检索
E-mail
RSS
高级检索 图表检索

当期目录 我要投稿 过刊浏览
高级检索 图表检索

作物杂志,2024, 第3期: 100–108 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2024.03.013

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

双季稻双直播模式不同早稻秸秆还田方式下氮肥运筹对晚稻生长发育和土壤理化性质的影响

江敏1,3(), 何爱斌3, 孙会娟1,3, 满建国3, 聂立孝2,3()   

  1. 1襄阳市农业科学院，441057，湖北襄阳
    2海南大学热带作物学院，570228，海南海口
    3华中农业大学植物科学与技术学院/长江中游作物生理生态与耕作农业农村部重点实验室，430070，湖北武汉
  • 收稿日期:2023-02-02 修回日期:2023-07-08 出版日期:2024-06-15 发布日期:2024-06-18
  • 通讯作者: 聂立孝，主要从事作物绿色高产高效与抗逆栽培方面的研究，E-mail：lxnie@hainanu.edu.cn
  • 作者简介:江敏，主要从事水稻轻简化高产高效栽培技术方面的研究，E-mail：1440902210@qq.com
  • 基金资助:
    国家重点研发计划(2018YFD0301303)

Effects of Nitrogen Management on Growth and Development, Soil Physical and Chemical Properties of Late-Season Rice under Different Straw Retention Treatments of Early-Season Rice in Direct Seeding Mode of Double-Season Rice

Jiang Min1,3(), He Aibin3, Sun Huijuan1,3, Man Jianguo3, Nie Lixiao2,3()   

  1. 1Xiangyang Academy of Agricultural Sciences, Xiangyang 441057, Hubei, China
    2College of Tropical Crops,Hainan University, Haikou 570228, Hainan, China
    3College of Plant Science and Technology, Huazhong Agricultural University / Key Laboratory of Crop Ecophysiology and Farming System in the Middle Reaches of the Yangtze River, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Wuhan 430070, Hubei, China
  • Received:2023-02-02 Revised:2023-07-08 Online:2024-06-15 Published:2024-06-18

RichHTML

8

PDF (PC)

128

摘要：

在150 kg/hm2施氮水平下以2种晚稻施氮比例[N1（基肥:分蘖肥:穗肥=1:1:1）和N2（基肥:分蘖肥:穗肥=2:1:1）]为主区，以5种不同秸秆还田方式[早稻秸秆直接还田（SR）、秸秆还田+石灰（SR+L）、秸秆还田+腐熟剂（SR+S）和秸秆还田+石灰+腐熟剂（SR+L+S）以及秸秆不还田（CK）]为副区，探究双季稻双直播模式中不同早稻秸秆还田方式下氮肥运筹对晚稻生长发育和土壤理化性质的影响。结果表明，与CK处理相比，SR处理降低了晚稻幼苗质量和土壤pH，而SR+L处理可以加快秸秆腐解速率，增加晚稻土壤速效钾含量；同时，增加晚稻基肥氮施用比例（N2）提高了晚稻出苗率和幼苗素质，缓解了短期秸秆还田带来的不利影响；此外，SR+L处理和N2协同提高了晚稻土壤pH。因此，秸秆还田配施石灰和增加基肥氮施用比例协同增加晚稻产量，增幅达8.4%。生产上双季稻双直播早稻秸秆还田后，可通过施用石灰和增加晚稻基肥用量来降低秸秆还田的不利影响，提升晚稻产量。

关键词: 双季稻双直播, 秸秆还田, 氮肥运筹, 石灰, 秸秆腐熟剂

Abstract:

