本书系统总结了公益性行业(农业)科研专项“南方低产水稻土改良技术研究与示范”(2010～2014)、国家水稻产业技术体系稻田培肥岗位，以及中国农业科学院科技创新程项目的研究成果。以黄泥田、白土、潜育化水稻土、反酸田、冷泥田五大类低产水稻土的改良与产量提升为研究目标，重点阐述了五大类低产水稻土的养分特征、障碍因素与质量评价方法，从土壤肥力、有机碳组分、土壤酶活性、土壤微生物多样性等方面论述了低产水稻土改良的有机熟化、厚沃耕层、排水氧化、酸性消减、厢垄除障等的理论与技术，从秸秆还田、推荐施肥、缓释肥料、抗逆品种、群体控制等方面阐明了低产水稻土产量提升的理论基础与技术途径；综合前人及以上研究，提出了低产水稻土改良与产量提升的专有技术、技术模式及技术规范。
样章试读
目录
- 目 录
前言
第1 章 总论............................................................................................................... 1
1.1 低产水稻土养分特征与质量评价.................................................................................. 1
1.2 低产水稻土改良理论与技术.......................................................................................... 3
1.2.1 黄泥田改良的有机熟化理论与技术.......................................................................................3
1.2.2 白土改良的厚沃耕层理论与技术...........................................................................................3
1.2.3 潜育化水稻土改良的排水氧化理论与技术...........................................................................4
1.2.4 反酸田改良的酸性消减理论与技术.......................................................................................5
1.2.5 冷泥田水稻土改良的厢垄除障理论与技术...........................................................................5
1.2.6 低产水稻土改良制剂研究.......................................................................................................6
1.3 低产水稻土产量提升理论与技术研究.......................................................................... 7
1.3.1 秸秆还田技术..........................................................................................................................7
1.3.2 推荐施肥技术..........................................................................................................................8
1.3.3 缓释肥料技术........................................................................................................................11
1.3.4 抗逆品种应用........................................................................................................................12
1.3.5 群体控制技术........................................................................................................................13
1.4 低产水稻土改良技术模式及应用................................................................................ 13
1.5 重要结论与创新............................................................................................................ 14
1.6 未来研究........................................................................................................................ 15
参考文献................................................................................................................................. 16
第2 章 低产水稻土养分特征与质量评价研究............................................................18
2.1 低产水稻土类型与分布................................................................................................ 18
2.2 低产水稻土障碍因素.................................................................................................... 25
2.3 低产水稻土养分的空间变异特征................................................................................ 26
2.3.1 研究区域与方法....................................................................................................................26
2.3.2 水稻产量及土壤养分的统计学特征.....................................................................................27
2.3.3 半方差分析............................................................................................................................28
2.3.4 水稻产量及土壤养分空间变异特征.....................................................................................30
2.3.5 水稻产量及土壤化学指标间相关性分析.............................................................................31
2.3.6 土壤质量指数........................................................................................................................32
2.4 黄泥田养分特征与质量评价........................................................................................ 33
2.4.1 研究区域与方法....................................................................................................................33
2.4.2 土壤物理指标........................................................................................................................36
2.4.3 土壤化学指标........................................................................................................................36
2.4.4 土壤酶及微生物量碳和微生物量氮.....................................................................................37
2.4.5 PLFA ......................................................................................................................................37
·iv· 低产水稻土改良与管理 理论·方法·技术
2.4.6 逐步回归分析........................................................................................................................38
2.4.7 土壤质量评价........................................................................................................................40
2.4.8 黄泥田质量影响因素............................................................................................................43
2.5 白土养分特征与质量评价............................................................................................ 45
2.5.1 研究区域与方法....................................................................................................................45
2.5.2 土壤物理指标........................................................................................................................45
2.5.3 土壤化学指标........................................................................................................................46
2.5.4 土壤酶及微生物量碳和微生物量氮.....................................................................................47
2.5.5 土壤微生物指标....................................................................................................................48
2.5.6 相关性分析............................................................................................................................48
2.5.7 土壤质量评价........................................................................................................................49
2.5.8 白土质量影响因素................................................................................................................51
2.6 潜育化水稻土养分特征与质量评价............................................................................ 52
2.6.1 研究区域与方法....................................................................................................................53
2.6.2 土壤物理指标........................................................................................................................53
2.6.3 土壤化学指标........................................................................................................................54
2.6.4 土壤酶及微生物量碳和微生物量氮.....................................................................................55
2.6.5 PLFA ......................................................................................................................................56
