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施氮对田菁翻压还田滩涂盐渍土碳氮及细菌群落结构的影响

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土壤 2024年第1期56卷 82-89页

作者：邢锦城洪立洲朱小梅刘冲董静王建红韩建均张振华江苏沿海地区农业科学研究所江苏盐城224002 浙江省农业科学院杭州310021 清华苏州环境创新研究院江苏苏州215000

为探讨不同施氮处理下田菁翻压还田对滩涂盐渍土的改良效果,通过田间小区试验研究了不同施氮水平下(CK、SN1、SN2、SN3、SN4对应的施氮量分别为0、90、135、180、225 kg/hm^(2))绿肥田菁还田对土壤碳氮、pH、水溶性盐和细菌群落结构的... 详细信息

为探讨不同施氮处理下田菁翻压还田对滩涂盐渍土的改良效果,通过田间小区试验研究了不同施氮水平下(CK、SN1、SN2、SN3、SN4对应的施氮量分别为0、90、135、180、225 kg/hm^(2))绿肥田菁还田对土壤碳氮、pH、水溶性盐和细菌群落结构的影响。结果表明:SN3处理下田菁生物量和碳、氮累积量最高,分别为41 882、3 756和101.5 kg/hm^(2)。作绿肥翻压还田后,则以SN2处理土壤有机碳、全氮含量最高,分别为6.51 g/kg和0.637 g/kg。各施氮处理下,田菁翻压后土壤微生物生物量碳氮含量低于CK处理。随田菁翻压量的增加,土壤pH呈逐步下降趋势,而土壤水溶性盐总量则随施氮水平和翻压量的增加而上升,但较种植前明显降低。不同施氮处理田菁翻压后,土壤中具有一定有机降解功能的变形菌门、酸杆菌门、拟杆菌门、放线菌门和绿弯菌门等细菌类群占据主导地位,且相对丰度随田菁翻压量的增加呈一定变化趋势,但细菌群落结构变化不明显。土壤门水平优势菌群相对丰度与土壤碳氮含量、pH和水溶性盐总量等指标均呈一定的相关关系,其中以拟杆菌门、厚壁菌门、蓝菌门、绿弯菌门和迷踪菌门相对丰度与土壤有机碳和全氮含量的相关性较显著。综上所述,SN2处理下田菁翻压还田可显著提升滩涂土壤有机碳和全氮含量;不同施氮水平下生长的田菁翻压还田后,土壤水溶性盐总量均较种植前显著降低,主要优势菌群均有利于绿肥降解与土壤培肥,改善滩涂土壤微生态环境。

关键词：氮肥用量田菁翻压还田土壤理化性状盐渍土

稗草对机械穴直播水稻产量的影响及其生理机制

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杂草学报 2024年第1期42卷 31-37页

作者：宋英董明辉顾俊荣江苏太湖地区农业科学研究所江苏苏州215155

为了给机械穴直播水稻高产栽培和杂草综合治理提供科学依据,以苏粳4699为试验材料,自水稻播种后7 d至成熟分别与光头稗和无芒稗共生,以无杂草的水稻处理为对照,研究机械穴直播条件下稗草对水稻产量的影响及其生理机制。结果表明,与对照... 详细信息

为了给机械穴直播水稻高产栽培和杂草综合治理提供科学依据,以苏粳4699为试验材料,自水稻播种后7 d至成熟分别与光头稗和无芒稗共生,以无杂草的水稻处理为对照,研究机械穴直播条件下稗草对水稻产量的影响及其生理机制。结果表明,与对照相比,水稻与稗草共生后产量显著降低,但处理间存在较大差异。光头稗处理显著降低了水稻的每穗粒数、结实率和千粒重,造成水稻减产13.0%,而无芒稗处理的水稻减产55.2%,这主要是由水稻单位面积穗数、每穗粒数、结实率和千粒重的显著降低所致。光头稗和无芒稗处理还显著降低了机械穴直播水稻灌浆期的根系氧化力、剑叶净光合速率、籽粒中玉米素+玉米素核苷含量、灌浆早期的脱落酸含量,籽粒中蔗糖合酶、ADP葡萄糖焦磷酸化酶、淀粉合酶和淀粉分支酶的活性以及成熟期的地上部干物质积累量,上述生理指标的降低可能是机械穴直播水稻在与稗草共生过程中产量降低的重要原因。