The aims of this study were to explore effects of different straw retention practices of early-season rice (ESR) and nitrogen (N) management of late-season rice (LSR) on growth and development of LSR and soil physical and chemical properties in direct seeding of double-season rice (DS-DSR). The experiment was arranged in a split-plot design with N application ratio and straw retention practices. Under the total nitrogen application of 150 kg/ha in LSR, two different N application ratio were set as main plots, which was N1 (base fertilizer:tillering fertilizer:panicle fertilizer=1:1:1) and N2 (base fertilizer:tillering fertilizer:panicle fertilizer= 2:1:1). Five straw retention practices were set as subplots, including straw retention (SR), straw retention with liming (SR+L), straw retention with straw decomposing inoculant (SR+S), straw retention with liming, straw- decomposing inoculant (SR+L+S), and no straw retention (CK). The results showed that SR decreased seeding quality and soil pH of LSR compared to CK treatment. However, the treatment of SR+L accelerated straw decomposition rate of ESR, and increased soil available K content of LSR. Meanwhile, N2 application level increased the emergence rate and seedling quality of LSR, alleviated the adverse effects of straw retention in the short period. In addition, the treatment of SR+L and N2 synergistically increased the soil pH of LSR. Thus, SR+L and N2 synergistically increased the yield of LSR by 8.4%. The adverse effects of straw of ESR on LSR could be reduced by applying lime and increasing the amount of base fertilizer (N2) of LSR after the straw retention in the field, so as to increase the yield of LSR.

Key words: Direct seeding of double-season rice, Straw retention, Nitrogen management, Lime, Straw- decomposing inoculant

表1

不同早稻秸秆还田方式下2种氮肥运筹对晚稻产量及其构成因素的影响

氮肥运筹
Nitrogen
management		 处理
Treatment		 产量
Yield
(t/hm2)		 穗数
Panicle number
(×104/hm2)		 穗粒数
Grain number
per panicle		 结实率
Seed-setting
rate (%)		 千粒重
1000-grain
weight (g)
N1 CK 8.23±0.11de 518±11d 81±3cd 83.0±1.0c 21.4±0.3a
SR 8.64±0.07c 534±26c 85±2bcd 82.8±2.2c 20.8±0.5bc
SR+L 9.06±0.13ab 542±9b 82±2cd 88.8±1.1a 20.8±0.1bc
SR+S 7.98±0.28e 424±23f 101±3a 81.3±2.0c 20.7±0.4bc
SR+L+S 7.98±0.18e 507±46e 84±9bcd 81.8±3.1c 20.8±0.3bc
平均 8.38B 505B 86A 83.5A 20.9A
N2 CK 8.50±0.27cd 509±35e 86±6b 83.8±1.4bc 20.7±0.7bc
SR 8.75±0.19bc 542±13b 80±3d 86.8±2.1ab 21.1±0.2abc
SR+L 9.37±0.33a 562±13a 81±4d 89.5±1.3a 20.9±0.2bc
SR+S 8.62±0.44cd 532±32c 82±3cd 84.5±2.4bc 21.1±0.2ab
SR+L+S 8.66±0.49c 542±20b 85±5bc 82.3±2.7c 20.6±0.3c
平均 8.78A 537A 83B 85.4A 20.9A
ANOVA N ** *** ** ** ns
S *** *** *** *** *
N×S ** *** *** * **

