科研产出
延长烤田时间减少紫云英翻压稻田甲烷排放
《农业环境科学学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为明确紫云英翻压还田模式对稻田甲烷(CH4)排放的影响,同时通过延长烤田时间的优化水分管理措施减少该模式下CH4的排放,开展了连续5 a的田间定位试验(2016—2020年),设置4种处理:不施化肥+传统水分管理(分蘖末期排水烤田7 d,CK)、常规单施化肥+传统水分管理(CF)、紫云英翻压+氮肥减施+传统水分管理(MF)、紫云英翻压+氮肥减施+优化水分管理(在传统基础上提前并增加5 d烤田时间,MFW).结果显示:5 a间MF处理下水稻生长期CH4排放量为542~658 kg·hm-2·a-1,年均排放量相较CK和CF处理分别增加了156%~231%和133%~196%.与MF处理相比,MFW处理使2016、2017年和2019年的第一个CH4排放高峰期(分蘖期)提前衰减,增加了2018年和2020年CH4排放的衰减速率,年排放量显著下降了16.2%~28.5%(P<0.05).与CF处理相比,MF处理下2018、2019、2020年的年产量分别显著增加了6.85%、10.25%和9.79%(P<0.05),并且MF处理明显降低了产量变异系数并提高了产量可持续性指数.MF和MFW处理下水稻产量没有显著差异.研究表明,紫云英翻压还田具有增产稳产的积极作用,但同时增加了CH4的排放,而优化后的水分管理措施在保障水稻产量的基础上能够有效减少紫云英翻压稻田CH4的排放.
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添加紫云英和水稻秸秆对土壤养分含量和铜形态的影响
《土壤通报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]通过分析紫云英(Astragalus sinicus L.)、水稻秸秆对轻度铜污染土壤的主要养分含量以及铜的有效性和各形态的影响,为紫云英、水稻秸秆腐解还田治理轻度铜污染的稻田土壤提供相应的理论支撑.[方法]采用室内培养的方法,设置5个处理,分别为不添加任何有机物料(CK)、添加水稻秸秆(R)、紫云英(G)、水稻秸秆和紫云英质量比3:1(R3G1)、水稻秸秆和紫云英质量比1:1(R1G1).[结果]添加紫云英和水稻秸秆,显著提高主要土壤养分含量.添加紫云英(G)处理土壤全氮和有效磷含量比添加水稻(R)处理分别提高了26.92%和11.46%.添加紫云英(G)处理显著提高土壤可溶性有机氮(P<0.05),分别比R3G1和R1G1处理增加8.40%和20.47%.添加水稻秸秆和紫云英(R3G1)处理有助于提高土壤可溶性有机碳(P<0.05),分别比单独添加水稻秸秆(R)和紫云英(G)处理增加32.81%和15.94%(P<0.05).无论添加紫云英、水稻秸秆以及二者共同添加均显著降低了土壤有效态铜含量,R3G1和R1G1处理土壤有效态Cu含量显著低于单独添加紫云英(G)和水稻秸秆(R)处理(P<0.05).添加有机物料(紫云英、水稻秸秆)均使土壤弱酸提取态铜含量显著降低15.45% ~23.19%,使土壤残渣态铜含量提高6.08% ~11.39%;R3G1处理土壤残渣态铜含量最高,显著高于G和R1G1处理(P<0.05).通过冗余分析认为可溶性有机磷和可溶性有机氮与铜有效性和弱酸提取态呈负相关关系,对铜有效性和形态的解释量分别达到61.5%和23.3%.[结论]紫云英和水稻秸秆单独和混合添加到土壤均有助于提高主要土壤养分含量,同时也均能降低土壤有效铜含量,提高铜的稳定性,其中添加水稻秸秆与紫云英质量比为3:1对铜的稳定效果最佳.
