科研产出
红壤丘陵区稻田土壤剖面肥力特征及其与产量的关系
《植物营养与肥料学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究不同产量稻田土壤肥力的剖面特征,明确调控作物产量的关键环境因子,以提高低产田、稳定高产田的粮食产量,实现"藏粮于地"的国家战略目标.[方法]试验在江西进贤进行,稻田年产量>15000 kg/hm2、12000~15000 kg/hm2 和<10000 kg/hm2 的地块分别代表高产、中产和低产土壤,选取高、中、低产量稻田样点各 3 个,采集耕作层、犁底层和潴育层土壤样品,测定耕作层厚度、容重、土壤紧实度、pH、阳离子交换量(CEC)、有机质含量、全量和有效氮磷钾含量、微生物生物量碳(MBC)和氮(MBN)等,并对土壤剖面性质和水稻产量进行线性相关分析和随机森林分析.[结果]1)高产田耕作层最厚,在 16 cm左右,而低产田在13 cm左右,高产田耕作层土壤容重最小,为 1.09 g/cm3,而低产田为 1.21 g/cm3,高产田犁底层厚度和紧实度均最高,低产田最低.2)高、中、低产田土壤pH、碳氮磷养分含量和微生物生物量均表现为高产田>中产田>低产田,在土壤剖面上具有明显的"表聚"特征.高产田耕作层土壤有机质、全氮、有效氮、全磷和有效磷含量分别为 38.82 g/kg、2.33 g/kg、198.54 mg/kg、0.81 g/kg和 33.04 mg/kg,而低产田耕作层分别为 29.75 g/kg、1.89 g/kg、158.71 mg/kg、0.62 g/kg和 23.51 mg/kg.高产田耕作层土壤MBC和MBN含量分别为 929.2、42.5 mg/kg,而低产田分别为 533.6、30.8 mg/kg.3)在 3 个产量水平稻田土壤中钾素含量均随土层深度增加而增加,在低产田表现尤其明显,低产田耕作层全钾含量为8.12 g/kg,但母质层为10.77 g/kg.4)相关性分析和随机森林分析结果表明,水稻产量与耕作层土壤pH、有机质、全量和有效氮磷钾含量、微生物生物量碳氮以及微生物生物量碳氮比、耕作层厚度均呈显著正相关,这些变量可以解释水稻产量变化的 53.7%,其中,微生物生物量碳、微生物生物量碳氮比和耕作层厚度是影响作物产量最重要的环境因素,其解释能力分别为 9.2%、8.7%和 7.9%.[结论]耕作层厚度和耕作层微生物生物量是调控水稻产量的关键环境因素.相比低产田,高中产田耕作层厚,耕作层土壤容重低、有机质含量高,供肥保肥能力强.因此,增加耕作层厚度和提高微生物生物量是改良中、低产田的关键.
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江西省水稻地方品种资源的收集与鉴定评价
《植物遗传资源学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：通过“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”项目，对江西省各农业县（市）水稻地方品种资源进行了调查和收集，2017-2019年共收集到水稻地方品种资源321份，对其形态特征、主要农艺性状和品质特性进行了鉴定。从地域分布来看，江西水稻地方品种资源在11个地级市均有分布，主要集中分布于九江、上饶、宜春、抚州、吉安和赣州等6个面积较大且山区丘陵地较多的地级市，这些地区经济欠发达、交通不便，又是少数民族聚集地，农户喜欢以水稻地方品种的稻米为原材料加工美食。江西省水稻地方品种资源存在籼稻与粳稻两个亚种，以籼稻为主，分为早稻、中稻和晚稻，以中、晚稻为主，粘稻和糯稻分别占38.0%和62.0%，种皮颜色种类丰富，有35份红米和紫黑米种质资源。江西水稻地方品种资源遗传变异丰富，多数表现为颖尖秆黄、无芒或短芒，穗型适宜、剑叶及茎秆角度适中、抗倒伏且落粒性适宜；鉴定出15份抽穗期与株高适宜的大穗、多颖花、高结实率、高千粒重的优良品种资源，还筛选鉴定出优异糯稻和有色稻米资源各12份。这些水稻优异地方品种资源具有较大的挖掘潜力，可为水稻新品种选育提供重要的资源支撑。
关键词： 江西 水稻 地方品种资源 鉴定评价 筛选 优异种质
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有机无机氮肥比例对稻田土壤肥力和作物产量的短期效应
