科研产出
深耕结合秸秆还田提高作物产量并改善耕层薄化土壤理化性质
《植物营养与肥料学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：【目的】小麦–玉米轮作区土壤耕层变薄,直接深耕往往导致土壤肥力降低。在存在该类问题的土壤上,研究不同耕作方式和秸秆还田对作物产量和土壤理化性质的影响,以期实现在增加耕层厚度的同时维持作物产量,并提升土壤肥力。【方法】试验于2012—2016年在华北平原南部濉溪县进行,供试土壤为砂姜黑土。在人工剥离5 cm土层的耕层薄化土壤上开展试验,设旋耕(RT)、深耕(DT)、旋耕+秸秆还田(RTS)、深耕+秸秆还田(DTS) 4个处理。在每年玉米和小麦成熟期进行田间测产;在第4季小麦收获后采集0—10和10—20cm土层土样,分析土壤有机碳各组分和土壤养分含量、土壤团聚体分布。【结果】与旋耕(RT)相比,单纯深耕(DT)不能明显提高玉米和小麦产量,显著降低土壤总有机碳含量、0—10 cm土层有机碳各组分含量和土壤速效钾含量,并显著降低10—20 cm土层胡敏酸与富里酸比值及各土层粒径> 0.25 mm水稳性团聚体的比例。深耕配合秸秆还田(DTS)处理玉米和小麦4季平均分别增产7.72%和8.06%,旋耕配合秸秆还田(RTS)处理分别增产7.55%和7.05%。在0—10 cm土层,DTS和RTS处理均明显提升土壤胡敏酸与富里酸比值,提高总有机碳及多数组分碳含量、提高土壤养分含量,RTS处理效果好于DTS处理;而在10—20 cm土层,DTS处理显著提高土壤胡敏酸、全氮和有效磷含量,效果好于RTS处理。DTS和RTS处理均可以显著提高粒径> 0.25mm水稳性团聚体的比例,在0—10 cm土层,以DTS处理效果最高,比RT处理增加23.09%,而在10—20cm土层,以RTS处理效果最好,相比RT处理增加6.32%。【结论】在耕层薄化处理的土壤上,单纯深耕提升作物产量的效果不显著,也不利于土壤有机碳及各组分含量、土壤养分含量的提升,还破坏了土壤团粒结构。秸秆还田配合深耕或者旋耕均能显著提高作物产量,秸秆还田配合旋耕能有效培肥0—10 cm土层土壤,但对10—20 cm土层土壤肥力改善效果有限;秸秆还田配合深耕在增加耕层厚度的同时,还改善了土壤养分状况,明显减弱了单纯深耕对10—20 cm土层土壤结构稳定性的不利影响。
关键词： 耕层厚度 耕作方式 土壤有机碳组分 土壤团聚体 玉米–小麦轮作
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脲酶/硝化抑制剂对沿淮平原糯稻养分吸收利用的影响
《江苏农业学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：添加氮素抑制剂是减少氮素损失,提高水稻氮肥利用率的有效途径之一。本研究采用大田试验,研究脲酶抑制剂(N-丁基硫代磷酰三胺,NBPT)、硝化抑制剂(3、4-二甲基吡唑磷酸盐,DMPP)及其组合对沿淮平原糯稻生物量及氮、磷、钾吸收利用的影响。以常糯1号为材料,于2018年6-10月在安徽怀远县(沿淮平原典型水稻种植区)进行试验。试验设5个处理:①不施氮肥对照(CK);②施尿素(U);③施尿素+脲酶抑制剂(U+NBPT);④施尿素+硝化抑制剂(U+DMPP);⑤施尿素+脲酶抑制剂+硝化抑制剂(U+DMPP+NBPT)。研究结果表明,尿素配施NBPT或者NBPT+DMPP均显著提高了水稻生物量(P<0.05),U+NBPT和U+DMPP+NBPT处理较U处理的生物量分别增加7.02%和7.99%,而尿素单独配施DMPP虽然增加了水稻生物量(增加幅度3.1%),但差异未达显著水平(P>0.05)。尿素配施NBPT/DMPP显著增加了水稻氮、磷吸收量(P<0.05),而钾素吸收量有降低的趋势,但差异未达显著水平(P>0.05)。U+NBPT、U+DMPP和U+DMPP+NBPT处理植物地上部分氮累积量较U处理分别增加9.6%、6.5%和12.2%,吸磷量分别增加了9.2%、10.4%和14.4%,吸钾量则分别降低了2.6%、3.7%和4.4%。综上,在沿淮平原糯稻种植体系中,尿素配施NBPT/DMPP可以有效地增加水稻生物量,提高氮素、磷素利用效率,NBPT和DMPP表现出协同增效作用。
