麥棉周年秸稈還田影響轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉產(chǎn)量形成的鉀素替代效應(yīng).pdf

1、我國(guó)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉約占棉花種植總面積的70％以上，轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉載鈴多，產(chǎn)量高，但易發(fā)生鉀因性早衰，導(dǎo)致棉花產(chǎn)量降低。我國(guó)是缺鉀國(guó)家，鉀肥大量依靠進(jìn)口，鉀肥價(jià)格高，農(nóng)民施鉀積極性不高。作物秸稈中含有大量鉀素，還田后可以補(bǔ)充土壤鉀素。本研究于2011年4月開(kāi)始在江蘇省南京市(118°50′E，32°02′N(xiāo))（粘土）和江蘇省大豐市(120°28′E，33°12′N(xiāo))（砂壤土）進(jìn)行麥棉兩熟制周年秸稈還田定位試驗(yàn)，選用轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉泗雜3號(hào)，在棉花

2、季設(shè)置小麥秸稈全量還田、半量還田和不還田，即9000、4500、0 kg·hm-23個(gè)水平(W9000、W4500、W0)，在小麥季設(shè)置棉花秸稈全量還田、半量還田和不還田，即7500、3750、0 kg·hm-23個(gè)水平(C7500、C3750、C0)，共形成9個(gè)周年秸稈還田處理組合，同時(shí)設(shè)2個(gè)鉀肥施用量處理300和150 kgK2O·hm-2。研究長(zhǎng)江下游地區(qū)麥棉周年秸稈還田對(duì)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉產(chǎn)量形成、棉田土壤理化性質(zhì)和土壤微生物活性的影

3、響，以及在不同土壤類(lèi)型條件下的差異，并通過(guò)與鉀肥處理的比較，研究秸稈鉀對(duì)化肥鉀的替代效應(yīng)，旨在為麥棉兩熟周年秸稈還田影響轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉產(chǎn)量形成的生態(tài)效應(yīng)奠定理論基礎(chǔ)，為麥棉兩熟棉田合理施鉀量與施鉀方式的確定提供理論依據(jù)。
　　1、麥棉周年秸稈還田對(duì)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉產(chǎn)量的影響主要是通過(guò)影響土壤速效鉀含量來(lái)實(shí)現(xiàn)
　　麥棉周年秸稈還田與施鉀均能夠顯著提高轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉皮棉產(chǎn)量及鈴數(shù)、鈴重，對(duì)衣分影響較小。麥棉周年秸稈還田能提高土壤水溶性有

4、機(jī)碳、速效鉀含量，降低土壤硝態(tài)氮、銨態(tài)氮含量，對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷含量影響不顯著，而施鉀處理能顯著提高速效鉀含量，對(duì)水溶性有機(jī)碳、有效磷含量無(wú)顯著影響。通過(guò)相關(guān)性分析表明，麥棉周年秸稈還田處理與施鉀處理產(chǎn)量的增量與土壤速效鉀含量變化呈極顯著正相關(guān)，且棉花皮棉產(chǎn)量隨著植株總鉀吸收量的增加而增加。由此，可知麥棉周年秸稈還田影響棉花產(chǎn)量主要是通過(guò)影響土壤鉀素來(lái)實(shí)現(xiàn)。
　　2、麥棉周年秸稈還田能夠促進(jìn)土壤-作物鉀素表觀平衡，減少土壤

5、鉀素虧缺
　　棉花秸稈還田可以顯著提高小麥產(chǎn)量、總生物量、鉀吸收量，小麥秸稈還田與施鉀均能顯著提高棉花籽棉產(chǎn)量、總生物量、鉀吸收量，且試驗(yàn)處理差異逐年增大。通過(guò)秸稈還田處理與施鉀處理對(duì)產(chǎn)量影響的比較，麥棉周年秸稈還田處理(W9000C7500)可以達(dá)到或接近K300處理水平。2年土壤-作物鉀素表觀平衡表現(xiàn)為南京（粘土）試點(diǎn)W9000C7500處理實(shí)現(xiàn)鉀素表觀盈余，大豐（砂壤土）試點(diǎn)秸稈還田處理與施鉀處理均出現(xiàn)鉀素虧缺，但W9000

6、C7500處理土壤鉀素虧缺量最低。因此，麥棉兩熟種植系統(tǒng)中周年全量秸稈還田可以有效補(bǔ)充土壤鉀素，減少土壤鉀素虧缺，促進(jìn)土壤-作物鉀素表觀平衡。
　　3、麥棉周年秸稈還田顯著提高棉田土壤不同形態(tài)鉀含量，提高非交換性鉀釋放能力，降低土壤鉀素固定量
　　小麥秸稈還田可以顯著提高棉田土壤不同形態(tài)鉀素含量、減少土壤鉀素固定量，提高土壤非交換性鉀釋放能力，小麥秸稈還田對(duì)土壤鉀素狀況的影響比棉花秸稈還田顯著。施鉀肥可以顯著改善土壤鉀素狀況

7、。秸稈還田處理與施鉀處理比較，W9000C7500與K150、K300處理改善土壤鉀素狀況效果相當(dāng)。基于土壤速效鉀含量變化，麥棉周年秸稈還田可以起到替代或部分替代鉀肥的效果。
　　4、麥棉周年秸稈還田顯著提高土壤中參與養(yǎng)分循環(huán)的不同功能生理菌群數(shù)量、土壤酶活性與土壤微生物生物量含量
　　麥棉周年秸稈還田處理與施鉀處理相比，對(duì)參與土壤養(yǎng)分循環(huán)的土壤功能微生物數(shù)量、相關(guān)土壤酶活性的影響更為顯著。不同作物秸稈還田的效果不盡一致，小

8、麥秸稈還田均能顯著提高參與土壤中碳、氮、磷、鉀元素的功能微生物數(shù)量與相關(guān)酶活性，棉花秸稈還田對(duì)參與碳、氮、鉀元素的功能微生物數(shù)量與土壤酶活性起到促進(jìn)作用，但對(duì)有機(jī)磷分解菌數(shù)量與磷酸酶活性表現(xiàn)出抑制作用。總的來(lái)講，麥棉兩熟周年秸稈還田能提高土壤微生物活性，促進(jìn)有機(jī)質(zhì)分解，提高有效態(tài)養(yǎng)分在全量養(yǎng)分中所占比例，提高土壤對(duì)作物的養(yǎng)分供應(yīng)能力。
　　因此，在不同土壤類(lèi)型的兩試點(diǎn)，麥棉周年秸稈還田實(shí)現(xiàn)了對(duì)化學(xué)鉀肥的替代或部分替代的效果，提高了