试验于2008～2009年在国家粮食丰产工程核心区姜堰市沈高镇河横农场内进行,通过稻麦秸秆持续还田的定位试验,系统研究秸秆还田季别(单季、双季)对作物产量、品质、生长发育以及土壤地力的影响,为田间养分管理、优化田间环境、改善田间生态提供科学的理论和实践依据,同时也为高产栽培条件下的秸秆机械还田提供配套的施肥技术。主要结果如下:
1、在施肥和无肥条件下秸秆还田均可以显著提高水稻产量,两者增产效果均表现为:M2D1>M2D0>M0D1>CG(M2D1为麦草两季+稻草一季还田、CG为施肥条件下无秸秆还田处理);对于小麦,在施肥条件下,M1D1、M1D0、M0D1产量分别比CG高出42.49kg/亩、30.04kg/亩、26.86kg/亩,增长幅度为9.35%、6.61%、5.91%,各秸秆还田处理与不还田对照差异均达显著水平,稻麦两季秸秆还田对小麦的增产效果最好,优于一季秸秆还田,在一季秸秆还田中麦秸秆还田的增产效果略优于稻秸秆还田;秸秆还田对稻麦的增产效应随持续还田季数增加而增强。秸秆还田对稻麦产量的提高主要表现形式为提高水稻的穗粒数和千粒重以及结实率,提高小麦的千粒重和穗粒数,秸秆还田可以在亩穗数相当的情况下提高稻麦的产量。
2、秸秆还田可以提高稻米的整精米率、减少垩白,还可以降低米粒长度,增加米粒宽度,增加米粒厚度,其效果与还田季数正相关且当季还田效果优于隔季;秸秆还田有提高稻米的胶稠长度和增加直链淀粉含量的趋势,还使米粉的峰值黏度、热浆黏度、最终黏度、峰值黏度时间上升,同时使消减值下降,多季还田效果更明显,当季还田优于隔季还田。在施肥和无肥条件下,秸秆还田均可以促进米粉中微量元素(Cu、Fe、Mn、Zn)的提高,以M2D1处理最有利于各种微量元素的提高。可能由于秸秆还田后期的持续供氮能力,其在提高小麦籽粒蛋白质含量方面表现的尤为突出,并能提高小麦籽粒的沉降值和容重。无肥条件下秸秆还田的效果更加明显,稻草还田效果略优于麦草还田,持续还田更有利于小麦淀粉品质的改善。秸秆还田对稻麦品质的提高均与还田季数正相关,因此,可以通过持续多季秸秆还田来提高稻麦品质。
3、麦秸秆还田在秧苗分蘖初期,会对水稻分蘖表现出短暂的抑制作用,且这种抑制作用会随着还田季数的增多而降低。在分蘖后期秸秆还田可以增强水稻的保分蘖能力,以保证其成熟期具有足够的穗数达到高产。当季水稻秸秆还田会影响小麦的出苗,略为降低小麦的基本苗,而在分蘖后期对小麦分蘖表现出较大的促进作用,最终能保证小麦成熟期足够的穗数。秸秆还田能够使抽穗期和成熟期水稻、小麦有较大的适宜LAI,为后期灌浆提供足够的源,使源库关系更为协调。秸秆还田的正面效应在拔节期后表现的非常明显,其可以提高水稻与小麦的穗粒数和千粒重,显著提高稻麦抽穗期至成熟期干物质的积累量,以稻麦秸秆两季还田最有利于以上特征的表现。
4、施肥条件下秸秆还田可以增加土壤有机质含量,增加量与还田的季数正相关。在没有秸秆还田的情况下,土壤有机质有下降的趋势。土壤碱解氮是土壤即时供氮能力的一个重要表现,秸秆还田对其影响相对较小,但增加趋势明显,施肥条件下秸秆还田可以提高下一季土壤的供氮能力,提高土壤肥力。秸秆还田配施化肥可以提高土壤速效钾和速效磷含量,而且随着还田季数的增加,其效应表现的更加明显,因此,秸秆还田有利于培肥土壤的速效磷和速效钾。秸秆还田还可以提高稻麦吸收土壤氮、磷、钾的能力,提高稻麦植株的累积吸氮量、吸磷量和吸钾量,提高肥料的当季利用率,在促进植株生长的基础上提高稻麦的产量,且以稻麦两季秸秆还田效果最佳。
综上所述,在现有的种植制度和施肥水平条件下,秸秆还田能提高稻麦的产量、提高稻麦品质、提高土壤的供肥和保肥能力,同时也可以提高当季氮素利用率,利于稻麦高产、优质、高效、生态、安全之间的协调统一。
