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爽水性稻田甲烷排放特点 总被引：2，自引：0，他引：2
通过田间小区试验,观测研究了不同施氮水平和前茬是否施用稻草的爽水性稻田的甲烷排放情况。结果表明,爽水性稻田甲烷排放通量有明显的规律性,烤田前甲烷排放量较大,烤田期间甲烷排放并不明显减少,但烤田后甲烷排放下降显著;前茬覆盖稻草对稻田甲烷排放有明显的促进作用; 相似文献
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稻作制有机肥地下水位对稻田甲烷排放的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
采用大田小区试验和长期定位模拟试验，研究了稻作制、有机肥、地下水位对稻田甲烷排放的影响。结果表明，水稻不同生育期甲烷的排放规律4种稻作制有比较一致的变化趋势，甲、晚稻均以分蘖期甲烷的排放速率最大，以后逐渐减少。4种作制中稻－稻－绿肥甲烷的排放量最小；有机肥施用可明显增加甲烷的排放量；高水位稻田甲烷的排放量明显高于低水位稻田；晚稻甲烷的排放量高于早稻。 相似文献
3.
Meta分析湖南省双季稻田甲烷排放影响因素 总被引：1，自引：0，他引：1
稻田是农业生产中甲烷的主要排放源。探索不同农田管理措施对甲烷排放的影响,对湖南省双季稻可持续生产意义重大。该研究利用Meta分析方法,基于该区域53篇公开发表研究文章中收集的840对数据研究发现:湖南省双季稻田中,双季稻甲烷排放占全年甲烷排放的97.9%,且晚稻甲烷排放显著大于早稻;冬闲期种植作物显著增加了双季稻田43.88%(P 0.05)的甲烷排放;免耕和复合种养(稻田养鸭、稻田养鱼等)则分别显著降低了双季稻26.84%、37.02%(P 0.05)的甲烷排放;另一方面,从单位产量甲烷排放来看,施氮肥显著降低了双季稻40.01%(P 0.05)排放量,这主要是由于水稻产量显著提高了73.87%(P0.05);施有机肥和秸秆还田显著增加稻田甲烷排放量,显著增加了68.11%、71.80%(P 0.05)的双季稻单位产量甲烷排放量。研究结果表明,在湖南双季稻生产中合理采用免耕、复合种养措施并合理化肥料投入等措施有利于平衡该区域水稻增产与甲烷减排。 相似文献
4.
华南地区覆膜旱种稻田甲烷排放及其与土壤水分和温度的关系 总被引：2，自引：0，他引：2
采用静态箱法和田间小区试验,研究了常规稻田和覆膜旱种稻田水稻全生育期CH4的排放规律,探讨了温度和水分与稻田CH4排放的关系。结果表明:覆膜旱种稻田的甲烷排放量明显低于常规水田的排放量,常规水田的甲烷累计排放通量为20.38g/m2,覆膜旱种稻田为2.46g/m2,水稻覆膜旱种后甲烷排放量降低了88%。常规水田CH4排放峰期持续了35d,覆膜旱种稻田CH4排放峰期为25d,两者在CH4排放高峰期的排放量分别占整个生育期累计排放量的72%和97%。覆膜旱作稻田CH4排放量降低,主要表现在最大排放峰值降低和排放峰持续时间缩短。土壤温度(5cm处)和水分与水稻生育期稻田甲烷的排放有显著正相关。CH4排放通量大于1.0mg·m-2·h-1主要集中在土壤质量含水率高于36.25%的区域,在土壤质量含水率小于36.25%时,常规稻田和覆膜旱种稻田都只有少量CH4排放。 相似文献
5.
