“深耕深松+秸秆还田”对耕层土壤理化性状的影响

2016-07-27范乃忠

农业工程技术·综合版 2016年3期

关键词：秸秆还田土壤影响

范乃忠

摘要：针对华北小麦玉米轮作区耕层变浅、有机质含量偏低等问题，探究采取深耕深松与秸秆还田配套技术，对土壤有机质含量、土壤理化性状、作物根系发育、作物抗逆能力及作物产量的影响，为华北小麦玉米轮作区推广秸秆还田与深耕深松配套技术提供基本依据。

关键词：深耕深松；秸秆还田；土壤；影响

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验于2014年10月-2015年9月安排在虞城县黄冢乡秦楼村，供试土壤类型为潮土，土种为底砂壤土，中产田，肥力均匀。第一季供试作物小麦，品种为周麦24，第二季供试作物玉米，品种为伟科702，供试秸秆腐秆剂（有效活菌数≥0.5亿/g）由广东佛山金葵子植物营养有限公司生产。

1.2 试验方法

试验采取大区对比方式进行，不设重复，设5个处理，每个处理面积1000m2，处理1：旋耕；处理2：旋耕+玉米秸秆还田；处理3：深耕深松；处理4：深耕深松+玉米秸秆还田；处理5：深耕深松+玉米秸秆还田+秸秆腐熟剂。

试验在当地常规施肥的基础上进行。

1.2.1 第一季试验作物：小麦。试验田前茬作物玉米于2014年9月26日收获，收获前对试验田进行小区规划。处理1、3小区用小型机械收穗，玉米秸秆运出地外；处理2、4、5小区用4J-180B型号收获机收获，边收穗边粉碎玉米秸秆，粉碎长度5-12cm，均匀铺于地表，每亩秸秆还田量550kg（风干重）。

10月8日施肥整地：处理1、2小区用“黄海金马”旋耕机旋耕，旋耕深度14cm；处理3、4、5用“黄海金马”机械深耕，深度24cm，整地前各处理底施配方肥（25-12-8）50kg，处理5每亩施用秸秆腐熟剂2kg。

1.2.2 第二季试验作物：玉米（试验田小麦收获后，播种玉米）。小麦收获后，秸秆覆盖地表，玉米铁茬播种。2015年6月10日种肥机械异位同播，亩施30-5-5配方肥30kg，7月25日亩追施尿素20kg，平均行距62cm，平均株距28cm，密度为每亩3850株。

2015年9月25日收获。收获前一天各处理随机选取3个40㎡样点进行测产，并在每样点附近随机连续抽取10株进行田间调查和考种。2015年10月9日挖刨面采集土样测试土壤理化性状、测量耕层厚度及犁底层厚度。试验除按方案要求第一季作物小麦（玉米秸秆）在整地、秸秆还田、施用腐熟剂不同外，其它管理措施同一般大田生产。

2 结果与分析

2.1 “秸秆还田+深耕”对作物抗病性的影响

第一季试验作物：小麦2014年10月10日播种，2015年6月9日收获，生育期242天，各处理的病害主要是纹枯病和全蚀病。4月中旬以前长势较好，4月下旬抽穗后病害显现。

2015年5月31日调查结果表明：深耕能增强小麦的抗病性，小麦灌浆后期，处理1、2、3、4、5的病穗率分别为13.8%、14.3%、9.3%、7.6%、6.5%，与处理1相比，处理2的病穗率增加3.6%，处理3、4、5的病穗率分别减少32.6%、44.9%、52.9%。

第二季试验作物：玉米2015年6月10日播种，2015年9月25日收获，生育期107天。各处理的病害主要是锈病，各处理8月中旬以前长势旺盛，8月下旬以后，开始发生锈病，蔓延快，程度较重，病株率100%，单株病叶率100%。有零星的大、小斑病、粒腐病发生，程度较轻。虫害主要为玉米螟，各处理抽雄-吐丝期均有发生，程度较重。县植保站生物防治1次，虫害率仍达65%左右，授粉良好，秃尖小，玉米锈病对产量影响较大。

2.2 “秸秆还田+深耕”对土壤耕层厚度的影响

“秸秆还田+深耕”技术措施加深了土壤耕层。小麦收获前对各处理的耕层厚度进行了测量，当地传统耕作的耕层厚度处理1只有14cm，处理2、3、4、5的耕层厚度比处理1分别增加1cm、10cm、10cm、10cm，增加7.1%、71.4%、71.4%、71.4%。

2.3 “秸秆还田+深耕”对犁底层厚度的影响

“秸秆还田+深耕”技术措施减少了犁底层厚度。第二季作物玉米收获后对各处理的犁底层厚度进行了测量，当地传统耕作的犁底层厚度处理1为26.5cm，处理2、3、4、5的犁底层厚度分别比处理1减少1.5cm、11cm、11.5cm、12cm，分别减少5.7%、41.5%、43.4%、45.3%。

2.4 “秸秆还田+深耕+腐秆剂”对秸秆腐熟度的影响

玉米秸秆腐熟程度的记载：在使用腐秆剂还田后的第30天、第60天、第90天、第120天、第150天、第180天、第210天、第240天观察记载3个坑内秸秆的定性腐解程度。

施用“腐秆剂”的处理5与对照处理2、4相比，施用后第60天秸秆颜色、手感软化程度有明显差异，施用后第90天秸秆气味有明显差异；施用“腐秆剂”处理6第120天观察，秸秆部分变黑腐烂，比处理4提前90天，比处理2提前120天。施用“腐秆剂”能加速玉米秸秆腐熟程度。

