不同水旱轮作模式下秸秆还田与精量减氮对水稻产量、氮素吸收利用及土壤氮含量的影响OA北大核心CSTPCD

【目的】水旱轮作模式不仅影响土壤氮素残留率,而且旱作季秸秆还田后带入土壤的氮量也不同,导致对后茬水稻的氮素供应也不同。研究考虑秸秆氮素条件下的精准减氮量,以充分发挥秸秆氮素和轮作模式优势。【方法】以四川地区主推品种‘F优498’为材料,在四川农业大学现代化农业科研园区进行大田裂区试验,以3种水旱轮作模式下的秸秆还田为主区:油菜–水稻轮作(RR)、小麦–水稻轮作(WR)、青菜–水稻轮作(CR);以3个施氮量为裂区:不施氮(N_0)、传统施氮量(N_(1))、精量减氮(N_(2))。根据计算,RR、CR和WR轮作模式下N_(2)处理的施氮量分别为120、145和140 kg/hm^(2),分别较N1处理(150 kg/hm^(2))减少氮肥用量20.00%、3.33%和6.67%。于水稻拔节期、齐穗期、成熟期取植株样分析干物质积累和氮素吸收量,成熟期测定水稻产量和产量构成因素。旱季作物和水稻收获后取0—20 cm土壤样品,测定全氮及碱解氮含量。【结果】与CR和WR处理相比,RR平均水稻产量2018年分别增加3.85%和13.06%,2019年分别增加14.01%和2.57%,主要原因是其能保证较高的有效穗数和千粒重,促进籽粒灌浆结实;2018年干物质积累总量平均分别增加1.84%和23.50%,2019年分别增加12.87%和4.19%;2018年氮素积累总量平均分别增加17.29%和14.59%,2019年分别增加10.50%和5.00%;2018年氮肥偏生产力分别增加11.43%和17.08%,2019年分别增加25.57%和11.42%。2018、2019年RR处理稻田土壤全氮含量分别较CR和WR处理增加16.67%和9.25%、14.69%和2.01%,碱解氮含量分别增加了13.90%和9.80%、17.76%和8.48%。同一轮作模式秸秆还田下,N_(2)处理的水稻产量、干物质积累、氮素吸收及土壤氮素含量与N_(1)处理多无显著差异,但氮肥偏生产力、氮肥生理利用率多表现为N_(2)>N_(1),其中2018年N2处理在RR模式下的氮肥偏生产力较N1处理显著增加23.50%,2019年显著增加20.89%。RR、WR和CR模式综合评价表明,水稻生产力综合排序为RR>CR>WR,得分最高的处理是RR+N_(1),其次是RR+N_(2)。【结论】油菜–水稻轮作模式秸秆还田优化了水稻各生育时期的干物质和氮素积累,促进了氮素利用和土壤培肥,从而增加水稻产量,配合精量减氮处理不影响水稻正常生长,但能减少20%氮肥使用,有助于秸秆高效利用和水稻节肥稳产。