保护性耕作耦合种植密度对水稻产量及稻田碳氮平衡的协同调控OA

2019—2022年在江汉平原开展了为期4年的田间裂区试验,探究耕作方式(免耕NT、减耕RT和常规耕作CT)与种植密度(低密、中密和高密)交互作用对水稻产量及土壤碳氮动态变化的影响。结果显示,耕作方式对水稻产量具有显著影响,NT和RT处理的水稻产量分别比CT提高22.56%和13.95%,且这种增产效应在不同年份间表现出较好的稳定性,变异不显著。此外,耕作方式与种植密度的交互作用对土壤铵硝比的影响因年份而异,其中保护性耕作(NT和RT)对种植密度变化的缓冲能力明显强于CT。经过连续4年的耕种,各处理下的土壤可溶性有机碳含量普遍呈现下降趋势,降幅表现为CT>RT>NT,但各处理间的差异未达到显著水平。土壤有机氮含量的变化则主要受耕作方式的影响。通过主成分分析(PCA)与Mantel检验分析发现,水稻产量与其收获后的土壤铵态氮、硝态氮含量以及铵硝比呈正相关关系,而与土壤氮素减少量呈负相关关系。综上所述,免耕或减耕配合中等种植密度,是实现江汉平原水稻高产、稳产,并维持土壤碳氮平衡的有效管理策略。