秸秆还田地不同水氮条件对水稻产量及土壤肥力的影响

[目的]研究秸秆还田地不同水氮管理对水稻产量、土壤养分以及土壤酶活性的影响,为发展优质、高效生态农业提供理论支持。[方法]通过田间小区试验,设计了3种灌溉方式共9个处理,并设置3个麦秆不还田处理为对照。[结果]施氮量为225kg/hm2时,浅湿调控灌溉模式有利于控制水稻茎蘖量,降低水稻株高,形成合理的群体结构;不同水氮管理对水稻产量构成因素中的每穗总粒数、结实率无显著影响,水稻有效穗数受灌溉措施及施氮量的影响较大,浅湿调控灌溉可以显著提高水稻有效穗数和千粒重,从而提高水稻产量;施氮量为225kg/hm2时,浅湿调控灌溉可以有效提高土壤有机质、全氮、有效磷、有效钾的含量。秸秆还田可以显著提高土壤蔗糖酶活性,降低土壤脲酶活性,而对土壤过氧化氢酶活性无显著影响。秸秆还田地施氮量为225kg/hm2时,浅湿调控灌溉对土壤蔗糖酶活性的提高最为显著,而不同水氮条件对土壤脲酶活性的影响并不显著。[结论]在秸秆还田地,当施氮量为225kg/hm2时,浅湿调控灌溉可以有效提高水稻产量及土壤肥力。     

长期定位施肥对花生产量和品质的影响

在1997~2003年进行长期定位施肥的基础上,研究了氮、磷、钾配合施用对花生产量和品质形成的研究。结果表明:与不施肥处理相比,长期施用N肥可以提高花生籽粒产量和籽粒中蛋白质含量;施用NK肥,籽粒中粗脂肪含量降低,施用NP肥,降低了籽粒中蛋白质含量;施用PK肥,降低籽粒中蛋白质含量:施用NPK肥,显著地提高了籽粒产量和蛋白质含量,说明NPK肥配合施用有利于籽粒产量的提高和籽粒品质的形成,有利于保持和提高土壤肥力。     

稻秸还田下减量化施氮对小麦产量、养分吸收及土壤理化性质的影响

为明确稻秸还田下减量化施氮对小麦产量、养分吸收及土壤理化性质的影响，以小麦品种“宁麦16”为试验材料开展了试验研究，设置了不施氮对照（CK）、施氮量（常量施氮225kg/hm2，N1；减量20%施氮180 kg/hm2，N2）和氮肥运筹（基肥与追肥的比例为5:5，M1；基肥与追肥的比例为7:3，M2）处理，测定并分析了不同施氮量和氮肥运筹下小麦产量与其构成因素、养分吸收与分配、氮肥利用效率及土壤理化性质。结果表明，稻秸还田下，施氮可使小麦产量显著增加，N2处理小麦产量较N1处理仅降低了80.72kg/hm2，提高基施氮肥比例可使小麦单位面积有效穗数增加。施氮显著促进了小麦籽粒、秸秆和地上部的氮素、磷素和钾素吸收，N2处理小麦氮素、磷素和钾素吸收量低于N1处理；N1和N2水平下，M2处理小麦氮素和磷素吸收量均高于M1处理，而钾素吸收量低于后者。N2处理小麦氮肥农学效率、氮肥偏生产力、氮肥表观利用率和氮素生理效率较N1处理提高，而100kg籽粒吸氮量降低。N1处理土壤碱解氮含量显著高于CK；N2处理土壤有机质、碱解氮和速效钾含量低于N1处理，而土壤有效磷含量高于后者；N1和N2水平下，M1处理土壤有机质和碱解氮含量高于M2处理，而土壤有效磷和速效钾含量表现为M2处理高于M1处理。综合来看，稻秸还田下，常规施氮量基础上减量20%，适当提高基施氮肥比例，可增加单位面积有效穗数，实现小麦高产稳产，提高氮肥利用效率。     

