王海孝 王建学 李姗姗
(1.喀什地区农业技术推广中心,新疆 喀什 844000;2.麦盖提县农业技术推广中心,新疆 麦盖提 844600)
绿肥作为一种生物肥源,在农业生产中起着十分积极的作用,有改土培肥、提高农产品品质的作用[1],同时能改善生态环境,促进农业可持续发展。为进一步减轻农业面源污染,推进化肥零增长行动,依托地区科技局科技计划项目,在新疆维吾尔自治区麦盖提县尕孜库勒乡4村红枣种植区开展绿肥培肥地力效果试验,旨在了解绿肥(油菜)还田量对地力的培肥效果。
供试绿肥为油菜,品种为陇油3号。
2019 年4—9 月,在麦盖提县尕孜库勒乡尕孜库勒村(4)1组开展试验,种植模式为红枣—油菜间作套种。
该试验区连片条田面积100 hm2,为轻盐渍化潮土、沙壤土。核心区地处 E77°36′52.2″、N38°48′7.92″,海拔1 184 m,地块平坦、整齐、肥力均匀,采用河水+井水漫灌。试验前茬作物为冬小麦,套种红枣。试验地土壤容重1.28 g/cm3,pH 值7.7,有机质含量12.06 g/kg,碱解氮含量44.4 mg/kg,有效磷含量62.4 mg/kg,速效钾含量101.0 mg/kg。
油菜全生育期包括发芽出苗、幼苗生长、现蕾、抽薹、开花、结角和种子成熟阶段,全生育期一般为220 d 左右。但此次试验旨在研究油菜培肥地力效果,故在开花期粉碎翻压还田,采用直播种植方式,3 个处理,3 个重复,在开花期选取10 m2进行还田。其中,CK,无秸秆还田;处理1,于开花期1/3量进行还田;处理2,于开花期1/2量进行还田;处理3,于开花期全量进行还田。
此次试验采用常规施肥方式。667 m2施用磷酸二铵20 kg 作为基肥;于播种前结合耕翻667 m2撒施尿素10 kg;667 m2追施尿素20 kg,分2次随水冲施,分别为5月30日冲施10 kg、7月20日冲施5 kg、8月10日冲施5 kg。
2019年4月12日,播种油菜,行距为30 cm,667 m2播种量0.3 kg。9月21日,油菜进入开花期后直接粉碎翻压还田,休耕越冬。2020 年4 月,春耕前测定土壤养分。田间管理遵循“最适”和“一致”的原则,保证了各重复区施肥、播种、灌水,中耕除草等管理在一天内完成。
为了保证试验数据的准确性,在油菜开花期,每个重复区选取长势均匀一直的1 m2面积进行测产。之后选取10 m2油菜粉碎翻压还田,于下茬作物播种前测定土壤养分含量、腐熟程度,了解其培肥地力效果。
各试验区油菜产量见表1,培肥地力效果见表2。
表1 各试验区油菜产量
表2 不同处理对地力的培肥效果
首先,秸秆还田可有效改善土壤性状,与对照区相比,油菜秸秆还田后,土壤容重减少0.02~0.07 g/cm3。土壤容重是衡量土壤疏松度的重要指标之一,土壤容重与土壤质地、压实状况、土壤颗粒密度、土壤有机质含量及各种土壤管理措施有关。土壤越疏松多孔,容重越小;土壤越紧实,容重越大。
其次,秸秆还田后土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量均有所提高,有机质增加1.64~2.59 g/kg,碱解氮增加1.0~2.7 mg/kg,速效磷增加5.0~11.6 mg/kg,速效钾增加5.0~24.0 mg/kg。总体上,土壤养分含量随着秸秆还田量的增大而增加,表明油菜秸秆还田后能有效提高土壤养分含量。
试验过程中发现,在油菜秸秆腐解过程中,组织结构的破坏主要发生在腐解前10 d 左右,次生木质部以上的维管形成层、韧皮纤维、皮层薄壁组织和表皮均受到破坏而脱落[2]。绿肥作物前期腐解快、后期腐解慢,原因可能是腐解前秸秆中水分含量高,可溶性有机物和无机养分较多,且适逢高温天气,微生物数量增加,活性增强;后期随着腐解的进行,秸秆中可溶性有机物逐渐减少,剩余部分主要为难分解的有机物质,加之温度降低导致微生物活性降低,秸秆的腐解随之变慢。
胡宏祥等研究发现,油菜全量还田的秸秆腐解速率<2/3 还田量油菜秸秆腐解<1/2 还田量[3]。结合喀什地区气候特点,其原因可能是在适当的温湿度下,秸秆适量还田能保证土壤通气度和疏松度良好,保证微生物活性最强,从而加快秸秆的腐解速度。
试验结果表明,油菜秸秆还田后能明显增加土壤养分含量,特别是能降低土壤容重和增加有机质含量,改变土壤理化性质和结构,能够促进耕地质量可持续提高[4]。
油菜秸秆开花期粉碎覆土还田,初期腐解速度较快,后期腐解速度减慢。研究秸秆腐解速率,对于后续休耕区绿肥品种筛选、种植模式选择、腐解方式选择等具有重要意义[5]。
目前,喀什地区种植业主要模式为林果间作,部分耕地受果树郁闭度影响,已不适宜开展农业生产。为落实乡村振兴战略,促进耕地质量提升,应大力开展休耕区绿肥种植技术研究与应用,实现“藏粮于技、藏粮于地”,以确保农业生产稳产增产。