甘肃省秸杆还田技术与增产效应研究

甘肃省秸杆还田技术与增产效应研究

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1、主要技术类型 　　

1.1小麦高茬收割技术 　　

    根据甘肃不同区域自然气候条件，有针对性地开展高茬收割技术。陇东川区开展小麦机械化高茬收割，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过20厘米，每亩有机物投入量一般在90—120公斤，结合伏耕和复种灭茬埋入土壤中；旱地梯田则统一留茬高在15-20厘米，茬口高度随伏秋雨量变化而增减。中部干旱、半干旱区实行留茬收割和改拔为割技术，不断提高旱地茬口高度。

　　从各地多年小麦高茬收割技术实践看，高茬收割技术长期实施，对提高地力具有明显作用。同时，此项技术具有实施简便易行、省工、省时、群众易于接受等特点，便于大面积推广。我省甘肃地区87-90年连续四年在全区五县八个示范点设置了不同留茬高度定位试验，留茬10厘米、15厘米、20厘米、25厘米，从连续四年测定土壤养分和对产量的影响试验汇总结果看，留茬第一年各处理土壤养分均有所提高，除留茬25厘米处理出现减产趋势外，其它处理对当季小麦产量基本不增产，第二年小麦平均亩增产5.5公斤，第三年平均亩增产7公斤，第四年平均亩增产12.4公斤，同时每年监测不同留茬高度土壤养分变化情况，有机质、全氮和速效磷都在缓慢上升。以留茬高度25厘米有机质变化为例，连续留茬四年，土壤有机质由9g/Kg增至10.8g/Kg，比对照（留茬5厘米）提高0.64g/kg，即留茬高度每增加5厘米有机质提高0.16g/Kg

1.2麦草（衣）覆盖还田技术 　　

    该技术可有效地解决旱作区因麦秸当年腐烂不完全而影响下季作物耕种的问题，尤其可解决春季气候干旱，作物因缺水不出苗的不利因素。主要形式为：小麦播后2-3天，将麦草或麦衣均匀撒于地表或作物行间，每亩撒铺量200-300公斤，充分利用日晒、雨淋等自然或人工灌溉条件，使麦草（衣）软化腐烂，待发黑后秋季翻埋入土。 　　    从各地实施这项技术来看，培肥、增产效果较好。经我省甘肃地区18年测定，亩盖草150-300公斤，在大旱年份麦草覆盖比不覆盖土壤水份含量提高13.8-60g/Kg，贮水量增加51.4-142.4毫米，0-20厘米地温提高1-5℃，土壤有机质增加0.25g/Kg,速效磷增加0.5mg/Kg，可节省工日值30-36元。

1.3玉米秸杆还田技术

1.3.1先堆沤，后结合播种当年翻埋

    利用玉米成熟早，小麦播种迟，在地少劳力多地区，将收获玉米秸杆铡成2-3寸短节，堆沤半个月，再将秸杆均匀撒于地表，一次深施，然后镇压打耱，此方法秸杆腐烂快，养分利用率高。

1.3.2边收边铡，结合灭茬整地翻入土壤

　　在玉米种植面积大的地区，为节省劳力，玉米秸杆边割边铡，就地深埋。此方法秸杆翻埋较深，当季腐烂率也高。此外，为克服玉米秸杆不易腐烂地缺限，将玉米秸杆收后铺于行间，待秸杆发黑铡成3-5寸长节，埋深入土，效果很好。

　　据该地区甘肃24点多年定位测定，玉米秸杆（亩投入有机质500-800公斤）还田一季，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,对玉米秸杆还田与末还田小麦苗情调查,小麦单株有效分蘖增加0.5-1.0个,次生根增加1.2-1.6条,根长增加6.4-8.3厘米,亩增产20-40公斤,增产率7.1-17.5%。

1.4玉米根茬还田技术 　　

1.4.1直接翻埋

 　　陇东川塬区玉米收获后，根茬不刨出，地面留茬5厘米，亩留茬200公斤，于秋翻时用旋耕机旋灭茬一次，旋深20厘米，根茬纤缠丝片一般长5-10厘米，然后再旋耕一次，旋深25厘米以上，根茬破碎达100%，当年腐烂率达80%以上，按日作业8小时计算，每天可旋耕60亩。 　　

1.4.2先碎茬后翻埋

　　玉米收获后耕翻前，用园盘耙耱切碎根茬或人工用锄头打碎根茬上部。该方法可有效地解决玉米收获后种回茬麦时根茬多、土块大的不利因素，也加速了根茬腐烂。

　　据我省甘肃地区灵台县测定，一般玉米干根茬亩还田量可达150-180公斤，连续三年定位测定，0-20厘米有机质较对照提高0.8g/kg，容重下降0.21g/cm3。孔隙度增加9.21%。三年累计亩增产玉米71.5公斤，年均23.8公斤/亩，增产率2.1-8.9%。