黄土旱塬长期秸秆还田对土壤养分、酶活性及玉米产量的影响

研究黄土旱塬区玉米生产中长期秸秆还田对土壤性质及玉米产量的影响,可为农田土壤可持续利用及质量提升提供科学依据。本研究基于连续24年(1992—2016年)秸秆还田长期定位试验,设置秸秆过腹还田、秸秆直接还田、秸秆覆盖还田以及不还田处理,研究长期不同秸秆还田方式对土壤化学性质、酶活性以及玉米产量的影响。研究表明,秸秆不还田处理累积玉米产量为1.695×105 kg·hm?2,覆盖还田、直接还田和过腹还田处理累积玉米产量分别为1.885×105 kg·hm?2、1.854×105 kg·hm?2、2.001×105 kg·hm?2,其增产率分别为10.1%、8.6%、15.3%。3种秸秆还田均可以显著提高0～20 cm土层土壤有机碳含量6%～14%,对20～40 cm土层土壤有机碳含量无显著影响。与秸秆不还田相比,长期过腹还田可显著增加土壤全氮、全磷、全钾、有效氮、有效磷和有效钾含量,秸秆直接还田可显著增加土壤全氮、全钾、有效氮和有效钾含量,长期覆盖还田仅提高土壤有效氮和有效钾含量。土壤蔗糖酶活性表现为过腹还田最高,直接还田和覆盖还田次之,不还田处理最低。秸秆直接还田0～20 cm纤维素酶活性最高,是不还田处理的2.2倍。过腹还田使土壤脲酶活性和碱性磷酸酶活性分别显著提高13.0%和20.5%,直接还田和秸秆覆盖对脲酶和碱性磷酸酶活性无显著影响。玉米生产中长期连续秸秆过腹还田和直接还田对土壤养分含量及酶活性产生了深远的影响,尤其是土壤蔗糖酶活性的提高与玉米产量稳定和提升有非常紧密联系。     

稻草还田对土壤氮素和水稻产量的影响

研究了稻草与化学氮肥配施对肥料氮的固定、释放及水稻生长的影响。认为在配施一定量的化学氮肥条件下,每666m²施用100-150公斤稻草,对水稻生长不致产生不良的作用。     

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。     

长期施肥对水稻产量及其生理特性的影响

研究了长期施肥对水稻产量及其生理特性的影响。结果表明，有机一无机肥料配施与单施化肥相比，不仅可以提高水稻孕穗期光合产物的形成和积累同化物的能力，有利于水稻颖花的形成，从而提高水稻产量，其增产幅度达2．7％～11．2％，而且还能提高叶绿素的含量，延缓叶片衰老。     

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.     

长期施肥和秸秆还田对红壤水稻土氮素分布和矿化特性的影响

为明确长期施肥和秸秆还田对稻田土壤生态系统氮素循环过程的影响,探索维持稻田土壤长期供氮潜力的途径,利用始于1990年的湖南红壤水稻土长期定位试验,研究了长期施肥和秸秆还田对水稻土剖面氮素迁移分布和C/N的影响,比较了不同温度下土壤氮素矿化曲线变化和不同施肥方式氮素矿化动态差异,分析了氮素累积矿化量与有效积温的关系。结果表明,长期施肥或秸秆可以促进红壤水稻土氮素的积累,其主要影响020cm土层,而化肥和秸秆配合施用作用更明显;长期施NPK化肥使土壤C/N降低,而秸秆还田使土壤C/N明显升高。在两种温度下的土壤矿质氮含量和累积矿化量曲线比较相似,10℃下土壤矿化速率达到稳定所需的时间要比30℃下长;30℃下不同施肥处理之间的矿化过程存在显著差异,而10℃下的差异较小,其在56d内矿化出来的矿质氮是10℃下的近两倍。化肥NP（仅施化肥NP）及NP+C（施化肥NP+秸秆还田）处理均有较高氮素矿化量,秸秆还田对土壤氮素矿化的促进作用比仅施化肥明显。在30℃下,土壤积累矿化量与有效积温的关系较好地符合有效积温方程式（EATM）（p0.01）。仅施化肥处理和对照方程中的K值相差不大,而秸秆还田与化肥配施处理方程的K值则有增大趋势,NPK+C（施化肥NPK+秸秆还田）处理的矿化潜力较大,且养分供应能力较强;秸秆配施化肥处理方程中n值的绝对值有减小趋势。随着培养时间延长,秸秆还田配施化肥处理土壤的累积矿化量保持在一个较稳定范围。     