Hvsusiba2是调控大麦淀粉合成和光合产物分配的转录因子。前期研究我们将Hvsusiba2导入粳稻(Oryza sativa L.subsp.japonica),Hvsusiba2粳稻稻田甲烷排放显著下降,胚乳淀粉含量显著提高。为进一步明确Hvsusiba2对稻田甲烷排放的影响,本研究我们将Hvsusiba2导入籼稻(O.sativa L.subsp.indica),研究异源表达Hvsusiba2籼稻全生育期甲烷排放和稻田主要甲烷菌及甲烷氧化菌变化。采用静态箱法测定Hvsusiba2水稻稻田甲烷排放通量,结果显示Hvsusiba2稻田全生育期的大部分时段甲烷排放量显著(P0.05)或极显著(P0.01)低于对照株系。Hvsusiba2水稻甲烷减排率幅度为54.7%~3.8%,减排率最高的时期为幼穗分化期。2个Hvsusiba2水稻株系生长季累计甲烷排放量分别为5 060.16 mg?m-2和5 250.60 mg?m-2,比对照减排30.30%和27.58%。采用荧光定量PCR法检测水稻关键生长期根土6类产甲烷菌和2类甲烷氧化菌以及土壤总细菌的丰度变化。结果显示:在整个生长期内Hvsusiba2水稻根土6类产甲烷菌菌群丰度的总体趋势是前期高、后期低;甲烷古菌(Archaea,ARC)、甲烷鬃菌科(Methanosaetaceae,Mst)和甲烷微菌目(Methanomicrobiales,MMb)3类菌群丰度的高峰出现在分蘖盛期,甲烷八叠球菌科(Methanosarcinaceae,Msc)菌群丰度的高峰出现在幼穗分化穗期,普通产甲烷菌(Methanogens,MET)和甲烷杆菌目(Methanobacteriales,MBT)分蘖期最高。Hvsusiba2水稻产甲烷菌丰度在分蘖期、抽穗期和开花期显著或极显著地低于野生型对照。在大部分测试时间段内Hvsusiba2水稻的2类甲烷氧化菌群丰度比对照有显著(P0.05)或极显著(P0.01)下降;Hvsusiba2水稻土壤总细菌丰度在水稻的分蘖期、抽穗期和开花期也显著低于野生型水稻。稻田中产甲烷菌的丰度依次是甲烷鬃菌科(Mst)甲烷古菌(ARC)普通产甲烷菌(MET)甲烷微菌目(MMb)≥甲烷八叠球菌科(Msc)甲烷杆菌目(MBT);2类甲烷氧化菌中Ⅰ型甲烷氧化菌(MBAC)丰度极显著大于Ⅱ型甲烷氧化菌(TYPEⅡ)。结合之前的研究结果,我们认为Hvsusiba2可能是通过改变水稻光合同化物分配生理,减少向土壤有机质的输送,降低土壤相关菌群的丰度达到稻田甲烷减排的。 相似文献
6.
不同水稻品种对稻田甲烷排放量的影响 总被引：7，自引：0，他引：7
水稻在稻田甲烷排放过程中起着非常重要的作用.有90%的稻田甲烷是通过水稻的通气组织排放到大气中的[1,2].土壤类型、灌溉措施、施有机肥等农业措施是影响稻田甲烷排放量的主要因素[3～11].甲烷排放量的差异在水稻品种之间非常显著[10,12～15],但对其机理尚不很明确[16].Mariko等[17]报道,水稻植株的分蘖数与甲烷排放量呈正相关; 相似文献
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不同轮作体系不同施氮量甲烷排放比较研究 总被引：2，自引：0，他引：2
【目的】本研究通过在重庆市江津区进行单季稻转换为不同轮作体系的田间试验,测量CH4排放通量,探讨不同轮作体系CH4的排放规律。【方法】试验以玉米-小麦(MW)、 水稻-小麦(RW)、 水稻-冬水休闲(RF)三种轮作体系为主处理,每种轮作体系设不施氮对照(N0)、 优化施氮(Nopt,即小麦季N 96 kg/hm2、 玉米季或水稻季N 150 kg/hm2)、 传统施氮(Ncon,即小麦季N 180 kg/hm2、 玉米季或水稻季N 225 kg/hm2)3个副处理。温室气体采用静态箱-气相色谱法进行田间原位测量,每周1~3次,周年监测。【结果】 MW、 RW、 RF体系第一年甲烷排放量分别为CH4-C 13.5、 26.7和89.8 kg/hm2,第二年为第一年相应体系的6.2%、 85.1%和263.1%。