不同秸秆还田方式对水稻生长和产量的影响(附件)
为了分析和评价不同秸秆还田方式对江苏黄棕壤水稻田土壤性质以及水稻产量的影响。本试验以单施化肥处理作为辅助处理，不施肥处理为对照。在等氮量条件下比较研究了秸秆炭化还田、秸秆发酵床垫料化还田、秸秆猪粪发酵还田三种还田方式的土壤pH、土壤容重、土壤有效养分、水稻生长以及水稻产量的变化。试验研究表明和对照相比，不同的秸秆还田方式提高了水稻的生长和产量。其中秸秆炭化还田与单施化肥持平，明显高于秸秆发酵床垫料化还田与秸秆猪粪发酵还田。此外，秸秆炭化还田还有一定的保肥功能。随着还田时间的延长，与发酵床垫料化还田相比，秸秆猪粪发酵还田能增加土壤有效磷钾的含量。秸秆炭化还田可以提高水稻的产量、保持土壤肥力，是一种比较合理的秸秆还田方式。秸秆发酵床垫料化还田与秸秆猪粪发酵还田也能达到同样的效果。关键词 秸秆还田，秸秆炭化，发酵床垫料，速效养分，水稻产量
目 录
1 引言 1
2 材料与方法 2
2.1 试验研究区概况 2
2.2 试验设计 2
2.3 样品采集和测定分析 3
2.4 统计分析与作图 3
3 结果 3
3.1 不同秸秆还田方式对水稻产量的影响 3
3.2 不同秸秆还田方式对水稻生长的影响 4
3.3 不同秸秆还田方式对土壤pH和容重的影响 6
3.4 不同秸秆还田方式对土壤有效养分的影响 7
4 讨论 10
结 论 12
致 谢 13
参 考 文 献 14
1 引言
水稻作为我国三大粮食作物之一，也是稻属中作为粮食最重要、历史最长久的一种。我国的水稻种植面积占世界的19％左右，对国家的粮食安全体系和农业生产中起着重要的作用。因此提高水稻品质和产量对我国农业发展有至关重要的作用。
肥料作为现代农业生产中作物营养的主要来源，直接参与或调节作物代谢和循环，可以提高水稻种群的质量，从而对作物产量形成产生重要的影响。农作物的秸秆作为重要的有机肥源之一，既含有相当数量作物必需的碳、氮 、磷、钾等营养元素,又具有改善土壤的理化性状和生物学性状、提高土壤肥力、增加作物产量等作用[1]。中国是一个农业大国，同时也 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
是全球秸秆资源最丰富的国家之一，有学者估算我们国家2015年农作物秸秆总产量约为9.3亿t，其中可收集的秸秆量为7.7亿t[23]。其中约23％被露天焚烧掉，排放的污染物如黑碳、挥发性有机物、有机碳、CO、CO2等对全国有害物质总排放量的贡献巨大[4]。江苏又是农业大省，主要粮食作物水稻、小麦常年种植面积一直稳定在3300万亩～3400万亩，其中水稻和小麦的轮作面积约2400万亩。在全国稻麦两熟种植面积最大、集中度最高的地区，实施一年两季秸秆连续全量还田，是一个重大难题[5]。另一方面全球气候变化已在世界范围内引起广泛关注，政府间气候变化专门委员会（IPCC）第五次评估报告显示，大气中CO2浓度已达400mgkg1，预计至2050年将达到550mgkg1左右[6]。秸秆还田是目前世界上提高土地生产力最重要的农田增产方法之一，它能阻绝秸秆焚烧后所造成的大气污染，同时还有使土地增肥增产作用。秸秆还田能够使土壤有机质增加，改善土壤结构，让土壤疏松，孔隙度增加，减少土壤容重，而且能够促进微生物活动和作物根系的发育。此外，秸秆还田的土壤固碳功能越来越受到科学家的重视[7]。
