烟草还田配施石灰对土壤养分和水稻产量的影响.docx

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1、研究烟-稻轮作区烟杆还田配施石灰对土壤养分和水稻产量的影响，可为烟杆高效利用和烤烟收货结束以后节省换茬时间提供参考依据。于2014-2018年在安徽省烟-稻轮作区布置盆栽和大田试验，比较烟杆不还田（CK）、烟杆还田（SR）、烟杆还田+白云石粉（SR+DP）、烟杆还田+生石灰（SR+L）等处理烟稻轮作区土壤pH、水稻产量的差异。水稻产量SR+L （烟杆还田配施生石灰）SR （常规还田）SR+D （烟杆还田配施白云石粉）CK（烟杆不还田）处理的趋势。SR+D对提高土壤pH的作用最为显著，从对照的6.0上升到6.6； SR+DP和SR+L水稻产量分别提高15%和24%。SR+D对土壤中有机质含量提升

2、最高，与对照相比提高了 L6g/kgSR+D和SR+L对速效磷提升明显与对照相比提高了 35%和37%。SR+L对土壤中速效钾的含量提升明显，与对照相比提升了 39%,而碱解氮含量，四个处理并没有明显影响。施用石灰能有效提高烟-稻轮作区酸性土壤pH,烟杆还田速效钾和速效磷含量明显提高，并对提高水稻产量有积极作用。关键词：烟杆还田；石灰；土壤养分；水稻；烟-稻轮作AbstractThe objective of this study was to understand the effect of tobacco straw returning andliming on yield, qualit

3、y, and chemical characteristics of flue-cured tobacco, and to provide ahigh-efficiency technical for tobacco straw utilization and soil amelioration in tobacco-ricerotation areas. A pot experiment was carried out in 2014, and a field experiment from 2014 to2016 was conducted with four treatments (wi

4、thout tobacco straw return, CK; tobacco strawreturn, SR; tobacco straw return with dolomite powder, SR+DP; and tobacco straw return withlime, Sr+L) to investage the soil pH, quality and chemical characteristics of flue-cured tobaccoleaves. Results showed that the decomposition rate and nutrient rele

5、ase of tobacco straw werefast at the beginning and then slowly decreased with the decomposing process. The release ratesof the nutrients followed an order of K P N, for 99%, 89% and 80%, respectively. The mostsignificant effect for increasing soil pH was SR+L treatment, which increased soil pH from

6、5.6 to6.0 compared with the CK. SR+DP and SR+L treatment increased the yield of tobacco leaves by6% and 8%. Moreover, SR+L treatment increased the appearance quality and smoking quality ofthe cured leaves by 10% and 16%. The K content of C3F cured leaves was increased from 14.4to 18.8 g kg_1 (increa

7、se 31%) for SR, SR+L and SR+DP, compared with the CK, and the K+content of B2F increased by 14%-23%.Liming can effectively improve the pH of acid soil intobacco-rice rotation, the potassium in tobacco straw can be released effectively, which haspositive effect on improving potassium content of tobac

8、co leaf.Keywords: straw returning; lime; soil nutrient; rice; tobacco-rice rot at io摘要IAbstractII1 .引言12 .材料与方法32.1 试验地概况32.2 试验设计及方法32.3 样品采集及测定方法42.4 数据处理43 .结果与分析53.1 烟杆还田配施石灰对水稻产量的影响53.2 烟杆还田配施石灰对土壤pH的影响53.3 烟杆还田配施石灰对土壤养分的影响63.3.1 对土壤有机质的影响63.3.2 对土壤速效磷的影响73.3.3 对土壤速效钾的影响73.3.4 对土壤碱解氮的影响84 .讨论与结

9、论94.1 讨论94.1.1 烟杆还田添加生石灰提高水稻产量94.1.2 烟杆还田添加生石灰提高土壤pH94.1.3 烟杆还田添加生石灰对土壤养分的影响104.2 结论10参考文献11致谢131.引言秸秆是作物生产系统中重要的生物资源，我国是世界上秸秆资源最为丰富的国家之一5-叫我国秸秆资源占世界秸秆资源产量的25%左右，且随着农作物单产的提高，秸秆产量也将随之增加。也有的研究表明，秸秆资源利用不仅关系到土壤肥力和作物的养分吸收，而且还涉及环境保护和农业可持续发展的问题。因此，作物秸秆的合理有效利用己引起世界各国的普遍关注，并逐步成为农业可持续发展的重要方面刈。秸秆还田是秸秆资源利用的重要方式

