科研产出
紫云英异地还田的水稻产量和经济效益研究
《植物营养与肥料学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】紫云英与水稻轮作是我国南方重要的耕作制度。研究长期单施紫云英异地还田和配施化肥下水稻产量和经济效益，旨在为优化施肥策略、促进水稻生产节本增效提供科学依据。【方法】定位试验始于2011年，每年测定水稻产量，2023年水稻收获后结束试验。试验共设置了10个处理：以不施化肥和紫云英为对照（CK）；单施紫云英鲜草30 t/hm2 (GM30)、60 t/hm2 (GM60)、90 t/hm2 (GM90)、120 t/hm2 (GM120)；常规氮磷钾化肥375 kg/hm2 （CF）;45 t/hm2紫云英鲜草+常规化肥用量的20%、40%、60%、80%，依次记为GM45+20%CF、GM45+40%CF、GM45+60%CF、GM45+80%CF。紫云英鲜草采用异地还田方式施用。计算了肥料水稻增产力、肥料水稻增产率、紫云英化肥替代率、化肥和紫云英的经济价值、肥料水稻增产效益和肥料比较效益。【结果】各施肥处理间稻谷产量差异均不显著，其中GM45+60%CF和GM45+80%CF处理稻谷产量较高。化肥的水稻增产率均值为5.74 kg/kg，紫云英的水稻增产率均值为29.19 kg/t；紫云英的平均化肥替代率为5.76 kg/t，肥用紫云英生产水稻的经济价值为119.17元/t。以紫云英为唯一肥源生产水稻，紫云英异地还田存在正效益的最大用量在90 t/hm2。紫云英与化肥配施生产水稻，紫云英异地还田量45 t/hm2并配施常规化肥用量的40%～60%时比较效益最高。【结论】本试验条件下，紫云英鲜草异地还田60～120 t/hm2时，水稻产量与常规施化肥处理相比无显著差异，此时紫云英肥用的增产效益较高；紫云英鲜草异地还田45 t/hm2配施150 kg/hm2化肥氮磷钾是较合理的水稻养分管理方式。紫云英与化肥配施生产水稻时，异地还田紫云英鲜草的肥用经济效益盈亏点用量为15.86 t/hm2。
关键词： 紫云英 化肥 水稻产量 肥料水稻增产率 紫云英化肥替代率 肥料比较效益
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江西红壤绿肥季施用磷矿粉的磷素效应
《草业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：绿肥-水稻轮作是我国南方稻田常见的生产模式，研究绿肥活化磷矿粉的效果及对后茬水稻产量、磷素吸收的影响，可为江西红壤利用磷矿粉替代部分磷肥提供理论支撑。在江西南昌开展盆栽试验，设置绿肥种类和磷矿粉用量双因素，绿肥种类为紫云英（MV）、油菜（RA）、黑麦草（RY）及冬闲（WF）对照；磷矿粉用量为0（P0）、0.74（P1）和1.48 g·kg-1（P2），共12个处理。测定绿肥盛花期干物重、磷素吸收量、土壤磷库和磷酸酶活性，早稻、晚稻产量及磷素吸收量。结果显示，MVP2、RAP2和RYP2处理的地上部干物重分别为18.31、18.07和25.33 g·pot-1，较P0处理分别增加42.0%、42.7%和38.6%；磷素吸收量分别为49.10、60.83和36.13mg·pot-1，较P0处理分别提高40.5%、86.7%和45.5%。与P0处理相比，施用磷矿粉增加了不同处理土壤总磷、微生物量磷含量和稳定性磷库占比，增幅分别为13.4%～34.2%、23.0%～93.2%和4.0%～10.6%。与WF处理相比，绿肥处理活性磷库占比提高0.4%～1.0%，中等活性磷库占比降低0.6%～2.9%。