“深耕深松+秸稈還田”對耕層土壤理化性狀的影響

范乃忠

摘要：針對華北小麥玉米輪作區(qū)耕層變淺、有機質(zhì)含量偏低等問題，探究采取深耕深松與秸稈還田配套技術(shù)，對土壤有機質(zhì)含量、土壤理化性狀、作物根系發(fā)育、作物抗逆能力及作物產(chǎn)量的影響，為華北小麥玉米輪作區(qū)推廣秸稈還田與深耕深松配套技術(shù)提供基本依據(jù)。

關(guān)鍵詞：深耕深松；秸稈還田；土壤；影響

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗于2014年10月-2015年9月安排在虞城縣黃冢鄉(xiāng)秦樓村，供試土壤類型為潮土，土種為底砂壤土，中產(chǎn)田，肥力均勻。第一季供試作物小麥，品種為周麥24，第二季供試作物玉米，品種為偉科702，供試秸稈腐稈劑（有效活菌數(shù)≥0.5億/g）由廣東佛山金葵子植物營養(yǎng)有限公司生產(chǎn)。

1.2 試驗方法

試驗采取大區(qū)對比方式進行，不設(shè)重復(fù)，設(shè)5個處理，每個處理面積1000m2，處理1：旋耕；處理2：旋耕+玉米秸稈還田；處理3：深耕深松；處理4：深耕深松+玉米秸稈還田；處理5： 深耕深松+玉米秸稈還田+秸稈腐熟劑。

試驗在當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥的基礎(chǔ)上進行。

1.2.1 第一季試驗作物：小麥。試驗田前茬作物玉米于2014年9月26日收獲，收獲前對試驗田進行小區(qū)規(guī)劃。處理1、3小區(qū)用小型機械收穗，玉米秸稈運出地外；處理2、4、5小區(qū)用4J-180B型號收獲機收獲，邊收穗邊粉碎玉米秸稈，粉碎長度5-12cm，均勻鋪于地表，每畝秸稈還田量550kg（風(fēng)干重）。

10月8日施肥整地：處理1、2小區(qū)用“黃海金馬”旋耕機旋耕，旋耕深度14cm；處理3、4、5用“黃海金馬”機械深耕，深度24cm，整地前各處理底施配方肥（25-12-8）50kg，處理5每畝施用秸稈腐熟劑2kg。

1.2.2 第二季試驗作物：玉米（試驗田小麥?zhǔn)斋@后，播種玉米）。小麥?zhǔn)斋@后，秸稈覆蓋地表，玉米鐵茬播種。2015年6月10日種肥機械異位同播，畝施30-5-5配方肥30kg，7月25日畝追施尿素20kg，平均行距62cm，平均株距28cm，密度為每畝3850株。

2015年9月25日收獲。收獲前一天各處理隨機選取3個40㎡樣點進行測產(chǎn)，并在每樣點附近隨機連續(xù)抽取10株進行田間調(diào)查和考種。2015年10月9日挖刨面采集土樣測試土壤理化性狀、測量耕層厚度及犁底層厚度。試驗除按方案要求第一季作物小麥（玉米秸稈）在整地、秸稈還田、施用腐熟劑不同外，其它管理措施同一般大田生產(chǎn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 “秸稈還田+深耕”對作物抗病性的影響

第一季試驗作物：小麥2014年10月10日播種，2015年6月9日收獲，生育期242天，各處理的病害主要是紋枯病和全蝕病。4月中旬以前長勢較好，4月下旬抽穗后病害顯現(xiàn)。

2015年5月31日調(diào)查結(jié)果表明：深耕能增強小麥的抗病性，小麥灌漿后期，處理1、2、3、4、5的病穗率分別為13.8%、14.3%、9.3%、7.6%、6.5%，與處理1相比，處理2的病穗率增加3.6%，處理3、4、5的病穗率分別減少32.6%、44.9%、52.9%。

