论文部分内容阅读
摘要 在水稻秸秆还田的基础上减施10%钾肥，研究其对双季稻水稻的产量以及土壤基本性状的影响。结果表明：秸秆还田并减施10%钾肥（LK S）可以显著改善水稻的生长性状和提高水稻产量，较单施化肥处理（F）的早稻增产97.5 kg/hm2、晚稻增产106.5 kg/hm2。同时秸秆还田并减施10%钾肥处理的土壤有机质、全氮含量分别较单施化肥处理增加1.2 g/kg和0.07 g/kg。另外，秸秆还田并减施10%钾肥处理与全量施肥并添加秸秆处理（F S）相比，水稻的产量和土壤基本养分含量差异较小，这表明在实现秸秆还田的同时，减少化学钾肥10%，可以实现水稻的稳产和保证土壤的基本肥力。
关键词 水稻；秸秆还田；减施钾肥；产量；土壤养分
中图分类号 S511；S143.2；S147.5 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）07-0016-02
我国每年生产的秸秆在7亿t以上，秸秆还田仍然是秸秆利用的主要方式之一。大量研究表明，秸秆还田对提高作物产量和土壤有机碳含量、培肥地力和维持土壤持久生产力等方面具有重要的作用。双季稻种植模式是我国南方稻区农业生产的主要種植模式之一，且其复种指数和单位耕地面积年均产量均高于单季稻，发展双季稻为粮食安全做出了重要贡献。但是在双季稻生产中普遍存在秸秆利用率低和施肥过量的问题，这已成为农业面源污染的重要源头。因此，随着机械化程度的增加，在双季稻区加强秸秆还田的力度对秸秆的再利用以及双季稻区土壤培肥和减少面源污染具有重要的意义[1-2]。
秸秆中富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等，特别是具有较高的钾含量，水稻秸秆中钾的含量大约为0.85%，其随着秸秆还田回归土壤，可以向土壤补充钾素，从而可以减少钾肥的施入[3-4]。因此，本试验以此为切入点，研究双季稻区秸秆还田条件下，减施10%的钾肥对水稻产量以及土壤基本养分含量的影响，为进一步实现我国农业化肥减施提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验田选择在庐江县汤池镇双墩村农场承包田，早稻前茬为双晚茬秸秆还田。供试土壤为河流冲积物母质发育形成的潴育型水稻土，土壤肥力水平中上等，田块肥力均匀。耕层土壤养分含量为有机质29.8 g/kg、全氮1.39 g/kg、碱解氮165.4 mg/kg、有效磷6.0 mg/kg、速效钾44.2 mg/kg、pH值5.1，容重1.32 g/cm3，孔隙度46.42%。质地中壤，灌溉条件好，旱涝保收。
1.2 供试材料
供试肥料：45%复合肥（15-15-15）、尿素（含纯N 46%）、氯化钾（含K2O 60%）和农用硫酸锌。供试早稻品种为浙辐203，供试晚稻品种为镇稻18。
1.3 试验设计
试验共设4个处理，分别为不施肥处理作对照（CK）；常规施肥（按照当地常规施肥量，F）；常规施肥 秸秆（早、晚稻秸秆全部还田，F S）；减施10%钾肥 秸秆（氮磷肥按照常规施肥量，钾肥按照常规施肥量减少10%，早、晚稻秸秆全部还田，LK S）。
在田块中间部位拉线做埂，将每个田块按设计分割成2个大区总计4个大区即为4个处理。田间塑料薄膜埂埂基宽50 cm，埂高30 cm，土埂用塑料薄膜深入田土犁底层之下后双面包裹防串渗。试验区各处理均在其两端田埂处设灌排水口。2块大田在早稻收获时均留30～40 cm高茬，等待后面秸秆还田处理。
1.4 试验实施
早稻试验采用软盘湿润育秧抛栽，抛栽密度45万穴/hm2。各处理全生育期施肥量为纯N 220.5 kg/hm2、P2O5 90 kg/hm2、K2O 207 kg/hm2，各处理均施硫酸锌7.5 kg/hm2，具体施肥与田间管理按照当地晚稻抛栽高产技术模式进行。