各处理早稻和晚稻籽粒产量分别为26.33～45.87 g·pot-1和39.17～49.04 g·pot-1。与P0处理相比，MVP1和MVP2处理晚稻籽粒产量分别增加8.5%和11.8%，早稻籽粒磷素吸收量分别提高34.4%和23.3%,MVP1处理晚稻籽粒磷素吸收量提高30.3%;RAP1处理晚稻籽粒产量增加9.1%;RYP1处理早稻籽粒磷素吸收量提高20.0%。与WF处理相比，MVP1、RAP1和RYP1处理早稻季磷矿粉利用率分别提高了2.2%、1.5%和2.3%,MVP2处理提高了1.9%,MVP1处理晚稻季磷矿粉利用率提高了2.6%。综上，施用磷矿粉提高了绿肥生物量及磷素吸收量，紫云英和油菜活化磷矿粉效果优于黑麦草，紫云英处理后茬水稻的产量及磷素吸收量、磷矿粉利用率高于油菜和黑麦草处理。
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不同县域水稻产量变化的关键土壤肥力因素分析
《农业工程学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：土壤肥力是影响水稻产量的重要因素，研究土壤理化性质和水稻产量的关系有助于优化不同区域水稻生产和科学培肥。该研究基于县域研究尺度，选取了中国东北的方正县、长江中游的宁乡市和长江中下游的进贤县，分析水稻绝对产量、相对产量和可持续产量指数，并探讨不同区域影响水稻产量的关键肥力因素。结果表明：由于稻作模式不同，宁乡市的两季水稻产量（9 414.89 kg/hm2）显著（P<0.05）高于方正县的一季稻产量（8 224.31 kg/hm2）和进贤县的晚稻季产量（5 691.38 kg/hm2），但方正县的水稻相对产量均值（89.88%）显著（P<0.05）高于宁乡市（73.84%）和进贤县（65.67%），且方正县的可持续产量指数也相对较高（0.86），显示出该县域在产量和稳定性方面的优势；依据相对产量划分的低、中、高产水平的分析表明，高产水平下方正县、宁乡市、进贤县的土壤肥力指标和综合肥力指数较高。不同县域影响相对产量的主要肥力因子不同，方正县、宁乡市、进贤县水稻可持续产量指数变化的关键肥力因素分别是土壤有效磷（贡献度为8.68%）、碱解氮（贡献度为12.92%）、有机质（贡献度为15.37%）。在后续的水稻生产中，建议方正县重点关注土壤有效磷的管理，宁乡市和进贤县则应注重提升土壤碱解氮和有机质含量。
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水稻多蘖矮杆突变基因HTD5的生物学功能鉴定
《江西农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】分蘖是影响水稻产量的关键因素，鉴定分蘖相关的功能基因，可为其功能的解析提供依据。【方法】以新发现的多蘖矮杆突变体high tillering and dwarf (htd5)为研究材料，鉴定突变体表型，分析已报道的多蘖矮杆功能基因在htd5中的表达量变化，并检测这些基因的编码区序列在htd5基因组中的变异情况。【结果】（1）与野生型相比，突变体htd5的一次分蘖数目、二次分蘖数目以及总分蘖数目均急剧增加，而株高、一次枝梗数目、二次枝梗数目则显著降低；突变体htd5倒Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ节间伸长受阻，各节间直径也显著缩小；此外，突变体htd5的粒宽、粒厚和千粒质量均显著降低。（2）与野生型相比，独角金内酯信号途径的正调控因子D27、D14、D3、DHT1的表达量均显著增加，而负调控因子D53的表达量显著下降；测序分析结果表明，已报道的多蘖矮杆功能基因编码区序列在htd5基因组中均没有发生变异。【结论】突变基因HTD5很可能是一个新的多蘖矮杆基因，通过调控独角金内酯信号途径，影响水稻分蘖的产生。
