玉米秸秆全量深翻还田对高产田土壤结构的影响

分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2017-11-29 合作期刊: 《中国生态农业学报》

于博 高聚林 胡树平 于晓芳 孙继颖 王志刚 高鑫 朱文新

摘要： 为达到玉米生产22 cm耕层最适深度和1.1~1.3 g×cm-3耕层最适土壤容重, 解决内蒙古平原灌区耕层浅(16 cm)犁底层坚硬(容重1.55~1.62 g×cm-3)且厚(45 cm)的农田土壤结构问题。采用连续4年的深翻秸秆还田的定位试验, 秋收后玉米秸秆全量粉碎深翻还田, 秸秆年均还田量为20 034.97 kg×hm-2, 逐年形成深翻秸秆还田1~4年的4个试验处理SF1-SF4和不深翻秸秆还田的1个对照组CK。结果1, 0~40 cm土层, 土壤容重SF1-SF4比CK显著减小11.38%、12.28%、15.30%和15.50%和土壤紧实度SF1-SF4比CK显著降低1 136 kPa、1 063 kPa、1 136 kPa和1 155 kPa。结果2, 0~20 cm土层, R0.25和GWD, SF4比CK显著减小13.79%和27.21%; MWD, SF3和SF4比CK显著减小8.25%和19.59%; PAD, SF1比CK显著降低9.56%; SWA, SF1比CK显著减小9.56%; 团聚体分形维数D值, SF4比CK显著增加7.30%。结果3, 20~40 cm土层, R0.25, SF1和SF2比CK显著增加13.69%和17.83%; MWD和GWD, SF2比CK显著增大23.92%和53.38%; PAD, SF1~SF4比CK显著降低9.20%, 3.02%, 8.38%和3.16%; SWA, SF1~SF4比CK显著增加了13.58%, 16.49%, 22.67%和25.42%; 团聚体分形维数D值, SF2比CK显著降低7.39%。结果4, 土壤有机质SF1-SF4比CK显著增加了16.32%、24.78%、25.07%和25.56%; 速效氮SF1~SF4比CK显著增加了16.86%、14.46%、17.20%和21.95%; 速效磷SF1-SF4比CK显著增加了6.8%、12.07%、17.85%和23.30%; 速效钾SF1-SF4比CK显著增加了17.59%、16.34%、20.49%和29.85%; 土壤pH SF3、SF4比CK显著降低了1.95%和1.73%。深翻秸秆还田1~4年对土壤0~40 cm土层的土壤影响显著, 由以上结果可知深翻秸秆还田2年适合土壤犁底层结构的改良; 深翻秸秆还田3年和4年最适合土壤耕层结构的改良, 在应用深翻秸秆还田措施耕作措施的同时, 应注意深翻40cm 2年后降低耕翻深度为30 cm, 原因是继续深翻40 cm会提高犁底层土壤团聚体破坏率和水稳性团聚体的不稳定系数, 加剧犁底层土壤结构的破坏; 而耕翻深度降低至20 cm, 继续保持对耕层土壤深翻秸秆还田, 会促进秸秆的腐解, 增加土壤有机质, 土壤团聚体破坏率会降低, 土壤水稳性团聚体的不稳定系数降低, 有利于培肥耕层土壤。

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