秸秆还田配施氮肥对东北黑土稻区土壤养分及水稻产量的影响

doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2021.03.025

摘要/Abstract

摘要：

为探究秸秆还田条件下不同氮肥施用量对东北黑土稻区土壤养分及水稻产量的影响,以吉粳816为供试材料,采用二因素裂区设计,主区为秸秆全量还田（S）和秸秆不还田（S0）,裂区为5个氮肥施用量0（N0）、80（N1）、160（N2）、240（N3）和320kg/hm²（N4）,以秸秆不还田不施氮肥（N0S0）为对照。结果表明,秸秆全量还田（S）条件下各氮肥处理对土壤容重和孔隙度有显著影响,可改善土壤通气状况,显著提高土壤养分含量,增加水稻生物产量;收获指数表现为N3S>N2S>N1S>N0S0>N0S>N4S,N3S处理显著高于N4S。水稻产量随着施氮量的增加呈先升高后降低的趋势,N3处理产量最高,且N3S>N3S0。以秸秆全量还田配施氮肥240kg/hm²（N3）为最优组合。

关键词: 水稻, 秸秆还田, 氮肥, 土壤养分, 产量

Abstract:

The study was conducted to explore the effects of different nitrogen fertilizer application rates on soil nutrients and yields in black soil rice areas of Northeast China under the condition of returning straw to the field. Jijing 816 was used as the test material and a two-factor split zone design was adopted. The main zone was full return of straw to the field (S) and no straw returned to the field (S0). The split area included five nitrogen fertilizer application rates 0 (N0), 80 (N1), 160 (N2), 240(N3), and 320kg/ha (N4), no straw and no nitrogen fertilizer (N0S0) was used as control. The results showed that all nitrogen fertilizer treatments significantly affected soil bulk density and porosity, improved soil aeration, significantly increased the contents of soil nutrients, and increased rice biological yield under the condition of fully returning straw to the field (S); the harvest index was N3S>N2S>N1S>N0S0>N0S>N4S,and the harvest index of N3S treatment was significantly higher than that of N4S. With the increase of nitrogen application rate, rice yield increased first and then decreased. The treatment with the highest yield was N3 treatment, and N3S>N3S0. The performance of the combination of returning the whole amount of straw to the field and applying nitrogen fertilizer 240kg/ha (N3) is the best.

Key words: Rice, Straw returning, Nitrogen fertilizer, Soil nutrients, Yield

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图/表 6

表1

表2

表3

表4

表5

表6

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处理 Treatment	土壤容重 Soil bulk density (g/cm³)	孔隙度 Porosity (%)	pH
N0S	1.23±0.04b	53.58±0.79a	5.43±0.02a
N1S	1.25±0.07b	52.83±0.58a	5.42±0.05a
N2S	1.24±0.06b	53.21±0.44a	5.39±0.03a
N3S	1.24±0.02b	53.21±0.03a	5.37±0.05a
N4S	1.26±0.10b	52.45±0.32a	5.36±0.03a
N0S0	1.39±0.22a	47.55±0.43c	5.51±0.03a
N1S0	1.34±0.13a	49.43±0.32b	5.48±0.05a
N2S0	1.35±0.15a	49.06±0.15b	5.43±0.06a
N3S0	1.32±0.03a	50.19±0.03b	5.41±0.06a
N4S0	1.33±0.12a	49.81±0.27b	5.37±0.06a
S	*	*	ns
N	ns	ns	ns
N×S	*	*	ns

