三種秸稈還田模式對土壤理化性狀及作物產量的影響

摘 要 通過對有機質提升項目實施區縣監測點的土壤樣品數據分析表明，與土壤背景值相比，施用腐熟劑的水稻、玉米、油菜秸稈還田能增加土壤有機質、氮、磷、鉀養分含量，一定程度上降低容重和pH值；與對照相比，土壤有機質、氮、磷、鉀養分含量也有所增加。同時，分別對水稻、玉米、油菜后茬作物產量提高效果也較為明顯，說明秸稈還田能達到改善土壤結構、節本增效的目的。

關鍵詞 水稻；玉米；油菜；秸稈還田；土壤理化性狀；產量

中圖分類號：S512.11 文獻標志碼：A 文章編號：1673-890X（2014）13-041-4

知網出版網址：http：//www.cnki.net/kcms/detail/50.1186.S.20140704.2038.009.html 網絡出版時間：2014-7-4 20：38：00

農作物秸稈是重要的生物資源，由大量有機物、少量無機鹽和水構成，其中有機物的主要成分是纖維素類的碳水化合物，還有少量的粗蛋白和粗脂肪[1]。大量資料表明，秸稈還田對土壤物理化學性狀及作物產量都有較大的影響[2-6]。

據資料顯示，2010年重慶市有機肥資源總量達5000多萬t，其中秸稈資源量1100多萬t，占有機肥總量的22.2%。秸稈蘊藏著豐富的能量，含有大量的營養物質，開發利用潛力巨大，發展前景十分廣闊。本文在探索水稻、玉米、油菜三種作物秸稈還田技術的基礎上，通過對土壤理化性狀的變化分析，研究三種作物秸稈還田模式對土壤理化性狀的影響，以期為當地農業生產發展及農業生產環境保護提供參考。

1材料與方法

1.1樣品采集

本文所采用土壤樣品均來自重慶市2011年土壤有機質提升項目實施縣定位監測點（每縣5個監測點）土壤樣品分析數據。采集每個監測點的水稻、玉米、油菜三種秸稈還田模式實施后的土壤樣品，項目實施前土壤背景值、未實施秸稈還田的土壤樣本作為對照。

1.1.1中稻再生稻秸稈還田腐熟技術模式

水稻是重慶市第一大宗作物，水稻秸稈資源量豐富，常年達400多萬t，充分合理利用好這一資源將其還田腐熟，這對于培肥土壤，減少和杜絕因焚燒秸稈造成的環境污染將發揮重要作用。重慶市在這方面進行了諸多探索，墊江、萬州、涪陵、江津、銅梁、大足，秀山、南川、石柱、渝北等區縣采取中稻稻草直接還田腐熟，這種模式是在中稻收獲后將稻草直接平鋪在田面上，施足基肥，并按2 kg/667 m2腐熟劑的用量將秸稈腐熟劑用泥土（或肥料）拌和均勻后立即撒施到鋪好秸稈的田內，再壓稈灌水7～10 cm深，采用機械或人工拍打壓稈，使秸稈充分吸足水分，快速腐爛分解。開縣、涪陵、萬州等區縣采取再生稻稻草還田模式，此種模式主要是在頭季中稻收獲后將稻草全部還田腐熟，再生稻留樁高度33～40 cm，待10月下旬再生稻收獲后稻草又全部還田腐熟。

1.1.2玉米秸稈覆蓋還土腐熟技術模式

這種模式是在玉米收獲后將玉米稈順放在廂溝內，秸稈鋪好后，按2 kg/667 m2腐熟劑的用量將秸稈腐熟劑用泥土（或肥料）拌和均勻后立即撒施到鋪好秸稈的溝內。該模式全市旱地均可實施。

1.1.3油菜秸稈連續還田腐熟種水稻技術模式

該模式是油菜收獲后將油菜桿全部還田（施用腐熟劑2 kg/667 m2）腐熟，將油菜桿翻壓于耕層以下，然后移栽水稻，水稻收獲后（或機收）稻草全部還田，施用腐熟劑，然后免耕直播油菜，該模式既培肥稻田、節約化肥，又增產增收。

1.2評價指標選擇及分析測定方法

土壤樣品分析項目包括土壤有機質、容重、全氮、有效磷、速效鉀、pH值6個指標，分析測定方法參照《土壤分析技術規范》[7]。

1.3數據統計處理

數據處理在Microsoft Excel2003軟件上進行。

2結果與分析

2.1秸稈還田對土壤養分含量的影響

2.1.1土壤有機質

各監測點的玉米、水稻、油菜秸稈還田土壤有機質含量平均背景值為13.44 g/kg、20.21 g/kg、22.43 g/kg，還田后土壤的有機質含量分別為15.16 g/kg、21.42 g/kg、23.91 g/kg，與實施前背景值相比提高了1.21 g/kg、1.72 g/kg、1.48 g/kg，增幅為6.00%、12.80%、6.60%。三種秸稈還田后土壤有機質含量與不還田處理相比增加量分別為1.91 g/kg、1.66 g/kg、1.23 g/kg，增幅分別為9.79%、12.30%、5.42%。表明秸稈還田明顯提高了土壤有機質含量，起到了培肥地力的作用。