晚稻试验采用软盘湿润育秧抛栽，抛栽密度45万穴/hm2。各处理全生育期施肥量为纯N 255 kg/hm2、P2O5 85.5 kg/hm2、K2O 210 kg/hm2，各处理均施硫酸锌7.5 kg/hm2，具体施肥与田间管理按照当地晚稻抛栽高产技术模式。各处理的田间管理与当地常规的田间管理措施保持一致[5-6]。
2 结果与分析
2.1 不同处理对水稻产量的影响
从表1可以看出，无论早稻还是晚稻，化肥以及化肥加秸秆处理的水稻穴苗数、穗数、分蘖率、穗长、穗粒数、结实率和产量上都明显高于不施化肥处理（CK）。同时在早稻种植中，对比添加秸秆处理（F S）和单施化肥处理，其穗数增加了8.8万穗/hm2、分蘖率提高了67个百分点、穗长增加1.3 cm、穗粒数增加10.6粒、结实率提高9.4个百分点、产量增加174 kg/hm2；减施钾肥处理（LK S）的各项生长指标也较单施化肥（F）处理要高，其中产量增加97.5 kg/hm2；处理L KS与处理F S相比，处理L KS中穗数、分蘖率和穗粒数稍高于处理F S，产量较处理F S有所降低，减少76.5 kg/hm2。
在晚稻种植中，处理F S各项生长指标都要高于单施化肥处理F，产量增加147 kg/hm2，提高2.2%；减施钾肥处理的产量也较单施化肥处理的水稻产量高1.6%。对比处理F S和处理LK S，减钾处理的水稻产量略低于化肥加秸秆处理。结合早稻和晚稻的产量指标，在适当减施钾肥并添加秸秆时不会影响水稻产量的降低，相反在一定程度上提高了水稻的产量。因此，实现秸秆还田可以适当减少钾肥的添加，从而达到减施化肥的目的。
2.2 不同处理对土壤基本性质的影响
从表2可以看出，CK的土壤各项养分性状除了pH值和碱解氮外都低于其他3个处理。化肥加秸秆处理（F S）的CEC、有机质、全氮、速效磷和速效钾含量较单施化肥处理（F）分别增加了0.9 cmol/kg、1.4 g/kg、0.09 g/kg、0.85 mg/kg和10.6 mg/kg；而减施钾肥处理（LK S）土壤的各项养分含量明显高于单施化肥（F）的处理。处理LK S除了速效钾含量显著低于处理F S，速效钾含量减少5.9 mg/kg，降低9.6%，其余养分含量与处理F S相差不大。
另外，对于土壤pH值，CK的pH值最高，而单施化肥处理的pH值最低。添加秸秆之后土壤的pH值有所提高，其中处理LK S的pH值较单施化肥处理的pH值增加0.08。因此，在一定程度上添加秸秆可以缓解土壤的酸化，保证土壤质量。
3 结论与讨论
试验结果表明，在实现秸秆还田的同时适量减施10%钾肥可以提高水稻产量，早稻和晚稻的产量分别较单施化肥处理增加97.5、106.5 kg/hm2，增幅分别为1.4%和0.7%。同时减施钾肥的CEC、有机质、全氮较单施化肥提高0.7 cmol/kg、1.2 g/kg和0.07 g/kg，在一定程度上提高土壤肥力。因此，适当减少化学钾肥的施用，大力推动秸秆还田不仅可以保证水稻的产量，还可以培肥土壤、减少农田的化肥污染。
4 参考文献
[1] 胥剑雯，刘清荣，赵爱红，等.赤壁市秸秆还田替代钾肥在中稻上的应用效果研究[J].现代农业科技，2016（19）：17-18.
[2] 闫超，颜双双，王家睿，等.寒地稻秸还田与施钾肥对土壤水溶性钾和水稻产量的影响[J].东北农业大学学报，2015（5）：16-21.
[3] 刘禹池，曾祥忠，冯文强，等.稻—油轮作下长期秸秆还田与施肥对作物产量和土壤理化性状的影响[J].植物营养与肥料学报，2014（6）：1450-1459.
