国家现代农业产业技术体系建设项目(CARS-01-31)
- 作品数：12 被引量：632H指数：12
- 相关作者：周卫梁国庆王秀斌孙静文何萍更多>>
- 相关机构：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所华中农业大学江西省农业科学院更多>>
- 发文基金：国家现代农业产业技术体系建设项目公益性行业(农业)科研专项国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：农业科学更多>>
- 氮肥与移栽密度互作对低产田水稻群体结构及产量的影响被引量：107
- 2014年
- 【目的】适宜施氮量和移栽密度影响着水稻的群体结构和产量,也影响着氮素的利用率。因此,开展了田间小区试验以确定低产水稻田最佳的适宜施氮量和移栽密度组合。【方法】本研究选择湖北省咸宁市崇阳县产量水平较低的低产田为对象,以水稻品种两优培九为供试品种,设置四个施氮水平(0、135、180、225 kg/hm2)与三个移栽密度(12×104、16.5×104、21×104holes/hm2)的田间小区互作试验。在水稻各个生育期分别调查茎蘖动态、成穗率、灌浆期剑叶叶面积、水稻产量及其构成因子、地上部干重及收获指数,采用SPSS 17.0软件对不同处理的产量与相应群体指标间进行回归分析,获得产量与各因子之间的回归方程。同时测定地上部籽粒与秸秆氮含量,计算氮利用效率。【结果】施氮量与移栽密度对低产田水稻产量和相关指标有显著影响,且存在交互作用。1)产量与地上部干物重均随着施氮水平与移栽密度的提高而增加,但是在施氮量最高(225 kg/hm2)时,收获指数略有下降;收获指数随着移栽密度提高而降低。2)产量与每平米穗数、灌浆期剑叶叶面积、地上部干重关系密切,用二次方程拟合的曲线相关系数最高,经回归方程计算,理论上当灌浆期剑叶叶面积指数达到1.36,成熟期地上部干重达到24371 kg/hm2,每平米穗数达到338个,平均每穗粒数达到195粒时产量最高。3)随着施氮水平提高氮肥农学利用率(NAE)、偏生产力(PFPN)、氮肥吸收利用率(NRE)和氮肥生理利用率(NPE)均降低,尤其是NAE和PFPN降低程度较大;提高移栽密度显著增加NAE、PFPN、NRE,但是NPE无变化。【结论】在施氮较少的情况下,提高移栽密度增产效果明显。移栽密度为21×104holes/hm2和施氮量为180 kg/hm2的组合产量最高,达到8220 kg/hm2,其群体结构指标与利用拟合模型估计的最优指数最为接近,并且有较高的NAE、PFPN、NRE和NPE。综合�
- 陈海飞冯洋蔡红梅徐芳森周卫刘芳庞再明李登荣
- 关键词：水稻氮肥氮肥利用率
- 植物根际沉积与土壤微生物关系研究进展被引量：53
- 2015年
- 【目的】活跃的根际微生物被喻为植物的第二套基因组,在植物的生长发育过程中发挥着关键作用。植物通过根际碳沉积影响根际土壤微生物群落的结构和功能;作为根际微生态系统中的物质流、能量流和信息流,根际碳沉积是连接大气、植物和土壤系统物质循环的重要纽带;因此,理解根际碳沉积在根际微生态中的作用对于提高植物抗逆性,增加作物产量,调控根际养分循环等方面具有重大的理论意义。【主要进展】本文就近年来关于根际微生物领域的研究成果,重点综述了根际微生物多样性和组学研究;根际碳沉积的组成和产生机理;根际微生物群落结构的形成机制;根际微生物在促进作物养分吸收、提高作物抗逆性等方面的生态功能;以及气候变化和长期施肥对植物-微生物互作关系的影响。在此基础上我们提出了未来可能的研究重点和发展方向:1)植物根际沉积物原位收集方法和检测技术的改进和发展;2)稳定同位素探针与分子生态学技术的结合,将植物、土壤和微生物三者有机地联系起来,综合分析根际界面中微生物的活性与功能;3)高通量测序、组学技术和生物信息学等新技术的引入势必使根际微生物学研究发生革命性的变化;4)随着全球气候变化和土壤肥力改变,例如全球变暖、CO2浓度升高和长期施用化肥,根际沉积物在植物-土壤-微生物中的分配与调节机制,以及这种环境选择压力下植物如何诱导根际促生菌发挥更大作用。希望通过平衡作物与微生物之间的相互关系来实现作物的高产高效,促进农田的可持续利用。
