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內(nèi)蒙古平原灌區(qū)不同耕作模式對(duì)土壤質(zhì)量和玉米產(chǎn)量的影響

2022-04-11 03:16崔文芳王志剛高聚林于曉芳胡樹平雷娟瑋
湖南農(nóng)業(yè)科學(xué) 2022年2期
關(guān)鍵詞:年際耕作速效

崔文芳,王志剛,高聚林,于曉芳,胡樹平,張 石,許 鵬,雷娟瑋

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué),內(nèi)蒙古自治區(qū) 呼和浩特 010019)

內(nèi)蒙古平原灌區(qū)地域?qū)拸V、農(nóng)田土壤肥力分布不均勻[1],玉米生產(chǎn)中存在耕層淺(16 cm)、犁底層堅(jiān)硬(堅(jiān)實(shí)度為2 808 kPa、容重1.55~1.68 g/cm3)的土壤結(jié)構(gòu)問題,加之當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)以小農(nóng)機(jī)具連年淺旋耕作方式為主,導(dǎo)致耕層變淺、犁底層變硬、土壤保水保肥能力下降[2],限制了玉米產(chǎn)量的持續(xù)提高[3]。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,秸稈還田和機(jī)械耕作措施這2 種模式是目前改善土壤環(huán)境最為有效的措施[4]。合理耕作能夠使土壤中的氣體、溫度、濕度、酸堿度、水分含量等多個(gè)因素維持在最佳狀態(tài)[5],而秸稈能有效改善土壤內(nèi)部結(jié)構(gòu),顯著提升土壤肥力[6]。

目前,國內(nèi)外學(xué)者在耕作措施對(duì)土壤理化性質(zhì)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響方面開展了大量研究,由于研究區(qū)域、供試作物、耕作措施、觀測時(shí)間長短等不同,研究結(jié)果存在顯著差異。楊永輝等[7]認(rèn)為連續(xù)2 a 免耕可改善土壤結(jié)構(gòu),降低土壤容重,改良土壤孔隙狀況,增加土壤肥力。吳建富等[8]研究認(rèn)為免耕1 a 有利于改善土壤物理性狀,使土壤養(yǎng)分在表土層富集;短時(shí)間免耕有利于改善土壤物理性狀,而隨著免耕年限的延長土壤物理性質(zhì)將變差。宮亮等[9]認(rèn)為深松能夠打破犁底層,提高土壤含水量,降低土壤容重,增大土壤孔隙度,提高土壤蓄水保墑能力。李嵩等[10]通過旋耕、翻耕、深松3 種耕作方式的大田試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),與翻耕和旋耕相比,深松顯著增加了玉米田土壤耕層厚度,降低了犁底層厚度;在中下層土壤,深松可以降低土壤緊實(shí)度和容重,改善土壤的孔隙狀況。于博等[11]研究認(rèn)為,深翻和秸稈還田打破了土壤20~40 cm 土層堅(jiān)硬的犁底層,深翻秸稈還田1~4 a 對(duì)0~40 cm 土層土壤影響顯著,深翻秸稈還田2 a 有利于土壤犁底層結(jié)構(gòu)的改良,深翻秸稈還田3~4 a 則有利于整個(gè)土壤耕層結(jié)構(gòu)的改良。宋鴿等[12]在研究不同耕作措施對(duì)紅壤坡耕地耕層生產(chǎn)性能影響時(shí)認(rèn)為,免耕處理土壤容重顯著增大,土壤有機(jī)質(zhì)、有效磷在表層富集,翻耕20 cm、翻耕20 cm+深松30 cm 處理后,耕層增厚效果顯著,土壤有機(jī)質(zhì)、有效磷含量顯著提高。

以往的研究多側(cè)重于單一耕作措施,或者研究深度多為犁底層以上的表層土壤,不同耕作措施對(duì)于深層土壤的影響以及不同耕作措施之間的差異性的報(bào)道尚不多見。因此,筆者在前人研究結(jié)果的基礎(chǔ)上,將土壤翻耕方式和秸稈還田方式耦合形成不同耕作模式運(yùn)用到玉米生產(chǎn)中,研究不同耕作模式對(duì)土壤相關(guān)指標(biāo)的影響,明確不同耕作模式對(duì)土壤質(zhì)量的改善效果,以期為內(nèi)蒙古平原灌區(qū)建立以“土壤質(zhì)量提升、秸稈高效利用”為核心的秸稈還田技術(shù)模式提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況及供試玉米品種

