秸秆还田生态农业论文

2022-04-21

摘要秸秆还田对农业生产起着重要的作用,这项栽培技术具有悠久的历史,在使用秸秆还田的过程中,如何更好地应用好秸秆还田技术,很重要的一点就是要认识这项技术目前在农业生产上有哪些优点和不足,以便不断改进和更新秸秆还田技术。下面是小编为大家整理的《秸秆还田生态农业论文(精选3篇)》仅供参考,希望能够帮助到大家。

秸秆还田生态农业论文 篇1:

秸秆还田量对小麦—玉米轮作中土壤理化性质及作物产量的影响

摘要 [目的]研究秸秆还田量对一年两熟小麦-玉米轮作制度下土壤理化性质的影响。[方法]通过田间试验,研究秸秆不还田,50%小麦、玉米秸秆还田,100%小麦、玉米秸秆还田,150%小麦、玉米秸秆还田对麦-玉轮作体系中土壤容重、有机质和养分含量,以及小麦和玉米产量的影响。[结果]秸秆还田可以降低土壤容重,增加土壤有机质含量,提高土壤养分库容。50%、100%和150%秸秆还田条件下,土壤容重降幅为1.41%~9.15%,土壤有机质含量增加0.02~0.04 g/kg,土壤碱解氮、有效磷、速效钾、全钾含量分别增加6.64~9.00、3.37~4.07、10.33~19.00、40.00~120.00 mg/kg。不同秸秆还田量均能提高小麦、玉米产量,产量增幅分别为7.57%~13.16%、16.29%~26.06%。[结论]秸秆还田量达到150%时,在土壤理化性质及作物产量方面出现转折,建议不超过100%秸秆还田为宜。

关键词 秸秆还田量;小麦-玉米轮作;产量;土壤养分库容量

作物秸秆是普遍存在的有机农业废弃物资源,如何科学、高效地处理农作物秸秆已成为农业生产、环境保护面临的紧迫问题。秸秆含有大量的有机质、氮、磷、钾等养分,因此秸秆直接或间接还田,可以建立良好的土壤生态体系[1],同时也是提升农田土壤基础肥力的重要措施。研究发现,秸秆还田不仅可以提高作物产量,还能增加土壤有机质含量及养分含量[2-3],改善土壤结构[4],提高化肥利用效率[5],直接或间接减少温室气体排放[6],缓解我国钾肥资源紧缺造成的压力,是发展可持续农业的有效途径[7]。但是随着秸秆还田技术的推广,尤其是在黄淮海区域小麦-玉米一年两熟的轮作制度下,秸秆还田引起的作物出苗率低、病虫草害等问题日趋凸显[8]。在实际农业生产中秸秆在未有效分解的情况下,秸秆还田量影响着其培肥改土作用[9-10]。笔者以黄淮海区域的粮食高产区之一——山东省德州市平原县为试验地,在一年两熟的小麦-玉米轮作制度下,探讨了不同秸秆还田量对土壤理化性质及作物产量的影响,以期为黄淮海平原区小麦-玉米一年两熟轮作体系中秸秆科学原位还田及粮食稳产高产提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

平原县位于鲁西北黄河冲积平原,地处暖温带,大陆性季风气候,干湿季明显,春季干旱多风,夏季湿热多雨,秋季凉爽,冬季干冷,光照充足,年平均降水量535 mm,土层深厚,地形平坦。该地区种植业发达,小麦、玉米、棉花、蔬菜大面积种植,小麦-玉米实现一年两作。

当地土壤类型为潮土,基本理化性质:有机质含量13.40 g/kg,碱解氮含量65.10 mg/kg,有效磷含量23.40 mg/kg,速效钾含量156.00 mg/kg,全钾含量17.8 g/kg,容重1.42 g/cm3,pH 8.47。

1.2 试验材料

玉米品种为郑单958,小麦品种为济麦22号。

1.3 试验设计

秸秆原位还田于2013年进行,共设4个处理(表1),每处理3次重复。小区按照长期定位试验池标准,四周用水泥板围砌,小区面积36.0 m2(4.5 m×8.0 m),小区间距为0.5 m。