目前，秸秆的利用方式主要为直接还田或作为燃料、饲料、工业原料等，其中秸秆还田是最方便、成本最低的选择，主要方式有秸秆粉碎直接还田、覆盖还田、过腹还田、沼液还田等[89]。有研究表明，使用秸秆的主要方式是秸秆还田循环利用，大部分的秸秆直接返回田间，另外一小部分的秸秆用做饲料；农业发达国家已经形成了一套完整的秸秆回收、储存以及运输技术装备体系；秸秆离田产业化利用主要以秸秆发电、致密成型燃料、纤维素乙醇等新型能源化利用为主[10]。为了探索合理利用农业秸秆资源，实现农业资源与环境的可持续发展，近年来秸秆炭化和秸秆发酵床垫料化变成一项热门研究内容。周运来等[11]在本试验平台上的初步研究结果表明，不同秸秆还田方式对水稻田土壤理化性质及产量有着不同的影响，其中秸秆生物炭的使用能提高土壤肥力并且能明显提高水稻产量。
秸秆炭化还田和秸秆垫料化还田在江苏刚刚起步，有关该区域关于传统秸秆还田模式的转变对水稻产量变化情况的报道还比较少。不同的秸秆还田方式对土壤养分的作用尚不明确。本文有针对性的比较了秸秆炭化还田、发酵床垫料化还田、秸秆猪粪发酵还田以及直接还田和单施化肥时土壤肥力、水稻产量等指标的变化，本试验的主要目的是研究江苏不同秸秆还田方式对水稻生长的影响，为江苏省推广新型秸秆还田方式提供一些依据。
2 材料与方法
2.1 试验研究区概况
秸秆还田试验在江苏省农业科学院六合基地水稻试验田进行，该试验田位于江苏省六合区竹镇(32°29′N，118°37′E)内，本试验开始于2015年6月。该试验区土壤类型为黄棕壤，是属于生产力比较低的中低产田。该试验区地处江淮分水岭，属亚热带季风气候区，雨量充沛，年降水量为979.5mm，年平均温度15.5℃，无霜期229d，年日照时数2199.5h，气候四季分明，雨热同季。试验开始前以传统的稻麦轮作为主。试验区土壤理化性质详见表1[11]。
表1 试验土壤、有机肥和生物炭基本性质
Table 1 Basic properties of the tested soil , composts and biochar in the study
材料
重量含水量（%）
容重（g/cm3）
PH
EC
（dS/m）
全碳（g/kg）
全氮（g/kg）
碱解氮（mg/kg）
有效磷（mg/kg）
速效钾（mg/kg）
猪粪秸秆
23.8
0.15
目 录
1 引言 1
2 材料与方法 2
2.1 试验研究区概况 2
2.2 试验设计 2
2.3 样品采集和测定分析 3
2.4 统计分析与作图 3
3 结果 3
3.1 不同秸秆还田方式对水稻产量的影响 3
3.2 不同秸秆还田方式对水稻生长的影响 4
3.3 不同秸秆还田方式对土壤pH和容重的影响 6
3.4 不同秸秆还田方式对土壤有效养分的影响 7
4 讨论 10
结 论 12
致 谢 13
参 考 文 献 14
1 引言
水稻作为我国三大粮食作物之一，也是稻属中作为粮食最重要、历史最长久的一种。我国的水稻种植面积占世界的19％左右，对国家的粮食安全体系和农业生产中起着重要的作用。因此提高水稻品质和产量对我国农业发展有至关重要的作用。
肥料作为现代农业生产中作物营养的主要来源，直接参与或调节作物代谢和循环，可以提高水稻种群的质量，从而对作物产量形成产生重要的影响。农作物的秸秆作为重要的有机肥源之一，既含有相当数量作物必需的碳、氮 、磷、钾等营养元素,又具有改善土壤的理化性状和生物学性状、提高土壤肥力、增加作物产量等作用[1]。中国是一个农业大国，同时也 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
