论文部分内容阅读
氮肥不合理使用增加了环境负担严重影响土壤质量,秸秆还田是有效改善土壤质量的重要措施。本试验于2018年3月至2019年12月在广西大学农学院实验田(22°50′N,108°17′E)进行。供试品种为正大619,种植密度为55556株/ha,行距0.6 m,株距0.3 m。试验采用裂区设计,主区为秸秆还田方式:秸秆不还田的传统种植(TP),秸秆全量还田(SR);副区为施氮处理:100 kg/ha(N100)、150 kg/ha(N150)、200 kg/ha(N200)、250 kg/ha(N250)、300 kg/ha(N300),3次重复。探讨了秸秆还田和施氮对玉米光合生理、土壤养分、土壤有机碳组分和产量的影响,以期为秸秆连续还田减少氮肥施用提供理论依据,试验结果如下:1.在春玉米和秋玉米生长季,秸秆还田分别提高了叶面积指数(LAI)、叶绿素含量指数(CCI)、干物质积累量(DM)、净光合速率(Pn)、冠层光合有效辐射截获率(CR)和反射率(PR),降低透射率(RR)。较传统种植,秸秆还田处理的春秋季玉米冠层光合有效辐射RR分别降低了23.42%和31.62%(P<0.05)。LAI、CCI、DM、Pn、CR和蒸腾速率(Tr)与施氮量呈极显著正相关(P<0.01),且随施氮量增加而提高,增长幅度逐渐下降。2.秸秆富含丰富的氮、磷、钾元素,对土壤养分调节起着重要作用,春玉米生长季,秸秆还田较传统种植,降低了全氮(TN)和铵态氮(NH4+-H)含量,提高了硝态氮(NO3--N)、速效磷和速效钾含量;秋玉米生长季,秸秆还田较传统种植,显著提高了TN、NH4+-H、速效钾和速效磷含量,显著降低了NO3--N。施氮量与土壤养分指标均呈正相关关系,且与NO3--N和速效磷呈极显著正相关关系(P<0.01),增加施氮量有利于维持农田土壤养分。秸秆逐季连续还田能提高土壤TN、速效钾和速效磷含量。3.春玉米生长季,土壤有机碳(SOC)、活性有机碳(LOC)、微生物量碳(MBC)分别是9.34 g/kg、2.60 mg/kg、137.13 mg/kg(秸秆还田)和9.25 g/kg、2.44 mg/kg、84.30 mg/kg(传统种植);秋玉米生长季,土壤SOC、LOC、MBC分别是9.91 g/kg、2.47 mg/kg、111.89 mg/kg(秸秆还田)和9.23 g/kg、2.11 mg/kg、92.05 mg/kg(传统种植),并且秸秆还田显著高于传统种植(秋玉米LOC除外)(P<0.05)。SOC、LOC、MBC与施氮量均呈极显著正相关,秸秆处理和施氮量及其互作显著影响成熟期土壤MBC含量(P<0.05),秸秆连续还田对土壤SOC提高有积极促进作用。4.春玉米生长季,秸秆处理和施氮量及其互作显著影响千粒重(P<0.05),秸秆还田的行粒数、千粒重、光能利用率和产量较传统种植分别提高了2.10%、5.63%、10.43%和10.59%;秋玉米生长季,秸秆处理和施氮量及其互作显著影响行粒数、千粒重和产量(P<0.05),秸秆还田较传统种植的行粒数、千粒重、和产量分别提高了4.39%、5.69%和14.37%(P<0.05)。秸秆还田能有效提高玉米株高、穗位高、茎粗、穗粗、穗长、穗行数和行粒数,缩短秃尖长。产量随施氮量增加而提高,施氮量在200-300 kg/ha间差异不显著,施氮250 kg/ha产量最高,连续还田四季秸秆还田N200处理产量高于传统种植任何施氮水平产量。在本试验条件下玉米全量还田结合250 kg/ha能获得高产,施氮量超过250 kg/ha后产量会下降,为保证玉米产量,施氮量不能低于200 kg/ha。