成都平原水旱轮作体系稳产减氮潜力初探

董瑜皎; 袁江; 母炜; 吕世华; 《西南农业学报 》 2021 北大核心 CSCD

摘要：【目的】化肥减施、规模化生产提质增效背景下,在成都平原水稻—小麦轮作、水稻—油菜轮作体系上,建立以氮素调控为核心的周年养分管理技术是兼顾资源高效利用、农业可持续发展和环境友好的有效途径。【方法】选取可代表成都平原地力条件的典型稻麦、稻油轮作田进行了2年田间试验,在该区域水稻季、小麦季和油菜季的平均施氮量基础上设置减氮15%和减氮30%处理,并按照作物生长发育规律和作物对氮素的需求,分别设置适宜基追比。【结果】2年田间试验表明,在当前成都平原地力条件下,稻麦轮作体系中水稻季减氮15%,小麦季减氮15%的水稻籽粒产量、小麦籽粒产量及系统周年籽粒和氮肥利用率与100%施氮处理无显著差异;稻油轮作体系中,与100%施氮处理相比,水稻季减氮15%的水稻籽粒产量和周年籽粒产量无显著差异,但油菜季减氮15%却显著降低了第2年的油菜籽粒产量。稻麦、稻油轮作体系在水稻收获后,0～60 cm土壤中存留的无机氮均以硝态氮为主,以0～20 cm表层含量最高。【结论】成都平原水旱轮作体系在不降低产量的前提下,稻麦轮作体系中水稻季和小麦季在平均施氮量的基础上有减氮15%的潜力;稻油轮作体系中水稻季亦可减氮15%,油菜季的减氮潜力还有待更长期的试验提供依据。应注意水旱轮作系统中水稻季的氨挥发损失。

关键词： 稻油轮作 稻麦轮作 产量 氮肥利用率 氮损失

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覆膜栽培显著提高水稻氮肥利用效率-不同氮肥利用率计算方法的多维度比较

董瑜皎; 王昌桃; 袁江; 母炜; 吕世华; 《江苏农业科学 》 2021 北大核心

摘要：四川盆地丘陵区受季节性干旱和低温的影响,水稻产量低而不稳,氮肥利用率低。采用水稻覆膜综合管理（IRM）能显著提高水稻产量,进一步探讨IRM对氮肥利用率的影响,可为该区域制定高产、资源高效利用的可持续水稻管理技术提供科学依据。基于对传统氮肥利用率(NUE_tra)计算方法的质疑和讨论,国内外已有许多改进的氮肥利用率计算方法。结合¹⁵N同位素示踪方法,选择有广泛影响的氮肥有效率（NFAR）和肥料养分真实利用率[RNUE,包括¹⁵N示踪法肥料养分真实利用率(RNUE¹⁵_N)和长期定位试验肥料养分真实利用率(RNUE_long-term)]计算方法,多维度地对四川盆地丘陵区采用IRM的水稻氮肥利用效率进行了探讨,为更科学地认识氮肥利用率、筛选出更能指示氮肥利用状况的指标提供依据。结果表明,采用IRM后,NUE_tra、¹⁵N利用率(¹⁵N_use)、NFAR、RNUE¹⁵_N和RNUE_long-term均显著提高,¹⁵N损失率(¹⁵N_loss)在相同施氮量下减少7.9～11.8百分点。相对于NUE_tra,NFAR、RNUE¹⁵_N和RNUE_long-term综合考虑了土壤氮、肥料氮和作物吸收氮,更准确地反应了氮肥的实际利用效果。IRM显著提高水稻产量的同时,也显著提高了氮肥利用率,降低了氮肥对环境的潜在污染。通过不同氮肥利用率计算方法的综合比较,本研究认为在采用¹⁵N示踪法情况下,用RNUE¹⁵_N计算方法更能准确反映出当季氮肥利用率;在未采用¹⁵N示踪法的情况下,用RNUE_long-term计算方法更能指示多年累积施肥的氮肥利用率,但需要长期定位试验结果来准确定量土壤氮库的变化。