[4] 李继福，鲁剑巍，任涛，等.稻田不同供钾能力条件下秸秆还田替代钾肥效果[J].中国农业科学，2014（2）：292-302.
[5] 田雁飞.秸秆还田与减量施肥对作物产量及土壤养分的影响研究[D].合肥：安徽农业大学，2012.
[6] 叶文培，谢小立，王凯荣，等.不同时期秸秆还田对水稻生长发育及产量的影响[J].中国水稻科学，2008（1）：65-70.
关键词 水稻；秸秆还田；减施钾肥；产量；土壤养分
中图分类号 S511；S143.2；S147.5 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）07-0016-02
我国每年生产的秸秆在7亿t以上，秸秆还田仍然是秸秆利用的主要方式之一。大量研究表明，秸秆还田对提高作物产量和土壤有机碳含量、培肥地力和维持土壤持久生产力等方面具有重要的作用。双季稻种植模式是我国南方稻区农业生产的主要種植模式之一，且其复种指数和单位耕地面积年均产量均高于单季稻，发展双季稻为粮食安全做出了重要贡献。但是在双季稻生产中普遍存在秸秆利用率低和施肥过量的问题，这已成为农业面源污染的重要源头。因此，随着机械化程度的增加，在双季稻区加强秸秆还田的力度对秸秆的再利用以及双季稻区土壤培肥和减少面源污染具有重要的意义[1-2]。
秸秆中富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等，特别是具有较高的钾含量，水稻秸秆中钾的含量大约为0.85%，其随着秸秆还田回归土壤，可以向土壤补充钾素，从而可以减少钾肥的施入[3-4]。因此，本试验以此为切入点，研究双季稻区秸秆还田条件下，减施10%的钾肥对水稻产量以及土壤基本养分含量的影响，为进一步实现我国农业化肥减施提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验田选择在庐江县汤池镇双墩村农场承包田，早稻前茬为双晚茬秸秆还田。供试土壤为河流冲积物母质发育形成的潴育型水稻土，土壤肥力水平中上等，田块肥力均匀。耕层土壤养分含量为有机质29.8 g/kg、全氮1.39 g/kg、碱解氮165.4 mg/kg、有效磷6.0 mg/kg、速效钾44.2 mg/kg、pH值5.1，容重1.32 g/cm3，孔隙度46.42%。质地中壤，灌溉条件好，旱涝保收。
1.2 供试材料
供试肥料：45%复合肥（15-15-15）、尿素（含纯N 46%）、氯化钾（含K2O 60%）和农用硫酸锌。供试早稻品种为浙辐203，供试晚稻品种为镇稻18。
1.3 试验设计
试验共设4个处理，分别为不施肥处理作对照（CK）；常规施肥（按照当地常规施肥量，F）；常规施肥 秸秆（早、晚稻秸秆全部还田，F S）；减施10%钾肥 秸秆（氮磷肥按照常规施肥量，钾肥按照常规施肥量减少10%，早、晚稻秸秆全部还田，LK S）。
在田块中间部位拉线做埂，将每个田块按设计分割成2个大区总计4个大区即为4个处理。田间塑料薄膜埂埂基宽50 cm，埂高30 cm，土埂用塑料薄膜深入田土犁底层之下后双面包裹防串渗。试验区各处理均在其两端田埂处设灌排水口。2块大田在早稻收获时均留30～40 cm高茬，等待后面秸秆还田处理。
1.4 试验实施
早稻试验采用软盘湿润育秧抛栽，抛栽密度45万穴/hm2。各处理全生育期施肥量为纯N 220.5 kg/hm2、P2O5 90 kg/hm2、K2O 207 kg/hm2，各处理均施硫酸锌7.5 kg/hm2，具体施肥与田间管理按照当地晚稻抛栽高产技术模式进行。
晚稻试验采用软盘湿润育秧抛栽，抛栽密度45万穴/hm2。各处理全生育期施肥量为纯N 255 kg/hm2、P2O5 85.5 kg/hm2、K2O 210 kg/hm2，各处理均施硫酸锌7.5 kg/hm2，具体施肥与田间管理按照当地晚稻抛栽高产技术模式。各处理的田间管理与当地常规的田间管理措施保持一致[5-6]。