关键词： 脲酶抑制剂 硝化抑制剂 糯稻 生物量 养分吸收 沿淮平原
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紫云英翻压对稻田土壤肥力和双季稻产量的影响
《土壤通报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：基于长期定位试验研究了紫云英翻压还田与化肥配施对土壤肥力以及双季稻产量的影响。结果表明,在肥力相对较低的桐城点,经过7年紫云英翻压配施70%化肥明显提高了土壤有机质(SOM)含量。在肥力相对较高的池州点,经过3年紫云英处理的土壤SOM和全氮(TN)都显著高于单施化肥处理;且紫云英配施化肥后SOM和TN分别比单施化肥提高13.08%和6.57%,但单施紫云英处理的碱解氮和速效钾含量却低于单施化肥处理。桐城点,减施30%化肥配合紫云英处理的早晚稻及周年产量高于单施化肥,早稻增产更为显著;且产量与TN呈显著正相关。池州点,单施紫云英的早晚稻及水稻周年产量与单施化肥相比,出现明显减产。综上认为紫云英翻压还田不能完全替代化肥,但与70%化肥配施既能提升土壤肥力、又能保证水稻产量。
关键词： 紫云英翻压还田 土壤肥力 水稻产量 土壤有机质 全氮
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脲酶/硝化抑制剂对沿淮平原水稻产量、氮肥利用率及稻田氮素的影响
《水土保持学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：添加氮素抑制剂是提高水稻氮肥利用率的有效途径之一.采用大田试验,探讨了氮素抑制剂(脲酶抑制剂N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)、硝化抑制剂3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)及其组合)对沿淮平原水稻产量、氮肥利用率及稻田氮素的影响,旨在为优化沿淮稻田生态系统氮素养分管理,减少氮素损失提供科学依据.以"常糯1号"为供试材料,于2018年6-10月在安徽省怀远县(沿淮平原典型水稻种植区)进行试验.试验设5个处理:不施氮肥(CK);尿素(U);尿素+硝化抑制剂(U+DMPP);尿素+脲酶抑制剂(U+NBPT);尿素+硝化抑制剂+脲酶抑制剂(U+NBPT+DMPP).结果表明:尿素配施NBPT或者DMPP均有利于提高水稻产量、植株吸氮量和氮素利用效率,NBPT效果优于DMPP,NBPT和DMPP联合施用表现出协同增效作用.尿素配施抑制剂的3个处理U+NBPT、U+DMPP和U+NBPT+DMPP较单独施用尿素U处理的产量分别增加6.8%,4.3%,8.6%,植物吸氮量分别增加9.6%,6.5%,12.2%,与U处理之间差异达显著水平(P<0.05).尿素单独配施NBPT或者NBPT+DMPP组合均显著提高了氮肥吸收利用率(NRE)、氮肥农学利用率(NAE)、氮素吸收效率(NUP)和氮肥偏生产力(NPFP)(P<0.05),而尿素单独配施DMPP也有不同程度的提高,但差异未达到显著水平(P>0.05).另外,尿素单独配施DMPP或者DMPP+NBPT组合均显著提高了水稻成熟期土壤铵态氮(NH4+-N)和微生物量氮(SMBN)的含量,降低了硝态氮(NO3--N)的含量,提高了土壤中铵/硝比,而尿素单独配施NBPT对水稻成熟期土壤NH4+-N、NO3--N和SMBN无显著影响.总体认为,在沿淮平原稻作种植体系中,尿素配施NBPT或者DMPP可以有效地增加水稻产量,促进水稻对氮素的吸收利用,提高氮素利用效率,NBPT和DMPP联合施用效果最理想.
