科研产出
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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不同改良剂对土壤Cd活化和稻米Cd吸收的阻控效果（英文）
《Agricultural Science & Technology 》 2021
摘要：通过Cd污染环境(土壤Cd含量为1.0 mg/kg)下早稻晚稻种植盆栽试验，比较了有机肥(猪粪、生物黑炭)单施以及与碱性改良剂(石灰、牡蛎壳粉)配施对土壤Cd活化和稻米Cd吸收的阻控效果,并探讨了土壤有效Cd与水稻籽粒Cd之间的相关关系。结果表明：与CK (不添加改良剂)相比,施用改良剂后早稻和晚稻的籽粒产量分别提高了15.52%～36.01%和12.02%～27.28%，籽粒Cd含量分别降低了24.76%～64.53%和4.93%～58.32%，籽粒Cd累积量分别降低了22.27%～51.76%和33.84%～46.95%(单施猪粪处理除外)；其中，生物黑炭的降Cd效果显著优于猪粪，配施牡蛎壳粉的降Cd效果优于石灰处理；早稻和晚稻收获后,施用改良剂后土壤有效Cd含量分别比CK降低了35.00%～65.88%和30.93%～68.57%。进一步分析发现,土壤有效Cd含量与水稻籽粒Cd含量可以用线性方程进行较好地拟合(R2>0.70, P <0.05)。这表明有机肥与碱性改良剂配施可以通过钝化土壤有效Cd来快速降低水稻籽粒Cd含量，且生物黑炭与牡蛎壳粉配施的效果较好。
关键词： Cd污染土壤 有机肥 碱性改良剂 水稻 籽粒 降Cd效果
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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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无人机与人工喷施雾滴在水稻冠层内沉积特征及效益比较
《中国水稻科学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】旨在阐明无人机和人工喷施雾滴在水稻冠层内沉积分布特征,比较其稻瘟病防效、水稻产量及经济效益。【方法】选用电动四旋翼植保无人机,设置3个不同飞行高度和3个不同施药量,于孕穗期观测喷施雾滴在水稻冠层内沉积分布状况,并和人工喷施处理防治稻瘟病的效果、产量及经济效益进行比较。【结果】雾滴沉积量随飞行高度的升高而减少,雾滴沉积均匀性和穿透性随飞行高度的升高而增大。无人机和人工喷施的雾滴沉积量、均匀性和穿透性随施药量的增加而增大,雾滴沉积量和均匀性均呈水稻冠层上部>中部>下部的分布特征。无人机喷施的雾滴均匀性和穿透性大于人工喷施。无人机喷施在防效和产量不降低的情况下,用工成本减少165元/hm2,净收益提高164元/hm2,产投比提高20.9。【结论】与人工喷施相比,无人机喷施可在保证丰产的基础上,提高作业效率,降低生产成本,获得更高经济效益,在水稻精确管理和丰产高效栽培中具有应用价值。
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中国稻作区土壤速效钾和钾肥偏生产力时空变化
