秸秆全量还田对稻麦产量及土壤理化性状的影响
2014-12-09刘庆淮徐广辉居立海包立英高凤云李晓华
刘庆淮+徐广辉+居立海+包立英+高凤云+李晓华
摘 要：通过开展秸秆全量还田试验，结果表明：（1）秸秆全量还田使小麦产量增加了10.1%～18.6%，使水稻产量增加3.7%～11.3%，提高了结实率，增加了穗粒数和千粒重；（2）秸秆全量还田1a后，有机质含量增加0.9～1.8g/kg，速效钾含量增加2.5～6.7mg/kg，速效磷含量增加0.2～0.3mg/kg，容重降低0.08～0.12g/cm3。
关键词：秸秆全量还田；土壤理化性状；水稻；小麦；产量
中图分类号 X712 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2014）22-50-02
秸秆全量还田作肥料，可以将作物吸收的大部分营养元素归还给土壤，对维持土壤养分平衡、培肥土壤起着积极的作用。随着农村经济的发展、劳动力的转移和农业机械化程度的提高，秸秆全量还田已是大势所趋，成为增加土壤有机质，提高土壤磷、钾养分含量的重要措施；同时，形成了大量的腐殖质，即可供作物生长所需的养料，又可增加和更新土壤有机质，促进土壤中有益生物活动，激发土中物质转化，从而达到改善土壤理化性状的目的，对保护农业生态环境有着特殊作用。为进一步了解秸秆全量还田对稻麦产量及土壤理化性状的影响，笔者于2011-2012年开展了秸秆全量还田试验。
1 材料与方法
1.1 试验地概况 试验安排在洪泽县朱坝镇富民村，共3块试验田。主要土壤类型为水稻土，2011年秋播前采集试验田的土壤样品，并测试土壤理化性状，结果如下：有机质23.5g/kg，碱解氮148mg/kg，速效磷16.5mg/kg，速效钾133.2mg/kg，容重1.58g/cm3。
1.2 供试材料 供试作物：水稻为淮稻5号，小麦为郑麦9023。
1.3 试验设计 小麦、水稻试验均设以下3个处理：（1）无秸秆还田（ck），每hm2小麦基施纯氮120kg；（2）秸秆全量还田，每hm2小麦基施纯氮120kg；（3）秸秆全量还田，每hm2小麦基施纯氮135kg。小麦每hm2施纯N总量255kg；水稻每hm2施纯N总量270kg、P2O5 90kg、K2O 90kg，其中磷、钾肥全部作为基肥施用。小区面积66.7m2，3次重复，随机区组排列。2012年秋播前，分别采集该3个田块土样，测试土壤有机质、速效钾、速效磷含量和容重。
1.4 样品分析方法 土壤有机质测定采用重铬酸钾氧化法，碱解N测定采用碱解扩散法，速效磷测定采用碳酸氢钠浸提—钼锑抗比色法，速效钾测定采用乙酸铵浸提—火焰光度法，土壤容重采用环刀法测定。
2 结果与分析
2.1 不同处理对稻麦产量的影响 由表1、表2可以看出，相比ck，秸秆全量还田可显著增加小麦、水稻的产量。处理2小麦比ck增产597.0kg·hm-2，增产率10.1%，水稻比ck增产306.0kg·hm-2，增产率3.7%；处理3小麦比ck增产1 098.1kg·hm-2，增产率18.6%，水稻比ck增产927.0kg·hm-2，增产率11.3%；而且3个处理产量差异达5%显著水平。同时，处理3小麦比处理2增产501.1kg·hm-2，增产率7.7%，水稻比处理2增产621.0kg·hm-2，增产率7.3%，产量差异也达显著水平。说明在秸秆全量还田中，应比常规施肥增施适量的氮肥，以调节C/N比，促进微生物的活动，加快秸秆腐烂，同时还可以避免微生物与作物争氮的矛盾，避免影响作物后期的生长。