寒区长期秸秆全量还田对水稻土理化特性的影响

现今东北地区水稻种植面积得到显著增加,其总种植面积是改革开放初期的6倍。随着水稻种植面积的增加,秸秆还田在黑龙江省农垦已经成为一项常规的农业栽培措施。为研究寒区水稻秸秆全量还田与秸秆腐熟剂相结合施用对水稻土生产力的影响,在黑龙江省八五〇农场开展了7年的大田定位试验。在施用秸秆腐熟剂的基础上进行水稻秸秆粉碎全量还田处理,以不还田处理作对照,测定秸秆还田处理对土壤容重、有机质、有效磷、缓效钾、速效钾、pH、阳离子交换量(CEC)和水稻产量的影响。结果表明,秸秆还田后水稻平均产量显著高于对照460kg·hm^-2。还田处理7年后,土壤有机质含量及pH没有变化;土壤容重显著降低,由1.32g·cm^-3降低到1.25g·cm^-3,降低了0.07g·cm^-3。与实施初期相比,还田处理的有效磷、缓效钾、速效钾含量和CEC值分别增加了11.2%、14.3%、42.3%和7.0%;与对照相比,有效磷、缓效钾、速效钾含量和CEC值分别显著增加了10.4%、14.1%、45.0%和6.3%。东北地区水稻长期全量秸秆还田可以提高水稻产量,改善土壤的理化性状,且秸秆还田年限越长,土壤的理化性状提高越明显。     

旱塬长期施肥对冬小麦产量及土壤养分的影响

该通过８年的小麦连作定位施肥试验，结合室内分析，探讨了施用不同肥料对作物产量和土壤养分的影响。结果表明：１、Ｍ、ＮＰ、ＮＰＭ施用能够稳定增产；增产为４９．４％－１４１．６％，以ＮＰＭ配施效果最好，其次为ＮＰ配施；２．Ｍ、ＮＰ、ＮＰＭ施用，增加土壤有机质（ＮＰ配施影响不大），全氮，碱解氮，速效磷和无机磷组分的含量。Ｎ．Ｐ单施，只增加土壤相应元素含量。３．在生产中，要提倡ＮＰＭ配施，在有机肥短缺时，     

灌漠土长期有机配施土壤肥力特征和作物产量可持续性分析

为揭示长期施用有机肥对灌漠土土壤培肥效果,依托甘肃河西绿洲灌区灌漠土长期定位培肥试验(1988-至今),设计有机肥磷肥配施(MP)、有机无机配施(1/2MN+P)、氮磷配施(NP)和不施肥(CK)4个处理,测定其第31年和已有的土壤养分和作物产量数据,研究灌漠土长期有机培肥对土壤肥力特征和作物产量的影响.结果表明:有机...     

水稻秸秆还田配施肥料对小麦产量和氮素利用的影响

为了解高C/N比秸秆还田与肥料施用对金坛地区小麦产量和氮素利用的影响，通过设置大田试验，研究了稻秸还田与肥料施用对麦季土壤养分、微生物生物量、作物产量和氮肥利用率的影响。结果表明：稻秸还田配施肥料能够提高土壤速效养分含量。单施肥仅显著影响拔节期微生物生物量碳，单施稻秸显著影响拔节期和抽穗期微生物生物量氮，稻秸还田和肥料施用的交互作用在拔节期显著影响土壤微生物生物量和微生物熵。单施肥、稻秸配施肥料处理的氮肥表观利用率分别为31%和37%，稻秸配施肥料后的氮肥农学利用率和偏生产力表明每kg纯氮增产幅度约为6.86 kg籽粒。单施肥和稻秸配施肥料显著增加了小麦每穗粒数及千粒重，并且理论产量分别增加211%和319%，实际产量则分别增加119%和231%，而单施稻秸处理的实产却减产21%。综合分析认为，稻秸还田搭配肥料施用，能够保证当季土壤有效氮供应，促进土壤有机质转化为更易被微生物利用的形态，提高养分有效性，促进小麦对氮素的吸收利用，有利于每穗粒数和千粒重的增加，从而最终提高小麦的产量。     

