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滨海盐渍土稻田秸秆还田、氮肥减施及秸秆腐熟剂的优化组合研究
1
作者
戴相林
孙建平
+6 位作者
马瑞萍
赵子婧
李皓
姚玉涛
刘雅辉
何萍
董磊明
《植物营养与肥料学报》
2025年第5期956-971,共16页
【目的】滨海盐渍土稻田土壤盐分含量高,有可能降低秸秆的腐熟速度,影响水稻产量和氮肥利用效率。研究水稻生产中适宜的秸秆还田量、施氮量,以及使用秸秆腐熟剂的效果,旨在为滨海盐渍土稻田的培肥、水稻高产以及氮肥高效利用提供合理的...
【目的】滨海盐渍土稻田土壤盐分含量高,有可能降低秸秆的腐熟速度,影响水稻产量和氮肥利用效率。研究水稻生产中适宜的秸秆还田量、施氮量,以及使用秸秆腐熟剂的效果,旨在为滨海盐渍土稻田的培肥、水稻高产以及氮肥高效利用提供合理的技术方案。【方法】于2022和2023年在河北省唐山市曹妃甸区开展田间定位试验,试验采用裂-裂区设计,在不施用腐熟剂HT20(D0)和施用腐熟剂45 kg/hm^(2)(D1)下,分别设置秸秆半量还田(HS,5250 kg/hm^(2))和全量还田(S,10500 kg/hm^(2))。并每个秸秆还田量下,设置减施氮肥40%(N1)、减施氮肥20%(N2)和常规氮量(375 kg/hm^(2),N3)3个水平。另外,在不施腐熟剂、秸秆不还田条件下设不施氮肥(CK)和只施常规氮量(F)两个对照。在水稻分蘖期、齐穗期、灌浆期和成熟期,采集0—20 cm土层土壤和地上部植株样品,分析土壤理化性质、植株生物量和氮素含量,成熟期测产及产量构成因素,并计算氮素积累与转运特征和氮肥利用率。【结果】水稻成熟期,与F处理对照相比,D0HSN3、D1HSN3和D1SN3处理土壤全氮含量两年平均提高2.11%~7.59%;12个组合处理土壤碱解氮提高11.76%~28.71%;D1N2和D1N3处理土壤铵态氮增加26.21%~42.68%;D0N3、D1N2和D1N3处理土壤硝态氮含量增加32.94%~74.76%;12个组合处理土壤有机碳增加了1.83%~15.95%;D0N2、D0N3、D1SN2和D1SN3处理土壤电导率(EC)提高4.20%~7.29%;12个组合处理阳离子交换量(CEC)增加4.43%~12.23%;水稻各生育期不同处理间pH值无显著差异。与F处理相比,8个N2、N3组合处理提高了齐穂至成熟期水稻地上部氮积累量0.93%~2.78%;4个N2组合处理提升氮肥表观回收率11.16%~12.95%、氮肥农学效率23.50%~27.11%,且均以D1HSN2处理最高。随机森林分析表明,成熟期地上部氮素积累量、千粒重、土壤NH_(4)^(+)-N和有机碳含量是影响水稻产量的重要因子,移除上述4种变量分别导致模型预测率下降41.39%、23.43%、22.94%和11.83%。成熟期地上氮素积累量、土壤NH_(4)^(+)-N和CEC是影响氮肥表观回收率的重要因子,移除上述3种变量分别导致模型预测率下降62.83%、28.06%和13.86%。TOPSIS综合评价表明,D1HSN2组合最优,其次是D0HSN2组合。【结论】在秸秆还田条件下,常规施氮量减少20%可显著提升滨海盐渍水稻土的有机碳、碱解氮、铵态氮、硝态氮含量,以及土壤电导率和阳离子交换量;增施秸秆腐熟剂可进一步改善土壤的理化性状。在常规施氮量减少20%的条件下,秸秆半量还田较全量还田处理更有利于提高水稻产量,并获得更高的氮肥表观回收率;增施秸秆腐熟剂可进一步提升氮肥表观回收率。基于综合评价结果,减氮20%(施氮量300 kg/hm^(2))条件下秸秆半量还田(还田量5250 kg/hm^(2)),并配施腐熟剂HT2045 kg/hm^(2),或不施腐熟剂,两种组合均可作为当前滨海盐渍稻田的推荐施肥模式。
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关键词
滨海盐渍土稻田
秸秆还田量
减施氮肥
腐熟剂HT20
水稻产量
氮肥利用率
TOPSIS综合评价
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职称材料
题名
滨海盐渍土稻田秸秆还田、氮肥减施及秸秆腐熟剂的优化组合研究
1
作者
戴相林
孙建平
马瑞萍
赵子婧
李皓
姚玉涛
刘雅辉
何萍
董磊明
机构
河北省农林科学院滨海农业研究所/唐山市水稻育种重点实验室
出处
《植物营养与肥料学报》
