施石灰和秸秆还田对双季优质稻产量和米质的影响

来源 :江西农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shichangyou1982
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红壤性水稻土是南方双季稻区的主要土壤类型之一,其肥力偏低,尤其是土壤酸化严重制约了水稻产量和品质的提升。施石灰和秸秆还田分别是改良土壤酸化和提升土壤肥力的有效措施。目前,施石灰和秸秆还田对双季优质稻产量和稻米品质的互作效应还不甚清楚。为此,笔者以优质稻柒两优2012(早稻)和美香占2号(晚稻)为供试品种,于2019-2020年在典型的酸性红壤性稻田上开展施石灰和秸秆还田两因素田间定位试验,共设置4个处理,分别为:(1)对照,不施石灰,秸秆不还田;(2)单施石灰处理,秸秆不还田,石灰仅在2018年晚稻收获后一次性施用2.0 t·hm-2;(3)每季秸秆全量原位还田处理,不施石灰;(4)秸秆还田配施石灰处理,石灰施用量和秸秆还田方式与单施石灰和秸秆还田处理一致。主要研究结果如下:1.施石灰和秸秆还田均显著提升了早、晚稻的产量和地上部生物量。其中,施石灰对早、晚稻产量的年均增幅分别为9.7%和8.3%,秸秆还田的年均增幅分别为14.4%和10.5%。施石灰显著增加了早、晚稻的有效穗。秸秆还田显著增加了早、晚稻的每穗粒数。施石灰和秸秆还田均显著增加了早、晚稻地上部的氮素吸收。其中,施石灰对早、晚稻氮素吸收的年均增幅分别为9.1%和12.4%,秸秆还田的年均增幅分别为20.6%和22.8%。施石灰和秸秆还田对早、晚稻的产量及其构成、地上部生物量和氮素吸收均无显著互作效应。2.施石灰显著提高了早、晚稻的整精米率。秸秆还田显著提高了2019年早、晚稻的整精米率,但显著降低了2020年晚稻的整精米率。二者对2019年早稻和2020年晚稻的整精米率有显著互作效应。在秸秆还田条件下,施石灰分别使2019年早稻和2020年晚稻的整精米率分别提升了1.6%和2.2%;而在秸秆不还田条件下,增幅分别为3.7%和4.9%。施石灰显著降低了2020年早稻的垩白粒率以及2020年晚稻的垩白粒率和垩白度。秸秆还田显著降低了2019年早稻及2020年晚稻的垩白粒率和垩白度。二者仅对2020年晚稻的垩白度有显著互作效应。在秸秆还田条件下,施石灰使2020年晚稻的垩白度降低了43.8%;而在秸秆不还田条件下,降幅为15.3%。施石灰和秸秆还田均有增加早、晚稻蛋白质含量的趋势。其中,秸秆还田在2020早稻季达到显著水平。施石灰有显著降低早、晚稻直链淀粉含量的趋势,并在2020年晚稻季达到显著水平。秸秆还田显著降低了早、晚稻的直链淀粉含量。施石灰和秸秆还田均显著提升了早、晚稻的最高粘度和崩解值,降低了早、晚稻的消减值。3.施石灰和秸秆还田均显著增加了早、晚稻精米的镁(Mg)和铁(Fe)含量。二者对2019年早、晚稻精米的Fe含量具有显著互作效应。在秸秆还田条件下,施石灰使2019年早、晚稻精米的Fe含量分别增加了3.5%和10.1%;在秸秆不还田条件下,增幅分别为16.4%和2.5%。施石灰显著降低了早、晚稻精米的镉(Cd)和镍(Ni)含量。秸秆还田显著增加了2019年早稻精米的Cd含量。二者对2020年晚稻精米的Cd含量具有显著互作效应。在秸秆还田条件下,施石灰使2020年晚稻精米的Cd含量降低了38.1%;在秸秆不还田条件下,降幅为4.2%。4.施石灰使2019年和2020年晚稻成熟期土壤p H分别显著提升了0.73和0.49个单位。秸秆还田显著提高了土壤有机质、碱解氮、速效钾和有效磷含量。施石灰显著增加了2019年的土壤碱解氮含量,但显著降低了2019年的土壤有效磷含量。二者对2019年的土壤碱解氮含量具有显著互作效应。在秸秆还田条件下,施石灰使2019年的土壤碱解氮含量增加了2.4%;而在秸秆不还田条件下,增幅为26.9%。秸秆还田显著增加早、晚稻季的土壤有效态Mg含量。施石灰显著降低早、晚稻季的土壤有效态Fe和Ni含量。综上,秸秆还田配施石灰在改良土壤酸化,提升土壤肥力和水稻产量的同时,能够改善稻米品质,降低稻米Cd和Ni含量。因此,秸秆还田配施石灰有利于在南方酸性红壤性双季稻田上协同实现水稻优质丰产和可持续生产。
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