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冷浸田改种泥炭藓显著增加土壤有机碳含量且降低胞外酶活性

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中国农业科学 2024年第8期57卷 1533-1546页

作者：高娅菲赵媛博徐玲孙嘉悦夏煜轩薛丹武海雯宁航吴安驰吴林生物资源保护与利用湖北省重点实验室湖北民族大学林学园艺学院中国科学院成都生物研究所山地生态恢复与生物资源利用重点实验室中国林业科学研究院生态保护与修复研究所

【目的】研究冷浸田改种泥炭藓（Sphagnum）不同年限后土壤的固碳潜力和胞外酶活性的变化，为合理利用冷浸田提供依据。【方法】选取贵州省黔南州独山县紫林山村为研究区，以种植水稻的冷浸田为对照，对比分析冷浸田改种泥炭藓1、3、10... 详细信息

【目的】研究冷浸田改种泥炭藓（Sphagnum）不同年限后土壤的固碳潜力和胞外酶活性的变化，为合理利用冷浸田提供依据。【方法】选取贵州省黔南州独山县紫林山村为研究区，以种植水稻的冷浸田为对照，对比分析冷浸田改种泥炭藓1、3、10和20年后表层（0—10 cm）土壤理化性质、胞外酶活性及土壤有机碳含量变化，探究泥炭藓种植对冷浸田土壤固碳潜力的影响。【结果】（1）种植泥炭藓改变了冷浸田土壤理化性质，种植10年后，土壤容重、团聚体平均重量直径及总酚含量相比对照分别提高了16.9%、33.8%和88.1%。（2）随着泥炭藓种植年限增加，土壤纤维素二糖水解酶、酸性磷酸酶、β-1,4-乙酰-葡萄糖胺糖苷酶、β-1,4-葡萄糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶活性以及多酚氧化酶含量均显著降低。（3）冷浸田改种泥炭藓10年后，土壤总有机碳和惰性有机碳含量显著增加，而改种泥炭藓20年后，土壤可溶性有机碳和活性有机碳含量显著降低，土壤纤维素二糖水解酶、酸性磷酸酶、β-1,4-乙酰-葡萄糖胺糖苷酶、β-1,4-葡萄糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶活性以及多酚氧化酶含量均显著降低。（4）结构方程模型显示，对于总有机碳和惰性有机碳，泥炭藓种植年限的直接正效应最大。对于可溶性有机碳和活性有机碳，胞外酶活性的直接影响最大。土壤理化性质普遍通过影响胞外酶活性对4种碳产生间接影响，泥炭藓种植年限则通过影响土壤理化性质对4种碳产生间接影响。【结论】种植泥炭藓改变了土壤环境，显著增加冷浸田土壤有机碳含量且降低土壤胞外酶活性，促进碳积累，且长期种植泥炭藓使碳积累更加明显。

关键词：冷浸田泥炭藓人工种植土壤酶活性碳积累

土壤改良剂对低湖冷浸田土壤特性及水稻生长的影响

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作物杂志 2024年

作者：汪本福余振渊宋平原张作林张枝盛李阳苏章锋郑中春程建平粮食作物种质创新与遗传改良湖北省重点实验室/农业农村部作物分子育种重点实验室长江大学农学院潜江市农业技术推广中心潜江市农业农村局

低湖冷浸田具有土壤通气透水性差、土壤还原性强、有效养分缺乏等特点。本研究以湖北省典型潜育型低湖冷浸田为研究对象，探讨土壤改良剂对土壤特性、水稻根系特征及产量的影响。结果表明，与单施化肥处理（CK）比较，施用土壤改良剂通... 详细信息

低湖冷浸田具有土壤通气透水性差、土壤还原性强、有效养分缺乏等特点。本研究以湖北省典型潜育型低湖冷浸田为研究对象，探讨土壤改良剂对土壤特性、水稻根系特征及产量的影响。结果表明，与单施化肥处理（CK）比较，施用土壤改良剂通过增加有效穗数和结实率提高产量16.7%；显著促进了水稻根系生长发育，总根长增加14.0%，根鲜重增加27.1%、根干重增加28.5%、根体积增加21.5%；并有效降低了冷浸田还原性，增强土壤氧化特性，氧化还原电位提高16.3%，土壤还原性物质总量降低1.86 cmol/kg，活性还原物质降低2.19 cmol/kg，还可增加土壤有效养分含量，碱解氮、有效磷和速效钾分别达11.0%、28.5%和39.2%。化肥减量20%配施土壤调理剂后，产量减产4.98%，但减产未达显著水平，增加总根长5.0%，根鲜重增加9.3%、根干重增加18.6%、根体积增加8.3%；并使土壤还原性物质总量降低1.95 cmol/kg，活性还原物质降低2.24 cmol/kg，氧化还原电位提高13.9%，亦降低了土壤还原性。综上，施用土壤改良剂可减轻低湖冷浸田还原性，提高土壤氧化特性，改善根系生长发育，提高土壤有效养分供应，增产效果显著。