第一年MW、 RW、 RF系统N0处理甲烷排放量分别为CH4-C 17.7、 30.5、 85.7 kg/hm2,Nopt处理分别为其对照的87.5%、 111.3%、 111.9%,Ncon处理为对照的41.5%、 51.1%、 94.8%; 第二年MW、 RW、 RF系统N0处理甲烷排放量分别为CH4-C 0.4、 26.0、 227.4 kg/hm2, Nopt为其对照的240.4%、 103.9%、 104.9%,Ncon为其对照的229.6%、 58.6%、 100.1%。MW、 RW、 RF三个轮作体系两年均为甲烷净排放,MW体系以玉米季为主, N0、 Nopt、 Ncon处理分别占总体系的87.4%、 87.2%、 76.2%; RW体系以水稻季为主, N0、 Nopt、 Ncon处理分别占总体系的91.4%、 95.7、 94.9%; RF体系中以水稻季为主,N0、 Nopt、 Ncon处理分别占总体系的84.2%、 84.9%、 84.8%。MW第一年玉米季施肥期甲烷排放累积量占该季总排放量的6%~11%,第二年占30%~45%; RW水稻季施肥期甲烷排放量占该季总排放量的37%~50%,RF水稻季施肥期甲烷排放量占该季总排放量的21%~28%,淹水休闲季约占总体系16%,也不可忽略。【结论】水稻-冬水休闲系统甲烷排放最高,水稻-小麦轮作次之,玉米-小麦轮作最低。单季稻改小麦-玉米轮作后第一年,玉米季有明显甲烷排放,第二年则未出现,两年甲烷排放总量无差异; 水稻-冬水田轮作,甲烷排放在第二年明显增加。玉米-小麦轮作、 水稻-小麦轮作和水稻-冬水休闲系统两年平均值均表现出甲烷的净排放,并以水稻或玉米季为主。大量施氮后,抑制水稻-小麦轮作和玉米-小麦轮作系统甲烷排放,对水稻-冬水休闲系统无影响。 相似文献
9.
水稻物质生产对稻田甲烷排放的影响 总被引：7，自引：0，他引：7
以研究水稻物质生产对稻田甲烷排放影响为目的的大田与盆栽试验于１９９４￣１９９５年在美国德克萨斯州进行。对同期观测的稻田甲烷排放量与水稻干物质积累资料的分析表明,在类似的气候,土壤及水稻栽培管理条件,稻田甲烷排放的季节总量随水稻生产力水平的提高而增加;甲烷日排放通量与水稻干物质积累呈正相关,水稻生长中,后期的物质生产对甲烷排放的贡献大于前期。 相似文献
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中国稻田甲烷排放研究进展 总被引：27，自引：1，他引：27
本文简要地介绍了我国稻田甲烷排放研究的最近进展。分析稻田甲烷排放观察结果表明，在我国冬季排水良好的稻田中，冬季降水量与稻田甲烷排放量存在极显著的指数关系。将我国稻田划分成冬季排水良好与冬季灌水二类，并分别估计其甲烷排放量为4.21和3.39TgCH4，面积占12%的冬灌田排放的四烷占总排放量（7.60TgCH4）的45%，文章提出了今后我国稻田甲烷排放研究应加强的几个问题。 相似文献
11.
以太湖流域典型单季稻田的原状土柱为研究对象，通过设置温室土柱试验，同步监测三种秸秆施用（水稻秸秆RS、小麦秸秆WS、玉米秸秆MS）下水稻各生长期N2O排放、水稻产量和土壤理化因子；同时定量化分析多个N2O排放相关菌群功能基因的丰度，阐明N2O排放对不同种类秸秆施用引发的微生物响应机制，以期筛选出控制单季稻田N2O减排增效最佳的秸秆种类。结果表明，与对照相比，RS、WS和MS处理下水稻生长期N2O排放量分别增加162.32%、107.11%和9.48%，其中RS处理显著高于MS处理。水稻生育期内，土壤氨氧化菌（AOA、AOB）和反硝化菌群落（nirS、nosZ）丰度均呈现先上升后下降的季节变化趋势。与对照相比，拔节期RS处理显著增加AOA、AOB、nirS和nosZ拷贝数，MS和WS处理对上述功能基因丰度均无显著影响。各生育期土壤NH4+-N含量整体高于NO3--N含量，二者均在水稻分蘖期达到峰值，而后随水稻生长不断降低，同一时期不同秸秆处理之间二者无显著性差异。相关性分析和结构方程模型（SEM）结果表明，土壤AOB丰度和土壤NH4+-N含量是直接影响稻田土壤N2O排放的主要因素。综合考虑不同类型秸秆还田后土壤理化因子、水稻产量和微生物丰度数据，玉米秸秆是减缓太湖流域单季稻田N2O排放且提高产量的最优秸秆还田种类。 相似文献
12.
