【目的】探究秸秆不同还田方式对稻油轮作系统周年生产力及氮磷钾养分表观平衡的影响,为轮作系统秸秆资源的高效利用提供理论依据。【方法】田间定位试验位于湖北省武穴市,开始于2014年,设置秸秆不还田(NPK)、秸秆直接还田(NPK+St)和秸...【目的】探究秸秆不同还田方式对稻油轮作系统周年生产力及氮磷钾养分表观平衡的影响,为轮作系统秸秆资源的高效利用提供理论依据。【方法】田间定位试验位于湖北省武穴市,开始于2014年,设置秸秆不还田(NPK)、秸秆直接还田(NPK+St)和秸秆焚烧还田(NPK+Sb)3个处理,测定分析2014—2024年连续10年的水稻和油菜产量,氮、磷、钾养分吸收量及其表观平衡等相关指标。【结果】10年田间试验的平均结果表明,与NPK处理相比,NPK+St处理的水稻和油菜产量分别显著增加了7.7%和10.7%,NPK+Sb处理的油菜产量显著增加了5.2%,对水稻增产效果不显著;NPK+St和NPK+Sb处理的增产效果随着秸秆还田年限的增加而逐渐增强,在第6年达到显著水平,且秸秆直接和焚烧还田显著增加了水稻产量可持续性(23.6%—28.3%)。周年轮作养分积累特征表明,与NPK处理相比,NPK+St和NPK+Sb处理的平均周年氮、磷、钾积累量分别增加了11.6%和2.9%、11.9%和10.2%、55.8%和39.1%,秸秆直接还田显著提高了作物对氮、磷、钾养分吸收,而秸秆焚烧还田有效增加了作物对磷、钾养分吸收。秸秆不还田条件下,稻油轮作周年氮、磷、钾平均盈余量分别为101.3 kg N·hm^(-2)·a^(-1)、-8.9 kg P2O5·hm^(-2)·a^(-1)和-296.6 kg K_(2)O·hm^(-2)·a^(-1);秸秆直接还田条件下,稻油轮作周年氮平均盈余量达166.1 kg N·hm^(-2)·a^(-1),增幅为64.0%,秸秆直接和焚烧还田均实现了周年磷、钾养分盈余,盈余量分别为33.0和19.0 kg P2O5·hm^(-2)·a^(-1)、79.4和21.3 kg K_(2)O·hm^(-2)·a^(-1)。【结论】秸秆直接和焚烧还田通过维持稻油轮作系统养分平衡,显著提高作物产量与养分吸收,呈现水稻稳产和油菜增产的效果。秸秆直接还田较焚烧还田更有利于提高作物产量和实现养分收支平衡。因此,在农业生产过程中,建议推行秸秆直接还田方式处理农田秸秆,以充分发挥其增产稳产和养分平衡的优势,促进稻油轮作系统的可持续发展。展开更多
【目的】明确长期秸秆还田对稻稻油轮作作物产量和土壤肥力的影响,为稻稻油轮作秸秆资源高效利用与化肥减量技术提供科学依据。【方法】从2007年早稻开始至2022年,进行连续15年的稻稻油三熟制秸秆还田定位试验,试验设置常规施肥+秸秆不...【目的】明确长期秸秆还田对稻稻油轮作作物产量和土壤肥力的影响,为稻稻油轮作秸秆资源高效利用与化肥减量技术提供科学依据。【方法】从2007年早稻开始至2022年,进行连续15年的稻稻油三熟制秸秆还田定位试验,试验设置常规施肥+秸秆不还田(100%F)、常规施肥+秸秆还田(100%F+St)和化肥减量20%+秸秆还田(80%F+St)3个处理,分析作物产量、氮磷钾养分积累量与土壤理化性质,评估稻稻油轮作周年养分表观平衡与土壤综合肥力指数。【结果】长期秸秆还田提高了稻稻油轮作作物产量、产量稳定性与可持续性,其中油菜季产量增幅最为显著。与2007—2010年相比,100%F+St处理2019—2022年晚稻、油菜的平均产量分别增加28.9%、58.7%。与100%F处理相比,100%F+St处理早稻、晚稻与油菜产量分别平均增加7.2%、6.9%、13.4%,其中2019—2022年晚稻季100%F+St处理产量稳定性与可持续性平均增加23.6%、12.5%。