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

文献类型： 中文期刊

第一作者： 戴相林

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

作者机构：

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

期刊名称： 植物营养与肥料学报

ISSN： 1008-505X

年卷期： 2025 年 31 卷 005 期

页码： 956-971

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： [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/hm2(D1)下,分别设置秸秆半量还田(HS,5250 kg/hm2)和全量还田(S,10500 kg/hm2).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/hm2,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NH4+-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NH4+-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/hm2)条件下秸秆半量还田(还田量 5250 kg/hm2),并配施腐熟剂HT20 45 kg/hm2,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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