甘肅省秸桿還田技術(shù)與增產(chǎn)效應(yīng)研究

甘肅省秸桿還田技術(shù)與增產(chǎn)效應(yīng)研究

1、主要技術(shù)類型 　　

1.1小麥高茬收割技術(shù) 　　

    根據(jù)甘肅不同區(qū)域自然氣候條件，有針對(duì)性地開(kāi)展高茬收割技術(shù)。隴東川區(qū)開(kāi)展小麥機(jī)械化高茬收割，在秋雨充足的年份，留茬高度在20厘米以上，若伏秋干旱留茬高度不超過(guò)20厘米，每畝有機(jī)物投入量一般在90—120公斤，結(jié)合伏耕和復(fù)種滅茬埋入土壤中；旱地梯田則統(tǒng)一留茬高在15-20厘米，茬口高度隨伏秋雨量變化而增減。中部干旱、半干旱區(qū)實(shí)行留茬收割和改拔為割技術(shù)，不斷提高旱地茬口高度。

　　從各地多年小麥高茬收割技術(shù)實(shí)踐看，高茬收割技術(shù)長(zhǎng)期實(shí)施，對(duì)提高地力具有明顯作用。同時(shí)，此項(xiàng)技術(shù)具有實(shí)施簡(jiǎn)便易行、省工、省時(shí)、群眾易于接受等特點(diǎn)，便于大面積推廣。我省甘肅地區(qū)87-90年連續(xù)四年在全區(qū)五縣八個(gè)示范點(diǎn)設(shè)置了不同留茬高度定位試驗(yàn)，留茬10厘米、15厘米、20厘米、25厘米，從連續(xù)四年測(cè)定土壤養(yǎng)分和對(duì)產(chǎn)量的影響試驗(yàn)匯總結(jié)果看，留茬第一年各處理土壤養(yǎng)分均有所提高，除留茬25厘米處理出現(xiàn)減產(chǎn)趨勢(shì)外，其它處理對(duì)當(dāng)季小麥產(chǎn)量基本不增產(chǎn)，第二年小麥平均畝增產(chǎn)5.5公斤，第三年平均畝增產(chǎn)7公斤，第四年平均畝增產(chǎn)12.4公斤，同時(shí)每年監(jiān)測(cè)不同留茬高度土壤養(yǎng)分變化情況，有機(jī)質(zhì)、全氮和速效磷都在緩慢上升。以留茬高度25厘米有機(jī)質(zhì)變化為例，連續(xù)留茬四年，土壤有機(jī)質(zhì)由9g/Kg增至10.8g/Kg，比對(duì)照（留茬5厘米）提高0.64g/kg，即留茬高度每增加5厘米有機(jī)質(zhì)提高0.16g/Kg

1.2麥草（衣）覆蓋還田技術(shù) 　　

    該技術(shù)可有效地解決旱作區(qū)因麥秸當(dāng)年腐爛不完全而影響下季作物耕種的問(wèn)題，尤其可解決春季氣候干旱，作物因缺水不出苗的不利因素。主要形式為：小麥播后2-3天，將麥草或麥衣均勻撒于地表或作物行間，每畝撒鋪量200-300公斤，充分利用日曬、雨淋等自然或人工灌溉條件，使麥草（衣）軟化腐爛，待發(fā)黑后秋季翻埋入土。 　　    從各地實(shí)施這項(xiàng)技術(shù)來(lái)看，培肥、增產(chǎn)效果較好。經(jīng)我省甘肅地區(qū)18年測(cè)定，畝蓋草150-300公斤，在大旱年份麥草覆蓋比不覆蓋土壤水份含量提高13.8-60g/Kg，貯水量增加51.4-142.4毫米，0-20厘米地溫提高1-5℃，土壤有機(jī)質(zhì)增加0.25g/Kg,速效磷增加0.5mg/Kg，可節(jié)省工日值30-36元。

1.3玉米秸桿還田技術(shù)

1.3.1先堆漚，后結(jié)合播種當(dāng)年翻埋

    利用玉米成熟早，小麥播種遲，在地少勞力多地區(qū)，將收獲玉米秸桿鍘成2-3寸短節(jié)，堆漚半個(gè)月，再將秸桿均勻撒于地表，一次深施，然后鎮(zhèn)壓打耱，此方法秸桿腐爛快，養(yǎng)分利用率高。

1.3.2邊收邊鍘，結(jié)合滅茬整地翻入土壤

　　在玉米種植面積大的地區(qū)，為節(jié)省勞力，玉米秸桿邊割邊鍘，就地深埋。此方法秸桿翻埋較深，當(dāng)季腐爛率也高。此外，為克服玉米秸桿不易腐爛地缺限，將玉米秸桿收后鋪于行間，待秸桿發(fā)黑鍘成3-5寸長(zhǎng)節(jié)，埋深入土，效果很好。

