寒地稻草还田对土壤磷素及水稻产量的影响

发布时间：2020-04-13 06:30

【摘要】：秸秆还田是当今农业的一种可持续发展方式,现有研究认为其具有改善土壤结构,增加土壤有机质,减少过量施用化肥带来的土壤退化和污染的作用。稻草是中国第二大作物秸秆,其产量占全国农作物秸秆总产量五分之一以上。磷是对作物生长最重要的三种元素之一,每年都有大量的无机磷肥被施用到农田中,但这些磷80%被固定下来。在我国,当季的磷肥利用率一般只有10%~20%。稻草中含有很丰富的磷元素,且能通过腐解的方式释放到土壤中,可以代替一定量的无机磷肥,因此开展稻草还田对土壤磷素影响的研究,具有极大的现实意义。本试验采用小区试验、室内模拟试验与盆栽试验相结合的方式,以寒地水稻为研究对象,探索稻草还田对土壤的磷素营养及水稻产量的影响,以求为稻草还田条件下的寒地水稻生产提供一定的理论依据。其试验结果如下:盆栽试验中,在各施磷水平下,稻草初年还田对土壤溶液速效磷和土壤溶液总磷的影响均表现为:分蘖期和幼穗分化期时含量升高,而且随稻草还田量的提高这种现象更加明显。室内模拟试验的结果也说明,在初期,还田处理的土壤溶液速效磷和总磷含量更低,但试验结束时还田处理和不还田处理的含量极为接近,无明显差异。经过连年稻草还田后,土壤溶液速效磷和土壤溶液总磷含量在水稻整个生育时期内均减少,低量还田处理的下降幅度最大。稻草初年还田会使水稻分蘖期的土壤速效磷含量降低,幼穗分化期和收获期的土壤速效磷含量升高,这种规律在各施磷水平下表现一致。连年稻草还田后,在整个水稻生育时期内,与不还田相比土壤速效磷含量降低,但高量还田与不还田处理间的差异未达到显著水平。各试验中稻草还田对土壤有机磷的含量均有降低效应,但还田量对这种效应的影响不明显。连年稻草还田对土壤全磷有增加效应,这种效应随还田量的增加而增加。室内模拟试验也证实了稻草还田对土壤全磷含量的增加作用。配施磷肥后,土壤溶液速效磷和总磷含量随施磷量的增加而增加,但多数峰值出现在P1.5中,个别处理出现在P2和P1中。土壤速效磷含量随施磷量的增加而增加的现象在分蘖期和收获期比较明显,在幼穗分化期不明显。土壤全磷含量也随施磷量的增加而增加,但在各个施肥量间差异不显著。有机磷含量受磷水平变化影响较小,无明显规律。在稻草还田配施磷肥的试验中,在土壤溶液速效磷和总磷含量方面,高量还田--P1.5组合的表现最好,各时期与其他组合相比都处于较高的水平。在土壤速效磷方面,分蘖期不还田--P1.5组合的表现最好,幼穗分化期和收获期高量还田--P2组合的表现最好。在土壤有机磷方面,稻草还田配合施磷肥的组合之间的差别和规律不明显。在全磷方面,各个组合的差异也不明显。土壤中磷的吸附等温曲线表明,当平衡溶液磷浓度较低时,吸附曲线的斜率大,随着平衡溶液浓度的上升,吸附曲线趋于平缓,在相同的平衡溶液磷浓度下还田处理对应的磷吸附量更高。稻草还田处理提高了土壤的最大吸磷量、最大磷缓冲量、标准需磷量,并且这种效应还随还田量的增加而增加。稻草还田处理对吸附常数的影响不规律,在室内模拟试验、小区试验和盆栽试验中的幼穗分化期表现为增高,在盆栽试验中的分蘖期和收获期表现为降低。总体上,稻草还田增加了土壤的对磷的吸附能力,扩大了土壤磷库,尤其在连年稻草还田后这一现象表现的更加明显。从全株上看,稻草还田降低了水稻的磷素吸收能力。在分蘖期,还田处理无论是磷素含量还是磷素积累量都较低;在幼穗分化期,还田处理的水稻磷素含量在高施磷肥量中与不还田处理相差不大,但其磷素积累量较低。在收获期,不还田处理中籽粒的磷素含量与积累量总体上较高,但与还田处理间的差异不明显。此外,从稻草还田与施用磷肥的配合上看,稻草还田配合高磷肥会引起水稻磷素吸收能力的下降。而从磷素分配情况看,稻草还田与施用磷肥促进了磷向地下部分积累。连年稻草还田后,水稻的株高有了较明显的增长,差异达到了极显著水平,而其他性状差异不显著,水稻产量有所增长但差异不显著。盆栽试验中,稻草初年还田的产量低于不还田处理,但在多数施磷肥处理中差异不显著。稻草还田配合中等偏高磷肥处理(P1.5)的产量较好,但过高的磷肥会引起减产。
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S141.4;S511

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本文编号：2625710