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低产水稻土改良与管理研究策略 被引量：9
1
作者 刘占军 艾超 +3 位作者 徐新朋 张倩 吕家珑 周卫 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期509-516,共8页
我国耕地后备资源极端缺乏,改良低产田是提高粮食产量的重要途径。低产水稻土作为低产田的重要组成部分,相关肥力特征及其改良技术研究比较零散,缺乏系统科学的调控管理策略。本文从低产水稻土类型、新的改良研究方法角度,探索可能的技... 我国耕地后备资源极端缺乏,改良低产田是提高粮食产量的重要途径。低产水稻土作为低产田的重要组成部分,相关肥力特征及其改良技术研究比较零散,缺乏系统科学的调控管理策略。本文从低产水稻土类型、新的改良研究方法角度,探索可能的技术突破。基于农业部统计数据,因环境条件不良或土壤自身存在障碍因素,全国约有7.67×106hm2低产水稻土。按其主导成因,低产水稻土可分为冷潜型、粘结型、沉板型、毒质型四类。土壤质量评价是低产水稻土研究的重要方面,其评价方法主要包括土壤质量动力学法、土壤质量综合评分法、多变量指标克立格法、土壤相对质量评价法,现已发展了基于GIS的区域尺度水稻土质量评价方法,以及基于土壤生物学性状的质量评价方法。低产水稻土改良研究更多关注新技术和新方法,稳定性同位素探针技术、傅里叶变换红外光谱法(FTIR)和固相交叉极化魔角自旋13C核磁共振(CPMS13C-NMR)波谱技术的应用,将土壤有机碳的微团聚体分布、腐殖质的转化及其与土壤矿物结合机制深入到微观水平;同时高通量测序、土壤宏基因组学、宏转录组学等方法将相关研究推向分子水平。低产水稻土改良与管理的技术主要涉及到冷潜型、粘结型、沉板型、毒质型四大类低产水稻土的改良技术,基于产量反应和农学效率的推荐施肥方法是水稻土养分管理方法的重要发展方向。1)在低产水稻土质量评价方面,未来要结合不同低产类型的障碍因素开展个性化的土壤质量评价,如白土的质地和耕层厚度,加强引入土壤生物学指标进行土壤质量评价研究。2)在低产水稻土改良方面,要研究稻田障碍层次的形成机理与调控途径;研究其他低产类型如新垦水稻土、盐渍化水稻土、石灰化水稻土和污染水稻土的改良技术;研究长期改良措施对不同粒级团聚体腐殖质结构、酶类、微生物多样性和功能基因的影响。3)在低产水稻土管理方面,着重研究秸秆还田技术、推荐施肥技术、抗逆品种技术、群体控制技术。 展开更多
关键词 低产水稻土 改良 策略
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控制条件下水肥耦合对黄泥田还田秸秆腐解及土壤碳转化的影响 被引量：10
2
作者 苏朋 傅昱 +3 位作者 何艳 徐建明 吴建军 吴良欢 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期1-11,共11页
【目的】研究秸秆还田后不同水温和肥剂管理措施下土壤碳素转化特征。【方法】以华中双季稻区低产水稻土黄泥田为供试材料,模拟早稻和晚稻秸秆还田的田间环境,在实验室控制条件下,开展了两种温度环境中(15℃、35℃)不同水分(40%和100%... 【目的】研究秸秆还田后不同水温和肥剂管理措施下土壤碳素转化特征。【方法】以华中双季稻区低产水稻土黄泥田为供试材料,模拟早稻和晚稻秸秆还田的田间环境,在实验室控制条件下,开展了两种温度环境中(15℃、35℃)不同水分(40%和100%最大田间持水量,即40%WHC、100%WHC)、配施氮肥类型(尿素、猪粪即U、M)、以及促腐菌剂添加对秸秆腐解效果及其过程中土壤碳素转化影响的研究。对水稻秸秆腐解过程中土壤CO2释放量、以及土壤可溶性有机碳(DOC)和总有机碳(TOC)含量在105天培养周期内变化特征进行动态监测分析。【结果】两种温度环境中整个培养周期内,各处理的CO2释放速率和释放总量通常表现为100%WHC-M>100%WHC-U>40%WHC-M>40%WHC-U,即猪粪优于尿素的规律,而不论配施何种氮肥都存在100%WHC>40%WHC(P<0.01)的现象,同时40%WHC条件下辅施菌剂可显著提升CO2释放量;与此相反,两种温度环境下DOC含量都表现为40%WHC-M>40%WHC-U>100%WHC-M>100%WHC-U(后两者差异小),即40%WHC条件下DOC含量显著高于100%WHC(P<0.05),且配施猪粪处理优于配施尿素处理,但这两种氮肥处理间差异随培养时间延长而减小;以CO2-C释放量计算0 7 d、0 28 d、0 105 d内物料分解率,结果表明,35℃时100%WHC-U的处理中物料分解最快,15℃时40%WHC-M的处理中物料分解最慢。