不同耕作与施肥方式对早稻-再生稻稻田氨挥发和水稻氮素吸收及产量的影响

来源 :长江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liunanr0306
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再生稻是在第一个水稻收获季节之后再次收获,开发腋芽种植第二季的水稻。实际上,再生稻的单位产量很低(我国平均单产1600~2200 kg·hm-2),由于其自身特性、施肥方式和种植技术等原因,对其在农业生产中的推广和产业化产生了一定的影响。再生稻与普通双季水稻种植不同,第一次播种插秧后,再生季不需要再耕作,在“一种两收”的特殊农作体系下,再生稻的耕作方式、施肥方式对稻田氨挥发、氮素吸收和产量引发了怎样的影响,尤其是变化的趋势如何,对需高需氮量的再生稻进行施肥管理尤为重要。在田间管理完全一致的条件下,开展了再生稻稻田耕作与施肥田间试验,分析了不同耕作、施肥处理下再生稻稻田的氨挥发、水稻干物质积累、氮素吸收利用及产量差异,以便为再生稻高产栽培提供科学依据。2019-2020年在荆州金穗农场开展了不同耕作方式下再生稻稻田氨挥发(2019)及氮素吸收利用试验,本试验各处理养分含量完全相同,其中N 281.2kg·hm-2、P2O536 kg·hm-2、K2O 60 kg·hm-2。根据冬前翻耕和水稻移栽前旋耕组合设计4个处理:翻耕1次旋耕1次(T1)、翻耕1次旋耕2次(T2)、不翻耕旋耕2次(T3)、不翻耕旋耕3次(T4)。冬前进行翻耕,耕深25 cm;春季栽种水稻前旋耕,耕深15 cm。观察不同处理下再生稻稻田氨挥发、田面水NH4+-N和土壤无机氮含量变化及氮素吸收,分析氮肥利用率。结果表明:1)2019-2020年各处理地上部干物质净积累量均呈现T2>T1>T4>T3的趋势。2019年从分蘖初期-分蘖盛期T2处理比T1、T3、T4分别增加5.71%、46.70%、31.62%;从孕穗期-齐穗期T3处理比T1、T2、T4分别降低13.87%、22.48%、16.86%;再生稻从萌发期-成熟期各处理差异达到显著水平,表现为T2>T1>T4>T3,T2比T1、T3、T4增加1.42%~35.22%,其茎鞘、叶片和穗部在分蘖初期-灌浆期、再生稻齐穗期-成熟期达到差异显著水平,分别占整株干物质重的16.44%~51.00%、20.60%~54.56%和9.83%~62.76%;2020年T2处理在分蘖初期-分蘖盛期、齐穗期-灌浆期均显著高于其他处理,分别增加了15.00%、46.03%、21.05%和23.35%、54.63%、28.86%,其茎鞘、叶片和穗部在拔节期、齐穗期-成熟期、再生稻齐穗期-再生稻灌浆期达到差异显著水平,分别占整株干物质的19.33%~54.70%、17.66%~55.64%和23.22%~61.43%。水稻产量2019-2020均以T2处理最高,早稻T2比T1、T3、T4,分别增产10.78%、55.86%、44.87(2019)和17.30%、61.25%、39.70%(2020);再生稻T2比T1、T3、T4增加7.55%、32.56%、9.62%(2019)和27.26%、72.88%、36.11%(2020)。2)2019年试验中,4次施肥后氨挥发通量在1~3d出现峰值,持续约7~14d。稻田施肥后氨挥发累积量均呈现为T3>T4>T1>T2,T1、T2、T3、T4的氨挥发累积量分别占基肥施氮量的15.3%、13.7%、21.8%和20.8%;施入分蘖肥后,各处理氨挥发累积量分别占分蘖肥施氮量的17.4%、10.4%、21.3%和19.6%%。对于再生稻,施入促芽肥后各处理氨挥发累积量分别占促芽肥施氮量的18.8%、10.6%、25.2%和21.9%;施入提苗肥后,各处理氨挥发累积量分别占提苗肥施氮量的6.6%、5.6%、9.5%和7.9%。3)从土壤无机氮供给和保证水稻生长需要的角度来看,4种耕作方式下,土壤无机氮含量表现出T2>T1>T4>T3的基本趋势。结果表明,翻耕和旋耕的组合比单旋耕要好,T2处理是最优的。4)2019-2020年各处理地上部氮素积累量均表现为T2>T1>T4>T3,2019年在分蘖盛期T2处理氮素净吸收最高,分别增加了7.70%、20.09%、14.50%和2.95%、7.04%、4.93%。