关键词：机械穴直播水稻稗草产量生理机制

太湖地区稻麦轮作系统有机氮肥替代率的演变特征及其影响因素

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中国农学通报 2024年第1期40卷 1-6页

作者：施林林柳开楼董林林沈园陈培峰沈明星王海侯国家土壤质量相城观测实验站江苏苏州215155 江苏太湖地区农业科学研究所江苏苏州215155 江西省红壤研究所南昌330046

有机肥替代化肥是化肥减量的关键措施。本研究的主要目标是明确太湖地区稻麦轮作体系中有机氮肥替代率的主要限制因素,为提高有机氮肥替代率提供理论基础。依托40 a长期定位观测试验,分别选择不施肥(CK)、单施化肥(NPK)和单施有机肥(OM)... 详细信息

有机肥替代化肥是化肥减量的关键措施。本研究的主要目标是明确太湖地区稻麦轮作体系中有机氮肥替代率的主要限制因素,为提高有机氮肥替代率提供理论基础。依托40 a长期定位观测试验,分别选择不施肥(CK)、单施化肥(NPK)和单施有机肥(OM)3个处理,研究有机氮肥替代率与土壤碳氮关系。其中,化肥采用尿素、过磷酸钙和氯化钾,年均施氮225~300 kg/hm^(2),年均施磷(P2O5)119.4 kg/hm^(2),年均施钾(K2O)179.1 kg/hm^(2);有机肥采用猪粪和菜籽饼,年均折合施氮103.1 kg/hm^(2),折合施磷(P2O5)82.7 kg/hm^(2),折合施钾(K2O)70.1 kg/hm^(2)。测定指标包括土壤有机碳、总氮,计算有机氮肥替代率和土壤碳氮比。结果表明,长期施肥提高了土壤有机碳水平,OM、NPK和CK处理土壤有机碳含量可用米氏方程拟合,且前10 a内快速累积、后30 a趋近平衡,平均含量分别为16.8、15.8、15.1 g/kg。长期施肥处理线性提高了土壤总氮含量,OM、NPK和CK处理土壤平均总氮含量分别为1.71、1.64、1.47 g/kg。有机氮肥替代率的时序演变可用分段线性模型拟合,有机氮肥替代率前期略降低后期增加,稻麦两季有机氮肥替代率的时间拐点分别出现在第11年和第15.5年。线性回归分析表明,有机氮肥替代率与土壤总有机碳无显著关系,但与土壤总氮和碳氮比显著线性相关。在太湖地区稻麦轮作系统中,长期施用有机肥可有效提高土壤碳氮库容,具有较高水平土壤有机碳(>17.0 g/kg)是提升有机氮肥替代率的前提,但在有机碳趋近饱和后,土壤总氮和碳氮比是限制有机氮肥替代率提升的主要因素。

关键词：长期施肥稻麦轮作有机氮肥替代率土壤有机碳土壤总氮

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不同种类秸秆添加对稻田NH挥发的影响机制

生态学报 2024年

作者：马锦峰赵梦颖李雨欣谢婉玉纪洋冯兆忠冯彦房南京信息工程大学生态与应用气象学院中国气象局生态系统碳源汇开放重点实验室江苏省农业科学院农业资源与环境研究所农业农村部长江下游平原农业环境重点实验室

秸秆还田对稻田土壤NH3挥发可产生影响，但相关排放变化规律和调控机制有待系统研究。以南粳46水稻品种为材料，太湖地区典型单季稻田原状土为研究对象，利用连续气流封闭法监测三种秸秆(水稻秸秆：RS；小麦秸秆：WS；玉米秸秆：MS)两... 详细信息

