油菜不同生长期稻田土壤无机氮形态及氮肥利用率对控释氮肥施用的响应

通过盆栽土培试验研究了尿素、控释氮肥对南方稻田冬油菜生长、产量、土壤肥效和氮肥利用效率的影响,为控释氮肥在油菜生产上的推广应用提供参考。试验选用油菜品种"湘油15",参考油菜大田种植施氮量,共设4个处理,以不施氮肥(CK)为对照,在施氮量均为200kg/hm^2的水平下,设置了3种氮肥处理:尿素(Urea)、控释氮肥1(CRNF1)和控释氮肥2(CRNF2)。对油菜生物量和产量、不同生育期下土壤无机氮、油菜氮素吸收、油菜生理特性、土壤微生物氮以及土壤酶活性等相关指标进行测定及分析。结果表明:较常规Urea处理相比,控释氮肥处理显著提高了油菜花期、收获期生物量,增产11.2%～20.1%;CRNF1处理显著提高了油菜花期、收获期土壤NO3--N含量,相比尿素处理分别提高43.2%和61.8%,CRNF2处理显著提高了油菜花期、收获期土壤NH4+-N含量,相比尿素处理分别提高18.7%和64.1%,保证了油菜生育后期土壤氮素供应;与Urea处理相比,控释氮肥显著提高了油菜薹期及生殖生长期油菜总氮吸收,最终氮肥利用率(NUE)提高23.1%～60.2%,氮肥农学利用率(NAE)提高19.1%～30.5%;CRNF1处理显著提高了油菜生长后期SPDA值和总叶绿素含量,相比尿素处理分别提高6.5%,10.1%;CRNF1处理极显著提高了油菜生长后期土壤微生物氮,较尿素处理提高142.5%;此外,控释氮肥显著提高了油菜生长后期土壤脲酶、FDA水解酶活性,相比尿素处理分别提高8.4%～12.9%,24.5%～32.4%。在总氮施用量不变的前提下,施用控释氮肥可提高油菜生殖生长期土壤有效氮含量,改善光合作用,增强土壤微生物量和微生物活性,促进氮素的吸收,提高氮肥的利用效率,进而增加油菜干物质累积,最终提高产量。

不同水生植物吸收地表水中氮磷能力差异及其机理

为查明不同水生植物吸收地表水中氮磷能力的差异及其机理,采用模拟沟渠试验和盆栽试验,研究了8种水生植物地表水中氮磷吸收能力的差异,并选择氮磷吸收能力差异较大的水生植物品种,进一步探讨了根系生理特性及底泥微生物量变化。结果表明:种植水生植物后沟渠水中氮磷浓度明显减少,供试8种水生植物中以海寿花、狐尾藻、珍珠梅、茭白、再力花的生物量大,养分吸收量多,沟渠水中养分减少也相对明显;种植水生植物后相对于不种植物的沟渠水中养分残留减少比例分别为,总氮22.4%~44.0%、铵态氮24.5%~36.8%、硝态氮13.6%~51.6%、总磷15.6%~34.6%、水溶性磷26.3%~41.3%;氮磷吸收能力强的水生植物与其具有更强的根系活力、更多伤流量以及更高的伤流液养分浓度有关,但并不是某一种植物的以上指标均有优势,茭白的根系活力强、伤流量多,狐尾藻、海寿花、珍珠梅的伤流液中氮磷浓度较高;沟渠水中氮磷减少比例较大的水生植物底泥中微生物总数、硝化细菌和反硝化细菌数、微生物量碳氮磷较高,反之则较低。

生态沟渠吸收氮磷效果研究

采用模拟沟渠试验,研究了9种水生植物吸收氮磷能力的差异,并选择氮磷吸收能力较好品种构建生态沟渠和氧化塘,研究其氮磷吸收效果。结果表明,种植水生植物后模拟沟渠水中氮磷残留量显著减少,美人蕉、狐尾藻、珍珠梅、海寿花和茭白的生物量高,氮磷的吸收量大,其中种植美人蕉和狐尾藻效果最佳。农田排水中氮磷通过生态沟渠水生植物吸收后浓度显著降低;主沟总氮、可溶性氮和总磷浓度平均降低39.6%、40.1%和36.9%;支沟总氮、可溶性氮和总磷浓度可再平均降低6.6%、10.3%和13.6%;氧化塘总氮和总磷浓度可再降低17.7%和13.3%。生态沟渠可有效拦截水体氮磷,具有净化水质的良好生态效益。

Study on the Effects of Nitrogen and Phosphorus Absorptionby Ecological Ditches

By using the simulated ditch experiment,the differences of nitrogen and phosphorus absorption capacities of 9 aquatic plants were studied,and the better varieties of nitrogen and phosphorus absorption capacity were selected to construct the ecological ditch and oxidation pond to study the nitrogen and phosphorus absorption effect.The results showed that the nitrogen and phosphorus residues in the simulated ditch water were signi ficantly reduced after planting aquatic plants.The biomass of Canna glauca,Myriophyllum elatinoides,Sorbaria sorbifolia,Pontederia cordata and Zizania was high,and the uptakes of nitrogen and phosphorus were high.Among them,the effect of planting Canna glauca and Myriophyllum elatinoides was the best.The concentration of nitrogen and phosphorus in farmland drainage decreased signi ficantly after being absorbed by aquatic plants in ecological ditches;the concentration of total nitrogen,soluble nitrogen and total phosphorus in main ditches decreased by 39.6%,40.1% and 36.9% respectively on average;the concentration of total nitrogen,soluble nitrogen and total phosphorus in branch ditches decreased by 6.6%,10.3% and 13.6% on average.The concentration of total nitrogen and total phosphorus in the oxidation pond could be further reduced by 17.7%and 13.3%.Ecological ditches can effectively intercept nitrogen and phosphorus in water,and have good ecological benefits of purifying water to obtain improved water quality.

长期稻油轮作改良土壤结构提高水稻产量

为研究长期稻稻、稻稻油不同轮作条件下土壤结构、土壤养分与水稻产量的关系。本文对经30年稻稻油(DDY)与稻稻(DDF)轮作的土壤养分、土壤质地和水稻产量进行研究。结果表明:长期稻稻油轮作土壤pH值、有机质、全氮含量均低于稻稻轮作,土壤全钾含量高于稻稻轮作;长期稻稻油轮作土壤伊利石含量低于稻稻轮作,而高岭石含量高于稻稻轮作,表明长期稻稻油轮作能提高土壤风化程度,促进土壤养分元素的释放;Clay:SOC值能较好表征土壤结构状况,且与SOC呈较好线性关系,长期稻稻油轮作土壤Clay:SOC值均低于稻稻轮作;长期稻稻轮作水稻年均产量为14346 kg hm^(-2),长期稻稻油轮作水稻年均产量为15254 kg hm^(-2),年均增产6.3%。因此,长期稻稻油轮作能显著改良耕层土壤结构,促进土壤养分元素的释放及水稻的氮肥利用率,从而显著提高水稻籽粒产量。