灌水与秸秆还田共同作用对土壤理化性状和小麦生长的影响研究

我国农作物秸秆资源丰富,但利用率很低,每年大量秸秆被焚烧,引发环境污染、交通事故等诸多问题。农作物秸秆含有丰富的氮、磷、钾和微量元素,是一种重要的可再生资源。秸秆还田对缓解我国土壤养分元素比例失调、弥补土地肥力不足有着重要的意义。南方地区冬小麦生长期间一般不需要灌水,降雨足以满足小麦生长需要。但自然条件下秸秆分解缓慢,需要较长时间才能发挥效(?)而提高田间含水率对于秸秆分解具有加速作用,因此本试验设置了一组灌水处理,(?)土壤含水率低于田间持水量75%时进行灌水,将其提升至85%,旨在加速秸秆分解,促进养分释放。田间小区试验于2015～2016年度进行,试验场地属于新复垦土地,共设置秸秆还田并灌水(PG处理)、秸秆还田不灌水(PN处理)、无秸秆还田且不灌水(CK处理)3个处理。研究灌水与秸秆还田共同作用对小麦各生育期内土壤理化性状、生长要素及最终产量构成的影响,为改善秸秆还田效果,提高小麦产量提供了科学依据。研究的主要结果如下:(1)灌水与秸秆还田可以改善土壤物理性质。秸秆腐解形成腐殖质,土壤变得疏松,结构得到改善。秸秆还田可有效降低土壤容重,各生育期容重大小均为PG<PN<CK。秸秆还田具有减少无效蒸发、涵养水分的作用,雨后土壤蒸发量大小为PG<PN<CK,蒸发抑制率PN<PG。秸秆还田对于土壤水分的调节作用具有双重性,冬小麦苗期、分蘖期、成熟期,含水率关系为CK<PG<PN,在拔节期和抽穗期却为PN<PG<CK。(2)灌水与秸秆还田可以有效提高土壤肥力。秸秆腐解释放出各种养分,同时促进土壤养分的释放与活化。各生育期有机质、速效磷、速效钾含量基本表现为CK<PN<PG,秸秆还田较之不还田能提高土壤中养分含量,但尚不足以抵消作物的吸收消耗,必须配合施用磷肥、钾肥。在苗期和分蘖期,水解性氮含量大小关系为PG<PN<CK,返青期至成熟期为CK<PG<PN,秸秆还田前期会减小土壤中水解性氮含量,应当配合施用氮肥,秸秆分解后期会逐渐释放出之前固定的氮素,具有缓释肥的效果。(3)灌水与秸秆还田有利于冬小麦生长发育,最终提高产量。苗期小麦株高为CK<PG<PN,分蘖期至成熟期为CK<PN<PG;苗期、分蘖期干物质积累量CK<PG<PN,返青期至成熟期为CK<PN<PG,表明灌水过后小麦生长速度加快,干物质积累增多。最终PG处理、PN处理实际产量分别比CK处理分别高了 6.53%和3.13%,增产作用主要是因为穗数增多以及千粒重增加。