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稻茬-紫云英联合还田对水稻土表层水可溶性碳氮的影响

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中国土壤与肥料 2022年第6期 25-32页

作者：杨爽刘佳陈晓芬秦文婧陈静蕊罗文文孙鲁沅耿明建徐昌旭华中农业大学资源与环境学院湖北武汉430070 江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所/国家红壤改良工程技术研究中心江西南昌330200

紫云英是南方稻田广泛种植利用的冬季绿肥,但利用不当可能带来养分流失的风险。研究探讨了稻茬-紫云英联合还田对水稻土表层水可溶性碳氮的影响,旨在为紫云英的合理利用、农业面源污染的科学防控提供理论依据和技术支撑。以江西省最典... 详细信息

紫云英是南方稻田广泛种植利用的冬季绿肥,但利用不当可能带来养分流失的风险。研究探讨了稻茬-紫云英联合还田对水稻土表层水可溶性碳氮的影响,旨在为紫云英的合理利用、农业面源污染的科学防控提供理论依据和技术支撑。以江西省最典型的红壤性水稻土和冲积性水稻土为研究对象,布置精准控制水稻盆栽试验,设4个处理:不施用稻茬和紫云英(CK)、紫云英单独还田(MV)、低量稻茬和紫云英联合还田(LSMV)、高量稻茬和紫云英联合还田(HSMV),各处理施用等量化肥。结果表明:在红壤性水稻土上,MV处理表层水中的可溶性有机碳(DOC)、可溶性总氮(DTN)和可溶性有机氮(DON)含量急剧增加,三者最高时分别达到414.3 mg/L(第7 d)、575.4(第3 d)和532.4 mg/L(第3 d),相对于对应时间的CK分别增加了5.9、14.1和35.8倍;但将稻茬与紫云英联合还田,会使表层水的DOC、DTN和DON含量降低至与CK接近的水平。而冲积性水稻土MV处理的DOC、DTN和DON含量相对于CK最高也仅增加了51.9%(第7 d)、25.2%(第7 d)和58.4%(第7 d)。将稻茬与紫云英联合还田还有助于降低两种水稻土表层水中的铵态氮(NH_(4)_(+)-N)含量,LSMV处理可促进NH_(4)_(+)-N向硝态氮(NO_(3)^(-)-N)的转化,而HSMV处理明显抑制了NH_(4)_(+)-N向NO_(3)^(-)-N的转化。综上,在南方稻田将稻茬与紫云英联合还田应加以推广,尤其是在红壤性水稻土上更应采取此项技术措施。

关键词：稻茬紫云英联合还田表层水可溶性碳氮

耕作方式和播种量对稻茬小麦产量及形态建成的影响

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四川农业大学学报 2022年第1期40卷 28-35页

作者：孙加威李浩阎洪何玉亭王科张成李纪堂杨勋吴继开成都市农业技术推广总站成都610041

【目的】为探究稻茬小麦高产的耕作方式和适宜播种量。【方法】研究复合耕作(T1)、浅旋机播(T2)以及免耕稻草覆盖(T3)条件下,不同播种量(D1-150 kg/hm^(2),D2-210 kg/hm^(2)和D3-270 kg/hm^(2))对川麦104干物质积累及产量的影响。【结... 详细信息

【目的】为探究稻茬小麦高产的耕作方式和适宜播种量。【方法】研究复合耕作(T1)、浅旋机播(T2)以及免耕稻草覆盖(T3)条件下,不同播种量(D1-150 kg/hm^(2),D2-210 kg/hm^(2)和D3-270 kg/hm^(2))对川麦104干物质积累及产量的影响。【结果】采用复合耕作,播种量为270 kg/hm^(2)时,小麦产量最高,达7.92 kg/hm^(2);不同耕作方式下,小麦产量、有效穗、成穗率、各生育期群体干物质重、抽穗期茎秆节间外径、成熟期株高均表现为:复合耕作>浅旋机播>免耕稻草覆盖;浅旋机播下小麦每穗粒数较复合耕作和免耕稻草覆盖分别高3.61 panicle^(-1)和4.32 panicle^(-1),能协调小麦有效穗和穗粒数间的关系,增加小麦孕穗后干物质积累比例,且抽穗期小麦旗叶长度和成熟期穗长最高。不同耕作方式下提高小麦播种量均能提高小麦产量、有效穗和各生育期群体干物质,但会降低每穗粒数和孕穗后干物质积累比例。复合耕作在高播种量条件下(270 kg/hm^(2))能显著增加有效穗,提高株高和穗长,但降低了茎秆节间外径。浅旋机播下,增加播种量后会增加小麦千粒重,但降低抽穗期旗叶长度、成熟期穗长和株高。【结论】稻茬小麦采用复合耕作,播种量为270 kg/hm^(2)时有效穗数、粒容量、成熟期群体干物质积累重以及产量最高。

