减量化肥配施紫云英对早稻种植效益及晚稻后效的影响

在紫云英-早稻-晚稻轮作模式下,以常规化肥为对照,研究了减量化肥条件下配施不同用量紫云英对早稻产量、养分吸收、土壤性质及经济效益的影响,并分析了其在晚稻上的后效作用。结果表明,与常规化肥相比,60%化肥配施紫云英有增加早稻单位面积的有效穗数和千粒重的趋势,从而提高早稻籽粒产量。其中以60%化肥配施紫云英鲜草30 000 kg /hm_²的早稻稻谷产量和产值最高,分别为5013 kg/hm_²和9224元/hm_²,以60%化肥配施紫云英鲜草15 000 kg/hm_²时的经济效益和产投比最大,分别为1435元/hm_²和1.12。在晚稻季少施化肥的情况下,早稻季施用紫云英也能使晚稻稻谷增产6.0%~10.0%。配施紫云英可以提高土壤速效钾含量。     

有机无机肥配施对玉米土壤碳氮转化的影响

本文采用大田试验与室内土壤培养相结合的方法,研究了有机无机肥配施对玉米作物根区土壤碳、氮矿化作用等影响。研究结果表明,有机无机肥配施对土壤微生物生物量碳(MBC)、土壤微生物生物量氮(MBN)、无机氮呈现出不同的变化趋势,不同有机肥与无机肥配施对玉米不同生育时期的根区土壤MBC含量呈现不同程度的影响,土壤MBC的整体变化呈现出先升高后降低的趋势,且在作物整个生长期内,猪厩肥+无机肥、牛厩肥+无机肥的处理土壤MBC含量高于单施无机肥的处理。从玉米整个生育期来看,土壤MBN的整体变化呈现出升高的趋势。苗期时有机无机肥配施处理的土壤MBN与单施无机肥处理的土壤MBN含量差异不显著,成熟期时有机无机肥配施处理的土壤MBN与单施无机肥处理的土壤MBN差异显著,且鸡厩肥+无机肥、猪厩肥+无机肥的处理对土壤MBN有积极的影响且土壤MBN的含量高于单施无机肥的处理。而且不同有机肥的施入对土壤无机氮含量的变化也有显著的影响。各个处理土壤无机氮含量均呈现出逐渐降低的趋势。而猪厩肥+无机肥、牛厩肥+无机肥处理的土壤无机氮含量比单施无机肥处理的土壤无机氮含量有所升高,但各个处理的土壤硝态氮含量变化不明显。     

配施紫云英对不同类型水稻土溶解性有机碳氮淋溶及损失的影响

为探讨配施紫云英对不同类型稻田土壤溶解性有机碳（Dissolved organic carbon,DOC）和溶解性有机氮（Dissolved organicnitrogen,DON）含量的影响程度,阐明稻田土壤DOC和DON的淋溶特性,本研究以亚热带3种典型水稻土（黄泥田、灰黄泥田和灰泥田）为研究对象,通过田间试验,探讨等氮磷钾条件下单施化肥（CK）和紫云英配施化肥（cmv）处理对不同水稻土DOC和DON的动态变化、淋溶特性及损失的影响。结果表明,不同土壤类型水稻土DOC和DON的淋溶特性有所不同。3种供试水稻土中,灰泥田水稻土DOC淋溶损失量最大,其CK处理DOC淋溶损失量较灰黄泥田和黄泥田分别显著提高24.09%和72.15%,cmv处理淋溶损失量较灰黄泥田和黄泥田分别显著提高16.53%和40.55%;而黄泥田水稻土DON淋溶损失量最大,其CK处理淋溶损失量较灰黄泥田和灰泥田分别显著提高18.93%和37.01%,cmv处理3种不同类型水稻土DON淋溶损失量无显著差异。配施紫云英可显著降低水稻土DON的淋溶损失量,每季水稻中cmv处理黄泥田、灰黄泥田和灰泥田DON淋溶损失量较CK处理分别降低了24.67%、14.88%和13.54%;黄泥田cmv处理DOC较CK处理提高了19.19%,而灰黄泥田和灰泥田2种施肥处理无显著差异。供试稻田中DOC和DON在土层间的淋溶具有一定的延迟性,且DOC的延迟时间大于DON。灰色关联分析表明,在土壤性质中有机质是影响水稻土DOC淋溶损失的重要因素,孔隙度是DON淋溶损失的重要影响因素。不同类型水稻土DON的淋失早于DOC,且DON在黄泥田中淋溶损失较高,而DOC在灰泥田中淋溶损失较高;在等氮磷钾的条件下,配施紫云英可减少水稻土DON的淋溶损失,而低肥力水稻土DOC的淋溶损失量有所增加。     

