双季稻秸秆还田下减施钾肥对水稻生长和产量的影响

探明秸秆还田和减施钾肥对水稻生长和产量的影响,为双季稻稻作区秸秆还田和钾肥的合理运用提供理论依据,2018 ～ 2019 年在江西进行了2 年试验,早稻和晚稻均按不同施钾量设6 个处理。秸秆还田结合减施钾肥,对植株的生长性状影响不明显;减施钾肥,水稻穗数、粒数略有下降,在生产上减少10% 到30% 的施钾量,对水稻实际产量无明显影响。减施钾肥在一定程度上减少秸秆和籽粒中全氮、全钾的含量,而对全磷含量影响不大,植株的吸钾量有所减少,但钾素稻谷生产效率和农学钾素利用效率有增加的趋势。     

秸秆还田配施腐熟剂对水稻产量及钾肥利用率的影响

为探明秸秆还田配施腐熟剂对水稻产量及钾素利用率的影响,提高秸秆还田利用效率。通过田间试验,对比分析了4个处理[配方施肥无钾肥对照(N-P_2O_5-K_2O=270-90-0 kg·hm~(-2))+秸秆不还田+不施用腐熟剂(T1)、配方施肥(N-P_2O_5-K_2O=270-90-135 kg·hm~(-2))+秸秆不还田+不施用腐熟剂(T2)、配方施肥(N-P_2O_5-K_2O=270-90-135 kg·hm~(-2))+秸秆还田+不施用腐熟剂(T3)和配方施肥(N-P_2O_5-K_2O=270-90-135 kg·hm~(-2))+秸秆还田+腐熟剂(T4)]的水稻钾素吸收累积量、水稻产量及钾素利用效率。结果表明:(1)与配方施肥相比,秸秆还田处理使水稻抽穗期钾素总累积量和净吸收量分别提高了15.3%和13.9%(P0.05);水稻成熟期钾素含量提高了5.5%,钾素总累积量和净吸收量分别提高了21.5%和50%;(2)在相同的施钾水平下,秸秆还田与秸秆还田配施腐熟剂处理对水稻均有显著的增产效果,产量增量分别为649.7和1 110.5kg·hm~(-2),增幅分别为6.4%和10.4%;(3)秸秆还田配施腐熟剂处理的钾肥贡献率、农学利用率、偏生产力和吸收利用率较配方施肥分别比对照提高了9.2%、45.5%、10.4%和39.0%(P0.05)。可见,秸秆还田配施腐熟剂可增加水稻钾素吸收量,提高钾肥利用效率,实现增产效果。     

水稻秸秆还田下磷肥减量对小麦产量及养分利用效率的影响

探究秸秆还田后秸秆磷素替代化学磷肥的适宜比例,为秸秆还田后磷肥的科学施用提供理论依据。采用田间试验方法,研究了秸秆粉碎旋耕还田条件下配方施肥及磷肥减量10%、20%和30%对小麦磷素吸收累积量、产量及养分利用效率的影响。在秸秆还田的基础上,磷肥施用量减少10%～30%时,小麦植株的磷素含量和累积量随着磷肥施入量的减少先增加后减少,土壤有效磷含量先减少后增加;当磷肥减量20%时,小麦植株的磷素累积量最高(6.38 mg/株),而土壤有效磷含量最低(24.56 mg/kg)。磷肥施用量减少10%～30%时,小麦有效穗数、每穗粒数、千粒重和产量均随着施用量的减少而呈现先增后减的趋势。秸秆还田基础上磷肥减量低于20%时,小麦产量差异不显著(P0.05),且磷肥吸收利用效率较配方施肥分别提高16.7%、125.9%和1.9%。秸秆还田条件下磷肥减量20%以内可提高小麦的磷肥贡献率、磷肥农学效率、磷肥偏生产力和磷肥吸收利用率,且对小麦产量影响不显著(P0.05)。总体而言,水稻秸秆还田后,在有效磷较为丰富(20 mg/kg)的土壤上减少磷肥用量20%以内,不会影响当季小麦的正常生长和产量。     

