淺談耕作方式與秸稈還田對土壤微生物數(shù)量、酶活性及作物產(chǎn)量的影響

劉愛娟

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當中，土壤耕作、秸稈還田是最重要的兩項增產(chǎn)手段，土壤耕作會對土壤容重產(chǎn)生影響，進而改變土壤中熱、氣、肥、水等條件，進而對土壤微生物學特性產(chǎn)生影響。通過深耕和深松，能夠使如讓容重降低，土壤通透性提高，土壤酶活性、微生物數(shù)量增加。作物秸稈可對土壤肥力狀況加以改善，對土壤酶活性、微生物等進行調(diào)節(jié)。因此，秸稈還田除了可以使土壤結構得到改良，還能是土壤酶活性、微生物數(shù)量增加，進而促進土壤肥力的提升，增加作物產(chǎn)量。

一、研究區(qū)域

研究區(qū)域選擇了豫北平原西部農(nóng)田做定位試驗，該地區(qū)位于暖溫帶大陸性季風性氣候，年平均氣溫在14.3℃，平均降水量在552.4毫米，平均日照時數(shù)在2300小時，平均無霜期為210天。試驗區(qū)域土壤以粉質粘壤土為主，主要物理性狀包括容重立方厘米1.36克，速效鉀含量為每千克139.27毫克，速效磷含量為每千克56.6毫克，全氮含量為每千克0.78克，有機碳含量為每千克9.34克。試驗作物選擇玉米，種植密度每公頃6.75萬株，行距為60厘米，小麥基本苗每平方米225萬株。試驗采取裂區(qū)試驗設計，耕作方式為主因素，選擇深耕、深松、常規(guī)耕作3個水平；秸稈處理方式為副因素，選擇秸稈還田、秸稈不還田2個水平。試驗采用的處理選擇深耕聯(lián)合秸稈還田、深耕聯(lián)合秸稈不還田、深松聯(lián)合秸稈還田、深松聯(lián)合秸稈不還田、常規(guī)耕作聯(lián)合秸稈還田、常規(guī)耕作聯(lián)合秸稈不還田。

二、研究方法

在冬小麥播前進行土壤耕作，深耕深松耕作深度為30厘米，常規(guī)耕作耕作深度為15厘米。夏季玉米成熟收獲之后，粉碎夏玉米秸稈，結合土壤耕作，秸稈全量還田。冬小麥成熟收獲之后，冬小麥秸稈全量覆蓋還田，夏玉米免耕播種。秸稈還田量均相同。其中夏玉米秸稈還田量為每公頃9300千克，冬小麥秸稈還田量為每公頃6800千克。秸稈不還田處理中，將夏玉米秸稈、冬小麥秸稈全部移出試驗區(qū)域田地。在2年的小麥成熟期，分別隨機選點，對土壤0-40厘米的容重進行測量，同時對每10厘米土層的有機碳含量進行測量。在2年的玉米成熟期和小麥成熟期，分別隨機選點，對土壤0-40厘米的微生物數(shù)量、酶活性進行測量。測量多次取平均值。采用環(huán)刀法測量土壤容重，采用重鉻酸鉀氧化法測量土壤有機碳含量，采用平板計數(shù)法測量土壤微生物數(shù)量，采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌，采用馬丁氏培養(yǎng)基培養(yǎng)真菌，采用高氏1號培養(yǎng)基培養(yǎng)放線菌，采用3，5-二硝基水楊酸比色法測量土壤蔗糖酶活性，采用苯酚鈉比色法測量脲酶活性，采用磷酸苯二鈉比色法測量堿性磷酸酶活性。

三、研究結果

研究后結果表明，耕作方式、秸稈還田，對于土壤酶活性、土壤微生物數(shù)量、土壤有機碳含量、土壤容重、籽粒產(chǎn)量等，均有著顯著的影響。深耕深松、秸稈還田等，使夏玉米、冬小麥的產(chǎn)量明顯增加。深耕深松和秸稈還田，使20-40厘米土層的土壤容重明顯降低，同時使20-30厘米土層的有機碳含量明顯增加。深耕深松、秸稈還田，使土壤中放線菌數(shù)量、真菌數(shù)量、細菌數(shù)量明顯增加，對于夏玉米季中土壤微生物數(shù)量的提升幅度，明顯高于冬小麥季。深耕深松、秸稈還田，使土壤酶活性顯著增加，其對于冬小麥季土壤酶活性的提升幅度，明顯高于夏玉米季。在土壤酶活性、土壤微生物數(shù)量、土壤有機碳含量，與作物產(chǎn)量之間，存在著明顯的正相關的關系，土壤容重和作物產(chǎn)量、土壤酶活性、土壤微生物數(shù)量、土壤有機碳含量之間，存在著明顯的負相關的關系。土壤酶活性、土壤微生物之間，存在著顯著的正相關關系，同時二者和作物產(chǎn)量之間，存在著顯著的正相關關系。土壤酶活性，土壤微生物數(shù)量，能夠對土壤肥力水平加以體現(xiàn)，因而深耕深松、秸稈還田，能夠促使土壤酶活性、土壤微生物數(shù)量增加，進而提高作物產(chǎn)量。

四、研究分析

在土壤肥力的評價當中，土壤微生物是一個重要的指標，其中土壤耕作方法、土壤環(huán)境等，都會對微生物數(shù)量產(chǎn)生影響。本文結果表明，深耕深松能夠使土壤容重降低，下層土壤中微生物數(shù)量可增加。同時，深耕深松能使耕層下方土壤物理結構改善，創(chuàng)造適合微生物繁殖的土壤環(huán)境，從各提高土壤微生物數(shù)量。秸稈還田能夠為土壤微生物繁殖提供氮源和碳源，促進微生物生長繁殖，進而提高土壤微生物數(shù)量。土壤酶活性關系到土壤的肥力情況、理化特性，也是一個重要的指標。深耕深松、秸稈還田，能夠增加土壤酶的來源，打破犁底層，使土壤通氣情況改善，對于作物根系生長較為有利。另外秸稈還田還能夠為微生物提供新能源，并且自身帶入大量微生物。通過土壤微生物數(shù)量的增加，以及土壤酶活性的提高，能夠促進土壤物質轉化和能量流動，從而提高土壤肥力，為作物生長提供更加充足、豐富的營養(yǎng)。因此，深耕深松、秸稈還田，對于土壤微生物數(shù)量、酶活性、作物產(chǎn)量等，均有著積極的影響。

總之，耕作方式、秸稈還田對于土壤微生物數(shù)量、酶活性、作物產(chǎn)量等，具有明顯的交互作用，深耕深松、秸稈還田，能夠使土壤容重降低，有機碳含量增加，微生物數(shù)量、土壤酶活性提高，以促進作物產(chǎn)量提升。深耕聯(lián)合秸稈還田、深松聯(lián)合秸稈還田的耕作模式，都能使土壤微生物數(shù)量和土壤酶活性增加，進而提高作物產(chǎn)量。

（作者單位：150001 黑龍江省農(nóng)業(yè)機械化技術推廣總站）endprint