为较全面评价秸秆覆盖旱作水稻栽培模式的生态意义,采用田间试验研究了常规淹水（F）、秸秆覆盖旱作（NF-M）和无覆盖旱作（NF-ZM）3种栽培模式稻田甲烷排放、水稻产量及土壤养分的变化规律。结果表明：3种水稻栽培模式的甲烷排放均集中在水稻生育期的前20d;在水稻生育期内,秸秆覆盖旱作稻田甲烷的排放总量为11.12g·m^-2,显著高于常规淹水稻田的7.78g·m^-2和无覆盖旱作稻田的4.23g·m^-2。秸秆覆盖旱作稻田的水稻产量为8.60t·hm^-2,与常规淹水处理没有显著差异,但二者均显著高于无秸秆覆盖旱作处理的6.78t·hm^-2;与常规淹水处理相比,秸秆覆盖旱作还可以提高水稻单株生物量10g以上。秸秆覆盖旱作还可以显著提高稻田表层土壤有机质含量,维持和改善表层土壤养分状况,对实现农业可持续性有重要意义。因此,在水资源缺乏地区,秸秆覆盖旱作是一种值得考虑的替代传统淹水栽培的水稻栽培模式,同时秸秆覆盖旱作还田也是一种值得推广的稻田秸秆管理技术。 相似文献
13.
Fifteen upland soils collected from the major arable areas in NOrth China were used to assess the availability of soil sulfur(S) to plants in a pot experiment.Soils were extracted with various reagents and the extractable S was determined using turbidimetric method or inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES),respectively.In addition,mineralizable organic S,organic S,N/S ratio,sulfur availability index(SAI) and available sulfur correction value(ASC) in soils were also determined.The S amout extracted by 1.5g L^-1 CaCl2 was nearly equivalent to that by 0.25mol L^-1 KCl(40℃),and both of them were slightly smaller than that by 0.01 molL^-1 Ca(H2PO4)2 solution,as measured by turbidimetric method or ICP-AES.The extractable S measured by turbidimetric method was consistently smaller than that by ICP-AES.All methods tested except that for organic S and N/S ratio produced satisfactoy results in the regression analyses of the relationships between the amounts of S extracted and plant dry matter weight and S uptake in the pot experiment,In general,0.01 mol L^-1 Ca(H2PO4)2-extracted S determined by ICP-AES or turbidimetric method and 0.25mol L^-1 KCl(40℃)-extracted S determined by ICP-AES appeared to be the best indicators for evaluation of soil available S. 相似文献
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适宜节水灌溉模式抑制寒地稻田N_2O排放增加水稻产量 总被引：1，自引：1，他引：1
2014年在大田试验条件下,设置控制灌溉、间歇灌溉、浅湿灌溉及淹灌4种水分管理模式,采用静态暗箱-气相色谱法田间观测寒地水稻生长季N2O排放特征,研究不同灌溉模式对寒地稻田N2O排放的影响及N2O排放对土壤环境要素的响应,同时测定水稻产量,以期为寒地稻田N2O排放特征研究提供对策。结果表明:不同灌溉模式下N2O排放的高峰均出现在水分交替频繁阶段,水稻生育阶段前期,各处理N2O排放都处于较低水平,泡田期几乎无N2O排放。与淹灌相比,间歇灌溉使N2O排放总量增加47.3%,控制灌溉和浅湿灌溉使N2O排放总量减少40.7%和39.6%。寒地稻田N2O排放通量与土壤硝态氮含量关系密切,与土壤10 cm温度显著相关(P0.05)。水稻生长期间各处理N2O排放顺序间歇灌溉淹灌,二者均显著高于浅湿灌溉和控制灌溉(P0.05)。各处理水稻产量以浅湿灌溉最低、其他方式差异不显著。可见,间歇灌溉有助于提高水稻产量,但会促进稻田N2O的排放。在综合考虑水稻产量及稻田温室效应的需求下,控制灌溉为最佳灌溉方式,应予以高度重视。该研究可为黑龙江寒地稻作区选择节水减排模式提供科学支撑。 相似文献