試驗(yàn)在內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)科技園區(qū)(內(nèi)蒙古包頭市土默特右旗溝門鎮(zhèn))長期定位進(jìn)行(該研究選取2017—2018 年的數(shù)據(jù)),試驗(yàn)基地(屬土默川平原灌區(qū))地勢平坦,定點(diǎn)試驗(yàn)田的耕層為15~17 cm,犁底層為17~40 cm,質(zhì)地為壤土,前茬為玉米,土壤pH 值為7.3,土壤有機(jī)質(zhì)含量22.30 g/kg,堿解氮含量44.89 mg/kg,速效磷含量7.97 mg/kg,速效鉀含量82.24 mg/kg。供試玉米品種為當(dāng)?shù)刂髟缘囊藱C(jī)收品種先玉696。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

種植密度為82 500 株/hm2,行距50 cm,株距24 cm,采用大區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì),每個(gè)大區(qū)面積為0.13 hm2,設(shè)計(jì)以下5 種翻耕模式:深翻秸稈粉碎還田(DPR)、深松秸稈粉碎覆蓋還田(SSR)、推茬清壟條深旋秸稈還田(SCR)、免耕秸稈粉碎覆蓋還田(NTR)、農(nóng)戶淺旋技術(shù)(CK,秸稈不還田),每種模式設(shè)4 次重復(fù),且進(jìn)行定位試驗(yàn),秸稈還田均為全量還田。以當(dāng)?shù)仄毡閼?yīng)用的緩控肥為肥料,施肥量為純氮465 kg/hm2,P2O5210 kg/hm2,K2O 202.5 kg/hm2,氮肥按3 ∶6 ∶1比例分別于拔節(jié)、大口期、灌漿期隨水追肥,P2O5和K2O 作基肥一次性施入,生產(chǎn)過程要求全程機(jī)械化,且采用機(jī)械籽粒直收技術(shù)進(jìn)行籽粒收獲。其他管理按照高產(chǎn)玉米田管理措施進(jìn)行精細(xì)管理。

1.3 測定指標(biāo)及方法

(1)土壤含水量和容重測定:于籽粒成熟期選擇具有代表性的地塊,挖長度為100 cm、寬80 cm、深60 cm 的剖面,用修土刀刮平后,用環(huán)刀取0~15 cm、15~30 cm 和30~45 cm 土層的土樣,稱重后,裝入密封袋中帶回實(shí)驗(yàn)室,在80℃烘箱內(nèi)烘干,再稱重,用公式(1)和(2)計(jì)算土壤容重和土壤含水量。

土壤容重(g/cm3)=(烘干后帶土環(huán)刀重-環(huán)刀重)/環(huán)刀容積 (1)

土壤含水量(%)=(原土重-烘干土重)/烘干土重×100 (2)

(2)土壤緊實(shí)度和孔隙度測定:成熟期用土壤緊實(shí)度儀和土壤孔隙度儀測定土壤緊實(shí)度,測定土壤層次為0~45 cm,每15 cm 為一層。

(3)土壤養(yǎng)分測定:于玉米成熟期取0~15 cm、15~30 cm 和30~45 cm 土層的土樣,送中國農(nóng)業(yè)大學(xué)土壤檢測中心測定土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀含量。

1.4 土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)

土壤質(zhì)量指數(shù)能夠綜合有效地反映土壤質(zhì)量的變異信息,采用加權(quán)求和模型對(duì)深松條件下土壤含水量、土壤容重、土壤全氮、土壤速效鉀等指標(biāo),按公式(3)計(jì)算土壤質(zhì)量指數(shù)[13]。

式中,Wi為指標(biāo)權(quán)重,Ni為指標(biāo)隸屬度,n為指標(biāo)個(gè)數(shù)。其中,指標(biāo)權(quán)重表示某指標(biāo)與其他指標(biāo)之間相關(guān)系數(shù)的平均值占所有評(píng)價(jià)指標(biāo)相關(guān)系數(shù)平均值總和的比。隸屬度由評(píng)價(jià)指標(biāo)所屬的隸屬度函數(shù)確定。隸屬度函數(shù)一般分為升型和降型,分別用公式(4)和(5)計(jì)算。

升型隸屬度函數(shù):

降型隸屬度函數(shù):