关键词： 水稻覆膜栽培 氮肥利用率 氮肥有效率 肥料真实利用率 四川盆地丘陵区

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2个氮水平下不同施锌方式对覆膜水稻产量及锌吸收的影响

董瑜皎; 袁江; 吕世华; 《西南农业学报 》 2018 北大核心 CSCD

摘要：【目的】为了初步明确不同施锌方式对覆膜水稻产量、锌积累及分配的影响,进而为施锌覆膜水稻的高产高效提供参考依据。【方法】在川中丘陵区采用土施锌肥,喷施锌肥及土施+喷施锌肥3种不同施锌方式,在推荐施氮(120 kg/hm~2)和传统施氮(180 kg/hm~2)水平下,对覆膜栽培水稻的生产力和锌肥利用进行了研究。【结果】结果表明:在推荐施氮水平下,各施锌处理均能提高覆膜水稻的产量,以土施锌肥为最佳处理,传统施氮水平下施锌肥不能提高覆膜水稻产量。推荐施氮,土施锌肥处理成熟期籽粒产量及地上部分总生物量最高,分别6890,12 190 kg/hm~2,土施+喷施锌肥处理可以提高覆膜水稻秸秆的收获量。施锌处理的覆膜水稻秸秆和籽粒锌吸收量均高于不施锌处理,推荐施氮水平下不同施锌方式覆膜水稻秸秆和籽粒的锌吸收量均相对高于传统施氮水平下的相同处理,喷施锌肥能促进覆膜水稻秸秆的锌吸收,土施锌肥能促进覆膜水稻籽粒的锌吸收,以推荐施氮,土施+喷施锌肥处理秸秆、籽粒及地上部分的锌吸收量为最高,分别为198.6,212.2和410.8 g/hm~2。【结论】各施锌处理下覆膜栽培水稻秸秆、籽粒吸氮量及地上部分总吸氮量均高于不施锌处理,不同施锌方式间氮收获指数差异不显著,以推荐施氮(120 kg/hm~2),土施锌肥处理更利于覆膜水稻对氮肥的高效利用。

关键词： 施锌方式 覆膜栽培 水稻生产力 锌肥利用

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冬季水分管理和水稻覆膜栽培对川中丘陵地区冬水田CH_4排放的影响

吕世华; 马静; 徐华; 袁江; 董瑜皎; 《生态学报 》 2016 北大核心 CSCD

摘要：采用静态箱-气相色谱法观测冬季水分管理和水稻覆膜栽培对川中丘陵地区冬水田全年的CH_4排放通量。试验设置持续淹水(CF)、冬季直接落干+稻季淹水(TF)与冬季覆膜落干+稻季覆膜(PM)3个处理。结果表明,冬季休闲期,CF、TF和PM处理CH_4排放分别为16.1、1.4 g/m~2和2.7 g/m~2;水稻生长期,CF、TF和PM处理CH_4排放分别为57.7、27.7 g/m~2和13.5 g/m~2。相较于CF处理,TF与PM处理分别减少其全年CH_4排放60.6%和78.0%。TF与PM处理水稻生长期CH_4排放峰值分别较CF处理低33.0%和56.1%。休闲期,TF、PM处理厢面与厢沟区域CH_4排放与土壤温度显著正相关(P<0.05),与土壤氧化还原电位(土壤Eh)显著负相关(P<0.05),而CF处理CH_4排放仅与土壤温度显著正相关(P<0.05)。水稻生长期,CF处理CH_4排放与土壤温度显著正相关(P<0.05),与土壤Eh显著负相关(P<0.05),TF处理CH_4排放仅与土壤Eh显著负相关(P<0.05),PM处理厢沟CH_4排放与土壤Eh显著正相关(P<0.05)。各处理水稻生长期土壤可溶性有机碳含量(DOC)与微生物生物量碳含量(MBC)显著高于休闲期(P<0.05)。研究结果为进一步研究冬水田全年CH_4排放规律及寻求有效的减排措施提供数据支撑和科学依据。

关键词： 冬水田(常年淹水的稻田) 水分管理 覆膜栽培 CH4排放

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长期免耕覆膜栽培和氮水平对稻-油轮作田油菜季杂草氮竞争的影响