10、，秸秆还田对作物产量、培肥地力、养分循环利用以及缓解土壤酸化等具有重要作用-。相反，秸秆不还田使得大量的营养资源从土壤中带走，则会导致土壤养分的耗竭和有机质的减少，降低农田的生产力和可持续利用等。因此，秸秆还田已在我国得到了大力推广和普遍重视。烟草是叶用经济作物，烟叶采收后产生大量的烟杆，其生物量为22503000kg.hm-2。目前，我国烟区每年约有300万吨烟杆，不仅资源丰富，而且养分含量高，开发利用潜力巨大4。烟杆含钾丰富(20gK2Okg-1),是一种重要的有机钾肥资源，并且氮磷含量较高，分别为14gNkgj和16.9gP2O5kgT5l6。因此，其合理还田可以进一步提升农田氮磷营养，

11、降低化肥用量和投入成本，增加农民收益。但是，烟草属于忌连作的作物，在烟草栽培上要求实行轮作，并且在烟叶采收后将残留的茎杆和根系彻底地清除出田1。因此，有关烟杆还田的研究甚少，只有在烟-稻轮作模式下有所涉及，网，目前尚缺乏相关的理论研究和配套技术支撑烟杆还田的实施。烟-稻轮作安徽省烤烟主要种植模式，能够有效解决当地的烟粮争地矛盾、实现烟粮双丰收网。安徽省烟-稻轮作区土壤普遍呈弱酸性至酸性，部分土壤pH低于5.5口叫 由于烟区土壤复种指数高、化肥施用量大以及连作等导致土壤养分失衡、呈现酸化等现象。有研究表明，安徽皖南的水田存在较为明显的土壤酸化现象，从20世纪80年代至今pH下降了 0.24单位，

12、从原来的5.23降低到现在的4.99磔】。土壤酸化会抑制根系生长,引起养分失衡，从而降低作物产量。土壤pH过低会影响养分的迁移和生物有效性，尤其是当pH低于5.5时，严重影响N、P、K和S的生物有效性。酸性强的土壤中降低了 Ca2+和Mg2+等阳离子的有效性，影响植物的吸收和利用，从而对植物的生长造成不利影响。此外，酸性土壤中的A13+、Cd以及其他重金属的有效性增加，从而造成对植物的危害。施用石灰是改良酸性土壤的惯用措施，也是研究较多的领域之一)研究表明，植烟土壤施用石灰可缓解土壤酸化，土壤pH显著提高0.52个单位“叫但是，烟稻轮作条件下，施用石灰结合烟杆还田对烟叶产质量和化学成分的影响尚

13、不清楚，缺乏足够的研究和相关理论来支撑烟稻轮作区烟杆还和土壤改良技术的优化和推广应用。同时近年来，土壤酸化加剧，严重制约着农业生产的可持续发展13旬。石灰作为传统而有效的土壤酸度改良剂之一，被广泛应用于作物增产。然而，石灰的增产效果除与土壤起始酸度有关外，在很大程度上取决于作物种类、石灰施用量和类型，这也决定了应用石灰改良土壤酸度获得作物增产还存在一定的不确定性。本研究在烟稻轮作典型种植区设置水稻田间试验，研究烟杆还田配施石灰对土壤养分和水稻产量的影响，探讨烟杆还田替代化肥钾的效果及原因，以期为烟杆高效利用和田地土壤改良提供技术支撑，为进一步科学利用烟杆资源，提升稻田肥力和实现烟稻轮作体制下可

14、持续发展提供理论依据和实践指导。152.材料与方法2.1 试验地概况试验于20142018年在安徽省池州市东至县（30。17,2 117。中）开展，该区域是我国南方典型的烟-稻轮作区，属暖湿性亚热带季风气候，平均年气温为16.9 ,年平均降水量为1554 mm。烟杆还田的田间试验于20142018年开展，其中20172018年烤烟生产季节的气温和降水量如图21所示。供试土壤为烟稻轮作的水稻土，土样基本理化性质:pH 5.5,有机质 22.9 g kg I 总氮 1.71 g kg I 碱解氮 171.7 mg kg I 有效磷 36.5 mg kg I速效钾209.3 mg kg-o本论文对2

15、018年烟杆还田配施石灰试验结果进行分析。7002015降水量风亚12016降水量35-9- 2015 气温 2016 气温600 、 30图2-1 20152016年烤烟生产季节的气温和降水量Fig.2-1 Monthly mean rainfall and temperature during the tobacco growing season in 2015 and 2016.P 施r5 0 5 02 2 115 0o o o O4 3 2 11.2 试验设计及方法烟杆还田试验于20162018年在大田开展，共设4个处理，即CK （烟杆不还田）、St （烟杆还田）、St+D （烟杆还田+白云石粉）、St+L （烟杆还田+生石灰），每处理重复3次，小区面积36 m2 （3.6 mx 10 m）,共12个小区。为防止水肥串流，小区间设置宽30 cm、高30cm的土填，并用土填将试验区围起与保护行进行隔离，每个小区设置独立的入水口和排水口。CK处理在烟草收获后将烟杆拔除清理，其他处理烟杆在种植水稻前经旋耕机切成10-15 cm直接原位