论文部分内容阅读
潜育化稻田由于处于长期淹水条件,通气性差,造成土壤严重缺氧,微生物活性低,有毒、有害还原性物质累积,毒害作物根系。潜育稻田土壤有机质和全量养分含量较高,但其有效性较低,因而,潜育化稻田被视作增产潜力最大的低产田之一。本文拟以潜育化稻田为研究对象,通过施用缓释过氧化钙改善土壤微环境,探究缓释过氧化钙对潜育性稻田水稻生理及产量变化、土壤养分及生物和土壤还原性物质含量的变化特征,从而为其改良潜育化稻田提供理论依据和实践基础。试验选取典型潜育化稻田土壤（湖南省浏阳市镇头镇）开展潜育化环境下的模拟试验及水稻盆栽试验,并对二者改良后的土壤理化性状进行对比研究。盆栽试验设8个处理:T1—常规施肥（N-P2O5-K2O=0.25-0.15-0.25 g/kg土）,T2—常规施肥+过氧化钙粉末,T3—常规施肥+未包膜的过氧化钙颗粒,T4—常规施肥+I包膜的缓释过氧化钙,T5—常规施肥+II包膜的缓释过氧化钙,T6—常规施肥+Ⅲ包膜的缓释过氧化钙,T7—常规施肥+IV包膜的缓释过氧化钙,T8—常规施肥+过氧化尿素粉末。模拟试验设7个处理,分别为上述试验中的T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7处理。定期测量盆栽试验中水稻分蘖数、株高、SPAD值、净光合速率、气孔导度及胞间CO2浓度等,收获期,测定水稻产量并取样分析稻草和籽粒中氮磷钾含量;定期测定盆栽试验和模拟试验土pH、氧化还原电位、活性氧浓度、还原物质（还原物质总量、活性还原性物质含量、亚铁、亚锰含量）含量、有效养分（碱解氮、有效磷、速效钾及缓效钾）含量、土壤生物特性和土壤总镉及有效镉含量等的变化。研究结果如下:在潜育化稻田中施用过氧化钙能提高水稻产量和养分利用效率,促进水稻生长发育,减少土壤中还原性物质含量,提高了土壤氧化还原电位和可培养微生物活性及有效养分含量,其中,未包膜的过氧化钙颗粒和缓释过氧化钙的处理效果优于过氧化钙粉末。T2?T7处理的水稻产量和养分利用效率均显著高于T1处理,与T2处理相比,T3处理每盆籽粒产量、每盆总生物量和氮、磷、钾养分利用率分别提高5.22%、4.44%和0.17%、6.48%、9.48%,差异不显著;T4、T5、T6、T7处理每盆籽粒产量、每盆总生物量和氮、磷、钾养分利用率较T3处理分别平均提高15.83%、6.03%和37.17%、17.65%、5.37%。其中,T6处理增效最明显,每盆籽粒产量、每盆总生物量和氮、磷、钾养分利用率较T3处理分别提高25.91%、17.10%和56.20%、32.05%、23.11%,T6处理的每盆总生物量与其它处理差异显著,其分蘖数、株高、叶绿素含量等也最高。过氧化尿素处理水稻产量、氮磷钾利用效率及生长方面的效果不如施用过氧化钙粉末处理明显,差异不显著。盆栽试验及模拟试验的释氧时间、土壤还原性物质含量、微生物活性、有效养分含量变化规律基本一致。T6处理活性氧释放时间最长约为80天,其次是T7、T5、T4、T3处理;模拟试验的释氧时间短于盆栽试验;T3T7处理还原性物质含量低于T2处理,与各处理释氧规律趋于一致,模拟试验的还原性物质含量高于盆栽试验;土壤有效养分含量大小依次是T6>T7>T5>T4>T3>T2,模拟试验中土壤有效养分含量小于盆栽试验;土壤微生物生物量碳氮的变化规律基本一致,依次是T6>T7>T5>T4>T3>T2,土壤微生物生物量磷大小依次是T6、T4、T7、T5、T3、T2,模拟试验的微生物生物量低于盆栽试验,模拟试验中各处理SMBN对比,T7处理与其它处理差异显著;土壤酶活性及土壤可培养微生物数量的变化基本一致,依次是T6、T7、T5、T4、T3、T2,模拟试验的土壤酶活性及土壤可培养微生物数量低于盆栽试验,各处理间差异不显著;盆栽试验的总镉及有效镉含量低于模拟试验,并且各处理变化趋于一致,依次是T2>T3>T4>T5>T7>T6。施过氧化尿素处理的释氧时间、土壤还原性物质含量、微生物活性、有效养分含量等均低于施过氧化钙处理。潜育性稻田施用Ⅲ包膜缓释过氧化钙,较其他施用处理能明显提高水稻产量、光合性能、氮磷钾养分利用率、土壤微生物活性、有效养分,促进生长发育,降低水稻土还原性物质含量,Ⅲ包膜缓释过氧化钙值得进一步研究。