《植物营养与肥料学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]研究短期内(<5 年)有机无机氮配施比例对土壤肥力以及水稻产量的影响,以明确提升地力与兼顾产量的养分管理措施.[方法]田间定位试验于 2017-2021 年在长江中下游的红壤双季稻田进行.共设 6 个处理:不施肥(CK),单施化肥(CF),有机氮比例分别为 25%、50%、75%与 100%的有机无机肥配施处理(25%ON,50%ON,75%ON,100%ON).2021 年,早、晚稻成熟后测产;晚稻收获后采集耕层土壤样品,分析土壤物理性状(容重与大团聚体含量)、化学性状(pH、有机质、全氮、全磷、全钾、有效氮、有效磷、速效钾、有效锌、有效硅)与生物学性状(脲酶、酸性磷酸酶、β-葡糖苷酶、微生物生物量碳、微生物生物量氮),采用土壤肥力综合指数(IFI)评价不同比例有机肥料的培肥效果,运用偏最小二乘路径模型(PLS-PM)分析有机无机肥配合比例对IFI以及产量的影响.[结果]随着有机肥比例的提高,有机无机肥配施提升土壤物理、化学、生物学性状的效果也随之提升.土壤有机质含量和β-葡糖苷酶活性与其它所有指标的相关关系均达显著水平,有机碳含量与碳循环过程对土壤物理结构、养分以及微生物活性均有较强影响.相对于其他指标,土壤全磷与有效磷的变异系数较大,受有机肥投入的影响较大.施肥显著提高了土壤IFI,有机无机肥配施的肥力指数显著高于单施化肥,且随着有机肥配施比例升高而递增,而双季稻产量则随着有机肥配施比例升高而递减,有机肥配施比例≤50%时,产量与单施化肥持平,>50%时表现为减产.PLS-PM分析结果显示,有机肥和无机肥投入对IFI均有显著影响,有机肥的效应大于无机肥;有机肥对产量无显著影响,而无机肥投入量对产量影响显著.[结论]有机无机肥配施可以全面改善土壤环境,提高土壤肥力,且有机肥配施比例越高效果越好.但如果培肥时间较短(5 年以内),化肥氮对产量的贡献占绝对优势,有机氮的投入比例应控制在 50%以下,才能兼顾地力提升与产量的维持.
关键词： 稻田 有机肥氮占比 大团聚体含量 酶活性 土壤肥力综合指数 水稻产量
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氮肥增效剂对水稻叶片保护酶活性、叶绿素含量及产量的影响
《江西农业学报 》 2022
摘要：研究施用氮肥增效剂对水稻叶片保护酶活性、叶绿素含量及产量的影响,旨在为制定合理的稻田管理措施以提高水稻产量和稻田氮肥利用率提供科学依据.2019年在江西省进贤县设置田间试验,氮肥增效剂选用硝化抑制剂双氰胺和脲酶抑制剂氢醌,处理包括常规施肥和分别在基肥、穗肥以及基肥和穗肥增施氮肥增效剂的处理共4个.结果表明,施用氮肥增效剂能够提高水稻生育后期叶片叶绿素含量和保护酶活性,增强叶片组织保护能力,延缓叶片衰老进程,延长叶片光合功能期,提高产量和氮肥利用率.
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土壤有机质含量对红壤性稻田残留氮在团聚体内分布的影响
《中国土壤与肥料 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：化肥氮的残留及其分布对后季作物氮素供给和氮素损失均有重要影响。通过在田间试验中设置15N标记微区，在相同施氮量（150 kg/hm~2）条件下，明确低有机质、中有机质和高有机质红壤性稻田化肥氮的残留量及其在不同粒径土壤团聚体中的分布。结果表明：与低有机质土壤相比，中有机质和高有机质土壤大团聚体（0.25～2 mm）的比例较高，而粘粉粒（＜0.053 mm）的比例较低。不同粒径团聚体的全氮含量均随土壤有机质含量的提高而显著升高。在相同氮肥投入下，化肥氮在中有机质和高有机质土壤中的残留量较低有机质土壤显著增加，增幅分别为60.08%和93.93%。与低有机质土壤相比，高有机质土壤中的残留氮在大团聚体、微团聚体（0.053～0.25 mm）和粘粉粒中的含量分别显著增加了76.58%、108.32%和110.85%。土壤残留氮主要分布在大团聚体中（42.87%～46.81%）。随土壤有机质含量的升高，残留氮在大团聚中的比例有所下降，而在粘粉粒中的比例有所升高，但均未达显著水平。因此，培肥地力不仅能够提高土壤大团聚体的比例，促进土壤团粒结构的形成，还有利于土壤对残留氮的固持，从而降低红壤性稻田的氮素损失。
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减施20%化肥下绿肥翻压量对江西双季稻产量及氮素利用的影响
