小麦产量与土壤养分对水生植物源有机氮替代率的响应

制作堆肥是太湖流域水体水生植物残体的主要利用途径之一,本文主要研究了水生植物堆肥对小麦产量及土壤养分的影响以促进水生植物残体的高效利用。在环太湖地区进行4a的田间定位试验,比较在等氮条件下水生植物有机氮不同替代率(0、20%、40%、60%、80%和100%)下小麦产量、氮磷钾吸收量、土壤氮磷钾含量和pH变化。结果表明:与单施尿素相比,当有机氮替代率为20%和40%时,小麦累积产量分别提高了14.0%和13.5%(P<0.05),有机氮替代率继续增加后产量显著下降。与单施尿素相比,有机氮替代率超过60%时小麦籽粒和秸秆氮浓度和吸氮量均显著降低;有机氮配施均显著提高了籽粒磷钾浓度,随着有机氮替代率上升,小麦籽粒磷钾吸收量呈先增后降趋势。连续4 a施用水生植物有机肥后,耕层土壤全氮、有效磷钾含量和土壤pH均随有机肥的替代率增加而升高。兼顾小麦产量和土壤肥力,水生植物有机氮替代率控制在40%较为适宜,可提高小麦产量,增加作物对磷钾养分利用,提高土壤氮磷钾含量,减缓土壤酸化程度,是太湖农作区一项环保型施肥技术。

水生植物堆肥在太湖稻麦体系的适宜用量

【目的】太湖流域水体及集约化水产养殖产生大量水生植物残体,制作堆肥是主要的利用途径。本文基于稻麦稳产与土壤培肥下,研究了水生植物堆肥农田适宜施用量,促进环太湖地区水体中植物残体的高效利用。【方法】2012—2016年连续4年在环太湖地区布置田间定位试验。以目前稻麦生长季尿素氮的常规施用量270和225 kg/hm^2为基础,试验设7个处理,分别为:不施肥对照(CK);施尿素氮(U);施用水生植物堆肥,用量分别为尿素氮的1.0、1.5、2.0、2.5和3.0倍(M_(1.0)、M_(1.5)、M_(2.0)、M_(2.5)和M_(3.0))。测定了稻麦产量、氮磷钾吸收量、土壤养分及p H变化。【结果】试验第1年,M_(1.0)、M_(1.5)处理水稻产量与常规尿素处理相当,M_(2.0)、M_(2.5)和M_(3.0)水稻产量显著提高15.4%~28.6%。试验第2至第4年,堆肥各处理与尿素处理水稻产量均无显著差异。与水稻相比,水生植物堆肥施用量对小麦产量影响较大,试验第1年,小麦产量基本随着有机氮施用量升高呈增加趋势,各堆肥用量处理间差异显著;试验第2至第4年,M_(2.5)和M_(3.0)处理间小麦产量无显著差异,仍显著高于尿素处理。施用堆肥处理水稻、小麦植株吸氮量均低于常规尿素处理,但显著提高了磷、钾吸收量。连续8季施用有机肥后,与常规尿素处理相比,M_(2.0)~M_(3.0)处理土壤全氮显著提高了48.7%~89.9%,M_(1.5)~M_(3.0)处理土壤有机碳含量显著提高了42.1%~104.2%,M_(1.0)~M_(3.0)处理土壤有效磷含量显著提高了4.5~17.9倍,土壤速效钾含量显著提高了3.4~11.2倍。与不施肥处理相比,常规尿素处理土壤pH下降,而有机肥施用处理土壤pH提高0.66~1.31个单位,随施用量的增加而增加。稻麦产量与土壤碳氮及钾含量显著正相关。【结论】水生植物制备有机肥,不仅是太湖流域水生植物废弃物的有效出路,合理施用水生植物堆肥还可以提高稻、麦产量,增加土壤有机质含量,增加作物对磷钾的吸收,减缓土壤酸化程度,是太湖农作区经济和环境双赢的技术措施。综合考虑稻、麦产量与控制农田磷钾过量,水生植物堆肥施用量应控制在1.5倍于常规尿素氮的有机肥氮施用量较为合适。