農(nóng)作物秸稈還田對(duì)土壤養(yǎng)分和作物產(chǎn)量的影響研究初報(bào)

許立廣

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，作為農(nóng)作物生產(chǎn)系統(tǒng)中一項(xiàng)主要生物資源的農(nóng)作物秸稈已經(jīng)不再是廣大農(nóng)村的主要燃料和飼料來源了，而是在作物收獲后付之一炬。秸稈焚燒既污染環(huán)境、影響交通，又造成了資源浪費(fèi)和人員財(cái)產(chǎn)損失。該文通過開展農(nóng)作物秸稈還田試驗(yàn)，探討農(nóng)作物秸稈還田后對(duì)土壤肥力和作物產(chǎn)量的影響，從而為農(nóng)作物秸稈綜合利用提供技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：農(nóng)作物；秸稈還田；土壤養(yǎng)分；作物產(chǎn)量；影響

中圖分類號(hào) S141.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2016）02-63-02

農(nóng)作物秸稈是農(nóng)作物生產(chǎn)系統(tǒng)中一項(xiàng)主要的生物資源，推廣農(nóng)作物秸稈還田技術(shù)對(duì)于農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中提高土壤肥力、改善土壤環(huán)境，增加作物產(chǎn)量，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。為探討作物秸稈還田對(duì)土壤肥力和作物產(chǎn)量的影響，2014年6月～2015年5月濉溪縣農(nóng)技推廣中心在淮北市各地開展了多點(diǎn)單季秸稈還田和雙季秸稈還田試驗(yàn)研究工作，現(xiàn)就秸稈還田試驗(yàn)研究結(jié)果初報(bào)如下。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況 本次試驗(yàn)分別在濉溪縣南坪鎮(zhèn)路東村、濉溪縣百善鎮(zhèn)永建家庭農(nóng)場(chǎng)和杜集區(qū)高岳辦蔣莊村3個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行。其中，濉溪縣南坪鎮(zhèn)路東村和濉溪縣百善鎮(zhèn)永建家庭農(nóng)場(chǎng)試驗(yàn)地土壤類型為砂姜黑土，0～20㎝土層有機(jī)質(zhì)含量為19.3～19.9g/kg，全氮1.74～1.86g/kg，速效磷14.9～28.6mg/kg，速效鉀102～144mg/kg，土壤pH值6.14，種植制度為小麥—玉米一年兩熟制，每667m2產(chǎn)小麥500～550kg，玉米500～550kg；杜集區(qū)高岳辦徐暨村、蔣莊村試驗(yàn)地土壤類型為沙壤土，0～20㎝土層有機(jī)質(zhì)含量為17.9～19.1g/kg，全氮1.55～1.81g/kg，速效磷9.8～31.9mg/kg，速效鉀69～124mg/kg，土壤pH值8.20，種植制度為小麥—玉米（大豆）一年兩熟制，每667m2產(chǎn)小麥430～520kg，玉米450～550kg（大豆110～130kg）。各試驗(yàn)點(diǎn)的試驗(yàn)田和對(duì)比田屬于同一地塊，面積均為667m2。

1.2 作物秸稈還田方式、方法

1.2.1 小麥秸稈還田量 小麥秸稈全量還田，每667m2還田小麥秸稈量450～500kg，養(yǎng)分還田量氮（N）3.79kg，磷（P2O5）0.65kg，鉀（K2O）8.55kg。

1.2.2 玉米秸稈還田量 每667m2還田玉米秸稈量690kg，養(yǎng)分還田量氮（N）2.10kg，磷（P2O5）0.30kg，鉀（K2O）2.65kg。

1.2.3 大豆秸稈還田量 每667m2還田大豆秸稈量188kg，養(yǎng)分還田量氮（N）1.08kg，磷（P2O5）0.12kg，鉀（K2O）0.69kg。

1.2.4 秸稈還田方式 作物收獲時(shí)，用聯(lián)合收割機(jī)將小麥、玉米或大豆的秸稈進(jìn)行粉碎、均勻拋撒覆蓋還田，再旋耕田塊。

1.3 秸稈還田地塊下茬作物種植管理情況

1.3.1 供試作物品種 小麥供試品種為煙農(nóng)19、周麥26，玉米供試品種為鄭單958、蒿玉961，大豆供試品種為中黃13。

1.3.2 小麥種植管理 小麥于2014年10月13日播種，每667m2播量10～12.5kg，施45%復(fù)合肥（N23-P10-K12）50kg，配施46%尿素5～7.5kg，3月中旬每667m2追施拔節(jié)肥10kg，4月中下旬“一噴三防”1～2次，防治小麥蚜蟲、赤霉病等病蟲害。

1.3.3 玉米種植管理情況 玉米等行距播種、行距60㎝，于2014年6月10日播種，每667m2播量2～2.5kg，施50%三元素復(fù)合肥（N28-P6-K6）40kg，為調(diào)節(jié)碳氮比增施46%尿素5kg。