研究根據(jù)最小數(shù)據(jù)集中各指標(biāo)對(duì)土壤質(zhì)量的正負(fù)效應(yīng)選擇函數(shù)和確定其隸屬度。各指標(biāo)的最小值和最大值作為函數(shù)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)X1和X2。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003 與DPS 7.5 軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同翻耕模式對(duì)土壤養(yǎng)分積累的影響

由表1 可知,采取不同翻耕模式后,各處理土壤有機(jī)質(zhì)含量發(fā)生了顯著變化,與2017 年相比, 2018年DPR 處理的0~15 cm 和15~30 cm 土層有機(jī)質(zhì)含量顯著增加,但30~45 cm 土層有機(jī)質(zhì)含量顯著降低;SSR 處理的0~15 cm 和30~45 cm 土層有機(jī)質(zhì)含量顯著增加;SCR 處理的15~30 cm 土層有機(jī)質(zhì)含量顯著增加,30~45 cm 土層稍有降低;NTR 處理的15~30 cm 和30~45 cm 土層有機(jī)質(zhì)含量增加顯著;CK 處理各土層的有機(jī)質(zhì)含量變化不顯著,其中0~30 cm 土層有所增加,而30~45 cm 土層有所降低。各處理的堿解氮含量變化也較為顯著,除了DPR 和SSR 處理的30~45 cm 土層、CK 的15~30 cm 土層變化不顯著外,其余各處理各土層均達(dá)到顯著差異。

表1 2017—2018 年不同耕作模式土壤有機(jī)質(zhì)和堿解氮含量的變化

由表2 可知,2017—2018 年采取不同翻耕模式后,各處理速效磷含量發(fā)生了顯著變化,SSR 處理0~15 cm、15~30 cm 和30~45 cm 土層的速效磷含量分別增加了7.08、14.67 和9.51 mg/kg,SCR 各土層的速效磷含量分別增加了25.27、17.26 和54.43 mg/kg,NTR各土層的速效磷含量分別增加了9.30、13.06 和14.00 mg/kg,CK 處理0~15 cm 和15~30 cm 土層的速效磷含量分別增加了10.86 和12.27 mg/kg,差異均達(dá)到了顯著水平。DPR處理各土層的速效磷含量均有所增加,但差異不顯著。這表明深翻秸稈粉碎還田(DPR)措施不利于耕層土壤速效磷的積累。

表2 2017—2018 年不同耕作模式土壤速效磷和速效鉀含量的變化

2017—2018 年采取不同耕作模式后,各處理速效鉀含量也發(fā)生了顯著變化,除了DPR 處理15~30 cm 土 層、SSR 處 理15~30 cm 和30~45 cm 土 層 外,其他各處理的各土層速效鉀含量均顯著增加,增幅在30%以上;尤其是NTR 處理,各土層速效鉀含量分別達(dá)到194.13、198.13、159.46 mg/kg 增量高于其他處理,增量分別為111.92、145.67 和114.76 mg/kg,CK的各土層增量分別為41.40、32.49 和49.57 mg/kg,增幅超過了100%,表明免耕秸稈粉碎覆蓋還田(NTR)處理有最有利于速效鉀的積累。

2.2 不同耕作模式對(duì)土壤物理性質(zhì)的影響

由表3 可知,采取不同耕作模式后,土壤孔隙度變化較大,與2017 年相比,2018 年DPR、SSR、SCR 這3 個(gè)處理的土壤孔隙度明顯下降,除SSR 處理0~15 cm 土層下降不顯著外,其他處理各土層下降幅度均達(dá)顯著水平;NTR 和CK 處理0~45 cm 土層孔隙度年際間差異均不顯著。這表明深翻、深松、條深旋這3 種翻耕模式有利于降低土壤孔隙度。

表3 2017—2018 年不同耕作模式土壤孔隙度和容重的變化

土壤容重是指一定容積的土壤(包括土粒及粒間的孔隙)烘干后質(zhì)量與烘干前體積的比值,通常為1.0~1.8 g/cm3。采取不同耕作模式后,土壤容重發(fā)生顯著變化,SSR 處理0~15 cm 和15~30 cm 土層容重顯著下降,其他處理各土層容重均表現(xiàn)為增加,表明不同耕作模式中僅深松秸稈粉碎覆蓋還田(SSR)具有降低土壤容重的作用。