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5年间作和施氮对甜玉米和大豆产量、农艺性状的影响
《核农学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为探讨种植模式和施氮水平对甜玉米（Zea mays L. var. Rugosa Bonaf.）和大豆[Glycine max（L.）Merr.]产量和农艺性状的影响，于2017—2021年连续5年在江西农业大学农业科技园开展大田定位试验，设置3个施氮量（N0,0 kg·hm-2;N1,150 kg·hm-2;N2,300 kg·hm-2）和3种种植模式（MC，甜玉米单作；MS，大豆单作；CS，甜玉米间作大豆），分别在甜玉米和大豆的成熟期测定产量和农艺性状。结果表明，5年施氮（N1和N2）都显著增加了甜玉米鲜穗产量，但N1和N2处理间5年都无显著差异。相同施氮下间作较单作模式下的甜玉米鲜穗产量5年都无显著差异。随着种植年份的增加，不施氮的间作模式下甜玉米鲜穗产量在2020和2021年较2017年显著降低。甜玉米间作大豆模式中，甜玉米施氮（N1和N2）对大豆鲜荚产量5年都无显著影响。施氮显著增加了甜玉米株高、茎粗和穗位高。相对N2,N1仅在2017和2020年分别显著降低了单作甜玉米的茎粗和间作甜玉米的穗位高。5年数据相关性分析表明，间作模式下的甜玉米鲜穗产量与株高相关性更强，单作模式下的甜玉米鲜穗产量与茎粗相关性更强。大豆鲜荚产量主要与单株总荚数、多荚数和单荚数呈显著正相关。综合来看，施氮能显著改善甜玉米间作大豆种植模式中的甜玉米鲜穗产量和农艺性状。过量施氮（300 kg·hm-2）未显著增加甜玉米鲜穗和大豆鲜荚产量。从节约成本和保护农田环境考虑，施氮量为150 kg·hm-2的甜玉米间作大豆种植模式有利于甜玉米和大豆的可持续发展。本研究结果为进一步优化甜玉米间作大豆种植模式提供了理论依据。
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施镁对红壤耕地油菜籽粒产量及品质的影响
《江西农业学报 》 2023
摘要：为明确镁肥对红壤耕地油菜的增产提质效果,在典型红壤丘陵区(江西进贤)的水田和旱地分别设置了0、15、30、45和60 kg/hm2 等5个镁肥施用量试验,研究了施用镁肥对油菜籽粒产量及品质的影响.结果表明,施用镁肥显著增加了油菜籽粒产量,当镁肥施用量介于34.9~46.7 kg/hm2时,油菜籽产量达到最高.与不施用镁肥相比,增施镁肥增加了油菜单株角果数、每角粒数和千粒质量,但对收获密度影响不显著;施用镁肥显著提高了油菜籽含油率,但降低了油菜籽的蛋白质含量,对油菜籽的含水率和硫甙含量则无显著影响;施用镁肥显著增加了单位面积籽粒油脂产量和蛋白产量,当镁肥施用量介于30~45 kg/hm2时,两者均达到最高;在脂肪酸组成方面,施用镁肥对籽粒油酸含量和亚麻酸含量均有显著提升效应,同时降低了亚油酸和芥酸含量,而对其他脂肪酸组分的影响较小.综合上述,红壤耕地镁肥施用量介于30~45 kg/hm2时,有利于提高油菜单株角果数、每角粒数及千粒质量,并提高了籽粒含油量、不饱和脂肪酸含量及蛋白产量,协同实现了增产提质.
