23.90%。生物炭还田与有机肥还田各处理水稻产量提高3.28%~13.07%,其中控制灌溉模式下生物炭还田处理产量最高。综上所述,控制灌溉下生物炭还田可以实现节水、增产、减排的目的。

岩溶区与非岩溶区稻田土壤磷含量与碱性磷酸酶活性比较

为探究稻田土壤磷含量与土壤磷酸酶之间的关系,本研究以桂林毛村岩溶区试验场中岩溶区和非岩溶区的稻田耕层土壤为研究对象,对土壤总磷、速效磷、无机磷组分和碱性磷酸酶活性进行研究。结果表明:岩溶区总磷含量缺乏,速效磷含量丰富,无机磷组分主要为Fe-P、Ca8-P和Ca10-P,碱性磷酸酶活性为0.76~1.27 mg∙kg^(-1);非岩溶区总磷含量极缺,速效磷含量中上,无机磷组分主要为Fe-P、Ca10-P和Al-P,碱性磷酸酶活性为0.06~0.35 mg∙kg^(-1);岩溶区土壤总磷和速效磷的含量与碱性磷酸酶活性显著高于非岩溶区。相关性分析表明:岩溶区和非岩溶区的碱性磷酸酶活性均与速效磷含量呈极显著负相关;在岩溶区,Fe-P含量与碱性磷酸酶活性呈显著正相关;而在非岩溶区,总磷、Ca8-P和Al-P含量均与碱性磷酸酶活性呈极显著负相关。研究表明,速效磷和无机磷组分可能是引起岩溶区和非岩溶区土壤碱性磷酸酶活性差异的重要因素。

‘红福瑞鲤2号’和‘福瑞鲤2号’稻田养殖生长性能对比

研究旨在评估‘红福瑞鲤2号’在福建山区稻田养殖的可行性,并与‘福瑞鲤2号’进行比较以确定其潜在的优势。于2023年8—10月,在武夷山市岚谷乡岚峰稻花鱼养殖基地进行了生长性能对比试验。采用同塘比较法对‘红福瑞鲤2号’和‘福瑞鲤2号’在投饵和不投饵稻田养殖模式下进行生长性能对比分析。经过60 d的养殖试验,结果显示,在相同沟凼式稻田养殖条件下,无论投饵与否,‘红福瑞鲤2号’的成活率、体质量绝对增长率、体质量相对增长率、体质量特定生长率和产量均明显低于‘福瑞鲤2号’。投饵养殖模式下‘红福瑞鲤2号’和‘福瑞鲤2号’的体质量绝对增长率、体质量相对增长率、体质量特定生长率、体长绝对增长率、体长相对增长率和体长特定生长率均明显高于不投饵养殖模式;而在不投饵养殖模式下,‘红福瑞鲤2号’终末和初始平均体质量、平均体长均不存在显著差异。综上所述,初步研究结果表明,在当前的武夷山山区稻田养殖条件下,‘红福瑞鲤2号’相较于‘福瑞鲤2号’并没有表现出生长优势。这一发现为该地区稻田养殖鱼类品种的选择提供了试验参考。

南方地区稻谷准低温储藏应用实践

在梳理“十三五”国家重点研发计划“粳稻和优质籼稻保质减损绿色储藏工艺优化与示范”,南方稻谷准低温储藏试点库成功经验的基础上,总结了稻谷全周期控温储藏工艺、粮仓隔热改造措施、粮堆表层靠墙垂直热皮粮温控温等关键技术。多个粮库应用实践表明,通过不同综合控温技术方式,所有的示范仓均实现了准低温储藏,储藏稻谷品质保持良好,延长了保质储藏期,为稻谷购销轮换争取了更多市场时机,产生了明显的社会效益和经济效益。

GPS技术在大块水稻田土壤养分检测中的应用

以大面积水稻田土壤养分自动化实时检测过程为研究对象,以自动化行走装置为平台,搭载土壤养分数据采集系统,对水稻田内的土壤含水量、温湿度以及环境温湿度数据进行实时采集与数据分析,并在信息数据采集过程中基于GPS技术进行采集点位置的有效定位。测试结果表明:土壤养分检测系统运行过程中,记录的位置坐标信息与实际运行轨迹具有较好的一致性,获取的土壤含水量与实际检测结果之间偏差值为3.17%,系统具有较高的可靠性和工作稳定性,能够为大面积水稻种植过程提供数据支持。

湿地公园水稻田冬季水鸟分布及其栖息地特征

稻田是我国人工湿地的重要组成部分。为探究冬季稻田管理模式对湿地水鸟多样性保护及栖息生境改善的重要意义,2017年12月至2018年2月及2018年11月,采用样带法对天福国家湿地公园冬季休耕蓄水区和传统稻田的水鸟种群进行调查,对比水鸟种群及栖息地特征。结果表明:1)冬季休耕蓄水区记录4目7科25种水鸟,鸻鹬类占36%,鹭类占28%,雁鸭类占24%;传统稻田湿地共3目5科10种,其中鸻鹬类和鹭类分别占30%,无雁鸭类水鸟。2)冬季蓄水区水鸟多样性及物种丰富度较高,水鸟优势种群数量明显增多,Shannon-Wiener多样性指数(1.64)高于传统稻田(1.50),水鸟均匀度指数(0.84)低于传统稻田(1.37),相似性系数为0.51。3)冬季休耕蓄水区的水面面积、水位、食物、植被覆盖度是影响水鸟种数增多的重要因子,营巢地、停歇点也是影响冬季水鸟栖息的因素。因此,冬季稻田休耕蓄水管理的实施能够对生物多样性保护与提升发挥积极作用。