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添加紫云英对稻田土壤颗粒吸附磷酸盐的影响
《植物营养与肥料学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]研究添加紫云英(Chinese milk vetch,CMV)对土壤颗粒表面磷素吸附特征的影响机制,为绿肥高效利用提供理论依据.[方法]采用土培试验方法,设置4个紫云英翻压量梯度:CMV0(0)、CMV1(15000 kg/hm2)、CMV2(22500 kg/hm2)和 CMV3(30000 kg/hm2),淹水培养 30 天后,取土样,过 250 μm 筛后,分为细砂粒(48~250 μm)、粉粒(2~48 μm)和粘粒(<2 μm),分别测定土壤有机质、全氮、全磷和有效磷含量,并分别进行磷酸盐的等温吸附和动力学吸附试验.[结果]与CMV0相比,添加紫云英显著提高了土壤颗粒中有机质、全氮、全磷和有效磷含量,尤以砂粒中的提高幅度最大,分别达到33.42%~81.04%、4.83%~15.17%、45.45%~51.52%和40.76%~60.70%;添加紫云英降低了砂粒和粘粒的比表面积,但是提高了粉粒的比表面积.土壤颗粒对磷素的吸附可用Langmuir吸附等温线方程很好地拟合,添加紫云英提高了各粒径土壤对磷的理论最大吸附量(Qm)、土壤本底吸磷量(NAP)、土壤磷临界浓度(EPC0)、吸附常数(KL)和土壤对磷的亲和力(Kp).Qm值提高幅度以砂粒最大,提高了 4.02%~46.81%;粉粒中NAP值、KL值、EPC0值和Kp值提高幅度最大,分别达到 116.77%~210.78%、29.55%~69.05%、93.62%~141.28%和 11.97%~28.87%.二级动力学方程可以很好地拟合磷酸盐在土壤颗粒表面吸附过程.拟合结果表明,添加紫云英提高了各粒径土壤颗粒对磷的初始吸附速率(H)和吸附速率常数(k2),以粘粒的H值和k2值提高幅度最高,分别达到25.77%~98.20%和25.74%~111.15%.不同粒径的H值和k2值均以CMV2处理最高.相关分析结果表明,砂粒的Qm和EPC.与有效磷含量显著相关;粉粒的NAP、EPC.和Kp与土壤有机质、全磷呈极显著相关关系,KL与全磷呈显著性相关;粘粒的Qm与全磷和有效磷含量极显著相关,EPC0 与土壤有机质、全氮、全磷、比表面积均呈极显著相关关系,Kp 与土壤有机质、全氮和比表面呈极显著相关.[结论]添加紫云英主要通过影响土壤全磷和有效磷提高土壤颗粒自身贮存磷的能力,促进各土壤颗粒对磷素的吸附,特别是砂粒和粉粒.同时,CMV2处理土壤砂粒和粘粒具有较高的磷素吸附量和吸附强度,而CMV3处理粉粒具有较高的磷素吸附量和吸附强度,因此结合土壤质地,控制紫云英还田量实现稻田磷素科学管理.
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皖南单季稻区种植利用紫云英对水稻产量、氮肥利用率及稻米品质的影响
《中国土壤与肥料 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为了探明种植利用紫云英在稻田系统的化学氮肥替代潜力,通过4年田间定位试验,设置冬闲+不施氮(-N)、冬闲+100%N(100%N)、紫云英+不施氮(GM)、紫云英+40%氮肥(GM+40%N)、紫云英+60%氮肥(GM+60%N)和紫云英+80%氮肥(GM+80%N)共6个处理,研究不同处理对水稻产量、氮素吸收、氮肥利用率和品质的影响.结果表明,GM+80%N处理水稻产量、氮素积累量、糙米率、整精米率、垩白粒率、蛋白质和锌含量与100%N处理差异不显著,氮肥利用率、精米率、钙、镁和铁含量显著高于100%N处理(P<0.05),垩白度和直链淀粉含量显著低于100%N处理(P<0.05);GM+60%N处理水稻产量、糙米率、整精米率、垩白粒率、垩白度和锌含量与100%N处理差异不显著,氮肥利用率、精米率、钙、镁和铁含量显著高于100%N处理(P<0.05),氮素积累量、直链淀粉和蛋白质含量显著低于100%N处理(P<0.05).GM+60%N处理水稻产量、氮素积累量、糙米率、精米率、整精米率、垩白粒率、直链淀粉、蛋白质、钙、镁、铁和锌含量与GM+80%N处理差异不显著,但氮肥利用率低于GM+80%N处理.综上所述,在紫云英翻压还田的基础上,水稻季氮肥减施40%比较适宜,且有利于水稻节肥增效并获得优质稻米.