　　據(jù)該地區(qū)甘肅24點(diǎn)多年定位測(cè)定，玉米秸桿（畝投入有機(jī)質(zhì)500-800公斤）還田一季，土壤容重降低0.3-0.12g/cm3,孔隙度增加1.14-4.52%,土壤含水量增加36.4g/Kg,全氮由0.75g/Kg增至0.86g/Kg,速效磷由4.05mg/kg增至4.67mg/kg,對(duì)玉米秸桿還田與末還田小麥苗情調(diào)查,小麥單株有效分蘗增加0.5-1.0個(gè),次生根增加1.2-1.6條,根長(zhǎng)增加6.4-8.3厘米,畝增產(chǎn)20-40公斤,增產(chǎn)率7.1-17.5%。

1.4玉米根茬還田技術(shù) 　　

1.4.1直接翻埋

 　　隴東川塬區(qū)玉米收獲后，根茬不刨出，地面留茬5厘米，畝留茬200公斤，于秋翻時(shí)用旋耕機(jī)旋滅茬一次，旋深20厘米，根茬纖纏絲片一般長(zhǎng)5-10厘米，然后再旋耕一次，旋深25厘米以上，根茬破碎達(dá)100%，當(dāng)年腐爛率達(dá)80%以上，按日作業(yè)8小時(shí)計(jì)算，每天可旋耕60畝。 　　

1.4.2先碎茬后翻埋

　　玉米收獲后耕翻前，用園盤(pán)耙耱切碎根茬或人工用鋤頭打碎根茬上部。該方法可有效地解決玉米收獲后種回茬麥時(shí)根茬多、土塊大的不利因素，也加速了根茬腐爛。

　　據(jù)我省甘肅地區(qū)靈臺(tái)縣測(cè)定，一般玉米干根茬畝還田量可達(dá)150-180公斤，連續(xù)三年定位測(cè)定，0-20厘米有機(jī)質(zhì)較對(duì)照提高0.8g/kg，容重下降0.21g/cm3。孔隙度增加9.21%。三年累計(jì)畝增產(chǎn)玉米71.5公斤，年均23.8公斤/畝，增產(chǎn)率2.1-8.9%。

2、秸桿還田培肥效果

2.1作物秸桿對(duì)黑壚土的培肥效果

    甘肅地區(qū)農(nóng)技站和甘肅地區(qū)農(nóng)科所從1978年以來(lái)，在甘肅東部的旱塬地黑壚土上設(shè)置了有機(jī)---作物秸桿和無(wú)機(jī)肥料培肥土壤的長(zhǎng)期定位研究，取得了明顯的培肥效果。定位試驗(yàn)中設(shè)不施肥（對(duì)照）、施氮6公斤/畝、秸桿（1987年以前為500公斤/畝，1987年開(kāi)始改為250公斤/畝）+氮6公斤/畝三個(gè)處理，田間采用冬小麥四年—玉米兩年的輪作方式，三次重復(fù)，隨機(jī)排列。經(jīng)20年定位試驗(yàn)實(shí)踐證明作物秸桿直接還田是一項(xiàng)培肥土壤的有效措施。

2.1.1對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的影響

　　試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：長(zhǎng)期不施肥區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)基本穩(wěn)定在試驗(yàn)前的水平；施用氮肥時(shí)，土壤有機(jī)質(zhì)較試驗(yàn)前增長(zhǎng)1g/kg；連年施用秸桿時(shí)，土壤有機(jī)質(zhì)較不施肥處理增加1.9g/kg,較施氮肥增加0.9g/kg。這說(shuō)明在十多年低投入低產(chǎn)出的情況下（不施肥），土壤有機(jī)質(zhì)并沒(méi)有大幅度下降，在連年施入大量秸桿的情況下，土壤有機(jī)質(zhì)也沒(méi)有大幅度增加，即耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量通常保持著相對(duì)穩(wěn)定的動(dòng)態(tài)平衡。

2.1.2對(duì)土壤腐殖質(zhì)特性的影響

    長(zhǎng)期施用秸桿區(qū)土壤有機(jī)碳較不施肥區(qū)增加0.70g/kg，較氮肥區(qū)增加0.58g/kg；測(cè)定土壤腐殖質(zhì)：施用秸桿時(shí)，松結(jié)態(tài)腐殖質(zhì)含量較不施肥區(qū)提高0.59g/kg，較施肥區(qū)提高0.55g/kg，腐殖質(zhì)中胡敏酸C的含量也明顯地高于不施肥和氮肥處理，胡/富比值大于1.2。說(shuō)明秸桿對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的不斷補(bǔ)充和更新，使土壤有機(jī)質(zhì)的“老化”程度減緩，從而保持了地力常新。 　　