紫云英配施化肥对土壤腐殖质各组分的影响

试验设置不施肥(CK)、传统化肥(100％CF)、紫云英配施100％传统化肥(GM+100％CF)、紫云英配施80％传统化肥(GM+80％CF)、紫云英配施60％传统化肥(GM+60％CF)、紫云英配施40％传统化肥(GM+40％CF)等6个处理,探讨紫云英配施化肥对土壤腐殖质各组分的影响效果.结果表明:(1)与100％CF相比,紫云英配施化肥的胡敏酸和富里酸含量显著升高(p<0.05),胡敏素含量显著降低(p<0.05).(2)胡敏素有机碳含量最高,为6.1～9.2g/kg,占土壤总有机碳的46.5％～70.4％;富里酸有机碳含量次之,为2.0～5.0g/kg,占土壤总有机碳的15.2％～38.3％;胡敏酸有机碳含量最低.(3)紫云英配施化肥提升了胡敏酸和富里酸对土壤总有机碳的贡献率.因此,建议在豫南地区水稻田利用紫云英配施化肥提升土壤质量和肥力.     

长期施肥对稻田土壤活性有机碳和氮的影响

土壤活性有机碳、氮是土壤有机碳、氮中最活跃的组分,在土壤碳、氮循环过程中具有重要作用。以湖南3个长期定位试验点(桃源、宁乡、桃江)为研究对象,分析测定表层土壤MBC、MBN、DOC、DON,研究长期施肥对土壤活性有机碳、氮(MBC+DOC,MBN+DON)的影响。结果表明,长期施用化肥及配施有机肥均能提高土壤活性有机碳、氮的含量。与对应的无肥处理(CK)相比,长期单施化肥(NPK)使土壤活性有机碳、氮的提高幅度分别为3.3%~21.0%和3.3%~27.1%,长期有机肥施用提高幅度分别为48.7%~84.8%和17.9%~105.8%,且土壤活性有机碳、氮含量随有机肥施用量的提高而增加,3个试验点活性有机碳大小顺序为桃源>宁乡>桃江。土壤活性有机碳与土壤有机碳(SOC)的累积速率呈显著正相关关系(P<0.05),而与SOC的含量关系不大。桃源土壤粘粒含量较高可能是土壤SOC累积速率快的主要原因;宁乡和桃江的粘粒含量和有机碳投入量相差不大,桃江较高的初始SOC水平影响了SOC积累速率;桃源和宁乡试验点的土壤活性氮含量相差不大,约是桃江的1.8倍。与土壤全氮(TN)相比,全氮的积累速率与土壤活性氮的关系更为密切,两者间有极显著的相关关系(P<0.01)。     