Non-Point-Source Nitrogen and Phosphorus Loadings from a Small Watershed in the Three Gorges Reservoir Area

Non-point-source pollution has become a major threat to the water quality of the Three Gorges Reservoir(TGR);however,nutrient loadings from terrestrial sources are unclear due to a lack of in situ monitoring.A representative small watershed in the central part of the TGR area was selected to monitor the loss of nitrogen(N) and phosphorous(P) continuously along with the runoff from 2007 through 2009 to understand the exact sources and loadings.Results show that the non-point-source nitrogen and phosphorus comes mainly from the storm runoff from residential areas,citrus orchards and sloping croplands,which contributes up to 76% of the loadings in this watershed.Thus,a crucial measure for controlling non-point-source pollution is to intercept storm runoff from the three sources.Paddy fields provide a sink for non-point-source N and P by intercepting the runoff and sediment along with their different forms of nitrogen and phosphorus.The N and P removal efficiency by paddy fields from residential areas is within the range of 56% to 98%.Paddy fields are an important land-use option for reducing the non-point-source loading of N and P in the TGR area.

胶辊砻谷机转子系统机械结构的等效设计方法

针对胶辊砻谷机转子系统机械结构理论设计方法缺乏的现状,提出了一种充分考虑砻谷产量、稻谷颗粒尺寸的等效设计方法。将砻谷产量等效为稻谷在胶辊上的接触面积,建立砻谷产量、稻谷颗粒尺寸与胶辊尺寸及其转速之间的关系;将胶辊挤压变形等效为稻谷颗粒辊间承受的挤压力,建立辊间挤压力与稻谷颗粒尺寸、胶辊尺寸及物性之间的关系;将辊间挤压力刚化等效为转轴的外载荷,建立砻谷功率与砻谷产量、稻谷颗粒尺寸、胶辊尺寸及物性之间的依存关系。算例表明:当砻谷机设计产量为2.5 t/h,稻谷颗粒长轴2a为9 mm,短轴2c为2.5 mm时,计算得到的电机功率、胶辊转速等参数与MLGQ(T)25型胶辊砻谷机吻合良好。因此,该方法可靠、有效,可为胶辊砻谷机的优化设计、性能分析提供理论指导。

山区稻田鲤鱼放养密度对优质稻全年产量的影响

【目的】通过开展稻田鲤鱼不同放养密度对比试验,为制修订相关生产技术规程提供科学依据。【方法】放养体长约6cm的稻田鲤鱼,设置750~8250尾/hm^(2)6个放养密度,观察其对优质稻全年产量的影响,并进行统计分析。【结果】750尾/hm^(2)和2250尾/hm^(2)低密度处理的优质稻全年产量较高,其中2250尾/hm^(2)最高,产量达到8230.5 kg/hm^(2)。【结论】2250尾/hm^(2)的放养密度既能充分利用稻田天然饵料资源,又能保证优质稻获得高产。在本试验条件下,以放养密度2250尾/hm^(2)为最佳。

水氮耦合下黑土区稻田生态系统碳源汇效应分析

为探寻不同水氮耦合方式对黑土区稻田生态系统碳平衡的影响,于2022年开展田间试验,试验设置常规淹灌(F)和稻作控制灌溉(C)两种灌溉模式,同时设置常规施氮水平(N,110 kg/hm~2)、减氮10%水平(N1,99 kg/hm~2)、减氮20%水平(N2,88 kg/hm~2)3种施氮水平,分析不同水氮耦合方式对水稻各器官干物质量、碳含量、稻田土壤呼吸CO_(2)排放通量和CH_(4)排放通量及两者排放总量的影响,并采用净生态系统碳收支(NECB)评价体系对黑土区稻田生态系统碳源汇效应进行分析。结果表明:不同水氮耦合方式下,各处理水稻穗固碳量与根固碳量分别占其总固碳量的26.61%~40.92%、24.63%~31.95%。相同施氮量下,稻作控制灌溉相较于常规灌溉能提高水稻各器官碳含量、干物质量。在水稻全生育期内,各处理CH_(4)排放通量呈现先增加后减小再增加的变化趋势,均在分蘖期与拔节孕穗期出现峰值;各处理土壤呼吸CO_(2)排放通量呈现单峰变化,在分蘖期出现峰值。相同灌溉模式下,除返青期外,各处理CH_(4)排放通量与土壤呼吸CO_(2)排放通量均随施氮量的减少而降低。相同施氮量下,稻作控制灌溉与常规灌溉相比降低了土壤呼吸CO_(2)排放通量及排放总量,但提高了CH_(4)排放通量及排放总量。不同水氮耦合方式下,水稻净初级生产力为4245.82~6958.19 kg/hm~2,穗净初级生产力最高、凋落物净初级生产力最低,分别占其水稻净初级生产力的42.88%~51.82%、3.19%~3.90%。相同施氮量下,稻作控制灌溉模式各处理水稻净初级生产力均大于常规灌溉模式,其中CN、CN1、CN2各处理净初级生产力较FN、FN1、FN2各处理分别增加11.17%、31.92%、2.98%。此外,不同水氮耦合方式下NECB均为正值,表示该黑土区稻田生态系统为净碳“汇”,其中CN1处理净碳收支(1082.87 kg/hm~2)显著高于其他各处理(P<0.05),这说明稻作控制灌溉模式下减氮10%处理的稻田生态系统碳“汇”强度最大。

