广东省花生测土配方施肥钾素指标体系研究

为指导当地花生施肥,广东省在2008—2013年开展了花生＂3414＂田间肥效试验研究花生施肥效应及对产量的影响。根据肥效试验结果进行统计分析,建立了广东省花生种植土壤速效钾丰缺指标的数学模型：y=15.486lnx＋19.745,r=0.701＊＊;土壤速效钾含量与推荐施钾（K2O）量的数学模型y=-0.6357x＋155.24,r=-0.531＊＊。根据数学模型确定土壤速效钾丰缺范围分为〈20 mg/kg、20-35 mg/kg、35-70 mg/kg、70-130 mg/kg、〉130 mg/kg 5个等级,对应的每公顷推荐施钾（K2O）量为142.5 kg、135.0-142.5 kg、112.5-135.0 kg、75.0-112.5 kg和75.0 kg。

广东省花生测土配方施肥氮素指标体系研究

为指导花生施肥,建立花生施肥指标体系,2008—2013年在广东省多个市县开展花生＂3414＂田间肥效试验研究花生施肥效应。对田间肥效试验结果进行统计分析后建立广东省花生土壤碱解氮丰缺指标数学模型：y=29.906lnx-54.015（r=0.766＊＊,n=60）;土壤碱解氮含量与推荐施氮量数学模型：y=-85.184lnx＋494.04（r=0.725＊＊,n=46）。根据建立的数学模型,确定土壤碱解氮丰缺范围分为：〈60 mg/kg、60~80 mg/kg、80~110 mg/kg、110~150 mg/kg、〉150 mg/kg 5个等级,对应的每公顷推荐施氮量为142.5 kg、120.0~142.5 kg、90.0~120.0 kg、67.5~90.0 kg和67.5 kg。

广东省花生测土配方施肥磷素指标体系研究

为指导花生施肥,建立广东花生施肥指标体系,2008—2012年广东省多个市县开展的花生＂3414＂田间肥效试验。对田间肥效试验结果进行统计分析,建立了广东省花生种植土壤有效磷丰缺指标的数学模型：y=9.3071lnx＋57.724（r=0.718＊＊）;土壤有效磷含量与推荐施磷量的数学模型：y=-1.047x＋95.606（r=-0.739＊＊）。根据数学模型确定土壤有效磷丰缺范围分为〈10 mg/kg、10-20 mg/kg、20-35 mg/kg、35-55 mg/kg、〉55 mg/kg 5个等级,对应的每公顷推荐施磷（P2O5）量为82.5 kg、75.0-82.5 kg、60.0-75.0kg、37.5-60 kg和37.5 kg。

广东省主要农作物秸秆养分资源量及替代化肥潜力

合理利用秸秆养分资源可替代部分化肥使用,是种植业减肥增效并促进农业绿色发展的重要途径之一,探明广东省主要农作物秸秆养分资源量及其替代化肥潜力,对于全省化肥减施增效、农业绿色生产具有重要意义。该研究以广东省主要农作物水稻(Oryza sativa L.)、玉米(Zea mays L.)、薯类(Dioscorea esculenta(Lour.)Burkill)、甘蔗(Saccharum officinarum L.)、花生(Arachis hypogaea Linn.)和大豆(Glycine max(Linn.)Merr.)为研究对象,通过查阅广东省统计数据和公开发表的文献资料,对2019年广东省主要农作物秸秆数量、养分资源量及区域分布情况进行估算,并根据不同作物推荐养分用量计算各地区的养分需求量,分析秸秆养分资源替代化肥的潜力。结果表明,2019年广东省主要农作物秸秆资源量为1951.00×10^(4) t,其中粤西秸秆资源量最大,其次是粤北,珠三角地区最少。全省秸秆的氮(N)、磷(P_(2)O_(5))、钾(K_(2)O)养分资源总量分别达到19.26×10^(4)、4.51×10^(4)、33.51×10^(4) t,其中水稻的秸秆养分资源量最大,占全省农作物秸秆养分资源总量的63%;其次是甘蔗秸秆养分资源,占18%;第三大秸秆养分资源是花生,占10%。湛江市的秸秆养分资源最大,占全省秸秆养分资源总量的25%,其中甘蔗和水稻秸秆的贡献率最大;其次为茂名市和肇庆市,占11%和8%,以水稻秸秆养分资源为主。广东省2019年主要农作物播种面积为265.91×10^(4) hm^(2),理论上养分需求量为46.18×10^(4) t N、15.78×10^(4) t P_(2)O_(5)、40.41×10^(4) t K_(2)O,秸秆养分资源替代化肥的潜力为N 22%、P_(2)O_(5)19%、K_(2)O 70%。不同种植制度下秸秆替代化肥的潜力不同,其中,水稻和甘蔗秸秆替代钾肥潜力最大,大豆秸秆替代氮肥潜力最大,而薯类秸秆替代化肥潜力最低。不同地区的秸秆养分资源替代化肥潜力不同,其中湛江市和广州市秸秆替代氮肥的潜力最高,分别达30%和29%;珠海市和梅州市秸秆替代磷肥的潜力较高,分别达26%和24%;梅州市秸秆替代钾肥的潜力最高,达78%以上。

