麦秸还田及水稻氮肥配施技术研究

通过麦秸直接还田和水稻氮肥配施技术的研究表明：经过三熟作物秸杆连续还田，土壤有机质、全氮、速效钾显著地增加；秸杆全量还田，水稻产量随秸杆还田量增加而提高，秸杆还田量5400kg/hm^2的产量比不还田的增产6．6％；全生育期氮肥配比以前∶中∶后期为6．5；0．5∶3为最佳。     

稻草还田与施钾效果研究

采用田间小区试验研究了稻草还田对水稻生长发育、产量及土壤培肥的影响,结果表明:在洞庭湖贫钾地区,稻草还田能显著促进晚稻生长发育,提高结实率,增加千粒重。同时还可以提高土壤有机质含量,有利于培肥地力。在稻草还田的条件下,施用适量钾肥,对晚稻生长的促进作用和培土作用更加显著。     

稻草还田与施钾效果研究

采用田间小区试验研究了稻草还田对水稻生长发育、产量及土壤培肥的影响，结果表明：在洞庭湖贫钾地区，稻草还田能显著促进晚稻生长发育，提高结实率，增加千粒重。同时还可以提高土壤有机质含量，有利于培肥地力。在稻草还田的条件下，施用适量钾肥，对晚稻生长的促进作用和培土作用更加显著。     

麦秸还田及水稻氮肥配施技术研究

通过麦秸直接还田和水稻氮肥配施技术的研究表明 :经过三熟作物秸秆连续还田 ,土壤有机质、全氮、速效钾显著地增加 ;秸秆全量还田 ,水稻产量随秸秆还田量增加而提高 ,秸秆还田量 5 4 0 0 kg/ hm2 的产量比不还田的增产 6 .6 % ;全生育期氮肥配比以前∶中∶后期为 6 .5∶0 .5∶ 3为最佳。     

秸秆配施氮肥还田对水稻土酶活性的影响

通过田间试验研究秸秆还田时间及配施氮肥比例对水稻土酶活性的影响,以期为培育水稻土肥力和稳定稻田生态系统功能提供理论依据。试验设置2个秸秆还田时间(WS,冬季还田;SS,春季还田)和4个氮肥配施量(N0,秸秆还田,试验期内全程不添加矿质氮;NB,常规施肥,还田时不添加矿质氮;N30B,秸秆还田时添加早稻基肥用量的30%矿质氮;N60B,秸秆还田时添加早稻基肥用量的60%矿质氮)。研究结果表明:1冬季秸秆翻耕还田能增加冬闲期6种与土壤碳周转相关酶(β-葡萄糖苷酶、β-纤维二糖苷酶、β-木糖苷酶、多酚氧化酶、过氧化物酶和蔗糖酶)的活性,冬闲期冬季秸秆还田条件下土壤酶活性均高于春季还田,生育期内冬季秸秆翻耕还田措施对土壤β-葡糖苷酶和过氧化物酶有增加作用;2秸秆还田并配施氮肥措施显著地增加冬闲期和生育期β-纤维二糖苷酶的活性,但配施氮肥的3个比例间土壤酶活性并无显著差异;3除多酚氧化酶外,其他5种酶均与其有机碳投入量呈显著正相关。因此,冬季秸秆还田及配施氮肥能在一定程度上调控与碳周转相关的土壤酶活性,对推广冬闲期秸秆翻耕还田及保障作物的产量具有重要的生态学意义。     

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。     

不同灌溉条件下稻草还田对土壤供氮特征及水稻产量的影响

通过2年裂区试验,研究了不同灌溉方式和施肥条件下稻草还田对土壤供N特征及产量的影响。结果表明:上年晚稻草还田提高了翌年早稻期间土壤NH4 -N浓度;配施N肥后新鲜早稻草还田也增加了晚稻期间土壤NH4 -N浓度,但不施N肥淹水灌溉下稻草还田土壤NH4 -N浓度低于移走稻草的处理,间歇灌溉下稻草还田处理土壤NH4 -N浓度仍高于移走稻草的处理。稻草还田能增加水稻产量,早稻增产幅度为6.85%,晚稻为8.17%;施用N肥后稻草增产效应显著高于不施N肥处理,分别增产9.18%和5.83%。稻草还田主要通过影响有效穗数来影响产量,但水稻生长季节、灌溉模式和施肥条件对稻草还田的增产效应存在交互作用,早稻以连续淹水灌溉条件下稻草还田的增产效果最大,而晚稻则以间歇灌溉条件下的效果最佳。     

