麦棉周年秸秆还田对棉花生物量与养分吸收的影响

doi:10.11923/j.issn.2095-4050.cjas20191100264

摘要/Abstract

摘要：

本文旨在研究麦棉周年秸秆还田和施钾对棉花产量、生物量和养分吸收的影响,对比分析秸秆还田钾肥替代的可行性。试验通过在棉花季设置小麦秸秆全量还田9000 kg/hm²、半量还田4500 kg/hm²、施钾量K150和K300;小麦季只在两个相应的秸秆还田处理上进行棉花秸秆还田7500 kg/hm²,不施钾肥;以两季均无秸秆和不施钾处理为对照。结果表明,两年试验中,麦棉秸秆全量还田处理较对照显著提高了棉花铃数、单铃重和皮棉产量,显著提高了棉花生物量和氮磷钾累积量,且全量还田处理的增产效果及促进养分吸收效应显著大于半量还田,与K150处理效果相当,但显著低于K300处理。秸秆还田对钾吸收的促进效应大于氮磷。麦棉周年秸秆还田延缓了棉花生育后期因缺钾引起的早衰,可以部分替代钾肥的施用。

关键词: 秸秆还田, 产量, 生物量, 养分

Abstract:

The aim is to define the effect of wheat-cotton cycled straw returning on yield, biomass and nutrients accumulation of cotton, and to reveal the feasibility of potassium replacement. The application rate of wheat straw was designed as 4500 and 9000 kg/hm²(W4500 and W9000) respectively in cotton season and the application rate of cotton straw was designed as 7500 kg/hm² in wheat reason. Additionally, K fertilizer rates were designed as K₂O 150 and 300 kg/hm² (K150 and K300) only in cotton season. The control was designed without straw returning and K fertilizer in both seasons. Results showed that compared with control, cycled total wheat-cotton straw returning significantly increased boll number, boll weight and lint yield of cotton. Biomass and NPK absorption of cotton were also significantly improved. The total wheat-cotton straw returning was more effective in promoting yield and nutrient uptake than the half wheat-cotton straw returning treatment, and was equal to K150 treatment, but significantly less effective than K300 treatment. Cycled wheat-cotton straw returning promoted K absorption much greater than N and P absorption. Cycled wheat-cotton straw returning could delay the premature senescence of cotton with potassium deficiency. So, chemical potassium fertilizer could be partly replaced by it.

Key words: Straw Returning, Yield, Biomass, Nutrient

中图分类号:

S314

张凡, 周其军, 关立, 宋志均, 杨春玲. 麦棉周年秸秆还田对棉花生物量与养分吸收的影响[J]. 农学学报, 2021, 11(6): 6-12.

Zhang Fan, Zhou Qijun, Guan Li, Song Zhijun, Yang Chunling. Effects of Wheat-Cotton Cycled Straw Returning on Biomass and Nutrient Uptake of Cotton[J]. Journal of Agriculture, 2021, 11(6): 6-12.

图/表 15

秸秆类型	2012年	2013年
棉花秸秆	161	113
全量小麦秸秆(W9000)	160	133
半量小麦秸秆(W4500)	80	66

表1. 2012年和2013年棉花和小麦秸秆含钾量 kg K2O/hm2

气象因子	2012年					2013年
气象因子	6月	7月	8月	9月	10月	6月	7月	8月	9月	10月
平均日/℃	25.5	29.4	28.1	22.3	18.3	24.3	30.5	30.8	23.6	19.0
降雨量/mm	18	176	198	69	58	173	230	116	67	51
日照时数/h	142	245	198	184	184	160	263	260	177	183

表2. 棉花不同生育时期的气象条件

处理	2012年				2013年
处理	皮棉产量/(kg/hm²)	铃数/(×10⁴/hm²)	单铃重/g	衣分/%	皮棉产量/(kg/hm²)	铃数/(×10⁴/hm²)	单铃重/g	衣分/%
CK	650 b	38.3 b	4.26 b	39.8 a	1050 d	66.0 c	3.72 c	42.8 b
C-W4500	1352 a	65.2 a	5.15 a	40.6 a	1476 c	77.0 b	4.40 b	43.6 ab
C-W9000	1394 a	68.1 a	4.86 ab	41.9 a	1669 bc	80.3 b	4.84 a	43.0 b
K150	1294 a	62.9 a	5.08 a	40.5 a	1825 ab	85.8 ab	4.78 a	44.4 a
K300	1190 a	61.2 a	4.64 ab	41.8 a	2011 a	92.4 a	4.97 a	43.7 ab

表3. 产量及其构成因子

图1. 2013年棉株生物量变化

图2. 2013年棉株生殖器官生物量变化

图3. 2013年棉株营养器官生物量变化 CK对照;C-W4500、C-W9000小麦秸秆还田量4500、9000 kg/hm2;K150、K300施钾量K2O 150、300 kg/hm2,下同。