图1

不同早稻秸秆还田方式下2种氮肥运筹对秸秆腐解率的影响

图2

不同早稻秸秆还田方式下2种氮肥运筹对晚稻出苗率的影响 不同小写字母表示在0.05水平上差异显著。下同。

表2

不同早稻秸秆还田方式下2种氮肥运筹对晚稻幼苗素质的影响

氮肥运筹
Nitrogen
management		 处理
Treatment		 株高
Plant height
(cm)		 总白根数
Total white
root number		 根长
Root length
(cm)		 总根干重
Total root dry
weight (g)		 地上部干重
Total above ground
dry weight (g)
N1 CK 13.4±0.5a 111.0±3.2bc 4.7±0.5cd 0.15±0.01bc 0.50±0.01b
SR 13.2±0.5a 103.0±5.8d 4.6±0.0cd 0.14±0.01bcd 0.49±0.01b
SR+L 13.4±0.1a 117.0±3.5ab 4.5±0.1d 0.12±0.01de 0.47±0.01c
SR+S 13.1±0.5a 103.5±7.3d 4.5±0.0d 0.13±0.01cd 0.47±0.02c
SR+L+S 13.3±1.0a 111.0±3.7bc 4.5±0.0d 0.11±0.03e 0.47±0.01c
平均 13.3A 109.1A 4.5B 0.13B 0.48B
N2 CK 13.2±0.4a 114.8±1.9ab 5.2±0.1a 0.18±0.02a 0.53±0.01a
SR 12.9±0.2a 102.5±4.0d 5.0±0.4ab 0.16±0.01ab 0.53±0.02a
SR+L 13.2±0.3a 119.8±1.3a 4.8±0.1bc 0.16±0.01ab 0.54±0.01a
SR+S 12.9±0.2a 106.3±6.2cd 4.7±0.1cd 0.15±0.01bc 0.54±0.01a
SR+L+S 13.1±0.7a 114.5±4.2ab 4.7±0.1cd 0.14±0.01bc 0.53±0.01a
平均 13.0A 111.6A 4.9A 0.16A 0.53A
ANOVA N ns ns ** * **
S ns ** ** ** ns
N×S ns ** ns ns *