长期水稻秸秆及生物炭还田替代等养分量化肥对寒地水稻产量和氮肥利用率的影响

【目的】秸秆还田是改善土壤质量、提高作物生产力和减少化肥用量的重要措施之一。探讨水稻秸秆或秸秆生物炭替代部分化肥对寒地水稻生长、产量和氮肥利用率的影响,为寒地水稻秸秆资源优化管理提供理论依据。【方法】位于沈阳农业大学的水稻秸秆生物炭长期定位试验始于2013年,在等氮磷钾施用量下,设置5个处理：单施氮磷钾化肥处理(NPK)及低量生物炭(1.5 t/hm²,LB)、高量生物炭(3.0 t/hm²,HB)、低量秸秆(4.5 t/hm²,LS)、高量秸秆(9.0 t/hm²,HS)分别替代等养分量化肥处理。调查水稻主要生育期的生长动态指标(茎蘖数、叶绿素含量和株高),测定籽粒产量及其构成因素(有效穗数、穗粒数、结实率和千粒重),并计算水稻氮肥偏生产力。【结果】低量LB和LS处理的水稻分蘖数显著高于对应的高量HB和HS处理,整个分蘖期平均提高27.1%,且在分蘖末期,LB处理的分蘖数显著高于LS处理(13.9%)。在水稻分蘖期,低量LB和LS处理的叶绿素含量(CCI值)、株高显著高于对应的高量HB和HS处理,...     

连续秸秆还田替代钾肥对作物产量及土壤钾素平衡的影响

为了探索油菜-水稻轮作体系中连续秸秆还田替代钾肥效果,试验研究了连续秸秆还田配施钾肥对油菜-水稻轮作体系中油菜和水稻产量、地上部钾素累积量、钾肥利用率、土壤钾素含量的影响,探讨了秸秆还田可替代化学钾肥的用量。结果表明:1)油菜季秸秆还田可以替代1/3～2/3的化学钾肥而油菜不减产,水稻季随着试验年限的增加,秸秆还田能够替代化学钾肥的量呈减少趋势。轮作周期上,秸秆还田可以替代1/3的化学钾肥而油菜和水稻的总产量不减少。2)与单施钾肥(NPK)处理相比,油菜季,秸秆替代钾肥(NP+1/3K+S、NP+2/3K+S)处理均显著提高了钾肥吸收利用率和偏生产力;水稻季,NP+2/3K+S处理显著提高了钾肥吸收利用率和偏生产力,同时NP+1/3K+S处理也显著提高了钾肥偏生产力。3)在3个轮作周期中,不施钾肥(NP)、单施钾肥(NPK)始终处于亏缺状态,而秸秆替代钾肥处理(NP+S、NP+1/3K+S、NP+2/3K+S)的土壤钾素虽然在第1个轮作周期时均处于亏缺状态,但随着秸秆还田年限增加,亏缺量逐渐减少,至第3个轮作周期时,土壤钾素均处于盈余状态。4)秸秆还田配施钾肥均不同程度增加了耕层土壤速效钾含量,减缓了耕层土壤缓效钾含量的下降。上述结果表明:油菜-水稻轮作区秸秆还田减施钾肥有利于弥补土壤钾素亏缺,对维持土壤钾素平衡有重要意义。     

钾肥对水稻产量的影响

1984-1990年以来,我县土肥站连续7年进行了水稻钾肥增产效果的试验,从中探索出一些规律,为指导施肥提供了依据。     

化肥减量配合紫云英还田对双季稻产量及氮肥利用率的影响

旨在明确化肥减量条件下不同紫云英还田量对亚热带双季稻区早、晚稻产量及氮肥利用率的影响。以双季稻种植模式为研究对象,设置2个不同的减肥量处理配施不同的紫云英还田量,观察紫云英连续还田下不同处理对双季稻产量和养分利用率的影响。结果表明:与常规施肥处理(100%F)相比,20%减肥量各处理的早稻产量均得到显著提高,增产幅度为5.0%～13.2%;40%减肥量条件下,配施15 000～22 500 kg/hm~2紫云英早稻产量不减产,而配施30 000～37 500 kg/hm~2紫云英后早稻产量有显著提高,增产幅度为5.4%～8.5%。各减肥配施紫云英处理的晚稻产量均随紫云英还田量的增加而升高(P0.05)。各减肥配施紫云英处理早稻化学氮肥的农学利用率、偏生产力及回收率均较常规施肥处理显著提高,但晚稻的氮肥利用率无显著差异。将紫云英还田输入的氮纳入总氮素投入后,早稻总氮素的农学利用率和回收率均随紫云英还田量的增加而降低;与100%F相比,各减肥配施紫云英处理的农学利用率未显著降低,但紫云英还田量达到37 500 kg/hm~2及以上时会导致早稻的氮素回收率显著降低。各紫云英还田处理土壤全氮含量均高于100%F(P0.05),且土壤速效氮含量均显著高于100%F处理(P0.05)。亚热带双季稻种植模式下,长期紫云英还田配合减量施肥对早、晚稻产量和氮肥利用率均产生正面效应,且能提高土壤有机质含量和全氮含量,土壤速效氮含量显著高于常规施肥处理。因此,适量紫云英还田配施化肥除可减少化肥用量外,也是亚热带双季稻区兼顾提升稻米产量和培肥土壤的有效技术。本试验条件下,化肥减量40%配合22 500～30 000 kg/hm~2紫云英的配比综合效果较好。     

