麦稻两季秸秆还田不同施氮量对水稻产量
及其产量结构的影响
杨美英,刘建,魏亚凤,李波
(江苏沿江地区农业科学研究所,江苏南通226541)
摘
要:研究了麦稻两季秸秆还田条件下,麦季不同氮肥用量(纯N180、225、270kg/hm2)和水稻不同氮肥用量(纯N
225、300、375kg/hm2)对水稻产量及其产量结构的影响。结果表明:麦季氮肥用量对后茬水稻产量、单位面积穗数、每穗粒数和千粒重的影响较小,在每公顷施氮(N)180~270kg范围内差异未达显著水平;水稻氮肥用量对水稻产量及其构成因素的影响较大,在每公顷施N225~375kg范围内,随着施氮水平的提高,对水稻的增穗效果明显,3个施氮量处理间的差异显著,对每穗粒数的影响不大,但水稻结实率降低、千粒重下降,施N375kg/hm2的处理与225kg/hm2、300kg/hm2两处理间的差异达显著水平,产量随着施氮水平提高而增加,但施N375kg/hm2与300kg/hm2处理间的差异不显著。
关键词:麦稻两熟制;秸秆还田;施氮量;水稻产量;水稻产量结构
中图分类号:S511.062文献标识码:A文章编号:1001-8581(2011)01-0062-03
EffectsofDifferentNitrogenApplicationRatesonRiceYieldandYieldComponents
underConditionofReturningWheatStrawandRiceStrawtoField
YANGMei-ying,LIUJian,WEIYa-feng,LIBo
(InstituteofAgriculturalSciencesinRiparianRegionofJiangsuProvince,Nantong226541,China)
Abstract:Undertheconditionofreturningwheatstrawandricestrawtothewheat-ricerotationcroppingfield,theeffectsofdifferentnitrogenapplicationrates(purenitrogen180,225and270kg/hm2inwheatcroppingseason;purenitrogen225,300and375kg/hm2inricecroppingseason)ontheyieldandyieldcomponentsofricewerestudied.Theresultsshowedthattheapplicationrateofnitrogeninwheatcroppingseasonhadlittleinfluencesontheyield,paniclesperunitarea,grainsperpanicleand1000-grainweightofrice(P>0.05).Theeffectsofnitrogenapplicationrateinricecroppingseasononriceyieldanditscomponentsweregreat,when
22
theapplicationrateofnitrogenincreasedfrom225kg/hmto375kg/hm,theincreaseofpaniclesperunitareaofricewassignificant(P<0.05),thenumberofgrainperpanicleofricewaseffectedlittle,butseedsettingrateand1000-grainweightofricewerede
2
creased,theirdifferencesbetweenN375kg/hmtreatmentandN225,300kg/hm2treatmentsweresignificant(P<0.05).Riceyieldincreasedalongwiththeincreaseofnitrogenapplicationrateinricefield,buttherewasnosignificantdifferenceinriceyieldbe
22
tweenN375kg/hmtreatmentandN300kg/hmtreatment(P>0.05).
Keywords:Rotationcroppingofwheatandrice;Returningstrawtofield;Applicationrateofnitrogen;Riceyield;Yieldcomponent
农作物秸秆作为重要的有机肥源之一,其还田循环利用不仅可以解决被弃置或露天焚烧所造成的环境污染问题,同时也可促进农村养分资源的循环利用和农业可持续问题
[1~3]