2.5 “秸秆还田+深耕”对作物根系的影响

“秸秆还田+深耕”技术措施促进作物根系生长。小麦收获前对各处理的次生根生长情况进行了测量，处理2、3、4、5的单株次生根条数分别比处理1增加0.3条、1.5条、1.2条、1.9条，分别增加3.8%、19%、15.2%、24.1%；处理2、3、4、5的次生根生长深度分别比处理1增加0.9cm、2.8cm、4.7cm、7.2cm，分别增加5.1%、16%、26.9%、41.1%。

2.6 “秸秆还田+深耕”对耕层土壤理化性状的影响

“秸秆还田+深耕+腐秆剂”技术提升了土壤肥力，降低了土壤容重，改善了土壤的通透性。“秸秆还田+腐秆剂+深耕”的处理5一年后与试验前基础值相比，土壤容重降低0.02g/cm3，有机质增加0.3g/kg，全氮增加0.03g/kg，有效磷增加0.2mg/kg，；处理5与对照处理2相比，土壤容重降低0.03g/cm3，有机质增加0.6g/kg，全氮增加0.05g/kg，有效磷含量增加0.3mg/kg，

2.7 “秸秆还田+深耕”对土壤含水量的影响

“秸秆还田+深耕+腐秆剂”技术提升了土壤蓄水保墒能力。2015年3月17日-19日，降水后3月20日的测墒结果与降水前3月16日的测墒结果相比，处理1的绝对含水量分别增加4.78、3.93、1.97个百分点，处理2的绝对含水量分别增加4.8、3.99、2.62个百分点，处理3的绝对含水量分别增加4.79、4.10、3.22个百分点，处理4的绝对含水量分别增加4.80、4.24、3.23个百分点，处理5的绝对含水量分别增加4.88、4.32、3.27个百分点；处理5与处理1相比，绝对含水量分别提高2.1%、9.9%、66%。

2015年7月31日降水45mm，在0-20cm、20-40cm、40-60cm三层土壤中，降水后8月1日的测墒结果与降水前7月30日的测墒结果相比，处理1的绝对含水量分别增加3.51、3.70、1.64个百分点，处理2的绝对含水量分别增加3.26、3.77、1.59个百分点，处理3的绝对含水量分别增加2.93、4.36、2.33个百分点，处理4的绝对含水量分别增加2.85、4.39、2.34个百分点，处理5的绝对含水量分别增加3.67、4.27、2.32个百分点；处理5与处理1相比，绝对含水量分别提高4.6%、15.4%、43.3%。

2.8 “秸秆还田+深耕”对作物生物学性状的影响

2.8.1 “秸秆还田+深耕”对小麦生物学性状的影响。“秸秆还田+深耕”技术改善了小麦的生物学性状。处理5与对照处理1相比，株高增加3.3 cm、茎粗平均增加0.01cm，穗长平均增加0.4cm，亩穗数增加2万穗，穗粒数增加1.8粒，千粒重平均增加2g，说明在常规施肥的基础上，使用“秸秆还田+腐秆剂+深耕”技术增加了小麦株高、茎粗、穗长、亩穗数、穗粒数和粒重。

2.8.2 “秸秆还田+深耕”对小麦产量的影响。使用“秸秆还田+深耕”技术提高了小麦产量。处理2、3、4、5与对照处理1相比分别田亩增产13.3kg、35kg、51.7kg、66.7kg，增产率分别为2.8%、7.5%、11%、14.3%。

2.8.3 “秸秆还田+深耕”对玉米生物学性状的影响。使用“秸秆还田+深耕”技术改善了玉米的生物学性状。处理5与对照处理1相比，株高增加4.3cm，秃尖减少0.3cm，穗行数增加0.6行，行粒数增加1.5粒，穗粒数增加45.2粒，千粒重增加25.8g。说明在常规施肥的基础上，使用“秸秆还田+腐秆剂+深耕”技术可增加第二季作物玉米的株高、穗粒数和粒重，提高结实率。

2.8.4 “秸秆还田+深耕”对玉米产量的影响。使用“秸秆还田+深耕”技术提高了玉米产量。处理2、3、4、5与对照处理1相比分别亩增产13.4kg、46.8kg、60.1kg、80.1kg，增产率分别为2.8%、9.8%、12.6%、16.9%。

3 结论

试验结果表明：在小麦玉米轮作区，在常规施肥基础上，采样“秸秆还田+深耕”技术措施将玉米秸秆粉碎翻压还田，与传统旋耕整地技术相比，一是增强小麦的抗病性。

二是加深土壤耕层，处理3、4、5的耕层厚度分别增加71.4%、71.4%、71.4%。

三是减少犁底层厚度，处理3、4、5的犁底层厚度分别减少41.5%、43.4%、45.3%。

四是施用“秸秆还田+深耕+腐秆剂”能加速玉米秸秆腐熟，玉米秸秆腐熟速度比处理4提前90天，比处理2提前120天。

五是促进作物根系生长，处理3、4、5的单株次生根条数分别增加1.5条、1.2条、1.9条。

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墒能力，在0-20cm、20-40cm、40-60cm三层土壤中，处理3的绝对含水量分别增加4.79、4.10、3.22个百分点。

八是改善了小麦的生物学性状，增加了小麦株高、茎粗、穗长、亩穗数、穗粒数和粒重，处理3、4、5分别田亩增产35kg、51.7kg、66.7kg。

九是改善了玉米的生物学性状，增加玉米的株高、穗粒数和粒重，提高结实率，处理 3、4、5分别田亩增产46.8kg、60.1kg、80.1kg。

参考文献