松嫩平原连作玉米秸秆还田与施磷对其磷吸收及产量的影响

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玉米是重要的粮食和饲料作物,松嫩平原是我国重要的玉米产区。随着农村经济的持续发展,玉米秸秆用于燃料的数量迅速减少,而秸秆还田面积又少,玉米秸秆资源大量过剩,导致秸秆大面积露天焚烧而严重污染大气环境。秸秆还田不但能够改善土壤容重、团聚体分布、保水等物理特性,还能增加土壤无机和有机养分的积累,同时也能够改善土壤微环境,有利于提升土壤肥力和促进作物的生长。磷是地球生命系统的主要营养元素及生态系统中重要的营养限制因子,无机磷是作物吸收磷素营养的主要形式,其含量会影响作物对磷素的吸收、生物代谢及对逆境的抗性。而过量的施磷肥将会导致磷素的流失,但作物秸秆还田可代替相当部分磷肥,磷肥与秸秆配施不仅具有速效性,而且能够长时间维持作物对磷素需求的供给,保证作物产量的稳定;但也有学者持不同、甚至相反观点。因此,针对松嫩平原玉米生产特点,研究秸秆还田及施磷水平对玉米磷素吸收及产量的影响,对松嫩平原实施科学的秸秆还田及合理施用磷肥具有重要意义。本试验于2016和2017年,在连作玉米条件下,采用框栽(直径30 cm,高33 cm)方法,以新中龙一号和九单48两个玉米品种为试验材料,试验设计3个秸秆还田处理方式,分别为秸秆不还田(S0)、秸秆直接混拌还田(S1)、秸秆焚烧还田(S2);在三种秸秆还田处理方式下,设置4个磷水平,按施磷酸氢二铵(P2O5:46%)0 kg/hm2(P0)、75 kg/hm2(P1)、150 kg/hm2(P2)、225 kg/hm2(P3),折算施P2O5量分别为0,34.5,69.0,103.5 kg/hm2,计算重过磷酸钙(P2O5:44%)相应用量为每框0 g、0.55 g、1.10 g、1.65 g,较系统地研究了秸秆还田和施磷水平对三叶期、拔节期、收获期玉米植株干物质积累、磷素含量与积累量、土壤磷素及产量的影响。结果表明:1.玉米秸秆还田和施磷肥对三个取样时期玉米干物质积累都有影响,总的趋势是随施磷量的增加玉米干物质积累量增加,玉米秸秆焚烧还田与秸秆不还田处理的干物质积累量要高于秸秆直接还田处理。2.玉米植株磷含量在三叶期与拔节期相近,明显高于收获期。随着施磷量的增加玉米植株磷含量没表现出一致的变化规律;秸秆焚烧还田、直接还田可增加三叶期和拔节期地上部分磷含量,总体表现为焚烧还田(S2)>直接还田(S1)>不还田(S0),根部磷含量则相反,秸秆还田处理磷含量较小;在收获期,植株磷含量与秸秆还田未表现出一致的规律性。3.玉米植株磷积累量随生育期而增加,随施磷量的增加植株磷积累量呈增加趋势。但玉米植株磷素积累量随施磷量的变化两年试验未表现出一致规律,总体上呈增加趋势。秸秆还田对植株磷积累量呈增加趋势,但达不到显著水平,秸秆焚烧还田处理(S2)的籽粒磷积累量最高。4.随施磷量的增加土壤速效磷含量呈增加趋势,尤其在三叶期最为显著;除高量施磷肥外,秸秆焚烧还田(S2)和秸秆直接还田(S1)处理均能不同程度提高各时期土壤速效磷含量,低施磷水平秸秆直接还田(S1)处理土壤速效磷含量最高。施磷量对土壤全磷含量没有显著影响,秸秆直接还田(S1)和秸秆焚烧还田(S2)处理可提高土壤全磷含量,但连续两年秸秆还田处理间差异未达到显著水平。5.随着施磷量的增加产量呈增加趋势,各秸秆还田处理间,均在高施磷水平产量最高。秸秆还田对产量及性状有影响,两年产量由高到低的顺序表现为秸秆焚烧还田(S2)>秸秆不还田(S0)>秸秆直接还田(S1),连续的各秸秆还田处理对产量无显著影响。
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