寒地稻草还田与氮磷钾肥对土壤养分及水稻产量的影响

作     者：佟彤 

作者单位：东北农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：闫超;聂守军

授予年度：2022年

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0901[农学-作物学] 090301[农学-土壤学] 

主      题：稻草还田 氮磷钾肥 土壤养分 植株养分积累 产量 

摘      要：黑龙江省是我国寒地粳稻主产区,2020年黑龙江省水稻总产量占全国的13.7%。水稻产量不断提高,稻草量也随之增大,为避免大量秸秆露天焚烧污染环境,科学有效的实施稻草还田对水稻可持续发展至关重要。国家《“十四五循环经济发展规划》和2021年中央一号文件明确要求加大秸秆还田力度,培育黑土地。稻草还田能补偿土壤潜在的肥力消耗,代替减量的化肥为水稻生长提供养分。同时,合理的施肥方式是保证土壤养分供应、培肥地力,提高作物产量的重要栽培措施。因此,将稻草还田与氮磷钾肥配施有利于改善土壤质量,使寒地水稻获得高产。本试验于2021年在东北农业大学校内试验基地进行,采用盆栽方法,以稻草还田为主因素设置稻草不还田(S0)、稻草还田(SR)两个处理,以施肥为副因素设置不施氮肥、施磷钾肥(PK),不施磷肥、施氮钾肥(NK),不施钾肥、施氮磷肥(NP),不施氮磷钾肥(F0),氮磷钾配合施肥(NPK)五个处理,测定稻草还田和不还田条件下不同施肥处理的土壤氮磷钾含量、植株氮磷钾含量、光合参数、水稻产量指标的变化,研究稻草还田和氮磷钾肥对土壤养分及水稻产量的影响,为解析东北寒地水稻秸秆还田和氮磷钾肥对土壤的培肥作用及产量贡献提供理论依据与参考。试验结果表明:(1)稻草还田与氮磷钾肥对土壤氮素有明显影响。稻草连续还田6年明显提高土壤全氮、NH-N和NO-N含量,稻草还田条件下配施氮磷钾肥对土壤全氮和NO-N影响不明显、可显著增加NH-N含量,稻草不还田条件下配施氮磷钾肥显著提高了土壤全氮、NH-N和NO-N含量。(2)稻草还田与氮磷钾肥对土壤磷素有明显影响。稻草连续还田6年明显提高土壤全磷和速效磷含量,稻草还田和不还田条件下施磷肥明显增加土壤全磷和速效磷含量,氮磷钾配施增加效果更明显。(3)稻草还田与氮磷钾肥对土壤钾素有明显影响。稻草连续还田6年明显提高土壤全钾和速效钾含量,稻草还田条件下配施氮磷钾肥对土壤全钾和速效钾含量的影响不明显,稻草不还田条件下施钾肥明显增加土壤全钾和速效钾含量。(4)稻草还田与氮磷钾肥对水稻籽粒氮磷钾含量有明显影响。稻草连续还田6年明显提高籽粒氮磷钾含量,稻草还田条件下配施氮磷钾肥对籽粒氮磷钾含量影响不明显,稻草不还田条件下配施氮磷钾肥对籽粒氮含量的影响无显著差异,显著增加了籽粒磷钾含量。(5)土壤氮磷钾水平与植株氮磷钾含量存在相关性。土壤硝态氮、全氮与植株根、茎、叶、粒的氮含量均呈显著正相关。土壤速效磷与根、茎、叶的磷含量呈显著正相关;土壤全磷与茎的磷含量呈极显著正相关,与粒的磷含量呈极显著负相关。土壤速效钾与根、茎的钾含量呈显著正相关;土壤全钾与根、茎、叶、粒的钾含量均呈显著正相关。(6)SPAD、Phi2均随生育时期的进行呈先上升后下降的趋势,在抽穗期达到峰值;v H+呈先下降后上升再下降的趋势,在灌浆期达到峰值;Phi NPQ呈先下降后上升的趋势,灌浆期达到峰值。水稻灌浆期,稻草还田条件下配施氮磷钾肥显著降低了SPAD和v H+,显著提高了Phi2和Phi NPQ,稻草不还田条件下配施氮磷钾肥对SPAD和v H+的影响不明显,显著降低了Phi2,显著提高了Phi NPQ。(7)稻草还田与氮磷钾肥对水稻籽粒氮磷钾素积累量和产量有明显影响。稻草连续还田6年明显提高籽粒氮磷钾素积累量,稻草还田和不还田条件下配施氮磷钾肥均可增加籽粒氮磷钾素积累量。在稻草还田和不还田条件下配施氮磷钾肥明显增加了水稻株高、分蘖、有效分蘖、穗粒数和水稻根、茎、叶的干物质重,千粒重下降。稻草还田和不还田条件下配施氮磷钾肥能显著提高水稻产量,年度间水稻产量变化规律不一致。