秸秆覆盖旱作对稻田甲烷排放和水稻产量的影响

为较全面评价秸秆覆盖旱作水稻栽培模式的生态意义,采用田间试验研究了常规淹水（F）、秸秆覆盖旱作（NF-M）和无覆盖旱作（NF-ZM）3种栽培模式稻田甲烷排放、水稻产量及土壤养分的变化规律。结果表明：3种水稻栽培模式的甲烷排放均集中在水稻生育期的前20d;在水稻生育期内,秸秆覆盖旱作稻田甲烷的排放总量为11.12g·m^-2,显著高于常规淹水稻田的7.78g·m^-2和无覆盖旱作稻田的4.23g·m^-2。秸秆覆盖旱作稻田的水稻产量为8.60t·hm^-2,与常规淹水处理没有显著差异,但二者均显著高于无秸秆覆盖旱作处理的6.78t·hm^-2;与常规淹水处理相比,秸秆覆盖旱作还可以提高水稻单株生物量10g以上。秸秆覆盖旱作还可以显著提高稻田表层土壤有机质含量,维持和改善表层土壤养分状况,对实现农业可持续性有重要意义。因此,在水资源缺乏地区,秸秆覆盖旱作是一种值得考虑的替代传统淹水栽培的水稻栽培模式,同时秸秆覆盖旱作还田也是一种值得推广的稻田秸秆管理技术。     

稻草还田配施腐解菌剂对水稻土壤微生物的影响

为探讨稻草还田配施腐解菌剂对水稻土壤微生物的影响,通过田间设置稻草还田(CK)和稻草还田配施腐解菌剂(SM)试验,结合常规的分析手段和基于16Sr DNA的末端限制性片段长度多态(TRFLP)技术研究了复合腐解菌剂促腐稻草全量还田后水稻产量、土壤矿质成分及土壤微生物多样性的变化。结果表明,与CK相比,SM的土壤有机质、全氮、有效磷含量和水稻产量分别提高了15.0%、31.0%、98.0%和5.9%;细菌、放线菌和真菌数量分别增加了14.66倍、1.50倍、2.78倍;亚硝化细菌、硝化细菌、反硝化细菌、好气性自生固氮菌、好气性纤维素分解菌、无机磷细菌、有机磷细菌、铁细菌和硅酸盐细菌数量分别提高了119.8%、55.6%、51.9%、40.5%、107.4%、70.8%、145.2%、140.1%、70.0%。T-RFLP分析表明,在SM中,与碳、硫循环相关的微生物、抗致病菌、有益菌数量增加,病原菌数量减少,群落结构变化显著。综上,在稻草全量还田机插栽培条件下,与单一稻草还田相比,添加促腐菌剂能更有效提高土壤矿质养分和改善土壤微生物群落的功能多样性,从而增加水稻产量。本研究结果为合理利用稻草还田提供了科学依据。     

耕作方式和秸秆还田对直播稻田土壤有机碳及水稻产量的影响

研究了直播稻田在不同耕作方式和秸秆还田下土壤有机碳(SOC)和水稻产量的变化。结果表明,秸秆还田能够显著增加SOC含量,耕作方式可显著影响土壤有机碳的垂直分布。SOC含量与水稻籽粒产量存在显著的正相关关系(R2=0.712 9**,n=6),SOC含量与土壤全氮(TSN)之间有显著的正相关性(R2=0.860 9**,n=43)。秸秆还田能够促进土壤有机碳的增加,稳定直播稻田系统的生产力,实现粮食安全和生态环境安全的双赢。     

Long-Term Fertilization Effects on Rice Productivity and Nutrient Efficiency in Korean Paddy