- 艾超孙静文王秀斌梁国庆何萍周卫
- 关键词：根际微生物碳分配宏基因组学
- 氮肥用量和密度对双季稻产量及氮肥利用率的影响被引量：98
- 2015年
- 【目的】高量化肥投入不仅不能使作物产量进一步增加,相反还会造成肥料资源的浪费并威胁到生态环境安全,同时导致肥料吸收利用率、农学效率等不断降低。为了明确氮肥用量和移栽密度的相互作用,在田间试验条件下研究了不同氮肥用量和移栽密度组合对江西双季稻产量、产量构成要素及氮肥利用率的影响,以期为双季稻的高产高效栽培技术提供理论基础。【方法】采用裂区试验设计,以氮肥施用量为主区,密度为副区,设4个施氮水平(N 0、135、180和225 kg/hm2,以N0、N135、N180和N225表示)和4种移栽密度(21×104、27×104、33×104、39×104hole/hm2,以D21、D27、D33和D39表示)组合,在水稻成熟期对产量以及产量构成要素进行测定,并分析其吸氮量和氮肥利用率、氮收获指数等指标。【结果】施氮水平和移栽密度对水稻产量具有显著影响;增加移栽密度有助于提高单位面积水稻的有效穗数、稻谷产量和地上部吸氮量;在高施氮量下,水稻氮素积累总量增加,而氮素吸收利用率(REN)、氮素偏生产力(PFPN)、氮素生理利用率(PEN)、氮素内在养分效率(IEN)和氮素收获指数(NHI)降低;氮素农学效率(AEN)则是先升高后降低,而产量并未增加。与其它处理组合相比,施氮量为180 kg/hm2和39×104hole/hm2密度的组合产量最高,早稻和晚稻分别为9823.0和11354.7 kg/hm2,此时早稻和晚稻的氮素吸收率分别为42.4%和47.5%。当施氮量超过180 kg/hm2时产量则不再增加,但产量随着移栽密度的增加而显著增加。【结论】合理氮肥用量和移栽密度可以显著增加水稻单位面积的有效穗数和氮累积量,进而增加水稻产量和氮肥利用率,建议在江西双季稻栽培中采用施氮量为N 180 kg/hm2,栽培密度39×104hole/hm2的组合。
- 徐新朋周卫梁国庆孙静文王秀斌何萍徐芳森余喜初
- 关键词：水稻氮肥用量移栽密度氮肥利用率
- 双季稻田添加脲酶抑制剂NBPT氮肥的最高减量潜力研究被引量：24
- 2014年
- 【目的】添加脲酶抑制剂(Urease inhibitor,UI)是提高肥料利用率的有效途径,在尿素(Urea,U)中添加1%的脲酶抑制剂NBPT(N-丁基硫代磷酰三胺)是目前研究使用证明效果最可靠的添加比例。针对当前稻田氮肥施用水平过高的问题,本文采用田间小区试验研究了目前脲酶抑制剂添加比例下稻田氮肥的减施潜力以及脲酶抑制剂的节肥增效机理。【方法】本试验在我国长江中下游的双季稻田进行,脲酶抑制剂用量NBPT为尿素用量的1%。尿素用量设五个水平为N 90、112.5、135、157.5和180 kg/hm2,分别依次记为U1、U2、U3、U4和U5,7个处理为CK(不施氮肥)、U1+UI、U2+UI、U3+UI、U4+UI、U5+UI、U5(U5为传统施氮量,N 180 kg/hm2为农民习惯施氮量),三次重复。U1~U5处理施氮量分别是在农民习惯施氮量的基础上降低50%、37.5%、25%、12.5%、0%。通过取样分析水稻分蘖期和孕穗期各处理对土壤脲酶活性、硝酸还原酶活性、土壤铵态氮含量、硝态氮含量以及微生物量碳、氮的含量,研究NBPT对水稻两个主要生育期土壤氮素供应的影响,比较各处理的产量以及氮肥利用率来得出氮肥的减施潜力,在此基础上通过逐步回归分析研究以上各指标对产量的影响,探明脲酶抑制剂(NBPT)在双季稻田的增效机理。【结果】1)在双季稻田,添加NBPT后,施氮量为N 135 kg/hm2的籽粒产量达到最高。