稻秆还田量与还田方式下土壤培肥效应及其对滴灌玉米生长的影响

发布时间：2020-04-01 10:33

【摘要】：为探明秸秆还田量与还田方式及其交互对宁夏扬黄灌区土壤性质及玉米生长的影响,于2017—2018年连续两年在宁夏同心王团科技园区设置6种秸秆还田方式[秸秆粉碎翻压半量还田(HR)、秸秆粉碎翻压半量种还分离还田(HG)、整秆半量覆盖还田(HM)、秸秆粉碎翻压全量还田(QR)、秸秆粉碎翻压全量种还分离还田(QG)、整秆全量覆盖还田(QM)],以秸秆不还田为对照(CK),研究其对土壤容重、孔隙度、水温、养分、土壤微生物量碳/氮含量、酶活性及玉米生长和产量的影响。主要得到以下研究结果:(1)不同秸秆还田量、还田方式及其交互作用对于改善土壤结构及水温方面影响效果显著。不同还田量与还田方式处理下0-40 cm层土壤容重较秸秆还田前相比逐年降低,总孔隙度明显增加,两年均以QM处理表现效果最佳,其次为QR处理,而其它处理与CK差异不显著。不同秸秆还田处理下各生育期土壤含水量均值较对照均有所提高,以QM、QR和HM处理的土壤含水量提升效果最为显著,分别较CK提高19.73%、16.68%和15.04%;连续两年土壤贮水量以QM、QR和HM处理效果最好。各处理在不同生育期的土壤降温效果以QM处理最为显著,较CK下降11.21%,其次为QR和HM处理,分别较CK下降6.09%和5.75%,其它处理较CK略有下降。(2)不同秸秆还田量、还田方式及其交互作用均能提高土壤养分含量。连续两年不同还田量与还田方式下各处理0-40 cm层土壤有机质含量均值以QR、QM和HM处理提高幅度最为显著,分别较CK提高18.50%、17.39%和15.51%。玉米生长后期(抽雄～吐丝期),0-40 cm层土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量较对照均有不同程度增加,以QR处理表现效果最优,分别较CK提高38.95%、49.94%和23.64%;收获期,土壤全氮、全磷和全钾含量以QM和QR处理较CK增幅最为显著。(3)不同秸秆还田量、还田方式及其交互作用均能不同程度提高土壤微生物量碳、氮含量和酶活性。在同一秸秆还田水平量下,土壤微生物量碳、氮含量均以秸秆覆盖还田秸秆粉碎还田秸秆种还分离还田;就同一秸秆还田方式下,土壤微生物量碳、氮含量均以秸秆全量还田秸秆半量还田;土壤酶活性中的过氧化氢酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶也表现出相似的规律性。(4)不同秸秆还田量、还田方式及其交互作用下以QR处理最能显著促进玉米生长。在玉米生长后期,其平均株高、茎粗、叶面积指数和地上部生物量较CK分别提高7.56%、7.78%、26.77%和8.03%;玉米叶片SPAD值以秸秆粉碎翻压全量还田处理表现最为显著,较CK分别提高10.38%和6.43%。玉米生长指标在还田方式上以秸秆粉碎翻压还田效果最佳,还田量上全量高于半量。(5)连续两年不同秸秆还田量、还田方式及其交互作用下各处理玉米籽粒产量均以秸秆粉碎翻压全量还田处理较秸秆不还田处理玉米增产(24.39%)最为显著,其次为秸秆粉碎翻压全量种还分离还田和秸秆粉碎翻压半量还田处理,分别显著提高21.78%和21.04%,而整秆半量覆盖还田、整秆全量覆盖还田和秸秆粉碎翻压半量种还分离还田处理分别增产15.35%、14.05%和13.24%。通过两年研究发现,在宁夏扬黄灌区进行秸秆粉碎翻压全量还田(QR)可有效培肥土壤,促进玉米生长,显著提高玉米籽粒产量。
【图文】：

土壤贮水量,玉米,粉碎还田

还田的贮水量高于半量还田。逡逑２０１７年土壤贮水量各处理以生育中后期（吐丝－成熟期）较低，生育前中期（苗期￣抽雄期）、逡逑后期（成熟￣收获期）较高（图３－２）。玉米苗期￣拔节期，以整秆覆盖还田方式效果最佳，ＱＭ和逡逑ＨＭ处理分别较ＣＫ提高１０．６７％和８．０５％，由于第一年进行秸秆还田其周期较短，除覆盖还田外逡逑其余处理的土壤贮水量较ＣＫ并无显著差异；玉米抽雄￣吐丝期，仍以覆盖还田处理效果较好，逡逑ＱＭ和ＨＭ处理的土壤贮水量分别较ＣＫ提高９．６３％和７．５７％；玉米成熟？收获期，各秸秆还田处逡逑理的土壤贮水量值逐渐表现出提高的趋势，这与成熟期秸秆腐解度高，因而对土壤贮水量起到了逡逑补给作用有关；此时，各秸杆还田处理较ＣＫ均有不同程度的提高，以ＱＭ、ＨＭ处理保水效果逡逑最好，其次为ＱＲ和ＱＧ处理，分别较ＣＫ提高７．９９％和６．８９％，邋ＨＲ、ＨＧ处理分别较ＣＫ提高逡逑５．７７％和４．２３％。秸秆半量还田下：覆盖还田＞粉碎还田＞种还分离还田；全量还田下，覆盖还田＞逡逑种还分离还田＞粉碎还田；粉碎还田和种还分离还田下均以半量＞全量

土壤贮水量,玉米,土壤温度

Ｆｉｇ．邋３－３邋Ｃｈａｎｇｅｓ邋ｉｎ邋ｓｏｉｌ邋ｗａｔｅｒ邋ｓｔｏｒａｇｅ邋ｉｎ邋ｔｈｅ邋０－１００邋ｃｍ邋ｌａｙｅｒ邋ｏｆ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｇｒｏｗｔｈ邋ｓｔａｇｅｓ邋ｏｆ邋ｍａｉｚｅ邋ｉｎ邋２０１８逡逑３．１．３．２秸秆还田量与还田方式对土壤温度的影响逡逑图３＊４为不同秸秆还田量与还田方式下玉米各生育期０－２５邋ｃｍ层土壤温度的变化。各处理土逡逑壤温度随生育期的推进整体呈现先升后降的变化趋势，且在抽雄期达到最大值；不同处理下玉米逡逑生育期土壤温度随土层的加深整体呈下降趋势，且各处理在５邋ｃｍ层土壤温度值差异较大。逡逑玉米生育期不同处理下０－２５邋ｃｍ层土壤温度不尽相同。拔节期，各土层土壤温度均值以ＱＭ、逡逑ＨＭ处理值最低，较ＣＫ分别下降３．１°Ｃ和２．６°Ｃ，其次为ＱＲ、ＱＧ和ＨＧ处理，而ＨＲ处理较ＣＫ逡逑下降不显著；该时期各处理０－２５ｃｍ耕层平均土壤温度保持在１７／ＴＣ，，在２５邋ｃｍ层各处理值变率逡逑较小。大喇叭口期，各处理土壤温度均值为２０．９°Ｃ，不同还田方式较秸秆不还田处理平均降低逡逑１．２°Ｃ，除ＱＭ处理外，其余处理土壤温度以表层５邋ｃｍ处最高，２５邋ｃｍ层最低；从各层均值来看，逡逑以覆盖还田ＱＭ、ＨＭ处理最为显著
【学位授予单位】：宁夏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S513

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