连续4年秸秆还田配合化肥减量20%(80%F+St)后,早稻、晚稻、油菜产量均维持稳定或高于常规施肥。与100%F处理相比,2019—2022年80%F+St处理的早稻、晚稻分别增产5.3%、3.1%。100%F+St处理提升了作物氮磷钾养分积累量与周年养分盈余,80%F+St与100%F+St处理相比,轮作周年氮磷钾盈余分别减少54.0 kg N·hm^(-2)、13.7 kg P2O5·hm^(-2)、48.6 kg K_(2)O·hm^(-2)。分析长期秸秆还田后油菜季和水稻季土壤综合肥力指数(IFI)发现,100%F+St处理在油菜季、水稻季IFI分别为1.44、1.51,较100%F处理分别显著提高6.4%、4.3%。油菜季IFI增幅高于水稻季。与100%F处理相比,80%F+St处理在水稻季、油菜季均无显著差异,土壤IFI分别为1.29、1.45。100%F+St处理IFI提高主要依赖于油菜季有机质、全氮、速效钾含量分别提升22.8%、20.5%、13.7%,水稻季有机质、全氮、有效磷含量分别提升14.1%、1.7%、19.0%。【结论】长期秸秆还田可提高稻稻油轮作作物产量、氮磷钾养分积累量及土壤综合肥力指数,且随着还田年限的增加,作物产量稳定性与可持续性提高。秸秆还田配合化肥减量20%能有效保障作物产量与养分积累量维持或高于常规施肥水平,且水稻季产量的可持续性与稳定性高于油菜季。因此在水稻季化肥减量20%能够保障稻稻油轮作体系的稳产高效。展开更多
【目的】系统评估不同种类养分投入对连续轮作作物周年产量及养分吸收利用的影响,为稻油轮作养分管理提供参考。【方法】于2016—2024年开展连续8年的稻油轮作田间定位试验,设置氮磷钾均施(NPK)以及在此基础上不施氮(-N)、不施磷(-P)、...【目的】系统评估不同种类养分投入对连续轮作作物周年产量及养分吸收利用的影响,为稻油轮作养分管理提供参考。【方法】于2016—2024年开展连续8年的稻油轮作田间定位试验,设置氮磷钾均施(NPK)以及在此基础上不施氮(-N)、不施磷(-P)、不施钾(-K)共4个处理,分析轮作周年作物产量及产量构成因子、氮磷钾养分利用及表观平衡。【结果】不平衡施肥显著降低作物产量,与NPK处理相比,-N、-P和-K处理的水稻分别减产26.7%、36.7%和2.8%,油菜分别减产57.4%、86.4%和12.3%,水稻有效穗数和油菜角果数降低是导致作物减产的主要原因。随着轮作年限增加,-N、-P和-K处理的作物累积产量较NPK处理的减产程度逐渐增大;与NPK处理相比,-P处理的水稻和油菜产量稳定性和可持续性显著降低。从轮作周年养分分配来看,水稻的氮素、磷素和钾素累积量均高于油菜。不平衡施肥条件下,水稻、油菜和轮作周年的养分累积量变化趋势与产量一致。肥料利用率分析表明,水稻的氮、磷、钾肥贡献率均低于油菜,而氮肥和磷肥的农学利用率、磷肥和钾肥的回收利用率均高于油菜。从轮作周年养分表观平衡来看,水稻季土壤的养分盈余均少于油菜季土壤,NPK处理的轮作周年土壤氮素盈余135.1 kg N·hm^(-2),磷素盈余49.6 kg P_(2)O_(5)·hm^(-2),钾素亏缺225.1 kg K_(2)O·hm^(-2),单一养分的缺失加剧了其他养分的盈余。【结论】稻油轮作系统中缺乏任何单一养分均会显著降低作物产量及养分吸收利用效率,降幅与基础土壤肥力水平相关。在本试验条件下,-P处理降幅最大,其次为-N处理,-K处理降幅最小,油菜减产的幅度明显高于水稻。因此,需重视氮肥和磷肥的投入以实现作物高产稳产,适当补充钾肥以缓解土壤钾库耗竭,以此实现长期稻油轮作系统的高产高效和可持续发展。展开更多
