鄂西黄壤和紫色土上小麦施用杂卤石效果研究

采用全生育期温室盆栽试验方法,以氯化钾处理为对照,研究了鄂西黄壤和紫色土上小麦施用杂卤石的效果。结果表明,在2种土壤上小麦施用杂卤石均显著增产,黄壤和紫色土上小麦子粒产量分别比对照高28.7%和46.6%,主要是由于杂卤石处理显著增加了小麦的有效穗数,黄壤和紫色土上小麦有效穗数分别比对照高31.2%和37.5%。在黄壤上,杂卤石处理的小麦,其钙和镁吸收量与对照基本持平,硫吸收量比对照增加44.6%;在紫色土上,施用杂卤石显著提高了小麦对钙、镁和硫的吸收量,提高幅度分别为7.7%、25.0%和81.8%,杂卤石在紫色土小麦上的施用效果比黄壤好,与紫色土有效钙、有效镁和有效硫的含量均较低有关。

有机培肥与耕作方式对稻麦轮作土壤团聚体和有机碳组分的影响?

为了明确不同外源有机物和耕作方式对土壤地力培育的影响,以水稻-小麦轮作系统为对象,通过2个年度(2016—2018年)大田试验研究了外源有机物(秸秆和有机肥)和耕作方式及其交互作用[稻麦秸秆还田配合旋耕(SR),稻麦秸秆还田配合翻耕(SP),秸秆不还田、增施有机肥配合旋耕(MR),秸秆不还田、增施有机肥配合翻耕(MP),秸秆不还田、不施用有机肥、旋耕深度15 cm(CKR)]对土壤团聚体和有机碳组成的短期影响。结果表明:SR处理能够降低水稻季土壤容重并增加总孔隙度。相比CKR,小麦季SR处理显著增加>0.05 mm水稳性团聚体含量,增加量为7.2%。此外,外源有机物和耕作对土壤有机碳活性组分具有显著影响。其中,易氧化有机碳(EOC)主要受耕作与有机物交互作用影响,酸水解有机碳(LPIc和LPIIc)主要受耕作措施的影响,SR处理的土壤EOC和LPIc含量比CKR提高0.3~2.6 g·kg−1。颗粒有机碳(POC)主要受外源有机物的影响,并且秸秆还田处理POC平均含量高于增施有机肥处理,增加量为0.75 g·kg−1。短期内,外源有机物和耕作及其交互作用对稳定性有机碳(黑碳和矿物结合态有机碳)的影响较小。综上,秸秆还田配合旋耕有助于提高土壤水稳性团聚体和活性有机碳的含量(EOC、LPIc和POC)。

天然火成岩对不同污染程度土壤镉生物有效性的影响

为明确天然火成岩(SRC)对重金属镉(Cd)污染土壤的钝化效果,采用大田试验和盆栽试验相结合的方法,通过在超过农用地污染风险筛选值土壤(CG和LQ)和风险管控值土壤(JH)中添加SRC,研究其对土壤有效Cd、Cd形态分布以及水稻各部位Cd含量的影响。结果表明,SRC明显改变CG和LQ土壤有效Cd、pH、Cd形态分布和水稻不同部位Cd含量,而对JH土壤影响不大。添加SRC后,CG和LQ土壤pH提高了约0.2,显著降低了CG和LQ土壤CaCl2-Cd (0.01 mol/L CaCl2提取)含量,降幅在27.3%~38.9%。Cd形态分析表明,SRC能够使CG和LQ土壤植物易吸收态Cd向植物难吸收态Cd转变,酸容态Cd含量分别降低了6%~14%,铁锰氧化态Cd和有机结合态Cd分别增加了8%~9%。大田条件下,SRC显著抑制水稻根系、秸秆和子粒种对Cd的吸收,降幅分别达到53.7%、69.8%和54.6%。SRC通过提高土壤pH以及所含矿物对Cd的吸附来降低土壤中Cd的生物有效性,抑制水稻对Cd的吸收。