关键词：小麦稻茬耕作方式播种量产量形态

减量施氮对稻茬红皮强筋小麦产量、品质和氮盈亏的影响

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江苏农业科学 2023年第9期51卷 75-81页

作者：钱彩虹陈立李春燕丁锦峰朱敏郭文善朱新开江苏省作物遗传生理重点实验室/扬州大学小麦研究中心江苏扬州225009 江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心江苏扬州225009

为了探究高地力条件下稻茬春性红皮强筋小麦氮肥减量与高产高效的协同性,以扬麦29为试验材料,于2020—2021年进行氮肥减量10%、15%试验,2021—2022年进行氮肥减量10%、15%、20%、25%的试验,研究氮肥减量施用对稻茬小麦产量、品质、土壤... 详细信息

为了探究高地力条件下稻茬春性红皮强筋小麦氮肥减量与高产高效的协同性,以扬麦29为试验材料,于2020—2021年进行氮肥减量10%、15%试验,2021—2022年进行氮肥减量10%、15%、20%、25%的试验,研究氮肥减量施用对稻茬小麦产量、品质、土壤养分和氮效率的影响。结果显示,与常规施肥量处理相比,2个试验年度减氮10%、15%处理的小麦均能实现增产;减氮10%、15%处理的氮肥农学效率和表观利用率均较高,且土壤氮盈亏为正,值最小。2020—2021年,氮肥减量10%、15%施用,对出粉率和沉降值有显著影响;其中硬度和沉降值表现为减氮10%达到最大,出粉率和湿面筋含量表现为随氮肥用量减少而降低的趋势。2021—2022年以减氮10%处理的综合品质最优。协同性分析表明,实现高产、优质、高氮效率的施氮量之间存在一定差异。高地力土壤上种植稻茬春性红皮强筋小麦扬麦29,以施氮量213~236 kg/hm^(2),即较对照氮肥减施12%以下(减量1.67%~11.25%)的处理,既增产,品质又较优,土壤持续地力和氮效率也得到提升,是适宜的减量增效施氮量。

关键词：氮肥减施稻茬春性强筋小麦产量品质氮盈亏

联合施用稻茬-紫云英对红壤稻田微生物群落的影响

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联合施用稻茬-紫云英对红壤稻田微生物群落的影响

作者：靳乐乐安徽大学

学位级别：硕士

红壤水稻土是我国南方地区常见的农业土壤耕作类型,实现该区稻米丰产对全国粮食形势至关重要。然而,红壤贫瘠已成为限制该区域作物产量的关键瓶颈。秸秆还田和种植利用绿肥是培肥改良红壤水稻土的重要措施,大量研究表明二者单独还田可... 详细信息

