旋耕配合秸秆颗粒还田对土壤物理特性的影响

作者：董建新; 宋文静; 丛萍; 李玉义; 逄焕成^*; 郑学博; 王毅; 王婧; 况帅; 徐艳丽

来源：中国农业科学, 2021, 54(13): 2789-2803.

• 秸秆颗粒
• 土壤耕作
• 土壤物理性质
• 团聚体稳定性

【目的】针对黄淮烟区植烟田由于化肥投入较高、耕作频繁造成的土壤板结、通透性降低、水稳性团聚体数量下降等土壤物理性质恶化的问题,探讨通过秸秆颗粒还田与耕作方式改善土壤物理性状的可行性。【方法】采用3年田间定位试验,以旋耕+不施秸秆颗粒(RG0)为对照,设置3种秸秆颗粒用量(G1:2 250 kg·hm-2、G2:4 500 kg·hm-2、G3:6 750 kg·hm-2)与2种耕作方式(旋耕:R、深翻:T)的交互处理,分析不同处理对土壤容重、田间持水量、土壤孔隙度、土壤团聚体稳定性的影响。【结果】(1)与RG0相比,3年间RG处理易显著降低0—20 cm土层土壤容重,降幅6.7%—16.5%,而TG处理易显著降低20—40 cm土层土壤容重,降幅3.0%—9.8%,秸秆颗粒高量还田降低比率最高。(2)RG处理提升0—20 cm土层田间持水量的效果显著,其中RG3较RG0提升14.9%(2017年);增加秸秆颗粒用量提升20—40 cm土层田间持水量显著,其中RG3较RG0提升18.0%(2018年)。(3)RG3与TG3处理显著提高0—20 cm与20—40 cm土层土壤总孔隙度,最高达17.9%与14.6%(2017年),但仅RG2与RG3处理显著提高20—40 cm土层土壤毛管孔隙度。(4)RG处理在还田后期对0—20 cm土层土壤团聚体稳定性的提升作用显著;>2 mm、<0.106 mm、0.5—1 mm、0.106—0.25 mm与1—2 mm粒级团聚体是影响0—20 cm土层土壤物理性状的主要因子(Exp>66%),而0.5—1 mm与0.106—0.25 mm粒级团聚体是影响20—40 cm土层土壤物理性状的主要因子(Exp>48%)。【结论】秸秆颗粒用量6 750 kg·hm-2配合旋耕处理可同时降低0—20和20—40 cm土层的土壤容重,提升持水性能与土壤团聚体稳定性,且聚类分析也表明该处理促使土壤物理特性居于一类水平,是能有效改善当地烟田土壤物理结构的可行措施。

• 单位
  山东潍坊烟草有限公司; 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所; 中国农业科学院烟草研究所