广东稻田氮素径流流失特征

2008—2012年间,对分布于粤中、粤北和粤西的增城、清远和高州三个稻田试验点进行了连续5年的径流养分定点监测试验,研究当地农户常规施肥模式下稻田氮素养分的径流流失特征及其潜在环境风险。径流监测结果表明,三个试验点的稻田径流事件主要发生在早稻季节。增城、清远和高州试验点施肥处理铵态氮浓度分别为0.05~25.05、0.02~19.83 mg·L-1和0.02~55.4 mg·L-1,总氮浓度分别为0.33~36.51、0.46~21.01 mg·L-1和0.49~61.96 mg·L-1。结果显示,施肥明显增加径流水铵态氮和总氮含量,施氮后10 d内径流水铵态氮和总氮浓度均高于地表水Ⅴ类水标准(2.0 mg·L-1),具有一定的环境污染风险;施氮对径流水硝态氮浓度具有一定影响,三个试验点径流水硝态氮浓度均在10 mg·L-1的地表水标准限值内;稻田氮年流失负荷表现出时空差异性大的特点,增城、清远和高州试验点施肥处理总氮年流失负荷分别为24.31~53.68 kg·hm-2、8.71~23.76 kg·hm-2和13.32~88.16 kg·hm-2,相应氮流失系数为1.4%~3.9%、0.1%~5.5%和0.9%~21.6%。不同稻季总氮流失分析显示,53%~86%的总氮流失负荷发生在早稻季,与本地区降雨时间分布有直接关系。

中微量元素肥料不同用量对超级稻品种倒伏及产量的影响

为了明确中微量元素肥料(主要成份Ca O、MgO、SiO_2和ZnO含量分别为20%、12%、10%和3%)不同用量对超级稻抗倒伏能力和产量形成的影响,于2014年早、晚季以超级稻品种天优3618为材料,设置4个用量水平(F0,对照,全生育期不施用,F1、F2和F3用量分别为25 kg/667 m^2、50 kg/667 m^2和75 kg/667 m^2)进行大田试验,研究中微量元素肥料施用对水稻的茎秆抗折力、形态结构和产量形成的影响。结果表明,中微量元素肥料的施用显著降低了早晚稻的倒伏指数和重心高度,与对照相比,F1和F2处理分别使水稻的倒伏指数和重心高度下降10.50%、8.37%和2.56%、2.22%;显著提高了水稻的单株和单茎抗折力、节间抗折力、节间的鲜质量百分比和茎壁厚度,分别较对照平均提高10.78%、13.49%、12.33%、11.93%和4.81%;同时基部不同节间对中微量元素肥料的响应存在差异,其中第2节间倒伏指数的下降幅度较第3节间多5.51个百分点,而第2节间的鲜质量百分比、鲜质量/干质量、茎壁厚度和粗度则分别多增加3.55个、2.41个、0.98个和0.19个百分点;中微量元素肥料的施用也有利于水稻产量的形成,但除成穗率和抽穗期绿叶面积外,其他指标各处理与对照的差异并未达显著水平。上述结果表明,中微量元素肥料能提高水稻的抗倒伏能力,有利于水稻产量的形成,其适宜用量为25~50 kg/667 m^2。