红壤水稻土是我国南方地区常见的农业土壤耕作类型,实现该区稻米丰产对全国粮食形势至关重要。然而,红壤贫瘠已成为限制该区域作物产量的关键瓶颈。秸秆还田和种植利用绿肥是培肥改良红壤水稻土的重要措施,大量研究表明二者单独还田可有效改善土壤肥力,促进作物生长。但不同类型的有机物料各具独特性质,因此单独施用往往存在一定缺陷。当前晚稻留茬机收的生产方式为第二年早稻种植前的稻茬与紫云英的联合施用提供了可能,但是目前关于二者联合施用对土壤肥力、作物产量的研究较少,尤其是对土壤微生物群落的影响尚不明确。土壤微生物群落是农田生态系统的关键组分,与土壤肥力、作物健康及生产能力密切相关。探明不同的农业管理措施对土壤肥力、微生物群落和作物生产力的影响可能为农业可持续发展提供理论依据。本研究依托网室盆栽试验,选用我国南方地区典型的红壤水稻土开展研究,设单施化肥(CK)、紫云英单独还田(MV)、低量(10 cm)稻茬与紫云英联合施用(S1MV)、高量(30 cm)稻茬与紫云英联合施用(S2MV)4个处理,分别在水稻分蘖期(TS)、抽穗期(HS)和成熟期(MS)3个时期进行土壤取样。采用高通量测序技术(Illumina Mi Seq)和生物信息学分析方法研究稻茬与紫云英联合施用对土壤养分、微生物生物量和作物产量的影响,进一步探索了土壤细菌和真菌的多样性及群落结构对稻茬-紫云英联合施用的响应。研究结果如下:(1)稻茬-紫云英联合施用促进养分循环、改善土壤肥力、增加土壤微生物生物量、提高水稻产量。与对照相比,紫云英单独还田导致水稻产量显著降低53.7%,而稻茬与紫云英联合施用(S1MV和S2MV)均显著提高水稻产量,增幅可达8.12%、83.3%,其中S2MV处理相较于S1MV处理显著提升水稻产量75.2%。与对照相比,紫云英单独还田对土壤NH、NO、SOC和MBC含量没有显著影响,而稻茬与紫云英联合施用(S1MV和S2MV)显著增加了上述指标含量,仍以S2MV处理效果最好。与对照相比,紫云英单独还田使土壤TN、AN和MBN含量明显提高,最高增幅达4.05%、11.1%、43.2%,而稻茬与紫云英联合还田(S1MV和S2MV)使土壤TN、AN和MBN含量提高了3.44%～7.51%、13.3%～22.2%、8.99%～88.9%,同样以S2MV处理效果最好。(2)稻茬-紫云英联合施用对红壤水稻土细菌群落产生显著影响。稻茬与紫云英联合施用(S1MV和S2MV)显著改变了分蘖期、抽穗期和成熟期土壤细菌群落组成。Mantel检验发现水稻不同生育期土壤细菌群落组成差异受不同因素影响。土壤TN、NH和AN含量分别是分蘖期、抽穗期和成熟期最显著影响细菌群落组成的环境因子。与对照相比,紫云英单独还田显著降低分蘖期变形菌门(Proteobacteria),抽穗期绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteria),成熟期蓝细菌(Cyanobacteria)的相对丰度;高量稻茬与紫云英联合施用显著增加分蘖期放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes),抽穗期变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes),成熟期变形菌门(Proteobacteria)、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)的相对丰度。S2MV处理还显著增加了作物有益细菌类群(拟杆菌属Bacteroides、Hydrogenispora、苯基杆菌属Phenylobacterium和甲基杆菌属Methylobacterium)的相对丰度,因此高量稻茬与紫云英联合施用改善了土壤细菌群落组成。(3)稻茬-紫云英联合施用对红壤水稻土真菌群落产生显著影响。与对照相比,添加外源有机物的农业措施(MV、S1MV和S2MV)显著改变分蘖期,抽穗期和成熟期的土壤真菌群落组成。在分蘖期,MV处理与SMV处理(S1MV和S2MV)间真菌群落组成无显著差异,然而在抽穗期和成熟期,MV处理与SMV处理(S1MV和S2MV)间真菌群落组成差异显著。与对照相比,紫云英单独还田显著降低抽穗期和成熟期接合菌门(Zygomycota)的相对丰度,高量稻茬与紫云英联合施用显著增加分蘖期和成熟期子囊菌门(Ascomycota)的相对丰度。S2MV处理显著增加作物有益真菌类群绿僵菌属(Metarhizium)和Westerdykella的相对丰度,因此高量稻茬与紫云英联合施用也改善了土壤真菌群落组成。综上所述,稻茬与紫云英联合施用显著提升了红壤水稻土的肥力状况,改善了土壤微生物群落结构,进而增加了作物产量,是改良我国南方红壤水稻土的有效农业措施。本研究为我国南方红壤区的水稻高效生产、有机资源科学利用提供理论依据,对实现农业与地区经济的同步可持续发展具有一定促进作用。

关键词：稻茬紫云英微生物群落土壤养分水稻产量

不同种植方式对稻茬紫云英的生长及土壤养分的影响

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长江流域资源与环境 2020年第9期29卷 2028-2034页