氮磷钾镁硼肥对子莲产量形成的影响

验证江西省广昌县子莲产量的土壤养分限制因子,为指导子莲生产中肥料的合理施用提供科学依据。采用微区(2.25 m~2)试验,研究了低镁低硼的莲田土壤上氮磷钾镁硼肥对子莲产量及其构成因素形成的影响。结果表明,氮磷钾镁硼配施(BF)显著提高了通芯莲子产量,与BF处理相比,BF处理基础上不施用氮肥、磷肥、钾肥、镁肥和硼肥处理的子莲产量分别减少了52.4%、9.5%、21.9%、36.2%和15.7%,低镁低硼土壤上不同肥料对子莲产量的影响为氮肥>镁肥>钾肥>硼肥>磷肥。产量动态结果表明,氮磷钾镁硼肥缺乏缩短了子莲快速增产期,收获中后期产量增幅减小。为保证子莲获得较高的产量,需延长快速增产期并提高增长期的增长速率。子莲产量构成因子结果表明,氮磷钾镁硼任一养分的缺乏都会降低子莲的有效莲蓬数、旬均心皮数、旬均结实率和旬均单粒重。施用氮肥显著增加通芯莲子的有效莲蓬数、旬均心皮数和旬均单粒重,施用硼肥增加了有效莲蓬数和旬均单粒重,施用磷肥、钾肥和镁肥增加了通芯莲子的有效莲蓬数。综上所述,低镁低硼莲田氮磷钾镁硼配施可显著提高子莲产量,通过提高子莲有效莲蓬数、旬均心皮数、旬均结实率和旬均单粒重来实现增产,在子莲的收获过程中,通过延长子莲产量快速增产期、提高增长速率可实现子莲产量的提升。

不同颜色全生物降解地膜增温效果及对辣椒产量的影响

为了明确不同颜色全生物可降解地膜对湖北省高山地区辣椒(Capsicum frutescens L.)生长发育的影响,采用田间试验,以不覆膜、白色和黑色聚乙烯地膜为对照,分析了白色和黑色全生物降解地膜的增温作用、降解性能和辣椒产量。结果表明,辣椒生育前期(覆膜后12~33 d)是地膜增温的主要时期,覆膜种植主要提高该时期5 cm土层土壤温度;全生物降解地膜增温效果与聚乙烯地膜相近,白色地膜增温效果优于黑色地膜;全生物降解地膜诱导期在40~54 d,白色地膜降解速度比黑色地膜快,不利于抑制杂草生长;全生物降解地膜未改变辣椒产量高峰期,主要提高第5~8次采摘期辣椒产量。综合考虑保温、抑制杂草、产量等因素,湖北省高山辣椒露天栽培推荐使用厚度为0.01 mm,主要成分为PBAT、PLA的黑色全生物降解地膜。

秸秆还田技术的演变及其发展趋势

中国秸秆还田技术发展主要分为3个阶段,包括初始阶段、发展阶段和现阶段。秸秆还田技术初始阶段主要以堆肥、沤肥等间接还田为主,直接还田技术相对薄弱;发展阶段秸秆直接还田技术成为主要还田模式,秸秆还田技术各项参数初步明确。随着机械化程度提高,现阶段秸秆直接还田技术得到迅速发展,在原有秸秆还田技术基础上,出现沟埋还田、炭化还田等新兴秸秆还田技术。

江西省广昌县莲田土壤属性和大量元素空间变异特征及评价

通过实地采样分析与地统计学方法,研究了江西省广昌县子莲田土壤属性和大量元素含量及其空间变异性。结果表明,广昌县莲田土壤pH平均为4.92,均为酸性土壤,且在子莲种植区变异较小,土壤有机质含量平均为38.20 g/kg;全氮、全磷和全钾含量均值分别为2.16、0.65、24.70 g/kg,碱解氮、有效磷、速效钾和缓效钾含量均值分别为132.00、41.20、109.00、1000.00 mg/kg。根据临时分级标准,广昌县莲田土壤有机质和有效磷含量较高,碱解氮和速效钾含量较低。土壤有机质和不同形态氮、磷、钾含量在空间分布上有显著差异,有机质、全氮和碱解氮含量变化趋势相似,即南部驿前镇和东部长桥乡较高,北部甘竹镇较低;全磷与有效磷在长桥乡、西部头陂镇含量较高,驿前镇和甘竹镇较低;速效钾含量在中部盱江镇、赤水镇较高,驿前镇含量较低;缓效钾长桥乡较高,驿前镇、甘竹镇较低。