《植物营养与肥料学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：【目的】种植绿肥是实现化肥减施的重要措施，研究稻田系统中不同绿肥翻压量对土壤供氮及主作物水稻吸氮规律的影响，以期为江西双季稻区合理利用紫云英，提高水稻产量提供理论依据。【方法】田间试验位于江西双季稻区。在早稻氮磷钾肥用量减施20%条件下，设置冬种并翻压紫云英鲜草15000 （G1F80）、22500（G1.5F80）、30000 （G2F80）、37500 （G2.5F80） kg/hm~2，以及冬闲且水稻不施化肥对照（CK）、冬种紫云英水稻不施化肥（GM）和冬闲常规施肥(F100)共7个处理。分析了水稻产量、植株吸氮量、氮肥利用率，以及水稻生育期土壤无机氮含量，并分析了土壤性状和水稻产量、植株吸氮量之间的关系。【结果】与F100相比，G1F80处理早稻产量显著增加11.64%;G2F80处理晚稻产量显著增加7.81%;G1F80、G1.5F80和G2F80处理双季稻总产量分别显著增加5.79%、5.38%和7.17%。其余不同紫云英翻压量处理的产量相比F100均未降低。冬种紫云英配施80%化肥可显著提高早稻稻谷吸氮量、早稻当季氮肥利用率和早稻氮肥偏生产力，提高早稻和晚稻收获期土壤全氮和有机质含量，提升土壤肥力水平。早稻孕穗期、早稻收获期和晚稻收获期，G2.5F80处理土壤铵态氮含量均显著高于F100处理，且为各处理中含量最高。从早稻孕穗期到早稻收获期，不同紫云英翻压量处理氮素累积速率均为正值，水稻植株吸氮量增加，而冬闲常规施肥处理氮素累积速率为负值，水稻吸氮量降低。在水稻生育期，紫云英翻压量小于22500 kg/hm~2时，水稻植株吸氮量随翻压量增加而增加，而翻压量大于22500 kg/hm~2时，水稻植株吸氮量明显降低。土壤速效钾含量对水稻产量和吸氮量的贡献率最大，对早稻产量和早稻吸氮量的贡献率分别为35.17%和40.16%，对晚稻产量和吸氮量的贡献率分别为21.22%和25.22%，对双季稻产量和吸氮量的贡献率分别为34.83%和27.86%。【结论】在减施常规量20%化肥条件下，种植翻压适量紫云英可提高早稻稻谷吸氮量，促进水稻增产。翻压高量紫云英有利于培育土壤碳库和氮库，提高土壤供氮能力。综合各项分析，在江西双季稻区紫云英翻压量为30000 kg/hm~2时效果最好。
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粮农对稻谷最低收购价上调的反应及建议——基于江西省万年县600户粮农调查结果
《中国稻米 》 2022 北大核心
摘要：2019年我国停止下调稻谷最低收购价,2020、2021年连续2年上调稻谷最低收购价并实行限量收购,我国粮食价格形成机制改革进入深化阶段。通过对江西省万年县12个乡镇600户粮农展开问卷调查,系统掌握不同粮食主体对粮食最低收购价上调的反应,认为地方政府仍应不断完善粮食价格形成机制、粮食生产利益补偿机制、农业政策性保险机制,加强对中储粮系统引导、监管,提高粮食综合生产能力,引导粮食经营主体主动适应市场,提高抵御市场风险能力。
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基于养分专家系统的水稻磷肥减施潜力研究
《杂交水稻 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为探究养分专家系统推荐施肥下磷肥用量的减施潜力,进而为不同肥力水平稻田磷肥减施提供理论依据,在高、中、低肥力稻田上,通过在养分专家系统推荐施肥基础上增减15%、30%、45%磷肥用量开展双季稻田间试验,并分析磷肥用量与水稻产量的量化关系。结果表明,在高、中、低肥力稻田上,养分专家系统推荐施肥处理的早、晚稻产量均呈高肥力>中肥力>低肥力的趋势,而与之比较,在其基础上磷肥增施15%、30%、45%处理对早、晚稻产量均无显著增产效应,减施15%处理未显著减产,但磷肥减施45%处理在各肥力水平稻田上均显著减产,降幅为4.06%～15.15%。高、中、低肥力稻田上早、晚稻产量潜力对应磷肥合理用量呈低肥力>高肥力>中肥力稻田的趋势,且在95%的产量潜力下,在养分专家系统推荐施肥量基础上,早稻季不同肥力水平稻田上可减施磷肥27.09%～57.58%,晚稻季可减施磷肥33.25%～50.53%,其中早、晚稻磷肥可减施比例高肥力稻田为27.09%、49.51%,中肥力稻田为36.20%、50.53%,低肥力稻田为33.25%、57.58%。在养分专家系统推荐施肥量基础上,可在不同肥力水稻田上实现磷肥减施,但减施比例有所差异,整体上高肥力稻田磷肥可减施比例较中、低肥力稻田低。
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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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