图4. 2013年棉株氮累积动态

图5. 2013年棉株生殖器官氮累积动态

图6. 2013年棉株氮经济系数变化

图7. 2013年棉株磷累积动态

图8. 2013年棉株生殖器官磷累积动态

图9. 2013年棉株磷经济系数变化

图10. 2013年棉株钾累积动态

图11. 2013年棉株生殖器官钾累积动态

图12. 2013年棉株钾经济系数变化

参考文献 24

[25]	Wu J, Guo X S, Wang Y Q, et al. Decomposition characteristics of rapeseed and wheat straw under different water regimes and straw incorporating models[J]. Food and Agricultural Environment, 2011,9:572-577.
[26]	魏建林, 崔荣宗, 江丽华, 等. 潮土区小麦–玉米轮作周年秸秆还田及施钾效应研究[J]. 山东农业科学, 2018,50(9):61-65.
[27]	张磊, 张维乐, 鲁剑巍, 等. 秸秆还田条件下不同供钾能力土壤水稻、油菜、小麦钾肥减量研究[J]. 中国农业科学, 2017,50(19):3745-3756.
[28]	董合林, 李鹏程, 刘敬然, 等. 钾肥用量对麦棉两熟制作物产量和钾肥利用率的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2015,21(5):1159-1168.
[1]	Marschner H, Rimmington G M. Mineral nutrition of higher plants[J]. Plant Cell Environ, 1988,11:47-148. doi: 10.1111/pce.1988.11.issue-1 URL
[2]	Zörb C, Senbayram M, Peiter E, et al. Potassium in agriculture-status and perspectives[J]. J Plant Physiol, 014, 171:656-669.
[3]	董合忠, 唐薇, 李振怀, 等. 棉花缺钾引起的形态和生理异常[J]. 西北植物学报, 2005,25:615-624.
[4]	Zhang Z Y, Tian X L, Duan L S, et al. Differential responses of conventional and Bt-transgenic cotton to potassium deficiency[J]. J Plant Nutr, 2007,30:659-670. doi: 10.1080/01904160701289206 URL
[5]	李权. 中国钾肥行业发展中的政府规制研究[D]. 北京:北京邮电大学, 2016.
[6]	杨丽, 刘文, 兰韬, 等. 我国秸秆还田技术与标准的现状研究[J]. 中国农业信息, 2017(21):1672-0423.
[7]	宋大利, 侯胜鹏, 王秀斌, 等. 中国秸秆养分资源数量及替代化肥潜力[J]. 植物营养与肥料学报, 2018,24(1):1-21.
[8]	张国, 逯非, 赵红, 等. 我国农作物秸秆资源化利用现状及农户对秸秆还田的认知态度[J]. 农业环境科学学报, 2017,36(5):981-988.
[9]	黄婷苗, 郑险峰, 侯仰毅, 等. 秸秆还田对冬小麦产量和氮、磷、钾吸收利用的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2015,21(4):853-863.
[10]	王国平, 毛树春, 韩迎春, 等. 中国麦棉两熟种植制度的研究[J]. 中国农学通报, 2012,28(6):14-18.
[11]	谢佳贵, 侯云鹏, 尹彩侠, 等. 施钾和秸秆还田对春玉米产量、养分吸收及土壤钾素平衡的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2014,20(5):1110-1118.
[12]	张姗, 石祖梁, 杨四军, 等. 施氮和秸秆还田对晚播小麦养分平衡和产量的影响[J]. 应用生态学报, 2015,26(9):2714-2720.
[13]	刘义国, 刘永红, 刘洪军, 等. 秸秆还田量对土壤理化性状及小麦产量的影响[J]. 中国农学通报, 2013,29(3):131-135.
[14]	廖娜, 侯镇安, 李琪, 等. 不同施氮水平下生物碳提高棉花产量及氮肥利用率的作用[J]. 植物营养与肥料学报, 2015,21(3):782-791.
[15]	刘艳慧, 王双磊, 李金埔, 等. 棉花秸秆还田对土壤速效养分及微生物特性的影响[J]. 作物学报, 2016,42(7):1037-1046.
[16]	李金埔. 棉花秸秆还田对棉田土壤微生物和理化性状的影响[D]. 泰安:山东农业大学, 2014.
[17]	崔爱花, 杜传莉, 黄国勤, 等. 秸秆覆盖量对红壤旱地棉花生长及土壤温度的影响[J]. 生态学报, 2018,38(2):733-740.
[18]	李继福, 鲁剑巍, 任涛, 等. 稻田不同供钾能力条件下秸秆还田替代钾肥效果[J]. 中国农业科学, 2014,47(2):292-302.
[19]	Bai Y L, Wang L, Lu Y L, et al. Effects of long-term full straw return on yield and potassium response in wheat-maize rotation[J]. Journal of Integrative Agriculture, 2015,14(12):2467-2476. doi: 10.1016/S2095-3119(15)61216-3 URL
[20]	赵秀玲, 任永祥, 赵鑫, 等. 华北平原秸秆还田生态效应研究进展[J]. 作物杂志, 2017,( 1):1-7.
[21]	傅伟, 刘坤平, 陈洪松, 等. 秸秆还田替代化学钾肥对喀斯特峰丛洼地春玉米产量及土壤钾素的影响[J]. 中国生态农业学报, 2017,25(12):1823-1831.
[22]	刘新梁. 秸秆还田条件下增施钾肥对土壤性状及玉米产量的影响[D]. 沈阳:沈阳农业大学, 2017.
[23]	张玉文, 毛伟兵, 刘鸿敏, 等. 秸秆还田对滨海粘质盐土物理性状和棉花产量的影响[J]. 中国农学通报, 2016,32(6):75-80.
[24]	范希峰, 王汉霞, 田晓莉, 等. 钾肥对棉花产量的影响及最佳施用量研究[J]. 棉花学报, 2006,18(3):175-179.

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