科研产出
再生稻种植对土壤肥力和有机碳化学结构的影响
《生态学杂志 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：“双改单”背景下，再生稻种植对稳定全国粮食产量具有重要意义。为研究再生稻种植对土壤有机碳及其肥力水平的影响，选取了单季稻、双季稻、再生稻3种稻作模式，并分析了三者土壤化学性质和有机碳化学结构的差异。结果表明：与单季稻相比，再生稻种植显著降低了土壤pH值，但其与双季稻无明显差异；土壤主要养分的含量均呈双季稻田＞再生稻田＞单季稻田的趋势，相对应地，三者的土壤肥力指数分别为0.66、0.47、0.40,且其差异达到了显著水平。不同稻作模式显著影响了土壤有机碳的化学结构，再生稻田中土壤烷基碳的相对含量显著高于单季稻但低于双季稻，而其烷氧碳的相对含量却显著高于双季稻但低于单季稻。再生稻田土壤的烷基碳/烷氧碳比值较单季稻显著提高了23.81%,但较双季稻则显著降低了30.67%;且该比值与土壤有机碳含量（R~2=0.95,P＜0.001）和肥力指数（R~2=0.96,P＜0.001）呈显著正相关。综上，再生稻的土壤肥力水平高于单季稻，却显著低于同为两稻模式的双季稻，这与不同稻作模式下的肥料投入、淹水周期和作物养分吸收利用密切相关。
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基于土壤肥力质量综合指数评价化肥与有机肥配施对红壤稻田肥力的提升作用
《植物营养与肥料学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】准确评价有机肥料提高农田土壤肥力的效果,是正确选择土壤培肥措施的基础。通过比较两种土壤肥力质量综合指数的计算方法评价有机肥培肥效果的可行性。【方法】3年田间定位试验（2015—2017）在长江中下游的红壤双季稻田进行。共设7个处理:不施肥（CK）,等氮磷钾投入量下的单施化肥（CF）和一半化肥氮配施一半的牛粪（+CM）、猪粪（+PM）、鸡粪（+ChM）、绿肥（+GM）与秸秆（+SR）。在2017年晚稻收获后,采集耕层土壤样品,分析土壤理化性状和土壤生物学性状。筛选用于评价土壤肥力的指标,用雷达图分析稻田土壤肥力水平的制约因素,采用土壤肥力质量综合指数（I F I）评价不同有机肥料的培肥效果。【结果】1)团聚体结构、pH、有机质3个指标属于弱变异性,其余指标属于中等强度变异,以有效锌、有效磷以及酸性磷酸酶的变异系数较大,对施肥处理的响应比较灵敏;2)由隶属度值制成的雷达图显示,土壤阳离子交换量（CEC）、速效钾与全磷含量是制约稻田土壤肥力水平最主要的3个因子;3)运用全量数据集与最小数据集计算的肥力指数IFI均表明,相对于不施肥CK,6个施肥处理均可以显著提高土壤肥力指数IFI,5个有机无机肥配施处理的IFI均显著高于单施化肥处理,且+PM与+ChM处理的IFI指数显著高于+CM与+GM处理;在全量数据集下,+SR处理的IFI指数显著高于+CM与+GM处理,而在最小数据集下,3个处理间差异不显著;4)全量数据集的土壤肥力质量综合指数IFITDS和最小数据集的土壤肥力质量综合指数IFIMDS均与双季稻总产量呈极显著正相关关系。【结论】基于全量数据集和基于最小数据集的土壤肥力质量综合指数(IFITDS、IFIMDS)均可客观表征土壤肥力质量。依据该指标,化肥配施猪粪提高土壤肥力的效果最佳,其次是配施鸡粪或秸秆,最低是配施牛粪或紫云英绿肥。
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脲酶抑制剂与硝化抑制剂对稻田土壤硝化、反硝化功能菌的影响
《植物营养与肥料学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：[目的]在农业生产中,脲酶抑制剂(urease inhibitor,UI)与硝化抑制剂(nitrification inhibitor,NI)常作为氮肥增效剂来提高肥料利用率.本文研究了在我国南方红壤稻田施用脲酶抑制剂与硝化抑制剂后,土壤中氨氧化细菌(ammonia oxidizing bacteria,AOB)、氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea,AOA)以及反硝化细菌的丰度以及群落结构的变化特征,旨在揭示抑制剂的作用机理及其对土壤环境的影响.