【目的】通过研究氮肥用量对水稻-油菜轮作系统周年作物氮素吸收、产量及其稳定性的影响,探究水稻及油菜的周年氮肥适宜用量的变化趋势,为长江中游区域稻油轮作合理施肥提供理论依据。【方法】定位试验位于湖北省武穴市,始建于2016年,...【目的】通过研究氮肥用量对水稻-油菜轮作系统周年作物氮素吸收、产量及其稳定性的影响,探究水稻及油菜的周年氮肥适宜用量的变化趋势,为长江中游区域稻油轮作合理施肥提供理论依据。【方法】定位试验位于湖北省武穴市,始建于2016年,本研究选取2016—2024年连续8年的田间定位试验,稻油轮作中两季作物均设置0、90、180、270、360 kg N·hm^(-2)共5个氮肥用量处理,对稻油轮作系统产量及其稳定性、氮素积累量、氮肥利用效率、氮素表观盈余及适宜氮肥用量趋势进行分析。【结果】氮肥施用显著提高稻油轮作系统作物产量。相比于不施氮处理,各施氮处理中水稻平均每年增产1035—1769 kg·hm^(-2),增幅为19.4%—33.2%;冬油菜平均每年增产1041—2208 kg·hm^(-2),产量增长了1.3—2.8倍。随着氮肥用量的增加,水稻及油菜的地上部氮素积累量逐步增加,与不施氮处理相比,水稻及油菜的地上部氮素年平均积累量分别增加36.8—108.2和43.4—139.3 kg·hm^(-2)。在经过连续稻油轮作种植后,各氮肥处理中水稻及油菜的氮素积累量和氮肥回收利用率呈现逐年上升趋势。水稻季中随着氮肥用量递增,相比于上一年,每年的氮素积累量平均增幅由2.6%上升至9.8%;油菜季中不施氮处理在年份间氮素积累量增幅不明显,每年施用氮肥后氮素积累量相比前一年平均增长3.4%—5.1%。水稻季各氮肥处理中氮肥回收利用率在前3年趋势平稳,从第4年起逐渐呈抛物线式上升;油菜季在施氮量为90—270 kg N·hm^(-2)时,氮肥利用率呈现逐年平均增长5.6%的趋势,而在施氮量为360 kg N·hm^(-2)时周年无明显上升幅度。轮作周年间不施氮处理表观氮素平衡始终处于亏缺状态,各施氮处理的水稻及油菜的表观氮素盈余量年均分别下降3.6%—8.3%和2.4%—6.7%。进一步分析发现,水稻季氮肥适宜用量每年平均增长2.3%,周年氮肥适宜用量平均为146.8 kg N·hm^(-2);油菜季氮肥适宜用量呈平均每年增长0.9%的趋势,周年氮肥适宜用量平均为198.0 kg N·hm^(-2)。【结论】在连续稻油轮作种植模式中,需根据轮作系统作物氮素吸收特征以适宜的氮肥用量进行施肥,并根据土壤氮素状况来动态调整周年氮素分配用量。展开更多
文摘【目的】探究秸秆不同还田方式对稻油轮作系统周年生产力及氮磷钾养分表观平衡的影响,为轮作系统秸秆资源的高效利用提供理论依据。【方法】田间定位试验位于湖北省武穴市,开始于2014年,设置秸秆不还田(NPK)、秸秆直接还田(NPK+St)和秸秆焚烧还田(NPK+Sb)3个处理,测定分析2014—2024年连续10年的水稻和油菜产量,氮、磷、钾养分吸收量及其表观平衡等相关指标。【结果】10年田间试验的平均结果表明,与NPK处理相比,NPK+St处理的水稻和油菜产量分别显著增加了7.7%和10.7%,NPK+Sb处理的油菜产量显著增加了5.2%,对水稻增产效果不显著;NPK+St和NPK+Sb处理的增产效果随着秸秆还田年限的增加而逐渐增强,在第6年达到显著水平,且秸秆直接和焚烧还田显著增加了水稻产量可持续性(23.6%—28.3%)。周年轮作养分积累特征表明,与NPK处理相比,NPK+St和NPK+Sb处理的平均周年氮、磷、钾积累量分别增加了11.6%和2.9%、11.9%和10.2%、55.8%和39.1%,秸秆直接还田显著提高了作物对氮、磷、钾养分吸收,而秸秆焚烧还田有效增加了作物对磷、钾养分吸收。