由表4 可知,不同耕作模式播種期、成熟期土壤含水量年際間變化較顯著。從播種期土壤含水量年際間變化來看,DPR 處理0~20 cm 土層土壤含水量顯著降低,降低幅度為30.40%,60~80 cm 土層含水量增加顯著,增幅為59.17%,20~60 cm 土層含水量也表現(xiàn)增加,但均未達(dá)到顯著水平;SSR 的0~20 cm 和20~40 cm 土層土壤含水量增加,其中20~40 cm土層增加顯著,而40~60 cm、60~80 cm 土層顯著降低,降幅分別為23.02%、20.67%;SCR 處理各土層(60~80 cm 土層除外)土壤含水量總體表現(xiàn)增加,但均未達(dá)到顯著水平;NTR 處理0~40 cm 和80~100 cm土層土壤含水量均表現(xiàn)增加,但均未達(dá)到顯著水平,僅40~60 cm 土層土壤含水量顯著增加,增加幅度為49.06%;CK 處理0~20 cm 土層土壤含水量顯著增加,增幅為42.56%,其余各土層也表現(xiàn)為增加,但未達(dá)到顯著水平。

表4 2017—2018 年不同耕作模式土壤含水量的變化 (%)

從成熟期土壤含水量年際間變化來看,DPR 處理0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm 和80~100 cm 土層土壤含水量均顯著降低,降幅分別為39.99%、37.74%、24.80%和38.78%,60~80 cm 土層土壤含水量變化不顯著;SSR、SCR、NTR 處理各土層含水量差異不顯著;CK 處理20~100 cm 土層土壤含水量顯著降低,降幅分別為30.27%、32.56%、34.59%、37.36%。這表明,深翻秸稈粉碎還田(DPR)、農(nóng)戶淺旋(CK)不利于保持土壤含水量,使次年成熟期土壤含水量明顯下降。

由表5 可見,不同耕作模式下當(dāng)年成熟期與次年播種期各土層土壤含水量基本呈顯著降低趨勢。在0~20 cm 土層中,DPR、SSR、SCR、CK 處理的土壤含水量年際間差異不顯著,但均呈降低趨勢,NTR 處理的土壤含水量年際間降低幅度較大,達(dá)31.62%;處理間比較,各處理與CK 處理間差異不顯著。在20~40 cm 土層中,DPR 和CK 處理土壤含水量年際間顯著降低,降幅分別為31.46%和30.91%,其他處理變化不顯著;處理間比較,5 個(gè)處理間土壤含水量差異均不顯著。在40~60 cm 土層中,SCR 和NTR 處理土壤含水量年際間變化不顯著,但前者為增加、后者為降低,SSR、CK、DPR 處理土壤含水量均顯著降低,降幅分別為35.73%、35.68%和25.00%;處理間比較,5 個(gè)處理中DPR、SSR、SCR 與CK 差異不顯著,NTR 與CK 差異顯著。在60~80 cm 土層中,DPR 處理土壤含水量年際間差異不顯著,呈降低趨勢,其余處理均顯著降低,SSR、SCR、NTR 和CK 處理的降幅分別為37.07%、21.54%、15.73%和38.08%;處理間比較,僅NTR與CK差異顯著。在80~100 cm土層中,SSR、SCR、NTR 處理土壤含水量年際間差異不顯著,其中SSR 處理呈增加趨勢,其他2 個(gè)處理呈降低趨勢,而DPR 和CK 處理間土壤含水量顯著下降,降幅分別為37.47%、38.69%;處理間比較,各處理與CK 差異不顯著。

表5 2017—2018 年不同耕作模式成熟期至次年播種期土壤含水量的變化 (%)

以上結(jié)果表明,當(dāng)年玉米收獲后采取秸稈還田措施,再配合深翻、深松等耕作措施,到次年春季播種期,深翻秸稈粉碎還田(DPR)能保持0~20 cm 表土層和60~100 cm 底土層含水量不顯著降低,有利于播種出苗;深松秸稈粉碎覆蓋還田(SSR)能保持0~40 cm表土層和80~100 cm 底土層含水量不顯著降低;推茬清壟條深旋秸稈還田(SCR)能保持0~60 cm 表土層、60~80 cm 心土層及80~100 cm 底土層含水量不顯著降低;免耕秸稈粉碎覆蓋還田(NTR)能保持20~60 cm犁底層、心土層及80~100 cm 底土層的土壤含水量在一定水平;而農(nóng)戶淺旋(CK)僅能保持0~20 cm 表土層的含水量,該耕作措施不利于年際間土壤水分保持。