秸秆还田量的操作处理:50%秸秆还田处理,即移出50%秸秆;100%秸秆还田处理为全量原位还田;150%秸秆还田处理,即全量还田,并加入从50%秸秆还田处理的田块中取出的50%秸秆。秸秆还田方式:小麦秸秆粉碎后地表覆盖还田,玉米秸秆粉碎后旋地耕翻还田。

1.4 田间管理

所有试验处理的施肥均按照当地农民习惯,即玉米季施肥量为N 260 kg/hm2、P2O5 120 kg/hm2、K2O 105 kg/hm2,磷、钾肥做基肥一次施入,氮肥的基追比为5∶5;小麦季施肥量为N 240 kg/hm2、P2O5 130 kg/hm2、K2O 105 kg/hm2,磷、钾肥做基肥一次施入,氮肥的基追比为6∶4。播种、灌溉等田间管理按照当地农民习惯操作。

1.5 测定项目与方法

收获后取小区内(2.0 m×2.0 m)样方计产,统计玉米产量、小麦产量。2015年小麦收获后用环刀或土钻取土测定0~20 cm土层的土壤容重、有机质、养分(碱解氮、有效磷、速效钾、全钾)含量等指标。

土壤容重采用环刀法测定;有机质含量采用重铬酸钾-硫酸滴定法测定;碱解氮含量采用碱解扩散法测定;有效磷含量采用碳酸氢钠浸提钼锑抗比色法测定;速效钾含量采用醋酸铵浸提火焰光度计法测定;全钾含量采用氢氧化钠熔融原子吸收分光光度法测定[11]。

1.6 数据统计

用DPS软件进行数据方差分析,用Duncan新复极差法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同秸秆还田量对土壤容重的影响

由表2可知,不同秸秆还田量能明显影响0~20 cm土层的土壤容重,秸秆还田后降低了耕层土壤容重。与CK相比,50%ST、100%ST、150%ST处理的土壤容重分别降低了1.41%、3.52%、9.15%。方差分析显示,50%ST与CK之间差异不显著,150%ST与100%ST处理之间差异显著。

秸秆还田后经过微生物作用形成的腐殖酸与土壤中的钙、镁等结合成腐殖酸钙、腐殖酸镁等,使土壤形成大量的水稳性团粒结构,增加了土壤通透性[12],降低了土壤容重。但过量还田会导致土壤容重过低,影响土壤的保水保肥性。

2.2 不同秸秆还田量对土壤有机质含量的影响

从图1可以看出,秸秆还田后增加了土壤有机质含量。与CK相比,50%ST、100%ST、150%ST处理的0~20 cm土层土壤有机质含量分别增加0.02、0.04、0.03 g/kg。原因可能是秸秆还田后促进了微生物的活动,形成了土壤微生物活跃的活动层,从而加速了微生物对秸秆中有机态养分的分解释放,进而提高了土壤有机质含量[13]。但土壤有机质含量的提高是一个长期的积累过程,该试验中秸秆还田进行了2 a,从结果能看出秸秆还田可提高土壤有机质含量,但增幅不明显。

2.3 不同秸秆还田量对土壤养分含量的影响

由表3可知,秸秆还田能明显提高土壤养分含量。与CK相比,50%ST、100%ST、150%ST处理的土壤碱解氮含量分别增加6.43、9.00、6.80 mg/kg,有效磷含量分别增加3.50、4.07、3.37 mg/kg,速效钾含量分别增加12.33、19.00、10.33 mg/kg,全钾含量分别增加70.00、120.00、40.00 mg/kg。尤其在土壤钾素方面,因为秸秆中含有较多的钾,所以与碱解氮、有效磷相比,秸秆还田后向土壤中贡献的速效钾更多。150%ST处理的土壤养分出现下降趋势,原因可能是秸秆还田量过大,需要更多的养分提供给微生物活动以进行秸秆腐解,因此消耗了部分土壤养分。