图3

不同早稻秸秆还田方式下2种氮肥运筹对晚稻茎蘖数的影响 MT：分蘖中期；PI：幼穗分化期；HD：齐穗期，下同。

图4

不同早稻秸秆还田方式下2种氮肥运筹对晚稻不同生育时期土壤pH的影响 MS：成熟期，下同。

图5

不同早稻秸秆还田方式下2种氮肥运筹对晚稻不同生育时期土壤速效钾含量的影响

[1] 朱德峰, 陈惠哲, 徐一成, 等. 我国双季稻生产机械化制约因子与发展对策. 中国稻米, 2013, 19(4):1-4.
doi: 10.3969/j.issn.1006-8082.2013.04.001
[2] 李锁强. 国家统计局农村司司长李锁强解读粮食生产情况. (2020-12-10)[2023-02-01].http://www.stts.gov.cn/tjsj/sjjd/202012/t20201210_1808376.html.
[3] 彭少兵. 对转型时期水稻生产的战略思考. 中国科学:生命科学, 2014, 44(8):845-850.
[4] Xu L, Zhan X W, Yu T T, et al. Yield performance of direct- seeded, double-season rice using varieties with short growth durations in central China. Field Crops Research, 2018, 227:49-55.
[5] 徐乐. 双季稻双直播模式的高产生理机制与栽培调控研究. 武汉: 华中农业大学, 2020.
[6] 刘磊, 廖萍, 邵华, 等. 施石灰和秸秆还田对双季稻田土壤钾素表观平衡的互作效应. 作物学报, 2022, 48(1):226-237.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2022.02060
[7] Liu S L, Huang D Y, Chen A L, et al. Differential responses of crop yields and soil organic carbon stock to fertilization and rice straw incorporation in three cropping systems in the subtropics. Agriculture,Ecosystems and Environment, 2014, 184:51-58.
[8] 周娟, 袁珍贵, 郭莉莉, 等. 土壤酸化对作物生长发育的影响及改良措施. 作物研究, 2013, 27(1):96-102.
[9] Jiang Y, Liao P, Natasja V G, et al. Lime application lowers the global warming potential of a double rice cropping system. Geoderma, 2018, 325:1-8.
[10] 何电源. 关于稻田施用石灰的研究. 土壤学报, 1992, 29(1):87-93.
[11] 许卫剑, 庞娇霞, 严菊敏, 等. 秸秆腐熟剂的作用机理及应用效果. 现代农业科技, 2011(5):277,279.
[12] Bolan N S, Adriano D C, Curtin D. Soil acidification and liming interactions with nutrientand heavy metal transformation and bioavailability. Advances in Agronomy, 2003, 78(2):215-272.
[13] 孟红旗, 刘景, 徐明岗, 等. 长期施肥下我国典型农田耕层土壤的pH演变. 土壤学报, 2013, 50(6):1109-1116.
[14] Liao P, Huang S, Van Gestell N C, et al. Liming and straw retention interact to increase nitrogen uptake and grain yield in a double rice-cropping system. Field Crops Research, 2018, 216:217-224.
[15] Goijberg R G, Aguilar S A, Mclean E O. Soil pH and lime requirement. Publication Especial, Sociedad Mexicana de la Ciencia del Suelo, 1987, 1:17-44.
[16] Alleoni L R F, Cambri M A, Caires E F, et al. Acidity and aluminum speciation as affected by surface liming in tropical no-till soils. Soil Science Society of America Journal, 2010, 74(3):1010-1017.
[17] 李学初, 曹建英, 崔剑平, 等. 不同秸秆腐熟剂对早稻秸秆腐解度及晚稻产量的影响. 湖南农业科学, 2016(3):34-36.
[18] 刘艳. 不同秸秆腐熟剂处理稻草的效果及应用研究. 南京: 南京农业大学, 2015.
[19] 胡宇容, 陈留根, 郭智, 等. 秸秆腐解剂对麦秸腐解速率及水稻产量的影响. 江苏农业科学, 2017, 45(4):41-44.
[20] 倪国荣, 魏赛金, 吕伟生, 等. 稻草全量还田配施腐解菌剂对机插晚稻生长发育的影响. 江西农业大学学报, 2015, 37(6):960-965.
[21] 李少昆, 王克如, 冯聚凯, 等. 玉米秸秆还田与不同耕作方式下影响小麦出苗的因素. 作物学报, 2006, 32(3):463-465,478.
[22] 李波, 魏亚凤, 季桦, 等. 水稻秸秆还田与不同耕作方式下影响小麦出苗的因素. 扬州大学学报(农业与生命科学版), 2013, 34(2):60-63.
[23] 杜康, 谢源泉, 林赵淼, 等. 秸秆还田条件下氮肥对水稻幼苗生长及养分吸收的影响. 南京农业大学学报, 2016, 39(1):18-25.