秸秆还田对稻田土壤NH3挥发可产生影响，但相关排放变化规律和调控机制有待系统研究。以南粳46水稻品种为材料，太湖地区典型单季稻田原状土为研究对象，利用连续气流封闭法监测三种秸秆(水稻秸秆：RS；小麦秸秆：WS；玉米秸秆：MS)两种添加量(W秸秆：W_土=0.5%、0.8%)下水稻各生长期NH3挥发通量、土壤理化因子及水稻产量；进而结合分子生物学技术，将环境因子与氮循环相关的功能微生物丰度进行耦合，揭示NH3挥发对不同种类秸秆和不同添加量的响应机制并解析关键因子，从而筛选出稻田生态系统氨减排效果最佳的秸秆还田种类及施用量。试验结果表明，秸秆种类及秸秆种类与其施用量交互作用对稻田土壤NH3挥发均产生显著影响，总体来看，与CK相比，施加秸秆处理NH3挥发变化幅度为-33.2%—27.3%。不同秸秆种类对稻田土壤NH3挥发影响不同，低添加量下，与CK相比，RS与WS施用对NH3挥发量均无显著影响，而MS施用显著增加NH3挥发量21.1%；高添加量下，RS施用显著降低NH3挥发量33.2%。不同秸秆施加量对稻田土壤NH3挥发影响亦不同，RS和MS处理下稻田NH3挥发量随施用量的增加分别降低31.2%和32.8%，而WS处理则呈现相反规律；不同秸秆种类及不同施加量交互作用下RS-0.8处理显著降低稻田土壤NH3挥发33.2%。田面水pH、总氮(TN)浓度、土壤微生物量碳含量(MBC)、土壤氨氧化古菌(AOA)和氨氧化细菌(AOB)群落丰度是导致不同秸秆种类和用量下稻田土壤NH3挥发产生差异的主要影响因素；RS-0.8处理相较于其他处理显著增加土壤AOA、AOB群落丰度并显著降低田面水TN含量，综合效应下显著减少稻田NH3挥发量33.2%，并显著增加水稻产量22.9%。因此，综合稻田NH3挥发总量和水稻产量，秸秆施用水稻种植体系中水稻(RS)秸秆以0.8%施用量模式下减排增产效果最佳。

关键词：稻田土壤NH 挥发秸秆种类秸秆用量水稻产量结构方程模型

园林土壤中氯氰菊酯残留量测定的不确定度评定分析

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江苏林业科技 2024年第1期51卷 11-16页

作者：罗红雨陆皓茜施林林周锋杰苏州市留园管理处江苏苏州215006 江苏太湖地区农业科学研究所江苏苏州215106 苏州市农产品质量安全监测中心江苏苏州215128

不确定度评定分析对于检测方法的改进和定量评价检测结果的质量具有重要意义。采用分散固相萃取-气相色谱法测定园林土壤中氯氰菊酯的残留量,对测定过程中产生不确定度的主要来源进行分析,包括样品重复测量、标准溶液配制、标准曲线拟... 详细信息

不确定度评定分析对于检测方法的改进和定量评价检测结果的质量具有重要意义。采用分散固相萃取-气相色谱法测定园林土壤中氯氰菊酯的残留量,对测定过程中产生不确定度的主要来源进行分析,包括样品重复测量、标准溶液配制、标准曲线拟合、样品称量和前处理、回收率和气相色谱仪测定,并对各分量进行量化、合成与扩展。结果显示,氯氰菊酯农药在0.10 mg/kg添加水平下,各分量的相对标准不确定度分别为7.03×10^(-3),3.00×10^(-2),1.63×10^(-2),8.17×10^(-3),1.12×10^(-2),1.32×10^(-2)和8.66×10^(-3);相对合成标准不确定度为9.72×10^(-3),扩展不确定度为0.0018 mg/kg;当置信水平为95%(k=2)时,测定结果可表示为(0.090±0.0018)mg/kg。通过评定发现,不确定度的主要影响因素是标准溶液的配制、标准曲线的拟合和回收率,提示在样品检测过程中需严格控制这几个环节。该研究为分散固相萃取-气相色谱技术测定园林土壤中氯氰菊酯残留量检测方法的改进和检测结果的评价提供了参考。

关键词：气相色谱法园林土壤氯氰菊酯不确定度分析

生物质炭添加量对伊乐藻堆肥过程氮素损失的影响

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农业工程学报 2016年第19期32卷 234-240页

作者：王海候金梅娟徐军严慧霞陆长婴施林林周新伟沈明星江苏太湖地区农业科学研究所农业部苏州水稻土生态环境重点野外科学观测试验站苏州215155

为探讨高温堆肥中氮素损失的有效控制技术,研究以生物质炭为添加剂对伊乐藻与稻草混合堆肥过程中氮素损失的影响,通过静态高温好氧堆肥试验,设置了6个处理,即：CK（不添加生物质炭）、5个生物质炭不同添加量处理（以CK为基础,生物质炭... 详细信息