2.4 不同秸秆还田量对玉米-小麦产量的影响 由表4可知,不同秸秆还田量可显著影响玉米和小麦的产量。对于玉米来说,与CK相比,50%ST、100%ST、150%ST处理的玉米产量分别提高了16.29%、26.06%、23.93%。方差分析显示,秸秆还田处理与CK间差异极显著,而不同秸秆还田量处理之间差异不显著。对于小麦来说,与CK相比,50%ST、100%ST、150%ST处理的小麦产量分别提高7.57%、13.16%、9.13%。方差分析显示,秸秆还田处理与CK间差异极显著,100%ST与150%ST处理间差异不显著。

当秸秆还田量达到150%时,玉米、小麦产量均下降,原因可能是秸秆还田量过大,土壤容重降幅过大,导致土壤保水保肥性差,土壤养分含量由于微生物活动的消耗而降低,对玉米幼苗返青、分蘖生长带来负面影响,从而影响作物生长及产量的形成。

3 结论与讨论

(1)秸秆还田作为全球可持续农业发展的重要环节,对于维持农田肥力、减少化肥使用、提高土壤碳汇能力具有积极作用[14]。王振忠等[15]研究发现,无论秸秆覆盖还是翻压,都可以增加土壤孔隙度、降低土壤容重,使土壤疏松,通透性改善。陈冬林等[16]研究表明,秸秆还田可以显著提高土壤中有效磷和速效钾含量,增加水稻生育后期土壤碱解氮含量。这与笔者的研究结果一致,即秸秆还田有利于改善土壤理化环境。

(2)2014年6—10月德州市平原县玉米季降水总量为389 mm,2014年10月至2015年6月该地小麦季降水总量为256 mm,年份降水总量为645 mm,较正常年平均降水量(547 mm)偏多,属于偏丰水年份。因此,推测秸秆还田后由于降水的关系,腐解速度加快,对土壤理化性质及作物产量起到了积极的作用。但探讨降水与秸秆腐解速度、土壤理化性状及作物产量的关系,需要对常年多点的试验结果进行拟合,还需要将土壤温度考虑在内。

(3)虽然秸秆还田能改善土壤理化性质,提高作物产量,但是存在还田量阈值的问题。秸秆还田量过多,会导致土壤耕种性差、作物出苗率低、苗弱、作物产量降低、病害加剧等问题。这可能是由于秸秆过量还田,过多的秸秆覆盖会阻碍土壤与大气的物质交换,同时C/N提高,土壤微生物与土壤酶活性降低,进而抑制其对秸秆的分解,秸秆还田对土壤产生的积极作用会随着秸秆还田量的增多而降低[17]。

(4)该试验条件下,秸秆还田能降低土壤容重,增加土壤有机质及氮、磷、钾速效养分含量。不同秸秆还田量对土壤理化性质影响不同。50%秸秆还田、100%秸秆还田、150%秸秆还田条件下,土壤容重降幅为1.41%~9.15%,土壤有机质增幅为0.02~0.04 g/kg,土壤碱解氮、有效磷、速效钾、全钾含量分别增加6.64~9.00、3.37~4.07、10.33~19.00、40.00~120.00 mg/kg。秸秆还田后改善了土壤环境,因而可以提高小麦和玉米的产量。不同秸秆还田量对作物产量的影响不同,小麦、玉米产量的增幅分别为7.57%~13.16%、16.29%~26.06%。并且在秸秆原位还田时,建议秸秆还田量以不超过100%为宜。下一步拟从土壤微生物、土壤酶的角度进一步明确秸秆直接还田的科学阈值,以期为秸秆还田提供科学的数据支撑。

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作者:董亮 田慎重 王学君 孙泽强 郑东峰 刘盛林 董晓霞 郭洪海 罗加法

秸秆还田生态农业论文 篇2:

秸秆还田的利弊浅析

摘 要 秸秆还田对农业生产起着重要的作用,这项栽培技术具有悠久的历史,在使用秸秆还田的过程中,如何更好地应用好秸秆还田技术,很重要的一点就是要认识这项技术目前在农业生产上有哪些优点和不足,以便不断改进和更新秸秆还田技术。