[方法]试验在我国南方红壤稻田进行,共设5个处理:1)不施氮肥(CK);2)尿素(U);3)尿素+脲酶抑制剂(U+UI);4)尿素+硝化抑制剂(U+NI);5)尿素+脲酶抑制剂+硝化抑制剂(U+UI+NI),3次重复.脲酶抑制剂与硝化抑制剂分别为NBPT[N-(n-butyl) thiophosphrictriamide,N-丁基硫代磷酰三胺]和DMPP (3,4-dimethylpyrazole phosphate,3,4-二甲基吡唑磷酸盐).通过荧光定量PCR (Real-time PCR)研究水稻分蘖期与孕穗期抑制剂对三类微生物标记基因拷贝数的影响,并分析土壤铵态氮、硝态氮与三种菌群丰度的相关性;利用变性梯度凝胶电泳(Denaturing Gradient Gel Electrophoresis,DGGE)分析抑制剂对土壤AOB、AOA以及反硝化细菌群落结构的影响,并对优势菌群进行系统发育分析.[结果]1)荧光定量PCR结果表明,施用氮肥对两个时期土壤中AOB的amoA基因与反硝化细菌nirK基因的拷贝数均有显著提高,而对AOA的amoA基因始终没有明显影响;AOB与nirK反硝化细菌的丰度与两个时期的铵态氮含量、分蘖期的硝态氮含量呈极显著正相关,与孕穗期的硝态氮含量相关性不显著;DMPP仅在分蘖期显著减少了AOB的amoA基因拷贝数,表明DMPP主要通过限制AOB的生长来抑制稻田土壤硝化过程;NBPT对三类微生物的丰度无明显影响;2) DGGE图谱表明,在分蘖期与孕穗期,施用氮肥均明显增加了图谱中AOB的条带数,而对AOA却没有明显影响;氮肥明显增加了孕穗期反硝化细菌的条带数;与氮肥的影响相比,抑制剂NBPT与DMPP对AOA、AOB以及反硝化菌的群落结构影响甚微;系统发育分析结果表明,与土壤中AOB的优势菌群序列较为接近的有亚硝化单胞菌和亚硝化螺菌.[结论]在南方红壤稻田中,施入氮肥可显著提高AOB与反硝化细菌的丰度,明显影响两种菌群的群落结构,而AOA较为稳定;NBPT对三类微生物的群落结构丰度无明显影响;硝化抑制剂DMPP可抑制AOB的生长但仅表现在分蘖期,这可能是其缓解硝化反应的主要途径;这也说明二者对土壤生态环境均安全可靠.
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脲酶抑制剂不同用量对土壤氮素供应的影响
《中国土壤与肥料 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为研究在红壤双季稻田脲酶抑制剂适宜的添加比例,采用田间小区试验研究不同水平的脲酶抑制剂N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)对双季稻田土壤氮素转化的影响。本文设置NBPT的施用量为尿素的0. 5%、0. 75%、1. 0%、1. 25%、1. 5%5个水平。结果表明:与农民习惯施氮(单施尿素N 135 kg/hm~2)处理相比,NBPT与尿素的比例<1. 0%时,对早、晚稻的产量与氮素回收率均无显著影响,当NBPT添加比例为1. 0%、1. 25%、1. 5%时,早、晚稻的产量以及氮素回收率均显著提高,且添加量在1. 0%与1. 5%的两个处理之间无显著差异;与单施尿素相比,添加NBPT大于1. 0%时,土壤脲酶活性和铵态氮含量在分蘖期显著降低,铵态氮含量在孕穗期显著升高,而硝酸还原酶活性、硝态氮含量及微生物量碳、氮含量始终无明显差异,孕穗期的脲酶活性也无显著差异;通过逐步回归分析发现,水稻分蘖期与孕穗期土壤中铵态氮含量对水稻产量影响显著,而且孕穗期的影响大于分蘖期,其余指标则对产量无明显影响,由此可知,添加NBPT可保持孕穗期较高的土壤铵态氮含量可能是其增产与提高氮肥利用率的主要原因,NBPT在稻田的适宜添加量为尿素用量的1. 0%以上。
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脲酶抑制剂与硝化抑制剂对稻田土壤氮素转化的影响