钾肥用量对冷浸田水稻产量及养分吸收的影响

以水稻品种宜香107为试验材料,通过田间试验研究不同钾肥(K_2O)用量0、150、225、300 kg/hm^(2)(K_(0)、K_(1)、K_(2)、K_(3))对水稻产量及构成因素、养分吸收及钾肥利用率的差异,建立水稻钾肥效应方程,计算水稻最高产量及经济最佳施钾量。结果表明:施钾显著提高水稻产量,增产幅度为10.1%~16.5%,钾肥用量与籽粒产量有极显著的二次曲线关系;施钾对产量构成影响从大到小顺序为每穗实粒数>有效穗数>千粒质量;适量的钾肥施用量可以促进水稻对氮、磷的吸收,提高氮肥、磷肥的利用率;水稻秸秆钾含量占全株80%以上,籽粒占13.2%~20.2%,施钾增加了水稻植株中钾的积累量,同时提高了秸秆中钾的分配比例;水稻钾肥利用效率范围为19.6%~30.7%,以150 kg/hm^(2)处理最高,钾肥偏生产力随钾肥用量的增加而下降。钾肥农学利用率随着钾肥用量的增加呈先提高后降低的趋势。综合考虑提高水稻产量、经济施肥量、钾肥利用效率及维持土壤钾素平衡等因素,建议鄂西山区及同类地区冷浸田的施钾量为150~225 kg/hm^(2),且水稻秸秆直接还田是缓解土壤钾素缺乏的有效措施。

三峡库区坡耕地免耕秸秆覆盖下氮磷流失特征

为有效防治三峡库区坡耕地氮磷流失,在三峡库区长坪小流域连续进行两年野外径流小区监测试验。在自然降雨条件下进行免耕秸秆覆盖(SM)和对照(CK)两个处理的田间试验,研究了免耕秸秆覆盖措施对地表径流和氮磷养分流失的影响。结果表明:(1)降雨量与径流量极显著正相关,径流主要由几次暴雨事件造成,需要重点防范玉米季暴雨造成的水土流失。免耕秸秆覆盖能减少地表产流产沙,相比对照处理,免耕秸秆覆盖减少19.1%的径流流失,减少63.6%的泥沙流失。(2)免耕秸秆覆盖分别降低了21.3%,25.8%的总氮和总磷流失量,径流量和氮磷流失量呈极显著正相关,免耕秸秆覆盖主要通过减少径流量来减少氮磷流失。(3)坡耕地油菜—玉米种植制的氮磷流失风险期为6—7月初,该时期CK处理41.3%的径流量贡献了81.4%,52.1%的总氮和总磷流失,SM处理38.4%的径流量贡献了75.2%,48.2%的总氮和总磷流失,在该时期通过免耕秸秆覆盖可分别减少17.5%,31.7%的总氮和总磷流失。研究表明,免耕秸秆覆盖是控制三峡库区坡耕地氮磷养分流失的良好水土保持措施。

模拟降雨条件下不同堆放时间和方式畜禽粪便氮素流失特征

通过模拟降雨方法,对自然条件下不同堆放时间的猪粪进行降雨冲刷试验,同时对比分析了秸秆、土壤、裸露3种覆盖条件下,降雨对自然堆放条件下猪粪中不同氮形态径流流失的影响及其面源污染风险。结果表明,猪粪的氮素流失与降雨量密切相关,不同堆放时间猪粪径流中的总氮、氨态氮和硝态氮的浓度均随着降雨量的增加而逐渐下降;新鲜猪粪堆放7 d和堆放30 d的猪粪径流中氮素浓度和流失强度均较高,腐熟猪粪(堆放90 d)和堆放60 d的猪粪相比,其氮素更易通过径流流失;猪粪中氮主要是以氨态氮的形式流失,氨态氮和硝态氮平均流失强度分别为78.1 g/t和54.9 g/t;覆盖处理能显著降低猪粪氮素的流失强度,且土壤覆盖处理优于秸秆覆盖。

