深耕與秸稈還田的土壤改良效果及其作物增產效應研究.pdf

1、2008年國家現代玉米產業(yè)技術體系的調查發(fā)現，農田土壤緊實已經成為限制農作物產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田土壤緊實、提高糧食單產的一條重要途徑。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控效應，以期為緩解土壤緊實問題，提高農田土壤質量提供理論依據和技術支撐。通過研究獲得以下結果:
　　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物質不同。只有當土壤團聚體形成時的主要膠結物質為有機質時，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、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、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，有利于還田秸稈轉化為土壤有機質。
　　6、深耕與秸稈還田提高了作物產量。深耕后夏玉米和冬小麥產量平均分別增加了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效果優(yōu)于夏玉米，該效應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效應不同，其中夏玉米秸稈還田的增產效應優(yōu)于冬小麥秸稈還田。為提高