2.3 不同耕作模式對(duì)土壤質(zhì)量和產(chǎn)量的影響

由表6 可知,實(shí)施不同耕作模式2 a 后土壤質(zhì)量的改良效果不同,各處理不同土層間土壤質(zhì)量指數(shù)存在一定差異,2017 年,SSR 處理0~45 cm 土層土壤質(zhì)量指數(shù)均較高(0.45~0.59),SCR 處理0~30 cm 土壤質(zhì)量指數(shù)較高(0.66~0.70),NTR 處理 0~15 cm 土壤質(zhì)量指數(shù)較高(0.66);2018 年,SCR 與NTR 處理0~45 cm 土層土壤質(zhì)量指數(shù)均較高(0.48~0.77)。綜合評(píng)價(jià)指數(shù),2017 年SSR 和SCR 處理表現(xiàn)較高,分別為0.53 和0.58,2018 年SCR 和NTR 處理的綜合評(píng)分指數(shù)較高,分別為0.74 和0.63。從產(chǎn)量表現(xiàn)看,5 個(gè)處理差異顯著,2017 年SCR 處理產(chǎn)量最低,CK處理排倒數(shù)第二位,DPR、SSR 和NTR 處理的產(chǎn)量分別比CK 高22.60%、17.93%和31.19%,差異顯著;2018 年,CK 處理產(chǎn)量最低,DPR、SSR、SCR、NTR 分別比CK 高12.35%、14.29%、5.45%、2.42%;從年際間變化來看,SCR 處理產(chǎn)量增加最多,增幅為41.40%,其次為CK 處理,產(chǎn)量增幅為4.29%,SSR處理產(chǎn)量也有所增加,而DPR 和NTR 處理的產(chǎn)量均表現(xiàn)為下降,降幅分別為18.58%和4.43%。綜合以上分析表明,短期內(nèi)采取秸稈還田配合各種耕作措施,SSR、SCR、NTR 均較CK 更有利于提高地力,DPR在提高地力上未表現(xiàn)出優(yōu)勢,但產(chǎn)量較穩(wěn)定,有待于較長時(shí)期內(nèi)進(jìn)一步檢驗(yàn)。

表6 2017—2018 年不同耕作模式土壤質(zhì)量指數(shù)和玉米產(chǎn)量的變化

3 討 論

研究中,免耕秸稈粉碎覆蓋還田(NTR)對(duì)改善土壤緊實(shí)度效果不顯著。鄒文秀等[14]以東北黑土地為研究對(duì)象,認(rèn)為免耕顯著增加了0~20 cm 土層土壤容重,翻耕配合秸稈還田對(duì)土壤物理指標(biāo)的改善效果優(yōu)于僅翻耕處理,免耕由于缺乏對(duì)土壤的擾動(dòng),增加了表層土壤的容重,也降低了總孔隙度[15]。Dam 等[16]認(rèn)為,免耕雖然對(duì)土壤不產(chǎn)生擾動(dòng),但是土壤自身下沉而引起土壤顆粒間排列比較緊實(shí),加之播種和收獲環(huán)節(jié)的機(jī)械壓實(shí)增加了表層土壤的容重,但是對(duì)20 cm 以下土層沒有顯著影響。筆者的研究具有相似結(jié)果,各措施中僅深松秸稈粉碎覆蓋還田(SSR)具有降低0~15 cm 和15~30 cm 土壤容重的作用。

有報(bào)道認(rèn)為,耕作和秸稈還田是構(gòu)建土壤肥沃耕層的核心[17-18]。秸稈還田增加了對(duì)土壤的擾動(dòng),顯著提高了土壤的導(dǎo)水導(dǎo)氣性[19],改善了土壤孔隙結(jié)構(gòu)[20],促進(jìn)了土壤團(tuán)聚體的形成,增加了土壤持水量[21]。秸稈還田是增加土壤孔隙度、改善土壤孔隙結(jié)構(gòu)的有效措施[22]。該研究中,推茬清壟條深旋秸稈還田(SCR)、免耕配套秸稈粉碎覆蓋還田(NTR)、農(nóng)戶淺旋(CK)3 種翻耕措施定點(diǎn)實(shí)施2 a 后,土壤容重顯著增大,孔隙度顯著降低或差異不顯著,未表現(xiàn)出明顯的改善作用,今后仍會(huì)持續(xù)定點(diǎn)實(shí)施,其長期效果有待于進(jìn)一步研究。

