深耕與秸稈還田的土壤改良效果及其作物增產(chǎn)效應(yīng)研究.pdf

1、2008年國家現(xiàn)代玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，農(nóng)田土壤緊實已經(jīng)成為限制農(nóng)作物產(chǎn)量提高的主要因素之一。從前人的研究看出，改進耕作方式是緩解農(nóng)田土壤緊實、提高糧食單產(chǎn)的一條重要途徑。本文研究分析了2010-2011年深耕與秸稈還田對漯河粘土和鶴壁壤土土壤理化和生物性狀的調(diào)控效應(yīng)，以期為緩解土壤緊實問題，提高農(nóng)田土壤質(zhì)量提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。通過研究獲得以下結(jié)果:
　　1、深耕與秸稈還田均能夠改善土壤物理性狀。土層深度、耕作方式和土壤

2、質(zhì)地對土壤容重、孔隙度、水分含量和土壤三相比的R值均有顯著影響。土壤容重和土壤三相比的R值均隨土層深度的增加而增大，土壤水分含量和土壤孔隙度均隨土層深度的增加而降低。深耕后，土壤容重和土壤三相比的R值平均分別下降了0.7％和19.0％，土壤孔隙度、水分含量和耕層深度平均分別增加了1.3％、3.8％和71.4％。秸稈還田后，土壤三相比的R值平均下降了9.3％，土壤水分含量平均增加了3.2％。粘土和壤土的土壤物理性狀差異顯著，粘土的土壤容重

3、、水分含量和土壤三相比的R值分別比壤土高0.7％、1.3％和16.1％，而土壤孔隙度比壤土低1.2％。土壤三相比的R值能夠較好地反映處理間土壤三相比的變化。
　　2、深耕與秸稈還田對不同土層土壤團聚體均有顯著影響。深耕后壤土和粘土20-30 cm土層水穩(wěn)定性土壤團聚體的平均重量直徑(MWD)平均分別增加了42.4％和52.3％，秸稈還田后同比平均分別增加了51.6％和52.4％。土壤團聚體的MWD隨土層深度的增加而增加，0-10

4、cm土層機械穩(wěn)定性土壤團聚體的MWD平均分別比10-20 cm和20-30 cm土層低4.8％和10.8％，同樣0-10 cm土層水穩(wěn)定性土壤團聚體的MWD平均分別比10-20 cm和20-30 cm土層低24.1％和29.6％。土壤中以粒徑大于10 mm的機械穩(wěn)定性土壤團聚體和粒徑小于0.25mm的水穩(wěn)定性土壤團聚體為主，前者在壤土和粘土中的含量范圍分別在34.3-71.5％和58.6-77.1％，后者在壤土和粘土中的含量范圍分別在3

5、7.9-65.7％和22.0-37.9％。深耕與秸稈還田對壤土和粘土中土壤團聚體的影響不同，可能是因為在這兩種土壤中團聚體形成時的主要膠結(jié)物質(zhì)不同。只有當土壤團聚體形成時的主要膠結(jié)物質(zhì)為有機質(zhì)時，粒徑大于0.25 mm土壤團聚體的含量高低才能成為判斷土壤質(zhì)量的指標。
　　3、深耕與秸稈還田均能增加土壤養(yǎng)分含量，降低土壤碳氮比。深耕后，壤土土壤全氮、有效磷和速效鉀的含量平均分別增加了3.4％、14.2％、4.7％，土壤碳氮比平均下降

6、了5.2％;粘土土壤全氮、有效磷和速效鉀的含量平均分別增加了8.6％、7.6％、3.9％，土壤碳氮比平均下降了7.0％。秸稈還田后，壤土土壤有機質(zhì)、全氮、有效磷和速效鉀含量平均分別增加了3.0％、13.8％、11.0％和11.8％，土壤碳氮比平均下降了10.0％;粘土有機質(zhì)、全氮、有效磷和速效鉀含量平均分別增加了1.6％、20.2％、10.8％和6.0％，土壤碳氮比平均下降了15.8％。
　　4、深耕與秸稈還田對土壤微生物類群均有

7、顯著影響。深耕后，壤土土壤細菌、真菌和放線菌的數(shù)量平均分別增加了16.4％、14.6％和52.3％，粘土平均分別增加了14.5％、31.3％和24.3％。秸稈還田后，壤土土壤細菌、真菌和放線菌的數(shù)量平均分別增加了50.0％、158.2％和77.0％，粘土平均分別增加了62.7％、54.0％和177.5％。深耕與秸稈還田均能促進夏玉米田土壤呼吸，在夏玉米不同生育時期土壤呼吸速率的大小順序為:拔節(jié)期＞吐絲期＞成熟期。深耕改善了土壤的物理環(huán)境

8、，秸稈還田提供了更多的碳源，共同提高了土壤微生物的數(shù)量和土壤呼吸速率。
　　5、深耕與秸稈還田均顯著增加了土壤酶活性。深耕后，壤土過氧化氫酶、磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性平均分別增加了19.6％、9.0％、5.5％和2.5％，粘土平均分別增加了10.3％、25.6％、1.5％和7.2％。秸稈還田后，壤土土壤過氧化氫酶、磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性平均分別增加了15.8％、51.3％、15.1％和20.4％，粘土平均分別增加了7.8％、30

9、.5％、11.5％和14.4％。與壤土相比粘土還原酶活性較高，水解酶活性較低，有利于還田秸稈轉(zhuǎn)化為土壤有機質(zhì)。
　　6、深耕與秸稈還田提高了作物產(chǎn)量。深耕后夏玉米和冬小麥產(chǎn)量平均分別增加了6.0％和3.5％，秸稈還田后夏玉米和冬小麥產(chǎn)量平均分別增加了5.0％和9.7％。深耕與秸稈還田對冬小麥的增產(chǎn)效果優(yōu)于夏玉米，該效應(yīng)隨處理年份的增加趨于穩(wěn)定。不同作物秸稈還田后的增產(chǎn)效應(yīng)不同，其中夏玉米秸稈還田的增產(chǎn)效應(yīng)優(yōu)于冬小麥秸稈還田。為提高