施石灰和秸秆还田对双季稻产量和氮素吸收的互作效应

发布时间：2021-11-14 05:18

　　红壤稻田面临土壤酸化和肥力偏低的双重挑战。施石灰和秸秆还田分别是稻田土壤酸化改良和培肥的有效措施,但二者的互作效应尚不清楚。本研究连续4年（2015—2018年）在江西省开展施石灰和秸秆还田双因素田间定位试验,旨在探明施石灰和秸秆还田对红壤双季稻田水稻产量和氮素吸收的互作效应。结果表明,施石灰和秸秆还田均显著提高了早、晚稻的产量和氮素吸收,且二者具显著的协同促进效应。秸秆还田下,施石灰使早稻产量和氮素吸收分别增加10.7%和15.5%;而在秸秆不还田下,增幅仅分别为4.4%和9.7%。秸秆还田下,石灰使晚稻产量和氮素吸收分别提高18.7%和24.6%;但在秸秆不还田下,增幅则分别为10.5%和5.7%。施石灰对早、晚稻产量和氮素吸收的促进效应随试验年限的增加而减弱。石灰对土壤pH值的提升效应随试验年限的延长显著降低。试验4年后,石灰对土壤有机质和全氮含量均无显著影响;秸秆还田显著提高了土壤有机质含量,而对全氮含量无显著影响。因此,秸秆还田配施石灰能够协同实现双季稻增产、土壤酸化改良与培肥。本研究表明在此酸性的红壤双季稻田上每4年左右施用一次石灰为宜。 

【文章来源】：作物学报. 2020,46(01)北大核心CSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

施石灰和秸秆还田对双季早稻产量及其构成、氮素吸收的影响(2015–2018)

石灰和秸秆还田对双季晚稻产量及其构成、氮素吸收的影响(2015–2018)

与前人研究一致,秸秆还田能够显著提高双季早稻的产量和氮素吸收[20]。原因主要是:(1)双季稻系统较长的冬闲期有利于晚稻秸秆还田后的腐解矿化[8]。本研究也表明,晚稻秸秆还田显著提高了第2年早稻的有效穗数,说明晚稻秸秆还田并不会导致氮素固定和抑制早稻的分蘖。(2)秸秆自身氮素以及其他营养元素的矿化分解能够提高养分供给[14,21]。(3)秸秆还田能够改善土壤结构,促进根系发育及其对土壤养分的吸取[22-23]。此外,秸秆为土壤微生物提供了大量的碳源,提高了土壤微生物的数量和活性[8,24]。然而,与我们的结果不同,有研究表明[13-14],秸秆还田对双季晚稻无显著增产效应。主要是因为,在双季稻系统早稻秸秆还田到晚稻秧苗移栽仅间隔10 d左右,加之气温较高,大量高碳氮比秸秆的快速腐解可能会导致微生物对土壤氮素的固定、水稻前期根系活力下降,从而抑制水稻分蘖,最终影响水稻穗数[8,14,25]。与前人研究结果相似,本研究也发现秸秆还田导致2015—2017年晚稻有效穗数下降(图2-c),但是晚稻产量却显著增加(表2)。可能是虽然秸秆还田降低了晚稻有效穗数,但土壤微生物前期固定的氮素之后又被逐渐释放,促进了后期水稻的穗分化、光合作用和灌浆速率,从而提高了每穗粒数和产量[8]。另外,笔者推测,稻田土壤肥力的差异以及不同品种的生长发育和需肥特性不同也可能是导致早稻秸秆还田对晚稻产量效应不一致的原因。有研究表明[26],秸秆还田在低肥力土壤上对土壤有机质含量提升效果更显著,有利于水稻增产。图4 施石灰和秸秆还田对土壤pH值的影响(2015–2018)

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3494033