秸秆还田与减量施肥对双季稻产量及土壤酶活性的影响

在田间试验条件下,研究了优化施肥基础上的秸秆还田与减量施肥对双季稻产量和土壤酶活性的影响。结果表明,秸秆还田下优化施肥不减量或一定程度的减氮、减磷、减钾和减氮磷钾都会对早稻产量和双季稻总产产生降低作用,而对晚稻的产量无显著的降低或提高作用。秸秆还田下优化施肥或一定程度减氮、减磷、减钾和减氮磷钾会对土壤脲酶活性产生显著的降低作用,秸秆还田下优化施肥一定程度减钾可显著提高土壤蔗糖酶的活性,秸秆还田下优化施肥一定程度减氮则会显著降低土壤纤维素酶活性。     

秸秆还田下氮肥用量对水稻产量及养分吸收的影响

通过田间试验研究了秸秆全部还田条件下不同N肥用量对水稻产量和养分吸收的影响.结果表明,在秸秆还田条件下,施用N肥可以明显提高产量,但并不是越多越好,当N肥用量超过240 kg/hm~2时,水稻产量不再随N肥用量而增加;随着N肥用量的增加,秸秆和籽粒中的N、P含量均与对照处理不同,籽粒中N、P含量分别是秸秆的1.7～2.6倍和1.6～3.5倍,这一比例随N肥用量的增加而减小.秸秆还田下,太湖地区高产水稻田的最佳N肥用量控制在180～240 kg/hm~2,可以获得较高的产量和N肥利用率.     

钾肥和稻草对水稻生长及产量的影响

广西柳江县是石灰岩地区,土壤供钾水平低。自80年代开始施用钾肥以来,粮食产量逐年提高。     

山西褐土长期施钾和秸秆还田对冬小麦产量和钾素平衡的影响

在山西石灰性褐土一年一作条件下,通过16年的田间定位试验,研究了长期施钾和秸秆还田对小麦产量和土壤钾素平衡的影响。结果表明,只施用氮、磷肥,冬小麦年平均产量5.5 t/hm2,土壤钾素养分严重亏缺,年平均亏缺104.3 kg/hm2,与试验前的初始值比较,土壤速效钾和缓效钾含量分别下降23.6%和14.3%。在施用氮、磷肥的基础上每年施用钾肥(K2O 150 kg/hm2),平均增产10.2%以上;小麦秸秆还田平均增产6.6%以上,二者配合平均增产17.6%,年平均吸钾量提高32.0 kg/hm2。与试验初始值比较,土壤速效钾、缓效钾分别提高38.6%和11.0%。在施用氮、磷肥的基础上,长期施用钾肥和秸秆还田在显著增加冬小麦的经济产量、生物产量和吸钾量的同时,也减少年度间因气候因素等影响引起的产量变异,提高年度间产量和植物吸钾量的稳定性。     