2.6.6 相关性分析............................................................................................................................57
2.6.7 土壤质量评价........................................................................................................................59
2.6.8 潜育化水稻土质量影响因素.................................................................................................61
2.7 反酸田养分特征与质量评价........................................................................................ 63
2.7.1 研究区域与方法....................................................................................................................64
2.7.2 土壤物理指标........................................................................................................................64
2.7.3 土壤化学指标........................................................................................................................65
2.7.4 土壤酶及微生物量碳和微生物量氮.....................................................................................66
2.7.5 土壤质量评价........................................................................................................................66
2.7.6 反酸田质量影响因素............................................................................................................68
2.8 冷泥田养分特征与质量评价........................................................................................ 69
2.8.1 研究区域与方法....................................................................................................................70
2.8.2 土壤理化指标........................................................................................................................70
2.8.3 土壤酶活性............................................................................................................................71
2.8.4 土壤微生物指标....................................................................................................................72
2.8.5 水稻产量与土壤指标相关分析.............................................................................................73
2.8.6 土壤质量评价........................................................................................................................73
参考文献................................................................................................................................. 76
第3 章 低产水稻土改良理论与技术研究.................................................................. 84
3.1 黄泥田改良的有机熟化理论与技术............................................................................ 84
3.1.1 有机熟化下的土壤肥力........................................................................................................84
3.1.2 有机熟化下土壤有机碳组分.................................................................................................88
3.1.3 有机熟化下土壤酶活性........................................................................................................92
3.1.4 有机熟化下土壤微生物多样性.............................................................................................95
3.1.5 技术效果..............................................................................................................................100
目 录 ·v·
3.2 白土改良的厚沃耕层理论与技术.............................................................................. 101
3.2.1 厚沃耕层下土壤肥力..........................................................................................................101
3.2.2 厚沃耕层下土壤有机碳组分...............................................................................................102
3.2.3 厚沃耕层下土壤酶活性......................................................................................................103
3.2.4 厚沃耕层下土壤微生物多样性...........................................................................................105
3.2.5 技术效果..............................................................................................................................110
3.3 潜育化水稻土改良的排水氧化理论与技术.............................................................. 111
3.3.1 排水氧化下土壤肥力..........................................................................................................111
3.3.2 排水氧化下土壤有机碳组分...............................................................................................115
3.3.3 排水氧化下土壤酶活性......................................................................................................115
3.3.4 排水氧化下土壤微生物多样性...........................................................................................120
3.3.5 技术效果..............................................................................................................................125
3.4 反酸田改良的酸性消减理论与技术.......................................................................... 126
3.4.1 酸性消减下土壤肥力..........................................................................................................126
3.4.2 酸性消减下土壤有机碳组分...............................................................................................130
3.4.3 酸性消减下土壤酶活性......................................................................................................132
3.4.4 酸性消减下土壤微生物多样性...........................................................................................135
3.4.5 技术效果..............................................................................................................................140
3.5 冷泥田改良的厢垄除障理论与技术.......................................................................... 141
3.5.1 厢垄除障下土壤肥力..........................................................................................................141
3.5.2 厢垄除障下土壤有机碳组分...............................................................................................144
3.5.3 厢垄除障下土壤酶活性......................................................................................................144
3.5.4 厢垄除障下土壤微生物多样性...........................................................................................147
3.5.5 技术效果..............................................................................................................................149
3.6 低产水稻土的改良剂研究.......................................................................................... 150
3.6.1 潜育化水稻土改良剂研究...................................................................................................150
3.6.2 反酸田改良剂研究..............................................................................................................154
3.6.3 冷泥田改良剂研究..............................................................................................................157
参考文献............................................................................................................................... 163
第4 章 低产水稻土产量提升理论与技术研究.......................................................... 167
4.1 秸秆还田技术.............................................................................................................. 167
4.1.1 不同碳源秸秆效果..............................................................................................................167