肥力中等。试验采取二裂式裂区设计(表1)。其中主区因素为麦季施氮量,设施氮(N)180、225和270kg/hm23个水平,分别以W1、W2和W3表示;裂区因素为水稻施氮量,设施纯氮(N)225、300和375kg/hm3个水平,分别以R1、R2和R3表示。2008年秋播,稻秸还田播种小麦,稻秸还田量8000kg/hm,小麦供试品种扬麦13,播期为2008年11月13日,播种量180kg/hm,小麦不同施N水平中,N按基肥!追肥!穗肥=7!1!2方案施用;2009年麦收获后麦秸还田移栽水稻,麦秸还田量5700kg/hm,水稻为迟熟中粳稻南粳44,水稻移栽期6月18日,移栽规格均为行距25.0cm、株距13.3cm,移栽平均叶龄5.3个,每穴栽插2本,水稻不同施N水平中,N按基肥!分蘖肥!穗肥=4!2!4方案施用。主区面积均为60m,裂区面积20m,小区随机排列,重复3次。试验小
2
2
2
2
2
2
。麦稻种植制是我国稻田最主要的
[4]
种植制度之一,每年生产有大量的稻麦秸秆,仅江苏全省每年生产稻秸约2080万t、麦秸约875万t,稻麦秸秆还田利用已引起各界的普遍重视
[5~8]
。本试验从江苏沿
江地区麦-稻种植制的周年生产考虑,探求稻麦秸秆全量还田条件下麦稻两季施氮量对水稻产量及其产量结构的影响,旨在为构建稻麦秸秆全量还田下水稻高产高效生产技术体系提供依据。
1材料与方法
试验于2008~2009年在江苏沿江地区农业科学研究所(江苏省如皋市薛窑区)试验田进行,沙壤土,土壤
收稿日期:2010-09-12
基金项目:农业部公益性行业科研专项(200803028);国家863计划子课题(2007AA10Z221-2)。作者简介:杨美英(1966
),女,江苏张家港人,助理研究员,从事耕作栽培及生态农业研究。
1期杨美英等:麦稻两季秸秆还田不同施氮量对水稻产量及其产量结构的影响
2
63
区间筑埂单排单灌,四周设有保护行。各处理间除肥料因子外,其它栽培措施均相同,磷肥(P2O5)、钾肥(K2O)施用量各处理一致,P2O5、K2O用量麦季、稻季均为90
kg/hm,磷、钾肥全部基施。各重复处理单收计产,每小区于成熟期分别取样20穴,进行水稻穗部性状测定。用Excel程序、SPSS统计分析软件进行数据分析。
表1试验设置
试验因子
W1R1
W1R2W1R3W2R1麦季施纯N(kg/hm2)180180180225水稻施纯N(kg/hm2
)225
300
375
225
2结果与分析
2.1秸秆还田条件下麦稻施氮量对水稻产量的影响由表2可见,不同处理的水稻产量均有差异。麦季氮肥用量的后茬水稻产量差异未达显著水平,表明麦季施氮量每公顷为180~270kg范围内,后茬水稻产量差异不大。因此,生产上应根据当季小麦优质高产高效的生产要求,确定适宜的小麦施氮量。水稻不同的纯N水平间水稻产量有显著差异,虽然施N375kg/hm2
的产量最高,但与施N300kg/hm2
之间差异未达显著水平,与施N225kg/hm2
之间差异达极显著水平(增产7.60%);施N300kg/hm2
与施N225kg/hm2
之间差异达显著水平(增产4.94%)。
表2不同处理的水稻实收产量
麦季施N量不同水稻施N量下的产量(kg/hm2)(kg/hm2)225300375kg/hm2
kg/hm2
kg/hm2
平均值
差异显著性
1808132.078482.838523.958379.62aA2257765.618489.428648.198302.08aA2708065.188172.158611.378282.90aA
平均值7987.628382.478594.51差异显著性
bB
aAB
aA
注:表内数据为3次重复平均值;不同小写字母表示差异达0.05
显著水平;不同大写字母表示差异达0.01显著水平。下同。
2.2秸秆还田条件下麦稻施氮量对水稻产量构成因素的影响
2.2.1穗数麦季氮肥用量对后茬水稻单位面积穗数差异未达显著水平,水稻不同的纯N水平间水稻单位面积穗数有显著差异(表3)。说明麦季施N每公顷为180~270kg范围内,对后茬水稻的单位面积穗数差异不大。在水稻施N每公顷为225~375kg范围内,随着施N量的增加,单位面积的穗数增多。表3可见,水稻施N375kg/hm2
的每公顷穗数比施N300kg/hm2
的增加9.09%,两处理间差异达显著水平,但未达极显著水平,水稻施N375kg/hm2
的每公顷穗数比施N225kg/hm2
的增加22.55%,两处理间差异达极显著水平;水稻施N300kg/hm2
的每公顷穗数比施N225kg/hm2
的增加12.34%,两处理间差异达显著水平,但未达极显著水平。2.2.2每穗粒数
不同处理水稻每穗粒数的差异均未
达到显著水平(表4)。麦季施氮(N)3个处理的后茬水稻每穗粒数平均值介于120.4~125.3粒,水稻施氮3个处理的水稻每穗粒数平均值介于121.4~121.7粒。由
处理
W2R2W2R3W3R1W3R2W3R3225225270270270300
375
225
300
375
表4可见,麦季施N每公顷180~270kg、水稻施N每公顷225~375kg范围内,水稻每穗粒数的差异不大。
表3不同处理的水稻单位面积穗数
不同水稻施N量下的单位面积穗数
麦季施N量(万穗/hm2)(kg/hm2)225300375差异显著性
kg/hm2kg/hm2kg/hm2平均值180255.45302.25315.90291.20aA225244.40273.00306.80274.73aA270263.90282.75313.30286.65