2.2 不同处理对稻麦产量结构的影响 由表1、2可知，秸秆全量还田提高稻麦的产量主要是因为增加了稻麦的结实率和千粒重。处理2的穗数与ck持平，小麦处理3的穗数比ck增19.5万穗/hm2，水稻处理3的穗数与ck持平，无明显差异。3个处理的结实率差异达5%显著水平，处理2小麦比ck结实率提高4.9个百分点，每穗粒数增加2.6粒，水稻比ck结实率提高3.6个百分点，每穗粒数增加3.3粒，处理3小麦比ck结实率提高9.2个百分点，每穗粒数增加3.5粒，水稻比ck结实率提高5.4个百分点，每穗粒数增加6.6粒。千粒重方面，处理2小麦比ck增0.6g，水稻比ck增0.5g，处理3小麦比ck增1.0g，水稻比ck增1.0g。说明秸秆全量还田能增加稻麦的结实率和千粒重，主要是因为秸秆全量还田提高了土壤钾素水平，同时秸秆还田土壤后期肥力足，可有效促进每穗粒数和千粒重的增加。
2.3 秸秆全量还田对土壤理化性状的影响
2.3.1 对土壤有机质含量的影响 土壤有机质含量是土壤肥力的重要指标之一。由表3可见，秸秆全量还田能有效提高土壤有机质含量，重复1田块提高1.8g/kg，重复2田块提高1.6g/kg，重复3田块提高0.9g/kg。稻麦秸秆中含有大量的有机质、氮、磷、钾和微量元素，是农业生产重要的有机肥源之一。秸秆全量还田后，增加了土壤的有机质，促进了土壤肥力的平衡，避免了地力衰退，提高了农产品的产量和质量。秸秆还田是增加土壤有机质最为有效的措施，主要是因为作物秸秆绝大部分是有机成分，其中纤维素、半纤维素及蛋白质复合体较难被微生物分解，而残留在土壤中形成土壤有机质。据有关资料表明[2]，由于长期连续秸秆还田，可以有效地遏制土壤有机质的继续下降，并有逐渐回升的明显趋势，平均年增长率达0.02%～0.04%。
2.3.2 对土壤速效钾和速效磷含量的影响 由表3可知，速效钾含量，重复1田块提高6.7mg/kg，重复2田块提高4.1mg/kg，重复3田块提高2.5mg/kg；速效磷含量，重复1田块提高0.2mg/kg，重复2田块提高0.3mg/kg，重复3田块提高0.2mg/kg。作物秸秆本身含有各种营养元素，是养分的重要补给源，施入土壤后能增加各种土壤养分含量。一方面促进了土壤中难溶性磷和微量元素的转化；另一方面秸秆还田释放的微量元素占作物吸收总量的60%，不仅增加土壤养分，还提高了养分有效性。秸秆中含有丰富的钾，作物从土壤中吸收的钾有70%～85%保存在植物残体中，且有效性很高，也就是说秸秆直接还田就是把大量的钾归还给土壤。因此，秸秆还田对维持土壤磷钾素平衡，减缓土壤钾的消耗有重要作用。
2.3.3 对土壤容重的影响 由表3可知，秸秆还田1a后，3个点的土壤容重均有所减少，其中重复1田块减少0.12g/cm3，重复2田块减少0.08g/cm3，重复3田块减少0.1g/cm3。说明作物秸秆还田有利于改良土壤结构，这是因为秸秆还田所产生的新鲜腐殖质活性较强，可促进土壤中水稳性团聚体的形成，使土壤容重降低，总空隙度增加，从而改善土壤的结构性和耕性，增强土壤的稳水保肥性能。
3 结论
由本次试验可知：（1）秸秆全量还田使小麦产量增加10.1%～18.6%，水稻产量增加3.7%～11.3%，提高了结实率，增加了穗粒数和千粒重；（2）秸秆全量还田1a后，土壤有机质含量增加0.9～1.8g/kg，速效钾含量增加2.5～6.7mg/kg，速效磷含量增加0.2～0.3mg/kg，容重降低0.08～0.12g/cm3，显著提高了土壤的肥力，改善了土壤的理化性状。
参考文献
[1]南京农业大学，江苏农学院，湖北农学院，等.作物栽培学[M].北京：中国农业出版社，1991.
[2]王克孟.土壤肥料技术的研究与推广[M].北京：中国农业出版社，2001.
[3]莫惠栋.农业试验统计[M].上海：上海科学技术出版社，1984.