秸秆还田配施氮肥对稻田土壤活性碳氮动态变化的影响

【目的】土壤微生物量碳氮和水溶性有机碳氮是土壤中最活跃的碳氮组分,是衡量土壤碳氮周转与养分有效性的重要指标。探讨秸秆配施氮肥、氮肥用量及基追比例对稻田土壤微生物量碳氮、水溶性有机碳氮、易氧化有机碳和速效氮的影响,明确秸秆还田条件下水稻生长季不同氮肥用量与基追比的土壤活性碳氮变化特征,为稻麦轮作区秸秆还田的氮肥管理提供理论依据。【方法】2012—2015年在湖北省荆门市田间试验中设置施氮量、秸秆配施氮肥和施氮时期3个大田试验。施氮量:不施氮(N0),推荐施氮(165 kg·hm-2,N165),习惯施氮(195 kg·hm-2,N195);秸秆配施氮肥:秸秆移除(CK),秸秆还田(移栽前将上季小麦秸秆全部还田,S),秸秆还田+习惯施氮量(SN),秸秆还田+推荐施氮量(SF),秸秆还田+推荐施氮量+腐解菌剂(SM);施氮时期:基施﹕拔节期﹕抽穗期氮肥施用比例为7﹕3﹕0(R1),5﹕3﹕2(R2),10﹕0﹕0(R3)。【结果】秸秆还田+习惯施氮量(SN)显著提高了水稻拔节期土壤微生物量碳(SMBC)含量,但是其成熟期水溶性有机碳含量(DOC)显著降低。秸秆还田+推荐施氮量(SF)显著提高...     

减量化肥配施紫云英绿肥对早稻种植效益及晚稻后效的影响

在紫云英—早稻—晚稻轮作模式下,以常规化肥为对照,研究了减量化肥条件下配施不同用量紫云英对早稻产量、养分吸收、土壤性质及经济效益的影响,并分析了其在晚稻上的后效作用。结果表明,与常规化肥相比,60%化肥配施紫云英有增加早稻有效穗数和千粒重的趋势,从而提高早稻籽粒产量;其中以60%化肥配施紫云英鲜草30 t/hm~2的早稻稻谷产量和产值最高,分别为5 013 kg/hm~2和9 224元/hm~2;以60%化肥配施紫云英鲜草15 t/hm~2时的经济效益和产投比最大,分别为1 435元/hm~2和1.12;在晚稻少施化肥的情况下,早稻施用紫云英也能使晚稻稻谷增产6.0%～10.0%;配施紫云英可以提高土壤速效钾含量。     