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不同氮肥用量与施肥时期对冷浸田单季稻 生长及农学效率的影响 总被引：2，自引：1，他引：1
冷浸田为福建省主要低产田类型之一。基于福建省浅脚烂泥田、青泥田与锈水田主要冷浸田类型,通过田间3个点试验研究不同氮肥用量(105、150与195 kg/hm~2)与施用时期(基蘖肥︰穗肥=10︰0与基蘖肥︰穗肥=7︰3)运筹组合对单季稻生长的影响。结果表明,增施氮肥促进了各类型冷浸田水稻分蘖期分蘖生长速率。不同氮肥组合的锈水田、青泥田与浅脚烂泥田水稻籽粒产量分别较不施肥(CK)增幅14.5%~45.5%、9.4%~13.5%和10.4%~15.9%,但在105 kg/hm~2用量基础上再进一步增施氮肥,籽粒增产效果明显放缓。施用氮肥显著增加了成熟期水稻有效穗数,但对每穗实粒数及千粒重影响不明显。105、150、195 kg/hm~2 3种氮肥用量下各类型冷浸田的农学效率均值分别为17.4、13.3与12.8 kg/kg。除浅脚烂泥田施用穗肥的秸秆产量有显著差异外,其余氮肥不同施肥时期的籽粒与秸秆产量均无显著差异。增施氮肥有提高籽粒氮的趋势,但同时降低了籽粒钾含量。鉴于冷浸田土壤氮素水平较高,单季稻氮肥经济用量宜控制在105~150 kg/hm~2中低水平,超过150 kg/hm~2,农学效率递减,且无明显增产效果。另从人工成本及效益考虑,宜选择基蘖肥︰穗肥=10︰0的施氮方式。 相似文献
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稻田是大气温室气体甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)的重要排放源, 稻田温室气体减排一直是生态农业研究的热点。目前, 采用水稻品种选择利用、水分控制管理、肥料运筹管理、耕作制度调整以及种养结合模式等方法来减少稻田温室气体排放有较好实践效应, 但不同稻田栽培环境(露地、网室)基础上的稻鸭共作对麦秸全量还田的稻田温室气体排放特征及相关土壤理化特性关联性的影响尚为少见。本研究采用裂区设计, 在两种栽培环境条件下, 以无鸭子放养的常规稻作和麦秸不还田为对照, 在等养分条件下分析麦秸全量还田与稻鸭共作模式对稻田土壤氧化还原电位、CH4排放量、产CH4潜力及CH4氧化能力、N2O排放量及N2O排放高峰期土壤反硝化酶活性、全球增温潜势、水稻产量的影响, 为稻田可持续生产和温室气体减排提供参考。结果表明, 麦秆还田增加了稻田产CH4潜力、提高了CH4排放量, 降低了稻田土壤反硝化酶活性、土壤氧化还原电位和N2O排放量, 整体上导致全球增温潜势上升96.89%~123.02%; 稻鸭共作模式, 由于鸭子的不间断活动提高了稻田土壤氧化还原电位, 降低了稻田产CH4潜力, 增强了稻田CH4氧化能力, 从而降低稻田CH4排放量, N2O排放量虽有提高, 整体上稻鸭共作模式的全球增温潜势较无鸭常规稻田下降8.72%~14.18%; 网室栽培模式显著提高了稻田土壤氧化还原电位, 降低稻田产CH4潜力、CH4氧化能力和土壤反硝化酶活性, 减少了稻田CH4和N2O排放量, 全球增温潜势降低6.35%~13.14%。本试验条件下, 稻田土壤的CH4氧化能力是产CH4潜力的2.21~3.81倍; 相同环境条件下, 稻鸭共作和麦秸还田均能增加水稻实际产量, 网室栽培的所有处理较相应的露地栽培减少了水稻实际产量1.19%~5.48%。本试验表明, 稻鸭共作和网室栽培可减缓全球增温潜势, 稻鸭共作和麦秸还田能够增加水稻实际产量。 相似文献
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Responses of methane emissions and rice yield to applications of biochar and straw in a paddy field 总被引：2，自引：0，他引：2
Da Dong Min Yang Cheng Wang Hailong Wang Yi Li Jiafa Luo Weixiang Wu 《Journal of Soils and Sediments》2013,13(8):1450-1460
Purpose
Directly returning straw back to the paddy field would significantly accelerate methane (CH4) emission, although it may conserve and sustain soil productivity. The application of biochar (biomass-derived charcoal) in soil has been proposed as a sustainable technology to reduce methane (CH4) emission and increase crop yield. We compared the effects of either biochar or rice straw addition with a paddy field on CH4 emission and rice yield.Materials and methods