秸秆不还田条件下,稻油轮作周年氮、磷、钾平均盈余量分别为101.3 kg N·hm^(-2)·a^(-1)、-8.9 kg P2O5·hm^(-2)·a^(-1)和-296.6 kg K_(2)O·hm^(-2)·a^(-1);秸秆直接还田条件下,稻油轮作周年氮平均盈余量达166.1 kg N·hm^(-2)·a^(-1),增幅为64.0%,秸秆直接和焚烧还田均实现了周年磷、钾养分盈余,盈余量分别为33.0和19.0 kg P2O5·hm^(-2)·a^(-1)、79.4和21.3 kg K_(2)O·hm^(-2)·a^(-1)。【结论】秸秆直接和焚烧还田通过维持稻油轮作系统养分平衡,显著提高作物产量与养分吸收,呈现水稻稳产和油菜增产的效果。秸秆直接还田较焚烧还田更有利于提高作物产量和实现养分收支平衡。因此,在农业生产过程中,建议推行秸秆直接还田方式处理农田秸秆,以充分发挥其增产稳产和养分平衡的优势,促进稻油轮作系统的可持续发展。
文摘【目的】明确长期秸秆还田对稻稻油轮作作物产量和土壤肥力的影响,为稻稻油轮作秸秆资源高效利用与化肥减量技术提供科学依据。【方法】从2007年早稻开始至2022年,进行连续15年的稻稻油三熟制秸秆还田定位试验,试验设置常规施肥+秸秆不还田(100%F)、常规施肥+秸秆还田(100%F+St)和化肥减量20%+秸秆还田(80%F+St)3个处理,分析作物产量、氮磷钾养分积累量与土壤理化性质,评估稻稻油轮作周年养分表观平衡与土壤综合肥力指数。【结果】长期秸秆还田提高了稻稻油轮作作物产量、产量稳定性与可持续性,其中油菜季产量增幅最为显著。与2007—2010年相比,100%F+St处理2019—2022年晚稻、油菜的平均产量分别增加28.9%、58.7%。与100%F处理相比,100%F+St处理早稻、晚稻与油菜产量分别平均增加7.2%、6.9%、13.4%,其中2019—2022年晚稻季100%F+St处理产量稳定性与可持续性平均增加23.6%、12.5%。连续4年秸秆还田配合化肥减量20%(80%F+St)后,早稻、晚稻、油菜产量均维持稳定或高于常规施肥。与100%F处理相比,2019—2022年80%F+St处理的早稻、晚稻分别增产5.3%、3.1%。100%F+St处理提升了作物氮磷钾养分积累量与周年养分盈余,80%F+St与100%F+St处理相比,轮作周年氮磷钾盈余分别减少54.0 kg N·hm^(-2)、13.7 kg P2O5·hm^(-2)、48.6 kg K_(2)O·hm^(-2)。分析长期秸秆还田后油菜季和水稻季土壤综合肥力指数(IFI)发现,100%F+St处理在油菜季、水稻季IFI分别为1.44、1.51,较100%F处理分别显著提高6.4%、4.3%。油菜季IFI增幅高于水稻季。与100%F处理相比,80%F+St处理在水稻季、油菜季均无显著差异,土壤IFI分别为1.29、1.45。100%F+St处理IFI提高主要依赖于油菜季有机质、全氮、速效钾含量分别提升22.8%、20.5%、13.7%,水稻季有机质、全氮、有效磷含量分别提升14.1%、1.7%、19.0%。【结论】长期秸秆还田可提高稻稻油轮作作物产量、氮磷钾养分积累量及土壤综合肥力指数,且随着还田年限的增加,作物产量稳定性与可持续性提高。秸秆还田配合化肥减量20%能有效保障作物产量与养分积累量维持或高于常规施肥水平,且水稻季产量的可持续性与稳定性高于油菜季。因此在水稻季化肥减量20%能够保障稻稻油轮作体系的稳产高效。