袁江; 吕世华; 《西南农业学报 》 2016 北大核心 CSCD

摘要：本试验选取四川丘陵区已连续10年进行水稻-油菜轮作的定位试验田,于2013年油菜成熟期,研究3种耕作栽培方式下(传统耕作栽培:水稻季油菜季均翻耕+水稻季不覆膜处理;免耕不覆膜:水稻季油菜季均免耕+水稻季不覆膜处理;免耕覆膜:水稻季油菜季均免耕+水稻季覆膜处理),3个施氮水平[0 kg/hm~2(CK)、150 kg/hm~2(N150)、225 kg/hm~2(N225)]对稻-油轮作制油菜田杂草与油菜的生长和N吸收的影响,为稻-油轮作油菜田杂草的生物防除和养分管理提供依据。结果表明,试验田共记录到杂草14科16种,以豆科植物大巢菜(Vicia sativa L.)的N含量最高,菊科植物泥胡菜(Hemistepta lyrata Bunge)的N含量最低,不同处理氮吸收量最大的杂草同时也是田间优势杂草。在不施用氮肥条件(CK)下,杂草地上部重量和氮吸收量高于油菜地上部重量和氮吸收量,以免耕不覆膜处理杂草生物量和氮吸收量最低。N150和N225水平油菜地上部重量和氮吸收量显著高于杂草地上部重量和氮吸收量,以免耕覆膜处理油菜生物量和氮吸收量最高。随着施氮水平的提高,油菜地上部的氮吸收量增加,而杂草地上部的氮吸收量却下降,试验表明,适宜耕作栽培措施和施用氮肥均能起到杂草防除的效果。试验发现在稻-油轮作生产体系采用免耕结合水稻季覆膜栽培和氮肥施用有利于后茬油菜的生长与氮素吸收利用,也有利于杂草的防除。

关键词： 长期免耕 覆膜栽培 氮水平 水稻-油菜轮作体系 氮吸收量

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优质常规稻有机种植高产技术

吕世华; 董瑜皎; 袁江; 黄波; 张涛; 《植物医生 》 2016

摘要：四川省农科院土肥所从1995年开始,先后与中国农业大学资源环境学院、中国科学院土壤与可持续农业国家重点实验室、香港嘉道理农场暨植物园等单位合作,开展高产高效和可持续农业的研究,经过20年的努力,取得了系列研究成果。目前,经专家组测产验收,四川省农科院土肥所在简阳市新天地水稻合作社示范推广的优质常规稻有机种植突破650 kg/667 m~2,用实践证明依靠科技可以实现农业高产高效和可持续发展。

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长期免耕覆膜栽培和氮水平对稻-油轮作田油菜季杂草群落多样性的影响

袁江; 吕世华; 《西南农业学报 》 2015 北大核心 CSCD

摘要：为探讨长期免耕覆膜栽培方式和不同施氮水平对稻-油轮作体系油菜季杂草群落多样性的影响,选取在四川丘陵区已连续10年进行水稻-油菜轮作的定位试验田,于2013年油菜成熟期,运用群落生态学方法研究3种耕作栽培方式(传统耕作栽培:水稻季和油菜季均翻耕+水稻季不覆膜处理;免耕不覆膜:水稻季油菜季均免耕+水稻季不覆膜处理;免耕覆膜:水稻季油菜季均免耕+水稻季覆膜处理)下3个施氮水平[0 kg/hm2(CK)、150 kg/hm2(N150)、225 kg/hm2(N225)]对稻油轮作制油菜季杂草群落的影响。试验田共记录到杂草16种,每种处理都出现的杂草有棒头草(Polypogon fugax Nees ex steud)、斑种草(Bothriospermum chinense Bunge)、毛茛(Ranunculus japonicus Thumb)和鼠鞠草(Gnaphalium affine D.Don),其中毛茛是长期稻油轮作下所有处理均包括的油菜季优势杂草,随着施氮水平的增加大巢菜(Vicia sativa L.)和短穗铁苋菜(Acalypha brachystachya Hornem)的田间优势逐渐减少,棒头草和斑种草的优势增加。结果表明:栽培方式和施氮水平能够改变长期稻—油轮作田油菜季杂草群落的组成、杂草总密度以及某些杂草在群落中的优势地位。杂草的物种数和总密度随施氮水平的提高而降低。相对于传统耕作栽培,免耕栽培下杂草物种数增加,且丰富了田间的优势杂草群组,而免耕栽培水稻季覆膜降低了油菜季杂草物种数和田间杂草总密度。