与之对应,105 d内TOC含量和净增量则在35℃时100%WHC-U的处理中最小(P<0.01),而在15℃时40%WHC-M的处理中最大(P<0.01);TOC的净增量和净损失量在相同温度条件下,尤其试验前期不同水分(P<0.01)、氮素(P<0.05)间均存在显著差异,且促腐菌剂添加普遍减小TOC含量;培养周期内所有处理的CO2释放速率与DOC含量间存在显著相关(P<0.05)。【结论】水分状况对碳素的转化存在极大影响,其次是氮肥类型,且氮肥的影响作用随秸秆还田时间的延长而减弱;高湿条件更利于促进秸秆腐解,但导致土壤DOC含量较低,TOC的固持量也较少,而配施猪粪则可促进土壤DOC含量的提升及TOC的固持;促腐菌剂添加可促进秸秆腐解,但由于40%WHC条件下显著激发了CO2的释放而不利于土壤固碳。因此在华中低产黄泥田双季轮作稻区,早稻还田时由于气温高周期短,建议保持100%WHC、辅施适量尿素、并配合添加秸秆腐解菌剂,侧重秸秆快腐;而晚稻还田时气温低周期长,建议保持40%WHC并辅施缓效猪粪,侧重土壤固碳。 展开更多
关键词 碳素转化 水温肥剂耦合管理 秸秆快腐 低产水稻土 培肥 固碳
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控温条件下秸秆腐解过程中黄泥田氮素转化及酸度对水肥耦合的应答 被引量：4
3
作者 苏朋 傅昱 +3 位作者 何艳 徐建明 吴建军 吴良欢 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1431-1440,共10页
【目的】在华中低产酸化黄泥田双季稻区,研究不同温度、水分条件及施肥对添加微生物促腐菌剂下秸秆腐解过程中土壤氮素转化和酸度矫治的影响。【方法】采用室内培养试验,于15℃和35℃条件下,设2个水分条件[40%和100%最大田间持水量(WHC)... 【目的】在华中低产酸化黄泥田双季稻区,研究不同温度、水分条件及施肥对添加微生物促腐菌剂下秸秆腐解过程中土壤氮素转化和酸度矫治的影响。【方法】采用室内培养试验,于15℃和35℃条件下,设2个水分条件[40%和100%最大田间持水量(WHC)]及2种氮肥处理(尿素、猪粪),动态监测水稻秸秆腐解过程中土壤无机硝态氮(NO-3-N)、氨态氮(NH+4-N)和总水溶性氮(TDN)含量,以及土壤p H变化在105 d培养周期内的变化特征。【结果】温度与各形态氮含量及土壤p H间均缺乏相关性,不同温度下水分、氮肥类型对氮转化及p H影响大致相同;35℃和15℃条件下几乎整个培养周期内,各处理氨态氮含量表现为WHC40%+U>WHC40%+M>WHC100%+U>WHC100%+M,即尿素处理优于猪粪处理(P<0.01),不论添加何种氮素均表现为WHC40%>WHC100%(P<0.01);NO-3-N和TDN含量顺序为WHC100%+U>WHC100%+M>WHC40%+U>WHC40%+M,其中后二者NO-3-N含量无差异,WHC100%条件下NO-3-N和TDN含量均显著高于40%WHC(P<0.05);氮净矿化量为WHC40%+U>WHC100%+U,添加猪粪处理后在两水分条件下都为负值,表现生物固定,而净硝化强度为WHC100%+U>WHC100%+M,低水分含量的两氮肥添加均表现弱硝化;各处理至培养结束时土壤p H均大幅提升,p H值大小呈WHC40%+M>WHC40%+U>WHC100%+M>WHC100%+U,净变化值则分别为+0.35、+0.51、-0.61和+0.15,其中,WHC100%+M处理虽然最终表现有0.61单位降低,但在前期仍有大幅上升的现象。【结论】高温度、水分含量下,施尿素可因其短期内氮矿化与p H(高净氮矿化量、净硝化量、酸度提升)方面的优势而作为田间推荐的水肥耦合管理措施;微生物在氮素循环中对设定的温度条件有一定适应能力;相比于尿素在改变各种氮浓度和诱导p H变化方面的良好作用,猪粪从供氮时效方面讲,是一种可采用的但也相对难以利用的氮源。 展开更多
关键词 水肥管理 氮素转化 酸度矫治 秸秆还田 低产水稻土
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