[4]沈其荣.土壤肥料学通论[M].北京：高等教育出版社，2001.
（责编：张宏民）endprint
摘 要：通过开展秸秆全量还田试验，结果表明：（1）秸秆全量还田使小麦产量增加了10.1%～18.6%，使水稻产量增加3.7%～11.3%，提高了结实率，增加了穗粒数和千粒重；（2）秸秆全量还田1a后，有机质含量增加0.9～1.8g/kg，速效钾含量增加2.5～6.7mg/kg，速效磷含量增加0.2～0.3mg/kg，容重降低0.08～0.12g/cm3。
关键词：秸秆全量还田；土壤理化性状；水稻；小麦；产量
中图分类号 X712 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2014）22-50-02
秸秆全量还田作肥料，可以将作物吸收的大部分营养元素归还给土壤，对维持土壤养分平衡、培肥土壤起着积极的作用。随着农村经济的发展、劳动力的转移和农业机械化程度的提高，秸秆全量还田已是大势所趋，成为增加土壤有机质，提高土壤磷、钾养分含量的重要措施；同时，形成了大量的腐殖质，即可供作物生长所需的养料，又可增加和更新土壤有机质，促进土壤中有益生物活动，激发土中物质转化，从而达到改善土壤理化性状的目的，对保护农业生态环境有着特殊作用。为进一步了解秸秆全量还田对稻麦产量及土壤理化性状的影响，笔者于2011-2012年开展了秸秆全量还田试验。
1 材料与方法
1.1 试验地概况 试验安排在洪泽县朱坝镇富民村，共3块试验田。主要土壤类型为水稻土，2011年秋播前采集试验田的土壤样品，并测试土壤理化性状，结果如下：有机质23.5g/kg，碱解氮148mg/kg，速效磷16.5mg/kg，速效钾133.2mg/kg，容重1.58g/cm3。
1.2 供试材料 供试作物：水稻为淮稻5号，小麦为郑麦9023。
1.3 试验设计 小麦、水稻试验均设以下3个处理：（1）无秸秆还田（ck），每hm2小麦基施纯氮120kg；（2）秸秆全量还田，每hm2小麦基施纯氮120kg；（3）秸秆全量还田，每hm2小麦基施纯氮135kg。小麦每hm2施纯N总量255kg；水稻每hm2施纯N总量270kg、P2O5 90kg、K2O 90kg，其中磷、钾肥全部作为基肥施用。小区面积66.7m2，3次重复，随机区组排列。2012年秋播前，分别采集该3个田块土样，测试土壤有机质、速效钾、速效磷含量和容重。
1.4 样品分析方法 土壤有机质测定采用重铬酸钾氧化法，碱解N测定采用碱解扩散法，速效磷测定采用碳酸氢钠浸提—钼锑抗比色法，速效钾测定采用乙酸铵浸提—火焰光度法，土壤容重采用环刀法测定。
2 结果与分析
2.1 不同处理对稻麦产量的影响 由表1、表2可以看出，相比ck，秸秆全量还田可显著增加小麦、水稻的产量。处理2小麦比ck增产597.0kg·hm-2，增产率10.1%，水稻比ck增产306.0kg·hm-2，增产率3.7%；处理3小麦比ck增产1 098.1kg·hm-2，增产率18.6%，水稻比ck增产927.0kg·hm-2，增产率11.3%；而且3个处理产量差异达5%显著水平。同时，处理3小麦比处理2增产501.1kg·hm-2，增产率7.7%，水稻比处理2增产621.0kg·hm-2，增产率7.3%，产量差异也达显著水平。说明在秸秆全量还田中，应比常规施肥增施适量的氮肥，以调节C/N比，促进微生物的活动，加快秸秆腐烂，同时还可以避免微生物与作物争氮的矛盾，避免影响作物后期的生长。