处理 Treatment	全氮 Total nitrogen	全磷 Total phosphorus	全钾 Total potassium	有机质 Organic matter
N0S	0.99±0.03b	0.81±0.03c	18.63±0.17d	26.86±0.03a
N1S	1.03±0.01ab	0.84±0.05bc	18.74±0.16cd	26.88±0.05a
N2S	1.07±0.02ab	0.86±0.04b	18.92±0.15b	26.97±0.02a
N3S	1.09±0.02ab	0.93±0.05a	19.73±0.46a	27.03±0.37a
N4S	1.12±0.07a	0.87±0.05b	18.93±0.25b	26.98±0.04a
N0S0	0.89±0.02c	0.75±0.03c	18.35±0.21d	26.72±0.01b
N1S0	0.91±0.01bc	0.79±0.04c	18.32±0.45d	26.18±0.21b
N2S0	0.93±0.04bc	0.82±0.07bc	18.45±0.21d	26.14±0.51b
N3S0	1.01±0.01ab	0.82±0.03c	18.65±0.21d	26.12±0.21b
N4S0	1.13±0.03a	0.80±0.04c	18.68±0.13d	26.09±0.24b
S	*	*	*	*
N	*	ns	ns	ns
N×S	*	*	*	*

处理 Treatment	碱解氮 Alkaline nitrogen	速效磷 Available phosphorus	速效钾 Quick-acting potassium
N0S	155.87±1.45f	16.04±0.54e	67.89±0.86d
N1S	157.69±1.43de	16.56±0.24d	70.35±1.71c
N2S	161.03±0.93c	17.03±0.22c	80.22±1.98b
N3S	173.81±1.64b	17.67±0.57b	83.44±1.88a
N4S	181.33±0.68a	18.89±0.36a	80.63±1.80b
N0S0	155.42±0.82f	15.92±0.41e	65.23±1.73d
N1S0	157.31±1.42de	15.87±0.32e	66.31±1.23d
N2S0	158.81±1.64cd	15.62±0.26e	66.22±1.04d
N3S0	160.33±0.82c	15.50±0.54e	66.18±1.73d
N4S0	172.86±0.73b	15.23±0.31e	66.53±0.98d
S	*	*	*
N	*	ns	ns
N×S	*	*	*

处理 Treatment	生物产量 Biological yield (t/hm²)	收获指数 Harvest index (%)
N0S	19.11±0.78c	44.74±0.98b
N1S	19.93±0.68bc	45.06±0.82ab
N2S	21.13±0.97b	46.28±0.99a
N3S	22.69±0.89a	47.29±1.40a
N4S	22.85±0.37a	39.87±0.78c
N0S0	18.57±0.81c	45.02±0.79ab
N1S0	19.64±0.27bc	44.04±0.83b
N2S0	20.45±0.74b	44.89±0.93b
N3S0	20.53±0.97b	45.06±0.99ab
N4S0	22.64±0.73a	39.84±0.96c
S	*	ns
N	*	ns
N×S	*	ns

处理 Treatment	穗数 Ear number (×10⁴/hm²)	穗粒数 Number of spikes	千粒重 1000-grain weight (g)	结实率 Seed set rate (%)	实测产量 Actual yield (t/hm²)
N0S	322.13±10.14a	138.18±4.21a	25.22±0.17a	88.34±2.14a	8.55±0.12c
N1S	327.79±9.82a	140.12±3.34a	25.62±0.33a	90.38±3.19a	8.98±0.23c
N2S	330.15±10.13a	142.25±4.27a	25.55±0.27a	89.03±1.71a	9.78±0.13b
N3S	340.57±30.21a	143.92±6.78a	26.91±0.32a	89.99±2.00a	10.73±0.40a
N4S	346.78±16.33a	139.28±5.37a	25.96±0.15a	87.21±1.33a	9.11±0.08bc
N0S0	318.21±9.43ab	132.11±5.43a	25.12±0.27a	88.35±2.35a	8.36±0.22c
N1S0	320.33±10.01a	132.50±5.22a	25.55±0.20a	88.99±2.00a	8.65±0.25c
N2S0	321.34±9.73a	134.43±6.24a	25.47±0.12a	88.91±1.31a	9.18±0.23bc
N3S0	326.78±26.33a	139.28±5.37a	25.61±0.15a	87.91±1.51a	9.25±0.48b
N4S0	338.74±8.49a	134.23±5.12a	25.91±0.32a	87.02±1.36a	9.02±0.11bc
S	ns	ns	ns	ns	*
N	ns	ns	ns	ns	*
N×S	ns	ns	ns	ns	*