碱性材料对修复与改良酸性硫酸盐土壤障碍因子的研究

采用盆栽试验研究了不同碱性材料(石灰、自研改良剂、钙镁磷肥)对酸性硫酸盐土壤主要障碍因子的修复及其对水稻生长的影响。结果表明,不同碱性材料对土壤理化特性、土壤养分有效性和水稻生长的影响存在明显差异。与常规施肥(NPK)处理相比,自研改良剂(SAM)和钙镁磷肥(CMP1)处理土壤p H增加了1.25和0.92个单位,土壤速效磷含量分别增加了3.1倍和2.6倍,土壤有效铁、有效锰、交换性H+、Al3+含量均大幅下降。SAM与CMP1处理通过提供足够的有效磷并补充钙、镁等元素,有效改善了根系生长环境,从而有效控制铁、锰、铝等元素向地上部转运,进而对作物的生长起到促进作用。SAM和CMP1处理较NPK处理有效促进了关键生育期水稻根系活力并显著增加了水稻籽粒产量,增幅分别达121.1%和105.1%。石灰效果次之。综上,初步认为碱性材料改良酸性硫酸盐土壤的关键在于保证了充足有效磷的同时,提高了土壤p H,降低了土壤金属的毒害。本试验条件下,钙镁磷肥对修复和改良酸性硫酸盐土壤障碍因子效果非常明显,但其成本是自研改良剂的3倍,因此,基于改良剂的成本与长期适用性考虑,自研改良剂可能是该类土壤改良的最佳选择。

固废生物炭净化处理猪场废水研究初探

为了探索固废生物炭对集约化猪场废水的净化处理效应,选取玉米秸秆(CS)、松球(PC)、开心果皮(PS)、棕榈皮(PR)等4种不同农林固体废弃物生物质材料制取生物炭,处理编号分别为CS500、PC500、PS500、PR500、PR700,对其理化特性及对猪场废水的吸附净化效果进行了初步研究。结果表明,不同来源的生物炭材料组分存在一定差异,同时生物炭各组分含量还受裂解温度的影响,其中玉米秸秆生物炭CS500的C、K、Cu、Zn含量最高,棕榈皮PR500的N、P、Fe含量最高,而棕榈皮PR700的Ca、Mg含量和p H最高;5种材料对猪场废水都有一定的净化效果,其中化学需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、总氮(TN)的吸附效果明显,最大吸附量分别为81.62、43.67、10.46 mg/g,总磷(TP)效果不显著。综合考虑,CS500的吸附效果最优,对COD、NH3-N、TN、TP的吸附量分别为81.62、20.75、10.46、1.19 mg/g。本研究对农林固废生物炭的吸附净水效应做了初步探讨,为进一步开发利用生物炭材料在污水处理工程中的应用提供科学参考。

水稻冠层图像分割方法对比研究

水稻冠层信息在自动化管理上具有重要指导意义,但田间多变光照强度环境显著降低了水稻冠层图像分割和信息提取的精度。为降低光照强度的干扰,本文基于RGB、CIEL~*a~*b~*、HSV色彩空间和多色彩空间(包括RGB、CIEL~*a~*b~*和HSV色彩空间)构建水稻冠层图像的色彩特征组合,然后通过支持向量机(SVM)的线性核函数对水稻冠层图像进行分类识别,其分割方法分别定义为rgb-SVM、lab-SVM、hsv-SVM和Multi-SVM。同时,利用此方法对不同光照强度下的水稻冠层图像进行分割,并与常用的Ex G&Otsu分割方法进行对比,比较不同方法的分割效果和光强稳健性。结果表明,rgb-SVM的分割效果优于Ex G&Otsu方法,但对晴天条件下获取的水稻冠层图像的分割误差仍较大,光强稳健性低;lab-SVM和hsv-SVM分割方法的分割精确度较低,存在一定的欠分割现象;基于多色彩空间和支持向量机的Multi-SVM分割方法的分割效果最佳,该方法对不同光强下获取的水稻冠层图像的分割误差均控制在4.00%以内,具有较好的光强稳健性。因此,基于多色彩空间和支持向量机的Multi-SVM分割方法能够相对准确地将水稻像元从水稻冠层图像中分割出来,且对田间多变光强条件具有一定的稳健性,可为田间水稻生长发育监测和自动化管理提供一定的技术支持。