《中国水稻科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】本研究旨在阐明脲酶抑制剂(urease inhibitor,UI)和硝化抑制剂(nitrification inhibitor,NI)对稻田土壤氮素转化的影响,探讨抑制剂提高稻谷产量以及氮肥利用率的机理。【方法】本试验设在我国南方红壤稻田,共5个处理:1)不施氮肥(CK);2)尿素(U);3)尿素+脲酶抑制剂(U+UI);4)尿素+硝化抑制剂(U+NI);5)尿素+脲酶抑制剂+硝化抑制剂(U+UI+NI);脲酶抑制剂采用N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT),硝化抑制剂采用3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)。在水稻分蘖期和孕穗期测定土壤脲酶活性、硝酸还原酶活性、土壤铵态氮含量、硝态氮含量以及微生物碳、氮的含量,分析NBPT与DMPP对水稻两个主要生育期土壤氮素供应的影响,比较各处理的产量以及氮肥利用率,通过逐步回归分析研究以上各指标对产量的影响,探明脲酶抑制剂NBPT与硝化抑制剂DMPP在稻田的增效机理。【结果】1)与单施尿素相比,添加NBPT以及NBPT与DMPP配施均显著提高稻谷产量与地上部氮素回收率,两个处理分别增产6.56%与8.24%,氮素回收率提高幅度为19.4%与23.7%。2)与单施尿素相比,添加NBPT以及NBPT与DMPP配施,显著降低水稻分蘖期的土壤脲酶活性和铵态氮含量,显著提高孕穗期的铵态氮含量,而对此时期的脲酶活性无显著影响,所有处理对两个时期的硝态氮含量、硝酸还原酶活性、微生物量碳、氮含量均无显著影响;因此,NBPT对于抑制脲酶活性以及提高铵态氮含量的作用主要在孕穗期之前,而单施DMPP没有显著效应。3)从各项土壤指标与水稻产量相关性的逐步回归分析结果来看,水稻分蘖期与孕穗期稻田土壤中铵态氮含量对水稻产量影响显著,而且孕穗期的影响大于分蘖期,其余指标则对产量无显著影响。【结论】脲酶抑制剂NBPT以及NBPT与硝化抑制剂DMPP配施显著提高孕穗期土壤中的铵态氮含量,显著提高稻谷产量以及地上部氮素回收率,证明了生产上氮肥后移的重要意义。
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双季稻田添加脲酶抑制剂NBPT氮肥的最高减量潜力研究
《植物营养与肥料学报 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：【目的】添加脲酶抑制剂(Urease inhibitor,UI)是提高肥料利用率的有效途径,在尿素(Urea,U)中添加1%的脲酶抑制剂NBPT(N-丁基硫代磷酰三胺)是目前研究使用证明效果最可靠的添加比例。针对当前稻田氮肥施用水平过高的问题,本文采用田间小区试验研究了目前脲酶抑制剂添加比例下稻田氮肥的减施潜力以及脲酶抑制剂的节肥增效机理。【方法】本试验在我国长江中下游的双季稻田进行,脲酶抑制剂用量NBPT为尿素用量的1%。尿素用量设五个水平为N 90、112.5、135、157.5和180 kg/hm2,分别依次记为U1、U2、U3、U4和U5,7个处理为CK(不施氮肥)、U1+UI、U2+UI、U3+UI、U4+UI、U5+UI、U5(U5为传统施氮量,N 180 kg/hm2为农民习惯施氮量),三次重复。U1~U5处理施氮量分别是在农民习惯施氮量的基础上降低50%、37.5%、25%、12.5%、0%。通过取样分析水稻分蘖期和孕穗期各处理对土壤脲酶活性、硝酸还原酶活性、土壤铵态氮含量、硝态氮含量以及微生物量碳、氮的含量,研究NBPT对水稻两个主要生育期土壤氮素供应的影响,比较各处理的产量以及氮肥利用率来得出氮肥的减施潜力,在此基础上通过逐步回归分析研究以上各指标对产量的影响,探明脲酶抑制剂(NBPT)在双季稻田的增效机理。【结果】1)在双季稻田,添加NBPT后,施氮量为N 135 kg/hm2的籽粒产量达到最高。与传统施氮(单施尿素N 180 kg/hm2)处理相比,早、晚稻可分别增产8.54%和12.87%,氮肥当季利用率分别提高6.78%和9.46%,可节约氮肥25%;2)与传统施氮相比,添加NBPT显著降低了水稻分蘖期的土壤脲酶活性和铵态氮含量,显著提高了孕穗期的铵态氮含量,而对此时期的脲酶活性无显著影响,NBPT对两个时期的硝酸还原酶活性、硝态氮含量及微生物量碳、氮含量均无明显影响,可见基施的NBPT主要是降低尿素水解速率方面效果显著,并且NBPT具有时效性,其主要是在水稻孕穗期之前起作用,在生态上较为安全;3)从各项土壤指标与水稻产量相关性的逐步回归分析结果来看,水稻分蘖期与孕穗期稻田土壤中铵态氮含量对水稻产量影响显著,而且孕穗期的影响大于分蘖期,其余指标则对产量无明显影响。【结论】由于脲酶抑制剂NBPT减缓了分蘖期尿素的水解作用,提高了孕穗期土壤中的铵态氮含量,为水稻后期生长提供充足的氮肥,在双季稻减肥方面具有显著的效果。在本试验土壤条件下,尿素中添加1%的NBPT,可在提高产量的同时,将传统施氮肥量减少25%,是适于稻田应用的脲酶抑制剂。
