论文部分内容阅读
研究稻草还田及其与氮肥配施对稻田土壤肥力及稻谷产量的影响，是合理利用农业废弃物、制定合理施肥模式的前提。本文通过稻草还田长期定位试验和桃江3年、桃源2年稻草还田专题试验，研究了稻草还田土壤肥力的长期和短期效应，重点探讨了土壤供氮特性和水稻氮、钾吸收特性，以及对作物生长、产量的影响。结合氮肥管理模式(不同施氮量和不同施氮时期)下稻草还田短期综合效应的比较研究，探索了稻草还田后适宜的氮肥管理措施。主要结果如下：
(1)长期稻草直接还田显著提高了土壤有机质、全氮的含量。稻草还田对土壤NH4+-N浓度的影响与季节有关，且不受施N水平的影响。头年晚稻草秋季还田经过冬季的分解，稻草C/N降低，对来年早稻土壤NH4+-N含量的提高具有促进作用；而当年早稻收割后新鲜稻草直接翻压还田，稻草C/N较高，稻草分解使晚稻土壤NH4+-N含量略低于移走稻草处理，因此新鲜稻草秋季还田效果较好。稻草还田配施N肥显著增加了土壤可矿化N含量，促进水稻对N素的吸收，从而达到增产目的。土壤可矿化N与植株吸N量具有显著的正相关关系(r2=0.506*)，与作物产量也具有显著的正相关关系(r2=0.590*)。
(2)长期定位试验结果表明，养分当量相同的“化肥+稻草还田”和“纯化肥”试验两处理的稻谷产量差异不显著，但化肥+稻草还田处理相对于纯化肥处理利用稻草养分循环再利用替代了16％N、24％P和64％K的化肥投入，说明稻草还田可替代相等当量化肥施用。
(3)不论在背景氮较低的砂性土壤上还是在背景氮较高的粘性土壤上，稻草还田配施减量氮肥(N1、N3：全年施氮量180 kg/hm2)处理，相对于移走稻草+高量氮肥(N2：全年施氮量240～265 kg/hm2)处理之间稻田系统生产力无显著差异，但每年节约60～80kg/hm2纯氮化肥的投入，提高了其边际成本报酬率。分次施氮的效果表明，稻草还田下等量氮肥不同施氮模式(N1、N3)处理之间，水稻产量差异不显著，但水稻吸氮高峰集中在分蘖期至孕穗期，N1模式减少了基肥施氮量，防止了因作物未能及时吸收导致的土壤速效氮的损失，而适当增加作物后期施氮量又能有效缓减作物后期生长大量吸氮的要求与微生物分解稻草固持矿质氮之间的矛盾，改善了土壤的供氮状况，其效果最优。因此，在全年稻草还田量为7500 kg/hm2的红壤稻田系统，根据投入氮肥的边际收益，全年适宜配施氮量为180 kg/hm2，且各时期施氮量优化比例为基肥30％，分蘖肥30％，穗肥40％。