2.2 不同处理对稻麦产量结构的影响 由表1、2可知，秸秆全量还田提高稻麦的产量主要是因为增加了稻麦的结实率和千粒重。处理2的穗数与ck持平，小麦处理3的穗数比ck增19.5万穗/hm2，水稻处理3的穗数与ck持平，无明显差异。3个处理的结实率差异达5%显著水平，处理2小麦比ck结实率提高4.9个百分点，每穗粒数增加2.6粒，水稻比ck结实率提高3.6个百分点，每穗粒数增加3.3粒，处理3小麦比ck结实率提高9.2个百分点，每穗粒数增加3.5粒，水稻比ck结实率提高5.4个百分点，每穗粒数增加6.6粒。千粒重方面，处理2小麦比ck增0.6g，水稻比ck增0.5g，处理3小麦比ck增1.0g，水稻比ck增1.0g。说明秸秆全量还田能增加稻麦的结实率和千粒重，主要是因为秸秆全量还田提高了土壤钾素水平，同时秸秆还田土壤后期肥力足，可有效促进每穗粒数和千粒重的增加。
2.3 秸秆全量还田对土壤理化性状的影响
2.3.1 对土壤有机质含量的影响 土壤有机质含量是土壤肥力的重要指标之一。由表3可见，秸秆全量还田能有效提高土壤有机质含量，重复1田块提高1.8g/kg，重复2田块提高1.6g/kg，重复3田块提高0.9g/kg。稻麦秸秆中含有大量的有机质、氮、磷、钾和微量元素，是农业生产重要的有机肥源之一。秸秆全量还田后，增加了土壤的有机质，促进了土壤肥力的平衡，避免了地力衰退，提高了农产品的产量和质量。秸秆还田是增加土壤有机质最为有效的措施，主要是因为作物秸秆绝大部分是有机成分，其中纤维素、半纤维素及蛋白质复合体较难被微生物分解，而残留在土壤中形成土壤有机质。据有关资料表明[2]，由于长期连续秸秆还田，可以有效地遏制土壤有机质的继续下降，并有逐渐回升的明显趋势，平均年增长率达0.02%～0.04%。
2.3.2 对土壤速效钾和速效磷含量的影响 由表3可知，速效钾含量，重复1田块提高6.7mg/kg，重复2田块提高4.1mg/kg，重复3田块提高2.5mg/kg；速效磷含量，重复1田块提高0.2mg/kg，重复2田块提高0.3mg/kg，重复3田块提高0.2mg/kg。作物秸秆本身含有各种营养元素，是养分的重要补给源，施入土壤后能增加各种土壤养分含量。一方面促进了土壤中难溶性磷和微量元素的转化；另一方面秸秆还田释放的微量元素占作物吸收总量的60%，不仅增加土壤养分，还提高了养分有效性。秸秆中含有丰富的钾，作物从土壤中吸收的钾有70%～85%保存在植物残体中，且有效性很高，也就是说秸秆直接还田就是把大量的钾归还给土壤。因此，秸秆还田对维持土壤磷钾素平衡，减缓土壤钾的消耗有重要作用。
2.3.3 对土壤容重的影响 由表3可知，秸秆还田1a后，3个点的土壤容重均有所减少，其中重复1田块减少0.12g/cm3，重复2田块减少0.08g/cm3，重复3田块减少0.1g/cm3。说明作物秸秆还田有利于改良土壤结构，这是因为秸秆还田所产生的新鲜腐殖质活性较强，可促进土壤中水稳性团聚体的形成，使土壤容重降低，总空隙度增加，从而改善土壤的结构性和耕性，增强土壤的稳水保肥性能。
3 结论
由本次试验可知：（1）秸秆全量还田使小麦产量增加10.1%～18.6%，水稻产量增加3.7%～11.3%，提高了结实率，增加了穗粒数和千粒重；（2）秸秆全量还田1a后，土壤有机质含量增加0.9～1.8g/kg，速效钾含量增加2.5～6.7mg/kg，速效磷含量增加0.2～0.3mg/kg，容重降低0.08～0.12g/cm3，显著提高了土壤的肥力，改善了土壤的理化性状。
参考文献
[1]南京农业大学，江苏农学院，湖北农学院，等.作物栽培学[M].北京：中国农业出版社，1991.
[2]王克孟.土壤肥料技术的研究与推广[M].北京：中国农业出版社，2001.
[3]莫惠栋.农业试验统计[M].上海：上海科学技术出版社，1984.
[4]沈其荣.土壤肥料学通论[M].北京：高等教育出版社，2001.
