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玉米秸秆还田对土壤营养元素改善的探讨

2019-10-11孙德生王静

农民致富之友 2019年27期
关键词:实度全氮平均值

孙德生 王静

玉米秸秆还田方式不同,对秸秆还田效果影响较大,一般情况下使用大马力机械深翻后将秸秆进入土壤30-40cm效果较好,不仅有利于作物增产增收,还有利于土壤各项指标的改善,特别是土壤有机质、土壤的紧实度、阳离子交换性等多项指标。

当前春玉米产量一般667平方米能够达到600-750公斤,而相应的秸秆产量也较高,其干基产量在600-700公斤,秸秆资源作为重要的碳资源,可以代替农家肥进行还田,还田后土壤的各项综合指标会有一定的改善。但是,在生产实践中,不同的还田方式对土壤的质量影响差异较大,本课题通过采取不同的还田方式,每亩还田量按300公斤的标准进行,并对土壤有机质含量、容重、土壤紧实度、水稳性大团聚体、全氮、阳离子交换量、缓效钾等方面的差异性进行数据分析比较,并通过评价和筛选出最佳的还田方式。

1、秸秆还田的不同方式

将秋季用收割机收获的玉米秸秆进行收集、晾干后,按每亩300公斤数量进行还田,通过一个玉米生育期来观察其效果。

处理1:地表覆盖还田方法,利用免耕方式,将秸秆覆盖地表,玉米生长拔节期进行中耕还田。

处理2:通过翻地、起垄后将秸秆旋耕机旋入地下20-25cm处。

处理3:用大马力机械通过翻地、起垄后将秸秆深耕地下30-40cm处。

处理4:未秸秆还田的处理(CK)。

2、不同还田方式效果分析

(1)对0-35cm土壤有机质含量的影响

玉米生长期结束后,未使用秸秆还田的地块(CK)土壤中的有机质含量平均值為27.6g/kg,土壤处理1有机质含量平均值27.8g/kg,分布范围在26.5-28.2g/kg之间;处理2有机质含量平均值28.2g/kg,分布范围在26.8-29.6g/kg;处理3的有机质含量平均值28.7g/kg,分布范围在27.8-31.4g/kg。处理1比对照区有机质含量增加了0.2g/kg,处理2比对照区增加了有机质0.6g/kg,处理3比对照区有机质含量增加了1.1g/kg。试验期间,从5月至9月份的降雨量较高,累计降雨量达到520mm,对于秸秆腐解成有机质有一定的促进作用,而深埋入土壤中30-40cm处的秸秆转化有机质效果最好,其次为深埋入20-25cm的处理,而表层覆盖,后期中耕还田则效果不一般,而如果玉米生育期间降雨量远低于500mm,则秸秆的腐解程度会下降,有机质转化的速度会降低,有机质提高的幅度可以会降低。

(2)对土壤容重的影响分析

土壤容重的测试分析一般为表层0-8cm的土壤,未秸秆还田的地块容重为1.34g/cm3,处理1的土壤容重为1.29g/cm3,分布范围在1.29-1.38g/cm3;处理2的土壤容重为1.32g/cm3,分布范围1.30-1.36g/cm3;处理3的土壤容重为1.34g/cm3,分布范围在1.31-1.40g/cm3。通过土壤的变化分析,由于处理2和处理3的相对处理1所处的深度较深,对于表层土壤容重改变较小,而表层覆盖的秸秆处理还田对土壤容重改善效果较好。

(3)对土壤紧实度的影响分析

未进行秸秆还田处理的土壤紧实度为2.1MPa,属于中等水平,总体而言,中等的紧实度是不利于作物生长的,一般情况下,土壤的紧实度<2.0的情况下,有利于耕作和作物根系生长。处理1的土壤紧实度为1.9MPa,分布范围在1.8-2.2MPa;处理2的土壤紧实度为1.9MPa,分布范围在1.7-2.2MPa;处理3的土壤紧实度为1.9MPa,分布范围在1.8-2.3MPa。处理1、处理2、处理3的紧实度均比对照区下降0.2MPa,以上数据说明秸秆还田量相同的情况下,对土壤紧实度的影响效果基本相同,差异几乎没有,这也反映出想要降低土壤的紧实度,应增加秸秆还田的数量。

