免耕施肥對稻田土壤生物學(xué)特性及溫室氣體排放的影響.pdf

1、本研究選取鄂東南油菜-水稻輪作制度下稻田為研究對象，通過大田試驗，在土壤耕作和施肥2種農(nóng)作措施下，設(shè)置：（1）免耕不施肥（NT0）；（2）翻耕不施肥（CT0）；（3）免耕+包膜尿素（NTCU）；（4）免耕+黑銨（NTA）；（5）免耕+豬糞（NTS）；（6）免耕+復(fù)合肥（NTC）；（7）翻耕+復(fù)合肥（CTC）7個處理，監(jiān)測了水稻生育期內(nèi)土壤不同層次微生物量、土壤酶活性的動態(tài)變化，并研究了土壤理化性質(zhì)、溫室氣體排放和水稻產(chǎn)量的變化特征。旨在

2、了解濕地稻田生態(tài)系統(tǒng)中土壤生物活性，評價稻田生產(chǎn)潛力和溫室氣體排放，為科學(xué)施肥和發(fā)展稻田免耕技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。主要研究成果如下：
　　 1、免耕施肥對土壤微生物量影響
　　 （1）相對于不施肥處理，整個水稻生育期，各施肥處理在5～10 cm和10～20cm土層的微生物量碳波動較大，追肥期明顯。施肥可提高0～20cm土層微生物量碳。土壤表層0～5cm，免耕施豬糞處理的微生物量碳最高，5～10cm和10～20cm層次中，免耕

3、施復(fù)合肥處理的平均微生物量碳最高；與翻耕相比，不施肥條件下，免耕可提高土壤表層0～5cm的微生物量碳，而施復(fù)合肥，兩者差異不顯著。
　　 （2）相對于不施肥處理，整個水稻生育期，施肥處理在各土層的微生物量氮波動均較大，追肥期極為明顯。施肥可顯著提高0～20cm土層的微生物量氮。表層0～5cm，免耕施豬糞處理的微生物量氮最高，5～10cm層次，免耕施復(fù)合肥處理的微生物量氮最高，10～20cm層次中，免耕施黑銨處理的微生物量氮最高；

4、與翻耕相比，不施肥條件下，免耕可顯著提高0～10cm土層的微生物量氮，而施復(fù)合肥，兩者差異不顯著。
　　 （3）相對于不施肥處理，整個水稻生育期，施肥處理在0～5cm和5～10cm土層的微生物量磷波動較大。免耕施肥可提高0～20cm土層的微生物磷，翻耕施肥可提高5～20cm土層的微生物磷。表層0～5cm，免耕施黑銨處理的微生物磷最高，5～10cm土層中，免耕施復(fù)合肥處理的微生物磷最高，10～20cm土層，免耕施包膜尿素處理的微生

5、物磷最高；與翻耕相比，不施肥條件下，免耕顯著提高了5～20cm土層的微生物磷，而施復(fù)合肥，兩者差異不顯著；微生物磷出現(xiàn)了明顯的分層現(xiàn)象，主要分布在0～10cm土層，其含量隨土壤深度而降低。
　　 2、免耕施肥對酶活性影響
　　 （1）施肥對土壤脲酶和脫氫酶活性影響較大，而免耕影響不大。整個水稻生育期，相對于不施肥處理，施肥處理在各土層的脲酶、脫氫酶活性波動均較大；與不施肥相比，施肥可顯著提高0～20cm土層的脲酶和脫氫酶

6、活性，各施肥處理中：免耕施豬糞處理0～10cm土層中的脲酶活性最高；免耕施黑銨處理10～20cm土層中的脲酶活性最高；免耕施包膜尿素處理0～5cm土層脫氫酶活性最高：免耕施黑銨處理5～20cm土層中脫氫酶活性最高。不論施肥與否，免耕與翻耕處理各土層脲酶和脫氫酶活性差異不大；
　　 （2）免耕和施肥對土壤磷酸酶活性的影響不一。整個水稻生育期，施肥與不施肥處理各土層的磷酸酶變化幾乎一致，均出現(xiàn)一定波動；與免耕不施肥相比，免耕施豬糞處

7、理可顯著提高表層0～5cm磷酸酶活性，免耕施黑銨處理可顯著降低5～10cm土層磷酸酶活性，免耕施包膜尿素處理可顯著提高10～20cm土層磷酸酶活性，與翻耕不施肥相比，翻耕施復(fù)合肥處理可顯著提高5～10cm土層磷酸酶活性；與翻耕施復(fù)合肥相比，免耕施復(fù)合肥可提高表層0～5cm磷酸酶活性。
　　 3、免耕施肥對土壤理化性質(zhì)影響
　　 與不施肥相比，不論免耕或翻耕，施肥處理均沒有顯著提高土壤容重，但免耕施豬糞處理可以顯著降低土壤

8、容重；免耕與翻耕的土壤容重沒有差異。
　　 與不施肥處理相比，施肥處理的pH與其沒有顯著差異；與翻耕處理相比，免耕略降低了土壤pH，但差異不顯著。
　　 與不施肥相比，施肥后各土層NH4+和NO3-有所增加。各施肥處理中，免耕施包膜尿素處理的NH4+和NO3-在0～5cm和5～10cm土層中含量均最高，NH4+在10～20cm土層中也最高。NH4+含量隨土壤深度而降低，而NO3-含量依次為5～10cm>0～5cm>10～

9、20cm。
　　 免耕條件下，施豬糞或復(fù)合肥均可提高5～10cm土壤可溶性總氮，翻耕下，施復(fù)合肥可顯著提高5～10cm土壤可溶性總氮含量，而免耕施豬糞要降低10～20cm土壤可溶性總氮；免耕施包膜尿素可降低5～10cm土層可溶性有機氮含量；可溶性總氮和可溶性有機氮含量變化與NO3-變化相似。
　　 4、免耕施肥對溫室氣體的影響
　　 整個水稻生育期，各處理CH4排放均具有先升高后降低的季節(jié)性規(guī)律，而N2O的排放季

10、節(jié)性規(guī)律不明顯。施肥顯著提高了稻田溫室氣體CH4和N2O的排放。較之翻耕不施肥，免耕不施肥顯著提高了CH4的排放量，并顯著降低了N2O排放量，而較之翻耕施肥，免耕施肥僅略降低CH4的排放量和略提高N2O排放量，差異不顯著。對稻田CH4和N2O兩種排放氣體的綜合溫室效應(yīng)分析表明，與翻耕不施肥相比，免耕不施肥提高綜合溫室效應(yīng)達25.9％，與翻耕施肥相比，免耕施肥降低綜合溫室效應(yīng)達10.1％。
　　 5、免耕施肥水稻生理指標及產(chǎn)量的影

11、響
　　 與免耕不施肥相比，除免耕施黑銨處理產(chǎn)量降低5.6％外，免耕施復(fù)合肥、免耕施豬糞和免耕施包膜尿素處理的產(chǎn)量分別提高36.8％、24.1％和18.4％；NTC免耕施包膜尿素處理的畝有效穗、穗長和株高均最大，而免耕施黑銨處理的畝有效穗、穗長和株高均低于其他施肥處理，免耕不施肥處理的株高最低；與翻耕不施肥相比，翻耕不施肥的產(chǎn)量提高了34.3％，其畝有效穗、穗長、總粒數(shù)和株高均高于免耕不施肥。不論施肥與否，免耕與翻耕處理的產(chǎn)量及