关键词： 脲酶/硝化抑制剂 水稻 产量 氮肥利用率 土壤氮 沿淮平原
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安徽沿江双季稻区适宜紫云英品种比较研究
《安徽农业科学 》 2019
摘要：[目的]筛选适合安徽省沿江双季稻区种植利用的紫云英品种。[方法]2016年于安徽桐城通过田间小区试验对7个紫云英品种进行了比较研究。[结果]鲜草产量较高的品种为南昌种、湘肥1号、弋江籽,其中南昌种的鲜草量最高,达31 657.65 kg/hm~2,比湘肥1号增产0.51%,比弋江籽增产8.23%;信阳种、弋江籽、湘肥1号鲜草中氮磷钾养分含量高于其他品种;固氮、吸收富集磷钾能力最强的是弋江籽和湘肥1号,氮、磷、钾总积累量分别达193.50、186.45 kg/hm~2。[结论]从产青量、干物质量、养分富集能力等多方面综合考虑,确定弋江籽和湘肥1号适宜于安徽沿江双季稻区及生态条件相近的同纬度双季稻区的种植和利用。
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耕层增减对作物产量、养分吸收和土壤养分状况的影响
《土壤 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：试验于2012—2015年在淮北平原中部的濉溪县展开,设原始耕层(TS)、在原始耕层厚度上人工削减5 cm(TS-5)和在原始耕层厚度上人工增加5 cm(TS+5) 3个处理。在玉米和小麦成熟期采样分析和田间测产,在3季小麦收获后分别采集0~20 cm土层土样进行分析,明确耕层厚度变化对玉米–小麦轮作体系作物产量、养分积累的影响和土壤养分含量的变化规律。结果表明,耕层减少5 cm处理明显降低玉米–小麦轮作体系作物产量和N、P2O5、K2O积累量,与原始耕层处理相比,分别下降了5.61%和8.31%、5.65%、18.38%;耕层增加5cm后作物产量和各养分积累量均未出现显著变化。第1个轮作周期结束时,耕层减少5cm处理的土壤有机质、全氮和速效钾含量明显低于原始耕层处理;而经过3个轮作周期,土壤有机质含量仍处于较低水平,全氮和速效钾含量逐渐回升,与原始耕层对应指标已无显著差异。耕层增加5cm处理明显提高了土壤有机质和各养分含量,并在3个轮作周期后仍处于较高水平。综上,耕层厚度减少5 cm会降低玉米–小麦轮作体系作物产量、各养分积累量和土壤有机质含量,并在短期内难以恢复;增加5 cm耕层虽然能改善土壤养分状况,但对作物产量和养分积累量的提高没有明显效果。
关键词： 耕层厚度 砂姜黑土 玉米–小麦轮作 产量 养分积累 土壤养分
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紫云英翻压条件下氮肥运筹对双季稻产量和肥料利用率的影响
《农业资源与环境学报 》 2018
摘要：在早稻-晚稻-紫云英轮作模式下,研究连续3年(2011—2013年)紫云英翻压还田下氮肥运筹对水稻增产效果、肥料利用率及经济效益的影响。本研究通过田间小区试验分析比较了紫云英翻压(G)下5种不同施氮模式(氮肥按照基肥/蘖肥/穗肥比例100/0/0、70/30/0、70/0/30、50/50/0、50/30/20分别设置G_1、G_2、G_3、G_4、G_5处理)及单施化肥配合氮肥运筹50/30/20比例(F1)和不施肥处理(CK)共7种处理,对早、晚稻产量、产量稳定性及肥料利用率的影响。试验结果表明,在早稻施肥处理中,相同氮肥运筹G_5的早稻产量、产量稳定性和可持续性比F1分别提高7.77%、33.47%和3.89%。在不同氮肥运筹之间,G_5和G_3均具有较高的早稻产量及产量稳定性。在晚稻中,G_5晚稻产量显著高于F1,但产量稳定性和可持续性较差;对比5个氮肥运筹,G_5具有较高的晚稻产量和产量稳定性。相同氮肥运筹下,G_5的化肥偏生产力和化肥农学效率均高于F1,整个轮作周期里分别提高9.35%和22.60%。折算经济效益,早稻各个处理之间经济收益相差不大,晚稻在G_5的施肥方式下经济效益最高。综合水稻产量、产量稳定性以及肥料利用率,在紫云英翻压条件下G_3和G_5分别是早稻和晚稻的最佳施肥方式。
关键词： 产量变异系数 产量可持续性指数 偏生产力 农学效率 经济效益
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不同农艺措施对巢湖沿岸坡耕地不同形态磷径流输出的控制效果
