为明确长期秸秆覆盖与施氮对土壤速效养分供应与碳氮平衡、对小麦植株氮素积累转运及氮素利用效率的影响,本大田定位试验于2015年在四川仁寿现代农业试验站开展,采用二因素裂区设计,主因素为秸秆覆盖与不覆盖(SM:秸秆覆盖;NSM:秸秆不覆盖),副因素为三个施氮量(N0:0 kg N/hm2;N1:120 kg N/hm2;N2:180 kg N/hm2),在2021-2023年度,测定土壤速效养分、全氮、有机碳、矿质氮、植株氮素积累及转运、氮素利用效率等。主要结果如下:
(1)秸秆覆盖与施氮提高了土壤表层(0-10 cm)和亚表层(10-20 cm)有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、有机碳、全氮、铵态氮和硝态氮含量,且秸秆覆盖是增加土壤有机质和C/N比值的主要因素。与不覆盖相比,秸秆覆盖下表层土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾和全氮分别提高40.7%、20.6%、3.3%、0.9%和20.3%,土壤亚表层分别提高23.7%、32.3%、11.9%、8.8%和1.5%;小麦拔节、开花、成熟期土壤表层和亚表层土壤铵态氮和硝态氮均增加。与不施氮相比,氮肥能有效提升土壤表层与亚表层有机质、碱解氮、速效磷、速效钾和有机碳含量,而速效磷和速效钾在施氮量间无显著性差异;小麦生育期土壤表层和亚表层铵态氮、硝态氮含量随施氮量增加而增加。秸秆覆盖后C/N比增加,但施氮后抑制了秸秆覆盖下C/N比的增加,保持土壤C/N比在适宜范围。
(2)秸秆覆盖与施氮显著提高小麦拔节、开花和成熟期的干物质积累量,增加有效穗和穗粒数而增产。与不覆盖相比,秸秆覆盖后小麦拔节、开花、成熟期干物质积累量较不覆盖分别增加36.4%、31.0%和31.9%;有效穗、穗粒数和产量分别提高3.0%、12.2%和13.0%。180 kg N/hm2处理下拔节、开花、成熟期干物质积累量较120 kg N/hm2施氮量分别增加13.4%、15.3%和16.3%,有效穗、穗粒数和产量分别提高8.3%、11.7%和13.5%。秸秆覆盖+120 kg N/hm2处理较不覆盖+120kg N/hm2增产19.4%,秸秆覆盖+180 kg N/hm2处理较不覆盖+180 kg N/hm2增产15.6%。秸秆覆盖+180 kg N/hm2与秸秆覆盖+120 kg N/hm2处理第一年产量差异不显著,第二年提高14.7%,差异显著。
(3)秸秆覆盖与施氮显著影响小麦的氮素吸收利用状况,提高小麦氮素利用效率、氮收获指数和氮肥偏生产力。秸秆覆盖显著降低了小麦花前氮积累量,提高花后氮素积累及其对籽粒的贡献率;施氮则显著增加花前氮积累量,增加花前氮素积累转运及其对籽粒的贡献率。与不覆盖相比,秸秆覆盖后小麦花前氮积累量和花前氮素转运量,分别降低19.3%和29.0%,花前氮素转运率和花前氮素转运对籽粒氮积累的贡献率分别降低8.3和28.4个百分点。秸秆覆盖提高花后氮素积累量(121.1%)和花后氮素积累对籽粒氮积累的贡献率(28.4个百分点),秸秆覆盖之后改善了小麦氮素利用效率、氮收获指数和氮肥偏生产力,与不覆盖相比分别提高6.9个百分点、1.4个百分点和6.6个百分点。与不施氮相比,120 kg N/hm2处理显著提高花前氮素转运量、花前氮素转运率和花前氮素转运对籽粒氮积累的贡献率,120 kg N/hm2处理氮素利用效率优于180 kg N/hm2处理。
综上,长期秸秆覆盖与施氮显著增加土壤速效养分和矿质氮,优化土壤C/N比,进而增加地上部干物质积累量,促进氮素积累与转运,最终提高有效穗和穗粒数而增产。秸秆覆盖配施120 kg N/hm2有利于花前花后物质生产与转运,提高氮素利用效率和氮肥偏生产力,综合来看,推荐西南丘陵旱地小麦抗旱丰产增效的耕作栽培措施为秸秆覆盖配施120 kg N/hm2氮肥。
暂无评论