高温高湿地区两种空调控温模式对稻谷安全储藏的影响研究

研究了温度为22℃、日开启时长13 h和温度为24℃、日开启时长24 h的空调控温模式下高温高湿储粮区稻谷储藏过程粮堆温度变化情况,比较了控温储藏前后稻谷水分和脂肪酸值的变化情况,分析了不同深度粮堆水平方向上各层温度变化差异,评估了利用空调控温实现准低温储粮的技术可行性。结果表明,在不同空调运行模式下,粮堆平均温度和最高粮温均缓慢升高。空调控温储粮对粮堆表层温度影响较大,对中层粮温影响较小,在空调控温储藏期间下层粮温可能受地坪温度影响。降低控温温度但缩短其控温时长的控温模式更加经济高效,采取22℃+13 h的控温模式比24℃+24 h的控温模式能够节约12.4%左右的用电费用。同时,控温空调对基础粮温较低的粮堆在仓温、表层粮温以及平均粮温的控制效果上较为明显,粮堆基础粮温对控温储粮技术的实施具有重要作用。

广西岩溶地区水稻土发生特性及其在中国土壤系统分类中的归属

为明确广西岩溶地区水稻土在中国土壤系统分类中的归属,以该区域不同母质发育的水稻土为研究对象,挖掘20个典型剖面,通过野外观测、分层取样与分析,依据《中国土壤系统分类检索(第三版)》进行分类检索。结果表明,大多剖面出现明显的复钙现象。供试剖面的系统分类高级单元归属为人为土土纲;水耕人为土亚纲;潜育、铁聚和简育水耕人为土3个土类;复钙、铁聚和普通潜育水耕人为土,复钙和普通铁聚水耕人为土,复钙和普通简育水耕人为土7个亚类;在系统分类基层单元归属上,可划归出17个土族和续分为20个土系。考虑广西地区水耕人为土耕作层Ap1碳酸钙相当物含量往往低于犁底层Ap2的现象,而现行水耕人为土复钙亚类的检索中“表层土壤”的“表层”不尽明确而可能导致的亚类误判,建议将其修改为“水耕表层(耕作层或犁底层)土壤”;另外,由于实际调查发现广西地区的一些铁聚水耕人为土也具有复钙特征,建议在检索中增设复钙铁聚水耕人为土亚类。

明清西南山区聚落分布的族群特点与水田开发——以云南顺宁县为例

明清是西南山区国家力量推进的重要时期,中央在山区一带改土归流、编排里甲,地方聚居族群逐渐成为了国家的“编户齐民”。同时,随着大规模移民的进入,山区族群分布呈现多样化,改变了聚落的族群特点。从对云南顺宁一带明清时期形成聚落空间分布来看,国家力量介入引发的族群特点变迁推动了聚落成型和山区水田开发。这一时期,与山区聚居族群生计相契合的梯田式水田开发出现了新的农作技艺,改良了族群的生计方式,适应了地方生态,促成了国家力量在边区山区的深入程度。

湖南采矿区和冶炼区水稻土重金属污染及其潜在风险评价

对湖南省9个县市采矿区和冶炼区附近的水稻土中重金属Cd、As、Cu、Zn和Pb进行了调查和分析.结果表明,采矿区和冶炼区周围的水稻土中重金属Cd、As、Cu、Zn和Pb的含量呈对数正态分布.单因子污染指数法评价表明,在所调查的区域中,有6个县市矿区和冶炼区附近的水稻土受到Cd的严重污染,其它地区的水稻土分别受到Cd、As、Cu、Zn和Pb不同程度的污染,其中衡阳常宁市水口山铅锌矿区和株洲清水塘冶炼区附近的水稻土受到重金属的严重污染.潜在风险评价表明,采矿区和冶炼区周围的水稻土中Cd潜在风险参数最高,其次是Pb和As.衡阳常宁水口山铅锌矿、株洲清水塘冶炼区、娄底冷水江锡矿和湘潭锰矿附近的水稻土中重金属的潜在生态风险参数很高,具有很高潜在风险程度;永州道县冶炼区水稻土中重金属的潜在生态风险程度为较高程度;郴州柿竹园铅锌矿、常德石门雄磺矿、益阳赫山区金矿区和岳阳临湘铅锌矿区附近的水稻土的重金属潜在生态风险为中等程度.