作者：还静刘芳陈震管永祥吴桂成孟繁星孙政国南京农业大学草业学院江苏南京210095 江苏省农业技术推广总站江苏南京210036 昆山市农业技术推广中心江苏昆山215300 南京农业大学动物科学类国家级实验教学示范中心江苏南京210095 南京大学(苏州)高新技术研究院江苏苏州215123

研究绿肥作物种植方式对其生长状况及土壤特性的影响,可为长江下游农区"水稻(Oryza sativa L.)—绿肥作物"轮作模式下如何以草增粮提供科学依据。于2018~2019年在江苏省昆山市采用套播留茬、浅旋直播、板茬直播3种种植方式,研究不同绿... 详细信息

研究绿肥作物种植方式对其生长状况及土壤特性的影响,可为长江下游农区"水稻(Oryza sativa L.)—绿肥作物"轮作模式下如何以草增粮提供科学依据。于2018~2019年在江苏省昆山市采用套播留茬、浅旋直播、板茬直播3种种植方式,研究不同绿肥种植方式对自身群体基础、越冬稳定性、生育进程、主要形态指标、产草量及还田后土壤养分动态的影响。结果表明,相同播种量水平下,浅旋直播的群体起点最高,为58.29万基本苗/hm2;越冬稳定性以套播留茬方式最高,越冬率为94.3%。不同种植方式下生育进程递进规律总体一致,主要影响绿肥作物的营养生长期,套播留茬方式的营养生长期最长(122 d),比最短的浅旋直播方式高出20 d。套播留茬方式下的株高、茎粗及其他主要形态指标明显高出其他两种方式。套播留茬方式的鲜草产量最高,浅旋直播方式居中,板茬直播方式最低,且均超过30000 kg·hm^-2。翻压还田后,3种方式下土壤有机质、全氮、铵态氮、硝态氮、速效磷、速效钾等土壤养分含量均有一定的增加,其中套播留茬方式增加幅度最高。

关键词：种植方式绿肥作物稻茬套播直播

不同稻茬土壤对紫云英根瘤生长特性的影响研究

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草业学报 2020年第6期29卷 153-161页

作者：刘芳陈震徐雯储志英管永祥吴桂成还静孙政国南京农业大学草业学院江苏南京210095 江苏省农业技术推广总站江苏南京210036 江苏省武进区雪堰镇农机农技站江苏武进213169 昆山市农业技术推广中心江苏昆山215300 南京大学(苏州)高新技术研究院江苏苏州215123

紫云英根瘤生长特性对不同土壤理化指标变化的响应存在一定的差异性,尤其是在稻茬条件下相关研究较少。为全面分析水稻-紫云英轮作模式下紫云英根瘤生长特性与土壤理化指标之间的关系,试验通过野外调查与室内分析相结合的形式,采取相关... 详细信息

紫云英根瘤生长特性对不同土壤理化指标变化的响应存在一定的差异性,尤其是在稻茬条件下相关研究较少。为全面分析水稻-紫云英轮作模式下紫云英根瘤生长特性与土壤理化指标之间的关系,试验通过野外调查与室内分析相结合的形式,采取相关分析和通径分析等方法,对苏南太湖流域和宁镇丘陵2个稻作区不同土壤条件下稻茬紫云英根瘤生长特性的差异性进行比较研究。结果表明:不同采样地生长的紫云英单株根瘤数、根瘤重量及固氮酶活性也不同。其中昆山采样地的紫云英单株根瘤数和固氮酶活性均达到最大值(分别为86.24·plant-1,1362.73 nmol C2H4·min-1·g-1),而丹阳采样地单株根瘤数和固氮酶活性均最低(分别为1.13·plant-1,9.25 nmol C2H4·min-1·g-1);根瘤数量与土壤理化性质的相关性分析,根瘤数量与全氮、有机质、硝态氮极显著相关(P稻茬紫云英生长应增施一定数量的有机肥与磷肥,并酌减氮肥用量,以充分提高紫云英结瘤固氮能力。

关键词：稻茬紫云英根瘤特性有机质有效磷全氮

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稻茬晚播小麦高产群体氮素积累特性研究

扬州大学学报（农业与生命科学版） 2014年第1期35卷 49-54页

作者：杨佳凤丁锦峰顾后文潘婷朱新开李春燕彭永欣郭文善扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室/小麦研究中心江苏扬州225009