长期施肥对洞庭湖双季稻区水稻土有机碳、氮积累及其活性的影响

【目的】土壤有机质及其活性是评价土壤肥力的重要指标,研究洞庭湖区典型双季稻轮作水稻土总有机碳、全氮积累及其活性对长期不同施肥的响应特征,为稻田施肥管理和土壤培肥提供科学依据。【方法】依托国家稻田土壤肥力与施肥效应长期试验平台,以不施肥处理（CK）为对照,研究农户习惯施氮磷钾化肥（CF）、施氮钾化肥（NK）、均衡施氮磷钾化肥（NPK）、低量有机肥与氮磷钾化肥配施（LOM,有机肥氮比例为30%）、高量有机肥与氮磷钾化肥配施（HOM,有机肥氮比例为60%）影响下0-20和20-40 cm土层土壤总有机碳（TOC）、全氮（TN）含量及储量积累效应、有机碳氮活性组分含量及其比例的变化特征。【结果】26年不施肥0-20 cm土层土壤TOC含量基本稳定,仅较原始土壤增加0.64 g·kg^-1,持续植稻可能是其保持稳定的重要原因。两土层土壤TOC、TN含量在长期不同施肥后均有显著增加（P＜0.05）,但其储量仅仅在均衡施氮磷钾化肥特别是与有机肥配施后显著提升（P＜0.05）。0-40 cm土层土壤微生物量碳（MBC）、微生物量氮（MBN）、溶解性有机碳（DOC）、溶解性有机氮（DON）含量变幅分别为64.54-708.76、22.92-92.25、39.06-63.24、10.76-31.87 mg·kg^-1,均随土层加深而下降。施肥后0-20 cm土层土壤MBC、MBN、DOC、DON含量提高34.1%-81.8%、56.1%-134.4%、23.5%-42.0%、20.3%-83.2%,20-40 cm土层则分别提高-3.8%-38.1%、32.5%-78.2%、8.2%-37.5%、9.3%-56.8%,施肥对相同土层土壤MBC、MBN、DOC、DON含量的增加效应均表现出氮磷钾化肥配施有机肥明显优于化肥单施的处理效应,但不同化肥处理间0-20 cm土层土壤微生物量碳氮、溶解性有机碳氮含量差异不显著（P＞0.05）。随土层加深,土壤MBC/TOC、MBN/TN、DON/TN数值显著降低,而DOC/TOC值则有所增加。长期不同施肥有利于提升土壤总有机碳、全氮中活性组分比例,且以氮磷钾化肥配施有机肥处理效果最佳,其两土层土壤总有机碳、全氮中各活性碳氮组分的分配比例均较CK处理显著提高（P＜0.05）,且该效应随有机肥用量增加而增强。土壤MBC、MBN、DOC、DON两两之间及与土壤总有机碳、全氮、容重、pH具有显著或极显著相关性,与碳氮比、粘粒含量的相关关系不显著,但总体以土壤微生物量碳氮所获相关系数高于溶解性有机碳氮。施肥明显提高早、晚稻产量,两土层MBC、MBN、DOC、DON均与周年水稻产量呈现正相关性,但相关系数总体上随土层加深而明显降低（P＜0.05）。【结论】在洞庭湖双季稻区,长期不同施肥后,相同类型土壤活性有机质组分中活性氮组分含量增加较活性碳组分更明显,氮磷钾化肥配施有机肥能显著提高0-40 cm土层土壤有机碳、氮活性,更有利于土壤总有机碳氮积累及生产力提升,土壤微生物量碳氮可更敏感地预测长期施肥影响下土壤质量的变化。     

紫云英与稻草还田替代部分化肥对双季稻产量和土壤活性有机碳的影响

【目的】基于连续4年田间定位试验,探究紫云英与稻草翻压还田替代部分化肥对双季稻产量以及稻田土壤有机碳组分、碳库管理指数的影响。【方法】开展双季稻田间定位试验,测定早、晚稻产量及连续试验4年后的土壤有机碳和土壤高活性、中活性、活性及非活性有机碳含量,计算土壤碳库管理指数。试验设6个处理：（1）冬闲+氮、磷、钾化肥（CF）;(2)翻压紫云英+氮、磷、钾化肥（MV）;(3)冬闲+稻草低量还田+氮、磷、钾化肥（RSl）;(4)冬闲+稻草高量还田+氮、磷、钾化肥（RSh）;(5)翻压紫云英+稻草低量还田+氮、磷、钾化肥（MV+RSl）;(6)翻压紫云英+稻草高量还田+氮、磷、钾化肥MV+RSh）。晚稻收获后,采集0—15 cm耕层土壤,采用重铬酸钾法测定土壤有机碳含量,高锰酸钾氧化法测定土壤高活性（33 mmol·L-1）、中活性（167 mmol·L-1）、活性（333 mmol·L-1）有机碳含量。【结果】等氮磷钾养分投入量下,MV+RSh处理的双季稻产量与CF、RSl处理差异显著,其他处理间水稻产量无显著差异,双季稻总产量RSl处理最高,为13 347 kg·hm-2,MV+RSh处理最低...     

