摘要：借助室内人工模拟降雨试验为研究手段,以强降雨过程中红壤丘陵区坡菜地侵蚀泥沙颗粒组成及土壤团聚体稳定性变化特征与规律为研究目的,分别在不同坡长(2,3,4m)、不同植被覆盖度(0,30%,60%,90%)条件下进行了有效模拟降雨试验共计12场次,每场次降雨试验的产流历时设计为30min,固定雨强为2.0mm/min。试验结果表明:1)侵蚀泥沙中颗粒粒径以1mm干筛法团聚体含量明显大于湿筛团聚体(>1mm)的含量,可认为水稳性团聚体的含量更能作为衡量土壤结构的稳定性的指标。>0.25mm团聚体分散度(PAD0.25)和>2mm团聚体分散度(PAD_2)含量均出现增大,而>0.25mm水稳性团聚体含量(WAS_(0.25))减少,植被覆盖度对土壤团聚体稳定性影响明显强于坡长;3)WAS_(0.25)含量是影响侵蚀泥沙的颗粒粒径分布的主要因素,随着坡面土壤中WAS_(0.25)的增加,侵蚀泥沙的平均重量直径逐渐降低。同时,泥沙颗粒平均直径与土壤团聚体平均重量直径(MWD_(团聚体))含量呈极显著负相关,可知坡面大团聚体越稳定,坡面土壤的粗化过程越不易形成。

摘要：施用脲酶/硝化抑制剂可以有效调控土壤氮素转化,减少氮素损失,提高作物氮肥利用率。采用二因素随机区组设计,研究生化抑制剂组合(NBPT/NPPT+CP)与施肥模式(一次性和分次施肥)互作对黄泥田水稻产量、产量构成因素和经济效益的影响。结果表明:生化抑制剂组合和施肥模式分别对黄泥田水稻产量和经济效益的影响极显著(P0.05);尿素分次施用(U3)处理水稻产量和经济效益较一次性施用(U)处理分别显著提高14.2%和14.6%(P有效穗数(0.436)>每穗粒数(0.385),分次施肥顺序为有效穗数(1.040)>每穗粒数(0.304)>千粒重(-0.059)。总之,黄泥田水稻施肥添加抑制剂可以有效扩充籽粒库容,提高产量,获得较高收益,结合不同施肥模式能进一步提高作物品种的增产潜力。

摘要：为了研究坡面径流和壤中流中全氮(TN)的流失特征,探索坡度和雨强对TN流失的影响,以风化花岗岩母质发育的土壤为研究对象,选定坡度(5°,8°,15°,25°)和降雨强度(60,90,120,150mm/h)作为可变量,采用原状土搬迁的方式,在室内设计的径流槽上进行人工模拟降雨试验,设计试验降雨时长为坡面径流产流后90min,壤中流水样收集延续直至无出流为止。结果表明:(1)坡面径流TN流失浓度在产流初期快速下降,随雨强的减小或坡度的增大而增大,产流后期浓度趋于稳定且差距不大。(2)壤中流TN流失浓度均明显高于坡面径流,其流失过程规律为"上升—下降—略有上升—平稳",总体上随雨强的减小或坡度的增大而增大。(3)坡面径流和壤中流的TN流失量均随雨强或坡度的增大而增大。壤中流是坡面TN流失的主要途径,流失比例可达91.26%~99.61%。坡面径流中TN流失量占坡面TN总流失量的比例随雨强的增大而增大。(4)雨强、流量与坡面径流、壤中流TN总流失量均呈极显著正相关,而坡度只与壤中流TN总流失量呈显著正相关。(5)在雨强90mm/h与120mm/h之间存在一个临界雨强,超过这个临界雨强,坡面径流TN流失量及其占总流失量的比例都会大幅上升。

摘要：为了研究坡地总磷流失特征,探究植被覆盖和施肥对不同坡长坡地总磷流失的影响,以浙江省丘陵区坡面菜地红壤为研究对象,通过室内人工模拟降雨试验,在固定雨强120mm/h、固定坡度20°、每场降雨试验的产流历时设计为30min的条件下,选定不同坡长(1,2,3,4,5m)、不同植被覆盖度(0,15%,30%,45%,60%,75%,90%)和不同施肥处理空白(CK)、无机复合肥(CF)、有机肥(OF)下进行模拟降雨试验。结果表明:(1)在不同施肥处理、坡长条件下,随着植被覆盖度的增加,单位投影面积总磷流失模数逐渐减少,其中1m坡长下的减少趋势不明显,5m坡长下的减少趋势最明显;不同坡长条件下随着植被覆盖度的增加,单位投影面积总磷流失模数均在90%覆盖度时达到最小,裸地时最大。(2)在不同施肥处理、相同植被覆盖度条件下,等长度增加坡长,总磷流失量的增量非等量增加,且在2~3m处最小,3~4m处最大,说明该试验条件下的临界坡长为4m,最佳坡耕地坡长为3m。(3)在不同施肥处理、坡长条件下,侵蚀相磷素流失量占总磷输出量的比值为30.24%~94.61%,除1m坡长下存在部分比值小于50%以外,其他均高于50%,说明坡地磷流失主要以侵蚀泥沙携带流失为主。(4)不施肥条件下侵蚀相磷素流失量占总磷输出量的比值高于施肥条件下的,且相比施用无机肥,施用有机肥条件下侵蚀相磷素流失量占总磷输出量的比值较高。

