氮肥调控对紫云英-水稻轮作系统结瘤固氮特征及生产力的影响

[目的]研究不同水平氮肥管理对绿肥季共生固氮、固氮酶活性及后茬单季稻养分吸收和产量的综合影响。[方法]本试验以长期紫云英-水稻轮作系统为研究对象,设置4个处理:水稻-冬闲-NO (RF-N0)、水稻-紫云英-NO (RM-N0)、水稻-紫云英-N1 (RM-N1)、水稻-紫云英-N2 (RM-N2),NO、N1、N2分别代表绿肥季施用NO、50、100 kg/hm^(2),水稻季则统一施入N200 kg/hm^(2)。进行两个轮作周期的田间试验,测定紫云英季植株氮吸收量、根瘤量、根瘤固氮酶活性及水稻季植株氮吸收、籽粒产量和品质。[结果]在绿肥季,RM-N0处理紫云英两年平均共生固氮量达N 78.3 kg/hm^(2),共生固氮率高达91.1%。与RM-N0处理相比,RM-N1和RMN2处理两年平均固氮量分别减少6.5%和50.8%,共生固氮率分别降低22.1%和72.1%。配施氮肥改善了根瘤固氮酶活性,但配施高量氮肥显著降低了紫云英根瘤重量。RM-N0处理紫云英氮吸收量为N 86.0 kg/hm^(2),与之相比,RM-N1和RM-N2处理紫云英两年平均氮吸收量分别提高25.5%和62.7%。与RF-N0处理相比,RM的3个处理水稻产量2021年提高了6.1%~10.8%,2022年提高了6.7%~10.9%。与RF-N0相比,RM-N1和RMN2处理水稻籽粒蛋白质含量分别显著提高了11.5%和21.5%,籽粒直链淀粉含量和食味值则无显著变化。与RF相比,RM的3个处理均显著抑制杂草生长,改善土壤全氮含量。紫云英根际土壤RM-N0处理AOA基因拷贝数最大,RM-N2处理AOB基因拷贝数最大,RM-N1处理nifH基因拷贝数最大。[结论]种植并翻压紫云英可显著抑制杂草生长,增加水稻产量,改善水稻品质。紫云英施用氮肥可提高其氮吸收量,改善固氮酶活性;低氮肥用量还可显著提高根瘤生物量,显著增加土壤中nifH基因拷贝数。因此,在水稻-紫云英轮作系统,紫云英季施用N 50 kg/hm^(2)可显著提升绿肥对水稻的增产提质效果,提高土壤生产力。

不同铵硝配比肥对水稻秧苗素质及土壤养分变化的影响

【目的】研究不同铵硝配比肥对水稻秧苗素质及土壤养分变化的影响。【方法】通过2年水稻育秧试验,以硝硫基肥替代水稻育秧肥料中的硫酸铵,设置4个处理:CK(100%育秧绿)、NS1(70%育秧绿+30%硝硫基肥)、NS2(50%育秧绿+50%硝硫基肥)和NS3(100%硝硫基肥),探究不同铵硝配比对水稻秧苗素质及土壤养分的影响。【结果】与CK处理相比,硝硫基肥替代硫酸铵(NS1、NS2和NS3)处理不会影响水稻秧苗成苗率,是一种适合水稻育秧的肥料。与CK处理相比,NS1和NS2处理通过改变育秧肥中的铵硝配比,可显著提高水稻秧苗素质(叶龄、茎基宽、株高、叶长和生物量)。与CK处理相比,NS3处理秧苗素质(叶龄、茎基宽、株高、叶长和生物量)无显著差异,但水稻育秧后期(28~35 d)显著降低秧苗叶绿素(SPAD值)含量。与CK处理相比,硝硫基肥替代硫酸铵(NS1、NS2和NS3)处理会显著降低土壤NH_(4)^(+)-N含量,增加NO_(3)^(-)-N含量;随着肥料中硝态氮含量增加,土壤全氮含量逐渐降低。【结论】将水稻育秧肥料中的硫酸铵部分替代为硝硫基肥,可以通过优化肥料中的铵硝配比促进秧苗生长,但将硫酸铵全部替代为硝硫基肥,会增加氮肥损失风险。