《土壤学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：基于农业农村部布置在全国的水稻土监测样点（1988—2017）,分析不同稻作区水稻土的速效钾、钾肥偏生产力和钾素表观平衡的时空变化趋势。在30 a间,东北区水稻土速效钾含量显著高于长江三角洲（长三角）、长江中游、华南和西南地区。随试验年限的延长,除了长江中游的水稻土速效钾为先增加后稳定的趋势外,东北、长三角和华南区的水稻土速效钾含量均呈现出先稳定后增加的趋势,而西南区的水稻土速效钾含量则无显著变化。线性拟合方程表明,土壤速效钾含量每增加10 mg·kg–1,30 a间东北、长三角、长江中游、华南的钾肥偏生产力提升幅度分别为0.31、1.51、0.26和0.49 kg·kg–1。除西南区域外,其他区域的钾素表观平衡与土壤速效钾含量均存在显著的正相关关系（P<0.05）。因此,1988—2017年,全国尺度上水稻土的速效钾含量呈增加趋势,但不同稻作区土壤速效钾含量及年均增幅则差异较大。土壤速效钾含量的增加显著促进了水稻钾肥偏生产力的提升,而长期进行水稻种植导致的钾素表观盈余则进一步有利于土壤速效钾含量的提升。
关键词： 土壤速效钾 水稻土 区域 钾肥偏生产力 钾素表观平衡
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溶解氧浓度对水稻分蘖期根系生长及氮素利用特性的影响
《中国农业科学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究特定溶解氧浓度对水稻分蘖期根系生长及全生育期氮素吸收利用的影响,以期为水稻氧营养研究及高产栽培提供理论依据。[方法]试验于2016年在中国水稻研究所网室进行。供试水稻品种为中浙优1号（水稻）、IR45765-3B （深水稻）和中旱221 （旱稻）,用国际水稻所营养液配方进行培养。试验设置5个溶解氧浓度处理,分别为全生育期溶解氧浓度1 mg·L-1（T1）、3 mg·L-1（T2）、5.5 mg·L-1（T3）和7.5 mg·L-1（T4）,以自然生长处理作对照（CK）,溶解氧浓度由在线测试控制系统自动控制（昆腾Q45D,美国）,并实时用便携式溶氧仪进行校对（YSI 550A,美国）。[结果]（1）水稻分蘖期,随溶解氧浓度上升,全浓度营养液中总氮含量下降速率减小,铵盐含量下降速率增加;硝酸盐含量在T1处理下最低,T4处理下最高;亚硝酸盐在全浓度营养液中含量极低且不稳定。（2）与CK相比,3个水稻品种在T2处理下根系活力均有所提高,T4处理根系活力显著低于CK。最大根长随溶解氧浓度上升而提高,T1和T4处理降低水稻根系总根长、总表面积、根体积和根干重;T2处理下,中浙优1号和IR45765-3B的根系形态指标和干重均高于CK。（3） 3个水稻品种拔节期植株含氮率随溶解氧浓度提高逐渐下降,齐穗期和完熟期随溶解氧浓度提高逐渐上升。相较于CK,T2处理提高了3个水稻品种全生育期氮素积累量;T3和T4处理降低了水稻氮素吸收,但提高了齐穗期至完熟期生长阶段的氮积累量吸收比例。在完熟期,3个水稻品种氮素积累量,T2处理较CK增加2.3%-7.3%,T1、T3和T4处理较CK分别下降0.7%—3.6%、3.6%—8.5%和15.0%—27.1%。（4） 3个水稻品种不同处理间干物质量和产量表现一致,均为T2> CK>T1>T3>T4。3个水稻品种氮素干物质生产效率均以T1处理表现最高;与CK相比,T2处理提高了3个水稻品种的收获指数和氮收获指数,T1、T3和T4均低于CK;T1处理下,中浙优1号和IR45765-3B氮素籽粒生产效率均显著低于CK,中旱221无显著差异。[结论]适度增氧可促进水稻根系形态建成,增加植株干物质量和氮素积累,提高水稻氮素利用效率和籽粒产量;低氧和高氧胁迫均会抑制不同生态型水稻品种根系活性,降低水稻植株氮素吸收,且旱稻对氧胁迫的耐逆性强于水稻和深水稻。
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土壤改良和灌溉方式对水稻水分利用及光合特性的影响
《中国农村水利水电 》 2021 北大核心