摘要：添加生化抑制剂是提高水稻肥料利用率的有效途径之一,本研究结合不同施肥模式探讨其节肥增效的养分利用特征,以期寻找适合黄泥田地区水稻高产高效的施用方式。采用二因素随机区组设计,研究生化抑制剂[脲酶抑制剂N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)和N-丙基硫代磷酰三胺(NPPT)及硝化抑制剂2-氯-6-(三氯甲基)吡啶(CP)]组合与施肥模式(一次性和分次施肥)互作对黄泥田水稻养分吸收、利用和分配的影响,并探讨各养分间及其与产量的相互关系。结果表明:生化抑制剂组合和施肥模式对水稻主要生育期N、P、K累积、转运和分配的影响均存在一定的互作效应,互作条件下各生育期养分间吸收存在协同效应。尿素分次施用处理水稻成熟期N、P、K吸收量较一次性施用处理分别提高11.0%、0.9%、4.2%;氮肥吸收利用率、氮肥农学利用率分别显著提高27.5%、70.8%。不同施肥模式下,配施抑制剂组合(NBPT、NPPT/+CP)显著增加水稻N、P、K吸收量,促进抽穗后干物质生产和N素积累,提高籽粒中的养分分配及N素利用效率。新型脲酶抑制剂NPPT单独施用及与CP配施的水稻养分吸收和利用与NBPT相似。相关分析表明,不同施肥模式下水稻成熟期N、P、K吸收量与籽粒产量均呈极显著正相关。总之,通过施肥技术和抑制剂配施的集成与优化,有利于抽穗后N、P、K的吸收、转运,促进养分积累,大幅度同步提高黄泥田水稻的产量和养分利用效率。

摘要：添加脲酶/硝化抑制剂是稻田温室气体减排的重要措施。采用二因素随机区组设计,研究生化抑制剂组合[N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)、N-丙基硫代磷酰三胺(NPPT)和2-氯-6-(三氯甲基)吡啶(CP)]与施肥模式(一次性和分次施肥)互作对黄泥田稻季温室气体(CH_4和N_2O)排放通量的影响,并计算全球增温潜势(GWP)及温室气体排放强度(GHGI)。结果表明,不同施肥处理CH_4和N_2O排放通量具有明显的季节性变化规律。尿素分次施用处理稻季CH_4和N_2O排放总量、GWP及GHGI较一次性施用处理分别显著降低13.5%、20.7%、14.4%和25.0%。不同施肥模式下,硝化抑制剂CP处理显著降低稻季N_2O排放通量峰值,减少稻季CH_4和N_2O排放总量。脲酶抑制剂NBPT/NPPT配施CP处理更能有效减少稻季CH_4和N_2O排放,降低GWP和GHGI。新型脲酶抑制剂NPPT单独施用及与CP配施的稻季温室气体排放规律与NBPT相似。总之,生化抑制剂与适宜的运筹相结合能保证产量并有效降低温室气体排放,是水稻低碳、高产可行的施肥措施。

摘要：【目的】添加生化抑制剂是提高水稻肥料利用率的有效途径之一。本研究旨在结合不同施肥模式揭示其节肥增效的群体优势,寻找适合黄泥田地区水稻高产高效的施用方式。【方法】采用二因素随机区组设计,研究生化抑制剂组合与施肥模式(一次性和分次施肥)互作对黄泥田水稻群体质量的影响。【结果】尿素分次施用处理水稻有效茎蘖数、有效叶面积指数(LAI)、抽穗至成熟期干物质积累量、抽穗期SPAD值和籽粒产量较一次性施用处理分别显著提高0.8%、24.0%、9.3%、1.5%和14.2%。不同施肥模式下,配施生化抑制剂组合N-丁基硫代磷酰三胺/N-丙基硫代磷酰三胺+2-氯-6-(三氯甲基)吡啶(NBPT/NPPT+CP)显著提高水稻有效茎蘖数及茎蘖成穗率,增加抽穗后干物质积累量,增大有效LAI,增加抽穗期SPAD值,提高水稻粒叶比,改善源库关系。相关性分析表明,抽穗至成熟期干物质累积与水稻籽粒产量呈显著正相关。新型脲酶抑制剂N-丙基硫代磷酰三胺(NPPT)单独施用及与2-氯-6-(三氯甲基)吡啶(CP)配施的水稻群体质量与N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)相似。【结论】通过施肥技术和抑制剂配施的集成与优化,可以改善黄泥田水稻群体质量,提高光合产物转化,获得更高产量。