为探讨高温堆肥中氮素损失的有效控制技术,研究以生物质炭为添加剂对伊乐藻与稻草混合堆肥过程中氮素损失的影响,通过静态高温好氧堆肥试验,设置了6个处理,即：CK（不添加生物质炭）、5个生物质炭不同添加量处理（以CK为基础,生物质炭添加量分别为CK堆体干基质量的6%、18%、30%、42%、54%）,监测了伊乐藻与稻草混合堆肥过程中堆温、氨挥发速率等相关指标的变化。结果表明,与CK相比,添加生物质炭可以提高堆温、延长高温期天数、缩短堆肥周期,堆肥周期减少天数与生物质炭添加量呈极显著的对数曲线相关（P〈0.01）;添加生物质炭可以显著降低堆肥过程中的氨累积挥发量（P〈0.05）,但与CK相比,生物质炭添加量为6%、18%处理的氨累积挥发量分别增加了26.58%、6.34%,同时,氮素损失率亦高于CK处理;堆肥过程中氮素损失率与生物质炭添加量关系密切,呈显著的一元三次曲线相关（P〈0.05）,生物质炭的适宜添加量为27.11%-45%;根据不同影响因子的标准偏回归系数,对堆肥体氮素损失率的影响,由大到小依次为全氮、铵态氮、有机碳。

关键词：堆肥氨温度生物质炭伊乐藻氮素损失

小麦产量与土壤养分对水生植物源有机氮替代率的响应

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土壤学报 2019年第1期56卷 156-164页

作者：陶玥玥王海候金梅娟施林林董林林陆长婴沈明星江苏太湖地区农业科学研究所/农业部苏州水稻土生态环境重点野外科学观测试验站江苏苏州215155

制作堆肥是太湖流域水体水生植物残体的主要利用途径之一,本文主要研究了水生植物堆肥对小麦产量及土壤养分的影响以促进水生植物残体的高效利用。在环太湖地区进行4a的田间定位试验,比较在等氮条件下水生植物有机氮不同替代率(0、20%、... 详细信息

制作堆肥是太湖流域水体水生植物残体的主要利用途径之一,本文主要研究了水生植物堆肥对小麦产量及土壤养分的影响以促进水生植物残体的高效利用。在环太湖地区进行4a的田间定位试验,比较在等氮条件下水生植物有机氮不同替代率(0、20%、40%、60%、80%和100%)下小麦产量、氮磷钾吸收量、土壤氮磷钾含量和pH变化。结果表明:与单施尿素相比,当有机氮替代率为20%和40%时,小麦累积产量分别提高了14.0%和13.5%(P太湖农作区一项环保型施肥技术。

关键词：水生植物有机肥小麦产量养分吸收土壤养分土壤pH

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水生植物堆肥在太湖稻麦体系的适宜用量

植物营养与肥料学报 2018年第3期24卷 712-719页

作者：陶玥玥王海候施林林周新伟陆长婴沈明星江苏太湖地区农业科学研究所/农业部苏州水稻土生态环境重点野外科学观测试验站江苏苏州215155

【目的】太湖流域水体及集约化水产养殖产生大量水生植物残体,制作堆肥是主要的利用途径。本文基于稻麦稳产与土壤培肥下,研究了水生植物堆肥农田适宜施用量,促进环太湖地区水体中植物残体的高效利用。【方法】2012—2016年连续4年在环... 详细信息