关键词：土壤改良剂冷浸田氧化还原电位土壤理化性状产量

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冷浸田开沟起垄整平装置设计与试验

冷浸田开沟起垄整平装置设计与试验

作者：方震华中农业大学

学位级别：硕士

冷浸田因长期浸水,具有土壤温度低、透气性差等特点导致水稻产量低,采用垄作栽培模式可有效提高其水稻产量。本文针对人工开沟起垄整平作业强度大、效率低,传统机具作业后存在厢面平整度和沟型稳定性偏低等问题,总结了国内外水田耕整技... 详细信息

冷浸田因长期浸水,具有土壤温度低、透气性差等特点导致水稻产量低,采用垄作栽培模式可有效提高其水稻产量。本文针对人工开沟起垄整平作业强度大、效率低,传统机具作业后存在厢面平整度和沟型稳定性偏低等问题,总结了国内外水田耕整技术与开沟起垄技术的研究现状,结合冷浸田机械化起垄作业要求以及冷浸田土壤物理机械特性测定结果,开展了开沟起垄整平装置的设计与研究,运用理论分析和仿真分析等方法,确定了关键部件的结构参数及运行参数,并进行田间试验验证了装置的作业效果。主要研究内容如下:(1)测定了冷浸田土壤剖面结构及土壤物理机械特性,分析并确定了开沟起垄整平装置的总体结构和主要参数,开展了开沟起垄播种试验并进行测产,具体包括:(1)土壤测定结果表明冷浸田腐殖质层厚度约为8cm、潜育层厚度约为24cm、犁底层在32cm以下,土层0～30cm内的土壤含水率为21.79%～74.55%,土壤坚实度为29.31k Pa～415.32k Pa;(2)根据冷浸田机械化起垄作业要求,装置起垄高度设计为150mm～200mm,装置主要包括开沟前犁、整形后犁及平地托板,前犁耕深为175mm、耕宽为220mm,后犁耕深为200mm、耕宽为250mm,开沟前犁曲面为半螺旋型以提高翻土和碎土性能,整形后犁曲面下端曲率变化较小、犁翼部分元线角40°～48°,利于清理浮土稳固沟型;(3)在湖北省荆州市监利市开展起垄播种试验,作业后厢面平整度为23.91mm、沟型稳定性系数为85.63%,垄体成形效果明显,测得垄作栽培模式下水稻实际产量为8873.84kg/hm,相较于平作栽培模式水稻产量有所提升。(2)针对装置在田间试验作业后存在厢面积水、平整度低以及沟型不稳定等问题,提出了大垄排水、微垄蓄水的种床结构,并进行了装置改进设计,提出主动滚压起大垄、船型仿形起微垄的种床制备工艺方案,阐述了改进后方案的总体结构,开展了关键部件的设计与分析,具体包括(1)基于垄体形状确定了开沟辊圆柱面宽度为100mm、锥形面倒角为28°,开沟辊工作曲面采用厚度为3mm的不锈钢材料;(2)依据旋耕深度、起垄高度及装置结构参数,确定了开沟辊与旋耕刀辊回转中心高度差为55mm,为保证开沟辊作业时与沟壁充分接触并减少前方壅土,确定开沟辊转速范围为85r/min～164r/min,结合冷浸田土壤含水率高疏松多孔等特点确定旋耕刀辊转速范围为128r/min～246r/min;(3)根据厢面起微垄的种床结构,设计了微垄沟深度为40mm、宽度为50mm的船型开沟器,开沟器刃口滑切角为25°～90°以减小工作阻力;(4)两段式仿形整平机构采用耥板式拖土板,拖土板前段采用圆弧段,弧面推压角为35°～90°以避免前方壅土,根据起垄高度确定挡土板调节角度为5°。(3)开展了基于DEM-FEM耦合仿真试验,确定了装置较优运行参数,并校核了开沟辊强度和刚度,具体包括:(1)以旋耕刀辊转速、开沟辊转速、机具前进速度为试验因素,以土壤回流率为评价指标,开展仿真试验确定了装置较优的运行参数为:旋耕刀辊转速230r/min、开沟辊转速为120r/min、机具前进速度为0.6m/s;(2)校核了装置在较优运行参数下开沟辊的强度和刚度,开沟辊最大应力为49.55MPa,最大等效应变为0.00025mm,最大变形量为0.19mm,在许用范围内满足工作条件,表明开沟辊强度和刚度均满足要求。(4)测定了5种作业工况土壤物理机械特性参数,并开展了5种工况下改进后装置作业性能和作业质量试验,具体包括(1)在湖北省荆州市监利市选取工况1、工况2、工况3开展作业性能试验,测定了3种工况土壤含水率范围为30.81%～67.74%,容重范围为1.01g/cm～1.57g/cm,土壤坚实度范围为27.32k Pa～3920.75k Pa,在湖北省黄石市阳新县选取工况4和工况5开展作业质量试验和播种试验,测得土层0～30cm内土壤含水率为21.79%～74.55%,土壤坚实度为29.31k Pa～415.32k Pa;(2)装置于工况1和工况2作业后,测得垄沟沟深为149.53mm～167.83mm、沟顶宽为201.32mm～248.21mm、垄沟沟型稳定性系数分别为94.53%和90.36%,厢面平整度分别为15.02mm、8.65mm;(3)装置于工况3作业后,测定厢面平整度为4.68mm、垄沟沟型稳定性系数为87.36%、微垄沟沟型稳定性系数为93.68%,工况4和工况5作业后,测得厢面平整度分别为5.94mm和10.36mm,垄沟沟型稳定性系数分别为85.39%和92.62%,微垄沟沟型稳定性系数分别为91.32%和83.62%,水稻穴播平均行距为23.3cm,平均穴距为18.5cm,作业后各项指标达到设计要求。