2.1.2土壤容重

土壤容重是土壤熟化程度指標之一，土壤容重越小，熟化程度越高。三種作物秸稈還田前土壤容重平均值為1.28 g/cm3，1.28 g/cm3，1.30 g/cm3，秸稈還田后土壤容重為1.23 g/cm3，1.25 g/cm3，1.25 g/cm3，與背景值相比分別降低了0.05 g/cm3，0.03 g/cm3，0.05 g/cm3，降幅為3.91%，2.34%，3.85%。與不還田處理相比，土壤容重降低0.07 g/cm3，0.04 g/cm3，0.07 g/cm3。由此可見，實施秸稈還田可以很好地改善土壤熟化程度，有利于土壤形成良好的結構。

2.1.3土壤全氮

土壤全氮背景含量為1.43 g/kg，1.11 g/kg，1.78 g/kg，秸稈還田后土壤全氮為1.50 g/kg，1.25 g/kg，1.87 g/kg，與背景值增加了0.07 g/kg，0.14 g/kg，0.09 g/kg，增幅為4.89%，12.61%，5.05%；與不還田相比，秸稈還田處理的土壤全氮分別增加0.07 g/kg，0.11 g/kg，0.10 g/kg。由此可見，秸稈還田有利于土壤氮的積累，可以在一定程度上減少氮化肥的投入量。

2.1.4土壤有效磷

各監測點的土壤有效磷含量背景值為12.99 mg/kg，9.98 mg/kg，12.36 mg/kg，秸稈還田后土壤有效磷與實施前背景值相比，分別增加了1.13 mg/kg，1.24 mg/kg，0.59 mg/kg；與不還田相比，秸稈還田處理的土壤有效磷分別增加1.38 mg/kg，0.73 mg/kg，0.75 mg/kg。從統計數據看，秸稈還田促進了土壤有效磷含量的積累，也能在一定程度上較少磷化肥的用量。

2.1.5土壤速效鉀

三種秸稈還田后土壤速效鉀含量為85.45 mg/kg，91.59 mg/kg，82.66 mg/kg，比背景值增加了11.16 mg/kg，17.94 mg/kg，5.25 mg/kg，增幅為15.02%，24.36%，6.78%；與不還田相比土壤速效鉀增加了11.08 mg/kg，10.89 mg/kg，7.71 mg/kg，增幅為14.90%，13.49%，10.29%。由此可見，秸稈還田促進了土壤速效鉀含量的積累，也能在一定程度上減少鉀化肥的用量。

2.1.6土壤pH

各監測點土壤pH值為6.00、6.52、6.97，秸稈還田后的土壤pH值分別為6.08、6.47、6.88，秸稈還田后對土壤pH值影響效果不明顯，表明短期的秸稈還田對調節土壤pH值沒有明顯作用。

2.2秸稈還田提供的養分總量測算

水稻、玉米、油菜秸稈還田后每667 m2可提供氮、磷、鉀養分平均值分別為2.18 kg、0.59 kg、4.03 kg，按2011年秸稈還田腐熟項目實施面積11.2萬hm2計，合計還田總養分為1.15萬t（純量），其中，純氮0.37萬t，折合尿素0.80萬t；五氧化二磷0.1萬t，折合普鈣0.83萬t；氧化鉀0.68萬t，折合氯化鉀1.13萬t。表明這些養分進入土壤可有效提高土壤養分供應，減少投肥量。秸稈還田作為農田生態循環的重要環節，對提高土壤養分含量，提高資源利用效率有十分重要的意義。

2.3秸稈還田對作物產量的影響

秸稈還田能明顯提高作物產量。如表8所示，水稻、玉米、油菜秸稈還田地塊每667 m2的產量分別為588.21 kg、489.21 kg、585.64 kg，較不還田處理分別增加31.15 kg、23.34 kg、45.18 kg，增產率均在5%以上。

2.4 秸稈還田固碳量計算

如表9所示，據中國農科院推薦計算方法，2011年項目實施田塊的平均固碳量為127.90 kg/667 m2，水稻、玉米、油菜秸稈還田的固碳量分別為105.28 kg/667 m2、149.65 kg/667 m2、128.77 kg/667 m2；按2011年項目區秸稈還田面積11.2萬hm2計，合計固碳達21.49萬t。同時，平均667 m2可減少氮肥用量0.32 kg。

3小結

從項目實施監測點的土壤樣品及作物產量的變化情況看，水稻、玉米、油菜三種作物秸稈還田都能提高土壤有機質、全氮、有效磷、速效鉀的含量，達到培肥地力的目的。三種作物秸稈還田都可以降低土壤容重，能夠改善土壤結構增強土壤透氣性，提高土壤的保水保肥能力。同時，能明顯提高后茬作物產量，增幅都在5%以上。

秸稈還田能夠降低化肥施用量，減少環境污染，降低生產成本。隨著低碳農業的大力推行，秸稈還田在現代持續農業和生態農業的發展中具有舉足輕重的作用，也將成為節本增效、保障生態安全的重要農業措施之一。

參考文獻

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[7]杜森，高祥照.土壤分析技術規范[M].北京：中國農業出版社，2009.

（助理編輯：易婧；責任編輯：丁志祥）