不同秸秆还田量对土壤性状及玉米产量的影响

农作物秸秆中含有大量矿质元素,比如碳、磷、钾、氮、钙、镁、硫和硅等元素,同时也含有大量的纤维素、半纤维素、木质素和蛋白质等有机质,是一种可资源化利用的"固体废弃物资源"。本试验的秸秆数量梯度分别为0、3750、7500、11250、15000 kg·hm-2;以不施秸秆作为对照。微区设计,微区面积5m2,三次重复。播种前按照试验方案将玉米秸秆均匀撒在小区内,用旋耕机进行深度12-15cm的常规旋耕作业。春季播种时施入玉米一次性专用复合肥600kg·hm-2(N-P2o5-K20为25-15-15),播种密度60000株·hm-2。在玉米生长时期内采集表层土壤,分析土壤物理性状、土壤养分、土壤微生物、土壤酶的动态变化及其相关性,试验结果表明:1.秸秆还田能明显的提高土壤养分,其中7500 kg·hm-2处理效果最好,在玉米完熟期时,相比于对照,土壤碱解氮提高了 38.9%,速效磷提高了 8.97%,速效钾提高了 27.31%,有机质提高了 21.3%。2.秸秆还田能明显的降低土壤容重、增加土壤孔隙度、提高土壤田间持水量、缓解水分散失,这种效果会随着秸秆还田量的增加而变化加大;其中11250、15000 kg·hm-2处理的土壤容重分别比对照降低了 11.4%、14.2%。对于土壤孔隙度,对照、3570、7500、J4、J5整体呈上升趋势,3570、7500相对于对照土壤总孔隙度的增加无显著差异,J4、J5相对于对照呈显著差异,分别提高了 8.2%、8.8%。对于田间持水量,方差分析结果表明,3570、J5相对于0田间持水量的增加无显著差异(P>0.05),而7500、J4相对于对照田间持水量的增加呈显著差异,分别增加了 10.2%、11.9%。对于毛管孔隙度,随着玉米秸秆数量的增加,土壤毛管孔隙度没有太大的变化。3.秸秆还田能明显降低水分的流失和蒸发,灌水后,15000 kg·hm-2处理的土壤含水最在灌水后120小时内一直呈现急速下降的趋势,3750 kg·hm-2处理在灌水后24小时到48小时与对照均相同急速下降,48小时到120小时下降速度慢7500、11250 kg·hm-2处理则一直呈现缓慢的下降趋势。由此可见,秸秆还田可以缓解土壤水分的流失,并且随着玉米秸秆还田量的增加,其缓解效果愈好,但是当秸秆还田量超出一定的范围时,秸秆还田会加速土壤水分的流失。4.秸秆还田能够明显的增加土壤微生物的数量,土壤真菌数量在拔节期随着玉米秸秆还田量的增加表现为先下降,后上升,再下降的趋势,11250 kg·hm-2处理最多,之后快速下降。土壤放线菌数量在玉米拔节期时随着玉米秸秆还田量的增加表现为先上升后下降的趋势,11250 kg·hm-2最多,在乳熟期和完熟期,土壤放线菌数量整体都表现为上升趋势完熟期土壤放线菌数量呈先上升后下降的趋势,7500kg·hm-2处理最多。土壤细菌数量在拔节期随着玉米秸秆还田量的增加表现为先上升后下降的趋势,11250 kg·hm-2处理最多,完熟期土壤细菌数量呈先上升后下降的趋势,7500 kg·hm-2处理最多。土壤纤维素菌在拔节始期随着玉米秸秆还田量的增加表现为先下降、后上升、再下降的趋势,11250 kg·hm-2处理最多在抽雄始期和完熟期随着玉米秸秆还田量的增加表现为先上升后下降的趋势,其中11250kg·hm-2处理最多。5.秸秆还田能够增强土壤酶的活性,并且随着秸秆数量的增加,土壤酶的活性越高,当秸秆的数量达到一定的值后,其活性不再增强。秸秆还田会增加玉米生育前期土壤中蔗糖酶含量,但是随着秸秆还田时间的延长,各处理间土壤蔗糖酶的含量会慢慢的降低,在同一时期内,各处理的土壤蔗糖酶含量要高于对照。秸秆还田会增加玉米生育前期土壤中脲酶含量,但是随着秸秆还田时间的延长,各处理间土壤脲酶的含量会慢慢的降低,在同一时期内,各处理的土壤脲酶含量要高于对照。土壤纤维素酶和土壤磷酸酶在玉米生育后期随着秸秆还田量的增加呈现先上升后下降的趋势。6.适量的秸秆还田量能够有效的增加作物的产量,在7500kg·hm-2时对作物增产的效果最好。