稻草还田与施氮水平对土壤氮素供应和水稻产量的影响

比较研究了3年定位试验后稻草还田和施N水平对红壤双季稻作系统土壤供N能力、水稻吸N特征和水稻生产的影响。结果表明:头年晚稻草秋季还田对来年早稻土壤NH4+-N和作物吸N量的提高具有促进作用,而早稻新鲜稻草还田使晚稻土壤NH4+-N和作物吸N量均略低于移走稻草处理。稻草还田处理3年后,土壤可矿化N与移走稻草处理相比提高了35.4%~53.9%,且水稻各生育期干物质生产量均高于移走稻草处理,稻谷增产率达4.0%~4.7%。施用N肥可以显著增加土壤NH4+-N和可矿化N含量,且随着N肥用量的增加,水稻植株的累积吸N量和系统生产力(地上干物质量和产量)均显著的增加,建议N(全年施N量185 kg hm-2)和习惯N(全年施N量265 kg hm-2)处理相对于无N处理的增产率分别为35.2%和45.3%,而N肥的吸收利用效率分别为27%和25%,农学产量效益分别为每公斤纯N增产谷粒12.7 kg和11.4 kg。     

等养分条件下稻草还田替代双季早稻氮钾肥比例的研究

【目的】研究等量氮磷钾养分投入条件下,长期稻草原位全量还田配施化肥对双季早稻氮 (N)、磷 (P)、钾 (K) 养分吸收累积、转运及养分利用的影响,为南方稻区稻草资源有效利用,维持并提高土壤肥力及水稻合理施肥提供理论依据。【方法】以江西温圳国家级耕地质量监测点长期定位试验为研究对象,陆两优 996 为供试材料,在不施化肥和施用化肥基础上设稻草还田、稻草烧灰还田和稻草不还田共 6 个处理,除空白对照外,所有处理养分投入量相等。于 2015 年在早稻移栽期、分蘖期、幼穗分化期、抽穗期和成熟期取地上部植株样,分析水稻植株不同部位的 N、P、K 含量和累积量以及转运比例,并计算 N、P、K 养分利用效率。【结果】稻草还田提高了水稻产量,施肥条件下稻草还田处理比稻草烧灰还田和稻草不还田处理平均增产 2.9%～ 6.4%,比不施肥区产量增幅高达 23.8%～ 26.0%,且差异达显著水平。无论是施肥区处理,还是无肥区处理,与稻草烧灰还田和稻草不还田处理相比,稻草还田植株中 K 含量及 N、P、K 积累量在整个生育期均较高,而 N、P 含量在生育后期较高,N、P、K 积累量以施肥区处理大于相应的无肥区处理;稻草还田提高水稻 N、P、K 养分农学效率、回收率和养分偏生产力,且 N、K 差异达显著水平,同时显著增加 K 的收获指数;稻草还田还提高了抽穗至成熟期茎鞘中 N、P、K 的转运量、转运率及转移养分对籽粒的贡献率,而叶片各处理间差异不显著。【结论】稻草还田配施化肥能提高水稻产量,同时还可以调节 N、P、K 养分的积累和转运,提高养分的吸收利用效率。本试验条件下,稻草还田可替代化肥氮肥 (N) 29.5%、磷肥 (P₂O₅) 4.0% 和钾肥 (K₂O) 50.0%。综合考虑,稻草还田相比稻草烧灰还田而言是南方稻区土壤养分管理实现高效利用的有效途径之一。     