2、秸杆还田培肥效果

2.1作物秸杆对黑垆土的培肥效果

    甘肃地区农技站和甘肃地区农科所从1978年以来，在甘肃东部的旱塬地黑垆土上设置了有机---作物秸杆和无机肥料培肥土壤的长期定位研究，取得了明显的培肥效果。定位试验中设不施肥（对照）、施氮6公斤/亩、秸杆（1987年以前为500公斤/亩，1987年开始改为250公斤/亩）+氮6公斤/亩三个处理，田间采用冬小麦四年—玉米两年的轮作方式，三次重复，随机排列。经20年定位试验实践证明作物秸杆直接还田是一项培肥土壤的有效措施。

2.1.1对土壤有机质的影响

　　试验发现：长期不施肥区土壤有机质基本稳定在试验前的水平；施用氮肥时，土壤有机质较试验前增长1g/kg；连年施用秸杆时，土壤有机质较不施肥处理增加1.9g/kg,较施氮肥增加0.9g/kg。这说明在十多年低投入低产出的情况下（不施肥），土壤有机质并没有大幅度下降，在连年施入大量秸杆的情况下，土壤有机质也没有大幅度增加，即耕地土壤有机质含量通常保持着相对稳定的动态平衡。

2.1.2对土壤腐殖质特性的影响

    长期施用秸杆区土壤有机碳较不施肥区增加0.70g/kg，较氮肥区增加0.58g/kg；测定土壤腐殖质：施用秸杆时，松结态腐殖质含量较不施肥区提高0.59g/kg，较施肥区提高0.55g/kg，腐殖质中胡敏酸C的含量也明显地高于不施肥和氮肥处理，胡/富比值大于1.2。说明秸杆对土壤有机质的不断补充和更新，使土壤有机质的“老化”程度减缓，从而保持了地力常新。 　　

2.1.3对土壤氮素形态的影响

    施用秸杆15年后，土壤全氮含量较长期不施肥区增加0.34g/kg，较氮肥区增加0.32g/kg；施秸杆时，土壤酸水解总氮占全氮的78.9%，施氮肥时，酸解总氮占全氮71.3%，而不施肥区仅占57.6%；非酸解氮在不施肥区有增加趋势。这说明长期不施肥使土壤氮素老化，秸杆还田加施氮肥，使土壤氮素活性明显高于单施氮肥和不施肥。

2.1.4对土壤磷素形态的影响

    施用秸杆后，土壤中Ca2-P、Ca8-P、AI-P和Fe-P的含量都显著地高于不施肥和氮肥区，尤其是Ca8-P和AI-P较不施肥区增加近一倍。秸杆还田大幅度提高了活性和中性有机磷的比例，特别是中等活性有机磷增加幅度最大，而中性有机磷较不施肥区和氮肥区还有下降，这可能是秸杆还田改善了土壤生物化学环境，使中稳性有机磷发生了矿化和降解。 　　

2.1.5对冬小麦利用土壤水份能力的影响

    秸杆还田的冬小麦利用下层（150-200cm）土壤水份的能力较不施肥区提高9.4%，水份生产效率达到0.64公斤麦/mm水，较不施肥区提高0.23公斤麦/mm水，较施氮区提高0.13公斤麦/mm水。可见，秸杆还田协调了土壤养分、改善了土壤通透性和保水保肥性，从而提高了冬小麦对土壤水份的利用能力，也提高了水份的生产效率。 　

2.1.6秸杆还田对作物产量的影响

    从十多年冬小麦、玉米产量汇总结果分析，秸杆还田+施氮肥较不施肥区平均增产一倍以上，较施氮肥区增产在50%以上，这说明秸杆还田具有显著的培肥增产效果

2.2玉米秸杆还田对甘肃地区黄僵土的改良效果

    试验设在甘肃地区甘肃城关等6乡镇黄僵土上，地力中等，每年亩秸杆还田300公斤以上。采用随机排列，三次重复，小区面积为80平方米（10米*8米），重复间距0.5米，小区间距0.33米。参试作物为冬小麦，定位试验三年。 　　

2.2.1肥田效果 　　

2.2.1.1改善土壤理化性状

    玉米秸杆还田一年后测定，土壤孔隙度增加1.14-4.52%，土壤变得松软，在大旱之年土壤也不结板，在雨涝时不扯泥条；土壤含水量增加1.4-7.5%，从而增强保墒抗旱能力；地温增加0.5-1.5℃,提高了土壤保温抗寒能力。 　

2.2.1.2提高了土壤养分含量

    每亩还田玉米鲜秸杆500公斤，土壤有机质由原来的10.5g/kg增加到12.9g/kg,增加了2.4g/kg；全氮由原来的0.750g/kg增加到0.863g/kg,增加了0.112g/kg；速效磷由原来的4.05mg/kg增加到6.07mg/kg，增加了1.96mg/kg。

2.2.2增产效果 　

    在小麦越冬前调查,玉米秸杆还田的麦田可增加小麦单株有效分蘖0.5-1.0个，增加次生根1.2-1.6条，增加总根长6.4-8.3cm，来年小麦亩增产25公斤。

责任编辑：王美荣