广东典型稻田系统磷素径流流失特征

选择位于广东省增城、清远和高州地区的3个稻田试验点,于2008—2012年对稻田磷径流损失进行动态监测。结果表明,稻田径流事件主要发生在早稻季。常规施肥模式下稻田总磷径流浓度为0.02~1.56 mg·L^(-1),11%~18%的径流样品总磷浓度超过地表水Ⅴ类水标准(0.4 mg·L^(-1)),施磷后14 d内降雨易导致稻田不同形态磷浓度出现峰值,具有一定环境污染风险。施磷不同程度增加稻田可溶性总磷径流负荷,对颗粒磷和总磷流失负荷无规律性影响。稻田磷径流负荷时空变化较大,常规施肥条件下可溶性总磷、颗粒磷、总磷年径流负荷分别为0.63~4.05、0.33~2.91、1.10~6.68 kg·hm^(-2)。本地区稻田磷流失系数为0.06%~6.81%,可溶性总磷是稻田磷径流流失主要形态。施肥量和降雨、径流量是影响本地区稻田磷径流损失的主要因子。

蕉柑硫酸钾镁肥配施效应研究

在土壤速效钾中等、有效镁含量缺乏的蕉柑果园,设置硫酸钾镁不同配施用量处理(每667m^2施20.7、41.4、62.1、82.8kg),研究不同硫酸钾镁肥用量配施对蕉柑叶片养分含量、农艺性状、果实品质、产量和种植效益的影响。结果表明,蕉柑配施硫酸钾镁肥,其叶片钾、镁含量分别提高0.04～0.11、0.04～0.08个百分点,单株结果数增加7.8～27.5个,蕉柑维生素C含量每100g显著提高1.16～4.63mg,每667m^2产量提高106.5～478.5kg,增产4.3%～19.5%,种植效益提高7.0%～33.6%。其中每667m^2配施硫酸钾镁肥62.1kg,果实单果重最重,单株结果数最多,果实最大,果实维生素C含量最高、有机酸含量最低,获得的产量和种植效益均最高。

酸性硫酸盐土壤水稻轻简化施肥技术研究

通过开展酸性硫酸盐土壤下不同土壤改良措施及不同施肥措施配合试验,研究不同轻简化施肥技术对水稻生长的影响。结果表明,酸性硫酸盐土壤早稻以施用改良剂及钙镁磷肥的酸性改良效果最佳,平均增产率6.4%～6.7%;晚稻则以施用有机肥的酸性改良效果最佳,平均增产5.4%。采用一次性施肥的缓/控释肥处理基础养分供应较充分,可以促使水稻早发快发分蘖,并保持对水稻的持续养分供应。早稻缓释肥产量最高,较常规施肥平均增产4.1%,晚稻控释BB肥处理产量最高,较常规施肥平均增产4.2%。最优轻简化施肥技术为一次性施用高磷缓释肥配施有机肥。

稻壳基生物炭对生菜Cd吸收及土壤养分的影响

探讨稻壳基生物炭对Cd污染土壤上叶菜吸收Cd和土壤Cd形态的影响作用,明确稻壳基生物炭对土壤Cd污染的调控效应,可为合理利用稻壳基生物炭降低叶菜Cd含量提供参考。采用盆栽试验,研究了稻壳基生物炭在不同用量水平下对2茬生菜地上部Cd含量、土壤养分含量及Cd赋存形态的影响。结果表明,在5～25 g·kg^-1用量范围内,稻壳基生物炭显著降低了2茬生菜地上部和根系Cd含量,且在最大用量25 g·kg^-1时效果最好,地上部Cd含量分别比未施稻壳基生物炭的对照处理降低了19.6%和45.8%,根系Cd含量分别降低了36.8%和28.0%。在25 g·kg^-1用量水平下,稻壳基生物炭对土壤p H、有效磷、速效钾及有机质含量提升效果明显,但显著降低了土壤碱解氮含量。施加稻壳基生物炭对土壤有效态Cd含量及Cd化学形态也有不同影响。随着稻壳基生物炭用量的增加,土壤NH4OAc提取态Cd含量和弱酸提取态Cd含量显著降低,在用量为25 g·kg^-1时,分别比对照降低17.9%和10.4%,可还原态Cd含量无显著变化,可氧化态Cd含量呈减低趋势,残渣态Cd含量增加17.6%。因此推测,提升土壤p H、降低土壤有效态Cd含量、增加残渣态Cd含量可能是稻壳基生物炭降低生菜体内Cd含量的主要原因。稻壳基生物炭可以作为土壤改良剂,抑制Cd污染土壤上叶菜对Cd的吸收,改善土壤养分状况。