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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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绿肥紫云英对稻田土壤系统氮素平衡的影响综述
《中国农学通报 》 2020 CSCD
摘要：为了系统了解稻田种植豆科填闲作物紫云英后氮素流通的变化情况,笔者综合阐述了紫云英对稻田土壤系统中氮素的输入、输出的影响,整体评价水稻-紫云英种植体系中氮素的平衡,结论主要包括:(1)紫云英能高效固氮并替代部分化肥、提高氮肥利用率;(2)通过提高水稻产量和氮含量,紫云英可以增加水稻收割携走氮量;(3)紫云英能够有效降低土壤氮素的径流损失;(4)紫云英可能具有降低土壤氮素淋溶损失的潜力,但是支撑数据较少;(5)紫云英能够显著减少稻田NH3挥发,但是对N2O的影响尚存争议.综上所述,紫云英在保障水稻产量的基础上,能够降低氮素损失所带来的环境风险,有效改善稻田土壤系统氮素平衡情况.
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稻田种植利用紫云英的经济和生态效益分析
《安徽农业大学学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为了探明紫云英蜜源、留种和菜用等多功能用途,以稻田紫云英种植利用途径为研究对象,通过布置大田试验,探讨了"蜂蜜+留种"和"菜用+翻压"两种紫云英高效利用技术模式。结果表明:"蜂蜜+留种"模式中紫云英蜜具有较高的品质。通过紫云英蜜和紫云英种子销售,年净收入可增加12 000元·hm-2;在"菜用+翻压"技术模式中,通过采摘紫云英嫩梢部分可创造69600元·hm-2的直接经济收入。相对于传统的紫云英翻压还田,"蜂蜜+留种"和"菜用+翻压"两种紫云英利用模式均显著提高农民经济收入,是高效的利用模式,可在南方稻田进行推广。
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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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紫云英与化肥配施对土壤微生物特征和作物产量的影响
《草业学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：为了探讨紫云英绿肥与化肥配施对稻田土壤培肥的微生物机制,本研究以7年肥料定位试验为材料,研究了不同施肥对安徽沿江双季稻区稻田土壤可培养微生物数量、微生物量碳氮、微生物熵及水稻产量的影响,探讨施用紫云英绿肥对稻田土壤的培肥效果。结果表明,1)与不施肥相比,长期施用紫云英可显著增加土壤微生物总数量(58.09%~86.86%),尤其是增加了细菌数量(77.93%~112.76%),土壤微生物总数量及细菌数量均于G3F1处理(70%化肥配施22500kg/hm2紫云英)达最大值(288.26×104和263.95×104 CFU/g)。2)施用紫云英可有效增加土壤微生物量。其中,70%化肥配施中高量紫云英的处理与CK相比,土壤微生物量碳(SMBC)、微生物量氮(SMBN)、微生物熵(qMB)分别增加了102.77%~113.94%、172.53%~185.17%、69.47%~84.65%;与100%化肥相比,SMBC、SMBN、qMB分别增加27.74%~34.77%、74.14%~82.22%、20.50%~31.29%。(3)施用紫云英处理的水稻产量与100%化肥处理相当或稍有提高,但明显高于70%化肥和CK处理。与CK相比,紫云英与化肥配施可提高产量46.22%~51.44%。因此,化肥减量30%配施15000~30000kg/hm2紫云英可以提高安徽沿江双季稻区水稻产量,本试验以施加22500kg/hm2的紫云英产量最高(增产率达51.44%),同时,紫云英与化肥配施对提高土壤微生物量碳氮、微生物熵及调节土壤微生物群落组成,改善稻田土壤生物学性状产生显著影响。