关键词：冷浸田种床制备滚压式开沟仿形整平 DEM-FEM仿真

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那块田贫瘠山地蹚开新出路 006

那块田贫瘠山地蹚开新出路

安徽日报

作者：陈成徐琪琪

焐热“冷浸田” 村民住上“茭白楼” 雪后初晴，地处大别山腹地的岳西县石关乡马畈村银装素裹，四周连绵起伏的群山披上了白衣。站在一块刻着“茭白之乡”字样的雕塑下往村里望去，成片的茭白田在白雪的掩映下，似乎正在为明年实现... 详细信息

焐热“冷浸田” 村民住上“茭白楼” 雪后初晴，地处大别山腹地的岳西县石关乡马畈村银装素裹，四周连绵起伏的群山披上了白衣。站在一块刻着“茭白之乡”字样的雕塑下往村里望去，成片的茭白田在白雪的掩映下，似乎正在为明年实现年产值千万元的目标储备能量。 1000多亩地

关键词：茭白产业科技特派员规模化种植股份经济合作社岳西县高标准农田建设专业合作社冷浸田石关乡

来源： cnki报纸评论

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cnki报纸

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南方稻区冷浸田及综合种养开发利用技术

中国稻米 2022年第6期28卷 102-106页

作者：曾建新龚向胜余政军刘小燕陈灿傅志强戴振炎黄尧刘登魁陈烈臣卢明陈双周国峰余长生童中全柳文玲黄璜长沙县农业农村局长沙410100 湖南农业大学农学院长沙410128 怀化职业技术学院湖南怀化418099 湖南省稻田生态种养工程技术研究中心长沙410128 湖南农业大学动物科技学院长沙410128 湖南大学商学院长沙410083 湖南生物机电职业技术学院长沙410128 湖南省农业技术推广总站长沙410005 益阳市种植业技术推广中心湖南益阳413000 怀化市畜牧水产事务中心湖南怀化418099 南县农业技术推广中心湖南南县413200 新化县农业技术推广中心湖南新化417600

本文分析了南方稻区冷浸田概况,包括分布、形成、特点、判定方法及利用现状。针对南方稻区冷浸田面积较大、利用率低的现状,进行了冷浸田开发利用技术试验。结果表明,冷浸田厢沟凼式“稻+鳖+鲤”模式效益达88586元/hm^(2),产投比2.062,... 详细信息