与传统施氮(单施尿素N 180 kg/hm2)处理相比,早、晚稻可分别增产8.54%和12.87%,氮肥当季利用率分别提高6.78%和9.46%,可节约氮肥25%;2)与传统施氮相比,添加NBPT显著降低了水稻分蘖期的土壤脲酶活性和铵态氮含量,显著提高了孕穗期的铵态氮含量,而对此时期的脲酶活性无显著影响,NBPT对两个时期的硝酸还原酶活性、硝态氮含量及微生物量碳、氮含量均无明显影响,可见基施的NBPT主要是降低尿素水解速率方面效果显著,并且NBPT具有时效性,其主要是在�
- 张文学孙刚何萍梁国庆余喜初刘光荣周卫
- 关键词：稻田脲酶抑制剂NBPT脲酶活性
- 氮肥用量对双季稻产量和氮肥利用率的影响被引量：76
- 2013年
- 试验采用田间小区试验,设置7个氮肥用量(N 0、60、120、180、240、300和360 kg/hm2),研究了江西省高产田、中产田和低产田双季稻最佳施氮量,以及不同施氮水平对水稻产量、氮肥贡献率、土壤氮素依存率和氮肥利用率的影响。结果表明,低产田、中产田和高产田分别在施氮量为120、180和240 kg/hm2处理取得高产;氮肥贡献率在低产田和中产田上大于高产田,且分别在施氮处理为N 120、180和240 kg/hm2达到最大;土壤氮素依存率为高产田>中产田>低产田,且在一定范围内随着施氮量的增加,土壤氮素依存率逐渐降低;氮肥吸收利用率为低产田>中产田>高产田,氮肥农学效率、氮肥生理利用率和氮肥偏生产力低、中、高产田间差异不大。高、中、低产田氮肥农学利用率、氮肥吸收利用率和氮肥偏生产力随氮肥用量增加而降低,而氮肥生理利用率各施氮处理间变化不大。综合产量和氮肥利用率得出,低产田、中产田和高产田双季稻适宜施氮量分别为N 120、180和240kg/hm2。
- 王秀斌徐新朋孙刚孙静文梁国庆刘光荣周卫
- 关键词：低产田双季稻氮肥施用量氮肥利用率
- 双季稻最佳磷肥和钾肥用量与密度组合研究被引量：15
- 2016年
- 【目的】为明确磷肥、钾肥用量和移栽密度对双季稻的施用效果,在田间试验条件下研究了不同磷肥用量、钾肥用量和移栽密度组合对江西双季稻产量、产量构成要素及磷肥和钾肥利用率的影响。【方法】本研究采用裂区试验设计研究了不同施磷量和移栽密度、不同施钾量和移栽密度对双季稻产量、磷肥和钾肥利用率的影响。磷肥用量和移栽密度试验中,设4个施磷水平(P_2O_50、60、90、120 kg/hm^2,以P0、P60、P90和P120表示)和4种移栽密度(21×10~4、27×10~4、33×10~4、39×10~4穴/hm^2,以D21、D27、D33和D39表示)组合。钾肥用量和移栽密度试验中,设4个施钾水平(K_2O 0、90、120、150 kg/hm^2,以K0、K90、K120和K150表示),密度设置同磷肥试验。在水稻成熟期对产量以及产量构成要素进行测定,并分析其磷素和钾素的吸收量和利用率等指标。【结果】磷肥与密度试验中,同一施磷水平下,早稻产量和地上部磷素吸收量随着移栽密度的增加而增加,当施磷量超过60 kg/hm^2时,产量和磷素吸收量不再随密度增加而显著增加,磷素吸收利用率(REP)、磷素农学效率(AEP)和磷素偏生产力(PFPP)逐步降低,以P60D39处理组合的产量和磷素吸收利用率最高,分别为5303.9 kg/hm^2和24.4%,AEP为29.4 kg/kg;晚稻则以施磷量在60 kg/hm^2和33×10~4穴/hm2密度组合的产量和磷素吸收利用率最高,分别为7246.9 kg/hm^2和42.4%,AEP为36.2 kg/kg。钾肥与密度试验中,早稻的钾素吸收量随着施钾量的增加而增加,施钾量在120kg/hm^2和39×104穴/hm^2密度组合的处理产量和钾素吸收利用率(REK)最高,分别为6376.3 kg/hm^2和67.2%,此时钾素农学效率(AEK)为15.6 kg/kg;晚稻则以施钾量在90 kg/hm^2和33×10~4穴/hm^2密度组合的处理产量和REK最佳,分别为7025.6 kg/hm^2和74.0%,AEK为21.7 kg/kg。【结论】合理的磷肥、钾肥用量和移栽密度可以显著增加水稻单位面积有效穗数和养分累�
