氮肥運籌對秸稈全量還田雙季稻產(chǎn)量及氮素吸收利用的影響.pdf

1、中國是氮肥生產(chǎn)和消費大國，氮肥的應(yīng)用為中國糧食安全起到了巨大的推動作用。然而，大量氮肥施入土壤后除作物吸收和土壤殘留外，還存在多種途徑的損失，不僅降低氮肥效益，還導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化等一系列環(huán)境問題。研究表明，我國氮肥的當(dāng)季利用率平均為32％，尤其在高產(chǎn)田中，大量氮肥的施用常伴隨著更低的氮肥利用率，造成氮肥大量損失。而氮肥減施幅度過大，則會導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量大幅減少。因此，在保證糧食安全的前提下減少氮肥用量在當(dāng)前顯得尤為重要。伴隨著農(nóng)作物產(chǎn)量的

2、增加，秸稈的產(chǎn)量也迅速增加，且每年秸稈產(chǎn)量仍呈逐漸上升趨勢，目前各種農(nóng)作物秸稈總量已達8億t。農(nóng)作物秸稈中含有大量礦質(zhì)養(yǎng)分，因此秸稈還田不僅可緩解秸稈本身對環(huán)境的壓力，同時可提升地力，對我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展及生態(tài)環(huán)境保護具有重要意義。但我國作物單產(chǎn)水平高，秸稈產(chǎn)量大，大量秸稈直接還田會改變土壤養(yǎng)分尤其是土壤有效氮的供應(yīng)狀況，因此研究與秸稈全量還田配套的氮肥運籌策略對穩(wěn)定作物產(chǎn)量及提高作物對氮素的吸收利用十分重要。本研究以南方雙季稻系統(tǒng)為研

3、究對象，探討了稻草全量還田條件下不同氮肥運籌策略對早稻及晚稻產(chǎn)量和氮素吸收利用的影響，為南方雙季稻區(qū)稻草全量還田實踐中氮肥管理提供依據(jù)，主要研究結(jié)果如下:
　　(1)通過田間定位試驗研究了氮肥運籌對稻草全量還田雙季早晚稻產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，稻草全量還田后，減氮施肥（早稻、晚稻均比當(dāng)?shù)亓?xí)慣施氮量減30kgN/hm2）會導(dǎo)致早稻及晚稻產(chǎn)量相應(yīng)降低，兩年試驗期間水稻產(chǎn)量降幅范圍分別為3.54％～9.90％、0.18％～7.32％，但在

4、統(tǒng)計學(xué)水平上減氮并未導(dǎo)致產(chǎn)量降低(P＞0.05);且隨試驗進程的推進，減氮處理水稻產(chǎn)量降幅逐漸降低，即連續(xù)秸稈還田可降低減氮導(dǎo)致減產(chǎn)的風(fēng)險。在同一施氮水平條件下，氮肥后移提高了早稻產(chǎn)量并增加了晚稻的穗數(shù)、穗粒數(shù)及籽粒產(chǎn)量，其中SRN4∶6處理水稻產(chǎn)量較SRN6∶4及SRN8∶2處理增幅分別為2.64％、5.55％。增施秸稈促腐菌劑能進一步提高水稻產(chǎn)量，增幅達5.50％。說明即使在稻草全量還田條件下，無論是早稻還是晚稻適量減施氮肥仍然是可

5、行的，增加追肥時期氮肥施用比例有利于提高雙季稻產(chǎn)量。
　　(2)稻草全量還田后，減氮施肥未導(dǎo)致水稻氮素累積量顯著下降(P＞0.05)。在同一施氮水平條件下，氮肥后移可提高早稻及晚稻對氮素的累積。增施秸稈促腐菌劑有助于提高晚稻氮素積累量。氮肥減施提高了早稻及晚稻氮肥利用率，增幅范圍為13.95％～45.98％。在同一施氮水平條件下，氮肥后移有利于早稻及晚稻氮肥利用率的提高，SRN4∶6處理氮肥利用率較SRN6∶4及SRN8∶2處理增

6、幅分別約為6.45％、18.08％。促腐菌劑的施用可進一步提高氮肥利用率，增幅平均為10.34％。因此，在稻草全量還田條件下，適量減氮且增加追肥時期氮肥施用比例有利于雙季早稻及晚稻氮素的累積且氮肥利用率的提高，增施秸稈促腐菌劑能進一步提高氮肥利用率。
　　(3)對秸稈全量還田條件下土壤肥力指標的測定結(jié)果表明:稻草全量還田后，高氮肥施用量土壤有機質(zhì)、有效磷、速效鉀、全氮、硝態(tài)氮及固定態(tài)銨含量均保持較高水平，隨著氮肥施用量的降低，其含

7、量相應(yīng)降低。在同一施氮水平下，氮肥前移提高土壤速效鉀、有效磷、交換性銨含量，氮肥適當(dāng)后移提高土壤有機質(zhì)、全氮含量。同時腐熟菌劑的施用會提高土壤有機質(zhì)、有效磷、速效鉀、全氮及交換性銨的含量，但會降低土壤硝態(tài)氮、固定態(tài)銨的積累。稻草全量還田條件下，除固定態(tài)銨含量在水稻生育后期略有下降外，其它土壤肥力指標保持相對穩(wěn)定。同時，與稻草不還田相比，稻草全量還田可使土壤固定態(tài)銨含量提高31.90％;在稻草全量還田條件下，不施氮肥會導(dǎo)致土壤固定態(tài)銨濃度

8、降低，而配施氮肥則會提高土壤固定態(tài)銨濃度;各減氮施肥處理中SRN4∶6處理在水稻生育前期土壤固定態(tài)銨濃度降幅最大，降幅達32.7％，該處理產(chǎn)量及氮肥利用率也較高，可見水稻產(chǎn)量及氮肥利用率與固定態(tài)銨在水稻生育前期的動態(tài)變化關(guān)系密切。
　　(4)通過試驗研究了氮肥運籌對稻草全量還田晚稻土壤脲酶及微生物量的影響。結(jié)果表明，稻草全量還田后，高氮肥施用量提高了土壤脲酶活性及微生物碳氮含量，在同一施氮水平下，氮肥前移會提高水稻生育前期土壤脲酶