《中国生态农业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为明确巢湖沿岸坡耕地不同农艺措施对生态保护和水环境治理的影响,以农业面源污染长期定位观测基地为平台,于2014—2015年连续2 a对常规耕作(CK)、植物篱(黄花菜,PH)、植物篱+秸秆覆盖(PHS)和等高垄作(CR)4种农艺措施下的水土及随地表径流迁移的各种形态磷进行了监测。结果表明,与常规耕作相比,PH、PHS和CR能有效地减少径流量和产沙量(P<0.05),降低效果依次为:PHS>PH>CR。与CK相比,PH、PHS和CR可分别减少23.5%、36.5%和19.7%的径流流失和29.5%、45.2%和26.3%的土壤流失,表现出显著的水土保持作用。CK条件下的径流液总磷(TP)浓度是0.612~1.220 mg·L~(-1),其中颗粒态磷(PP)占总磷的71.5%~81.7%,颗粒态磷是磷随地表径流迁移的主要形态。在溶解态总磷(DTP)中,溶解态正磷酸盐(D-Ortho-P)所占比例较大,为87.4%~90.7%;溶解态有机磷(DOP)所占比例较小,仅占9.3%~12.6%。与CK相比,PHS、PH和CR显著降低了径流液PP和TP的浓度(P<0.05),但却不同程度地提高了DTP和D-Ortho-P的浓度,而对DOP的浓度无显著影响(P>0.05)。CK条件下,磷的年流失负荷平均为0.706 kg·hm~(-2),占当年作物施磷量0.98%。与CK处理相比,PH、PHS和CR处理磷的年流失负荷分别降低38.4%、53.8%和33.4%(P<0.05),其对磷素输出的控制效应主要通过减少径流量和降低径流液PP的浓度来实现的。综上可知,植物篱(黄花菜)、植物篱+秸秆还田和等高垄作是控制巢湖沿岸坡耕地水土及磷径流输出的有效措施,其中植物篱配合秸秆覆盖还田效果最佳。该研究可为巢湖流域坡耕地水土流失和面源污染防治提供科学依据。
关键词： 磷 径流 坡耕地 植物篱 秸秆覆盖 等高垄作 巢湖
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利用氮氧同位素示踪技术解析巢湖支流店埠河硝酸盐污染源
《水利学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：本文利用氮氧同位素示踪技术解析了巢湖支流店埠河水体硝酸盐污染源的可能来源,并利用稳定同位素混合模型(Stable Isotope Analysis in R),定量评价了不同类型污染源在枯水期(2016年1月)和丰水期(2016年7月)对水体硝酸盐的贡献率。结果表明:(1)店埠河水体各形态氮浓度具有很强的时空变异性。上游区域水体总氮(TN)、硝态氮(NO_3~--N)在丰水期的平均浓度(4.87和2.73 mg/L)显著高于枯水期(3.09和1.17 mg/L),氨态氮(NH_4~+-N)平均浓度则是枯水期(1.10 mg/L)较丰水期(0.52 mg/L)高;中下游区域水体TN、NO_3~--N和NH_4~+-N在丰水期的平均浓度(6.62、3.23和1.57 mg/L)显著低于枯水期(10.52、4.26和3.66 mg/L)。水体无机氮主要以NO_3~--N形态存在,而污水则以NH_4~+-N为主。(2)δ~(15)N-NO_3~-和δ~(18)O-NO_3~-在丰水期的范围分别为1.98‰～9.12‰(平均值5.02‰)和5.11‰～11.86‰(平均值9.17‰),在枯水期的范围分别为3.89‰～9.35‰(平均值6.38‰)和1.46‰～7.53‰(平均值4.50‰),δ~(15)N-NO_3~-值丰水期较枯水期低,而δ~(18)O-NO_3~-值则是丰水期高于枯水期。粪肥污水、土壤有机氮以及化肥是店埠河水体NO_3~-的主要来源。(3)店埠河水体未经历明显的反硝化作用,SIAR模型计算表明,不同类型污染源对水体硝酸盐的贡献率分别为:大气沉降源7%～18%,土壤源24%～29%,化肥源18%～30%,粪肥污水源28%～48%。因此,根据河流流域空间布局,店埠河上游应重点控制面源污染输入的养殖废水、人畜粪便以及农业化肥,中下游则应重点防控城镇生活污水和工业废水,以有效降低入湖河流硝酸盐的污染负荷。
关键词： 硝酸盐污染 氮氧同位素 SIAR模型 贡献率 店埠河
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施用菜籽饼肥对水稻生产及经济效益的影响
《中国农技推广 》 2017
摘要：将油菜菜籽饼作为高品质有机肥在水稻田施用替代部分化肥,研究施用有机肥,化肥减半后对水稻产量的影响,为实现水稻大面积化肥减量提供科学依据。试验结果表明,水稻亩施40 kg菜籽饼高品质有机肥、化肥用量较常规施肥减半,比常规施肥亩增产51 kg,增产率8.1%。水稻田施用高品质有机肥能替代部分化肥,且可实现增产增效。
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