秸秆还田方式对农田土壤结构及冬小麦产量的影响

为探索一种能够充分发挥秸秆改良土壤结构和提高作物产量作用的秸秆还田措施, 通过2 a小区试验, 以传统的秸秆还田方式[长秸秆(50 mm)覆盖或翻压还田, CK1、CK2]作为对照, 对比研究了粉碎、氨化秸秆以及与无机土壤改良剂(硫酸钙)混合翻压施用措施对农田土壤结构及冬小麦产量的影响。结果表明, 粉碎并氨化秸秆施入土壤后, 能显著(P<0.05)降低耕层(0~15 cm)土壤的容重, 增加土壤孔隙度, 但对耕层以下土壤容重及孔隙度改善效果不明显; 氨化秸秆施入土壤后较未氨化秸秆能显著(P<0.05)增加0~15 cm土壤中>0.25 mm土壤团聚体含量, 粉碎并氨化秸秆能显著(P<0.05)降低土壤团聚体分形维数, 提高0~15 cm土壤平均重量直径和几何平均直径各项评价指标。此外, 冬小麦穗粒数、1 m2有效穗数、千粒重和地上部总干物质量与籽粒产量的相关系数分别为0.30(P>0.05)、0.76(P<0.01)、 0.89(P<0.01)和0.88(P<0.01), 提高冬小麦有效穗数或地上部总干物质量可能是增加作物产量的主要途径。粉碎并氨化秸秆还田较秸秆覆盖能显著(P<0.05)提高冬小麦有效穗数; 粉碎并氨化秸秆与无机土壤改良剂(硫酸钙)混合施用措施提高冬小麦产量效果最为显著, 在冬小麦2个生长季比长秸秆覆盖还田(CK1)分别增产11.12%和17.84%, 比长秸秆翻压还田(CK2)分别增产7.39%和16.58%, 是本试验最佳秸秆还田方式。该研究成果可为干旱、半干旱地区改良秸秆还田措施、提高作物产量提供理论依据。     

氮肥管理对秸秆还田下土壤氮素供应和冬小麦生长的影响

通过田间试验研究了秸秆和氮肥管理对小麦生育期土壤无机氮、微生物量碳、氮和小麦生长的影响,设置秸秆还田不施氮(CK)、农民习惯施氮FN5∶5(5∶5为氮肥基追比,下同)、推荐施氮SN3∶7、SN5∶5、SN7∶3和秸秆移走推荐施氮N5∶5处理。施氮显著提高苗期土壤无机氮含量,其与基肥氮量成正比且在拔节期显著降低,拔节后追肥提高了后期无机氮且其与追肥量成正比。小麦生育前期土壤微生物没有增加对无机氮的固持,而在拔节和抽穗期显著增加,此后逐步降低。秸秆还田较秸秆移走增加了无机氮固持,且生育中期固持量远高于前期。氮肥基追比过高导致小麦前期氮奢侈吸收和旺长且影响后期生长,氮肥3∶7基追施能满足小麦养分供求同步并实现高产和提高氮肥利用效率。     

秸秆粉碎还田与化肥配施对冬小麦产量和水分利用效率的影响

为了深入地研究秸秆粉碎还田与化肥配施措施对不同品种冬小麦耗水和产量的影响,选用西农9871、荔高6号、闫麦9710、陕139、衡观35、中原98-68、小偃22共7个冬小麦品种,采用邻比法进行试验。结果表明：与常规施肥措施相比,秸秆粉碎还田与化肥配施措施对冬小麦总耗水量没有明显影响,但可以显著降低无效耗水,增加作物蒸腾用水,约12mm耗水由土面无效蒸发变为作物有效蒸腾,同一肥料措施下不同冬小麦品种间耗水量也无显著差异;秸秆粉碎还田与化肥配施措施有助于冬小麦的生长发育,平均株高较常规施肥措施下的增加2.1     

秸秆全量还田与氮肥用量对水稻产量、 氮肥利用率及氮素损失的影响

【目的】在我国水稻生产中探讨秸秆全量还田与氮肥配施的理论与技术,阐明秸秆还田对水稻产量、 氮素利用率及氮素损失的影响,对于提高水稻产量和氮素利用效率、 减少氮污染具有重要意义。【方法】2009~2011年,以水稻南粳46为材料,在江苏常熟农业生态实验站进行原状土柱模拟试验。试验采用裂区设计,主区为秸秆全量还田(S)和无秸秆还田(S0); 副区为氮肥用量(N),设置N 120、 180、 240和300 kg/hm2 4个氮水平,以不施氮肥(N0)为对照。分析了水稻基肥期、 分蘖期、 穗肥期的氨挥发量和土壤80 cm处渗漏水全氮含量,土壤0—15 cm全氮含量,水稻产量,以及水稻籽粒和秸秆氮含量,计算水稻生育期氮肥的氨挥发损失率、 淋溶损失率、 土壤残留率以及水稻的氮肥利用效率。【结果】水稻产量随氮肥适宜用量增加而增加,与单施氮肥相比,秸秆还田下水稻平均增产6.3%,其中N 240 kg/hm2 处理产量最高; 水稻的氮肥利用率随施氮量的增加呈下降趋势,秸秆还田能够提高水稻的氮肥利用率,氮肥农学效率和氮肥表观利用率较单施氮肥分别提高1.4~3.4 kg/kg和1.8%~4.2%; 水稻田氨挥发损失量、 氮肥淋溶损失量和土壤残留氮量均随施氮量的增加而增加,在N 240 kg/hm2水平下,秸秆还田氨挥发损失量增加18.2%、 土壤残留氮量增加10.1 kg/hm2,减少氮素淋溶损失量30.9%,氮肥总损失率降低6.0%。【结论】在秸秆全量还田下,配施适量的氮肥,可以提高水稻对氮肥的利用率,增加产量,同时减少氮肥损失。本试验中,以麦秸全量还田配施N 240 kg/hm2为最优组合。     