关键词 秸秆还田;土壤水分;土壤养分;土壤微生物

知网出版网址:http://kns.cnki.net/kcms/detail/50.1186.S.20171129.1641.026.html 网络出版时间:2017/11/29 16:41:54

农作物秸秆还田是目前广泛使用的作物栽培技术[1-2],秸秆还田能够有效地调节作物生长环境(包括土壤的水、肥、气、热),促进作物生长发育,从而获得高产[3-6]。农民习惯将大豆秸秆、棉花秸秆、芝麻秸秆、麦麸糠、半腐熟的杂草、落叶等农作物非收获部分再次还田,代替部分化肥来使用,既提高养分供给,又提高作物产量和品质[7]。大量的研究表明,适量的秸秆还田不仅可以改善耕作土壤的土壤肥力,而且可以减少化肥的施用量[8],但也有研究指出,秸秆还田对下茬作物出苗和产量的影响很大,容易出现作物出苗率低,出苗不齐,产量降低[9-10]。本文就秸秆还田的利与弊进行综述,为今后发展绿色农业、环保农业、生态农业提供一定参考。

1 秸秆还田的优点

1.1 秸秆还田对土壤水分、温度的效应

有研究表明,水稻秸秆表层土壤覆盖具有明显调节土壤温度和湿度的作用,使土温日变化比较平缓,保温促墒效果明显[11]。秸秆还田对土壤具有显著的保水作用,不仅增加表层土壤含水量,而且增加了深层土壤的水分含量[12],玉米生育期耗水量较大,土壤表层含水量秸秆还田处理明显高于不做秸秆还田处理[12];秸秆覆盖不仅高效截流雨水,降低地表径流,同时也减少径流带走泥土,保护水土流失[13]。秸秆还田后可以增加地表温度0.7~0.9 ℃[14],秸秆覆盖小麦地后,对表层土壤(0~10 cm)温度变化具有显著的调节作用,在低温下具有增加温度的作用,在高温下有降低温度的作用[15]。

1.2 秸秆还田对土壤养分的效应

秸秆还田加速土壤矿质元素的矿化[16]。小麦秸秆还田使土壤有机质明显提高,增加了中、上层土壤氮、磷、钾含量[12],双季秸秆还田土壤全氮含量比不做秸秆还田高19.5%[17]。秸秆经过长期覆盖免耕后可以增加有效磷含量,减少磷在土壤中的固定[18]。农作物秸秆储存大量钾,是钾肥另外的库源,秸秆还田与化肥施用配合,土壤速效钾含量每年增加8%[19],有效钾含量增加4.8%~21.0%[20-21]。

1.3 秸秆还田对土壤微生物的效应

秸秆还田可以改善土壤微生物群落[22],提高土壤酶活性[23],促进土壤微生物数量增加[12]。通过玉米秸秆还田,在秸秆附近有大量微生物扩增,其加速了玉米秸秆中养分释放,增加土壤养分含量[24]。秸秆还田后,在春小麦生育期微生物(细菌、真菌、放线菌)数量均高于秸秆不还田处理[15],有研究报道华北平原玉米秸秆还田后,土壤中革兰氏阴性细菌的丰度增加9.3%~11.6%[25]。秸秆还田可以增加耕作土层中蚯蚓的数量,加速秸秆的分解[26]。

1.4 秸秆还田对作物生长的效应

秸秆还田不仅省去了秸秆处理环节,而且节约了劳动成本[27]。适量的水稻秸秆还田量有助于促进作物生长,并提高产量[28]。冬小麦50%秸秆还田量可以促进夏高粱的生长,其株高分别比不做秸秆还田处理、100%秸秆还田处理分别高16.82%、8.02%;50%秸秆还田量可以促进吸收的养分向高粱茎秆和穗器官运输[27]。连续多年的秸秆还田,玉米累积增加产量11.6%~21.0%[29]。连续两年秸秆还田,种植花生可以增产14.2%[30]。

2 秸秆还田的缺点

小麦秸秆全部还田会使播种质量变差,出苗不齐,产量降低[9-10],这主要是由于秸秆具有较高的C/N,分解速度慢,与作物竞争氮,不利于农作物壮苗[27]。过量的秸秆还田由于腐熟时间非常长,严重影响了空气中的氧进入耕作土壤,使作物根系长期处于无氧环境,容易造成农作物缺苗、死苗并减产[28, 31]。

