秸稈還田方式對全膜雙壟溝播玉米產量及土壤水分的影響

王 婷，丁寧平，周海燕

（1.甘肅省農業科學院土壤肥料與節水農業研究所，甘肅 蘭州 730070；2.甘肅省平涼市農業科學研究所，甘肅 平涼 744000）

在農業生產過程中，秸稈是一種重要的生物質資源，和其它有機肥料一樣，能培肥土壤，促進作物增產，維持土壤有機質平衡，促進土壤養分循環[1～6]。中國是秸稈大國，目前每年產生農作物秸稈約7億t[7]。近年來，秸稈還田在全國各地引起廣泛關注，將廢棄的秸接還田進行農業循環生產，一方面可以提高水熱資源、養分資源的利用效率，有利于有機碳的累積；另一方面能減少秸稈燃燒引起的大氣污染和二氧化碳排放。甘肅隴東地區有著豐富的農作物秸稈，但大部分做為生活燃料或被隨意棄置在田間地頭，或被直接焚燒，不僅造成了資源的極大浪費，還引起一系列環境問題。我們于2012年進行了隴東地區旱地土壤全膜覆蓋條件下秸稈還田試驗，以探討最佳的秸稈還田模式，為提高農業綜合效益和持續生產能力提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

指示玉米品種為先玉335，秸稈為上季玉米收獲后產生。

1.2 試驗方法

試驗于2012年4—11月在甘肅省平涼市農業科學研究所高平試驗場進行，當地年均降水量540 mm，年平均氣溫8℃。試驗共設5個處理，處理A（CK）為無秸稈還田。處理B為壟溝內秸稈翻耕還田。起壟后在壟溝內將玉米秸稈翻耕20 cm，然后覆膜。處理C為壟溝內秸稈翻耕還田后覆土10 cm。起壟后在壟溝內將玉米秸稈翻耕20 cm后覆土，然后覆膜。處理D為壟上秸稈翻耕還田。起壟后在壟上將玉米秸稈翻耕20 cm，然后覆膜。處理E為壟上秸稈翻耕后覆土10 cm。起壟后在壟上將玉米秸稈翻耕20 cm后覆土，然后覆膜。隨機區組排列，3次重復，小區面積35.2m2（4.4m×8.0m）。試驗采用全膜雙壟溝播栽培，播前結合整地施N 150 kg/hm2、P2O5120 kg/hm2。3月中旬起壟覆膜，大壟底寬70 cm，小壟底寬40 cm。玉米秸稈鍘成3 cm左右的短節，用量3 750 kg/hm2。玉米于4月上旬播種，株距30 cm，每小區種4行，保苗84 000株/hm2，其他管理同當地大田。生育期觀察記載主要物候期，成熟后每小區取樣10株，風干15～20 d后考種，測定株高、穗粗、穗長、穗粒數、百粒重等。各小區單收計產。玉米收獲后用土鉆在各小區取0～20、20～40、40～60、60～80、80～100、100～120、120～140、140～160、160～180、180～200 cm土層土樣，用烘干法測定土壤含水量。

1.3 計算方法

2 結果與分析

2.1 經濟性狀

圖1 不同處理對土壤含水量的影響

從表1可以看出，供試秸稈還田方式均能改善玉米主要經濟性狀，其中株高以處理B最高，為246 cm，較CK增加8 cm；其次為處理C，較CK增加5 cm。穗粗以處理D最粗，為5.7 cm，較CK增加0.5 cm；其次為處理C，較CK增加0.3 cm。穗長以處理E最長，為21.3 cm，較CK增加2.2 cm；其次為處理C，較CK增加2.0 cm。穗粒數以處理E最多，為697粒，較CK增加68粒；其次為處理D，較CK增加43粒。百粒重以處理B、處理E最高，均為38.6 g，較CK增加3.1 g。

表1 不同秸稈還田模式對玉米經濟性狀的影響

2.2 產量

從表2可以看出，不同秸稈還田模式對玉米產量均有顯著的影響，較對照增產12.67%～25.69%。其中以處理B折合產量最高，為8 034.09 kg/hm2，較CK增產1 642.04 kg/hm2，增產率25.69%。其次為處理C，為7 767.05 kg/hm2，較CK增產1 375.00 kg/hm2，增產率21.51%。對產量進行方差分析的結果表明，處理B與處理C之間差異不顯著，與其余處理之間差異極顯著；處理C與處理D、處理E之間差異顯著，與CK差異極顯著；處理D、處理E之間差異不顯著，均與CK之間差異極顯著。

表2 不同秸稈還田模式對玉米產量的影響

2.3 土壤含水量

由圖1-a可以看出，各處理不同土層土壤含水量總體表現為隨土層深度的增加而增大的趨勢，由0～20 cm土層的20.8%～21.9%增加到了180～200 cm土層的21.6%～24.7%。將土壤表層（0～20 cm）、中上層（20～60 cm）、中下層（60-100 cm）、下層（100～200 cm）的含水量進行分析（圖1-b）可以看出，除處理B外，其余處理的表層土壤含水量均高于CK，隨土層深度增加，中上層（20～60 cm）、中下層（60～100 cm)、下層（100～200 cm）各處理土壤含水量在均高于CK，說明秸稈還田覆膜均能提高土壤蓄水能力，增加土壤含水量。

3 小結

1）試驗結果表明，秸稈還田覆膜均能顯著增加作物產量，以壟溝內翻耕方式效果最好。折合產量可達8 034.09 kg/hm2，較無秸稈還田處理增產1 642.04 kg/hm2，增產率25.69%。其次為壟溝內秸稈翻耕還田后覆土10 cm，折合產量7 767.05 kg/hm2，較無秸稈還田處理增產1 375.00 kg/hm2，增產率21.51%。

2）秸稈還田覆膜不同土層土壤含水量總體表現為隨土層深度的增加而增大的趨勢，均能提高土壤蓄水能力，增加土壤含水量。除壟溝內秸稈翻耕還田外，其余處理表層土壤含水量均高于無秸稈還田處理。隨土層深度增加，中上層（20～60 cm）、中下層（60～100 cm)、下層（100～200 cm）各處理土壤含水量在均高于無秸稈還田處理。

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