本文分析了南方稻区冷浸田概况,包括分布、形成、特点、判定方法及利用现状。针对南方稻区冷浸田面积较大、利用率低的现状,进行了冷浸田开发利用技术试验。结果表明,冷浸田厢沟凼式“稻+鳖+鲤”模式效益达88586元/hm^(2),产投比2.062,远高于冷浸田单种稻模式(效益1969元/hm^(2),产投比1.138),也高于普通田厢沟凼式“稻+鳖+鲤”模式(效益64860元/hm^(2),产投比1.761)。在试验基础上,总结了冷浸田综合种养开发利用技术要点:冷浸田厢沟凼式立体结构改造、耕作与施肥技术改良、“稻+鳖+鲤”综合种养。冷浸田综合种养开发利用对提高冷浸田利用率、保障粮食安全具有重要意义。

关键词：水稻南方稻区冷浸田稻+鳖+鲤综合种养

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福建冷浸田土壤质量评价因子的最小数据集

应用生态学报 2015年第5期26卷 1461-1468页

作者：王飞李清华林诚何春梅钟少杰李昱林新坚福建省农业科学院土壤肥料研究所福州350013

江南山区中低产冷浸田分布广泛,其改良利用对促进粮食增产意义重大.本研究通过比较福建省17对典型冷浸田与同一微地貌单元内非冷浸田表层土壤的41项物理、化学与生物指标,系统分析了冷浸田与非冷浸田之间各指标差异及其产生的原因,并利... 详细信息

江南山区中低产冷浸田分布广泛,其改良利用对促进粮食增产意义重大.本研究通过比较福建省17对典型冷浸田与同一微地貌单元内非冷浸田表层土壤的41项物理、化学与生物指标,系统分析了冷浸田与非冷浸田之间各指标差异及其产生的原因,并利用主成分分析等方法构建冷浸田土壤质量评价因子最小数据集.结果表明：与非冷浸田相比,冷浸田土壤总有机质高31.7%,表征活性有机质的微生物生物量C降低37.8%;Fe2＋高177.0%,速效磷、钾分别降低52.3%和22.8%;过氧化氢酶和转化酶分别高58.3%和22.1%,磷酸酶、硝酸还原酶分别降低47.8%和66.6%,微生物区系数量降低29.8%~46.0%;物理性砂粒含量高8.0%,浸水容重降低25.8%.冷浸田与非冷浸田之间表土有28项属性指标呈现显著差异.用因子分析方法从28项有显著差异的指标中归纳出累计贡献率达78.5%并能分别反映土壤生化、活性有机N、还原性障碍、物理与化学养分特征的5个主成分,结合相关分析模型和专家经验法建立了包括C/N、细菌、微生物生物量N、还原性物质总量、物理性砂粒、全磷6项因子的冷浸田土壤质量评价因子最小数据集.

关键词：冷浸田土壤属性土壤质量评价评价因子最小数据集多元统计

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江汉平原富硒冷浸田的利用模式

地球科学 2020年第3期45卷 1041-1050页

作者：万能孙科范伟国田欢严森谢淑云向武鲍征宇中国地质大学地球科学学院湖北武汉430074 中国地质大学材料与化学学院湖北武汉430074

江汉平原是中国四大粮仓之一,拥有约69万公顷富硒土壤,大部分为冷浸田,如何利用富硒冷浸田种植富硒水稻是当前亟需研究解决的重大实际问题.以排水整改、强化施硒肥和排水整改后施硒肥3种模式开展了江汉平原富硒冷浸田的大田种植实验.结... 详细信息

江汉平原是中国四大粮仓之一,拥有约69万公顷富硒土壤,大部分为冷浸田,如何利用富硒冷浸田种植富硒水稻是当前亟需研究解决的重大实际问题.以排水整改、强化施硒肥和排水整改后施硒肥3种模式开展了江汉平原富硒冷浸田的大田种植实验.结果表明,在排水整改模式下,排水降低了冷浸田地下水位,提升了土壤的通气性和氧化还原电位,加快了土壤中有机结合态硒向可利用态硒转化,使得土壤可利用态硒比整改前提高25.0%;促进了水稻对硒的吸收,使得水稻根系和籽实中硒含量比整改前分别增加20.6%和8.3%,仅茎干中硒含量无明显变化.在强化施硒肥模式下,每亩施加80 kg硒肥后土壤可利用态硒比施肥前提高41.7%;极大地促进了水稻对硒的吸收,使得水稻根系、茎秆、籽实中硒含量比施肥前分别提升79.4%、37.1%、25.0%.在冷浸田排水整改后每亩施加80 kg硒肥模式下,土壤可利用态硒含量和水稻根系、茎干、籽实中硒含量分别增加50.0%和41.8%、46.1%、47.9%.总之,上述3种利用模式均可提高土壤可利用态硒含量,有利于水稻对土壤硒的吸收,能够显著提高水稻籽实中硒含量;冷浸田排水整改后强化施硒肥利用模式效果最佳.

