稻田复种轮作对作物产量、土壤肥力及农田温室气体排放的影响

作     者：邓丽萍 

作者单位：江西农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：黄国勤

授予年度：2017年

学科分类：09[农学] 090101[农学-作物栽培学与耕作学] 0901[农学-作物学] 

主      题：复种轮作 作物产量 土壤肥力 温室气体 

摘      要：目前稻田冬种面积低,稻田的复种指数下降,且大多实行长期复种连作,这对自然资源是极大的浪费,同时也降低了土壤肥力。而复种轮作在作物持续增产、维持地力和改良土壤等方面发挥着重要作用。为消减长期连作在农业生产上造成的障碍,改连作为轮作也是一种常用的农业技术措施,本试验通过设置不同复种方式来研究轮作与连作之间的效益差异,同时对稻田复种轮作系统的综合效益进行了分析与评价,在长期定位试验的基础上,对稻田复种轮作系统下的作物产量、水稻生长动态、土壤生态环境以及稻田温室气体的排放规律等进行全面综合分析,结果表明:(1)冬种绿肥翻压还田后有利于水稻增产,以冬种紫云英和混播绿肥表现较好。绿肥翻压还田后可使土壤有机物质增加,为后茬作物提供养分,促进作物生长,提高作物产量。从水稻生长动态来看,“紫云英—早稻—晚稻能促进水稻分蘖,利于水稻增产;“混播绿肥—早稻—玉米‖大豆种植模式能提高结实率,促进作物增产。(2)“紫云英—早稻—晚稻种植模式在水稻生育后期对养分能更好的吸收转化,具有更高的增产潜力。稻田复种轮作模式中紫云英—早稻—晚稻处理群体干物质重最高,达13.44t?hm-2,在水稻生育后期(灌浆期到成熟期)积累量较多,为5.31 t?hm-2,保证了群体干物质的提高,有利于水稻增产。(3)稻田复种轮作有助于有机物质的分解和转化,对于养分吸收和积累有促进作用,有利于土壤肥力的改善。复种轮作能提高土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量,与“紫云英—早稻—晚稻连作系统相比,两年复种轮作更有利于土壤通透性的改善,以“混播绿肥—早稻—玉米‖大豆—混播绿肥—早稻—晚稻种植模式最具优势,促进了土壤细菌的生长繁殖。(4)稻田复种轮作模式中不同季节CO累积排放量晚稻季早稻季冬作季。冬作季与早稻季均以紫云英—早稻—晚稻的累积排放量最高,而晚稻季则以油菜—早稻—晚稻排放量最高,与处理B(小白菜—早稻—晚稻)、处理D(混播绿肥—早稻—晚稻)存在显著性差异(PA(紫云英—早稻—晚稻—紫云英—早稻—晚稻)B(小白菜—早稻—玉米‖豆角—小白菜—早稻—晚稻)C(油菜—早稻—玉米—油菜—早稻—晚稻),综合效益指数分别为:0.966、0.927、0.885、0.876。