ABSTRACT

Long-term fertilization tests evaluated rice (Oryza sativa) productivity in relation to application of nitrogen (N)-phosphorus (P)-potassium (K) (120-34.9-66.7 kg ha^{? 1}, respectively) during 1967–1972 and N-P-K (150-43.7-83.3 kg ha^{? 1}, respectively) during 1973–2000. The comparison treatments (NP, PK, and NK) and the control (not fertilized) were selected for calculating nutrient efficiency. Rice grain yield increased at a 17.78 kg ha^{? 1} yr^{? 1} in the control, mainly due to development of improved cultivars. Phosphorus management was found to be important for indigenous fertility and rice productivity in this paddy soil. Yield increased significantly with P fertilization. Without N fertilization (PK), rice productivity increased 56.85 kg ha^{? 1} yr^{? 1} from 62% of NPK at the initial stage to 74% after passing 34 years, which might be affected by increasing biological N fixation with P accumulation in soil. In NK treatment, rice yield increased at a relatively low rate (37.82 kg hr^{? 1} yr^{? 1}) from the same rice productivity with that of NPK in 1967 to 91% after 34 years. In comparison, yield increased at a high rate (62.82 kg hr^{? 1} yr^{? 1}) without K fertilization (NP) from ca. 90% of NPK and might exceed the yield of NPK after 64 years of long-term fertilization. Therefore, K fertilization level might be readjusted after long-term fertilizing in paddy soil.     

配施不同腐秆剂对还稻田麦秸腐解和水稻产量的影响

为阐明沿淮地区秸秆还田配施不同腐秆剂在秸秆腐解和水稻产量方面的差异,遴选出适合该区域使用的腐秆剂.本研究通过安徽省霍邱县的麦秆促腐还田定位试验,深入分析了秸秆还田和氮磷钾优化平衡施肥后不施腐秆剂(SF)、施腐秆剂1号(SFD1)、施腐秆剂2号(SFD2)和施腐秆剂3号(SFD3)等处理连续两年在秸秆腐解和水稻产量等方面...     

Effects of Nitrogen Management on Soil Nitrogen Content and Rice Grain Yield in Double Cropping Rice Production Area with Continuous Full Amount of Straw Returning

ABSTRACT

In order to formulate a nitrogen (N) management strategy under continuous full amount of straw returning (CFSR) for double cropping rice production, long-term (2013–2016) paddy field experiments were conducted in double cropping rice production area in the Jiangxi province, China. Five N fertilizer treatments under CFSR were tested, that is, (i) no N fertilizer application (CK); (ii) conventional N fertilizer application (165kg N ha^?1 and 195 kg N ha^?1 in early and late rice variety with the ratio of basal dressing to topdressing as 6:4, respectively) (CNF_6:4); (iii) recommended N fertilizer application (135 kg ha^?1 N and 165 kg ha^?1 N in early and late rice variety with the ratio of basal dressing to topdressing as 4:6, 6:4, and 8:2, respectively) (RNF_4:6, RNF_6:4, and RNF_8:2). Nitrogen fertilizer treatments under CFSR had 5.70% and 8.93% higher soil total nitrogen (TN), 1.32% and 0.80% higher available nitrogen (AN), 16.55% and 22.94% higher NH₄⁺-N, and 13.10% and 7.93% higher NO₃^--N than CK treatments in early and late rice variety, respectively. There were no differences in soil TN, AN, NH₄⁺-N, and NO₃^--N contents between CNF6:4 and RNF6:4 treatments, while CNF6:4 treatment showed higher or significantly higher soil N contents than RNF4:6 and RNF8:2 treatments. N fertilizer treatment under CFSR showed 88.9% and 43.20% higher grain yield and 62.15% and 42.52% higher panicle numbers than CK treatments in early and late rice variety, respectively. Compared with CNF6:4, RNF treatments did not significantly reduce grain yield and yield components in early and late rice variety, respectively, except for RNF8:2. Compared with RNF6:4 and 8:2, RNF4:6 showed higher rice grain yield, while no obvious differences in yield components were obtained among all RNF treatments. We concluded that N fertilizer under CFSR was helpful to improve soil N contents and double rice grain yield and panicle numbers. Appropriate reduction of N application (18% and 15% reduction in early and late rice variety, respectively) on the basis of adjusting ratio of basal dressing to topdressing as 4:6 and 6:4 did not significantly reduce soil TN and double rice grain yield and yield components, especially, the 40% basal N dressing and 60% N topdressing was beneficial to increase double rice grain yield under CFSR.