江苏省典型区农田土壤及小麦中重金属含量与评价

为了研究江苏省典型区地震带农田土壤和小麦中重金属的污染,在具有代表性的农田采集收获期小麦及耕层土壤,分析和评价了土壤和小麦中重金属Cu、Pb、Cd、Ni、Cr、Hg、As和Zn的含量及污染程度。结果表明,土壤样品中Cd、Zn、Pb的含量均超过江苏省土壤背景值,Cr、Cu、Ni和As分别有25.64%、97.44%、92.31%和92.31%的土壤样品中超过江苏省土壤背景值,Hg的含量均在背景值以下;与国家土壤环境质量标准(GB15618—1995)中Ⅱ级标准相比,Cd的含量均超出标准限值,其它7种重金属元素含量均在标准限值以下。土壤中重金属相关分析表明,Cd、Cu、Cr、Ni、Pb、Zn、As具有相同的来源的可能性较大,而Hg与Cd、Cu、Cr、Ni、Pb、Zn、As的来源均不相同。以NY 861—2004为评价标准,小麦籽粒Pb、Cr、Hg、Ni、As样品超标率分别为100%、58.97%、33.33%、10.26%、2.56%,Cu、Zn和Cd没有样品超标,由此可见小麦籽粒中Pb的污染最为严重。采用单因子污染指数法、综合污染指数法和Hakanson潜在生态评价指数法以国家土壤环境质量标准(GB15618—1995)和江苏省土壤背景值为参比值,对农田土壤重金属污染进行评价,结果显示,从单项污染指数来看只有Cd达到重度污染水平,其它元素均在安全范围以内,从综合污染指数来看土壤重金属污染达到中度污染水平,从潜在生态评价指数法来看,研究区域表现为很强的生态危害,并以Cd为主要污染因子。     

播期对不同类型品种直播稻生长特性的影响

以具有代表性的3种类型水稻品种为材料,通过分期播种试验,对不同播期条件下直播稻物质生产和产量形成进行了分析。结果表明:随着播期的推迟,3种类型品种水稻产量均显著下降,但变化程度不一;全生育期显著缩短;群体茎蘖消长动态逐渐趋于不平缓,此现象并随播期的推迟而加剧;叶面积指数在生长前期逐渐上升,生长中后期则相对下降;各阶段光合势呈降低的趋势;干物质累积在拔节期递增,在抽穗期和成熟期则递减,收获指数递减;各阶段群体生长率下降趋势显著。对直播稻安全适宜播期进行综合评价表明,该地区宜推广中熟中粳和迟熟中粳品种,可以使用早熟晚粳品种;各类品种在前茬滕茬时间允许的条件下尽可能早播,易取得高产,但从生育安全性来考虑,中熟中粳品种最迟要在6月下旬播种,迟熟中粳品种最迟要在6月中下旬播种,早熟晚粳品种最迟要在6月中旬播种。     

麦秸秆全量还田对稻田土壤溶解有机碳含量和水稻产量的影响

以南粳44为供试材料,在粘土和砂土土壤中,设置麦秸秆不还田和全量还田(6000kg·hm-2)及3种施氮量(0、225、300 kg·hm-2)试验,研究了麦秸秆全量还田的腐解率和有机碳释放量动态变化,及其对稻田0~45 cm土壤溶解有机碳(DOC)含量和水稻产量的影响.结果表明:麦秸秆还田的前期(0~30 d)其腐解率和有机碳释放量最高,腐解率为35.0%(粘土)和31.7%(砂土),有机碳释放率为34.1%(粘土)和33.1%(砂土);30 d后两者均减小.施用氮肥可显著促进秸秆腐解和有机碳释放量,粘土中麦秸秆腐解率和有机碳释放量明显大于砂土.麦秸秆还田后土壤DOC含量逐渐增加,至25 d达最大值,粘土和砂土分别为60.18和56.62 mg·L-1,此后逐渐减小并趋于稳定.麦秸秆还田处理15 cm处土壤DOC含量显著高于未还田处理,但两者在30和45 cm处土壤DOC含量差异不显著,说明秸秆还田主要增加了稻田0~15 cm土层DOC含量.与不施氮处理相比,施氮处理土壤DOC含量降低,2种施氮处理间差异不显著.秸秆还田减少了水稻前期分蘖发生量,显著降低了有效穗数,增加了穗粒数、结实率和千粒重,显著提高了水稻产量.     

施氮水平和栽插密度对水稻生育中后期硝酸还原酶活性的影响

水稻生育中后期的叶片硝酸还原酶(NR)活性呈低-高-低的变化趋势,抽穗期最大,拔节期次之,抽穗后20 d最低.施氮量对NR活性的影响大于栽插密度,随着施氮水平的增加,NR活性呈上升趋势;而栽插密度增大,NR活性则呈下降趋势.叶片中的NR活性与产量、单位面积穗数有较高的正相关关系,与千粒重和结实率呈弱度负相关,与每穗粒数的相关性则因品种不同而异.     

长期不同施肥方式对麦田杂草群落的影响

以太湖地区农业科学研究所31a的长期肥料定位试验田为材料,分别于2011—2012年小麦苗期、拔节期和收获期进行了杂草群落调查,研究杂草类型与密度的分布、杂草多样性指数的变化,并对杂草种群分布与土壤养分因子进行冗余分析。结果表明:小飞蓬、看麦娘、大巢菜、稻槎菜、通泉草是本地区小麦生长期的主要杂草类型;随着小麦的生长以及氮肥、有机肥的施入,杂草密度呈下降趋势;施入有机肥降低了麦季杂草的群落多样性指数,在小麦生长的不同时期均衡施肥的CNPK处理以及不施肥的C0处理的群落各项多样性指数能维持在一个较高的水平。RDA分析显示土壤氮含量以及有机质含量与第一排序轴相关性大,是对杂草分布影响最大的两个土壤养分因子。太湖地区稻麦两熟制条件下,长期有机无机肥料单一或配合投入可显著影响麦田杂草的群落组成,其中氮肥和有机肥的施入能显著降低杂草密度;土壤养分的差异影响田面杂草密度和优势种群,均衡施肥能降低优势杂草种群的优势地位,抑制其发生危害程度,提高农田生态系统的生产力及稳定性。     

长期不同施肥方式对稻田杂草群落的影响

利用太湖地区农业科学研究所31年的长期肥料定位试验田,分别于2011—2012年水稻抽穗期、结实期和收获期进行了杂草群落调查,并对杂草种群分布与土壤养分因子进行冗余分析。结果表明:随着水稻的生育进程,田间杂草密度增大,而氮磷肥的配施也能有效减少试验区田间杂草的密度;牛毛毡、鸭舌草、耳叶水苋和水蕨是水稻生长期的主要杂草类型;在施入磷肥的处理中,莎草科杂草密度减少甚至消失,鸭舌草密度则增加,耳叶水苋和水蕨则是在没有施肥的处理生长最好;氮磷配施减少群落丰富度的同时能增加群落的均匀度,人为干预相对最少的处理方式有利于群落结构的稳定发展。抽穗期RDA结果显示,第1、第2排序轴特征值分别为0.901和0.080,土壤全P、有效磷、全氮、碱解氮与第1排序轴相关系数分别为-0.887、-0.816、-0.810和-0.794。太湖地区稻麦两熟制条件下,长期不同施肥方式显著影响稻田杂草的群落组成,土壤养分库的差异性影响田面杂草密度和优势种群分布,影响稻田中杂草分布的土壤养分因子主要为氮、磷和有机质,土壤钾含量对杂草的总体分布影响相对较小。