江汉平原典型小区域沟渠底泥氮磷含量及其空间变异

在湖北省江汉平原选择了一个由排灌渠自然围成的典型小区域,对其中农田排灌沟、斗渠和支渠0~10 cm底泥中不同形态氮、磷的含量以及分布特征进行了监测分析。结果表明,在36个沟渠底泥样中,全氮含量为0.7~2.9 g/kg,平均值为1.79 g/kg;可溶性总氮含量为17~166 mg/kg,无机态氮占比为88.1%~94.5%,无机氮又以铵态氮为主,其占比为无机氮的84.7%~90.4%。底泥全磷含量为0.4~1.3 g/kg,平均值为0.60 g/kg,其中,Olsen-磷含量为10.2~131.7 mg/kg,占全磷的2.6%~10.1%;水溶性磷含量占Olsen-磷的0.5%~3.7%。底泥中全氮、可溶性总氮和铵态氮,以及全磷、Olsen-磷和水溶性磷两两间在α=0.01水平均呈极显著正相关。底泥中各形态氮素的平均含量在靠近鱼塘的斗渠中呈现最高值,而磷素则在靠近居民生活区的支渠中呈现最高值。

江汉平原地区畜禽养殖粪污耕地承载力现状与评价

采用产污系数法估算2012—2017年江汉平原各县(市、区)畜禽粪污总量及COD、TN、TP的产生量,分析了该地区畜禽养殖粪污耕地承载现状,并从耕地负荷及畜禽养殖环境容量的角度评价畜禽养殖的环境效应。结果表明,江汉平原畜禽尿液年平均产生量为815.02万t,粪便年平均产生量为748.23万t,畜禽粪污的主要来源是生猪和牛(83.55%);畜禽实际养殖量为21.74猪当量/hm^2,平均承载率为88.07%(N)和54.16%(P),荆州区、石首市、松滋市、汉川市、沙洋县、枝江市畜禽养殖承载率为96%~170%(N)和80%(P),畜禽养殖发展空间较小;江汉平原年平均耕地负荷为12.98 t/hm^2·年,警报值为0.45,分级级数为Ⅱ,畜禽粪污对环境的威胁为"稍有";畜禽实际养殖总量均超过50%的环境容量,风险指数为1.49(N)和1.08(P)。沙洋县、枝江市、松滋市的风险指数较大,需要合理控制畜禽养殖的数量。

黄腐酸生物有机肥对脐橙产量、品质及经济效益的影响

通过在三峡库区开展大田试验,研究黄腐酸生物有机肥对脐橙产量、品质及经济效益的影响,结果表明:与常规施肥比,常规施肥与黄腐酸生物有机肥配施的脐橙产量明显提高9.9%,可食率、出汁率分别提高7.4%、18.5%;可溶性固形物、可溶性糖、Vc含量分别增加13.6%、10.3%、13.4%,总酸度降低5.3%;果食风味得到改善,糖酸比、固酸比分别提高20.1%、16.6%;在提高脐橙经济收益(16.3%)的同时,可以减少化肥的施用量,降低对环境的污染。

江汉平原稻区16个水稻品种对氮肥的响应及其利用率差异

研究不同水稻品种产量和氮肥利用率对氮肥响应的差异,可以为实施差异化施肥提供依据。以江汉平原稻区16个主推水稻品种为研究对象,通过田间小区试验,研究了施氮肥对水稻产量及其构成因素、氮素吸收和氮肥利用率的影响,比较了不同水稻品种对氮肥响应的差异。与不施氮肥(PK)相比,施氮处理(NPK)显著提高了水稻的产量和氮素吸收量,16个水稻品种增产量为882~3861 kg hm^(-2),增产率为9.7%~64.8%;氮肥贡献率8.92%~39.1%,农学效率4.5~19.8 kg kg^(-1) ,偏生产力35.3~56.6 kg kg^(-1) ,吸收利用率23.2%~59.9%,生理利用率11.8~52.3 kg kg^(-1);16个水稻品种可大致分为3种类型,其中黄华占、荃优822、荃优丝苗和徽两优898等4个品种为氮肥高效敏感型,主要表现为氮肥贡献率、农学效率和吸收利用率较高;深两优3206、深两优828和泰优梦稻(两优S6)等3个品种为氮肥低效迟钝型,表现为氮肥贡献率、农学效率、吸收利用率和生理利用率均较低;其他9个品种为中间型,对氮肥的响应介于高效敏感型和低效迟钝型之间。实际生产中,高效敏感型品种可维持本研究氮肥用量,通过优化氮肥运筹方式,进一步发挥氮肥的增产作用;低效迟钝型品种需适当降低氮肥用量,以获得较高的氮肥利用率,减轻过量施氮的负面影响;中间型品种的产量潜力较高,建议通过田间试验研究确定最佳氮肥用量,以同时实现水稻高产和氮肥的高效利用。