稻草还田的土壤肥力与产量效应研究

18年稻草还田定位试验和3年田间示范试验研究表明,稻草直接还田对改善土壤理化性状具有显著效果.长期定位试验化肥 稻草还田区水稻产量相对无肥区(CK)增产80.8%,但与等量NPK的纯化肥区差异不显著.示范试验结果表明,短期稻草还田具有显著增产作用,增产率达3.7%～6.8%.氮肥的增产作用显著,建议氮肥和习惯氮肥处理增产率分别为38.8%和47.4%,而氮肥的农学产量效益分别为每公斤纯氮增产谷粒13.7 kg和11.7 kg,肥料报酬率随施氮量增加而递减.经济效应分析表明,稻草还田配施减量氮肥可降低肥料成本,提高经济效益.     

施肥对中日水稻品系土壤养分及食味品质的影响

采用田间试验方法,研究不同施肥方法对5种水稻品系土壤养分与稻米食味品质的影响。结果表明:日本优质水稻栽培的施肥方法(日本施肥)比常规施肥产量低,5个品系以ZR13产量最低,ZR63最高。与日本施肥相比,常规施肥显著提高了5个水稻品系土壤NH4+-N含量,降低了土壤速效磷含量;从食味品质指标的变化看,日本施肥比常规施肥蛋白质和淀粉含量低,具有较高的食味值。从不同品系看,ZR63的产量和蛋白质、直链淀粉含量均最高,但食味值最低。日本施肥下,ZR13的食味值比ZR63高17.2%;常规施肥下,ZR51的食味值比ZR63高56.1%。综合产量和食味品质,ZR32、ZR51是比较理想的品系,ZR6、ZR13食味值高,但产量低,ZR63产量高,食味品质差。     

水肥条件与稻草还田对土壤供氮及水稻产量的影响

通过2年田间裂区试验,研究了不同灌溉和施肥条件下,稻草还田对土壤供氮特征及产量的影响。结果表明：（1）上年晚稻稻草还田提高了来年早稻期间土壤NH4^＋-N浓度;配施氮肥后,新鲜早稻稻草还田也增加了晚稻期间土壤NH4＋-N浓度,但在不施氮肥情况下,淹水灌溉稻草还田处理的土壤NH4^＋-N浓度要低于移走稻草处理,间歇灌溉下稻草还田处理的土壤NH4^＋-N浓度仍高于移走稻草处理。（2）稻草还田能促进水稻中后期植株对氮素的吸收及生物量的累积。（3）稻草还田能增加水稻产量,早稻增产幅度为6.85%,晚稻为8.17%;施用氮肥后稻草的增产效应要显著高于不施氮肥,早、晚稻增产分别为9.18%和5.83%。稻草还田主要通过影响有效穗数来影响产量。水稻生长季节、灌溉模式和施肥条件对稻草还田的增产效应存在交互作用,早稻的最佳处理组合为“连续淹灌＋稻草还田＋配施氮肥”,晚稻的最佳处理组合为“间歇灌溉＋稻草还田＋配施氮肥”。     