摘要：土壤水力参数及其非均质性刻画关乎到诸多土壤与地下水等领域的量化模拟研究问题。受限于时间和采样成本,传统的直接测定方法并不能很好地解决这个问题。随着物联网技术的发展,与土壤水运动有关的一些状态表征量(如含水量和水头)已经能够通过传感器实时获得。如何充分融合这些观测数据信息,反演出土壤水力参数是当前的一个研究热点。数据同化方法能够通过融合观测数据与模型预测值信息,实现对模型参数的反演估计。本文系统分析了土壤水力参数不确定性的来源及测定方法,阐述了常用数据同化方法的基础理论及其在土壤水力参数反演方面的应用,并从计算效率和反演精度两方面着重论述了数据同化方法的最新前沿进展,最后探讨了数据同化方法未来的发展方向。研究表明:数据同化方法能够突破传统测定方法的限制,用于土壤水力参数及其非均质性刻画。尽管如此,由于土壤非饱和流模型的强非线性以及原位观测数据的相对稀缺性等问题的存在,当前数据同化方法的计算效率和反演精度还有待进一步提升。未来可从发展监督式降维方法、多源多尺度数据融合以及耦合物理机制的机器学习等方面深化土壤水力参数反演方法研究,这有利于农业土水管理、污染防治和修复等工作的合理开展。

摘要：为探究有机硅助剂协同对双季稻叶面喷施的在氨基酸微量元素肥增效潜力,选择江西省宜春市双季稻系统为研究对象,以农用有机硅和氨基酸微量元素叶面肥为研究材料,系统地比较早、晚稻施用添加不同体积分数的有机硅助剂的叶面肥后水稻叶片中微量元素锌(Zn)、锰(Mn)的含量、成熟期水稻相关的生长性状以及添加不同体积分数的有机硅助剂对肥液的理化性质的影响。结果表明:当有机硅助剂添加体积分数达到0.05%(胶束临界浓度)时,3次叶面肥喷施后,Zn、Mn在早、晚稻叶片中的含量均达到最大,与对照组相比,均提高了30%以上;同时早、晚稻的株高、稻草生物量、有效分蘖率、千粒质量及产量均达到最大,与对照组相比,其中早、晚稻的产量分别增长了13.76%、7.72%。有机硅助剂的对叶面肥的协同增效机制主要是通过改善肥液的界面性质,提高肥液在叶片的附着面积、附着量和附着时间实现,在试验设计的有机硅助剂添加的体积分数范围内,有机硅助剂添加的体积分数与肥液的表面张力、润湿直径或铺展面积呈显著相关,相关系数分别为-0.982(P<0.01)、0.995(P<0.01)、0.988(P<0.01);随着有机硅助剂添加的体积分数的增大,肥液的干燥时间及其叶片最大持留量呈现出先增后减的趋势,最佳有机硅助剂添加量为体积分数0.05%,此时肥液在水稻叶片上的最大持留量分别较对照组增加了25.90%、88.79%。可见有机硅助剂的合理应用可显著促进水稻叶片对叶面肥中微量元素(Zn、Mn)的吸收利用,提高水稻产量,是叶面肥的有效增效剂。

摘要：采用二因素随机区组设计,研究生化抑制剂组合(N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)、N-丙基硫代磷酰三胺(NPPT)和2-氯-6-(三氯甲基)毗呢(CP))与施肥模式(一次性施肥和分次施肥)互作对黄泥田稻季田面水和渗漏液氮(N)素浓度动态变化特征的影响。结果表明,黄泥田稻季田面水和渗漏液中N素形态分别以NHJ-N和NO,-N为主。基肥施用后,稻田田面水中NH;-N和总氮(TN)浓度于第1天达到峰值后降低,第6天分别降为峰值的57.9%~ 69.1%、41.9%~59.0%(一次性施肥)和29.9%~60.7%、60.9%~ 69.7%份次施肥);稻田渗漏液中NO;-N和TN浓度于第1 ~3天达到峰值后降低,第6天分别降为峰值的51.4%~ 56.5%、56.6%~ 61.6%(一次性施肥)和45.3%~ 57.5%、51.1%~59.6%(分次施肥)。不同施肥模式下,硝化抑制剂CP会提高田面水NH4^+-N浓度,而脉酶抑制剂NBPT/NPPT或配施CP有效抑制脉酶活性,降低田面水NH4^+-N峰值;CP显著降低渗漏液NO3^--N浓度,且CP或配施NBPT/NPPT有效抑制硝化作用,降低渗漏液NO3^--N峰值。新型服酶抑制剂NPPT单独施用及与CP配施的稻田田面水和渗漏液N素浓度动态变化特征与NBPT相似。总之,生化抑制剂与适宜的氮肥运筹相结合更能有效延缓黄泥田中尿素水解,抑制硝化作用,减少N素径流和渗漏损失。