等量紫云英翻压后不同化肥施用量对水稻的产量、经济效益和土壤碳氮含量的影响

通过大田定位试验,研究连续5年紫云英利用后不同化肥施用量对水稻产量和稻谷经济效益及土壤碳、氮含量的影响。处理 CK：不施紫云英和化肥（对照）;处理CF：不施紫云英,施100%化肥（N、P2O5、K2O施用量分别为150、75、120 kg/hm2,下称“单施化肥处理”）; 处理A1：紫云英＋100%化肥;处理A2：紫云英＋80%化肥;处理A3：紫云英＋60%化肥;处理A4：紫云英＋40%化肥。结果表明：施肥可以显著提高水稻产量,紫云英利用后化肥的增产效果更为显著。与处理CF相比,处理A2早稻产量显著提高7.7%;处理A3水稻产量基本持平。紫云英利用后适当减少化肥用量处理可以增加水稻产值,与CF相比,处理A1能增加水稻产值5.92%,处理A2增加水稻产值效果次之,增加4.08%。处理A4提高水稻土壤有机碳和全氮的效果明显优于单施化肥;A2处理土壤有机碳、全氮含量相比CF显著降低。综合比较以上结果,认为翻压紫云英可以代替部分化肥,增加水稻产量,减少生产成本,提高养分利用效率。     

Substitution of chemical fertilizer by Chinese milk vetch improves the sustainability of yield and accumulation of soil organic carbon in a double-rice cropping system

The double-rice cropping system is a very important intensive cropping system for food security in China. There have been few studies of the sustainability of yield and accumulation of soil organic carbon(SOC) in the double-rice cropping system following a partial substitution of chemical fertilizer by Chinese milk vetch(Mv). We conducted a 10-year(2008–2017) field experiment in Nan County, South-Central China, to examine the double-rice productivity and SOC accumulation in a paddy soil in response to different fertilization levels and Mv application(22.5 Mg ha~(–1)). Fertilizer and Mv were applied both individually and in combination(sole chemical fertilizers, Mv plus 100, 80, 60, 40, and 0% of the recommended dose of chemical fertilizers, labeled as F100, MF100, MF80, MF60, MF40, and MF0, respectively). It was found that the grain yields of double-rice crop in treatments receiving Mv were reduced when the dose of chemical fertilizer was reduced, while the change in SOC stock displayed a double peak curve. The MF100 produced the highest double-rice yield and SOC stock, with the value higher by 13.5 and 26.8% than that in the F100. However, the grain yields increased in the MF80(by 8.4% compared to the F100), while the SOC stock only increased by 8.4%. Analogous to the change of grain yield, the sustainable yield index(SYI) of double rice were improved significantly in the MF100 and MF80 compared to the F100, while there was a slight increase in the MF60 and MF40. After a certain amount of Mv input(22.5 Mg ha~(–1)), the carbon sequestration rate was affected by the nutrient input due to the stimulation of microbial biomass. Compared with the MF0, the MF100 and MF40 resulted in a dramatically higher carbon sequestration rate(with the value higher by 71.6 and 70.1%),whereas the MF80 induced a lower carbon sequestration rate with the value lower by 70.1% compared to the MF0. Based on the above results we suggested that Mv could partially replace chemical fertilizers(e.g., 40–60%) to improve or maintain the productivity and sustainability of the double-rice cropping system in South-Central China.     