氮磷钾配比对木薯养分吸收动态及产量影响

【目的】木薯是重要的粮食作物,也是优质的淀粉工业原材料,被认为是非粮生物质能源的最合适原料。氮、 磷、 钾含量水平显著影响木薯产量,但有关木薯养分阶段性累积特征及其对生物量和产量形成影响的相关研究仍较少。本文比较了不同肥料配比情况下,木薯生物量, 氮、 磷、 钾累积量变化趋势,探讨了不同生育期氮、 磷、 钾含量及累积量的重要性及施肥对其影响。【方法】以我国主栽木薯品种华南205为材料,2009年在广东省郁南县丘陵坡地开展田间施肥试验,共设CK、 NP、 NK、 PK、 NPK 5个施肥处理。于苗期、 块根形成期、 块根生长早期、 块根快速膨大期和成熟期调查生物量和氮、 磷、 钾含量,得出氮、 磷、 钾累积动态。以各时期氮、 磷、 钾含量及累积量作为原始变量进行主成分分析,判断各时期氮、 磷、 钾含量及累积量的重要性,并分析不同肥料配比对各时期氮、 磷、 钾含量及累积量的影响。【结果】华南205的生物量累积动态呈S型曲线, 生物量在苗期较小,进入块根形成期后快速提高,当进入成熟期后增长逐渐减缓。氮肥对生物量影响最大,其次是钾肥,磷肥的影响最小。木薯氮含量的变幅为3.99%~0.93%, 磷含量为0.82%~0.26%, 钾含量为1.39%~0.89%。氮、 磷、 钾含量均在苗期最高,且随着生育期的推进不断降低,尤以氮含量降幅最大。不同氮、 磷、 钾肥料配比显著影响木薯的氮、 磷、 钾含量。PK处理的氮含量较NPK处理降低了32.96%,NK处理的磷含量较NPK处理降低了16.21%,NP处理的钾含量较NPK处理降低了50.37%。氮、 磷、 钾累积量与产量显著相关。主成分分析表明木薯整个生育期的营养状况与块根形成期的氮含量、 苗期的钾含量及块根生长阶段的磷含量相关性最大。氮、 磷、 钾的吸收累积量随着木薯生长不断提高,其中块根形成期、 块根生长早期、 块根快速膨大期的氮累积量较大,块根形成期、 块根快速膨大期的磷累积量较大,块根生长早期、 块根快速膨大期、 成熟期的钾累积量较大。主成分分析表明块根快速膨大期的氮、 磷、 钾累积量对整个生育期养分累积影响显著,同时,苗期及块根生长早期的氮、 钾累积量对养分累积总量影响也较大。【结论】木薯氮、 磷、 钾含量随着植株生长不断下降,而累积量却不断提高。不同氮、 磷、 钾肥料配比显著影响木薯的氮磷钾含量及累积量、 物质累积及产量形成,其中氮肥的影响最大,其次是钾肥,磷肥的影响最小。综合分析表明,苗期、 块根形成期、 块根生长早期为氮、 磷肥的最佳施用时期,块根形成期、 块根生长早期及块根快速膨大期为钾肥的补充阶段。     

秸秆还田对土壤还原性和水稻根系生长及产量的影响

为明确油菜秸秆还田对土壤环境及水稻根系生长的影响,该研究采用田间试验与栽培模拟试验相结合的方法,分析了油菜秸秆还田后,稻田土壤氧化还原电位(EH值)、还原性物质总量和Fe2+含量的变化规律及水稻苗期根系数量、质量、体积、长度和伤流强度等的变化规律。结果表明,1)油菜秸秆覆盖或翻埋条件下,稻田土壤氧化还原电位日均变化量(RCEH值)表现为先降低后增加的趋势,而土壤还原性物质总量日均变化量(RCRRM值)和土壤二价铁含量日均变化量(RCFe值)表现为先增加后降低的趋势;其中水稻移栽后14~18 d土壤RCEH值最低,移栽后10~14 d和14~22 d土壤RCRRM值(0.28~0.62 cmol/(kg·d))和RCFe值(5.0~31.6μg/(kg·d))达到最大。2)油菜秸秆覆盖或翻埋条件下,随着秸秆还田量的增加,水稻根系总量(数量、质量、体积和长度)、白根数量和根系伤流强度显著降低;与覆盖相比,油菜秸秆翻埋对水稻根系伤流日均变化量(RC_(RBI))的影响时间更长,水稻根系体积日均变化量(RCRVT值)和质量日均变化量(RCRQT值)的缓慢增长期延长了4 d。3)水稻移栽后10~22 d,油菜秸秆还田对稻田土壤环境和水稻根系生长的影响最显著;移栽后27~32 d,油菜秸秆还田对水稻根系生长的影响程度显著降低。油菜秸秆还田条件下,随着秸秆还田量增加,水稻苗期的土壤氧化还原电位显著降低,土壤还原性物质总量和Fe2+含量显著增加;水稻根系总量(数量、质量、体积和长度)和根系活力(白根数量和根系伤流强度)显著降低。在四川油稻两熟区,油菜秸秆还田量以全量还田为宜,适宜机械作业的田块以油菜秸秆翻埋还田为宜。     