（责编：张宏民）endprint
摘 要：通过开展秸秆全量还田试验，结果表明：（1）秸秆全量还田使小麦产量增加了10.1%～18.6%，使水稻产量增加3.7%～11.3%，提高了结实率，增加了穗粒数和千粒重；（2）秸秆全量还田1a后，有机质含量增加0.9～1.8g/kg，速效钾含量增加2.5～6.7mg/kg，速效磷含量增加0.2～0.3mg/kg，容重降低0.08～0.12g/cm3。
关键词：秸秆全量还田；土壤理化性状；水稻；小麦；产量
中图分类号 X712 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2014）22-50-02
秸秆全量还田作肥料，可以将作物吸收的大部分营养元素归还给土壤，对维持土壤养分平衡、培肥土壤起着积极的作用。随着农村经济的发展、劳动力的转移和农业机械化程度的提高，秸秆全量还田已是大势所趋，成为增加土壤有机质，提高土壤磷、钾养分含量的重要措施；同时，形成了大量的腐殖质，即可供作物生长所需的养料，又可增加和更新土壤有机质，促进土壤中有益生物活动，激发土中物质转化，从而达到改善土壤理化性状的目的，对保护农业生态环境有着特殊作用。为进一步了解秸秆全量还田对稻麦产量及土壤理化性状的影响，笔者于2011-2012年开展了秸秆全量还田试验。
1 材料与方法
1.1 试验地概况 试验安排在洪泽县朱坝镇富民村，共3块试验田。主要土壤类型为水稻土，2011年秋播前采集试验田的土壤样品，并测试土壤理化性状，结果如下：有机质23.5g/kg，碱解氮148mg/kg，速效磷16.5mg/kg，速效钾133.2mg/kg，容重1.58g/cm3。
1.2 供试材料 供试作物：水稻为淮稻5号，小麦为郑麦9023。
1.3 试验设计 小麦、水稻试验均设以下3个处理：（1）无秸秆还田（ck），每hm2小麦基施纯氮120kg；（2）秸秆全量还田，每hm2小麦基施纯氮120kg；（3）秸秆全量还田，每hm2小麦基施纯氮135kg。小麦每hm2施纯N总量255kg；水稻每hm2施纯N总量270kg、P2O5 90kg、K2O 90kg，其中磷、钾肥全部作为基肥施用。小区面积66.7m2，3次重复，随机区组排列。2012年秋播前，分别采集该3个田块土样，测试土壤有机质、速效钾、速效磷含量和容重。
1.4 样品分析方法 土壤有机质测定采用重铬酸钾氧化法，碱解N测定采用碱解扩散法，速效磷测定采用碳酸氢钠浸提—钼锑抗比色法，速效钾测定采用乙酸铵浸提—火焰光度法，土壤容重采用环刀法测定。
2 结果与分析
2.1 不同处理对稻麦产量的影响 由表1、表2可以看出，相比ck，秸秆全量还田可显著增加小麦、水稻的产量。处理2小麦比ck增产597.0kg·hm-2，增产率10.1%，水稻比ck增产306.0kg·hm-2，增产率3.7%；处理3小麦比ck增产1 098.1kg·hm-2，增产率18.6%，水稻比ck增产927.0kg·hm-2，增产率11.3%；而且3个处理产量差异达5%显著水平。同时，处理3小麦比处理2增产501.1kg·hm-2，增产率7.7%，水稻比处理2增产621.0kg·hm-2，增产率7.3%，产量差异也达显著水平。说明在秸秆全量还田中，应比常规施肥增施适量的氮肥，以调节C/N比，促进微生物的活动，加快秸秆腐烂，同时还可以避免微生物与作物争氮的矛盾，避免影响作物后期的生长。