4.1.2 不同秸秆用量效果..............................................................................................................168
4.1.3 秸秆还田下碳素转化..........................................................................................................173
4.1.4 秸秆还田下氮肥运筹..........................................................................................................179
4.1.5 秸秆腐熟剂创制..................................................................................................................188
4.2 推荐施肥技术.............................................................................................................. 190
4.2.1 不同肥力水平下的氮肥用量...............................................................................................190
4.2.2 基于产量反应和农学效率的氮肥推荐施肥方法...............................................................199
4.2.3 基于叶片SPAD 的氮肥推荐方法......................................................................................215
4.2.4 氮肥运筹下氮素损失途径...................................................................................................227
4.2.5 水稻专用肥研究..................................................................................................................233
·vi· 低产水稻土改良与管理 理论·方法·技术
4.3 缓释肥料技术.............................................................................................................. 235
4.3.1 生化抑制剂作用下肥料氮素转化.......................................................................................235
4.3.2 生化抑制剂作用下土壤氮素供应.......................................................................................241
4.3.3 生化抑制剂作用下土壤功能微生物变化...........................................................................256
4.3.4 水稻缓释肥料研制与施用...................................................................................................269
4.4 抗逆品种应用.............................................................................................................. 275
4.4.1 耐酸品种..............................................................................................................................275
4.4.2 耐潜品种..............................................................................................................................278
4.4.3 氮高效品种..........................................................................................................................284
4.5 群体控制技术.............................................................................................................. 290
4.5.1 双季稻氮肥密度互作效应...................................................................................................290
4.5.2 中稻氮肥密度互作效应......................................................................................................296
参考文献............................................................................................................................... 299
第5 章 低产水稻土改良与产量提升技术模式.......................................................... 307
5.1 专有技术...................................................................................................................... 307
5.1.1 水稻土质量评价技术..........................................................................................................307
5.1.2 黄泥田改良的有机熟化技术...............................................................................................309
5.1.3 白土改良的厚沃耕层技术...................................................................................................310
5.1.4 潜育化水稻土改良的排水氧化技术...................................................................................310
5.1.5 反酸田改良的酸性消减技术...............................................................................................311
5.1.6 冷泥田改良的厢垄除障技术...............................................................................................311
5.1.7 土壤改良制剂应用技术......................................................................................................313
5.1.8 秸秆还田技术......................................................................................................................313
5.1.9 抗逆品种应用......................................................................................................................314
5.1.10 推荐施肥技术....................................................................................................................314
5.2 技术模式...................................................................................................................... 315
5.3 技术规范...................................................................................................................... 334
5.4 技术应用...................................................................................................................... 335
参考文献............................................................................................................................... 337
第6 章 低产水稻土改良与管理研究策略................................................................. 338
6.1 我国低产水稻土现状和问题...................................................................................... 338
6.2 低产水稻土改良与管理的理论创新.......................................................................... 339
6.2.1 水稻土质量评价..................................................................................................................339
6.2.2 稻田障碍层次形成过程......................................................................................................340
6.2.3 团聚体和腐殖质的构建机制...............................................................................................340
6.2.4 稻田养分转化与循环..........................................................................................................341
6.2.5 水稻土微生物学过程及分子生态机制...............................................................................342
6.2.6 新技术与新方法的应用......................................................................................................343
6.3 低产水稻土改良与管理的技术突破.......................................................................... 344
6.3.1 冷潜型低产水稻土改良技术...............................................................................................344
6.3.2 粘结型低产水稻土改良技术...............................................................................................344
目 录 ·vii·
6.3.3 沉板型低产水稻土改良技术...............................................................................................345
6.3.4 毒质型低产水稻土改良技术...............................................................................................345
6.3.5 水稻土养分管理技术..........................................................................................................346
6.4 未来研究策略.............................................................................................................. 347
参考文献............................................................................................................................... 347
图版
京公网安备 11010102004214号