长期有机无机肥配施对水稻产量及土壤有效养分影响

利用中国农业科学院红壤实验站开始于1982年的水稻长期定位试验,研究长期有机无机肥配施对水稻产量及土壤速效氮、磷、钾含量的动态变化(1982—2011年)特征。29年研究结果表明:长期有机无机肥配施(NPKM)能提高水稻产量,培肥地力。长期施用化肥(NPK)导致水稻产量降低。稻谷产量随着施肥量的增加而增加。在等氮投入情况下,增施化学磷肥的增产效应要高于化学钾肥,且早稻表现尤为明显;长期单施有机肥和单施化肥对稻谷产量的影响没有显著差异。随着施肥时间的延长,各处理水稻产量差异越显著。各施肥处理土壤碱解氮增加速率表现为慢-快-慢三个阶段,有机肥的施用相较单施化肥,能够显著提高土壤碱解氮含量(p0.05)。土壤有效磷的累积主要与化学磷肥的施用有关,各施肥处理土壤有效磷历年平均含量变化趋势为:NPKM、NPM、PKMNPKM、NKM(p0.01);土壤速效钾以有机肥和化学钾肥配施的处理(NPKM、NKM、PKM)增加最快,单施化学肥料的处理(NPK)增加最慢。随着氮、磷施用量的增加,土壤中氮、磷素出现盈余,但NPKM处理相比其他处理能够有效降低盈余量;各处理土壤中钾素均表现为亏缺状态,红壤性水稻田至少每年应补充投入钾素200 kg hm-2才能基本维持土壤钾素平衡。     

秸秆还田下氮肥运筹对白土田水稻产量和氮吸收利用的影响

【目的】研究小麦秸秆直接还田条件下不同氮肥基追比例运筹方式对白土稻田水稻产量和氮素吸收利用的影响, 为华中低产白土稻田水稻合理施肥提供科学依据。【方法】设置2种小麦秸秆还田量(0和3000 kg/hm2)及3种氮肥基肥-分蘖肥-穗肥施用比例(80-0-20、 60-20-20 和40-30-30)和不施氮的对照, 共7个处理, 分别为N80-0-20、 N60-20-20、 N40-30-30、 N80-0-20+S、 N60-20-20+S、 N40-30-30+S和CK。水稻收获期采集代表性样品考察水稻产量结构性状, 同时测定水稻籽粒和秸秆产量, 分析籽粒和秸秆氮素含量, 计算水稻氮素吸收量和氮肥利用效率。【结果】基肥-分蘖肥-穗肥施用比例60-20-20的处理水稻籽粒产量最高, 两年试验较不施分蘖肥的对照分别增产9.4%~12.9%和7.4%~8.9%。实施小麦秸秆直接还田后, 水稻籽粒产量较不施秸秆的对照分别提高10.2%~23.4%和0.8%~5.5%。不施秸秆条件下, 基-蘖-穗肥施用比例60-20-20的处理水稻籽粒含氮量最高, 较不施氮的对照提高11.3%, 而秸秆含N量随中后期追肥比例的加大而提高。秸秆还田条件下, 氮肥后移能明显提高水稻籽粒和秸秆含氮量。水稻籽粒氮素吸收量, 基-蘖-穗肥比例60-20-20处理最多, 2011年较对照N80-0-20分别增加13.7%和24.8%, 2012年提高14.5%和9.2%; 秸秆氮素积累量则随中后期追肥用量的增加而增多, 基-蘖-穗肥比例40-30-30处理最多。不施秸秆条件下, 基-蘖-穗肥比例60-20-20的处理氮素干物质生产效率、 氮素稻谷生产效率、 氮收获指数均最高, 百公斤籽粒吸氮量最低。秸秆还田条件下, 氮素干物质生产效率和氮素稻谷生产效率均随中后期追肥量的增加而下降, 而百公斤籽粒吸氮量则最高。氮素农学效率、 氮肥回收利用率和偏生产力也是60-20-20比例的处理最高, 较对照N80-0-20农学效率分别提高4.90和2.44 kg籽粒/kg N, 氮肥利用率提高7.82和21.29个百分点, 偏生产力提高4.90和2.44个百分点。【结论】综合水稻产量、 氮素吸收量以及氮肥利用效率, 安徽省江淮丘陵低产白土地区, 小麦秸秆直接还田条件下, 单季中稻氮肥的基肥-分蘖肥-穗肥施用比例, 以60-20-20运筹方式较为适宜。     

