不同施肥模式对南方红壤稻田冬春杂草群落特征的影响

为掌握不同施肥模式下南方稻田冬春杂草群落特征,丰富稻田生物多样性保护理论,为稻田冬春作物结构调整提供杂草综合防除技术途径,本研究借助稻田长期定位试验,分别于2007年1月(冬季)和4月(春季)对杂草群落进行监测。结果表明,日本看麦娘是南方红壤水稻冬闲田优势杂草种群,春季相对密度达到65%以上,其优势度随季节和施肥模式而有所变化。长期不施磷的冬闲稻田杂草的总密度和生物量显著降低。有机和无机肥配合施用较单施无机肥能明显提高田间杂草的生物多样性,而在此基础上种植豆科绿肥能够显著降低田间杂草的生物量,其冬季田间杂草生物量仅为62g/m2,低于整个试验区的平均值(67g/m2),而其生物多样指数却较其他施肥模式高。因此,通过稻田施肥与冬季利用模式的结合,可以对冬闲田杂草群落进行有效控制。

长期秸秆还田和有机肥施用对双季稻田冬春季杂草群落的影响

借助双季稻田长期秸秆还田和有机肥施用的定位试验,于2007年对稻田冬季、春季杂草群落进行监测。结果发现,农田管理方式对双季稻田冬春季杂草群落影响显著,长期秸秆还田和有机肥施用显著降低杂草多样性。秸秆冬季覆盖还田显著降低稻田杂草密度和生物量,而长期施用猪粪则显著提高稻田冬春杂草密度和生物量。有机肥晚稻时期施用对杂草的促进效应显著高于早稻时期施用的,秸秆冬季覆盖还田对杂草的抑制效应显著高于夏季旋耕还田的。不同处理下冬春季稻田杂草均以日本看麦娘为优势种群,田间相对密度平均达90%以上,其次为稻槎菜和水竹叶等杂草。上述结果说明,秸秆还田和有机肥施用对冬闲田冬春季杂草群落的调控效应显著。

长期绿肥还田对江南稻田系统生产力及抗逆性的影响

依据江南丘陵地区双季稻田28年(1981-2008年)长期绿肥还田的田间定位试验和4年的养分耗竭盆栽试验,分析比较了长期不同量绿肥还田对稻田系统生产力和抗逆性的综合影响。结果表明,常量绿肥还田和高量绿肥还田处理下,早稻、晚稻和历年的全年平均籽粒产量和生物学产量及其变异系数与长期单施化肥处理差异不显著,但由于绿肥还田处理施用绿肥替代部分化肥,平均每年的化肥N、P和K投入量比单施化肥处理分别减少90.0、9.9和72.0kg/hm2。绿肥处理的双季稻全年产量呈上升趋势,而长期化肥处理则呈下降趋势,且前者的全年产量可持续性产量指数均略高于后者,常量绿肥还田下稻田系统的耐瘠能力也显著高于长期单施化肥处理。不同量绿肥还田下稻田系统生产力差异不显著,但耐瘠能力常量还田处理较高。

长期不同施肥方式对江南稻田系统生产力与抗逆性的影响

依据29 a的田间施肥小区试验和4 a的养分耗竭盆栽试验,比较分析了不同施肥方式对江南丘陵稻田生产力及抗逆性的综合影响。结果表明,有机无机肥配施(NPK+OM处理)方式下,双季稻各季和周年生产力最高,其周年平均生物量和籽粒产量比化肥氮磷钾配施(NPK处理)高24.5%和20.2%。与单施氮肥相比,化肥氮磷钾配施显著提高了双季稻的氮素利用效率,而适量增施有机氮能够进一步提高氮素利用效率。化肥单施方式(N和NPK处理)下水稻周年籽粒产量呈递减趋势,下降幅度分别为43.7和1.8 kg.hm-2.a-1,而有机无机肥配施方式下水稻周年籽粒产量呈递增趋势,上升幅度为6.9 kg.hm-2.a-1。平衡施肥方式(NPK和NPK+OM处理)下,水稻各季及周年籽粒产量的年际变异较小,可持续性产量指数和系统生产力稳定性较高。养分耗竭试验4 a后,各处理水稻各季及周年生物量和籽粒产量高低基本表现为NPK+OM>NPK>N,试验期内周年籽粒平均产量以有机无机肥配施处理最高,说明有机无机肥配施的稻田土壤耐瘠能力高于其他施肥处理。可见,有机无机肥配施不仅能使稻田系统持续保持较高的生产力,而且能够提升系统的抗逆性,有利于江南丘陵稻田系统持续高产稳产。