关键词：硒冷浸田利用模式土壤水稻地球化学

基于最小数据集的南方地区冷浸田土壤质量评价

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土壤学报 2016年第5期53卷 1326-1333页

作者：邓绍欢曾令涛关强李鹏刘满强李辉信焦加国南京农业大学资源与环境科学学院南京210095 江西省石城中学江西赣州342700

调查分析了我国南方地区7个省份冷浸田土壤理化性状和生物学性状,筛选冷浸田土壤质量评价指标,建立土壤质量评价最小数据集。结果表明:冷浸田土壤有机质、全氮、C/N、有效磷与非冷浸田差异显著,分别较非冷浸田高出26.1%、11.2%、12.3%,... 详细信息

调查分析了我国南方地区7个省份冷浸田土壤理化性状和生物学性状,筛选冷浸田土壤质量评价指标,建立土壤质量评价最小数据集。结果表明:冷浸田土壤有机质、全氮、C/N、有效磷与非冷浸田差异显著,分别较非冷浸田高出26.1%、11.2%、12.3%,低84.6%。冷浸田土壤含水量、有效铁、有效锰、有效锌、Fe^(2+)、Mn^(2+)、还原性物质总量含量分别较非冷浸田显著高出37.6%、91.5%、108.1%、17.0%、349.5%、143.1%、217.9%;冷浸田土壤微生物生物量碳、酸性磷酸酶活性均显著低于非冷浸田,而过氧化氢酶活性显著高于非冷浸田,蔗糖酶活性与非冷浸田相比无显著差异。冷浸田土壤线虫数量为301.9条100 g干土^(-1),显著低于非冷浸田;采用配对样本t检验和主成分分析方法,结果表明冷浸田土壤质量评价的最小数据集为pH、全氮、有效锰、Fe^(2+)、C/N、线虫数量6个指标,冷浸田土壤质量指数显著低于非冷浸田。研究结果对冷浸田土壤质量评价、土壤改良具有重要意义。

关键词：冷浸田土壤质量评价指标最小数据集土壤线虫

冷浸田测土配方施肥技术对水稻产量及施肥效应的影响

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广东农业科学 2012年第22期39卷 70-73页

作者：徐培智解开治刘光荣徐昌旭黄旭唐拴虎蒋瑞萍李苹广东省农科院土壤肥料研究所/农业部南方植物营养与肥料重点实验室/广东省养分资源循环利用与耕地保育重点实验室广东广州510640 江西省农科院土壤肥料与资源环境研究所江西南昌330200

针对冷浸田土壤养分有效性低的特征，研究测土配方施肥对水稻产量的影响，以及施用氮磷钾肥的肥料效应，为特定土壤条件下肥料配方提供科学依据。通过“3414”回归最优设计原理的方法设置水稻肥效试验，结果表明：与对照（CK）相比，各... 详细信息

针对冷浸田土壤养分有效性低的特征，研究测土配方施肥对水稻产量的影响，以及施用氮磷钾肥的肥料效应，为特定土壤条件下肥料配方提供科学依据。通过“3414”回归最优设计原理的方法设置水稻肥效试验，结果表明：与对照（CK）相比，各配方施肥处理水稻的产量均有所提高；14个处理中以NEP2Kz处理（每667m2施N10kg、P3kg、K8kg）的水稻产量最高，每667m2早晚稻分别为434．6kg和450．5kg；N、P、K3种主要元素中，N对水稻产量影响最大。综合肥料间互作效应拟合方程和最佳经济施肥量，结合当地农业生产实际和施肥经验，建议推荐水稻每667m2施肥量为氮肥11～13kg，磷肥3-4kg，钾肥8-11kg。

关键词：冷浸田水稻 “3414”试验测土配方施肥施肥效益