[24] Wuest S B, Albrecht S L, Skirvin K W. Crop residue position and interference with wheat seedling development. Soil & Tillage Research, 2000, 55(3/4):175-182.
[25] Xu X, Pang D W, Chen J, et al. Straw retention accompany with low nitrogen moderately promoted deep root. Field Crops Research, 2018, 221:71-80.
[26] 党建友, 裴雪霞, 张定一, 等. 秸秆还田下施氮模式对冬小麦生长发育及肥料利用率的影响. 麦类作物学报, 2014, 34(11):1552-1558.
[27] 方菲菲. 麦秸还田对水稻前期生长的影响及其机制研究. 扬州: 扬州大学, 2018.
[28] 杨思存, 霍琳, 王建成. 秸秆还田的生化他感效应研究初报. 西北农业学报, 2005, 14(1):52-56.
[29] 陈银建, 周冀衡, 李强, 等. 秸秆腐解剂对不同作物秸秆腐解特征研究. 湖南农业科学, 2011(1):19-21,25.
[30] 王雪鑫. 还田模式和腐熟剂对玉米秸秆腐解特征及土壤养分含量的影响. 沈阳: 沈阳农业大学, 2020.
[31] 杨欣润, 许邶, 何治逢, 等. 整合分析中国农田腐秆剂施用对秸秆腐解和作物产量的影响. 中国农业科学, 2020, 53(7):1359-1367.
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2020.07.006
[32] 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. 中国水稻科学, 2008, 22(1):65-70.
[33] 肖小军, 郑伟, 肖国滨, 等. 油稻稻秸秆还田下氮肥运筹对双季稻产量及氮素吸收利用的影响. 作物研究, 2020, 34(2):110-115.
[34] 曾研华, 吴建富, 曾勇军, 等. 机收稻草全量还田减施化肥对双季晚稻养分吸收利用及产量的影响. 作物学报, 2018, 44 (3):454-462.
[35] 张洪熙, 赵步洪, 杜永林, 等. 小麦秸秆还田条件下轻简栽培水稻的生长特性. 中国水稻科学, 2008, 22(6):603-609.
[36] 肖小军, 余跑兰, 郑伟, 等. 油菜秸秆还田配施石灰对红壤稻田早稻产量及土壤特性的影响. 作物研究, 2021, 35(1):8-13,21.
[37] 侯文峰, 李小坤, 王思潮, 等. 石灰与秸秆配施对冷浸田水稻产量与土壤特性的影响. 华中农业大学学报, 2015, 34(5):58-62.
[1] 潘越, 李思宇, 高捷, 沈炘垭, 刘立军. 秸秆及其还田方式对不同轮作模式下稻田土壤性质影响的研究进展[J]. 作物杂志, 2024, (2): 1–8
[2] 胡昊驰, 王富贵, 朱孔艳, 胡树平, 王猛, 王志刚, 孙继颖, 于晓芳, 包海柱, 高聚林. 秸秆还田年限及施磷水平对玉米根系生长和产量的影响[J]. 作物杂志, 2024, (2): 80–88
[3] 刘秋员, 李猛, 高阳光, 史孟豫, 卫云飞, 季新, 厉励, 刘亚丽, 王付娟. 减氮并调整氮肥运筹模式对常规粳稻产量及稻米品质的影响[J]. 作物杂志, 2023, (5): 131–137
[4] 胡锐, 胡香玉, 傅友强, 叶群欢, 潘俊峰, 梁开明, 李妹娟, 刘彦卓, 钟旭华. 氮肥运筹对水稻根系生长发育的影响及其与氮肥吸收利用的关系[J]. 作物杂志, 2023, (5): 179–186
[5] 刘红杰, 任德超, 倪永静, 葛君, 张素瑜, 吕国华, 胡新. 秸秆还田下减氮对土壤养分、酶活性和冬小麦产量的影响[J]. 作物杂志, 2023, (4): 210–214
[6] 卫云飞, 李猛, 季新, 刘娟, 王付娟, 刘秋员. 不同耕播方式对秸秆全量还田下麦茬直播稻生长和产量的影响[J]. 作物杂志, 2023, (3): 94–100
[7] 袁帅, 苏雨婷, 陈平平, 易镇邪. 氮肥运筹对湘南双季杂交稻生长发育与稻米品质的影响[J]. 作物杂志, 2023, (2): 91–99
[8] 王政, 徐天养, 刘久羽, 彭博, 徐茂华, 李博, 敖金成, 龙伟. 云南红壤坡耕地秸秆配施复合菌剂的应用效应研究[J]. 作物杂志, 2023, (1): 89–95
[9] 唐江华, 杜孝敬, 徐文修, 苏丽丽, 房彦飞, 许潮, 安崇霄. 秸秆全量还田下土壤氮素特征对耕作措施的响应[J]. 作物杂志, 2022, (5): 135–140
[10] 葛昌斌, 秦素研, 黄杰, 曹燕燕, 廖平安. 耕作方式对小麦赤霉病和产量的影响[J]. 作物杂志, 2022, (5): 235–240
[11] 苏雨婷, 袁帅, 李永松, 崔璨, 陈平平, 王晓玉, 易镇邪. 氮肥运筹对湘南双季杂交稻产量与抗倒伏特性的影响[J]. 作物杂志, 2022, (3): 225–232
[12] 于博, 徐松鹤, 任琴, 杨玉亭, 周萌洋, 潘瑜. 秸秆还田研究进展及内蒙古玉米秸秆深翻还田现状[J]. 作物杂志, 2022, (2): 6–15
[13] 蔡丽君, 张敬涛, 刘婧琦, 盖志佳, 郭震华, 赵桂范. 长期免耕秸秆还田对寒地土壤有机碳及大豆产量的影响[J]. 作物杂志, 2021, (6): 189–192
[14] 张俊, 邓艾兴, 尚子吟, 唐志伟, 严圣吉, 张卫建. 秸秆还田下水稻丰产与甲烷减排的技术模式[J]. 作物杂志, 2021, (6): 230–235
[15] 王国骄, 宋鹏, 杨振中, 张文忠. 秸秆还田对水稻光合物质生产特征、稻米品质和土壤养分的影响[J]. 作物杂志, 2021, (4): 67–72
Viewed
Full text


Abstract

Cited
  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!