稻田改制對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響及其調(diào)控.pdf

1、運(yùn)用大田定位、典型調(diào)查等方法，探討了紅壤地區(qū)雙季稻田改制對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響。通過連續(xù)3年的田間定位試驗(yàn)，探討了紅壤雙季稻田(稻-稻-紫云英)改制為牧草、水旱輪作(亞麻或洋蔥-中稻)和旱作(高粱或玉米-馬鈴薯)后，土壤剖面構(gòu)型、團(tuán)粒結(jié)構(gòu)及土壤有機(jī)質(zhì)、氮磷鉀養(yǎng)分、腐殖質(zhì)組成、磷組分及作物產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益等的變化：利用田間試驗(yàn)和取樣調(diào)查的方法，研究了稻田冬季利用方式對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響，并比較了不同種植制度下土壤理化性質(zhì)的差異；利用盆栽試驗(yàn)方

2、法，開展了土壤添加不同物料后理化性質(zhì)的變化。通過上述研究，獲得了如下結(jié)果： (1)對(duì)水資源供應(yīng)不足的雙季稻田改制，可較大幅度提高經(jīng)濟(jì)效益。連續(xù)3年的稻田改制試驗(yàn)結(jié)果表明，按各處理所生產(chǎn)農(nóng)產(chǎn)品的市場(chǎng)價(jià)格折算，從稻-稻-紫云英種植模式改制為牧草、水旱輪作和旱作種植模式后，可增加農(nóng)作物的產(chǎn)值、提高產(chǎn)投比。不同處理比較，水旱輪作產(chǎn)值最高(183735.6yuan·hm-2)，分別比稻-稻-紫云英、牧草和旱作處理提高34.7％、21.4％

3、和2.2％；而牧草和旱作處理也分別較稻-稻-紫云英(136412.1yuan·hm-2)提高11.0％和31.8％；牧草、水旱輪作和旱作處理產(chǎn)投比值分別比稻-稻-紫云英(1.4)高0.9、0.6和0.3。 (2)雙季稻田改制3年后，呈現(xiàn)出土壤耕層加厚、水穩(wěn)性結(jié)構(gòu)商增加的良好發(fā)展態(tài)勢(shì)。本研究中對(duì)連續(xù)3年稻-稻-紫云英、牧草、水旱輪作和旱作4種種植模式處理后土壤剖面層次的觀察結(jié)果，與試驗(yàn)前比較，旱作處理耕層厚度增加了4cm、犁底層厚

4、度減少2cm、耕層土壤濕篩＞2mm粒級(jí)團(tuán)粒的含量提高了6.94％、耕層土壤濕篩法平均重量粒徑增加0.37mm、耕層土壤水穩(wěn)性結(jié)構(gòu)商是試驗(yàn)前的1.78倍，且耕層土壤腐殖酸碳和富里酸碳含量分別提高0.15和0.49g·kg-1；水旱輪作處理的耕層土壤水穩(wěn)性結(jié)構(gòu)商較高(95.86)、養(yǎng)分含量變幅?。坏?稻-紫云英模式除有機(jī)質(zhì)含量增加(1.3g·kg－1)和耕層土壤水穩(wěn)性結(jié)構(gòu)商降低(8.82)較大外，其余指標(biāo)變化不大；而在種植牧草時(shí)，耕層厚度增

5、加2cm、過渡層厚度增加9cm、耕層土壤水穩(wěn)性結(jié)構(gòu)商增加1.39、犁底層土壤有機(jī)質(zhì)和全磷含量分別增加9.4g·kg-1和0.15g·kg-1，但耕層土壤有機(jī)質(zhì)和全鉀含量分別下降5.6g·kg-1和2.8g·kg-1，是所有處理中下降幅度最大的。 (3)紅壤雙季稻田改制3年后，耕層土壤Ca8-P和Fe-P的含量有較大幅度提高。稻-稻-紫云英、牧草、水旱輪作和旱作4種種植模式耕層土壤磷組分含量比較，以牧草種植模式土壤Ca8-P含量最

6、高(11.9mg·kg-1)，分別比稻-稻-紫云英、水旱輪作和旱作種植模式提高41.67％、29.35％和33.71％，且水旱輪作和旱作種植模式分別較稻-稻-紫云英(8.4mg·kg-1)提高9.52％和5.95％；以旱作種植模式土壤Fe-P含量最高(128.1mg·kg-1)，分別比稻-稻-紫云英、牧草和水旱輪作種植模式提高28.10％、22.58％和10.91％，且牧草和水旱輪作種植模式分別較稻-稻-紫云英(100.0mg·kg-1

