麦草还田及耕作方式对稻田水氮_磷浓度和水稻产量的影响

麦草还田及耕作方式对稻田水氮、磷浓度和水稻产量的影响

朱普平,常志州,孙　丽,薛新红

(江苏省农业科学院农业资源与环境研究中心,江苏南京210014)

　　摘要:研究结果表明:麦草还田、干耕能显著降低施肥期间稻田水氮、磷浓度,减少稻田对水网的潜在面源污染;麦草还田可显著提高稻田土壤有机质和磷、钾含量,对水稻穗数、千粒重及水稻产量具有一定的促进作用。　　关键词:麦草还田;耕作方式;稻田;水稻产量　　中图分类号:S344　　文献标识码:A

收稿日期:2004-04-01

基金项目:国家“863”计划项目(编号:2002AA60102-03)。

作者简介:朱普平(1967—

),男,安徽泾县人,在读博士,副研究员,主要从事生态农业与耕作制度的研究。T el :(025)84390191;

E -mail :zhupp8659@s ohu.com 。

　　农田径流中氮、磷流失是水网富营养化的重要面源污染之一。稻田是河网地区的主要农田,减少

稻田径流中的氮、磷排放,对减缓河湖水网的富营养化、[1,2]。降低稻田水氮、磷浓度是减少稻田向水网排放氮、磷的重要途径。明确农业生产技术对稻田水氮、磷浓度影响的规律,对减少稻田面源污染源具有重要作用。为此,进行了麦草还田及耕作方式对稻田水氮、磷浓度及水稻产量影响的试验研究。1　材料与方法

本试验于2003年5～11月在江苏省宜兴市大浦镇基地进行。土壤为水稻土,质地为粉泥夜潮土,土壤肥力较高,含有机质25.65g/kg 、全氮1.59g/kg 、全磷0.481g/kg 、速效氮151.8mg/kg 、速效磷6.mg/kg 、速效钾60.36mg/kg 。试验设6种处理(表1)。

全量还田麦草量湿重7573.3kg/hm 2,干重4205.5kg/hm 2;30cm 高茬还田麦草量湿重4061.8kg/hm 2,干重2246.2kg/hm 2,占全量的一半多。

每处理3次重复,小区面积60m 2。试验田施肥总氮量225kg/hm 2,氮∶磷∶钾=2∶1∶1,基肥∶分蘖肥∶穗肥为5∶2∶3;磷、钾肥施用进口肥,全部作基

表1　试验处理处理

编号

处理方法

常规耕作(CK )

A

平地割茬,麦草移去,干旋耕一

遍。栽前施基肥,上水旋耕一遍,移栽水稻。

高茬还田,常规耕作B

留茬高度30cm ,移去收割麦草,干旋耕1遍。栽前施基肥,上水旋耙一遍,移栽水稻。

全量还田,常规耕作C

留茬高度30cm ,麦草平铺,干旋耕一遍。栽前施基肥,上水旋耙一遍,移栽水稻。

全量还田,常规耕作,预施基肥D

留茬高度30cm ,麦草平铺,施基肥,干旋耕一遍。栽前上水旋耙一遍,移栽水稻。

全量还田,干旋耕E

留茬高度30cm ,麦草平铺,干旋耕一遍,栽前施基肥,干旋耕一遍,上水,移栽水稻。

全量还田,干旋耕,预施基肥

F

留茬高度30cm ,麦草平铺,施肥后干旋耕一遍。栽前干旋耙一遍,上水,移栽水稻。

肥一次性施入。小麦于5月25日收割,6月8日干耕晒垡,6月18日栽秧。2　结果与分析

2.1　麦草还田及耕作方式对稻田田面水氮、磷浓度

的影响

从图1、图2可见,麦草还田可显著降低栽秧后

稻田水氮、磷浓度,且随麦草还田量的增加,其浓度相应降低(比较处理A 、B 、C );干耕也显著降低稻田水氮、磷浓度(比较处理C 和E )。不同处理间氮浓度最大相差近3倍,磷浓度最大相差4倍多。施用分蘖肥后,各处理间田面水氮浓度变化趋势同栽后1d ,但变化幅度较栽秧时小;由于分蘖肥中不含磷素,此时稻田水磷浓度降低,且各处理间差异不显