第二季試驗作物：玉米2015年6月10日播種，2015年9月25日收獲，生育期107天。各處理的病害主要是銹病，各處理8月中旬以前長勢旺盛，8月下旬以后，開始發(fā)生銹病，蔓延快，程度較重，病株率100%，單株病葉率100%。有零星的大、小斑病、粒腐病發(fā)生，程度較輕。蟲害主要為玉米螟，各處理抽雄-吐絲期均有發(fā)生，程度較重。縣植保站生物防治1次，蟲害率仍達(dá)65%左右，授粉良好，禿尖小，玉米銹病對產(chǎn)量影響較大。

2.2 “秸稈還田+深耕”對土壤耕層厚度的影響

“秸稈還田+深耕”技術(shù)措施加深了土壤耕層。小麥?zhǔn)斋@前對各處理的耕層厚度進行了測量，當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)耕作的耕層厚度處理1只有14cm，處理2、3、4、5的耕層厚度比處理1分別增加1cm、10cm、10cm、10cm，增加7.1%、71.4%、71.4%、71.4%。

2.3 “秸稈還田+深耕”對犁底層厚度的影響

“秸稈還田+深耕”技術(shù)措施減少了犁底層厚度。第二季作物玉米收獲后對各處理的犁底層厚度進行了測量，當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)耕作的犁底層厚度處理1為26.5cm，處理2、3、4、5的犁底層厚度分別比處理1減少1.5cm、11cm、11.5cm、12cm，分別減少5.7%、41.5%、43.4%、45.3%。

2.4 “秸稈還田+深耕+腐稈劑”對秸稈腐熟度的影響

玉米秸稈腐熟程度的記載：在使用腐稈劑還田后的第30天、第60天、第90天、第120天、第150天、第180天、第210天、第240天觀察記載3個坑內(nèi)秸稈的定性腐解程度。

施用“腐稈劑”的處理5與對照處理2、4相比，施用后第60天秸稈顏色、手感軟化程度有明顯差異，施用后第90天秸稈氣味有明顯差異；施用“腐稈劑”處理6第120天觀察，秸稈部分變黑腐爛，比處理4提前90天，比處理2提前120天。施用“腐稈劑”能加速玉米秸稈腐熟程度。

2.5 “秸稈還田+深耕”對作物根系的影響

“秸稈還田+深耕”技術(shù)措施促進作物根系生長。小麥?zhǔn)斋@前對各處理的次生根生長情況進行了測量，處理2、3、4、5的單株次生根條數(shù)分別比處理1增加0.3條、1.5條、1.2條、1.9條，分別增加3.8%、19%、15.2%、24.1%；處理2、3、4、5的次生根生長深度分別比處理1增加0.9cm、2.8cm、4.7cm、7.2cm，分別增加5.1%、16%、26.9%、41.1%。

2.6 “秸稈還田+深耕”對耕層土壤理化性狀的影響

“秸稈還田+深耕+腐稈劑”技術(shù)提升了土壤肥力，降低了土壤容重，改善了土壤的通透性?！敖斩掃€田+腐稈劑+深耕”的處理5一年后與試驗前基礎(chǔ)值相比，土壤容重降低0.02g/cm3，有機質(zhì)增加0.3g/kg，全氮增加0.03g/kg，有效磷增加0.2mg/kg，；處理5與對照處理2相比，土壤容重降低0.03g/cm3，有機質(zhì)增加0.6g/kg，全氮增加0.05g/kg，有效磷含量增加0.3mg/kg，

2.7 “秸稈還田+深耕”對土壤含水量的影響

“秸稈還田+深耕+腐稈劑”技術(shù)提升了土壤蓄水保墑能力。2015年3月17日-19日，降水后3月20日的測墑結(jié)果與降水前3月16日的測墑結(jié)果相比，處理1的絕對含水量分別增加4.78、3.93、1.97個百分點，處理2的絕對含水量分別增加4.8、3.99、2.62個百分點，處理3的絕對含水量分別增加4.79、4.10、3.22個百分點，處理4的絕對含水量分別增加4.80、4.24、3.23個百分點，處理5的絕對含水量分別增加4.88、4.32、3.27個百分點；處理5與處理1相比，絕對含水量分別提高2.1%、9.9%、66%。