水稻秸稈通过机械粉碎还田,过量的秸秆混入表层土壤,易造成土壤水分分布不均,使下茬种子没有紧密接触到土壤,造成冬小麦出苗不齐,出苗率偏低[32]。水稻和小麦秸秆还田增加了自身携带的病菌在土壤中积累,尤其是为纹枯病的繁殖提供了有利的环境,促进了纹枯病的流行[33]。根据资料显示,在华北平原农作物秸秆还田后N2O排放量增加了27.7%[34]。

3 小结

秸秆还田在农业生产中具有多方面的作用,尤其是在保水、保肥、保温等方面的作用明显,同时,秸秆还田对有益微生物在土壤中繁殖非常有利,繁衍的微生物又可以促进贫瘠土壤的培肥及养分转化。秸秆具有对于农业有利的方面,我们今后仍然需要继续应用,秸秆还田同时也会给农业生产带来一些负面的影响,这需要我们不断改进和提高秸秆使用技术。

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(责任编辑:丁志祥)

作者:王文明

秸秆还田生态农业论文 篇3:

高光效栽培和秸秆还田对玉米产量及土壤理化性质的影响

摘 要:玉米高光效栽培通过调整栽培行向、栽培株行距等方式最大程度的利用了光热资源,达到增产增效的目的,将收获后的部分秸秆还田对改善土壤结构,提高土壤养分有极大的促进作用。该研究通过对玉米高光效栽培和秸秆还田研究,结果表明:高光效及秸秆还田能显著提升玉米产量,秸秆还田收获后土壤有机质含量相比种植前提高了198.47%,秸秆还田处理速效钾的含量相比对照提高了59.18%,说明秸秆还田有助于提高有机质含量,有效改善土壤结构,增加肥力,为作物高产优质提供良好的土壤条件。

关键词:高光效;秸秆还田;玉米;土壤理化性质

多年来宁夏的玉米种植一直沿用传统的0.5~0.6m 垄距和无规律垄向的栽培方式,学者们也一直围绕这种栽培方式开展提高玉米产量有关的育种技术、新肥料研制与配施技术以及水分管理技术等方面的研究工作,并取得了许多成果,为玉米产量的不断提高做出了重大贡献[1]。玉米是高光效C4植物,喜温、光,按光温条件计算,宁夏玉米产量可达30000~33000kg/hm2,而目前玉米平均产量只达到光温条件生产产量的1/3左右,平均产量徘徊在8250~9750kg/hm2。研究表明,玉米目前的栽培方式存在着植株相互遮阴,群体内部通风、透光不好,病虫害发生频率高等问题,这些影响作物产量的因素还没有得到解决。根据宁夏的土壤肥力、水资源量、品种性状、肥料以及管理等方面的条件,继续稳定增产的难度较大[2-5]。只有通过新型种植模式,挖掘提高光能利用率的技术,才能实现增产增收。

秸秆还田技术可以大面积以地养地,是低耗持续的农业生产方式,对提高土壤有机质的含量和质量,改善土壤的物理性状,培肥土壤,增加土壤微生物活性,提高农作物增产的潜力,防止农田土壤沙化和改善农业生态环境有重要的作用[6-8]。秸秆还田是秸秆肥料化利用最主要的途径,也是农作物秸秆最经济可行、最易于推广操作的综合利用方式,有利于农业可持续发展。在我国主要农区秸秆还田,虽然在还田的数量、方式和方法不同,但都能取得较好的增产效果,都有改良土壤、培肥地力的作用,覆盖还田还有蓄水保墒、调节地温、抑制杂草生长等作用[9-12],废弃的秸秆是宝贵的可再生资源,但是这些秸秆一直处于利用率很低的状况。为此,本研究通过玉米高光效栽培和秸秆还田结合的方式,以期为玉米的高产及土壤的可持续利用提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况 试验基地位于宁夏平罗县,该区域属大陆性气候,日照充足,温差大,蒸发强烈,平均日照时数达3008h,年均蒸发量1755mm,年均气温2.8~16.0℃,年均降水量为173mm,无霜期为171d,土壤为次生盐化土。

