秸稈分解及覆蓋田間微環(huán)境效應(yīng)研究.pdf

1、秸稈利用目前已被人們廣泛關(guān)注。秸稈覆蓋，既可以避免焚燒秸稈造成的環(huán)境污染，又能降低土壤水分蒸發(fā)，提高農(nóng)業(yè)用水效率，并對(duì)土壤具有改良作用。有關(guān)秸稈覆蓋的研究不少，但尚未解決的問(wèn)題仍很多。本文通過(guò)試驗(yàn)分析研究了田間秸稈顏色、長(zhǎng)短、表面微結(jié)構(gòu)和秸稈表面化學(xué)元素變化，以及秸稈覆蓋后田間小氣候、土壤緊實(shí)度、根系生長(zhǎng)等情況，主要結(jié)果如下： （1）小麥秸稈覆蓋分解過(guò)程中，其顏色、長(zhǎng)短、表面微結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)元素組成均發(fā)生了明顯的變化。小麥秸稈覆

2、蓋前呈金黃色，隨著時(shí)間推移，其顏色逐漸變暗，由黃色向灰色變化，葉較莖稈先分解，最終消失，莖稈長(zhǎng)度逐漸變短，變得焦脆。真空電鏡下可以看到，隨著覆蓋時(shí)間長(zhǎng)短的不同小麥秸稈表面微結(jié)構(gòu)也不一樣，原始小麥秸稈紋理清晰致密，呈單向平行分布，覆蓋數(shù)月后紋理逐漸模糊，秸稈表面出現(xiàn)破損，最終與土粒粘結(jié)并轉(zhuǎn)化為灰褐色物質(zhì)。能譜儀分析表明，隨著覆蓋時(shí)間延長(zhǎng)，秸稈表面化學(xué)元素組成呈逐漸豐富趨勢(shì)，原始小麥秸稈外表面由O、C、Si和Co四種元素組成；覆蓋3月后增加

3、了Al、Mg、Ca、K和Cl五種元素，共有九種元素；覆蓋28月后的小麥秸稈外表面組成元素變得更多，增加了金屬元素Fe、Na和Nb，而少了元素Co和Cl，共有十種元素。 （2）秸稈覆蓋對(duì)田間小氣候效應(yīng)產(chǎn)生影響。5月下旬測(cè)定結(jié)果表明，秸稈覆蓋使得0cm地表溫度白天（8:00～20:00）顯著降低，而晚上（22:00～6:00）高于未覆蓋；使得5cm土層溫度在6:00～10:00以外時(shí)段內(nèi)均低于未覆蓋；使得全天5cm層空氣溫度普遍降低

4、，10cm層空氣溫度覆蓋略高于未覆蓋或二者相當(dāng)，秸稈覆蓋對(duì)10cm土層以下溫度影響不顯著。秸稈覆蓋能明顯提高夜間近地層空氣濕度，晚20:00～早8:00，0～10cm層空氣相對(duì)濕度秸稈覆蓋高出未覆蓋11.1％。秸稈覆蓋后，土壤5cm表層及10～70cm土層水分狀況明顯好于未覆蓋。地表溫度和近地層空氣溫度，近地層空氣溫、濕度之間均存在著一定的關(guān)系，可以僅通過(guò)對(duì)地表溫度的觀測(cè)來(lái)預(yù)測(cè)和估計(jì)近地層的空氣溫、濕度。 （3）多年連續(xù)秸稈覆蓋

5、可以明顯降低土壤的緊實(shí)度。通過(guò)測(cè)定0～60cm的土壤緊實(shí)度，發(fā)現(xiàn)秸稈覆蓋土壤緊實(shí)度最大值較未覆蓋低了16.05％，整個(gè)測(cè)定層內(nèi)平均緊實(shí)度較未覆蓋低了23.44％。 （4）秸稈覆蓋可以影響作物根系的生長(zhǎng)。盆栽玉米試驗(yàn)表明，秸稈覆蓋對(duì)根系的影響在水分虧缺時(shí)較水分充足時(shí)顯著，水分虧缺（占田間持水量的55～60％）時(shí)，覆蓋量0.3kg/m2、0.6 kg/m2、0.9 kg/m2和1.2 kg/m2的根系干重分別是未覆蓋的1.86倍、2

6、.53倍、1.81倍和2.92倍；水分充足（占田間持水量的85～90％）時(shí)，覆蓋量0.6kg/m2的根系干重最大，其它處理相差不大。溫室大棚試驗(yàn)中，秸稈覆蓋根系干重明顯低于地膜覆蓋，但病害根系瘤狀物的數(shù)量小于地膜覆蓋，整個(gè)試驗(yàn)區(qū)秸稈覆蓋根系瘤狀物平均0.14個(gè)/株，而地膜覆蓋高達(dá)4.52/株，另外，細(xì)菌、真菌、放線菌三種微生物總量，秸稈覆蓋僅是地膜覆蓋的43.21％，蔗糖酶、脲酶和過(guò)氧化氫酶平均活性分別較地膜覆蓋低了13.33％、19.