2015年7月31日降水45mm，在0-20cm、20-40cm、40-60cm三層土壤中，降水后8月1日的測墑結(jié)果與降水前7月30日的測墑結(jié)果相比，處理1的絕對含水量分別增加3.51、3.70、1.64個百分點，處理2的絕對含水量分別增加3.26、3.77、1.59個百分點，處理3的絕對含水量分別增加2.93、4.36、2.33個百分點，處理4的絕對含水量分別增加2.85、4.39、2.34個百分點，處理5的絕對含水量分別增加3.67、4.27、2.32個百分點；處理5與處理1相比，絕對含水量分別提高4.6%、15.4%、43.3%。

2.8 “秸稈還田+深耕”對作物生物學(xué)性狀的影響

2.8.1 “秸稈還田+深耕”對小麥生物學(xué)性狀的影響。“秸稈還田+深耕”技術(shù)改善了小麥的生物學(xué)性狀。處理5與對照處理1相比，株高增加3.3 cm、莖粗平均增加0.01cm，穗長平均增加0.4cm，畝穗數(shù)增加2萬穗，穗粒數(shù)增加1.8粒，千粒重平均增加2g，說明在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上，使用“秸稈還田+腐稈劑+深耕”技術(shù)增加了小麥株高、莖粗、穗長、畝穗數(shù)、穗粒數(shù)和粒重。

2.8.2 “秸稈還田+深耕”對小麥產(chǎn)量的影響。使用“秸稈還田+深耕”技術(shù)提高了小麥產(chǎn)量。處理2、3、4、5與對照處理1相比分別田畝增產(chǎn)13.3kg、35kg、51.7kg、66.7kg，增產(chǎn)率分別為2.8%、7.5%、11%、14.3%。

2.8.3 “秸稈還田+深耕”對玉米生物學(xué)性狀的影響。使用“秸稈還田+深耕”技術(shù)改善了玉米的生物學(xué)性狀。處理5與對照處理1相比，株高增加4.3cm，禿尖減少0.3cm，穗行數(shù)增加0.6行，行粒數(shù)增加1.5粒，穗粒數(shù)增加45.2粒，千粒重增加25.8g。說明在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上，使用“秸稈還田+腐稈劑+深耕”技術(shù)可增加第二季作物玉米的株高、穗粒數(shù)和粒重，提高結(jié)實率。

2.8.4 “秸稈還田+深耕”對玉米產(chǎn)量的影響。使用“秸稈還田+深耕”技術(shù)提高了玉米產(chǎn)量。處理2、3、4、5與對照處理1相比分別畝增產(chǎn)13.4kg、46.8kg、60.1kg、80.1kg，增產(chǎn)率分別為2.8%、9.8%、12.6%、16.9%。

3 結(jié)論

試驗結(jié)果表明：在小麥玉米輪作區(qū)，在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上，采樣“秸稈還田+深耕”技術(shù)措施將玉米秸稈粉碎翻壓還田，與傳統(tǒng)旋耕整地技術(shù)相比，一是增強小麥的抗病性。

二是加深土壤耕層，處理3、4、5的耕層厚度分別增加71.4%、71.4%、71.4%。

三是減少犁底層厚度，處理3、4、5的犁底層厚度分別減少41.5%、43.4%、45.3%。

四是施用“秸稈還田+深耕+腐稈劑”能加速玉米秸稈腐熟，玉米秸稈腐熟速度比處理4提前90天，比處理2提前120天。

五是促進作物根系生長，處理3、4、5的單株次生根條數(shù)分別增加1.5條、1.2條、1.9條。

六是提升了土壤肥力，降低了土壤容重，改善了土壤的通透性。

七是提升了土壤蓄水保墑能力，在0-20cm、20-40cm、40-60cm三層土壤中，處理3的絕對含水量分別增加4.79、4.10、3.22個百分點。

八是改善了小麥的生物學(xué)性狀，增加了小麥株高、莖粗、穗長、畝穗數(shù)、穗粒數(shù)和粒重，處理3、4、5分別田畝增產(chǎn)35kg、51.7kg、66.7kg。

九是改善了玉米的生物學(xué)性狀，增加玉米的株高、穗粒數(shù)和粒重，提高結(jié)實率，處理 3、4、5分別田畝增產(chǎn)46.8kg、60.1kg、80.1kg。

參考文獻(xiàn)

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