文摘【目的】系统评估不同种类养分投入对连续轮作作物周年产量及养分吸收利用的影响,为稻油轮作养分管理提供参考。【方法】于2016—2024年开展连续8年的稻油轮作田间定位试验,设置氮磷钾均施(NPK)以及在此基础上不施氮(-N)、不施磷(-P)、不施钾(-K)共4个处理,分析轮作周年作物产量及产量构成因子、氮磷钾养分利用及表观平衡。【结果】不平衡施肥显著降低作物产量,与NPK处理相比,-N、-P和-K处理的水稻分别减产26.7%、36.7%和2.8%,油菜分别减产57.4%、86.4%和12.3%,水稻有效穗数和油菜角果数降低是导致作物减产的主要原因。随着轮作年限增加,-N、-P和-K处理的作物累积产量较NPK处理的减产程度逐渐增大;与NPK处理相比,-P处理的水稻和油菜产量稳定性和可持续性显著降低。从轮作周年养分分配来看,水稻的氮素、磷素和钾素累积量均高于油菜。不平衡施肥条件下,水稻、油菜和轮作周年的养分累积量变化趋势与产量一致。肥料利用率分析表明,水稻的氮、磷、钾肥贡献率均低于油菜,而氮肥和磷肥的农学利用率、磷肥和钾肥的回收利用率均高于油菜。从轮作周年养分表观平衡来看,水稻季土壤的养分盈余均少于油菜季土壤,NPK处理的轮作周年土壤氮素盈余135.1 kg N·hm^(-2),磷素盈余49.6 kg P_(2)O_(5)·hm^(-2),钾素亏缺225.1 kg K_(2)O·hm^(-2),单一养分的缺失加剧了其他养分的盈余。【结论】稻油轮作系统中缺乏任何单一养分均会显著降低作物产量及养分吸收利用效率,降幅与基础土壤肥力水平相关。在本试验条件下,-P处理降幅最大,其次为-N处理,-K处理降幅最小,油菜减产的幅度明显高于水稻。因此,需重视氮肥和磷肥的投入以实现作物高产稳产,适当补充钾肥以缓解土壤钾库耗竭,以此实现长期稻油轮作系统的高产高效和可持续发展。
文摘【目的】通过研究氮肥用量对水稻-油菜轮作系统周年作物氮素吸收、产量及其稳定性的影响,探究水稻及油菜的周年氮肥适宜用量的变化趋势,为长江中游区域稻油轮作合理施肥提供理论依据。【方法】定位试验位于湖北省武穴市,始建于2016年,本研究选取2016—2024年连续8年的田间定位试验,稻油轮作中两季作物均设置0、90、180、270、360 kg N·hm^(-2)共5个氮肥用量处理,对稻油轮作系统产量及其稳定性、氮素积累量、氮肥利用效率、氮素表观盈余及适宜氮肥用量趋势进行分析。【结果】氮肥施用显著提高稻油轮作系统作物产量。相比于不施氮处理,各施氮处理中水稻平均每年增产1035—1769 kg·hm^(-2),增幅为19.4%—33.2%;冬油菜平均每年增产1041—2208 kg·hm^(-2),产量增长了1.3—2.8倍。随着氮肥用量的增加,水稻及油菜的地上部氮素积累量逐步增加,与不施氮处理相比,水稻及油菜的地上部氮素年平均积累量分别增加36.8—108.2和43.4—139.3 kg·hm^(-2)。在经过连续稻油轮作种植后,各氮肥处理中水稻及油菜的氮素积累量和氮肥回收利用率呈现逐年上升趋势。水稻季中随着氮肥用量递增,相比于上一年,每年的氮素积累量平均增幅由2.6%上升至9.8%;油菜季中不施氮处理在年份间氮素积累量增幅不明显,每年施用氮肥后氮素积累量相比前一年平均增长3.4%—5.1%。水稻季各氮肥处理中氮肥回收利用率在前3年趋势平稳,从第4年起逐渐呈抛物线式上升;油菜季在施氮量为90—270 kg N·hm^(-2)时,氮肥利用率呈现逐年平均增长5.6%的趋势,而在施氮量为360 kg N·hm^(-2)时周年无明显上升幅度。轮作周年间不施氮处理表观氮素平衡始终处于亏缺状态,各施氮处理的水稻及油菜的表观氮素盈余量年均分别下降3.6%—8.3%和2.4%—6.7%。进一步分析发现,水稻季氮肥适宜用量每年平均增长2.3%,周年氮肥适宜用量平均为146.8 kg N·hm^(-2);油菜季氮肥适宜用量呈平均每年增长0.9%的趋势,周年氮肥适宜用量平均为198.0 kg N·hm^(-2)。【结论】在连续稻油轮作种植模式中,需根据轮作系统作物氮素吸收特征以适宜的氮肥用量进行施肥,并根据土壤氮素状况来动态调整周年氮素分配用量。