秸秆促腐还田对土壤养分和小麦产量的影响

利用布置在沿淮地区的两处田间试验,通过设计单施化肥(F)、单施化肥基础上加施秸秆(SF)、单施化肥基础上加施秸秆和腐秆剂(SFD)、单施化肥基础上减施20%磷钾肥(按P2O5和K2O计)后加施秸秆和腐秆剂(SF4/5D)和不施肥对照(CK)5个处理,研究秸秆促腐还田对沿淮中低产田土壤养分和小麦产量的影响。结果表明:不同处理小麦产量规律在水稻土上为SFD>SF>F>SF4/5D>CK,其中SFD较F有显著差异(P<0.05),在砂姜黑土上为SF>F>SFD>SF4/5D>CK,其中SF与F相比有显著差异(P<0.05);不同处理土壤全氮和碱解氮含量在水稻土上以SFD处理最高,在砂姜黑土上以SF处理最高,处理间无显著差异;不同处理土壤有机质、速效磷、速效钾和缓效钾含量在水稻土上以SFD最高,与F相比差异达到显著水平(P<0.05),在砂姜黑土上以SF最高,处理间无显著差异;两种土壤上处理SF4/5D与处理F相比,小麦产量和土壤养分元素含量均无显著差异(P<0.05)。从而得出以下结论:在腐秆剂品种选择恰当的条件下,秸秆与化肥配施并添加腐秆剂的秸秆促腐还田方式可以有效提高土壤肥力和作物当季产量,即使在单施化肥基础上减施20%磷钾肥(按P2O5和K2O计),也不会影响该处理的培肥和增产效果。     

不同还田方式对玉米秸秆腐解及土壤养分含量的影响

通过土壤耕作和秸秆还田试验,以玉米秸秆为研究对象,探讨东北棕壤土区适宜的秸秆还田方式,为秸秆资源的高效利用提供理论依据。在辽宁沈阳设置连续两年（2014-2015年）的田间定位试验,采用尼龙网袋法研究免耕覆盖（NTS）、旋耕还田（RTS）和翻耕还田（PTS）3种秸秆还田方式下秸秆腐解率和碳氮磷钾养分释放率,分析秸秆还田方式对耕层土壤养分含量的影响。结果表明,RTS和PTS秸秆腐解速率均表现为前期快、后期慢,秸秆养分释放率均表现为钾 > 磷 > 碳 > 氮。NTS、RTS和PTS处理秸秆两年平均腐解率分别为38.8%、78.0%、65.9%,两年平均碳释放率分别为56.5%、78.8%、69.4%,氮释放率为16.7%、53.5%、38.8%,磷释放率为81.3%、92.5%、89.8%,钾释放率为92.0%、99.4%、98.9%。NTS处理秸秆腐解率及碳氮释放率与还田时间符合逻辑斯蒂曲线方程,RTS和PTS处理秸秆腐解率、碳氮释放率及3种还田方式秸秆磷钾释放率随还田时间变化符合米氏方程。秸秆还田有助于提高耕层土壤有机碳和全氮含量,RTS处理土壤全磷含量显著高于PTS处理（P<0.05）,与NTS处理全磷含量差异不显著,3种还田方式土壤全钾含量差异不显著。综合分析秸秆腐解和耕层土壤培肥效果,东北棕壤土区建议玉米秸秆还田方式为旋耕秸秆还田。