【目的】太湖流域水体及集约化水产养殖产生大量水生植物残体,制作堆肥是主要的利用途径。本文基于稻麦稳产与土壤培肥下,研究了水生植物堆肥农田适宜施用量,促进环太湖地区水体中植物残体的高效利用。【方法】2012—2016年连续4年在环太湖地区布置田间定位试验。以目前稻麦生长季尿素氮的常规施用量270和225 kg/hm^2为基础,试验设7个处理,分别为:不施肥对照(CK);施尿素氮(U);施用水生植物堆肥,用量分别为尿素氮的1.0、1.5、2.0、2.5和3.0倍(M_(1.0)、M_(1.5)、M_(2.0)、M_(2.5)和M_(3.0))。测定了稻麦产量、氮磷钾吸收量、土壤养分及p H变化。【结果】试验第1年,M_(1.0)、M_(1.5)处理水稻产量与常规尿素处理相当,M_(2.0)、M_(2.5)和M_(3.0)水稻产量显著提高15.4%~28.6%。试验第2至第4年,堆肥各处理与尿素处理水稻产量均无显著差异。与水稻相比,水生植物堆肥施用量对小麦产量影响较大,试验第1年,小麦产量基本随着有机氮施用量升高呈增加趋势,各堆肥用量处理间差异显著;试验第2至第4年,M_(2.5)和M_(3.0)处理间小麦产量无显著差异,仍显著高于尿素处理。施用堆肥处理水稻、小麦植株吸氮量均低于常规尿素处理,但显著提高了磷、钾吸收量。连续8季施用有机肥后,与常规尿素处理相比,M_(2.0)~M_(3.0)处理土壤全氮显著提高了48.7%~89.9%,M_(1.5)~M_(3.0)处理土壤有机碳含量显著提高了42.1%~104.2%,M_(1.0)~M_(3.0)处理土壤有效磷含量显著提高了4.5~17.9倍,土壤速效钾含量显著提高了3.4~11.2倍。与不施肥处理相比,常规尿素处理土壤pH下降,而有机肥施用处理土壤pH提高0.66~1.31个单位,随施用量的增加而增加。稻麦产量与土壤碳氮及钾含量显著正相关。【结论】水生植物制备有机肥,不仅是太湖流域水生植物废弃物的有效出路,合理施用水生植物堆肥还可以提高稻、麦产量,增加土壤有机质含量,增加作物对磷钾的吸收,减缓土壤酸化程度,是太湖农作区经济和环境双赢的技术措施。综合考虑稻、麦产量与控制农田磷钾过量,水生植物堆肥施用量应控制在1.5倍于常规尿素氮的有机肥氮施用量较为合适。

关键词：水生植物有机肥水稻–小麦籽粒产量养分吸收土壤肥力

水生植物堆肥替代部分氮肥提高水稻产量与稻田土壤肥力

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农业工程学报 2017年第18期33卷 196-202页

作者：陶玥玥金梅娟汤云龙朱兴连陆长婴王海候施林林周新伟沈明星江苏太湖地区农业科学研究所/苏州市农业科学院苏州215155 农业部苏州水稻土生态环境重点野外科学观测试验站苏州215155 扬州大学农学院扬州225009

为评价太湖流域水生植物堆肥对水稻产量及稻田土壤肥力效应,在太湖流域典型稻田连续进行4a的田间定位试验,比较在等氮条件下不同比例的水生植物有机堆肥替代处理(有机氮替代率分别为0、20%、40%、60%、80%和100%)引起的水稻籽粒产量、... 详细信息

为评价太湖流域水生植物堆肥对水稻产量及稻田土壤肥力效应,在太湖流域典型稻田连续进行4a的田间定位试验,比较在等氮条件下不同比例的水生植物有机堆肥替代处理(有机氮替代率分别为0、20%、40%、60%、80%和100%)引起的水稻籽粒产量、产量构成因子、氮磷钾吸收量以及土壤碳氮含量和pH值变化。结果表明:与单施尿素相比,水生植物有机堆肥与尿素配施利于水稻产量的提高,并随着有机肥替代率增加,水稻产量呈先增后降;当有机肥替代率达40%和60%时产量最高。单施有机肥和单施尿素处理水稻籽粒产量相当。单施有机肥显著降低了有效穗数,有机肥和尿素配合施用则可减轻甚至消除这一效应;有机肥替代率在40%和60%时,有效穗数、穗粒数和结实率均较高。随着有机肥施用量增加,水稻秸秆氮浓度降低,籽粒氮浓度无影响;水稻磷浓度和吸收量均无显著差异;有机肥与尿素配施均显著提高了秸秆钾吸收量,有机肥替代率在80%时可显著提高籽粒钾吸收量。表层土壤全氮和有机碳含量及土壤pH值均与有机肥替代率呈显著正相关关系。有机肥-尿素配施处理下土壤全氮和有机碳均较4 a前显著提高。有机肥替代率为80%和100%,土壤pH值较试验前土壤分别显著升高。由此可见,水生植物有机肥与尿素配施可以提高太湖稻作区水稻产量,增加土壤有机质含量和减缓土壤酸化程度,可作为太湖稻作区一项环保型施肥技术。

关键词：氮土壤肥料太湖地区水稻产量养分吸收