2025年第5期956-971,共16页
基金
河北省农林科学院科技创新专项(2022KJCXZX-BHS-6)
农田智慧施肥项目(20221805)
+1 种基金
河北省自然科学基金项目(C2022301002)
唐山市科技计划项目(22130207H)。
文摘
【目的】滨海盐渍土稻田土壤盐分含量高,有可能降低秸秆的腐熟速度,影响水稻产量和氮肥利用效率。研究水稻生产中适宜的秸秆还田量、施氮量,以及使用秸秆腐熟剂的效果,旨在为滨海盐渍土稻田的培肥、水稻高产以及氮肥高效利用提供合理的技术方案。【方法】于2022和2023年在河北省唐山市曹妃甸区开展田间定位试验,试验采用裂-裂区设计,在不施用腐熟剂HT20(D0)和施用腐熟剂45 kg/hm^(2)(D1)下,分别设置秸秆半量还田(HS,5250 kg/hm^(2))和全量还田(S,10500 kg/hm^(2))。并每个秸秆还田量下,设置减施氮肥40%(N1)、减施氮肥20%(N2)和常规氮量(375 kg/hm^(2),N3)3个水平。另外,在不施腐熟剂、秸秆不还田条件下设不施氮肥(CK)和只施常规氮量(F)两个对照。在水稻分蘖期、齐穗期、灌浆期和成熟期,采集0—20 cm土层土壤和地上部植株样品,分析土壤理化性质、植株生物量和氮素含量,成熟期测产及产量构成因素,并计算氮素积累与转运特征和氮肥利用率。【结果】水稻成熟期,与F处理对照相比,D0HSN3、D1HSN3和D1SN3处理土壤全氮含量两年平均提高2.11%~7.59%;12个组合处理土壤碱解氮提高11.76%~28.71%;D1N2和D1N3处理土壤铵态氮增加26.21%~42.68%;D0N3、D1N2和D1N3处理土壤硝态氮含量增加32.94%~74.76%;12个组合处理土壤有机碳增加了1.83%~15.95%;D0N2、D0N3、D1SN2和D1SN3处理土壤电导率(EC)提高4.20%~7.29%;12个组合处理阳离子交换量(CEC)增加4.43%~12.23%;水稻各生育期不同处理间pH值无显著差异。与F处理相比,8个N2、N3组合处理提高了齐穂至成熟期水稻地上部氮积累量0.93%~2.78%;4个N2组合处理提升氮肥表观回收率11.16%~12.95%、氮肥农学效率23.50%~27.11%,且均以D1HSN2处理最高。随机森林分析表明,成熟期地上部氮素积累量、千粒重、土壤NH_(4)^(+)-N和有机碳含量是影响水稻产量的重要因子,移除上述4种变量分别导致模型预测率下降41.39%、23.43%、22.94%和11.83%。成熟期地上氮素积累量、土壤NH_(4)^(+)-N和CEC是影响氮肥表观回收率的重要因子,移除上述3种变量分别导致模型预测率下降62.83%、28.06%和13.86%。TOPSIS综合评价表明,D1HSN2组合最优,其次是D0HSN2组合。【结论】在秸秆还田条件下,常规施氮量减少20%可显著提升滨海盐渍水稻土的有机碳、碱解氮、铵态氮、硝态氮含量,以及土壤电导率和阳离子交换量;增施秸秆腐熟剂可进一步改善土壤的理化性状。在常规施氮量减少20%的条件下,秸秆半量还田较全量还田处理更有利于提高水稻产量,并获得更高的氮肥表观回收率;增施秸秆腐熟剂可进一步提升氮肥表观回收率。基于综合评价结果,减氮20%(施氮量300 kg/hm^(2))条件下秸秆半量还田(还田量5250 kg/hm^(2)),并配施腐熟剂HT2045 kg/hm^(2),或不施腐熟剂,两种组合均可作为当前滨海盐渍稻田的推荐施肥模式。
关键词
滨海盐渍土稻田
秸秆还田量
减施氮肥
腐熟剂HT20
水稻产量
氮肥利用率
TOPSIS综合评价
Keywords
coastal saline paddy field
straw returning rate
reduction reduction
straw microbial inoculant HT20
rice yield
nitrogen use efficiency
TOPSIS
分类号
S511.2 [农业科学]
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被引量
操作
1
滨海盐渍土稻田秸秆还田、氮肥减施及秸秆腐熟剂的优化组合研究
戴相林
孙建平
马瑞萍
赵子婧
李皓
姚玉涛
刘雅辉
何萍
董磊明
《植物营养与肥料学报》
2025
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