1.2 试验材料 供试玉米品种为“登海608”,秸秆腐熟剂为自主开发的秸秆复合发酵菌剂,配合尿素施用。

1.3 试验设计 试验共设3个处理,T1:对照,以农户常规种植为对照(非秸秆还田+非高光效);T2:高光效处理,采用利于通光通气的宽窄行设计,宽行行距70cm,窄行行距40cm,株距20cm;T3:秸秆还田处理,采用高光效+秸秆还田共同处理。每处理3次重复,每个小区长17.3m,宽5.5m,小区面积95.2m2,种10行玉米,试验地四周设计4行保护行。

1.4 测定指标及方法 土壤物理性质的测定:含水量、土壤容重、田间持水量、饱和含水量用环刀法测定。

1.4.1 土壤化学性质的测量 pH值(水土比为5∶1)用PHS-25精密酸度计测量;全盐使用DDS-11电导率仪测定;土壤有机质采用重铬酸钾氧化-硫酸亚铁滴定法测定;全氮测量采用凯氏消解-蒸馏滴定法;碱解氮使用碱解扩散法测定;全磷测量用NaOH熔融—钼锑抗锑抗比色,有效磷用0.5mol/L NaHCO3浸提—钼锑抗比色法;速钾测量用1mol/L醋酸铵溶液浸提—火焰光度法。

1.4.2 生理指標的测量 用CI-340手持光合测量仪测定植株净光合速率(Pn),在晴朗、光照充足一天内9:30—11:00、13:00—14:00两个时间段测量2次,每次测量速度要快,才能保证各小区光强的相似性。测定部位为叶片中部。气孔导度E值、叶片蒸腾速率C值、细胞间二氧化碳浓度IntCO2。

1.4.3 考种 产量测定采用测产计产,每个小区随机抽取15株玉米,测定它们的株高、茎粗、果穗长、果穗粗、穗行数、穗粒数、秃尖、籽粒鲜重、百粒重(鲜)、百粒重(干)。株高用卷尺测量,茎粗用游标卡尺,质量用电子天平,籽粒含水量用水分仪测量。

1.5 统计分析 对所测定的数据用Excel2003计算处理。方差分析由DPS7.05软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 高光效及秸秆还田对成熟期玉米光合指标的影响 从表1可以看出,高光效及秸秆还田显著提高了玉米净光合速率,充足的光照田间以及良好的土壤基础促进了作物气孔张开程度,加快光合作用进程,同时,也增加气孔导度以及细胞间CO2浓度,在一定基础上提高光合产物形成。再者,充足的光源更有利于叶绿素合成所需的N、Mg、Fe、Mn、P等矿质元素的吸收利用,反之少光条件下使叶片淀粉水解加强,糖类堆积,光合产物输出缓慢,导致光合速率下降,营养物质的运输效率也因缺光降低。秸秆还田处理叶片蒸腾速率较大,这是由于土壤质地良好,叶片从土壤中所获的水分也越多,蒸腾量自然越大。水分利用率WUE在秸秆还田处理下表现为最大状态,相比对照增加了157.14%,说明该处理有助于增加土壤保水保墒的能力,主要由于秸秆在腐解过程中,促进土壤团粒机构的改善,将微团聚体逐渐向大团聚体过渡。

