長期不同種植方式稻麥輪作系統(tǒng)中土壤養(yǎng)分和作物營養(yǎng)特性的互作研究.pdf

1、淡水資源的不足和大量耗竭將嚴(yán)重影響我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，因此，人們對(duì)消耗我國農(nóng)業(yè)用水80％左右的傳統(tǒng)水稻栽培提出了挑戰(zhàn)，其中水稻旱作栽培作為一種有效的農(nóng)業(yè)節(jié)水途徑而受到越來越多的關(guān)注，而地膜覆蓋旱種水稻和利用半腐解秸稈替代地膜的覆蓋旱種水稻都受到了廣泛的重視。在我國南方地區(qū)，一般實(shí)行一年兩熟稻麥輪作制度。近年來，許多研究集中在水稻栽培方式上，而關(guān)于水稻栽培方式對(duì)后茬作物的影響報(bào)道鮮見。本試驗(yàn)通過在鹽城農(nóng)科院實(shí)驗(yàn)場(chǎng)2006年和2007年兩

2、年的田間試驗(yàn)，研究了常規(guī)淹水栽培、覆蓋薄膜旱作栽培、覆蓋秸稈旱作栽培和裸地旱作等不同栽培方式下，稻麥輪作系統(tǒng)中作物生物學(xué)特征，土壤生產(chǎn)力差異，氮肥利用率差異，土壤微生物量碳氮和土壤礦質(zhì)氮?jiǎng)討B(tài)變化。試驗(yàn)旨在闡明水稻栽培方式對(duì)稻麥輪作系統(tǒng)中土壤供氮特征及其對(duì)作物的生長影響機(jī)制，為提高氮肥利用效率和增加土壤肥力提供解決方法，并為水稻旱作進(jìn)一步推廣提供理論依據(jù)。 試驗(yàn)結(jié)果表明，與常規(guī)水作相比，覆蓋秸稈旱作水稻能夠達(dá)到或超過常規(guī)淹水栽培水

3、稻的產(chǎn)量，2006年水稻生物量常規(guī)水作處理、覆膜旱作處理和覆秸稈旱作處理無顯著差異，但顯著高于覆膜旱作處理，分別比裸露旱作處理高了16.7％、12.7％和10.8％；而2007年覆秸稈旱作處理生物量則顯著高于其他處理，并且各處理之間的差異也達(dá)到顯著水平，以裸露旱作處理的水稻生物量為最低覆秸稈旱作處理分別比常規(guī)水作處理、覆膜旱作處理和裸露旱作處理處理高了1.6％、10.0％和17.6％。2006年和2007年均以覆秸稈旱作處理產(chǎn)量最高。

4、 以常規(guī)水作處理為對(duì)照，在整個(gè)生育期內(nèi)，覆秸稈旱作處理的土壤有機(jī)質(zhì)和速效鉀含量均始終高于其他旱作處理，而覆膜旱作處理的土壤速效磷含量則始終高于其他處理；覆秸稈旱作處理水稻與常規(guī)水作處理水稻的產(chǎn)量無明顯差異，但覆秸稈旱作處理水稻的總生物量、產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)系數(shù)均高于其他旱作處理水稻。其中覆秸稈旱作處理水稻的籽粒產(chǎn)量比覆膜旱作處理和裸露旱作處理水稻的產(chǎn)量分別高8.57％和28.94％。 在營養(yǎng)生長和生殖生長前期，覆秸稈旱作水稻處理后

5、茬大麥的土壤速效氮、速效磷以及速效鉀含量均比其他水稻旱作后茬處理高；其大麥生物量、產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)系數(shù)也均最高。其中前茬為覆秸稈旱作水稻處理大麥的籽粒產(chǎn)量比前茬為水作水稻和裸露旱作水稻處理的大麥分別高16.9％和16.4％。 覆蓋秸稈可以促進(jìn)旱作水稻碳水化合物和氮素向籽粒的轉(zhuǎn)移：揚(yáng)花前，覆蓋秸稈處理的水稻干物質(zhì)累積量分別比淹水處理、覆膜處理和裸露處理的高37％，12％，和5％，氮素轉(zhuǎn)移量則高出19％，19％和24％。從氮素表觀平衡角度

6、來看，旱作處理更能促進(jìn)氮素盈余；覆蓋秸稈處理能增加土壤無機(jī)氮?dú)埩?，提高氮素有效性。覆蓋秸稈比常規(guī)淹水處理增產(chǎn)13.3％，氮肥利用率達(dá)33.5％。因此，旱作水稻覆蓋秸稈不僅能取得較高產(chǎn)量，而且具有良好的生態(tài)效應(yīng)。 在旱作條件下，覆秸稈處理微生物量碳分別比水作、覆膜和覆秸稈處理高出50.7％，18.1％，和31.9％，微生物量氮高出55.4％，11.83％和48.9％。從總體上看，在不同種稻方式下，銨態(tài)氮呈現(xiàn)為：水作處理＞覆秸稈處理

7、＞覆膜處理＞裸露處理，而硝態(tài)氮表現(xiàn)為：覆秸稈處理＞覆膜處理＞裸露處理＞水作處理，因此，以覆秸稈處理土壤的無機(jī)氮含量最高。此外，與水作處理不同，3個(gè)旱作處理土壤的無機(jī)氮與微生物量碳、氮之間存在著顯著線性相關(guān)性；同時(shí)，盡管覆秸稈處理的無機(jī)氮?dú)埩糇罡?，分別比覆膜處理和裸露處理高出13.7％和32.8％；但其氮肥利用率也最高，為33.5％，分別比水作處理、覆膜處理和裸露處理高出4.6％，27.2％和39.6％。由此可見，覆蓋秸稈旱作水稻不但能夠