以扬麦20为材料，设计晚播条件下基本苗、施氮量以及氮肥分配时期试验构建不同产量群体，研究稻茬晚播小麦高产（≥7500kg·hm^-2）群体氮素积累特性。结果表明：籽粒产量与拔节期、开花至成熟期的氮素积累量均呈二次曲线关系，与开花... 详细信息

以扬麦20为材料，设计晚播条件下基本苗、施氮量以及氮肥分配时期试验构建不同产量群体，研究稻茬晚播小麦高产（≥7500kg·hm^-2）群体氮素积累特性。结果表明：籽粒产量与拔节期、开花至成熟期的氮素积累量均呈二次曲线关系，与开花期、成熟期的氮素积累量呈线性正相关。越冬始至返青期、孕穗至开花期氮素积累量与籽粒产量也呈线性正相关。稻茬晚播小麦实现高产的关键是增加花后营养器官氮素转运量。试验条件下，高产群体拔节期氮积累量为48～58kg·hm^-2，开花期氮积累量为191kg·hm^-2以上，其中开花期叶片的氮素积累量宜达46kg·hm^-2以上，茎鞘氮素积累量宜达113kg·hm^-2以上，穗氮素积累量宜达32kg·hm^-2以上，成熟期氮积累量达257kg·hm^-2以上；花后营养器官转运量宜达124kg·hm^2以上。

关键词：小麦稻茬高产群体氮素积累

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稻茬晚播小麦高产群体物质积累特性研究

扬州大学学报（农业与生命科学版） 2013年第2期34卷 55-59页

作者：杨佳凤丁锦峰顾后文潘婷訾妍朱新开李春燕彭永欣郭文善扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室/小麦研究所江苏扬州225009

以扬麦20为材料,设计晚播条件下基本苗、施氮量以及氮肥试验构建不同产量群体,研究稻茬晚播小麦高产(≥7 500kg·hm-2)群体物质积累特性。结果表明:稻茬晚播小麦不同产量水平群体越冬始期、返青期、拔节期和孕穗期干物质积累量与籽粒产... 详细信息

以扬麦20为材料,设计晚播条件下基本苗、施氮量以及氮肥试验构建不同产量群体,研究稻茬晚播小麦高产(≥7 500kg·hm-2)群体物质积累特性。结果表明:稻茬晚播小麦不同产量水平群体越冬始期、返青期、拔节期和孕穗期干物质积累量与籽粒产量相关不显著。籽粒产量与开花期和成熟期的干物质积累量呈显著二次曲线关系,与孕穗至开花期干物质积累量也呈显著二次曲线关系。籽粒产量与开花至成熟期以及开花期叶片和穗的干物质积累量均呈线性正相关,稻茬晚播小麦实现高产的关键是增加花后干物质积累量。本试验条件下,高产群体的干物质积累量开花期应达12 000～15 400kg·hm-2,其中叶片干物质积累量在5 000kg·hm-2以上,穗干物质积累量在2 500kg·hm-2以上,成熟期应达17 800～22 800kg·hm-2;花后干物质积累量在5 800kg·hm-2以上。

关键词：晚播小麦稻茬高产群体干物质积累

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稻茬免耕大麦高产机理的研究

耕作与栽培 1991年第6期11卷 9-11页

作者：蔡仁祥徐绍英浙江农业大学农学系

免耕法,国外从40年代开始研究,至今已有近50年的历史。目前世界上有30多个国家正在大规模地采用免耕法或少耕法,发展速度异常迅速。稻茬免耕种麦(我省简称稻板麦)是免耕栽培的方式之一。早在60年代前期,长江中下游地区麦区就发展了稻田... 详细信息

免耕法,国外从40年代开始研究,至今已有近50年的历史。目前世界上有30多个国家正在大规模地采用免耕法或少耕法,发展速度异常迅速。稻茬免耕种麦(我省简称稻板麦)是免耕栽培的方式之一。早在60年代前期,长江中下游地区麦区就发展了稻田套播免耕种麦和稻茬免耕种麦的方法,但由于技术不配套,产量不理想,被称为“懒汉麦”而中止。70年代为了防御烂种和提高稻茬粘土的播种质量,稻板麦被称为“抗灾麦”又有抬头趋势。但由于当时认识上的不统一和配套措施未成熟,稻板麦仍然没有获得发展。直至80年代,各地通过反复实践,证明稻板麦有明显的增产节本的效果。

关键词：稻茬免耕大麦高产机理