赣北地区稻-稻-紫云英轮作体系减施化肥对水稻产量、氮素吸收及土壤供氮能力的影响

常单娜; 王慧; 周国朋; 高嵩涓; 刘佳; 徐昌旭; 曹卫东; 《植物营养与肥料学报 》 2023 北大核心 CSCD

摘要：[目的]紫云英与水稻轮作是合理利用冬闲稻田,维持和提高稻田生产力的高效手段.研究稻-稻-紫云英模式下,减施化肥对水稻产量、氮肥利用效率、氮素吸收量和土壤供氮能力的影响,为赣北双季稻区减施化肥提供理论依据.[方法]定位试验位于江西省高安市,始于 2016 年,试验设置不施肥对照(CK)、常规施肥(F100),以及种植翻压紫云英条件下,晚稻季正常施肥,早稻化肥为常规施肥的 100%、80%、60%、40%(GF100、GF80、GF60、GF40),共 6 个处理.在早稻分蘖期、拔节期、抽穗期和成熟期及晚稻成熟期,采集植株(含籽粒)和土壤样品,测定水稻地上部生物量、产量及氮素含量,计算水稻地上部氮素吸收量及氮肥利用率,测定土壤供氮能力和有效磷钾含量.[结果]与F100 处理相比,GF80 处理显著增加早稻产量,6 年平均增产 707.80 kg/hm2,平均增产率为 10.12%,对晚稻产量无显著影响;GF60 和GF40 处理早稻和晚稻均不减产;GF40、GF60 和GF80 处理早稻成熟期稻谷生物量无显著变化,晚稻稻谷生物量分别增加 7.76%、8.62%和9.48%.GF40、GF60 和GF80 处理的早稻和晚稻氮肥利用率增加了 21.37%~57.16%;GF40 处理早稻氮肥农学效率(NAE)增加了 99.77%,GF40、GF60 和GF80 处理晚稻氮肥农学效率分别增加了 20.61%、22.88%和17.17%;GF40、GF60 和GF80 处理早稻氮肥偏生产力分别显著增加了 140.28%、55.33%和 23.09%.与F100 处理相比,GF40、GF60 处理早稻成熟期稻谷氮吸收量分别降低了 21.16%、11.43%,GF80 处理稻谷氮吸收量无显著变化;晚稻成熟期GF40、GF60 和GF80 处理稻谷氮吸收量分别增加 18.21%、29.23%和 26.19%;GF40、GF60、GF80 处理增加早稻季分蘖期、拔节期、抽穗期及晚稻成熟期土壤潜在供氮能力和总供氮能力,增幅分别为 21.38%~316.31%和 18.50%~250.61%,早稻不同生育期土壤供氮能力与水稻地上部氮素吸收呈极显著正相关.[结论]种植利用紫云英条件下,赣北双季稻区早稻减施化肥 20%~60%可增加水稻土壤供氮能力,提高氮肥利用率、农学效率及偏生产力,实现水稻稳产.早稻减施 60%化肥提高了晚稻稻谷氮积累量,但降低了早稻稻谷氮积累量.早稻减施化肥 20%可增加早稻产量,对早稻稻谷氮素吸收量无明显影响,但增加了晚稻稻谷氮素吸收.

关键词： 紫云英 双季稻 减肥 氮素吸收 土壤供氮能力