土壤活性氮动态变化及氮素可利用性对紫云英翻压量的响应

通过田间定位试验,研究了减量化肥紫云英不同翻压量下土壤活性氮的含量、动态变化及氮素可利用性,探讨了紫云英鲜草的适宜翻压量和土壤氮素利用效率,为双季稻合理施用氮肥提供理论依据。在稻-稻-紫云英轮作体系典型时期紫云英翻压前、早稻分蘖盛期、早稻成熟期、晚稻分蘖盛期、晚稻成熟期分别采集土壤样品,监测稻田土壤微生物量氮（MBN）、可溶性有机氮（DON）含量动态变化及氮素可利用性,并分析晚稻成熟期土壤铵态氮（NH₄⁺-N）和硝态氮（NO₃^--N）含量。结果表明：与对照（CK）处理相比,各施肥处理均提高了土壤全氮（TN）、NH₄⁺-N和NO₃^--N含量,增幅分别为10.4%~21.2%、10.3%~44.1%和14.7%~52.9%。在翻压紫云英15.0~22.5 t·hm^-2时,土壤TN、NH₄⁺-N和NO₃^--N含量均随紫云英还田量增多而提高,之后则随还田量的增多而降低。与常规施肥处理相比,化肥减施下紫云英各翻压量处理均提高了土壤MBN、DON及活性氮含量,增幅分别为7.0%~28.7%、8.5%~22.5%和5.8%~26.6%,且随紫云英翻压量的增加呈先增加后降低的变化趋势,MBN和活性氮含量均在翻压量22.5 t·hm^-2时最高,DON含量在翻压量30.0 t·hm^-2时最高。MBN/TN在翻压量22.5 t·hm^-2时最高,DON/TN在翻压量30.0 t·hm^-2时最高。各处理不同时期土壤MBN、DON含量及MBN/TN、DON/TN有明显波动,总体来看,土壤MBN含量及MBN/TN在早稻分蘖盛期明显降低,早稻成熟期有所回升,至晚稻成熟期又逐渐降低;土壤DON含量及DON/TN在早稻成熟期降至最低,至晚稻成熟期再次上升。研究表明,减施40%化肥条件下长期翻压紫云英不仅能增加土壤活性氮含量,同时有利于提高土壤氮素可利用性,紫云英翻压量22.5~30.0 t·hm^-2时效果最好。     

减量施肥下紫云英与稻草协同利用对双季稻产量和经济效益的影响

开展连续5年大田定位试验,研究减量施肥下不同紫云英与稻草利用处理对洞庭湖地区紫潮泥双季稻的产量、产量构成因素及经济效益的影响。结果表明,与单施化肥(F100)相比,不同紫云英、稻草利用处理均能促进水稻增产、稳产,其中紫云英与稻草协同利用的增产效果优于紫云英或稻草单独利用,协同利用处理中又以晚稻高茬稻草还田冬种紫云英(F80+HR+A)处理的效果更好。F80+HR+A处理的早、晚稻,5年平均产量较F100分别增产20.2%、11.9%,稻谷纯收益增加13.7%,边际成本报酬率为3.4元/元。早稻株高、每穗实粒数、千粒质量和晚稻株高、有效穗数、每穗实粒数的增加是水稻增产的主要原因。综上所述,晚稻留高茬还田冬种紫云英,不仅可以提高水稻产量,还可以获得较佳经济收益,减少化肥用量。     

耕作措施对长期免耕双季稻田土壤碳库的影响

针对南方稻田长期免耕存在的主要问题,本研究选择湖南省双季稻区连续7年免耕稻田,进行了不同耕作措施对土壤的总有机碳、活性有机碳的变化情况及其对土壤碳库影响的研究,以期为建立合理的轮耕周期提供理论依据。结果表明:0~20 cm平均总有机碳和活性有机碳含量均为旋耕>连续免耕>翻耕。与连续免耕相比,旋耕有利于提高土壤活性有机碳含量(比连续免耕提高了5.08%),翻耕则会促进土壤活性有机碳分解(比连续免耕降低了2.73%)。晚稻收获时0~20 cm平均碳库管理指数也表现为旋耕>连续免耕>翻耕,其中翻耕使碳库管理指数整体上显著降低(比连续免耕降低了21.7%);旋耕略有提高(比连续免耕提高了3.9%),但未达到显著水平(P<0.05)。总之,与连续免耕相比,翻耕可促进土壤活性有机碳分解,进而显著降低碳库管理指数;但旋耕差异不显著(P<0.05)。     