施肥对稻田甲烷与氧化亚氮排放的影响

大气温室气体浓度的升高引起太阳辐射加强,导致全球变暖已成为不争的事实。农田是温室气体排放的重要来源之一,采用静态箱-气相色谱法探讨不同氮肥类型与施氮水平对华南稻田甲烷（CH4）与氧化亚氮（N2O）排放的影响。试验共设置5个处理,每处理3次重复,分别（以N计）为U6（90 kg·hm-2）,U10（150 kg·hm-2）,U12（180 kg·hm-2）,SR10（150 kg·hm-2,缓释肥）,CR10（150 kg·hm-2,控释肥）。各处理磷钾肥用量一致,分别为45 kg·hm-2（以P2O5计）和127.5 kg·hm-2（以K2O计）。研究结果表明：稻田CH4与N2O排放量随氮肥用量的增加呈增加趋势。晚稻CH4排放呈单峰型,其峰值出现在水稻移栽后16~23 d,N2O排放并未出现明显的排放峰。CH4累积排放主要发生在返青-分蘖初期和分蘖盛期-幼穗分化期两个时段,而N2O的累积排放主要集中在灌浆-成熟期（U6处理除外）。不同氮肥类型处理CH4季节排放总量与平均排放量表现为：处理SR10〉处理U10〉处理CR10,其中,控释肥处理甲烷排放总量较常规尿素处理减少了11.3%;而N2O季节排放总量与平均排放量表现为：处理CR10〉处理U10〉处理SR10。综上,初步认为氮肥的施用能够促进CH4与N2O的释放,缓释肥处理能有效减少稻田N2O的排放,而控释尿素处理能明显降低稻田CH4气体的排放,且稻田CH4与N2O的排放存在一定的互为消长关系,因此如何平衡稻田甲烷与氧化亚氮释放,使稻田增温潜势最小化是下一步研究的重点和方向。

氮肥施用水平及种类对生菜产量及菜地N2O排放的影响

采用静态箱-气相色谱法研究了氮肥施用水平及种类对生菜产量和土壤N_2O排放的影响。试验设7个处理:不施氮肥(N0),施氮112.5 kg N·hm^(-2)(N1),施氮225 kg N·hm^(-2)(N2),施氮337.5 kg N·hm^(-2)(N3),控释氮肥(CRU-N2),稳定性氮肥(SN-N2),有机无机氮肥配施(MN-N2)。对比研究了不同施氮水平和等氮量不同氮种类处理对N_2O排放特征和生菜产量的影响。结果表明,随着氮肥用量的增加N_2O排放通量增加。在试验条件下,生菜获得最高产量时的施氮量为125 kg N·hm^(-2),适量降低生菜施氮水平能有效降低N_2O气体累积排放量。相同氮水平下,SN-N2与MN-N2处理较N2处理分别增产达13.3%和17.2%,但差异未达显著水平。SN-N2处理N_2O排放总量和N_2O排放系数仅为0.80 kg N·hm^(-2)和0.36%,较常规施肥处理分别降低了84.8%和1.97个百分点。综上,在不降低生菜产量的前提下,优化氮肥施用水平并采用稳定性氮肥技术是菜地N_2O减排和减少蔬菜种植氮素损失的重要途径。

