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)