稻草還田對油菜生長、土壤肥力的綜合效應及其機制研究.pdf

1、長江中下游地區(qū)油菜產量的提高往往受到季節(jié)性干旱、冬季低溫以及土壤肥力較低等因素的限制。與此同時，在這一地區(qū)高強度的水稻種植每年會產生大量的水稻秸稈，由于缺乏合理的利用方式，相當數(shù)量的秸稈被直接焚燒于田間，導致了嚴重的環(huán)境污染和資源浪費?？紤]到秸稈還田在改善土壤環(huán)境和培肥土壤方面的優(yōu)勢，在油菜季推行水稻秸稈還田不僅有可能提高油菜的產量，也可以合理的利用過剩的水稻秸稈，從而起到一舉兩得的效果。本研究利用盆栽試驗、大田試驗和長期定位試驗，比較

2、了不同稻草還田方式下油菜季土壤水熱狀況的差異，探討了不同稻草還田方式對油菜生長、產量及氮利用的影響，分析了水稻—油菜輪作系統(tǒng)長期秸稈還田后土壤肥力及作物生產力的變化，以評估水稻秸稈還田的綜合效應以及對油菜生產的影響，從而為水稻秸稈還田在油菜季的合理運用提供參考。主要的研究結果如下:
　　1.稻草還田改善了土壤的水分狀況，整個油菜生育期稻草翻壓處理和覆蓋處理0～30cm的土壤儲水量平均分別較不還田處理提高了4.8％和9.8％。稻草覆

3、蓋顯著降低了油菜越冬期0～10cm土層土壤溫度的日變化幅度，保溫效果明顯。與覆蓋還田相比，稻草翻壓還田對土壤溫度的調節(jié)作用相對較弱，較明顯的土壤溫度改變僅出現(xiàn)在5～10cm土層。盆栽和大田試驗的結果均表明稻草還田不利于油菜出苗，無論稻草以何種方式還田，油菜的出苗率和群體數(shù)量均有一定程度的降低，其中覆蓋還田條件下，降低的幅度更大。盡管如此，稻草還田還是改善了油菜的生長，稻草翻壓還田在整個生育期顯著增加了油菜的干物質積累量，而稻草覆蓋還田在

4、薹期之前也明顯的促進了油菜的干物質積累，但在薹期之后這種正效應有逐漸減弱的趨勢。分析土壤氨揮發(fā)和無機氮儲量的結果發(fā)現(xiàn)，薹期追施氮肥之后，稻草覆蓋導致了土壤氨揮發(fā)量的急劇增加，而相應的土壤無機氮儲量則較稻草不還田處理顯著降低。根據(jù)這一結果推測由薹肥氮損失加劇導致的氮供應不足可能是薹期之后稻草覆蓋正效應下降的主要原因。從產量結果來看，稻草翻壓增產效果明顯，而稻草覆蓋對油菜產量也有一定的正效應，但效應的大小在不同年份間有所不同，在干旱年份(2

5、010-2011)，稻草覆蓋的增產效果明顯，而在降水相對正常的年份(2011-2012)，稻草覆蓋的增產未達到顯著性水平。以上結果說明覆蓋和翻壓在油菜季均是可行的稻草還田方式，但稻草覆蓋條件下油菜的田間管理需要做出一定的調整，增加播種量和改變追肥方式均十分必要。
　　2.田間條件下，設置0、3750、7500和15000kg/hm2四個還田量水平初步評估油菜季適宜的稻草覆蓋量。從產量結果來看稻草覆蓋可明顯增加油菜的產量，平均的增產

6、幅度達到16.0％。3個稻草用量處理中，以覆蓋量為3750kgha-1的處理產量最高，隨著覆蓋量的進一步增加產量略有降低，但差異不大。以此作為判斷依據(jù)同時兼顧操作方便的原則，在實際生產中應當推薦7500kg/hm2的覆蓋量，相當于前季稻草全量還田。在稻草覆蓋還田條件下研究了增加播種量對油菜出苗及產量的影響，結果表明增加播種量顯著增加了油菜的群體數(shù)量，當播種量達到原播種量的1.6倍時，有效密度可增加51.2％。產量結果表明相同播種量的條件

7、下，稻草覆蓋明顯增加了油菜的產量，而覆蓋條件下增加播種量又可使油菜產量有進一步的提升，說明增加播種量是充分發(fā)揮稻草覆蓋增產效應的有效措施。
　　3.在雙季稻-油菜輪作系統(tǒng)中，連續(xù)的秸稈覆蓋還田可以提高作物的產量，早稻、晚稻、油菜3種作物中以油菜的增產效應最為明顯，5年平均的增產幅度可達14.2％。連續(xù)秸稈覆蓋還田增加了早稻、晚稻和油菜的養(yǎng)分吸收量，氮、磷、鉀養(yǎng)分相對增加幅度的順序為鉀＞氮＞磷。養(yǎng)分內部利用效率的結果表明，秸稈覆蓋對

8、早稻、晚稻和油菜氮和磷的內部利用效率影響較小，但導致了作物鉀內部利用效率的明顯降低。從養(yǎng)分平衡的結果來看，秸稈還田后，各季作物的氮鉀盈余均在秸稈不還田基礎上有所提升，特別是鉀的提升幅度很大，而磷盈余的變化則相對較小。在試驗初期土壤全氮含量受秸稈還田的影響較小，但隨著還田年限的增加，土壤全氮含量增加明顯。秸稈還田對土壤速效磷的影響不明顯，但從還田初期開始就顯著提高了土壤速效鉀的含量，整個試驗期間(2007-2012)，土壤速效鉀含量平均比