玉米秸秆还田对土壤养分及小麦产量的影响

胡喜巧,杨文平,陈翠玲（河南科技学院,河南新乡453003）

玉米秸秆还田对土壤养分及小麦产量的影响

胡喜巧,杨文平,陈翠玲
（河南科技学院,河南新乡453003）

通过比较试验,研究了黄淮平原玉米-小麦一年两熟农作制度下,玉米秸秆还田对土壤养分变化及小麦产量的影响.结果表明：苗期、返青期、拔节期、抽穗期、灌浆期、成熟期的土壤有机质和养分测定结果显示出差异,且随时间推移差异表现越明显；秸秆还田后有机质平均增加2.908 g/kg,有效氮平均增加7.163 mg/kg,有效磷平均增加2.635 mg/kg,有效钾平均增加15.485 mg/kg,土壤pH值基本不变；秸秆还田处理对冬小麦产量影响较大,增产7.91%.研究结果可为土壤可持续利用提供参考.

玉米秸秆还田；土壤养分；产量

农业生产中,秸秆还田是培肥地力、增加农田后劲、改善土壤结构的一项重要技术及经济措施；秸秆还田技术是解决焚烧秸秆、提高秸秆利用率的主要途径.农业科研人员对秸秆还田问题进行了大量研究,表明科学的还田方法可以消除还田过程中对生产不利的影响[1-2].随着机械化程度的提高,玉米收获后其秸秆粉碎直接还田面积在增加,既可提高土壤肥力[3],又可提高粮食产量[4].针对黄淮平原农田土壤养分不平衡、施肥技术有待改进、用地养地欠协调等问题,探讨了玉米秸秆还田对土壤有机质、pH值和有效氮磷钾养分的影响,以寻求秸秆更有效利用的途径和措施[5-6].本研究以小麦品种矮抗58为材料,探讨玉米秸秆还田对麦田土壤养分的变化及对小麦产量的影响,以期寻求配套的栽培措施,为土壤可持续利用提供参考和依据.

1 材料与方法

1.1 试验田的选择

试验地在河南省新乡市凤泉区七里宝村河南科技学院高产试验田.土壤质地为沙壤土,地势平坦,土壤肥力中等,种植方式为小麦-玉米一年两熟农作制.冬小麦播种前测得土壤pH值7.523,有机质22.020 g/kg,有效氮88.433 mg/kg,有效磷8.090 mg/kg,有效钾281.437 mg/kg,田间管理均匀一致[6].

1.2 试验处理与设计

试验于2009年10月至2010年6月进行.将试验田分为秸秆还田区和不还田区2个处理.以小麦品种矮抗58为试验材料进行播种,从播种到成熟的苗期、返青期、拔节期、抽穗期、灌浆期和成熟期共6个生育期内,2个处理田间管理一致.在小麦上述6个生育期分别取采集土壤样品,测定其有机质与有效养分含量,同时测定土壤的pH值及小麦产量.试验数据采用DPS软件处理系统[7]进行统计分析.

2 结果与分析

2.1 玉米秸秆还田与不还田措施下土壤有效养分动态变化

玉米秸秆还田与不还田措施下土壤有效养分动态变化见表1.

表1 不同措施下土壤有效氮、磷、钾动态变化Tab.1 Dynamic changes ofavailable nitrogen,phosphorus,potassium ofsoilunder differentmeasures mg/kg

由表1可知,两处理播种前的土壤肥力基础基本一致,玉米秸秆还田与不还田处理下,小麦生长过程中各时期土壤有效氮、磷、钾养分含量显示出差异,秸秆还田处理土壤的有效氮、有效磷、有效钾含量随生育期推移而不断增大,至灌浆期达最大值,到成熟期后又回到播种前水平.方差分析表明,拔节期还田处理的土壤有效磷含量显著高于不还田处理（P＜0.05）,灌浆期还田处理的有效氮含量、有效磷含量和有效钾含量均显著高于不还田处理（P＜0.05）.土壤有效养分含量的这种变化说明玉米秸秆还田后,养分被逐渐释放出来,提高土壤中速效氮磷钾含量[8],于灌浆期基本完全释放.此时小麦灌浆期需大量营养,氮磷钾含量均最高,有利于小麦灌浆,籽粒充实,提高产量.而秸秆不还田各处理中土壤有效养分从播种前到小麦成熟各个生育时期变化不明显,至成熟期土壤养分还低于播种前,不利于土壤培肥改良和可持续发展.

2.2 玉米秸秆还田与不还田措施下土壤有机质动态变化

玉米秸秆还田与不还田措施下土壤有机质动态变化见表2.

表2 不同措施下土壤有机质含量动态变化Tab.2 Dynamic changes ofsoilorganic matterunder differentmeasures g/kg

由表2可知,随着时间的推移,玉米秸秆还田处理土壤的有机质含量逐渐增加,至成熟期又降回原来的水平.方差分析结果表明,灌浆期还田处理土壤有机质含量显著高于未还田处理（P＜0.05）.证明秸秆还田是提高土壤有机质含量,不断培肥地力的行之有效的措施[9].