2.1.3對(duì)土壤氮素形態(tài)的影響

    施用秸桿15年后，土壤全氮含量較長(zhǎng)期不施肥區(qū)增加0.34g/kg，較氮肥區(qū)增加0.32g/kg；施秸桿時(shí)，土壤酸水解總氮占全氮的78.9%，施氮肥時(shí)，酸解總氮占全氮71.3%，而不施肥區(qū)僅占57.6%；非酸解氮在不施肥區(qū)有增加趨勢(shì)。這說(shuō)明長(zhǎng)期不施肥使土壤氮素老化，秸桿還田加施氮肥，使土壤氮素活性明顯高于單施氮肥和不施肥。

2.1.4對(duì)土壤磷素形態(tài)的影響

    施用秸桿后，土壤中Ca2-P、Ca8-P、AI-P和Fe-P的含量都顯著地高于不施肥和氮肥區(qū)，尤其是Ca8-P和AI-P較不施肥區(qū)增加近一倍。秸桿還田大幅度提高了活性和中性有機(jī)磷的比例，特別是中等活性有機(jī)磷增加幅度最大，而中性有機(jī)磷較不施肥區(qū)和氮肥區(qū)還有下降，這可能是秸桿還田改善了土壤生物化學(xué)環(huán)境，使中穩(wěn)性有機(jī)磷發(fā)生了礦化和降解。 　　

2.1.5對(duì)冬小麥利用土壤水份能力的影響

    秸桿還田的冬小麥利用下層（150-200cm）土壤水份的能力較不施肥區(qū)提高9.4%，水份生產(chǎn)效率達(dá)到0.64公斤麥/mm水，較不施肥區(qū)提高0.23公斤麥/mm水，較施氮區(qū)提高0.13公斤麥/mm水。可見(jiàn)，秸桿還田協(xié)調(diào)了土壤養(yǎng)分、改善了土壤通透性和保水保肥性，從而提高了冬小麥對(duì)土壤水份的利用能力，也提高了水份的生產(chǎn)效率。 　

2.1.6秸桿還田對(duì)作物產(chǎn)量的影響

    從十多年冬小麥、玉米產(chǎn)量匯總結(jié)果分析，秸桿還田+施氮肥較不施肥區(qū)平均增產(chǎn)一倍以上，較施氮肥區(qū)增產(chǎn)在50%以上，這說(shuō)明秸桿還田具有顯著的培肥增產(chǎn)效果

2.2玉米秸桿還田對(duì)甘肅地區(qū)黃僵土的改良效果

    試驗(yàn)設(shè)在甘肅地區(qū)甘肅城關(guān)等6鄉(xiāng)鎮(zhèn)黃僵土上，地力中等，每年畝秸桿還田300公斤以上。采用隨機(jī)排列，三次重復(fù)，小區(qū)面積為80平方米（10米*8米），重復(fù)間距0.5米，小區(qū)間距0.33米。參試作物為冬小麥，定位試驗(yàn)三年。 　　

2.2.1肥田效果 　　

2.2.1.1改善土壤理化性狀

    玉米秸桿還田一年后測(cè)定，土壤孔隙度增加1.14-4.52%，土壤變得松軟，在大旱之年土壤也不結(jié)板，在雨澇時(shí)不扯泥條；土壤含水量增加1.4-7.5%，從而增強(qiáng)保墑抗旱能力；地溫增加0.5-1.5℃,提高了土壤保溫抗寒能力。 　

2.2.1.2提高了土壤養(yǎng)分含量

    每畝還田玉米鮮秸桿500公斤，土壤有機(jī)質(zhì)由原來(lái)的10.5g/kg增加到12.9g/kg,增加了2.4g/kg；全氮由原來(lái)的0.750g/kg增加到0.863g/kg,增加了0.112g/kg；速效磷由原來(lái)的4.05mg/kg增加到6.07mg/kg，增加了1.96mg/kg。

2.2.2增產(chǎn)效果 　

    在小麥越冬前調(diào)查,玉米秸桿還田的麥田可增加小麥單株有效分蘗0.5-1.0個(gè)，增加次生根1.2-1.6條，增加總根長(zhǎng)6.4-8.3cm，來(lái)年小麥畝增產(chǎn)25公斤。

責(zé)任編輯：王美榮