稻草覆蓋對紅壤夏玉米水氮利用和抗旱能力的影響.pdf

1、我國南方紅壤地區(qū)主要位于亞熱帶濕潤半濕潤地區(qū),在傳統(tǒng)觀念中該地區(qū)水熱資源豐富,干旱沒有受到人們的關注,但紅壤地區(qū)由于受東南季風的影響,降水量呈現(xiàn)季節(jié)性分配不均,在作物生長早期的4～6月降水量大,而作物生長旺盛的7～10月降水量少,加之紅壤物理性質(zhì)不良,即使當土壤含水量還較高時,無法向作物提供充足的水分,作物很早就受到了干旱的影響。稻草覆蓋作為一種保蓄土壤水分,協(xié)調(diào)土壤水肥供應的耕作方式,在南方紅壤地區(qū)抗旱中發(fā)揮了重要的作用,但稻草覆蓋對

2、作物生長和產(chǎn)量影響受到自然環(huán)境影響很大,研究結(jié)果并不一致。本研究通過田間小區(qū)試驗,研究稻草覆蓋對土壤溫度、水分及養(yǎng)分的影響,結(jié)合夏玉米生長狀況及產(chǎn)量的形成,探討稻草覆蓋對夏玉米水氮利用率的影響,為通過農(nóng)田秸稈覆蓋調(diào)節(jié)土壤水肥防御季節(jié)性的土壤作物干旱提供科學依據(jù)。
　　 在田間小區(qū),采用有交互作用的雙因素試驗方法,設置了3個稻草覆蓋水平(覆蓋0、5000、10000 kg/hm2)和3個施氮處理(0、140、280 kg/hm2)

3、。試驗共24個小區(qū),每個小區(qū)面積3.24 m2,小區(qū)之間用垂直插入地下的鋁塑板隔開。2010年6月1日播種,9月15日收獲,玉米播前將肥料做基肥溝施入土壤中,7月10日鋪設稻草覆蓋。玉米全生育期利用頻域反射儀(FDR)分不同土層進行水分測量；每隔一個月在0～20 cm、20～40 cm土層取土樣,測定土壤中的NH4+-N和NO3--N；7月10日后每周觀測夏玉米株高、莖粗、葉長、葉寬等形態(tài)指標；采用溫度計記錄土壤不同土層的土壤溫度；收獲

4、后,進行考種,并測定夏玉米地上部分吸氮量。主要研究結(jié)果如下:
　　 稻草覆蓋改善了田間土壤環(huán)境,減緩了土壤表層溫度的變化幅度,提高了各個土層土壤含水量。本試驗結(jié)果表明稻草覆蓋低溫時有保溫作用,高溫時降溫的作用,且隨著覆蓋量的增加,稻草覆蓋平抑土壤表層溫度的作用更加明顯。在不同的天氣條件下稻草覆蓋對土壤溫度的影響不同,晴天時,稻草覆蓋在后半夜(0～7時)主要起不明顯的保溫作用,其他時間(7～23時)主要起降溫作用；陰雨天氣時,稻草

5、覆蓋主要發(fā)揮其保溫作用。稻草覆蓋減緩了土壤溫度的變化幅度,增加了土壤水分,可以為根系的生長提供較溫和的溫度及充足的水分,使根系數(shù)量和長度的增加,作物吸收土壤中水分和養(yǎng)分的范圍擴大,提高作物對于干旱的抵抗能力。不施氮條件下,覆蓋5000 ky/hm2時水分利用率最高；施氮條件下,稻草覆蓋提高了夏玉米的水分利用率。秸稈覆蓋改善了土壤水分狀況,增施氮肥有利于夏玉米對水分的利用,同時提高夏玉米對于后期干旱的抵抗能力；不施用氮肥時,氮素不足抑制作

6、物根系及植株生長,從而降低夏玉米的水分利用效率及產(chǎn)量。
　　 產(chǎn)量的高低是作物生長期間是否抗旱的最終反映。不施氮條件下,夏玉米產(chǎn)量在覆蓋5000 kg/hm2達到最大值；施氮條件下,稻草覆蓋有利于夏玉米產(chǎn)量的形成。試驗期間降雨量較常年平均降雨量多80.4％,在施氮條件下,稻草覆蓋對夏玉米形態(tài)指標的影響無顯著差異,但對干物質(zhì)累積以及產(chǎn)量狀況產(chǎn)生顯著影響。不施氮時,覆蓋5000 kg/hm2有利于夏玉米籽粒產(chǎn)量與生物學產(chǎn)量形成,而1

7、0000 kg/hm2覆蓋量下作用下降；施氮140 kg/hm2時,夏玉米籽粒產(chǎn)量隨著覆蓋量的增加而增加,而生物學產(chǎn)量在覆蓋5000 kg/hm2時最??；施氮280 kg/hm2時,夏玉米籽粒產(chǎn)量和生物學產(chǎn)量隨著覆蓋量的增加而增加。這也證明了當土壤水分較充足時,施肥可以使作物增產(chǎn),提高作物對于干旱的抵抗能力。
　　 室內(nèi)培養(yǎng)試驗結(jié)果表明稻草覆蓋減緩土壤中氮素的礦化過程。隨著溫度升高,稻草覆蓋降低土壤中氮素礦化量的作用減??；土壤含

8、水量升高,稻草覆蓋處理土壤中氮素凈礦化量較不覆蓋更低。田間玉米小區(qū)試驗中,玉米生長前期無機態(tài)氮含量對照處理高于覆蓋,而后期覆蓋處理的無機態(tài)氮含量高于對照。這說明在田間施入氮肥后,氮肥會激發(fā)土壤中氮素的礦化作用,較多的有機態(tài)氮向無機態(tài)氮轉(zhuǎn)化,而稻草覆蓋減緩了土壤中氮素的釋放速率,并且在玉米生長后期土壤中有更多的無機態(tài)氮供作物吸收。由試驗結(jié)果可知,稻草覆蓋可以明顯增加夏玉米的吸氮量,施氮140 kg/hm2時,玉米吸氮量隨著覆蓋量的增加而增