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试论辽西地区秸秆还田对花生产量与土壤水分利(秸秆还田对土壤性质的影响)

2022-12-22  本文已影响 527人 
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摘要在辽西地区套作(大扁杏—花生—大扁杏)条件下,以花生品种阜花10号为试验材料,研究了不同秸秆还田量对花生产量与土壤水分利用效率的影响。结果表明:秸秆覆盖还田对花生产量、土壤水分利用率的影响达到显著水平,二者均以秸秆覆盖还田4 500 kg/hm2时最好,该还田水平较适宜在当地推广。
  关键词秸秆还田;花生产量;土壤水分利用效率;辽西地区
   辽宁省有55%的花生种植在辽西风沙半干旱区。花生收获时原垄被破坏,根茬很少留在耕层与地表,致使冬春季节地表大面积裸露,造成表土疏松,而同期风多风大,降雪、降雨稀少,造成土壤不同程度的风蚀现象。因此,采取因地、因时、因作物制宜的秸秆覆盖还田措施,可在合理保护和利用农田的同时,为花生稳产创造一个水、肥、气、热协调的土壤环境条件,这也是现代农业可持续发展的需要[1]。实践证明,秸秆覆盖能有效抑制土壤风蚀沙化,秸秆还田则增加土壤有机质含量,改良土壤结构,提高土壤酶活性[2-4],特别是可缓解我国土壤氮、磷、钾比例失调的矛盾,弥补磷钾不足,消除秸秆焚烧造成的大气污染,保护生态环境,对实现农业可持续发展具有十分重要的意义[5]。
  1材料与方法
  1.1试验地概况
  试验在辽宁省风沙地改良利用研究所章古台试验站进行。试验区位于风沙半干旱区科尔沁沙地南缘,地处北纬42°42′、东经122°32′,海拔高度213.1 m,为典型的风沙土,其理化性质见表1。该地区的自然特点是风多、风大,全年平均风速3.33 m/s,5 m/s起沙风达240次。年降水量400~450 mm,多集中在7、8月。年蒸发量约1 600~1 800 mm,干燥度在4.0左右,属于半干旱区。常发生春旱、伏旱,秋吊,或春旱、伏旱、秋吊交替发生。无霜期145~150 d,该地区≥10 ℃活动积温3 468 ℃,年平均气温6.82 ℃,是易旱易风蚀典型风沙地区。
  1.2试验材料
  果树为仁用杏品种“超仁”,树龄为5年。供试花生品种为阜花10号。
  1.3试验设计
  构建果粮(大扁杏—花生—大扁杏)立体复合模式区,即果树12 m行间距间作16行花生。模式区在2008年为传统耕作花生,从2008年秋季花生收获后,将玉米秸秆按不同量进行覆盖,2009年春季进行旋耕还田处理。试验设4个处理,秸秆覆盖还田量分别为:2 250 kg/hm2(处理i);4 500 kg/hm2(处理ⅱ);6 750 kg/hm2(处理ⅲ);以无覆盖、花生田裸露作为对照(ck)。果树为南北行种植,行长120 m,行距12 m。花生东西两侧距仁用杏2 m,大区处理,面积为960 m2,不另设重复。花生于5月中旬播种,行株距50 cm×12 cm,种植密度为33.33万株/hm2。
  1.4 样品采集与测定方法
  1.4.1土样采集。采样深度为0~20 cm。每个处理采用s型多点取样法进行。
  1.4.2测定指标及方法。收获后进行考种及测产;播种前和收获后采用烘干法测定0~40 cm土壤水分含量。
  1.4.3计算方法。各量计算公式如下:
  土壤贮水量=土层厚度×土壤容重×土壤水百分含量
  土壤耗水量=播前土壤储水量+总降水量+灌溉量-成熟期土壤储水量
  土壤水分利用效率=花生产量/土壤储水量
  1.4.4分析方法。试验数据采用软件sas v8.0及microsoft excel 2003处理。方差分析采用spss数据处理系统中的duncan新复极差分析方法,均值比较采用lsd多重比较方法。
  2结果与分析
  2.1不同秸秆还田量对花生农艺性状的影响
  有关研究表明,花生产量与主要农艺性状存在密切相关,其中花生(荚果)产量与饱果数、百果重、百仁重、出仁率都呈极显著正相关,而与其主茎高、侧枝长呈极显著负相关[6]。从表2可看出,各处理间主茎高、侧枝长差异不显著。而对其他农艺性状影响较大。与ck相比,其他处理均不同程度提高了花生的总分枝数、饱果数、单株生产力、百果重、百仁重、出仁率,其中处理2与处理3优势显著。
  2.2不同秸秆还田量对花生产量与土壤水分利用率的影响
  由表3可看出,不同秸秆还田量对花生产量、土壤水分利用效率的影响显著。产量与土壤水分利用效率的高低顺序均为处理ⅱ>处理ⅲ>处理i>ck,其产量分别比ck高13.2%、8.4%、3.2%。处理ⅱ、ⅲ与对照产量差异达显著水平(p<0.05)。处理ⅰ、ⅱ、ⅲ的水分利用效率分别比ck高2.5%、13.1%和10.9%,差异均达到显著水平(p<0.05)。
  3结论与讨论
  试验结果表明,秸秆覆盖还田对花生产量、土壤水分利用效率的影响达到显著水平。覆盖量较适中,秸秆覆盖还田不但增加了土壤有机质,而且能挡风遮荫,不易被大风吹走,防止土壤风蚀和水土流失,减少对土壤结构的破坏,腐烂的秸秆增加的有机质使土壤结构变得疏松,降水入渗率高,下渗深,接纳雨水多,从而提高了水分利用效率和产量。而当秸秆覆盖量为2 500 kg/hm2,花生产量和土壤水分利用率较低,在当地春季风多、风大,部分秸秆易被吹散。有关研究表明,将秸秆粉碎小于10 cm,还田后对作物出苗率影响不大。而秸秆覆盖量过多,尽管在一定程度上提高了土壤有机质含量及土壤微生物量碳含量,但粉碎程度不足,同时也延缓了秸秆腐烂时间,在一定程度上影响播种和出苗[7-8],这也是秸杆还田覆盖量大时产量较低的原因。加之覆盖还田量大时工作量相对大,投入偏高,因而秸秆还田覆盖量为4 500 kg/hm2较适宜当地。
  4参考文献
  [1] 万书波.

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