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播期与密度对油蔬两用型油菜中油杂19产量的影响
《土壤与作物 》 2023
摘要：为了探讨播期、密度对油蔬两用型油菜产量及构成的影响，为其高产栽培提供参考，本文以中油杂19为试验对象，2020～2021年在典型的酸性红壤旱地开展摘薹方式、播期、密度三因素裂区试验，主区设置为蕾薹期摘主序和蕾薹期不摘薹，裂区为播期处理，分别为10月3日和10月13日（常规播期），副裂区为密度处理，行株距分别为30 cm×10 cm(33.3×10~5株·hm-2,D1),30 cm×12 cm(27.8×10~5株·hm-2,D2),30 cm×15 cm(22.2×10~5株·hm-2,D3),30 cm×20 cm(16.7×10~5株·hm-2,D4)，分析不同处理下生育进程、菜薹产量、菜籽产量及构成的变化。结果表明，摘薹与未摘薹相比，初花期、终花期、成熟期推迟6 d～15 d，株高、有效分枝部位高度分别显著降低10.6%、63.1%，茎增粗、一次有效分枝数分别增加7.89%、21.9%，单株角果数、每角果粒数基本不变，千粒重显著降低9.59%，油菜地上部干物质量和籽粒产量随着密度减小而降低，但降幅小于未摘薹处理；播期延后10 d，蕾薹期推迟达12 d，株高显著降低，茎粗显著减小；随密度减小，生育进程不受影响，薹粗、单株角果数显著增加，菜薹产量、地上部干物质量和菜籽产量显著降低。因此，油蔬两用型油菜中油杂19菜薹、菜籽产量受密度和播期共同影响，油蔬两用型油菜中油杂19栽培上提倡适当密植早播，从而兼顾菜薹和菜籽产量。
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石灰和牡蛎粉对酸性镉污染农田粉葛增产降镉效应
《农业环境科学学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为探究含钙物质对酸性镉污染农田粉葛生长及镉富集特征,以江西省新余市酸性镉污染土壤为研究对象,研究了施用石灰和牡蛎粉2种钙素材料对土壤化学性质、粉葛各部位镉含量及生物量的影响.结果表明,与对照比,施钙(石灰、牡蛎粉)处理显著提高了土壤pH(0.85~0.87个单位),显著降低了土壤有效态镉含量(53.85%),施钙处理还降低了镉在粉葛体内富集.与对照相比,石灰处理粉葛总生物量、产量和收益分别增加了34.26%、38.20%和107.15%,块根和葛粉中镉含量分别降低了34.09%和15.38%.与对照相比,牡蛎粉处理粉葛总生物量、产量和收益分别增加了42.46%、38.07%和173.08%,块根和葛粉中镉含量分别降低了63.64%和69.23%,其中以牡蛎粉处理的增产降镉效果最佳.相关分析表明,粉葛生物量及产量与土壤pH呈显著正相关(P<0.05),与土壤镉含量呈显著负相关(P<0.05);粉葛各部位镉含量与土壤pH呈显著负相关(P<0.05),与土壤中镉含量呈显著正相关(P<0.05).综上,在镉污染耕地上施用牡蛎粉(2250 kg·hm-2)更有利于促进粉葛的生长,提高粉葛产量、品质及收益,同时还能有效降低镉在粉葛体内的富集,实现粉葛安全生产.
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起垄栽培对土壤理化性质、粉葛生物量及其重金属镉富集的影响
《生态科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为研究新余地区镉污染稻田治理方法,筛选稻田替代种植经济作物,以赣葛 1 号为试验材料,设置 2 种栽培方式(平作、垄作),分析起垄栽培对土壤理化性质、镉含量、粉葛葛根产量、生物量及其对重金属镉富集的影响.结果表明,与平作栽培相比,垄作栽培增加了粉葛块根产量(13.96%)和地上部生物量(7.02%).垄作栽培增加了土壤pH、有机质、阳离子交换量、全镉和有效态镉含量,增幅分别为 7.34%、11.48%、0.97%、16.67%和 8.00%.垄作栽培还提高了粉葛块根、葛渣、葛头和叶片中镉含量,分别增加了 67.74%、52.24%、20.51%和 5.43%,但减轻了葛粉、主藤和侧枝中镉含量,分别降低了 20.00%、10.13%和 3.54%.粉葛不同部位中镉含量表现为:侧枝>主藤>葛头>叶片>块根.综上,起垄栽培可改善土壤环境,提高粉葛产量和生物量,但有增加土壤和粉葛中镉含量的风险.
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