从拔节期-齐穗期各处理的氮素净积累量逐渐增加,在早稻的齐穗期达到差异显著水平,T2比T1、T3、T4增加了13.17%、20.30%、6.04%;从再生稻齐穗期-成熟期T1、T3、T4与T2处理相比,分别降低了19.09%、26.22%、22.37%和6.17%、26.56%、10.60%。2020年从分蘖初期-分蘖盛期、孕穗期-灌浆期以及再生稻的萌发期-成熟期各处理均有显著差异,表现为T2>T1>T4>T3,T2较其他处理增加了2.95%~26.48%、7.04%~64.71%和4.93%~44.99%。分蘖盛期-孕穗期地上部的氮素积累量茎鞘占31.95%~39.96%(2019)、29.32%~40.30%(2020);叶片占52.29%~65.90%(2019)、48.33%~70.68%(2020);从孕穗期-成熟期、再生稻齐穗期-成熟期地上部穗的氮素积累量占总量的11.20%~67.04%(2019)、22.90%~49.61(2020);8.09%~68.55%(2019)、21.58%~65.54%(2020)。2019-2020年继续在一耕两旋的基础上探讨减少稻田氨挥发排放(2019)、提高利用率和产量的栽培管理措施,该试验在长江大学农高区试验地进行。本试验各处理养分含量完全相同,其中N 280 kg·hm-2、P2O5150 kg·hm-2、K2O 180 kg·hm-2,以无氮处理为CK为对照,设置3个处理:普通尿素分次施用(FFP),缓释掺混肥分次施用(F1+1),缓释掺混肥一次施用(F1)。观察2种肥源和3个施肥方式下再生稻稻田氨挥发排放、田面水NH4+-N含量变化及氮素吸收,分析氮肥利用率。结果表明:1)2019年试验结果表明,从分蘖初期-孕穗期F1+1的干物质积累量比FFP、F1处理分别增加11.79%~72.41%和2.96%~42.57%;再生稻从萌发期-齐穗期F1+1处理的干物质积累量显著高于其他处理,分别增加6.40%、41.61%。2020年试验结果表明,从分蘖初期-拔节期,F1+1处理的干物质积累量最大,与其他处理相比,分别增加37.31%、9.52%和19.44%、12.17%;再生稻从萌发期-齐穗期F1+1处理比FFP和F1处理增加19.83%和40.03%。水稻产量2019-2020均以F1+1处理最高,与FFP相比,早稻F1+1、F1分别增产23.19%、4.26%(2019)和17.09%、6.42%(2020);再生稻F1+1比FFP增加4.00%(2019)和7.73%(2020),F1比FFP较少9.71%(2019)和15.34%(2020)。2)2019年试验中,4次施肥后氨挥发通量在1~8d出现峰值,持续约8~20d。稻田施入基肥后氨挥发累积量呈现为FFP>F1>F1+1,FFP、F1、F1+1的氨挥发累积量分别占基肥施氮量的20.5%、14.1%和11.3%;施入分蘖肥后,各处理氨挥发累积量分别占分蘖肥施氮量的56.6%、13.6%和10.4%。对于再生稻,施入促芽肥后各处理氨挥发累积量分别占促芽肥施氮量的48.5%、19.7%和64.9%;施入提苗肥后,各处理氨挥发累积量分别占提苗肥施氮量的72.0%、14.4%和17.8%。3)2019年试验结果显示,从分蘖初期-分蘖盛期、再生稻的齐穗期F1+1处理的氮素积累量比FFP、F1分别增加13.66%、52.56%、59.25%和8.88%、14.62%、63.08%;;2020试验结果表明,年从分蘖盛期-灌浆期FFP和F1分别比F1+1降低了61.04%、52.52%、56.55%和49.03%、22.64%、32.64%。分蘖盛期-孕穗期地上部的氮素积累量茎鞘占29.12%~46.36%(2019)、31.08%~47.23%(2020);叶片占40.28%~65.15%(2019)、46.68%~64.05%(2020);从孕穗期-成熟期、再生稻齐穗期-成熟期地上部穗的氮素积累量占总量的19.81%~78.63%、29.42%~56.81%(2019);6.00%~68.55%、14.64%~57.92%(2020)。
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