关键词： 长期免耕 覆膜栽培 氮水平 水稻—油菜轮作 杂草群落多样性

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控释肥料对覆膜栽培稻田N_2O排放的影响

吕世华; 马静; 徐华; 袁江; 董瑜皎; 《应用生态学报 》 2014 北大核心 CSCD

摘要：采用静态箱-气相色谱法,研究了控释肥料对四川丘陵地区覆膜节水高产栽培稻田N2O排放的影响.结果表明:稻田施用尿素及控释肥料后水稻生长期N2O排放总量分别为(38.2±4.4)和(21.5±5.2)mg N·m-2;施用尿素处理N2O排放系数为0.25%,施用控释肥料处理N2O排放系数为0.14%,减少了43.6%(P<0.05),其中烤田前减少了49.6%(P<0.05);控释肥料可抑制施肥引起的N2O排放峰值,降幅达52.6%;控释肥料对水稻不同生长季节土壤微生物生物量氮、NH4+-N含量和水稻产量均无显著影响;N2O排放与5 cm土壤温度、土壤Eh值无显著相关性.

关键词： 地膜覆盖 N2O排放 稻田 控释肥 微生物生物量氮

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覆膜栽培及抑制剂施用对稻田N_2O排放的影响

吕世华; 马静; 徐华; 袁江; 董瑜皎; 《土壤 》 2013 北大核心 CSCD

摘要：采用静态箱气相色谱法研究脲酶抑制剂氢醌(Hydroquinone,HQ)与硝化抑制剂双氰胺(Dicyandiamide,DCD)配合施用(HQ/DCD)对常规栽培和水稻覆膜节水高产栽培下四川丘陵地区稻田的N2O排放的影响。结果表明,水稻生长期,常规栽培和水稻覆膜节水高产栽培稻田N2O排放总量分别为41.8 mg/m2和506.9 mg/m2。HQ/DCD施用减少常规栽培与水稻覆膜节水高产栽培稻田N2O季节总排放,降幅分别为25.2%和48.5%。常规栽培和水稻覆膜节水高产栽培N2O季节总排放占施氮量的0.3%和3.4%,施入HQ与DCD后,其N2O季节总排放分别降为施氮量的0.2%和1.7%,HQ/DCD施用对水稻覆膜节水高产栽培下的N2O减排更为有效。各处理N2O排放与5 cm土壤温度、土壤Eh无显著相关性。

关键词： 地膜覆盖 N2O排放 稻田 脲酶抑制剂 硝化抑制剂

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水稻覆膜节水综合高产技术对稻田CH_4排放的影响

吕世华; 马静; 徐华; 袁江; 《生态环境学报 》 2013 北大核心 CSCD

摘要：采用静态箱-气相色谱法观测了常规栽培和水稻覆膜节水综合高产技术下川中丘陵地区稻田的CH4排放通量,探究覆膜节水综合高产技术对稻田CH4排放的影响。结果表明:整个水稻生长期,常规栽培与水稻覆膜节水综合高产技术稻田CH4排放总量分别为(35.0±3.5)和(5.1±1.0)g.m-2,后者较前者减少稻田CH4季节排放量的(86±4)%。二者CH4平均排放通量在不同水稻生长时期存在如下关系:孕穗期>抽穗期>成熟期>分蘖期。水稻各生长时期,覆膜节水综合高产技术均降低稻田CH4排放,在稻田CH4排放盛期(孕穗期)降幅达79%。在不同土壤水分状况下,水稻覆膜节水综合高产技术稻田CH4平均排放通量存在如下关系:烤田期>烤田后>烤田前;而常规栽培则为烤田期>烤田前>烤田后。不同于常规栽培,烤田对水稻覆膜节水综合高产技术下稻田CH4排放无明显影响,烤田后降雨促进其CH4排放。土壤水分状况由低变高更易促使覆膜节水综合高产技术下稻田CH4排放。覆膜节水综合高产技术栽培全生育期内,厢面CH4排放通量与土温、土壤Eh无显著相关性(P>0.05)。厢沟CH4排放与土温显著正相关(r=0.447*,P<0.05)。水稻移栽至烤田前,厢面CH4排放通量与土壤Eh显著负相关(r=0.624*,P<0.05)。

关键词： 地膜覆盖 CH4排放 稻田 减排措施 烤田

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