寒地稻田不同灌溉模式下稻株生长与水分消耗利用

为揭示不同灌溉模式下水稻植株生长与水分消耗利用,通过蒸渗仪与田间小区结合的方法,以常规淹灌模式作为对比,研究了三种灌溉模式的水稻植株生长与水分消耗利用。试验结果表明：水稻植株体通过水分的自我调解来适应稻田生态系统变化,灌溉模式对水稻植株各器官的湿基含水率产生显著影响（P<0.05）,控制灌溉模式能够有效地延缓水稻生育后期的根系衰老;作为水分的载体,水稻植株干物质积累量直接影响水稻的耗水量,控制灌溉模式下稻田生态系统的水稻耗水量较间歇灌溉和常规淹灌都有大幅度的降低,而水分利用效率大幅度提高;控制灌溉模式可以通过生长补偿效应来增加后期干物质的积累,从而提高籽粒产量。根据各灌溉模式水稻的腾发量结合实际降雨量,来调控稻田灌溉水量,能够有效地维持SPAC稻田生态系统平衡,保证农业和生态系统的可持续发展。研究结果可为寒地黑土区稻田生态系统水分消耗利用研究提供理论依据和技术支撑。     

珠江三角洲桑基鱼塘生态系统若干问题研究

珠江三角洲基塘生态系统包括桑基鱼塘、蔗基鱼塘、果基鱼塘、花基鱼塘、杂基鱼塘等类型。这些生态系统都是水陆相互作用的人工生态系统,其中以桑基鱼塘生态系统比较复杂、完善,优点也多,主要优点有:(1)充分利用当地自然资源。利用我省丰富的热量和光能,进行各种轮作、套作、间作,每年收成次数多,单位面积产量高;利用河水灌溉,利用河泥、塘泥施肥;(2) 部门复杂,收入来源多,经济效益     

灌溉方式对稻田土壤微生物群落功能多样性的影响

为了探讨3种不同灌溉模式对土壤微生物群落功能多样性的影响。本研究采用Biolog-ECO板研究了双季稻田连续五年不同灌溉处理(长期灌溉,湿润灌溉,间歇灌溉)下的土壤微生物群落功能多样性。结果表明,不同灌溉方式处理的土壤微生物代谢活性强度为间歇灌溉湿润灌溉长期淹水灌溉。在不同的处理中,α-环式糊精和D-葡萄胺酸解释了主要的差异。氨基酸和糖类碳源是间歇灌溉和湿润灌溉灌溉模式下主要被利用的碳源,而酯类在长期淹水灌溉模式被利用的最多。通过评价3种灌溉方式下稻田土壤的代谢特征,证实了间歇灌溉方式有利于提高稻田土壤微生物的功能多样性,为稻田水分科学管理提供了理论依据。     

间歇灌溉对北方水稻生理生态需水的影响

通过田间试验研究了间歇灌溉(IT)条件下北方水稻生理生态需水变化特性．试验于2002年在中国科学院沈阳生态实验站水田试验区进行．分别采用非称重式蒸渗仪和小型蒸渗仪对间歇灌溉和淹灌(CSF)条件下的稻田蒸散量和棵间蒸发量进行了测定．结果表明。间歇灌溉条件下的水稻蒸腾量与淹灌相比没有达到显著差异,而稻田棵间蒸发量和渗漏量则分别减少了16％和24％。水分利用效率提高了10％,在显著减少用水量的情况下并未对水稻产量造成不良影响．针对本地区土质而言,与淹灌相比,尽管间歇灌溉可以有效地减少稻田用水量,但仍有近60％的稻田用水通过渗漏损失掉．为此,本文提出着眼于提高稻田水分利用效率、降低渗漏量和土壤水蒸发量的相应对策．     

富营养化河水灌溉对稻田土壤氮磷养分贡献的影响——以太湖地区黄泥土为例

以太湖地区主要稻田土壤类型黄泥土为对象,利用当地富营养化河水对回填土柱和植稻原状土渗漏池进行模拟稻田灌溉试验,系统研究了灌溉水对稻田土壤氮磷营养的贡献.在回填土柱灌溉试验中,在试验初期,不同形态的氮素均有较高的淋失量,以后逐渐降低,表明初期淋失的氮素主要来自土壤,而不是灌溉河水.在整个水稻生长季,均观测到有可溶性有机氮淋失,表明富营养化河水灌溉条件下可溶性有机氮是稻田土壤主要的氮素淋失形态.在本试验中,磷素的淋失动态与氮素的淋失动态截然相反,淹水后很长一段时间内均没有土壤磷素淋失,但在淹水灌溉后期有大量的土壤磷素淋失损失,这可能是淹水后期土壤对磷的吸持已达到饱和状态,不能继续固持土壤中多余的磷所致.与回填土柱模拟灌溉淋洗试验相比,在当前供肥条件下,原状土渗漏池试验氮磷淋失量远低于回填土柱试验,而灌溉水对土壤氮磷养分的贡献远高于回填土柱.通过富营养化河水灌溉带入当季稻田的N量达到每公顷56.3 kg,其中有55.8 kg N可被土壤吸持和作物吸收,表明太湖地区稻田土壤对氮磷养分来说是一个环境友好的生态系统.在利用当地富营养化河水进行稻田土壤灌溉时可适量减少肥料施用量、优化氮磷肥料管理.     