(4)对土壤水稳性大团聚体的影响分析

土壤水稳性大团聚体是衡量土壤质量的一个重要指标,它是土壤在水中直径>0.25mm所占的比例,一般情况下比例>40%为高水平,20%-40%为中等水平,<20%为低水平含量。未进行秸秆还田的地块水稳团聚体数量为34.3%,处理1的水稳团聚体数量为35.8%,分布范畴在30.5%-39.4%;处理2的水稳团聚体数量为36.9%,分布范围32.5%-40.3%;处理3的水稳团体数量为40.1%,分布范围在33.9%-43.4%。处理1比对照增加水稳团聚体1.5%,处理2比对照区增加2.6%,处理3比对照区增加4.8%,以上数据显示,秸秆还田埋深在30-40cm所产生的腐殖质数量多,胶结剂数量多,有利于土壤团粒结构的形成,也有利于养分的贮存。

(5)对土壤全氮含量的影响分析

土壤全氮是土壤中能够被植物所吸收利用的氮素,它不同于速效氮,它包括速效性氮、潜在供应的氮素,也包含氨基酸类物质,或者是小分子的有机氮。未进行秸秆还田的土壤全氮含量平均值1.10g/kg,而处理1全氮含量平均值1.12g/kg,分布范围在1.08g/kg-1.19g/kg的区间;处理2的全氮含量平均值在1.13g/kg,分布区间在1.08g/kg-1.21g/kg区间;处理3全氮含量的平均值分布在1.15g/kg,分布范围在1.09g/kg-1.23g/kg。处理1比对照区全氮含量增加0.02g/kg,处理2比对照区增加0.03g/kg,处理3全氮比对照增加0.05g/kg,以上数据说明,秸秆深埋的分解效果好,秸秆中的全氮释放的数量比表施覆盖数量高,秸秆分解数量越高越有利于土壤对氮素的吸附,降低土壤氮素的分解、转移、淋溶等,从而提高土壤全氮的含量。

(6)不同秸秆还田方式对土壤缓效钾含量的影响分析

缓效钾是土壤中钾素存在的一种形式,它是处于全钾和速效钾中间的一种动态钾形式,缓效钾可以有效地反映出土壤钾的供应水平,秸秆中平均钾含量在2.1%左右,还田后秸秆中的钾素可以释放到土壤中去,可以有效地提高土壤缓效的含量,通过对未秸秆处理的土壤钾素检测,缓效钾含量平均值在563.4mg/kg,而处理1覆盖秸秆的处理缓效钾含量在575.6mg/kg,分布范围在560mg/kg-600mg/kg;处理2的秸秆深埋处理后的土壤缓效钾含量平均值在584.6mg/kg,分布范围在570.7mg/kg-623.9mg/kg;处理3的秸秆深埋到30-40cm处则缓效钾的含量平均值在583.3mg/kg,分布范围在576.8mg/kg-629.5mg/kg之间。处理1比对照区增加12.2mg/kg,处理2比对照区增加21.2mg/kg,处理3比对照区增加19.9mg/kg,以上说明,秸秆还田后在同等施肥条件下,是可以提高土壤缓效钾的含量,而深翻还田后缓效钾含量提高数量最多。

综上所述,通过实施不同种方式的秸秆还田后,均有一定的改土效果。特别是有益于土壤的有机质、全氮、大分子水稳团聚体缓效钾等元素的含量提高,也有利于土壤的紧实度和容重的降低,改善作物的根部的生长环境。通过地表覆盖还田、还田20-25cm处、还田30-40cm三种不同还田处理效果看,对土壤质量改善效果最好的是用大马力机械深翻到地下30-40cm处。另外,通过产量指标看,深翻地下30-40cm的产量也最高,这种方式应是今后主要的推广模式之一。

(作者单位:130033吉林省长春市土壤肥料工作站)

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