2.3 玉米秸秆还田与不还田措施下土壤pH值动态变化

玉米秸秆还田与不还田措施下土壤pH值动态变化见表3.

表3 不同措施下土壤pH值动态变化Tab.3 Dynamic changes ofsoilpH underdifferentmeasures

由表3可知,秸秆还田措施下,小麦生育进程中从苗期到成熟期土壤pH值变化不大,在7.377～7.787之间变动.方差分析结果表明,秸秆还田与未还田处理间土壤pH值的差异不显著（P＞0.05）.由此可知,土壤pH值是一个相对稳定的指标,秸秆还田对其影响甚微[6].

2.4 玉米秸秆还田对小麦矮抗58产量的影响

玉米秸秆还田对小麦矮抗58产量的影响见表4.

表4 玉米秸秆还田对小麦矮抗58产量的影响Tab.4 Effect of returning maize straw to field on yield ofwheatAK58

由表4可知,不同处理间小麦产量构成因素有差异,亩穗数平均增加了7.03%,穗粒数增加了8.57%,千粒重增加了1.52%,表明秸秆还田对冬小麦亩穗数、穗粒数影响较大.玉米秸秆还田处理比不还田处理平均增产589.80 kg/hm2,增产幅度7.91%,其可能原因为：①小麦生育期长,秸秆还田转换成有效养分需要一个过程[9]；②该试验田基础肥力较好,小麦生长期间补施化肥,保证了小麦生育期间的养分供应；③科学管理,玉米秸秆还田增肥效果较好表现出来.方差分析表明,秸秆还田对产量的影响达极显著水平.

3 小结

玉米秸秆还田能明显提高土壤有机质和土壤养分含量.有机质平均增加2.908 g/kg,有效氮平均增加7.163 mg/kg,有效磷平均增加2.635 mg/kg,有效钾平均增加15.485 mg/kg.秸秆还田还可增加小麦有效亩穗数、穗粒数和千粒重,从而增加产量.玉米秸秆还田比不还田的增产效果明显,达极显著水平.可见,秸秆还田逐渐释放养分,到后期使其养分完全释放出来,土壤有效养分增加,提高小麦产量.玉米秸秆还田有利于农田养分良性循环,解决了秸秆焚烧污染问题,同时有利于土壤培肥和可持续利用.

[1]刘巽浩,高旺盛,朱文珊.秸秆还田的机理与技术模式[M].北京：中国农业出版社,2000.

[2]李强.秸秆直接还田后要“一防二补”[J].福建农业科技,2010（1）：42.

[3]徐祖祥.长期秸秆还田对冬小麦产量及土壤肥力的影响[J].山地农业生物学报,2010,29（1）：10-13.

[4]刘文志.作物秸秆还田的综合评价[J].现代化农业,2008（2）：17-19.

[5]王春虎,陈士林,冯荣成.麦秸还田对夏玉米田养分的影响[J].华北农学报,2010,25（3）：170-174.

[6]白和平,胡喜巧,朱俊涛,等.玉米秸秆还田对土壤养分的影响[J].科技信息,2011（11）：37-38.

[7]唐启义,冯明光.实用统计分析及其DPS数据处理系统[M].北京：科学出版社,2002：20-21.

[8]王春虎,杨文平.不同耕作措施对玉米植株磷的影响[J].河南农业科学,2011,40（7）：30-34.

[9]王春虎,陈士林,冯荣成.麦秸还田对土壤有机质及夏玉米产量的影响[J].河南科技学院学报：自然科学版,2011,39（2）：10-13.

（责任编辑：邓天福）

Effects of returning maize straw to field on soil nutrient and wheat yield

Hu Xiqiao,Yang Wenping,Chen Cuiling
（Henan Institute ofScience and Technology,Xinxiang 453003,China）

By means of the comparative experiment,effects of corn straw returning on wheat field soil nutrient and wheat yield were studied under the double-cropping system of wheat-corn in the Huang-huai region．The result indicated that：they were different on determination of soil nutrients and organic matter in seeding state,turning green, jointing stage,heading,grain filling period and maturity and were more obvious different in performance over time,it was highest in grain filling period．the content of available nitrogen increased by 7．163 mg/kg,available phosphorus by 2．635 mg/kg,available potassium by 15．485 mg/kg,organic matter by 2．908 g/kg．Changes in each period of each treatment was no difference in pH,wheat yield for corn return was increased by 7．91%after the straw．

returning maize straw to field；soil nutrient；yield

S512.1

A

1008-7516（2013）01-0006-03

10．3969/j．issn．1008-7516．2013．01．002

2012-12-24

河南科技学院科技创新项目（2009kjcx005）

胡喜巧（1971-）,女,河南原阳人,硕士．主要从事土壤与植物营养养分分析研究．