玉米大豆轮作秸秆还田配施磷肥对土壤磷组分及相关酶活性影响

来源 :东北农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:huangy3874308
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玉米大豆是我国重要的粮食作物,黑龙江省是中国春玉米和大豆的主产区。2020年黑龙江省产量为3646.6万t和932.0万t,占全国产量的14.0%和40.7%。由于秸秆还田技术发展滞后,导致秸秆露天焚烧严重污染环境。近几年,中央一号文件一再提出加强农作物秸秆综合利用,进一步加大东北地区秸秆还田力度,促进秸秆高质量还田。秸秆直接还入土中提高作物对磷的吸收利用,补充基础养分,使作物可达到增产的作用。过量施磷肥会增加经济成本,导致磷肥利用率下降;因此研究和推广玉米大豆秸秆还田生产技术对农业可持续发展具有重要的理论与生产意义。本试验于2021年在东北农业大学院内实验基地进行,采用框栽种植的连续定位方法。试验在秸秆不还田(S0)、秸秆翻埋还田(S1)和秸秆焚烧还田(S2)条件下,设置4个磷肥施用量,P0、P1、P2和P3处理重过磷酸钙(P2O5:44%)施用量分别为0、0.55(77 kg·hm-2)、1.10(155kg·hm-2)、1.65(232 kg·hm-2)g/框。测定土壤磷组分、土壤磷酸酶活性、玉米植株磷素含量、玉米植株磷素积累量、玉米的磷肥利用率及产量的变化。试验结果表明:(1)秸秆翻埋还田、焚烧还田与配施磷肥均显著增加土壤全磷和速效磷含量,土壤全磷和速效磷含量并随着施磷量的增加而增加,速效磷含量随施磷量的增加效果明显,土壤全磷和速效磷含量均表现为P3>P2>P1>P0,高施磷量处理土壤全磷和速效磷含量比不施磷肥处理提高23.38%和36.99%,两种秸秆还田方式间土壤全磷和速效磷含量的变化差异不显著;秸秆还田和施磷肥增加土壤全磷和速效磷含量。(2)秸秆翻埋还田、焚烧还田与配施磷肥影响土壤磷组分含量,施磷量增加土壤磷组分含量,土壤活性磷含量、中等活性磷含量和稳定态磷含量随着施磷量的增加而增加,表现为P3>P2>P1>P0。在秸秆不还田条件下,施磷肥显著增加土壤H2O-P、NaHCO3-P、NaOH-Pi和Residual-P含量;秸秆翻埋还田条件下,施磷肥显著增加土壤H2O-P、NaHCO3-Po、NaOH-P、HCl-P和Residual-P含量;在秸秆焚烧还田条件下,施磷肥显著增加H2O-P、NaHCO3-Po、NaOH-P、HCl-P和Residual-P含量;施磷肥增加土壤活性磷、中等活性磷和稳定态磷含量。(3)秸秆翻埋还田、焚烧还田与配施磷肥影响土壤磷酸酶活性,土壤碱性磷酸酶活性在三种秸秆还田条件下,春播前在高施磷量最高,秋收后在中施磷量最高;春播前和秋收后土壤中性磷酸酶活性变化规律一致,秸秆不还田和秸秆翻埋还田条件下,中施磷量最高,秸秆翻埋还田条件下,在低施磷量最高;土壤酸性磷酸酶活性在三种秸秆还田方式下,春播前在中施磷量最高,秋收后无一致变化规律;秸秆翻埋还田提高春播前、秋收后土壤碱性磷酸酶活性和酸性磷酸酶活性,秸秆焚烧还田提高春播前、秋收后土壤中性磷酸酶活性。(4)秸秆翻埋还田、焚烧还田与配施磷肥影响玉米植株磷素积累量。施磷量显著增加玉米植株磷素积累量,秸秆不还田和秸秆焚烧还田条件下,高施磷量显著提高玉米整株磷素积累量,在秸秆翻埋还田条件下,中施磷量显著提高玉米整株磷素积累量,与不还田相比秸秆翻埋还田、焚烧还田均提高玉米整株磷素积累量;施磷肥增加玉米磷素积累量。(5)秸秆翻埋还田、焚烧还田与配施磷肥影响玉米和大豆产量,综合分析三个轮作周期(6年)玉米和大豆产量,表现为随施磷量的增加产量逐渐增加,秸秆翻埋还田、焚烧还田对玉米和大豆的产量影响无一致变化规律;施磷量提高玉米和大豆产量。
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