科研产出
连续秸秆-紫云英协同还田对双季稻产量、养分积累及土壤肥力的影响
《植物营养与肥料学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]水稻秸秆和紫云英是稻田系统重要的原位有机肥源,明确长期连续秸秆-紫云英协同还田后水稻增产趋势、养分积累和土壤肥力变化特征,以便对秸秆和绿肥资源进行综合利用.[方法]本试验为3年连续大田试验(2016-2018年),以双季稻为研究对象,设置3个处理:1)早、晚稻秸秆不还田,冬季不种植紫云英(CK);2)早、晚稻秸秆全量还田,冬季不种植紫云英,即秸秆单独还田(T1);3)早、晚稻秸秆全量还田,冬季种植紫云英,即秸秆-紫云英协同还田(T2).各处理均施用等量化肥.[结果]相对于对照,连续秸秆单独还田和秸秆-紫云英协同还田周年轮作下水稻产量分别增加1.93%~9.15%和1.34%~12.48%,且连续秸秆-紫云英协同还田周年增产效果随着试验年份的增加而增加.不同年份间水稻产量变异系数和可持续性指数分析表明,连续秸秆单独还田和秸秆-紫云英协同还田均有利于双季稻持续性高产稳产,其中秸秆-紫云英协同还田效果优于秸秆单独还田.连续3年6季还田后,秸秆单独还田和秸秆-紫云英协同还田对水稻产量的贡献率分别为6.92%和11.10%,其中秸秆-紫云英协同还田处理比秸秆单独还田处理高76.47%.与产量变化趋势一致,连续秸秆-紫云英协同还田不仅有利于早稻氮、磷、钾养分积累,对晚稻养分积累也有一定的后效作用.与试验初始土壤养分含量相比,2018年晚稻收获后,对照土壤有机碳、全氮、有效磷和速效钾含量分别降低了9.03%、11.11%、3.87%和10.57%.而相对于对照,连续秸秆-紫云英协同还田处理土壤有机碳、全氮、有效磷和速效钾含量分别增加了20.51%、25.00%、24.16%和20.37%;相对于秸秆单独还田处理有机碳、全氮和有效磷含量分别增加了2.73%、7.14%和14.19%.[结论]在双季稻轮作系统中,连续秸秆-紫云英协同还田有利于早稻和晚稻获得高产和稳产,同时增加早稻氮、磷、钾养分积累,提高土壤有机碳、全氮和有效磷含量,是综合利用秸秆和绿肥资源较好的方式.
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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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