摘要：为恢复峡江水利枢纽抬田工程稻田的生产能力,进行了大型综合测坑模拟试验。设置2种灌溉方式,即淹水灌溉（F1）和间歇灌溉（F2）,设置4种土壤改良方式,即无改良措施（Y1,CK）、土壤改良剂（Y2）、生物有机肥（Y3）、绿肥还田+早稻秸秆腐蚀剂（Y4）,共组合为8个处理,研究不同土壤改良和灌溉方式对双季稻产量、水分利用效率及光合特性的影响。结果表明:同一灌溉方式下,与Y1（CK）处理相比,Y4处理能提高穗粒数、产量和叶面积指数,且显著高于其他2种改良方式;在早稻时期,Y4处理水分生产率、降水利用率及灌水利用效率均最高。同一土壤改良方式下,F2处理相较于F1处理,在穗粒数、产量、抽穗开花期叶面积指数、水分生产率和灌水利用效率等指标均有提高;在晚稻时期,F2处理光合指标参数均高于F1处理。从土壤改良方式和灌溉方式交互作用来看,F2Y4处理产量、抽穗开花期叶面积指数、水分生产率和灌水利用效率均最高。F2Y4栽培方式可为实现峡江水利枢纽抬田区稻田高产稳产、水分高效利用提供技术支持。
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不同改良剂对土壤Cd活化和稻米Cd吸收的阻控效果
《湖南农业科学 》 2021
摘要：通过Cd污染环境（土壤Cd含量为1.0 mg/kg）下早稻晚稻种植盆栽试验,比较了有机肥（猪粪、生物黑炭）单施以及与碱性改良剂（石灰、牡蛎壳粉）配施对土壤Cd活化和稻米Cd吸收的阻控效果,并探讨了土壤有效Cd与水稻籽粒Cd之间的相关关系。结果表明:与CK（不添加改良剂）相比,施用改良剂后早稻和晚稻的籽粒产量分别提高了15.52%～36.01%和12.02%～27.28%,籽粒Cd含量分别降低了24.76%～64.53%和4.93%～58.32%,籽粒Cd累积量分别降低了22.27%～51.76%和33.84%～46.95%（单施猪粪处理除外）;其中,生物黑炭的降Cd效果显著优于猪粪,配施牡蛎壳粉的降Cd效果优于石灰处理;早稻和晚稻收获后,施用改良剂的土壤有效Cd含量分别比CK降低了35.00%～65.88%和30.93%～68.57%。进一步分析发现,土壤有效Cd含量与水稻籽粒Cd含量可以用线性方程进行较好地拟合（R2>0.70,P<0.05）。这表明有机肥与碱性改良剂配施可以通过钝化土壤有效Cd来快速降低水稻籽粒Cd含量,且生物黑炭与牡蛎壳粉配施的效果较好。
关键词： Cd污染土壤 有机肥 碱性改良剂 水稻 籽粒 降Cd效果
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沼液施用对土壤及农产品中重金属含量的影响
《安徽农业科学 》 2021
摘要：为研究沼液施用对土壤和农产品重金属累积的影响,以水稻和皇竹草为供试材料,在江西省不同地区设计试验,分析沼液施用对土壤和农产品中重金属的影响。结果表明,Hg未被检出,Zn、Cu、Cd、Cr、Pb和As均被检出,其中Zn、Cu含量最高,且均未超出NY/T 2596—2014中相应的限量值。土壤和农产品重金属结果表明,水稻种植土壤中,Hg潜在风险最高,其次是Cd、As、Cu、Zn,而Cr、Pb的潜在风险最低;需监测沼液长期施用对土壤中Cd、As、Cu、Zn的累积情况;皇竹草种植土壤中,Pb和Zn的潜在风险较高,其次是As和Cd,而Hg、Cr和Cu的潜在风险较低;沼液中Zn含量较高,需监测沼液长期施用对土壤中Zn的影响;对于糙米和皇竹草,Hg未被检出,Zn、Cu、Cd、Cr、Pb和As均被检出,其中Zn含量最高分别为17.844～23.073和9.665～35.913 mg/kg;其次是Cu分别是2.638～3.323和2.816～9.392 mg/kg; Cr、As、Pb和Cd的含量相对偏低;皇竹草中重金属受沼液施用的影响,且与土壤重金属含量存在正相关性。
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