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秸秆全量还田下冬季翻耕对双季稻产量、田面水质量和温室气体排放的影响

秸秆全量还田下冬季翻耕对双季稻产量、田面水质量和温室气体排放...

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作者：眭锋江西农业大学

学位级别：硕士

水稻是我国最主要的口粮。长期轻简化耕作导致稻田土壤耕层浅化、秸秆还田困难。而秸秆还田能改变土壤肥力,增加作物产量,且可能加剧稻田温室气体排放,引起稻田水体质量变化。因此,探明秸秆全量还田下耕作措施对水稻产量和稻田环境质量... 详细信息

水稻是我国最主要的口粮。长期轻简化耕作导致稻田土壤耕层浅化、秸秆还田困难。而秸秆还田能改变土壤肥力,增加作物产量,且可能加剧稻田温室气体排放,引起稻田水体质量变化。因此,探明秸秆全量还田下耕作措施对水稻产量和稻田环境质量的影响对协调双季稻丰产和环境友好具有重要意义。为此,本研究从2016年晚稻收获后开始,通过两年田间试验,在秸秆全量还田下设置冬季免耕(对照)、连续冬季翻耕(连续冬翻)和仅第一年一次性冬季翻耕(一次冬翻)3个处理,明确秸秆全量还田下冬季翻耕对双季水稻产量,地上部干物质积累和养分吸收、田面水环境以及稻田温室气体排放的影响。主要研究结果如下:与对照相比,连续冬翻和一次冬翻有增加第1年早稻产量和第2年早晚稻产量的趋势。其中,连续冬翻处理显著提高了试验第2年的早稻产量,增幅为3.8%。从产量构成来看,连续冬翻显著增加了第2年早稻的每穗粒数,增幅为11.5%,且翻耕效果会持续到第2年。连续冬翻和一次冬翻处理间差异不显著。各处理有效穗数,千粒重和结实率均无显著性差异。连续冬翻和一次冬翻均显著提高了试验第1年的早稻干物质重,但对晚稻无显著性影响。连续冬翻显著提高了第2年早晚稻的干物质重,而一次冬翻对第2年早晚稻干物质重无显著影响。连续冬翻和一次冬翻对第1年地上部氮、磷和钾素吸收均无显著影响。连续冬翻和一次冬翻显著提高了第2年早稻的氮素吸收,而对晚稻无显著影响。连续冬翻和一次冬翻对第2年早晚稻的磷素吸收均无显著影响,但连续冬翻显著提高了第2年早晚稻的钾素吸收。连续冬翻和一次冬翻对稻田田面水总有机碳的浓度均无显著影响。连续冬翻和一次冬翻显著提高了第2年早稻田面水的总氮浓度。连续冬翻和一次冬翻显著降低了第1年晚稻田面水的总磷浓度。与对照相比,连续冬翻和一次冬翻处理均显著降低了晚稻季的CH累积排放量、全球增温潜势(GWP)和温室气体排放强度(GHGI)。与对照相比,连续冬翻和一次冬翻处理NO累积排放量仅在第1年晚稻季有显著差异。秸秆全量还田下冬翻显著降低了第1年的周年CH累积排放、GWP和GHGI,但在第2年影响不显著。因此,冬季翻耕能显著增加早稻产量,地上部干物质积累和氮素吸收。冬季翻耕能显著降低晚稻季以及周年的稻田CH排放、GWP和GHGI,且对晚稻季CH的减排效果至少可以维持两年。冬季翻耕对双季稻田土壤质量的影响和温室气体的减排效果仍需持续监测。

关键词：双季稻产量养分吸收田面水质温室气体

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