翻压紫云英水稻土游离氨基酸动态及剖面分异

为探讨紫云英翻压后稻田土壤游离氨基酸（FAA）含量和组分的动态变化及其主控因素,阐明稻田土壤FAA的剖面迁移特性,本研究在等氮磷钾的条件下,以单施化肥（CK）为对照,研究了不同施用量紫云英（30 000 kg·hm^-2,CMV1; 45 000 kg·hm^-2,CMV2）翻压后对稻田土壤FAA含量和组成的影响以及其随生育期的波动情况,并阐明FAA在水稻土剖面中的分布特征。结果表明：紫云英翻压后,不同处理稻田土壤FAA含量均呈现出先降低后上升至扬花期达到峰值后再缓慢降低的变化趋势。翻压紫云英可提高土壤FAA含量,CMV1处理和CMV2处理FAA含量均值分别较CK处理显著提高了14.01%和21.75%。不同采样期、不同施肥处理稻田土壤FAA以中性氨基酸含量最高（93.39%~97.52%）,酸性氨基酸次之（2.19%~5.86%）,碱性氨基酸含量最低（0~1.47%）,且均以肌氨酸、甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸为主,其合计占FAA总量的65.93%~82.65%。紫云英翻压后FAA具有向下迁移的趋势,主要迁移至20~40 cm土层。中性氨基酸尤其是丝氨酸、甘氨酸和苏氨酸具有较强的迁移性。氨基酸不同组分对土壤性质的响应具有一定差异,中性FAA与土壤pH、有机质、全氮、蛋白酶和细菌拷贝数显著相关,碱性FAA与蛋白酶和细菌拷贝数显著相关,而酸性FAA仅与细菌拷贝数显著相关。研究表明,稻田土壤FAA含量、组成及迁移与紫云英翻压量和水稻生育期密切相关,且对土壤性质的响应有所不同。     

基于紫云英利用的化肥施用方式对水稻产量和土壤碳氮含量的影响

通过连续4年定位大田试验,研究基于紫云英利用下的不同化肥施用方法对水稻产量及稻谷经济效益、氮素累积量以及土壤碳氮含量的影响。结果表明：①在紫云英利用(22 500 kg/hm2)下,与农民习惯施肥处理相比,化肥施用时间适当后移可以提高水稻两季总产量,其中减少20%和40%化肥施用量处理比基肥、分蘖肥、壮籽肥质量比为3∶4∶3处理分别增产2.37%和3.34%,基肥、分蘖肥、壮籽肥质量比为0∶7∶3处理的增产效果次之;②紫云英利用后化肥施用时间适当后移可增加水稻产值,基肥、分蘖肥、壮籽肥质量比为3∶4∶3的处理能增加水稻年平均产值3.0%,基肥、分蘖肥、壮籽肥质量比为0∶7∶3的处理增加年平均产值的效果次之;③化肥施用时间适当后移可提高水稻氮素累积总量、氮素稻谷生产效率、氮素偏生产力及氮素收获指数,其中基肥、分蘖肥、壮籽肥质量比为3∶4∶3处理提高水稻氮素累积总量、氮素稻谷生产效率、氮素偏生产力及氮素收获指数的作用最好;④化肥施用时间适当后移还可提高土壤碳和全氮含量,其中基肥、分蘖肥、壮籽肥质量比为3∶4∶3处理的效果最佳。综合比较以上结果,认为紫云英利用后化肥施用时间可适当后移,基肥、分蘖肥、壮籽肥质量比为3∶4∶3的施肥方法既能提高水稻产量,又能提升土壤肥力。     