- 徐新朋王秀斌李大明柳开楼余喜初梁国庆何萍周卫
- 关键词：磷肥用量钾肥用量移栽密度养分利用率
- 脲酶抑制剂与硝化抑制剂对稻田氨挥发的影响被引量：76
- 2013年
- 采用密闭室间歇通气法和15N标记技术研究了尿素施入稻田后氨挥发损失特征以及脲酶抑制剂(N-丁基硫代磷酰三胺,NBPT)和硝化抑制剂(3,4-二甲基吡唑磷酸盐,DMPP)对稻田氨挥发损失的影响。结果表明,稻田施用尿素后第4天氨挥发速率达到峰值,氨挥发损失主要发生在施肥后21天内。与单施尿素处理相比,添加NBPT处理的氨挥发速率峰值降低27.04%,累积氨挥发损失量降低21.65%;NBPT与DMPP配施时,氨挥发速率峰值降低12.95%,累积氨挥发损失量降低13.58%;而添加DMPP时,氨挥发速率峰值增加23.61%,累积氨挥发损失量与单施尿素的差异不显著。相关性分析表明,地表水中铵态氮浓度和pH值与氨挥发速率均达极显著正相关,说明二者是影响氨挥发速率的主要因素,而气温、地温和水温与氨挥发速率的相关性不显著。与单施尿素相比,添加脲酶抑制剂可显著增加稻谷产量。脲酶抑制剂与硝化抑制剂配合施用可更有效地提高氮肥的回收率。综合降低氨挥发、提高水稻产量及地上部氮肥回收率的效果,添加脲酶抑制剂以及脲酶抑制剂与硝化抑制剂配施的两个处理效果较为理想,硝化抑制剂不宜单独添加。
- 张文学孙刚何萍梁国庆王秀斌刘光荣周卫
- 关键词：脲酶抑制剂硝化抑制剂氨挥发稻田
- 氮肥运筹对机插双季稻产量、氮肥利用率及经济效益的影响被引量：25
- 2016年
- 【目的】随着劳动力成本的提高,机械插秧是降低水稻生产劳动强度的必要措施之一,研究适应该技术的氮肥施用时期和比例,对推广该技术,实现机插双季稻稳产高产具有重要意义。【方法】以早稻和晚稻为试验材料,进行机插双季稻氮肥施用田间试验。在同一施氮量下,设置氮素基肥∶分蘖肥∶穗肥比例为8∶2∶0(N_(8∶2∶0))、7∶2∶1(N_(7∶2∶1))、6∶2∶2(N_(6∶2∶2))、5∶2∶3(N_(5∶2∶3))、4∶2∶4(N_(4∶2∶4))、3∶2∶5(N_(3∶2∶5))和不施氮肥(CK)7个处理。调查了早稻和晚稻产量形成、氮素吸收以及氮肥利用特征,讨论了氮肥后移与产量、产量形成及肥料利用率的关系。【结果】机插早、晚稻基肥∶分蘖肥∶穗肥比例分别为6∶2∶2和5∶2∶3处理水稻高产的群体结构最合理,有效穗、穗粒数、结实率与千粒重的乘积最大,协调产量的各因子达最佳值。同时发现,机插早、晚稻穗肥比例与有效穗数呈极显著负相关,与穗粒数呈正相关,与结实率呈抛物线关系。施氮处理机插早、晚稻的籽粒和秸秆氮含量及氮素累积量较CK处理均有所增加,其中随着穗肥比例的增大,早、晚稻的籽粒和秸秆氮含量均呈现增加的趋势,而氮素累积量均呈先增后减的趋势。无论机插早稻(施氮量为180 kg/hm^2)还是晚稻试验(施氮量为195 kg/hm^2),随着穗肥比例的增大,氮肥贡献率(NCR)、氮肥农学利用率(NAE)、氮肥吸收利用率(NRE)、氮肥偏生产力(PFP_N)以及经济效益均呈先增后减的趋势,其中早稻N6∶2∶2处理NCR、NAE、NRE、PFPN和经济效率均达最大值,晚稻N_(5∶2∶3)处理均达最大值;而早、晚稻氮肥生理利用率(NPE)随着穗肥比例的增大均呈现逐渐减少的趋势。【结论】在施氮量和分蘖肥比例相同的条件下,机插早、晚稻施基蘖肥与穗肥比例分别为6∶2∶2和5∶2∶3时,有利于水稻高产和氮肥高效,是较为理想的
- 王秀斌徐新朋孙静文梁国庆刘光荣周卫
- 关键词：氮肥运筹机插双季稻氮肥利用率
- 不同有机肥对黄泥田土壤培肥效果及土壤酶活性的影响被引量：120
- 2014年
