《福建冷浸田改良与利用》以福建省广泛分布的中低产冷浸田为研究对象,在系统总结冷浸田土壤与环境特征、土壤质量演变及改良利用等相关研究成果的基础上撰写而成。全书共分15章,第1章介绍福建冷浸田分布与成因,第2章为冷浸田农田环境与小气候特征,第3~5章为冷浸田土壤障碍、地力特征及质量评价,第6~7章为冷浸田工程脱潜改良调查及理论技术、第8~13章为冷浸田农艺及生物改良理论与技术,第14章为冷浸田改良利用集成技术模式,第15章为冷浸田改良与可持续利用策略。
《福建冷浸田改良与利用》内容丰富,图文并茂,在土壤改良利用方面具有较强的理论性与实践性,可供从事土壤学、植物营养学、农学、作物栽培学、生态学、环境科学等领域的科技工作者以及相关管理部门工作人员阅读和参考。
现代农业生产中,土壤自身的因素对作物生产力的影响越来越明显,优良品种潜力的发挥、栽培措施的实施、水肥资源的合理利用等都越来越强烈地依赖土壤改良和地力的提升,所以加强土壤障碍因子削减与培肥利用技术的研究显得尤为重要。
冷浸田为江南稻广泛分布的一类中低产田,具有冷、烂、锈、瘦等障碍特征,水稻产量比一般稻田低l500。2250kg/hm2。江南冷浸田面积在200万hrri2以上,以赣、湘、闽、云、贵、川、粤、桂等省(自治区)面积较大,浙、鄂、皖和苏等地也有分布。冷浸田生产水平低、破碎度高而撂荒严重,但因增产潜力大、自然生态条件优越而日益受到关注。福建冷浸田调查与治理技术研究主要始于20世纪50年代末。当时首次开展土壤普查,对冷浸田进行了农业土壤分类,包括烂浆田、冷水田、锈水田等类型。这时期冷浸田的治理以改良土壤水分状况和增加肥料营养为中心,但受制于整体低下的生产力水平,水稻产量仅维持在3000~3750kg/hm2。20世纪70年代以来,通过开展群众性的农田基础建设和土地平整,提出开“四沟”(截洪沟、排泉沟、排水沟、灌溉沟),排“四水”(山洪水、冷泉水、毒锈水、串灌水)等工程措施,同时推广杂忧水稻、补充磷钾肥等措施,产量提升到4500~5250kg/hm2。进入21世纪,高标准农田建设项目着重山、水、田、林、路综合治理,农艺措施多关注施肥、垄畦栽培等技术,但由于冷浸田分布广、类型多样,其农田环境与土壤特性、演变规律与农业生物改良技术等尚缺乏系统研究,对因地制宜利用冷浸田开展高值利用尚缺乏集成技术的支撑。
2010年,农业部、财政部启动了公益性行业(农业)科研专项“江南地区冷浸田治理技术研究与示范(201003059)”。依托该项目,‘课题组系统地开展了福建区域冷浸田研究并取得如下主要成果:(一)开展了福建冷浸田主要分布区域的调查与评价,提出了不同类型冷浸田鉴别诊断方法,揭示了冷浸田土壤与环境主要障碍因子特性及其成因,构建了质量评价最小数据集;(二)基于已改造30年的冷浸田深窄沟排水改良原位观测平台,系统揭示了冷浸田长期排水不同离沟距离的地下水位与土壤肥力特性演变规律;(三)以治潜改土提升生产力为目标,提出了冷浸田改良利用的水旱轮作、再生稻耕作制、水肥耦合、有机无机改良剂、控氮增磷补钾与营养诊断等关键技术;筛选出适宜冷浸田栽培的水稻品种;阐明了冷浸田土壤结构、有机质与水肥协同改善提升稻田生产力的机制;(四)针对冷浸田不同潜育化程度、水利条件与区域特色,集成了冷浸田综合治理高效利用的3种主要模式与相应配套技术。本书是基于上述研究成果的系统总结。
本书得到公益性行业(农业)科研专项、福建省地力培育工程技术研究中心、福建省属公益类科研院所基本科研专项、福建省农业科学院创新团队项目等资助。在此一并表示感谢。
本书著作过程力求数据准确可靠,分析深入浅出,但鉴于水平有限,书中难免有不足之处,望读者批评指正。
1 福建冷浸田分布与成因
1.1 冷浸田空间分布特征
1.2 冷浸田分类与诊断识别
1.3 冷浸田成因分析
1.4 冷浸田治理利用现状
1.5 本章小结
参考文献
2 冷浸田农田环境与小气候特征
2.1 冷浸田地下水位变化与化学成分特征
2.2 冷浸田光合有效辐射变化特征
2.3 冷浸田环境温、湿度变化特征
