水旱輪作秸稈還田條件下氮肥調(diào)控和鉀肥替代效應(yīng)研究.pdf

1、秸稈是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中一種重要的可再生資源。采用秸稈還田的方式不但可以在培肥土壤的同時(shí)減少農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的污染，而且可以保持土壤生產(chǎn)力促進(jìn)糧食增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的效果。隨著秸稈還田技術(shù)的推廣力度不斷加大，在秸稈還田的基礎(chǔ)上如何調(diào)控化肥的施用從而保證資源的高效利用已經(jīng)成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。本研究通過(guò)在湖北省多點(diǎn)開(kāi)展不同輪作模式秸稈還田條件下的氮肥調(diào)控及鉀肥替代試驗(yàn)，研究秸稈還田條件下氮肥用量及不同基追比的施肥效果以及秸稈替代鉀肥效果，以期為秸稈還田條件下氮肥

2、和鉀肥的合理施用提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:
　　1.水旱輪作秸稈還田條件下氮肥調(diào)控研究結(jié)果表明，單季、1年輪作及連續(xù)2年輪作秸稈還田條件下均表明等氮量投入下，秸稈還田相比較秸稈不還田水稻、油菜和小麥產(chǎn)量、地上部生物量及氮素吸收量均呈現(xiàn)不同程度地增加。單季秸稈還田條件下高量施用氮肥（水稻195 kg N/hm2，油菜210 kg N/hm2，小麥180 kgN／hm2）相比較常量氮肥習(xí)慣3次施用水稻、油菜和小麥產(chǎn)量、地上部生物

3、量及氮素吸收量均無(wú)顯著提高;而1年輪作及連續(xù)2年輪作秸稈還田條件下，高量施用氮肥對(duì)稻油輪作系統(tǒng)各指標(biāo)無(wú)顯著影響，但對(duì)稻麥輪作系統(tǒng)作物均有顯著提高作用。1年輪作下，高量氮肥3次施用配合秸稈還田相比較常量氮肥習(xí)慣3次施用水稻和小麥平均增產(chǎn)量為632和564 kg/hm2，增產(chǎn)率分別達(dá)6.85％和10.67％;地上部氮素吸收量平均分別增加11.54和23.57 kg N/hm2，增幅分別達(dá)7.88％和21.28％;2年輪作下，水稻和小麥平均增

4、產(chǎn)量分別為429和377 kg/hm2，增產(chǎn)率分別達(dá)4.71％和7.63％，地上部氮素吸收量平均分別增加13.98和15.27 kgN/hm2，增幅分別達(dá)8.81％和13.10％。
　　2.單季、1年及連續(xù)2年秸稈還田結(jié)果均表明，常量氮肥2次施用配合秸稈還田處理的產(chǎn)量、地上部生物量及氮素吸收量可以達(dá)到或優(yōu)于常量氮肥習(xí)慣3次施用的水平;就氮肥利用率而言，水稻、油菜和小麥均表現(xiàn)出常量投入即可獲得較高的氮肥偏生產(chǎn)力，等氮量投入下，秸稈還

5、田效果要優(yōu)于秸稈不還田，且秸稈還田條件下氮肥兩次施用可以顯著提高氮肥利用率。因此，在秸稈還田條件下2種水旱輪作模式均可以通過(guò)減少氮肥的施用次數(shù)（即后肥前移）從而保證作物達(dá)到高產(chǎn)或穩(wěn)產(chǎn)的目的，同時(shí)顯著提高氮肥利用率。
　　3.水旱輪作秸稈還田條件下鉀肥替代研究結(jié)果表明，單季、1年及連續(xù)2年秸稈還田結(jié)果均表明，與不施鉀處理(CK)相比，施鉀和秸稈還田均可以不同程度地增加水稻、油菜和小麥的產(chǎn)量、地上部生物量和鉀素吸收量，3種供鉀土壤產(chǎn)量

6、增幅效果表現(xiàn)為低等供鉀（12.51％-126.33％）＞中等供鉀(5.57％-24.54％)＞高等供鉀(2.55％-12.77％)，各處理產(chǎn)量增幅效果以秸稈配施鉀肥處理較好。高等供鉀條件下，+S處理作物產(chǎn)量均可以達(dá)到+K處理水平;中等供鉀條件下，S+1/2K處理作物產(chǎn)量可以達(dá)到+K處理水平;而低等供鉀條件下，水稻季S+3/4K處理、油菜和小麥季S+1/2K處理可以達(dá)到+K處理產(chǎn)量。就鉀素利用率而言，秸稈不還田條件下農(nóng)學(xué)利用率和吸收利用率

7、均高于秸稈還田條件下鉀素利用率，水稻季鉀素農(nóng)學(xué)利用率和吸收利用率高于旱地作物（油菜、小麥），且高等供鉀土壤鉀素農(nóng)學(xué)利用率(0.7-4.5 kg/kg)和吸收利用率(9.0％-94.9％)均要低于中等供鉀(農(nóng)學(xué)利用率0.8-12.2 kg/kg，吸收利用率11.9％-119.3％)和低等供鉀土壤(農(nóng)學(xué)利用率1.6-37.1 kg/kg，吸收利用率19.7％-119.3％)。
　　4.通過(guò)計(jì)算土壤-作物系統(tǒng)鉀素表觀平衡發(fā)現(xiàn)，水稻季收獲

8、后各處理土壤鉀素均處于虧缺的狀況，但秸稈還田處理虧缺量要遠(yuǎn)小于秸稈不還田處理，而油菜和小麥季收獲后秸稈還田各處理相比較秸稈不還田處理均可以扭虧為盈（油菜季盈余量平均為21.83-103.15 kg K2O/hm2，小麥季盈余量平均為23.50-95.93 kg K2O/hm2)，說(shuō)明秸稈還田可以明顯緩解土壤鉀素虧缺的狀況;通過(guò)一元二次方程和線性方程擬合秸稈還田條件下鉀肥用量和作物產(chǎn)量之間的關(guān)系，比較+K處理產(chǎn)量得到適宜鉀肥用量。秸稈還田

9、條件下水稻、油菜和小麥3種作物在高鉀、中鉀和低鉀田塊的鉀肥適宜施用量平均分別為29 kg K2O/hm2、32 kgK2O/hm2、48 kg K2O/hm2，與目前鉀肥施用量60 kg K2O/hm2相比，高鉀地塊可減少鉀肥用量51.7％、中鉀地塊可減少46.7％、低鉀地塊可減少20.0％。周年輪作秸稈還田條件下，稻油輪作鉀肥用量為31 kg K2O/hm2，減少幅度為48.3％;稻麥輪作鉀肥用量為33 kg K2O/hm2，減少幅度