连续13年稻鸭共作兼秸秆还田的稻麦连作麦田杂草种子库物种多样性变化

稻鸭共作能有效控制稻田杂草的危害, 但是它对后茬小麦田杂草的影响及其控制作用尚没有详细的报道。我们于2000-2012年对江苏丹阳稻鸭共作兼秸秆还田的有机稻麦连作田土壤杂草种子库进行了连续13年的观察实验。结果显示, 稻鸭共作兼秸秆还田的措施使看麦娘(Alopecurus aequalis)、通泉草(Mazus japonicus)、碎米荠(Cardamine hirsuta)等18种麦田主要杂草的种子库均有较大幅度的降低, 总体的降低幅度高达97%。除了Pielou指数处于小幅波动状态外, 麦田杂草群落多样性指数整体呈下降趋势。丰富度下降表明杂草种子库向种类少、多样性低的方向演变。从Bray-Curtis指数和Jaccard相似性指数也可以得到同样的结论。可见, 连续稻鸭共作兼秸秆还田能够降低下茬的麦田土壤里杂草种子密度及多样性, 控制杂草危害。     

有机稻田褐稻虱种群动态及天敌作用分析

为组建有机稻田褐稻虱Nilaparvata lugens(Stl)种群生态控制系统,系统调查实施有机耕作1年后褐稻虱种群动态,并应用生命表技术评价自然天敌的作用。结果表明,有机晚稻田中褐稻虱种群发生2个世代。高峰期分别为9月底~10月初、10月下旬,平均百丛达502.3,164.5头,种群增长率为常规稻田的31.76%。水稻移栽后天敌数量迅速回升,有机稻田中蜘蛛、捕食性天敌、寄生性天敌分别比常规稻田增长66.10%,166.67%,44.24%。将各类天敌作用相加,以"捕食及其它"、"寄生"对褐稻虱种群的控制作用最强,其EIPC值均显著高于常规稻田相应天敌因子EIPC。     

有机稻鸭共作对土壤理化性状和细菌群落空间分布的影响

为探明有机稻鸭共作对不同深度耕层土壤理化性状和细菌群落的影响,采用田间实验,研究了有机稻鸭共作(12年)和转型期稻鸭共作(3年)田在0～6、6～13和13～20 cm土层的理化性状和细菌群落结构变化规律。结果表明:有机稻鸭共作12年后,0～6和6～13 cm土壤理化性状得到较大程度改善,但13～20 cm层改变较小;与转型期稻鸭共作相比,有机稻鸭共作显著改变了细菌群落组成,使不同耕层土壤具有了更高比例的共同细菌门;同时还提高了各耕层土壤细菌群落的丰富度和多样性,减小了各耕层土壤细菌群落结构分布差异性,这在0～6 cm层土壤中表现尤为明显,使细菌群落结构整体朝着更加稳定方向发展;相关分析表明,pH值、土壤容重、全氮和硝态氮是影响有机稻鸭共作后土壤细菌群落空间分布的重要因子。综合来看,有机稻鸭共作主要通过改变土壤理化性状来影响细菌群落的空间分布,是促进农业可持续发展的一种重要模式。     

不同稻蟹生产模式对土壤活性有机碳和酶活性的影响

采取田间定位试验与室内分析相结合的方法,研究了有机稻蟹、常规稻蟹与单作水稻生产模式对土壤活性有机碳和酶活性的影响。结果表明,与单作水稻模式相比,有机稻蟹模式下的土壤总有机碳(TOC)、活性有机碳(LOC)、中活性有机碳(MLOC)、高活性有机碳(HLOC)含量及碳库管理指数(CMI)均显著或者极显著提高,且有机肥用量越大,效果越显著;有机稻蟹模式显著提高了土壤过氧化氢酶、脲酶、转化酶及碱性磷酸酶活性,与2009年相比,2010年中量有机肥稻蟹模式(M3)的LOC和MLOC含量增幅最高,分别达10.11%和5.14%;低量有机肥稻蟹模式(M4)的脲酶和碱性磷酸酶活性增幅最为明显,分别达80.25%和46.62%;常规稻蟹模式各指标的变化也有其类似的规律,但均明显低于有机稻蟹模式。相关分析表明,TOC、LOC、MLOC与4种土壤酶活性呈显著或者极显著正相关,相关系数最低为0.584*(P<0.05),最高可达0.940**(P<0.01)。因此,有机稻蟹生产模式不仅能显著提高土壤有机质的数量和质量,而且能增加土壤酶活性,提高土壤肥力。