A 2-year field experiment was conducted to investigate a single application of rice straw biochar (SC) and bamboo biochar (BC) (at 22.5 t ha?1) in paddy soil on CH4 emission and rice yield as compared with the successive application (6 t ha?1) of rice straw (RS). Soil chemical properties and methanogenic and CH4 oxidation activities in response to the amendment of biochar and rice straw were monitored to explain possible mechanism.Results and discussion
SC was more efficient in reducing CH4 emission from paddy field than BC. Incorporating SC into paddy field could decrease CH4 emission during the rice growing cycle by 47.30 %–86.43 % compared with direct return of RS. This was well supported by the significant decrease of methanogenic activity in paddy field with SC. In comparison to a non-significant increase with BC or RS application, rice yield was significantly raised with SC amendment by 13.5 % in 2010 and 6.1 % in 2011. An enhancement of available K and P and an improvement in soil properties with SC amendment might be the main contributors to the increased crop yield.Conclusions
These results indicated that conversion of RS into biochar instead of directly returning it to the paddy field would be a promising method to reduce CH4 emission and increase rice yield. 相似文献18.
耕作模式对冷浸田水稻产量和土壤特性的影响 总被引：4，自引：0，他引：4
为探明不同耕作模式对冷浸田的影响机制,挖掘冷浸田的生产潜力,以冷浸田为研究对象,通过田间试验,以常规平作模式为对照,研究了垄作和稻鱼共作模式对冷浸田水稻产量以及土壤团聚体、温度、pH及有机质和还原性物质含量以及酶活性的影响。结果表明:相比对照(CK),垄作模式(T1)能显著降低土壤微团聚体(0.25 mm)含量,促进大团聚体的形成,提高土壤温度,增加土壤有机质含量,提高土壤pH,抑制水稻分蘖期后土壤亚铁含量的上升,降低土壤亚锰含量,减轻其对水稻根系的毒害作用,提高土壤酶活性,增加土壤速效养分含量。稻鱼共作模式(T2)对冷浸田土壤理化性状影响不显著,但能显著增加土壤速效养分含量,土壤速效钾含量在水稻孕穗期和成熟期分别较对照(CK)增加18.2%和69.2%,从而为水稻生长提供良好的土壤环境和营养,促进水稻生长发育,提高水稻产量。研究表明T1和T2模式能显著提高冷浸田水稻产量,增产范围为8.8%~25.8%,T1模式增产效果最显著,实际产量达到7 623 kg·hm-2。综上所述,垄作模式可以有效地改善冷浸田土壤特性,提高水稻产量,而稻鱼共作模式增产效果主要体现在增加冷浸田水体和土壤的速效养分。 相似文献
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小麦秸秆全量还田对水稻生长及稻田氧化还原物质的影响 总被引：10，自引：1，他引：9
以粳型水稻品系2645为材料,设小麦秸秆全量还田和不还田两个处理,研究小麦秸秆全量还田对水稻生长和稻田氧化还原物质的影响。结果表明,小麦秸秆全量还田提高了水稻穗粒数和产量,分别提高6.3%~6.9%和2.4%~10.0%,但使有效分蘖期(移栽后25 d)稻田水体含氧量降低了19.2%~68.4%,土壤还原物质总量和活性还原物质含量分别提高了6.2%~14.2%和15.1%~86.5%,水溶性Fe2+含量提高9.7%~30.1%,土壤氧化还原电位(Eh)和水稻根系活力分别下降3.6%~22.4%和13.5%~21.1%,拔节期分蘖数量和叶面积指数(LAI)分别减少9.5%和1.8%~4.3%。表明小麦秸秆全量还田增加了水稻生长前期稻田水体氧消耗量,促进了土壤还原物质积累,降低了土壤Eh和水稻根系活力,对水稻前期的群体发展有一定影响,但不影响最终产量。 相似文献