aA
平均值254.58286.00312.00差异显著性
cB
bA
aA
表4不同处理的水稻每穗粒数
不同水稻施N量下的每穗粒数
麦季施N量(粒/穗)(kg/hm2)225300375差异显著性
kg/hm2kg/hm2kg/hm2平均值180120.1121.0120.0120.4aA225119.5124.9124.9123.1aA270125.5118.4132.1125.3
aA
平均值121.7121.4125.7差异显著性
aA
aA
aA
2.2.3结实率由表5可得,麦季施N每公顷180~270kg范围内,后茬水稻的结实率平均值介于89.41%~92.36%之间,随着施氮量的增加,其后茬水稻的结实率降低,麦季施N180kg/hm2
与225kg/hm2
处理间的水稻结实率差异不显著,但与270kg/hm2
处理间差异达显著水平;水稻施N每公顷225~375kg范围内,水稻的结实率平均值介于86.73%~93.52%之间,其结实率随施氮量的增加呈下降趋势,水稻施N225kg/hm2
与300kg/hm2
处理间的水稻结实率差异不显著,但水稻施N225kg/hm2
、300kg/hm2
两处理与375kg/hm2
处理间的水稻结实率差异达极显著水平。
表5不同处理的水稻结实率
麦季施N量不同水稻施N量下的结实率(%)(kg/hm2)225300375差异显著性
kg/hm2
kg/hm2
kg/hm2
平均值18093.5993.8189.6792.36aA22593.2592.9987.3991.21abA27093.7391.3783.1389.41
bA
平均值93.5292.7286.73差异显著性
aA
aA
bB
64
2.2.4千粒重
江西农业学报
[8]
23卷
麦季氮肥用量对后茬水稻千粒重差异生物的增殖,会出现微生物与水稻争氮现象,并会
[9]
未达显著水平,水稻不同纯N水平对水稻千粒重有显著差异(表6)。说明麦季施N每公顷180~270kg范围内,后茬水稻的千粒重差异不大。水稻施N每公顷225~375kg范围内,随着施N量的增加,水稻千粒重降低。表6可见,水稻施N225kg/hm的千粒重最大(平均值27.3g),分别比施N300kg/hm2和375kg/hm2的千粒重平均值高0.7、1.6g,施N225kg/hm与300kg/hm处理间的差异未达显著水平,与375kg/hm处理间的差异达极显著水平;水稻施N300kg/hm的千粒重平均值比施N2
22
2
2
产生一些对水稻生长不利的物质(如各种有机酸等),
表现为前期抑制水稻生长、中后期促进水稻生长。依据本研究取得的结果,在中等肥力土壤上,麦季每公顷施N180~270kg范围内并不能形成土壤养分亏富而显著地影响后茬水稻的产量及产量结构,水稻以每公顷施N300kg较为适宜,有利于协调水稻单位面积穗数、每穗粒数、结实率和千粒重的关系,产量较高。当水稻每公顷施N增加至375kg时,由于还田秸秆的争氮效应,水稻的增穗作用显著,因秸秆还田土壤对中后期稻株的促375kg/hm2
的高0.9g,两处理间差异达显著水平,但未达极显著水平。
表6不同处理的水稻千粒重
麦季施N量不同水稻施N量下的千粒重(g)(kg/hm2)225300375差异显著性
kg/hm2
kg/hm2
kg/hm2
平均值18027.426.525.526.5aA22527.426.626.026.7aA27027.126.725.726.5
aA
平均值27.326.625.7差异显著性
aA
aAB
bB
3小结和讨论
江苏沿江地区麦
稻两熟制地区实施稻麦秸秆全
量还田,在本试验设计的施氮量及其运筹方案条件下,麦季的氮肥用量对后茬水稻产量及其产量结构的影响较小,麦季每公顷施N180~270kg范围内,后茬的水稻产量及其水稻的单位面积穗数、每穗粒数和千粒重的差异未达显著水平。水稻氮肥用量对水稻产量及其构成因素的影响较大,在每公顷施N225~375kg范围内,随着施氮水平的提高,对水稻的增穗效果明显,225、300和375kg/hm2
3个施氮量处理间的差异显著,可见增加氮肥用量能够促进秸秆还田稻田的水稻分蘖、提高穗数;水稻增氮对每穗粒数的影响不大;增加氮肥使得水稻的结实率降低、千粒重下降,施N375kg/hm2
的处理与225kg/hm2
、300kg/hm2
两处理间的差异达显著水平;随着施氮水平提高,水稻产量增加,但施N375kg/hm2
与300kg/hm2
处理间的产量差异不显著。
由于秸秆还田的稻田,在秸秆的腐解早期,由于微(上接第57页)
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长效应,使得植株贪青迟熟,造成水稻的结实率和千粒重显著下降,产量虽有增加,但与每公顷施N300kg处理的差异不显著。本试验结论是基于特定麦稻品种以及氮肥运筹比例下形成的,不同的品种类型、不同的氮肥运
筹方式对水稻产量及其产量结构的影响差异,有待作深化研究。参考文献:
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