直播稻田土壤耕作深度和秸秆还田的生态效应研究

本试验田间试验于2005-2006年在江苏省南通市农业局试验基地进行。研究不同土壤耕作深度和秸秆还田与否对水稻生长及产量构成、土壤养分状况、土壤水分变化和杂草群落动态的影响，初步明确了水田土壤耕深和秸秆还田的综合效应。主要结果如下： 1 对直播稻生长发育及其产量的影响 耕作深度对水稻各生育期总干重、地上部干重和产量有一定影响，耕深提高可显著增加总干重和地上部干重，可促进水稻增产，但不显著，而对后茬小麦产量无影响。耕作深度对水稻株高、群体动态变化无明显影响。秸秆还田对水稻和小麦产量构成因素及其产量的影响均不显著。 2 对直播稻根系干物质积累分布的影响 在水稻各期，直播稻根系总量（0-21cm干重）及各层根干重随耕深增加而增加，各期免耕和浅、中、深耕处理之间根系总量差异均达显著水平（a=0.05）。在穗分化期、开花期和成熟期，浅耕和深耕之间差异显著。根系的垂直分布上，在穗分化期到成熟期的各生育期，耕作深度对10.5-21cm各土层中的根干重影响较大，为深耕＞中耕＞浅耕＞免耕，各耕作深度间差异达到显著水平。7-14cm土层各耕作深度间根干重变化较为明显。秸秆还田对各层根干重的影响不大。 3 对稻田田面水氮、磷浓度的影响 土壤耕作和秸秆还田很大程度降低了施肥24小时后的水稻田面水氮，磷素浓度。施肥后一周左右，TN、TP浓度基本回复到施肥前水平，此时是控制氮素、磷素流失的主要时期。TN、TP浓度随时间衰减规律比较符合指数模型Y=Ae-BX，本研究只是初步结果，在此基础上还可深入研究，确定适宜的耕作深度和秸秆还田量。 4 对土壤理化性状变化的影响 耕作深度增加能显著降低土壤各层及总坚实度和容重，增加总孔隙度，毛管孔隙度和非毛管孔隙度。秸秆还田对1年内土壤的坚实度、容重和孔隙度影响不大。 耕作深度对0-21cm土层有机质总量影响不大，但在0-7cm土层，免耕、浅耕＞中耕、深耕，差异性显著，其余各层耕作深度影响不大。秸秆还田对0-21cm有机质总量有明显影响，主要表现在0-7cm土层，秸秆还田有机质含量显著高于无秸秆还田。