控释尿素与常规尿素配施比例对甜玉米产量和氮肥利用的影响

【目的】研究在不同施氮水平下,控释尿素与普通尿素不同组配比例施用对甜玉米生长、产量及氮肥利用率的影响,为控释尿素在甜玉米生产上的推广应用提供参考。【方法】2015年在广东省博罗县和惠阳县以当地主栽品种华珍和粤甜9号开展田间试验。试验共设7个处理:不施氮(CK);施尿素N 360 kg/hm^2(U1);减施尿素30%(252 kg/hm^2,U2);40%控释尿素,减氮30%(252 kg/hm^2,40%CRU1);40%控释尿素,减氮50%(180 kg/hm^2,40%CRU2);60%控释尿素,减氮30%(252 kg/hm^2,60%CRU1);60%控释尿素,减氮50%(N 180 kg/hm^2,60%CRU2)。乳熟期采集甜玉米植株样品进行养分分析,每小区单独采收后记录产量和产量构成要素。【结果】施氮显著提高甜玉米鲜苞产量(P<0.05)。且随着施氮量的增加,甜玉米鲜苞产量逐渐提高。U1处理的鲜苞产量最高,其次是60%CRU1处理,40%CRU2处理的鲜苞产量显著降低。60%CRU1处理的甜玉米鲜苞产量与U1基本持平。在等氮条件下,甜玉米鲜苞产量表现为60%CRU>40%CRU>U,两地结果一致。施氮主要提高甜玉米穗长、穗粗和行粒数,显著提高甜玉米物质累积量和氮素吸收累积量(P<0.05),秸秆和籽粒的平均增幅分别为55.1%和24.2%,95.0%和43.4%,秸秆增幅更大。甜玉米物质累积量和氮素吸收累积量随着施氮量的增加而提高;在等氮条件下,甜玉米物质累积量和氮素吸收累积量均表现为60%CRU>40%CRU>U,以60%CRU处理的氮肥农学效率、氮肥偏生产力和氮肥吸收利用率最高,其次是40%CRU处理,U处理最低。不同施肥处理对氮肥生理利用率和氮收获指数没有影响。不同施肥处理对甜玉米维生素C和可溶糖含量没有影响。【结论】控释尿素与普通尿素配施处理的甜玉米产量、物质累积量和氮素吸收累积量均优于常规施肥处理,且随着控释尿素配施比例的增加而增加。在甜玉米生产中,控释尿素与普通尿素配施可显著提高氮肥利用效率,是甜玉米化肥减施增效的有效途径。

改良剂对反酸田土壤性质与水稻产量的影响

采用盆栽试验研究了不同改良剂在反酸田土壤上的应用效果。结果表明，土壤pH在3.47-4.90范围内， pH与交换性H^＋和交换性Al3^＋呈极显著线性负相关关系，而与土壤有效铁和有效硫含量呈显著正相关。不同改良处理在提高作物产量和改良土壤性质方面较对照处理与NPK处理效果明显，且钙镁磷肥、自研改良剂、石灰及碱渣等无机改良剂改良效果显著高于添加腐植酸、精制有机肥、碱性有机肥处理。其改良效果主要体现在提高土壤pH，显著降低土壤交换性H^＋和交换性Al3^＋含量，明显增加土壤有效钙和有效镁的含量，改善根系生长环境，增加水稻地上部养分吸收和水稻籽粒产量。综上，初步认为酸害（包括活性酸和潜在酸）是反酸田土壤最主要的限制因子，钙镁磷肥、自研改良剂和石灰等偏碱性且富含有效钙或磷的无机矿物质是农业生产中改良反酸田的适宜改良剂。