脲酶抑制剂与硝化抑制剂对稻田氨挥发的影响
《植物营养与肥料学报 》 2013 北大核心 CSCD
摘要：采用密闭室间歇通气法和15N标记技术研究了尿素施入稻田后氨挥发损失特征以及脲酶抑制剂(N-丁基硫代磷酰三胺,NBPT)和硝化抑制剂(3,4-二甲基吡唑磷酸盐,DMPP)对稻田氨挥发损失的影响。结果表明,稻田施用尿素后第4天氨挥发速率达到峰值,氨挥发损失主要发生在施肥后21天内。与单施尿素处理相比,添加NBPT处理的氨挥发速率峰值降低27.04%,累积氨挥发损失量降低21.65%;NBPT与DMPP配施时,氨挥发速率峰值降低12.95%,累积氨挥发损失量降低13.58%;而添加DMPP时,氨挥发速率峰值增加23.61%,累积氨挥发损失量与单施尿素的差异不显著。相关性分析表明,地表水中铵态氮浓度和pH值与氨挥发速率均达极显著正相关,说明二者是影响氨挥发速率的主要因素,而气温、地温和水温与氨挥发速率的相关性不显著。与单施尿素相比,添加脲酶抑制剂可显著增加稻谷产量。脲酶抑制剂与硝化抑制剂配合施用可更有效地提高氮肥的回收率。综合降低氨挥发、提高水稻产量及地上部氮肥回收率的效果,添加脲酶抑制剂以及脲酶抑制剂与硝化抑制剂配施的两个处理效果较为理想,硝化抑制剂不宜单独添加。
外源激素复配剂对早稻籽粒灌浆特性的影响
《江西农业学报 》 2012
摘要：在早稻始穗期及齐穗后一周内叶面喷施4种外源激素复配剂,研究了它们对早稻产量、强弱势粒中蔗糖、淀粉积累的影响,并用Richards方程对不同粒位的灌浆过程进行统计回归分析。结果表明:4种复配剂均提高了籽粒灌浆速率,促进了蔗糖转化、淀粉积累,提高了结实率、充实度和产量。与对照相比,喷施外源激素使强、弱势粒的生长终值量分别提高1.77%～2.52%和8.03%～22.49%;强、弱势粒的起始生长势分别提高0.29%～6.56%和3.74%～26.06%;强、弱势粒的最大灌浆速率分别提高5.86%～16.12%和4.63%～27.38%;强、弱势粒的平均灌浆速率分别提高2.78%～17.64%和6.08%～18.12%。外源激素对弱势粒的灌浆特性影响较强势粒大。4种复配剂对早稻的增产效果为GA3+6-BA+BR>GA3+BR>6-BA+BR>GA3+6-BA,其中,GA3+6-BA+BR增产高达9.14%。
麻沙泥田增施钙镁肥对烤烟生长和产量的影响
《江西农业学报 》 2011
摘要：通过田间试验研究麻沙泥田上钙镁肥对烤烟生长和产量的影响。结果表明:在施钙肥条件下,施镁15 kg/hm2的产量最高,高达2709 kg/hm2,比不施镁肥处理增产3.6%。足量施入镁肥或镁肥与钙肥混施具有提高烟苗株高和叶片数,促进其生长的效果,烟叶产量和烤烟等级均表现为随施镁量的增加先增加后降低的趋势。适量施入镁肥具有提高烤烟产量、上等烟叶比例、上中等烟叶比例和产值的作用。施镁可提高烤烟叶片中镁含量,钙肥对镁的吸收具有显著的抑制作用。不施钙时,施入镁肥显著提高烤烟中钾、镁含量,而施入钙肥会对钾镁养分的吸收起到抑制作用,施钙条件下增加镁的施入可大幅度提高烟叶的钾、镁养分含量。在土壤中不施钙肥条件下,施入镁肥对钙的吸收会起副作用,而在施入大量钙肥情况下,施入适量镁肥显著提高烟叶的钙含量。
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长期施肥对黄栀子生长和养分吸收的影响
《江西农业学报 》 2010
摘要：通过4年田间施肥试验,研究了连续施入磷、钾肥对我国道地药材黄栀子养分吸收、累积、产量和药用成分的影响。结果表明:增施磷肥能显著提高枝杆和果实的含N量,也有利于根系、枝杆P含量的积累。增施磷肥和适量的钾肥有利于P素养分向果实中转移,有利于根系K含量的提高,显著提高果实的K含量。适宜的钾量有利于N养分向果实中转移。黄栀子吸收磷和钾在果实中的分配量较少,分别仅有14.3%和20.3%。增施磷肥显著提高黄栀子果实对N、P、K养分的吸收,对黄栀子有明显的增产效果。增施钾肥具有显著提高N素利用率的作用。增施磷、钾肥会显著增加黄栀子中药用成分藏红花素和栀子甙的含量。
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