施肥和秸秆还田对土壤肥力质量及春小麦品质的影响

通过在青海省河湟灌区栗钙土上连续19年的春小麦连作长期定位试验,研究了施用化肥与秸秆还田对土壤肥力质量及春小麦产量、品质的影响。结果表明,在施氮、磷化肥的基础上增施钾肥和或秸秆还田可降低土壤容重1.2%～7.1%,提高土壤含水量4.7%～13.5%,增加土壤＞0.25mm团聚体的数量,促进团聚体的稳定性;对土壤轻组有机质、有机质、土壤氮、磷、钾养分含量的提高也有明显的作用,尤其是提高土壤速效钾含量最高达2.6倍;对春小麦产量和品质也有一定的维持和促进作用。在施氮、磷的基础上增施适量无机钾肥或秸秆还田能够改善农田土壤肥力及质量状况,稳定和提高春小麦产量和品质。考虑矿质钾肥成本较高和资源有效利用,当地农业生产在氮、磷肥基础上半量秸秆还田可以替代无机钾肥。     

控释肥对水稻产量和氮肥利用效率的影响

氮肥施用量大,氮素利用效率低一直是困扰我国水稻生产的突出问题,如何提高氮肥利用效率,减少因施用氮肥而引起的环境污染问题,是目前肥料研究中共同关心的课题。通过田间试验研究了美国Scotts控释肥、自制控释肥(AgroBB)、未包膜复合肥(Com)和混合肥(NPK)在等氮、磷、钾养分下对水稻产量和氮肥利用效率的影响。结果表明,(1)美国控释肥、自制控释肥与未包膜的复合肥比较,早稻增产8.57%～12.45%,晚稻增产9.64%～11.49%,差异达极显著或显著水平,而AgroBB与Scotts间的差异不显著。NPK与Com比较,晚稻增产7.20%,早稻仅增产2.47%。(2)早稻各处理的氮肥农学效率明显高于晚稻。Scotts、AgroBB和NPK的氮肥农学效率分别比Com明显地提高了26.93%～29.82%、18.52%～25.06%和5.35%～18.69%,其中两种控释肥之间、AgroBB与NPK间差异未达显著水平。(3)Scotts、AgroBB一次施用,NPK分次施用的氮肥回收效率分别比Com一次施用明显地提高了25.72%～28.82%、3.75%～23.70%和8.46%～27.73%。本试验条件下,控释肥处理的氮肥回收效率虽然与分次施用混合肥处理无显著性差异,但是其农学效率和生理效率明显大于混合肥处理。     

Optimizing nitrogen management strategy under wheat straw incorporation for higher rice production and nitrogen use efficiency

Nitrogen (N) application plays an important role in rice production. Limited attention has already been paid to optimizing N fertilizer management strategy for higher grain yield and nitrogen use efficiency (NUE) of rice with crop residue incorporation. Field experiments were conducted with the objective to determine the response of several N application methods to rice production and to evaluate their NUE. Three N fertilizer application methods, i.e., local farmers' N fertilizer practice (FNP), modified farmers' N fertilizer practice (MNP), and increased the amount of N fertilizer practice (INP), were adopted with zero N application as control (CK). The results showed that, compared with that under FNP, grain yield was significantly higher under MFP, owing to signficantly enhanced total spikelets as a result of more panicles per unit area. Relative to FNP, MNP markedly increased nitrogen agronomic efficiency (AE_N), nitrogen recovery efficiency (RE_N), nitrogen physiological efficiency (PE_N) and nitrogen partial factor productivity (PFP_N), but AE_N, PE_N and PFP_N of INP were significantly lower. Further analysis showed that the number of tiller, leaf area index, aboveground biomass, SPAD value, plant N content and N uptake at the early vegetative stage were improved significantly under MNP compared to those under FNP, contributing to higher total aboveground biomass and total N uptake.