秸稈還田配合翻耕措施是改善深層土壤結(jié)構(gòu)的有效途徑。但是,不同地區(qū)深翻與深松的作用不盡一致。戰(zhàn)秀梅等[23]對(duì)東北黑土的研究結(jié)果表明,翻耕改善土壤理化性質(zhì)和提高玉米產(chǎn)量的效果顯著優(yōu)于深松,秸稈連年還田條件下,這種優(yōu)勢更加顯著。何鑫[24]在黑土的研究也表明,深松更利于改善土壤結(jié)構(gòu),提高土壤速效養(yǎng)分含量,促進(jìn)苗期玉米生長。王淑蘭等[25]對(duì)渭北旱塬質(zhì)地較重的土壤的研究表明,深松改善土壤環(huán)境質(zhì)量、提升土壤肥力和增產(chǎn)增收的效果優(yōu)于連續(xù)翻耕與淺旋耕。王旭東等[26]對(duì)黃土高原黑壚土的研究結(jié)果表明,深松比翻耕能更好地提高土壤碳庫和玉米產(chǎn)量。該研究中,深翻與深松均配套秸稈還田措施,年際間土壤堿解氮、速效鉀提高顯著,對(duì)于土壤容重、孔隙度有一定改善作用,但對(duì)于提高土壤含水量效果不顯著。于曉芳等[27]的研究認(rèn)為,深松秸稈粉碎覆蓋還田(SSR)、免耕秸稈粉碎覆蓋還田(NTR)處理效果更顯著。該研究認(rèn)為,玉米收獲后開展深翻、深松等耕作措施同時(shí)進(jìn)行秸稈還田,到次年春季播種期,深翻秸稈粉碎還田(DPR)能保持0~20 cm 表土層、60~100 cm 底土層含水量,有利于播種出苗,深松秸稈粉碎覆蓋還田(SSR)能保持0~40 cm 表土層、80~100 cm 底土層含水量不顯著降低,推茬清壟條深旋秸稈還田(SCR)能保持0~60 cm 表土層和心土層、80~100 cm 底土層含水量不顯著降低,免耕秸稈粉碎覆蓋還田(NTR)能保持20~60 cm 犁底層與心土層、80~100 cm 底土層土壤含水量在一定水平,而農(nóng)戶淺旋(CK)僅能保持0~20 cm 表土層的含水量,該耕作措施不利于土壤水分保持。心土層位于表土層與底土層之間,通常是指表土層以下至50 cm 左右深度的土層,心土層是起保水保肥作用的重要層次,是生長后期供應(yīng)水肥的主要層次,深翻秸稈粉碎還田(DPR)與農(nóng)戶淺旋(CK)均未能有效保持心土層的持水量。這與耕翻過程中進(jìn)行秸稈還田對(duì)土壤擾動(dòng)較大,致使土壤跑墑嚴(yán)重有關(guān)。因此,建議該地區(qū)在秋季進(jìn)行秸稈還田操作,以便深厚肥沃的耕作層能夠充分蓄積冬季和春季的降水,保證第二年春季的土壤含水量,以規(guī)避春季耕翻作業(yè)導(dǎo)致土壤跑墑,影響作物出苗的潛在風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié) 論

從年際間的變化來看,深翻秸稈粉碎還田(DPR)措施能促進(jìn)0~30 cm 土層有機(jī)質(zhì)、堿解氮積累,保持耕作層含水量, 2 a中DPR耕作措施均不利于土壤中速效磷含量的積累,導(dǎo)致土壤質(zhì)量指數(shù)不高,但產(chǎn)量表現(xiàn)較穩(wěn)定;而深松秸稈粉碎覆蓋還田(SSR)能促進(jìn)0~15 cm 和30~45 cm 有機(jī)質(zhì)顯著增加,0~30 cm 土層堿解氮積累,使速效磷的最大積累量集中于0~45 cm的各土層,還能降低土壤容重,有利于促進(jìn)產(chǎn)量的穩(wěn)步提高。因此,深松秸稈粉碎覆蓋還田(SSR)是更有利于改善土壤質(zhì)量、保證產(chǎn)量穩(wěn)定增長的有效耕作措施。以上結(jié)論是在各種耕作措施實(shí)施2 a 后獲得的,有必要進(jìn)行長期定點(diǎn)試驗(yàn),尤其是北方冬春季節(jié)氣溫低是限制秸稈充分腐解的主要因素,會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生較大影響。

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