7、)提高4.50％和15.50％。 (4)利用田間試驗(yàn)方法，對(duì)油菜、紫云英、冬閑、冬翻、冬泡5種稻田冬季利用方式的研究結(jié)果表明，不同利用方式對(duì)土壤通氣狀況、團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、水穩(wěn)性團(tuán)聚體絹成等均具有較大影響。油菜、紫云英、冬翻、冬泡利用方式與冬閑利用方式相比較，冬泡利用方式最有利于改善通氣狀況和大粒徑團(tuán)聚體的形成，其耕層土壤孔隙度(62.3％)、干篩＞2mm粒級(jí)團(tuán)粒的含量(84.75％)和濕篩＞2mm粒級(jí)團(tuán)粒的含量(80.16％)最高，較

8、冬閑利用方式提高8.2％、12.5％和16.4％；紫云英利用方式最有利于土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體的形成、改善土壤結(jié)構(gòu)，其耕層土壤濕篩平均重量粒徑(4.14mm)和水穩(wěn)性結(jié)構(gòu)商(254.87)較高，較冬閑利用方式提高6.4％和54.7％；冬翻和冬泡利用方式較有利于土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體的形成、改善土壤結(jié)構(gòu)，其耕層土壤水穩(wěn)性結(jié)構(gòu)商(231.5和194.68)較高，較冬閑利用方式提高40.5％和18.2％；冬泡利用方式最有利于有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮和速效鉀的

9、累積，其耕層土壤有機(jī)質(zhì)(37.7g·kg-1)、全氮(1.14g·kg-1)、堿解氮(127.6mg·kg-1)和速效鉀(70.0mg·kg-1)最高,較冬閑利用方式分別提高27.8％、9.6％、26.1％和27.3％。 (5)通過對(duì)長期實(shí)行單一種植方式大田的調(diào)查結(jié)果表明，西瓜-稻-冬閑、稻-稻-冬泡、稻-稻-冬翻、稻-稻-油菜、水稻改種豆科牧草、水稻改種禾本科牧草種植制度與稻-稻-冬閑種植制度相比較，水稻改種禾豆科牧苴種植制度

10、通氣狀況最好，其犁底層土壤孔隙度(56.7％)最高，較稻-稻-冬閑種植制度提高39.0％；稻-稻-冬泡種植制度最有利于土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體的形成、改善土壤結(jié)構(gòu)，其耕層土壤濕篩>2mm粒級(jí)團(tuán)粒的含量(55.67％)、濕篩平均重量粒徑(2.96mm)和水穩(wěn)性結(jié)構(gòu)商(308.19)最高，較稻-稻-冬閑種植制度提高16.5％、13.8％和157.9％；稻-稻-冬泡種植制度最有利于有機(jī)質(zhì)和Fe2+的累積，其耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量(54.4g·kg-1)、

11、犁底層士壤有機(jī)質(zhì)含量(51.3g·kg-1)、耕層土壤Fe2+含量(226.33mg·kg-1)和犁底層土壤Fe2+含量(379.08mg·kg-1)較高，較稻-稻-冬閑種植制度提高73.8％、146.6％、127.4％、741.4％和2241.4％。 (6)通過對(duì)長期定位試驗(yàn)的調(diào)查結(jié)果表明，稻-稻-紫云英(長期試驗(yàn))、稻-稻-黑麥草(長期試驗(yàn))、稻-稻-油菜(長期試驗(yàn))和稻-稻-冬閑(長期試驗(yàn))相比較，稻-稻-黑麥草(長期試驗(yàn)

12、)種植制度有利于大粒徑水穩(wěn)性團(tuán)聚體的形成，其耕層土壤濕篩＞2mm粒級(jí)團(tuán)粒的含量(52.47％)最高，較稻-稻-冬閑(長期試驗(yàn))提高6.6％；稻-稻-紫云英(長期試驗(yàn))種植制度有利于Ca2-P的累積，其耕層土壤Ca2-P含量(83.2mg·kg-1)較高，較稻-稻-冬閑(長期試驗(yàn))提高20.4％。 (7)利用盆栽試驗(yàn)方法，研究了不同物料對(duì)水稻生長、土壤團(tuán)聚體等性質(zhì)的影響。研究結(jié)果表明，單一添加化肥(水稻-紫云英)時(shí)水稻分蘗盛期地上

13、部干重(44.9/盆)較CK處理增加幅度最大，提高65.1％；添加稻秸+化肥下實(shí)粒重(52.0g/盆)較CK增加幅度最大，提高83.1％；添加化肥(玉米-油菜)下土壤孔隙度較CK增加幅度最大，提高10.5％；添加稻秸+化肥有利于大粒徑水穩(wěn)性團(tuán)聚體的形成，其土壤濕篩＞2mm粒級(jí)團(tuán)粒的含量(55.25％)最高，較CK處理增加幅度最大，提高27.4％；；不添加物料(CK)有利于土壤結(jié)構(gòu)改善和水穩(wěn)性團(tuán)聚體形成，土壤水穩(wěn)性結(jié)構(gòu)商(106.89)最