- 【目的】低产黄泥田在南方稻区广泛分布,其障碍因素是土壤熟化度低,施用有机肥料是改良黄泥田的重要措施。本文通过田间试验研究化肥和不同有机肥对低产黄泥田的培肥效果以及土壤碳、土壤氮、土壤磷转化的相关酶活性的变化规律,为低产黄泥田培肥改良提供理论依据和技术支撑。【方法】试验地位于湖北省京山县,种植模式为双季稻,田间试验中设6个处理,分别为(1)不施肥(CK),(2)单施化肥(NPK),(3)化肥+绿肥(NPKG),(4)化肥+猪粪(NPKM),(5)化肥+秸秆(NPKS),(6)化肥+秸秆+腐熟菌剂(NPKSD),化肥用量相同,配施有机肥处理施用的有机碳量相当。水稻收获后取耕层土壤样品,测定不同处理土壤养分和土壤酶活性指标,了解土壤养分和土壤酶活性的变化特征;采用典型相关分析方法,分析土壤养分和土壤酶两组变量之间的相关关系,研究不同有机肥对低产黄泥田的培肥效果。【结果】有机肥能够提高土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量,明显提高早稻和晚稻的产量。有机肥对土壤酶活性有很大影响,配施有机肥不同程度地提高了α-葡萄糖苷酶、β-葡萄糖苷酶、β-纤维二糖苷酶、β-木糖苷酶活性;过氧化物酶和脲酶没有明显差异;磷酸酶、乙酰氨基葡萄糖苷酶、酚氧化酶活性有所降低。土壤酶活性是评价施肥对土壤肥力影响的重要生物指标,土壤养分和土壤酶活性典型相关分析结果显示,二者显著相关,可以用于评估黄泥田土壤肥力变化的酶主要有β-葡萄糖苷酶、β-木糖苷酶、α-葡萄糖苷酶、β-纤维二糖苷酶。典型变量排序结果表明,有机肥的培肥效果秸秆>猪粪>绿肥。【结论】低产黄泥田增施有机肥可以显著提高水稻产量和土壤速效养分含量,施用不同有机肥9种土壤酶活性响应不同,其中β-葡萄糖苷酶、β-木糖苷酶、α-葡萄糖苷酶、β-纤维二糖苷酶活性可以用于表征低产
- 荣勤雷梁国庆周卫刘东海王秀斌孙静文李双来胡诚
- 关键词：猪粪绿肥土壤肥力土壤酶活性
- 我国南方主推水稻品种氮效率筛选及评价被引量：41
- 2014年
- 【目的】评价我国南方地区主推水稻品种氮效率,筛选氮高效和氮低效品种,并探索其高效和低效的原因及其生理机制。【方法】选用34份我国南方主推水稻品种,采用大田小区试验和盆栽试验,进行正常氮和低氮处理,利用产量法并结合产量构成因子、叶片SPAD值以及水稻地上部氮素累积量,筛选出氮高效和氮低效品种。【结果】1)在2011年大田试验中,34个品种正常氮处理产量大多高于低氮处理的产量。通过对氮效率的分析发现,徽两优6号、广两优35和天优华占3个品种具有较高的氮效率,分别达到1.11、1.02和1.00,而秀水134、富稻2号和五丰优7025的氮效率较低,分别为0.55、0.61和0.61。通过对各品种的产量构成因子分析发现,正常氮处理下,各品种产量构成因子大多高于低氮处理。在低氮条件下,氮高效品种的穗数和穗粒数以及千粒重均较高。通过筛选发现徽两优6号、广两优35和天优华占3个水稻品种表现为氮高效;秀水134、富稻2号和五丰优7025 3个品种表现为氮低效。2)通过2012年大田和盆栽试验的复筛,发现大田与盆栽试验结果基本一致。实际产量和理论产量均表现出徽两优6号和广两优35的产量和氮效率较高,秀水134、五丰优7025和富稻2号的氮效率较低。通过对各品种的产量构成因子分析发现,2012年大田试验中,在正常氮条件下,高效品种广两优35的穗数、千粒重均显著高于低效品种。在对SPAD值的分析中发现,2012年大田试验中,低氮处理下氮高效品种在同一生育时期其SPAD值普遍高于或者显著高于低效品种。2012年盆栽试验中,正常氮处理下,高效品种叶片SPAD值略高于低效品种。在对水稻地上部氮累积量的研究中发现,在正常氮处理下,不同生育期高效品种与低效品种间普遍没有显著性差异,仅低效品种秀水134显著低于其它几个品种;而在低氮处理下,在分蘖期高效品种与�
- 冯洋陈海飞胡孝明周卫徐芳森蔡红梅
- 关键词：水稻氮效率