2.2 高光效及秸秆还田对干物质积累的影响 由图1可知,根系中干物质所占百分比随着生育进程的加快而总体呈逐步上升的趋势,玉米幼苗期促进根系生长发育显得尤为重要;秸秆还田干物质积累量明显高于对照,平均提高了16.7%左右,而高光效相比常规处理变化不大,主要由于高光效集中表现在叶片光合作用进程中,对叶片养分的积累起到积极作用;茎部养分积累表现在秸秆还田处理上,玉米茎干物质百分比总体上随着生育进程呈先升高后降低的趋势,在大叭口期茎中干物质占到了60%,拔节期植株通过从土壤中获取养分而迅速促进茎秆健壮发育;叶片干物质累积量总体随着生育进程而逐步降低,在灌浆期前期合成的干物质开始转入籽粒中,苗期供足氮、镁、铁、锰、锌等营养元素对于促进叶片发育,进一步为后期干物质转运到籽粒创造前提条件,同样也是重要的生产手段,叶片干物质积累增加主要表现在播种120d后,高光效处理下植株叶片累较多的光合产物,进一步将营养物质输送至籽粒器官中,为后期作物高产创造良好条件;籽粒在播种100d开始形成,秸秆还田处理下籽粒干物质积累较快,明显高于对照,高光效处理与常规处理变化不大。

2.3 高光效及秸秆还田对玉米果穗发育的影响 表2可知:秸秆还田的穗长最长,为20.72cm,相比对照增加了17.85%;就穗粗而言秸秆还田比对照高出18.37%;高光效和秸秆还田穗行数相当,都为16.33;高光效的穗粒数高于其他3个处理,为560.09,比对照高出26.12%;常规处理、高光效和秸秆还田3个处理的秃尖长均小于对照处理,常规处理的秃尖长最短,为2.83cm;秸秆还田的百粒重最大,比对照处理高出了46.88%。

2.4 高光效及秸秆还田对玉米产量与经济效益的影响 由表3可知,高光效及秸秆还田对玉米产量有显著的增产效果,其中秸秆还田处理的产量最高,为18983.4kg/hm2,较对照处理增产了67.09%,但是相应的秸秆还田处理投入值也最高,产投比为3.62,经济效益不佳;高光效的产量与秸秆还田的产量相差不大,都有显著提高产量的效果,但是高光效技术投入值小,产投比最高,为5.30,经济效益最好。

2.5 高光效及秸秆还田对收获后土壤理化性质的影响 表4可得:高光效处理相比常规处理来说,容重变化不大,秸秆还田相比对照来说显著降低了容重,有助于玉米根系灵活伸长与穿插,进而从土壤中获取更多的营养物质;同时,有助于保持土壤水分,田间持水量达到18.75,相比对照增加了21.20%,此外,秸秆还田增加土壤孔隙度,有助于好养微生物活动,改良土壤结构,使土壤疏松,促进玉米作物根系的发育。机械组成方面,土壤质地以粉粒壤土为主,粉粒含量高于砂粒与粘粒,通气透水、保水保温性能都较好,是较理想的农业土壤,秸秆还田增加了粉粒含量,相比对照增加了25.13%,因此,秸秆还田更好的改善土壤环境,为作物生长奠定良好的土壤基础。

表5可得:通过实验室常规方法分析0~40cm土层混合样,结果显示:土壤pH>8,为碱性土壤,并且高光效以及秸秆还田相比对照和常规处理降低土壤pH,同时,秸秆还田降低土壤全盐含量,相比对照降低了26.92%;高光效处理相比常规处理变化不大,秸秆还田收获后土壤有机质含量相比种植前提高了198.47%,说明秸秆还田有助于提高有机质含量,并且增幅较大,可有效改善土壤结构,增加肥力,为作物高产优质提供良好的土壤条件;此外,高光效处理相比常规处理增加了土壤碱解氮以及有效磷、速效钾含量,但增幅不大,秸秆还田处理显著增加了速效钾的含量,达到了二级稍丰水平,相比对照提高59.18%,主要由于秸秆中含有大量的新鲜有机物料,在归还于农田之后,经过一段时间的腐解作用,就可以转化成有机质和速效养分;高光效处理下全氮含量相比常规处理变化不大,秸秆还田相比对照增加了33.33%,全磷表现为相同趋势,秸秆还田全磷含量达到三级中等水平。

3 结论

玉米高光效及秸秆生物还田能显著促进农业节本、增产、增效,高光效种植具有产量高、成本低、效应高等特点,秸秆还田技术可以补充土壤养分、促进微生物活动、减少化肥使用量以及改善生态环境。

参考文献

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(责编:张宏民)

作者:吴东升

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