生物炭复配调理剂对镉污染土壤性状和小白菜镉吸收及其生理特性的影响

【目的】研究生物炭复配调理剂（由生物炭与泥炭、石灰混合配制而成）修复中轻度镉（Cd）污染农田土壤的可行性,为其在中轻度Cd污染农田土壤上的应用提供科学依据。【方法】在网室进行生物炭复配调理剂的盆栽试验,设4个不同的用量梯度,分别为0（对照）、80、160、240 g/盆,分别用H0、H1、H2和H3表示,每盆用土4 kg,每处理4次重复,研究不同生物炭复配调理剂用量对土壤性状、小白菜Cd吸收及其生理特性的影响。【结果】生物炭复配调理剂能显著提高土壤pH、土壤微生物氮（MBN）含量和脲酶活性（P〈0.05,下同）,同时显著降低土壤有效态Cd（DTPA-Cd）（最大降幅37.1%）、微生物碳（MBC）含量和酸性磷酸酶活性。生物炭复配调理剂能有效降低小白菜Cd吸收量（最大降幅85.7%）,小白菜细胞中丙二醛（MDA）含量及超氧化歧酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）活性等抗逆性指标明显下降,同时小白菜Cd含量可降至0.10 mg/kg,符合食品安全标准;低用量（2%）的生物炭复配调理剂可使小白菜增产,高用量则不利于小白菜生长。【结论】生物炭复配调理剂可有效钝化土壤重金属Cd,改善土壤生化性状,显著减少小白菜对Cd的吸收,可应用于中低Cd污染农田土壤的修复,其最佳施用量宜为20-40 g/kg。

减氮配施控释尿素对水稻产量和氮肥利用的影响

以释放期为60~90 d的控释尿素为试验材料,2015年在广东省台山市和翁源县开展大田试验,研究在全量施氮[195 kg(N)·hm^(-2)]、减氮20%[156 kg(N)·hm^(-2)]和减氮40%[117 kg(N)·hm^(-2)]条件下,常规分次施肥(CF)、配施控释尿素氮占25%一次性施用(25%CRU)和配施控释尿素氮占50%一次性施用(50%CRU)对水稻生长、产量及氮肥利用率的影响,为控释尿素在水稻生产上的推广应用提供参考。结果表明,在水稻营养生长阶段,不同施氮处理的每兜分蘖数基本一致,叶片SPAD值随施氮量增加略有提高。随着施氮量增加,水稻产量先提高后降低,当施氮量为156 kg(N)·hm^(-2)时,水稻产量最高。等氮条件下,25%CRU、50%CRU和CF处理的水稻籽粒产量基本一致;不同施氮处理的稻谷和稻草氮素吸收累积量无显著差异。水稻氮素吸收累积量随着施氮量的增加而增加,而氮肥偏生产力和氮收获指数逐渐降低。等氮条件下,25%CRU和50%CRU处理的氮肥农学效率、氮肥生理利用率均显著高于常规施肥处理(P(27)0.05),两地平均增幅分别为14.99%、17.23%和98.22%、57.44%。当施氮量为195 kg(N)·hm^(-2)时,25%CRU和50%CRU处理的氮收获指数较常规施肥处理(CF)提高6.99%和6.69%,其中台山试验点的增幅达到显著水平(P(27)0.05)。117 kg(N)·hm^(-2)处理的土壤碱解氮含量显著降低(P(27)0.05)。25%控释氮肥掺混一次性施用施氮量为156 kg(N)·hm^(-2)的施肥处理,其产量和氮肥利用效率在台山和翁源两个试验点均较高,在广东省双季稻区可实现水稻增产稳产,显著提高氮肥利用率,并维持土壤肥力,是一种较优的氮肥运筹模式。

华南稻区不同施肥模式下土壤CH_4和N_2O排放特征

通过田间试验研究了不同施肥模式对华南稻田CH4和N2O排放的影响。研究结果表明:水稻生育期内,CH4排放呈单峰曲线,不同水稻季CH4排放峰出现的时间和峰值不同,晚稻CH4排放峰出现的时间早于早稻,且峰值明显高于早稻。由三季水稻观测数据可知:稻田CH4排放通量范围分别为-0.29~14.83、-6.09~31.54、-0.11~22.87 mg·m-2·h-1,而不同生长季N2O排放数据表明稻田N2O排放通量非常小且N2O排放规律不明显;稳定性氮肥结合甲烷抑制剂(SN)处理CH4季节排放总量最低,与农民习惯施肥处理(FP)相比,SN处理均能明显降低CH4季节排放量,降幅分别达34.1%、28.4%和7.7%。分析单位产量CH4和N2O增温潜势可知,两季水稻SN处理较FP处理全球增温潜势分别降低了31.0%和17.8%。综上认为,华南稻-稻连作种植体系下,CH4气体是稻田全球增温潜势增加的主要温室气体,SN施肥模式可作为该区域稻田温室气体减排的一项重要措施。