施氮水平对稻-稻-紫云英稻田土壤细菌数量及群落结构的影响

通过对稻-稻-紫云英稻田土壤细菌数量和群落结构多样性进行研究,揭示不同施氮水平对稻田土壤微生物的影响,以期为促进稻田土壤养分管理提供依据。以湖南省8年定位田间试验稻田土壤为对象,试验处理以冬闲水稻田不施氮肥为对照（CK）,设置冬种紫云英还田条件下水稻季三个施氮肥水平分别为不施氮肥（0 kg N·hm^-2,CN₀）、施中水平氮肥（100 kg N·hm^-2,CN₁₀₀）、施高水平氮肥（200 kg N·hm^-2,CN₂₀₀）。采用荧光定量PCR和Illumina MiSeq高通量测序平台分别研究了不同处理下稻田土壤的总细菌数量和群落结构。结果表明：稻田土壤总细菌数量为1.25×10⁸~8.47×10⁹拷贝数·g^-1干土;处理间物种多样性指数（Shannon和Simpson）和物种丰富度指数（Ace和Chao）均存在显著性差异;16S rRNA基因在门水平分类下3个主要类群是变形菌门（Proteobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）和硝化螺旋菌门（Nitrospirae）,分别占总OTU比例的42.22%~54.54%、8.56%~20.73%、10.98%~15.08%;CN₁₀₀土壤样品中变形菌门的相对丰度低于CN₂₀₀、CN₀和CK,绿弯菌门的相对丰度分别为CN₂₀₀、CN₀和CK的2.26、1.58倍和1.17倍。相关性分析表明,土壤细菌16S rRNA基因拷贝数与铵态氮含量呈显著正相关。影响土壤细菌菌群结构的因子分析结果表明,土壤细菌与土壤pH值、铵态氮、硝态氮存在密切相关性。研究表明,在冬种紫云英还田条件下施加氮肥可以显著改变湖南省双季稻区土壤微生物数量与结构。     

Management of rice straw with relay cropping of Chinese milk vetch improved double-rice cropping system production in southern China

Improved utilization of rice(Oryza sativa L.) straw and Chinese milk vetch(Astragalus sinicus L., vetch) has positive effects on rice production. So far, few studies have investigated the productivity of vetch under different residue management practices in double-rice cropping system. The effects of rice straw on the growth and nutrient accumulation of vetch across seven years(2011–2017) and the subsequent effects of rice straw and vetch on two succeeding rice crops in a vetch–rice–rice cropping system, with the vetch established by relay cropping, were examined. The seven-year double-rice experiment consisted of the following treatments:(1) 100% chemical fertilizer(F-F100);(2) only vetch without chemical fertilizer(M-Con);(3) 80% chemical fertilizer plus vetch plus a low-cutting height(low-retained stubble) with the removal of straw(M-F80);(4) 80% chemical fertilizer plus vetch plus a low-cutting height with the retention of straw(M-F80-LR);(5) 80% chemical fertilizer plus vetch plus a high-cutting height(high-retained stubble) with the retention of straw(M-F80-HR); and(6) no fertilizer(F-Con). The yields of the two rice crops after vetch were not affected by either the cutting height of stubble with retention of straw or by the management of straw(retention vs. removal) with low-cutting height of stubble. The yields of the two rice crops after vetch were significantly higher for M-F80-HR than for M-F80-LR, but the relative contributions of the high-cutting height and straw retention to the higher rice yield could not be determined in this study. The yield stability of the double-rice grain in M-F80-HR was also increased, as determined by a sustainable yield index. Significant increases in vetch biomass and nutrient uptake were observed in the fertilized treatments during the rice season compared with the unfertilized treatments. In M-F80-HR plots, improvements in the growing environment of the vetch by conserving soil water content were associated with the highest vetch biomass, nutrient uptake, and yield stability of vetch biomass. These increased nutrient inputs partially replaced the demand for chemical fertilizer and stimulated the rice yields. It can be concluded that retaining higher-cutting stubble residues with straw retention could be the best straw management practice for increasing the vetch biomass and nutrient use efficiency, thereby allowing utilization of high-cutting height with retention of straw and vetch to improve the stability of rice productivity in a double-rice cropping system.     

紫云英翻压还田、后季水稻减量施肥试验

进行每667m^2紫云英鲜草1500kg还田、后季稻减量施用化肥试验,结果表明：在相同紫云英鲜草还田量条件下,减少20％的测土配方推荐施肥量处理的水稻产量最高、效益最好;紫云英鲜草还田后土壤有机质含量提升明显。