1.3.4 大豆種植管理情況 大豆于2014年6月23日播種，每667m2播量6kg，增施尿素5kg。

1.4 對(duì)比田作物種植管理情況 各對(duì)比田在上茬作物收獲后，作物秸稈進(jìn)行了離田處理；各對(duì)比田均未單獨(dú)增施46%尿素；各對(duì)比田作物的播期、播量、施肥和田管等措施相同。

2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和結(jié)果分析

2.1 秸稈還田對(duì)改善土壤結(jié)構(gòu)和增加孔隙度的作用分析 通過對(duì)3個(gè)地點(diǎn)土壤物理性狀測(cè)試，從表1土壤容重變化情況統(tǒng)計(jì)表可以看出，無論是沙姜黑土還是沙壤土的土壤類型，3個(gè)地點(diǎn)0～20cm的土壤容重減少0.026～0.155g/cm3，土壤孔度增加2.1%，由原來的51.3%增加到53.4%。這表明，秸稈還田后經(jīng)腐解形成的腐殖質(zhì)是土壤結(jié)構(gòu)的膠結(jié)劑，可使土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)變好，增加土壤孔隙度，減少土壤容重，改善土壤理化性狀，使土壤耕性變好，促進(jìn)土壤保墑性能增強(qiáng)，土壤持水量增加，水肥氣熱得以協(xié)調(diào)，土壤物理性質(zhì)得以改善，從而為土壤中微生物的活動(dòng)創(chuàng)造了良好環(huán)境，對(duì)耕作層養(yǎng)分來源不斷積累形成了良性循環(huán)（表1）。

2.2 秸稈還田對(duì)土壤水分和溫度的效應(yīng)分析 秸稈覆蓋農(nóng)田是提高土壤水分利用率的重要途徑，可以緩和土壤溫度的日變化，對(duì)作物起到保護(hù)作用。秸稈還田后，土壤水分損失量相比較，覆蓋還田的土壤水分損失量減少56.9%，旋耕還田的土壤水分損失量減少45.8%。但是秸稈覆蓋保水作用主要表現(xiàn)在0～10cm的表層土壤，對(duì)深層土壤的保水作用不明顯，隨著土壤深度的增加，保水效果逐漸減小。

2.3 秸稈還田對(duì)作物產(chǎn)量的影響分析 從表2、表3和表4可以看出，在前茬作物收獲并進(jìn)行秸稈還田后，與未秸稈還田田塊相比較，進(jìn)行秸稈還田田塊的大豆、玉米和小麥的每667m2株數(shù)（穗數(shù)）均出現(xiàn)不同程度的減少，如玉米株數(shù)減少90～440株，大豆株數(shù)減少735株，小麥穗數(shù)減少0.8萬穗～7.1萬穗，這也就是說，在常規(guī)田管措施下，秸稈還田后，對(duì)下茬作物的出苗（株、穗數(shù)）有一定的影響；但株（穗）粒數(shù)相應(yīng)增加，如玉米每穗粒數(shù)增加63.9～105.7粒，大豆株粒數(shù)增加3.2粒/株，小麥每穗粒數(shù)增加0.8～5.6粒；表現(xiàn)在最終產(chǎn)量上（粒重按該種作物常年粒重計(jì)算）均呈增產(chǎn)態(tài)勢(shì)，尤其是在玉米上，增產(chǎn)效果極為顯著，玉米每667m2增產(chǎn)58.1～115.3kg，增幅均在12%以上，但在大豆和小麥上增產(chǎn)效果不顯著，如大豆每667m2增產(chǎn)3.2kg，增幅2.8%，小麥每667m2增產(chǎn)2.6～12.0kg，增幅均在2.5%以內(nèi)。

2.4 秸稈還田對(duì)土壤肥力影響 土壤有機(jī)質(zhì)積累是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程，由于本次試驗(yàn)的時(shí)間較短，經(jīng)測(cè)試，秸稈還田前后的土壤有機(jī)質(zhì)變化不明顯，秸稈還田田塊全氮增加0.11～0.21g/kg、速效磷增加3.0～11.9mg/kg、速效鉀增加6.0～22.0mg/kg。

3 結(jié)論

秸稈還田是解決當(dāng)前農(nóng)作物秸稈資源綜合利用的最直接、最有效、最主要的途徑之一，農(nóng)作物秸稈還田可以有效解決因焚燒秸稈而產(chǎn)生的環(huán)境污染、影響交通、資源浪費(fèi)和造成人員財(cái)產(chǎn)損失等問題。同時(shí)，在同樣施肥、管理的條件下，秸稈還田可以改善土壤理化性狀，調(diào)節(jié)土壤溫度，提高土壤保水保肥能力，培肥地力，增加作物單位面積產(chǎn)量，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展，該項(xiàng)技術(shù)值得大力推廣應(yīng)用。 （責(zé)編：徐煥斗）