不同水分管理下稻田土壤CH4和N2O排放与微生物菌群的关系

采用MPN计数法对黑土(海伦)和草甸棕壤(沈阳)稻田生长季4种微生物菌群数量进行了测定,同时采用封闭式箱法对CH4和N2O通量进行观测,以深入了解稻田生物源温室气体排放的微生物学过程,两地试验田均采用长期淹灌与间歇灌溉两种不同水分管理,对实验结果多元回归分析,结果表明,海伦与沈阳两地稻田两种水分管理条件下CH4通量季节变化与产甲烷菌数季节变化存在极显著正相关关系沈阳稻田生长季CH4通量季节变化与甲烷氧化菌数季节变化具有显著正相关性,间歇灌溉条件下黑土稻田N2O通量与反硝化菌数呈显著性正相关关系,两种水分管理条件下沈阳稻田N2O通量与硝化菌数具有显著正相关关系,间歇灌溉条件下沈阳稻田N2O通量与反硝化菌数呈显著性正相关关系。     

中国水稻节水灌溉技术的现状及发展趋势

中国稻田因灌溉方式的不合理,造成了水资源浪费严重、水利用率低,加剧了水资源的短缺,加重了水资源的污染。水稻是中国最大的耗水作物,大约消耗了全国总用水量的50%,因此,减少中国水稻用水量和提高水稻水分利用效率有利于缓解中国水资源短缺及水资源污染的问题。本文系统综述了中国主要的4种节水灌溉技术,即"浅、湿、晒"灌溉技术、间歇灌溉技术、控制灌溉技术和蓄雨型灌溉技术;指出了水稻节水灌溉技术的节水增产机理,并分析了节水灌溉技术对水稻生长发育和稻田生态环境的影响。然而,这4种灌溉技术有一定的局限性,并且没有同栽培和高科技技术结合在一起使用,节水的效果并不是特别理想;同时,有些高效的节水技术长期使用可能降低土壤肥力。为此,新的节水灌溉技术成为今后水稻节水技术发展的必然趋势。     

养殖污水直灌对稻田土壤氮、磷积累与垂直迁移的影响

尽管国内外对养殖污水处理已提出了一系列的工艺技术,但因经济原因养殖污水直接灌溉农田在我国农村地区仍较为常见.为了解长期畜禽养殖污水直灌对稻田土壤质量的影响,在浙江省绍兴市柯桥区选择了养殖污水直灌不同年限(0、4、7、13年)的稻田,比较研究了养殖污水直接灌溉对稻田土壤不同深度土层中各形态氮和磷含量的影响,探讨了长期养殖污水灌溉对氮、磷在土壤剖面中垂直迁移的影响.结果表明: 长期养殖污水直接灌溉可显著提高稻田土壤中氮和磷的积累,积累量随灌溉年限的增长而增加,其中磷素的增幅高于氮素.养殖污水灌溉4、7和13年后,土壤表层中全P和全N分别比对照增加了43.6%、95.2%、1484%和7.7%、17.0%、28.4%.土壤氮素的变化为NH₄⁺-N、NO₃^--N>酸解有机氮>非酸解有机氮;土壤有效磷的变化明显大于全磷.长期养殖污水灌溉可促进氮、磷在土壤剖面中的垂直迁移,增加对地下水的污染风险.
     

长期灌溉含多环芳烃污水对稻田土壤酶活性与微生物种群数量的影响

以沈抚污水灌区为例,研究了长期灌溉含多环芳烃(PAHs)污水对稻田土壤酶活性、微生物种群数量的影响。结果表明,灌区稻田土壤PAHs含量在319.5～6362.8μg.kg-1。长期污水灌溉导致稻田土壤PAHs含量严重超过环境标准。随清水连续灌溉年限的增加,土壤PAHs总量不同程度降低直至低于土壤PAHs环境质量标准。相关性分析表明,在目前污染程度下,灌区稻田3大土壤微生物类群和主要功能群的种群数量主要受土壤理化性质的影响,受PAHs含量影响不明显。土壤全氮含量与细菌数量呈极显著正相关(P<0.01)。土壤酶活性受到土壤养分和PAHs污染的双重影响,土壤有机碳和全磷含量分别与脱氢酶、多酚氧化酶和脲酶活性呈极显著正相关(P<0.01),PAHs含量分别与脱氢酶和脲酶活性呈极显著正相关(P<0.01),与多酚氧化酶活性呈显著正相关(P<0.05)。     

不同灌溉模式对稻田土壤及糙米重金属积累的影响

为探讨降低土壤和糙米重金属的灌溉模式, 选取江西省萍乡地区的中度重金属污染稻田, 研究了灌浆期习惯性灌溉(间歇性灌溉)和长期淹水灌溉2种灌溉模式对水稻产量、糙米重金属及土壤理化性质的影响。结果表明: 与习惯性灌溉相比, 长期淹水灌溉条件下的水稻产量降低1.25%; 糙米Cd和Pb含量分别降低42.79%和3.70%, 其中糙米Cr含量显著降低44.81%, 但糙米Hg含量显著增加200%, 糙米无机As含量增加3.29%; 土壤Cd含量降低38.77%, 其中土壤有效态Cd含量和阳离子交换量显著降低72.08%和36.71%, 但土壤pH和有机质增加0.97%和6.32%; 同时相关性分析发现糙米Cr含量与土壤有机质呈显著负相关, 与阳离子交换量呈显著正相关, 糙米Hg含量与土壤有效态Cd含量和阳离子交换量呈极显著负相关。长期淹水灌溉可有效降低污染稻田土壤Cd进入水稻, 实现水稻安全生产, 但会增加糙米Hg积累和减产。