2.4 冷浸田土壤温度变化特征
2.5 本章小结
参考文献
3 冷浸田土壤属性特征与质量评价
3.1 冷浸田土壤理化、生化特征
3.2 冷浸田土壤质量评价因子最小数据集的构建
3.3 冷浸田土壤质量评价因子MDS表征与应用
3.4 本章小结
参考文献
4 冷浸田土壤还原性物质动态变化
4.1 冷浸田水稻生育期土壤亚铁、亚锰含量
4.2 冷浸田水稻生育期土壤还原性有机酸含量
4.3 冷浸田水稻生育期叶片叶绿素含量
4.4 冷浸田水稻生育期土壤还原性物质与产量的关系
4.5 冷浸田土壤还原性物质动态变化原因
4.6 本章小结
参考文献
5 冷浸田地力贡献特性
5.1 冷浸田水稻分蘖期发育特征
5.2 冷浸田地力贡献率与施肥产量响应
5.3 冷浸田施肥水稻籽粒养分与淀粉品质响应
5.4 冷浸田增产潜力分析
5.5 本章小结
参考文献
6 冷浸田工程改良调查与效果评价
6.1 调查研究方法
6.2 冷浸田排渍工程类型
6.3 冷浸田典型排渍工程改良利用案例
6.4 冷浸田工程改良利用综合评价
7 冷浸田深窄沟排水改良土壤质量演变
7.1 石砌深窄沟改造下冷浸田土体构型
7.2 石砌深窄沟改造下农田地下水位变化
7.3 石砌深窄沟改造下冷浸田土壤化学特性变化
7.4 石砌深窄沟改造下冷浸田土壤酶活性变化
7.5 石砌深窄沟改造下冷浸田土壤微生物特性
7.6 石砌深窄沟改造下土壤浸水容重、pH值及水分含量变化
7.7 石砌深窄沟改造下冷浸田水稻籽粒品质变化
7.8 石砌深窄沟改造下冷浸田籽粒产量及与土壤理化性状关系
7.9 石砌深窄沟改造冷浸田的工程借鉴
7.1 0本章小结
参考文献
8 冷浸田水旱轮作改良利用
8.1 水旱轮作下作物产量与经济效益
8.2 水旱轮作下水稻分蘖盛期净光合速率
8.3 水旱轮作下土壤酶活性
8.4 水旱轮作下土壤碳氮磷特征
8.5 水旱轮作下土壤还原性物质、速效养分及浸水容重
8.6 水旱轮作下水稻收获期土壤团聚体组成
8.7 水旱轮作下土壤剖面构型
8.8 水旱轮作下土壤磷素形态及有效性
8.9 水旱轮作下水稻收获期土壤微生物特征
8.1 0水旱轮作下水稻籽粒养分含量变化
8.1 1冷浸田改制增产增效的土壤生态过程
8.1 2冷浸田改制的应用前景
8.1 3本章小结
参考文献
9 冷浸田水稻氮磷钾养分管理
9.1 冷浸田水稻氮肥运筹
9.2 冷浸田水稻磷肥运筹
9.3 冷浸田水稻钾肥运筹
9.4 冷浸田磷、钾肥平衡配施效应
9.5 本章小结
参考文献
10 冷浸田水稻硫镁硅养分管理
10.1 冷浸田水稻硫、镁肥效应
10.2 冷浸田水稻硅肥效应
10.3 本章小结
参考文献
11 冷浸田水稻水肥耦合效应
11.1 开沟排渍与优化施肥下水稻产量
11.2 开沟排渍与优化施肥下水稻分蘖期生长特性
11.3 开沟排渍与优化施肥下水稻籽粒氨基酸品质
11.4 开沟排渍与优化施肥下稻田土壤还原性物质
11.5 开沟排渍与优化施肥下稻田土体构型
11.6 籽粒产量与氨基酸品质、土壤还原性物质相互关系
11.7 冷浸田水肥耦合叠加效应
11.8 本章小结
参考文献
12 冷浸田土壤改良剂效应
12.1 冷浸田应用改良剂水稻产量及构成因子
12.2 冷浸田应用改良剂水稻籽粒氮磷钾养分
12.3 冷浸田应用改良剂土壤理化特性
12.4 冷浸田应用改良剂改土增效机制探讨
12.5 本章小结
参考文献
13 冷浸田抗逆水稻品种筛选
13.1 水稻耐低磷、钾相关性状的耐性系数
13.2 低磷、低钾胁迫条件下水稻各性状耐性系数的统计分析
13.3 水稻品种低磷、低钾耐性综合评判
13.4 本章小结
14 冷浸田改良利用集成技术模式
14.1 盆谷地低洼区冷浸田渍害治理与水稻高产高效生产模式
14.2 丘陵山区冷浸田优质稻米(绿色、有机)生产模式
14.3 冷浸田水生作物生态高值生产模式
15 冷浸田改良与可持续利用策略
15.1 江南冷浸田主要障碍因子
15.2 江南冷浸田改良利用措施
15.3 冷浸田改良利用展望
参考文献
附录