2 结果与分析
2.1 不同处理对水稻产量的影响
从表1可以看出，无论早稻还是晚稻，化肥以及化肥加秸秆处理的水稻穴苗数、穗数、分蘖率、穗长、穗粒数、结实率和产量上都明显高于不施化肥处理（CK）。同时在早稻种植中，对比添加秸秆处理（F S）和单施化肥处理，其穗数增加了8.8万穗/hm2、分蘖率提高了67个百分点、穗长增加1.3 cm、穗粒数增加10.6粒、结实率提高9.4个百分点、产量增加174 kg/hm2；减施钾肥处理（LK S）的各项生长指标也较单施化肥（F）处理要高，其中产量增加97.5 kg/hm2；处理L KS与处理F S相比，处理L KS中穗数、分蘖率和穗粒数稍高于处理F S，产量较处理F S有所降低，减少76.5 kg/hm2。
在晚稻种植中，处理F S各项生长指标都要高于单施化肥处理F，产量增加147 kg/hm2，提高2.2%；减施钾肥处理的产量也较单施化肥处理的水稻产量高1.6%。对比处理F S和处理LK S，减钾处理的水稻产量略低于化肥加秸秆处理。结合早稻和晚稻的产量指标，在适当减施钾肥并添加秸秆时不会影响水稻产量的降低，相反在一定程度上提高了水稻的产量。因此，实现秸秆还田可以适当减少钾肥的添加，从而达到减施化肥的目的。
2.2 不同处理对土壤基本性质的影响
从表2可以看出，CK的土壤各项养分性状除了pH值和碱解氮外都低于其他3个处理。化肥加秸秆处理（F S）的CEC、有机质、全氮、速效磷和速效钾含量较单施化肥处理（F）分别增加了0.9 cmol/kg、1.4 g/kg、0.09 g/kg、0.85 mg/kg和10.6 mg/kg；而减施钾肥处理（LK S）土壤的各项养分含量明显高于单施化肥（F）的处理。处理LK S除了速效钾含量显著低于处理F S，速效钾含量减少5.9 mg/kg，降低9.6%，其余养分含量与处理F S相差不大。
另外，对于土壤pH值，CK的pH值最高，而单施化肥处理的pH值最低。添加秸秆之后土壤的pH值有所提高，其中处理LK S的pH值较单施化肥处理的pH值增加0.08。因此，在一定程度上添加秸秆可以缓解土壤的酸化，保证土壤质量。
3 结论与讨论
试验结果表明，在实现秸秆还田的同时适量减施10%钾肥可以提高水稻产量，早稻和晚稻的产量分别较单施化肥处理增加97.5、106.5 kg/hm2，增幅分别为1.4%和0.7%。同时减施钾肥的CEC、有机质、全氮较单施化肥提高0.7 cmol/kg、1.2 g/kg和0.07 g/kg，在一定程度上提高土壤肥力。因此，适当减少化学钾肥的施用，大力推动秸秆还田不仅可以保证水稻的产量，还可以培肥土壤、减少农田的化肥污染。
4 参考文献
[1] 胥剑雯，刘清荣，赵爱红，等.赤壁市秸秆还田替代钾肥在中稻上的应用效果研究[J].现代农业科技，2016（19）：17-18.
[2] 闫超，颜双双，王家睿，等.寒地稻秸还田与施钾肥对土壤水溶性钾和水稻产量的影响[J].东北农业大学学报，2015（5）：16-21.
[3] 刘禹池，曾祥忠，冯文强，等.稻—油轮作下长期秸秆还田与施肥对作物产量和土壤理化性状的影响[J].植物营养与肥料学报，2014（6）：1450-1459.
[4] 李继福，鲁剑巍，任涛，等.稻田不同供钾能力条件下秸秆还田替代钾肥效果[J].中国农业科学，2014（2）：292-302.
[5] 田雁飞.秸秆还田与减量施肥对作物产量及土壤养分的影响研究[D].合肥：安徽农业大学，2012.
[6] 叶文培，谢小立，王凯荣，等.不同时期秸秆还田对水稻生长发育及产量的影响[J].中国水稻科学，2008（1）：65-70.