是全球秸秆资源最丰富的国家之一，有学者估算我们国家2015年农作物秸秆总产量约为9.3亿t，其中可收集的秸秆量为7.7亿t[23]。其中约23％被露天焚烧掉，排放的污染物如黑碳、挥发性有机物、有机碳、CO、CO2等对全国有害物质总排放量的贡献巨大[4]。江苏又是农业大省，主要粮食作物水稻、小麦常年种植面积一直稳定在3300万亩～3400万亩，其中水稻和小麦的轮作面积约2400万亩。在全国稻麦两熟种植面积最大、集中度最高的地区，实施一年两季秸秆连续全量还田，是一个重大难题[5]。另一方面全球气候变化已在世界范围内引起广泛关注，政府间气候变化专门委员会（IPCC）第五次评估报告显示，大气中CO2浓度已达400mgkg1，预计至2050年将达到550mgkg1左右[6]。秸秆还田是目前世界上提高土地生产力最重要的农田增产方法之一，它能阻绝秸秆焚烧后所造成的大气污染，同时还有使土地增肥增产作用。秸秆还田能够使土壤有机质增加，改善土壤结构，让土壤疏松，孔隙度增加，减少土壤容重，而且能够促进微生物活动和作物根系的发育。此外，秸秆还田的土壤固碳功能越来越受到科学家的重视[7]。
目前，秸秆的利用方式主要为直接还田或作为燃料、饲料、工业原料等，其中秸秆还田是最方便、成本最低的选择，主要方式有秸秆粉碎直接还田、覆盖还田、过腹还田、沼液还田等[89]。有研究表明，使用秸秆的主要方式是秸秆还田循环利用，大部分的秸秆直接返回田间，另外一小部分的秸秆用做饲料；农业发达国家已经形成了一套完整的秸秆回收、储存以及运输技术装备体系；秸秆离田产业化利用主要以秸秆发电、致密成型燃料、纤维素乙醇等新型能源化利用为主[10]。为了探索合理利用农业秸秆资源，实现农业资源与环境的可持续发展，近年来秸秆炭化和秸秆发酵床垫料化变成一项热门研究内容。周运来等[11]在本试验平台上的初步研究结果表明，不同秸秆还田方式对水稻田土壤理化性质及产量有着不同的影响，其中秸秆生物炭的使用能提高土壤肥力并且能明显提高水稻产量。
秸秆炭化还田和秸秆垫料化还田在江苏刚刚起步，有关该区域关于传统秸秆还田模式的转变对水稻产量变化情况的报道还比较少。不同的秸秆还田方式对土壤养分的作用尚不明确。本文有针对性的比较了秸秆炭化还田、发酵床垫料化还田、秸秆猪粪发酵还田以及直接还田和单施化肥时土壤肥力、水稻产量等指标的变化，本试验的主要目的是研究江苏不同秸秆还田方式对水稻生长的影响，为江苏省推广新型秸秆还田方式提供一些依据。
2 材料与方法
2.1 试验研究区概况
秸秆还田试验在江苏省农业科学院六合基地水稻试验田进行，该试验田位于江苏省六合区竹镇(32°29′N，118°37′E)内，本试验开始于2015年6月。该试验区土壤类型为黄棕壤，是属于生产力比较低的中低产田。该试验区地处江淮分水岭，属亚热带季风气候区，雨量充沛，年降水量为979.5mm，年平均温度15.5℃，无霜期229d，年日照时数2199.5h，气候四季分明，雨热同季。试验开始前以传统的稻麦轮作为主。试验区土壤理化性质详见表1[11]。
表1 试验土壤、有机肥和生物炭基本性质
Table 1 Basic properties of the tested soil , composts and biochar in the study
材料
重量含水量（%）
容重（g/cm3）
PH
EC
（dS/m）
全碳（g/kg）
全氮（g/kg）
碱解氮（mg/kg）
有效磷（mg/kg）
速效钾（mg/kg）
猪粪秸秆
23.8
0.15
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