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151—江苏农业科学　2004年第6期

著。麦草还田能降低稻田水氮、磷浓度,可能与麦草

吸附氮、磷及麦草腐解时微生物吸收环境中的氮、磷

有关;干耕降低稻田水氮、磷浓度,一是因为减少水

肥、水土间作用,减少肥土混、溶于水中,其次是因为

干旋耕易把麦草旋于土面,增加麦草吸附作用。

随着时间的推移,田面水中的氮、磷被土壤吸

附、水稻吸收及分解流失,氮、磷浓度逐渐降低。施

穗肥灌水后1d,各处理间稻田水氮浓度虽有差异,

但绝对差值不大。

并且尽管8月5日施穗肥尿素,8月8日灌水,

但1d后,稻田水氮浓度不仅不高,反比灌溉水和田

外沟中水氮、磷浓度低(表2)。这可能与穗肥干施

和水稻中后期吸收氮、磷能力增强有关。

表2　不同处理稻田水氮、磷浓度

项　目

处　　理

A B C D E F

灌溉水外沟水

总氮含量(mg/L)0.57060.49660.45240.59880.41740.8546 1.6355 1.5730

总磷含量(mg/L)0.03790.03510.03950.03880.03490.03700.27410.1439

　　注:2003年8月5日施穗肥,干施,8月8日灌水,8月9日测定。

2.2　麦草还田及耕作方式对水稻产量的影响

于2003年10月21日取样考种,并割小样测实产,每小区3点,每点20株,手工脱粒,结果见表3。从表3可知,秸秆还田及干旋耕均可提高单位面积穗数,但每穗粒数下降,干旋耕使结实率下降,秸秆还田对千粒重有促进作用,但不显著。水稻实产以处理F最低,与其他处理差异显著。理论产量以处理E最高,与其他处理差异显著。造成理论产量与实际产量误差的原因是,干旋耕处理水稻后期部分干枯而死,造成实际产量低于理论产量。

表3　不同处理水稻产量及其构成

项　　目

处　　理

A B C D E F

总穗数(万穗/hm2)253.2c263.4bc272.4b268.8b300.6a298.8a 有效穗数(万穗/hm2)242.7d252.45c260.55bc253.80c285.90a268.35b 每穗实粒(粒)117.12a111.77ab107.86bc111.12ab107.74bc104.78c 结实率(%)85.03a85.36a85.42a85.16a83.07b83.73b 千粒重(g)25.2225.5126.0325.7225.6825.23理论产量(kg/hm2)7168.79b7193.48b7315.19b7253.62b7910.18a7094.09b 实际产量(kg/hm2)7087.5a7155a7327.5a7170a7245a95b 　　注:表中同一行数字后小写字母不同者表示差异达0105显著水平。

2.3　秸秆还田和耕作方式对稻田土壤肥力的影响

秸秆还田和土壤耕作方式能改善土壤的理化性状。水稻收获后不同处理土壤主要养分分析见表4。由表4可知,麦草还田可明显提高土壤有机质、速效磷、钾含量,且随麦草还田量的增大而增加。土壤耕作、基肥施用方式对土壤养分也有一定的影响,但效果不如秸秆还田明显。

3　结论与讨论

麦草还田及干旋耕可降低稻田前期田面水氮、

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—江苏农业科学　2004年第6期表4　秸秆还田和土壤耕作方式对水稻田土壤养分的影响

处理有机质

(g/kg)

总　氮

(g/kg)

速效氮

(mg/kg)

速效磷

(mg/kg)

速效钾

(mg/kg)

试验前25.65 1.59151.8 6.60.36 A(CK)常规耕作25.40 1.61155.4 6.8055.56 B高茬还田,常规耕作27.34 1.65160.37.2665.24 C全量还田,常规耕作28.60 1.68162.57.5070.46 D全量还田,常规耕作,预施基肥28.20 1.67165.367.4270.20 E全量还田,干旋耕29.04 1.70163.47.5671.60 F全量还田,干旋耕,预施基肥28.78 1.68162.27.5271.24

磷浓度,减少稻田田面水氮、磷对环境水体污染的潜力[3]。麦草还田及干旋耕降低稻田水氮、磷浓度的机制有待于进一步研究。

只要采用适当技术,麦草全量还田不会降低水稻产量。麦草全量还田,正常施肥,干旋耕(处理E),不仅可显著降低稻田水氮、磷浓度,且有较好的增产潜力[4～7]。

干旋耕促进水稻分蘖成穗及后期易干枯而死的机理原因不明,有待于进一步研究。

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