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作物秸秆还田的腐解特征及培肥增产的效应

汪玉芳  
【摘要】:当前农村大量农作物秸秆过剩与焚烧现象日益严重,开展农作物秸秆资源化利用的研究受到普遍关注,虽然当前对秸秆的资源化利用方式很多,但实行作物秸秆就地还田才是秸秆资源化利用最直接、最有效的途径。本研究通过田间实验和与盆栽实验相结合的方式,研究了作物秸秆还田的腐解特征,及其对土壤理化性质和作物产量及效益的影响。主要研究结果如下: 1、油菜秸秆和水稻秸秆在还田后都随着时间的推移,腐解率呈现前期增加快,后期增加慢的规律,秸秆的腐解速率呈逐渐减小,并趋于平衡的趋势。秸秆在90d时的腐解率都达50%左右,秸秆在前15d的腐解速率是90-120d的腐解速率的3-5倍。 2、水稻种植模式下,油菜秸秆腐解速率表现为:0cm深还田腐解速率20cm深还田腐解速率10cm深还田腐解速率,加入分解菌的秸秆腐解速率未加分解菌的秸秆腐解速率。油菜种植模式下,水稻秸秆腐解速率表现为:5cm深还田腐解速率10cm深还田腐解速率0cm深还田腐解速率,耕作条件下腐解速率免耕条件下腐解速率。 3、水稻种植模式下,油菜秸秆中碳素和氮素都呈现早期释放较快,后期释放较慢的规律,并且油菜秸秆中碳氮比随时间延长的变幅不大,总体呈波动下降趋势。 4、秸秆还田降低了土壤容重,提高了土壤有机质含量,增加了土壤中氮、磷、钾养分元素的含量。在油菜收获时,全量秸秆10cm深还田和半量秸秆10cm深还田的土壤容重分别是1.37g/cm3和1.39g/cm3,比对照(土壤容重为1.42g/cm3)分别降低了0.05g/cm3和0.03g/cm3;全量秸秆10cm深还田和半量秸秆10cm深还田的土壤有机质含量分别是20.13g/kg和18.38g/kg,比对照(土壤有机质含量为17.31g/kg)分别增加了2.82g/kg和1.07g/kg。在水稻收获时,,耕作秸秆表层覆盖还田和耕作10cm深还田的土壤容重分别是1.25g/cm3和1.28g/cm3,比对照(土壤容重是1.32g/cm3)分别降低了0.07g/cm3和0.04g/cm3;耕作秸秆表层覆盖和耕作10cm深还田的土壤有机质含量分别是18.14g/kg和19.21g/kg,比对照(土壤有机质含量为16.28g/kg),分别增加了1.86g/kg和2.93g/kg。秸秆还田的土壤氮、磷、钾含量都有一定程度的提高,但提高的规律性不明显。 5、秸秆还田提高了作物产量,增加了作物种植的经济效益。水稻种植模式下,实行油菜秸秆还田,水稻平均产量为8812.5kg/hm2,比对照(7725kg/hm2)中水稻产量高1087.5kg/hm2,增加经济效益2718.75元/hm2,增幅为14.08%;油菜种植模式下,实行水稻秸秆还田,油菜平均产量达到2702.18kg/hm2,比对照(2367.45kg/hm2)中油菜产量高334.73kg/hm2,增加经济效益1673.63元/hm2,增幅为14.14%;免耕模式下水稻秸秆还田过程中,油菜平均产量达到2581.35kg/hm2,比对照(2140.95kg/hm2)中油菜产量高440.4kg/hm2,增加经济效益2202元/hm2,增产幅度为20.57%。


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