陳杰
(漯河市源匯區(qū)大劉鎮(zhèn)人民政府,河南 漯河 462000)
相關調查研究結果指出,我國玉米秸稈年產量高達2.7億t,但受秸稈資源利用缺陷和技術缺陷等各方面因素的影響,秸稈沒有被充分利用,造成資源極大浪費[1]。最重要的是,不及時處理焚燒秸稈,會嚴重污染大氣和農業(yè)環(huán)境,在一定程度上對人類生存環(huán)境造成嚴重威脅。秸稈中含有磷、氮、碳等微量元素,可以改善土壤的物理結構,增強土壤活力,分解微生物,其釋放出的營養(yǎng)元素可供農作物利用,進一步促進作物根系生長,提高小麥產量,所以應對其充分利用[2]。
本文研究試驗選取2015—2017年某地區(qū)連續(xù)的3個小麥季,潮土是試驗土壤主要類型,壤土則為其質地。0~20 cm耕層在試驗前的土壤基礎養(yǎng)分含量為有機質11.34 g/kg,全鉀7.98 g/kg,全磷0.84 g/kg,全氮0.93g/kg,有效磷16.87 mg/kg,堿解氮103.58 mg/kg,速效鉀111.38mg/kg,pH值為8.48,土壤容重為1.53 g/cm3。
本文選取的小麥品種為市場上廣泛應用的農大211,試驗中運用的秸稈腐熟劑有酵母菌、放線菌、芽孢桿菌、絲狀真菌等多種胞外酶類和有益微生物等,其中的有效活菌總數達到200億個/g。常見化肥種類為硫酸鉀(氧化鉀含量為52%),過磷酸鈣(五氧化二磷含量為18%),三元復合肥(氮含量為20%,五氧化二磷含量為10%,氧化鉀含量為15%)、尿素(氮含量為46.1%)。
表1 秸稈還田對土壤固碳量影響
試驗包括處理秸稈還田+腐熟劑(T1)、秸稈還田(T2)、秸稈不還田(CK)。首先,T1為待玉米成熟后,將14 269.5 kg/hm2秸稈粉碎為長5~10 cm的段,之后將30 kg/hm2秸稈腐熟劑和適量潮濕細沙土混勻后將其鋪灑在秸稈上,運用機械將噴灑后的秸稈翻埋入土壤中。其次,T2處理方法與T1大致相同,唯一的不同是沒有添加秸稈腐熟劑,隨機組合排列秸稈面積,重復3次。
T1和T2處理的土壤固碳量和有機質含量在相同年份下均顯著高于CK。其中,T1處理除了在2017年土壤固碳量和T2處理效率相同外,其他指標值均大于T2處理,但兩者之間的差異未達到預期顯著水平(見表1)。從結果得知,實施秸稈還田可以增強土壤固碳量和有機質含量,采取增施腐熟劑處理效果較優(yōu),且小麥產量明顯優(yōu)于沒有增施腐熟劑處理的小麥,但二者沒有顯著差異。T1處理土壤有機含量在連續(xù)實施秸稈還田3 a后為13.22 g/kg,和CK相比提高16.27%。土壤固碳量也達到2 427.45 kg/hm2,和CK相比提高近30倍。CK土壤固碳量和有機質含量隨著不斷延長的試驗期限逐漸呈現(xiàn)降低趨勢,而采取秸稈還田處理的土壤固碳量和有機質含量逐漸增加,尤其是在連續(xù)實施3 a后,和初始值相比,T1處理有機質含量增加1.91 g/kg,土壤固碳量達到2 427.45 kg/hm2,T2有機質含量增加到1.86 g/kg,二者土壤固碳量均達到2 427.45 kg/hm2。從上述結果可以明確看出,實施秸稈還田可以大幅度提高土壤固碳量和有機質含量,隨著年限延長,其土壤固碳量和有機質含量會逐漸提高,采取增施腐熟劑處理的效果優(yōu)于沒有應有增施腐熟劑處理的小麥。
在相同年份下,小麥產量增長順序為T1處理>T2處理>CK,其中T1和T2的增長量并沒有顯著差異(P>0.05),而T1和T2同CK相比則具有顯著增長水平(見表2)。上述結果說明,采取秸稈還田措施可提高小麥產量,而運用増施腐熟劑的處理效果則優(yōu)于沒有采取增施腐熟劑處理的小麥,二者相比并沒有顯著差異(P>0.05)。其中,T1處理在連續(xù)實施秸稈還田3 a后其小麥產量達到66 195 kg/km2,和CK相比提高10.16%。與此同時,CK小麥產量在不斷延長的試驗期限中沒有太大變化,經秸稈還田處理后小麥產量逐漸提高,T1和T2均高于CK。上述結果說明,隨著秸稈還田實施年限的延長,小麥產量逐漸提升,說明采取增施腐熟劑處理效果較優(yōu),且小麥產量明顯優(yōu)于沒有增施腐熟劑處理的小麥。
表2 秸稈還田對小麥產量的影響
秸稈還田在一定程度上可以改變土壤理化性質,能提高小麥產量,最重要的是該措施效果會隨著實施年限的延長而不斷提高。秸稈作物自身附帶的有機物質在此過程中會通過還田方式補充土壤缺乏的有機質,提高土壤有機含量[3]。此外,運用秸稈還田方式可實現(xiàn)降低土壤容重的目的,便于農作物根系良好生長,特別是土壤肥力會受到土壤速效養(yǎng)分含量等有利催化而得到大幅度提高,使農作物高效吸收養(yǎng)分,為之后提高小麥產量打下良好的基礎。