2.2 不同处理对稻麦产量结构的影响 由表1、2可知，秸秆全量还田提高稻麦的产量主要是因为增加了稻麦的结实率和千粒重。处理2的穗数与ck持平，小麦处理3的穗数比ck增19.5万穗/hm2，水稻处理3的穗数与ck持平，无明显差异。3个处理的结实率差异达5%显著水平，处理2小麦比ck结实率提高4.9个百分点，每穗粒数增加2.6粒，水稻比ck结实率提高3.6个百分点，每穗粒数增加3.3粒，处理3小麦比ck结实率提高9.2个百分点，每穗粒数增加3.5粒，水稻比ck结实率提高5.4个百分点，每穗粒数增加6.6粒。千粒重方面，处理2小麦比ck增0.6g，水稻比ck增0.5g，处理3小麦比ck增1.0g，水稻比ck增1.0g。说明秸秆全量还田能增加稻麦的结实率和千粒重，主要是因为秸秆全量还田提高了土壤钾素水平，同时秸秆还田土壤后期肥力足，可有效促进每穗粒数和千粒重的增加。
2.3 秸秆全量还田对土壤理化性状的影响
2.3.1 对土壤有机质含量的影响 土壤有机质含量是土壤肥力的重要指标之一。由表3可见，秸秆全量还田能有效提高土壤有机质含量，重复1田块提高1.8g/kg，重复2田块提高1.6g/kg，重复3田块提高0.9g/kg。稻麦秸秆中含有大量的有机质、氮、磷、钾和微量元素，是农业生产重要的有机肥源之一。秸秆全量还田后，增加了土壤的有机质，促进了土壤肥力的平衡，避免了地力衰退，提高了农产品的产量和质量。秸秆还田是增加土壤有机质最为有效的措施，主要是因为作物秸秆绝大部分是有机成分，其中纤维素、半纤维素及蛋白质复合体较难被微生物分解，而残留在土壤中形成土壤有机质。据有关资料表明[2]，由于长期连续秸秆还田，可以有效地遏制土壤有机质的继续下降，并有逐渐回升的明显趋势，平均年增长率达0.02%～0.04%。
2.3.2 对土壤速效钾和速效磷含量的影响 由表3可知，速效钾含量，重复1田块提高6.7mg/kg，重复2田块提高4.1mg/kg，重复3田块提高2.5mg/kg；速效磷含量，重复1田块提高0.2mg/kg，重复2田块提高0.3mg/kg，重复3田块提高0.2mg/kg。作物秸秆本身含有各种营养元素，是养分的重要补给源，施入土壤后能增加各种土壤养分含量。一方面促进了土壤中难溶性磷和微量元素的转化；另一方面秸秆还田释放的微量元素占作物吸收总量的60%，不仅增加土壤养分，还提高了养分有效性。秸秆中含有丰富的钾，作物从土壤中吸收的钾有70%～85%保存在植物残体中，且有效性很高，也就是说秸秆直接还田就是把大量的钾归还给土壤。因此，秸秆还田对维持土壤磷钾素平衡，减缓土壤钾的消耗有重要作用。
2.3.3 对土壤容重的影响 由表3可知，秸秆还田1a后，3个点的土壤容重均有所减少，其中重复1田块减少0.12g/cm3，重复2田块减少0.08g/cm3，重复3田块减少0.1g/cm3。说明作物秸秆还田有利于改良土壤结构，这是因为秸秆还田所产生的新鲜腐殖质活性较强，可促进土壤中水稳性团聚体的形成，使土壤容重降低，总空隙度增加，从而改善土壤的结构性和耕性，增强土壤的稳水保肥性能。
3 结论
由本次试验可知：（1）秸秆全量还田使小麦产量增加10.1%～18.6%，水稻产量增加3.7%～11.3%，提高了结实率，增加了穗粒数和千粒重；（2）秸秆全量还田1a后，土壤有机质含量增加0.9～1.8g/kg，速效钾含量增加2.5～6.7mg/kg，速效磷含量增加0.2～0.3mg/kg，容重降低0.08～0.12g/cm3，显著提高了土壤的肥力，改善了土壤的理化性状。
参考文献
[1]南京农业大学，江苏农学院，湖北农学院，等.作物栽培学[M].北京：中国农业出版社，1991.
[2]王克孟.土壤肥料技术的研究与推广[M].北京：中国农业出版社，2001.
[3]莫惠栋.农业试验统计[M].上海：上海科学技术出版社，1984.
[4]沈其荣.土壤肥料学通论[M].北京：高等教育出版社，2001.
（责编：张宏民）endprint
