秸秆集中深埋对土壤养分淋失及作物生长的影响

我国是农业大国,每年农作物秸秆产量达数亿吨,而大量的秸秆燃烧,造成了巨大资源浪费与环境污染。秸秆集中深埋可以在土壤中有效长期储存秸秆有机物,显著增加耕地的碳汇能力,避免秸秆燃烧造成的污染和浪费。 但是对于秸秆集中深埋技术体系的探索刚刚开始,为进一步明确该技术使用过程中对农田养分淋失的影响,于2010-2011年在南京进行了盆栽模拟试验。试验设置了秸秆不同埋深处理(20cm、35cm和50cm),以及不同秸秆埋量处理(5kg/m2、10kg/m2和15kg/m2)。定期收集盆底渗漏水进行渗漏水量和养分浓度的分析,成熟期进行作物考种和产量结构分析。本研究取得的主要结论如下： 1.秸秆深埋对土壤氮素淋失的影响 对第一季水稻氮淋失的影响：秸秆深埋增加土壤水分的渗漏量,且埋草量越多,渗漏量越大,但埋草深度对土壤渗漏量变化影响不明显；20和35cm处理与对照相比渗漏水的含氮量分别降低了19.58%和17.20%,氮素截留率提高了10.90%和7.35%。 对第二季小麦氮淋失的影响：秸秆深埋增加土壤水分的渗漏量,且埋草量越多,渗漏量越大,但埋草深度对土壤渗漏量变化影响不明显,且埋草量为5kg/m2时,各个埋草深度处理不影响麦季的渗漏量；相同埋草深度条件下,埋草量越大,渗漏水日平均含氮量越小,5、10和15kg/m2处理与对照相比渗漏水的含氮量降低了20.52%、40.72%和47.25%,氮素截留率提高了8.61%、14.8%和9.05%。 对第三季水稻氮淋失的影响：秸秆深埋增加土壤水分的渗漏量,且埋草量越多渗漏量越大,但埋草深度对土壤渗漏量变化影响不明显,且埋草量为5kg/m2时,各个埋草深度处理不影响渗漏量；20和35cm处理与对照相比渗漏水的平均含氮量分别降低了3.91%和12.47%。水稻的氮素淋失以硝态氮为主。 2.秸秆深埋对土壤磷素淋失的影响 对第一季水稻磷淋失的影响：秸秆深埋增加了土壤水分的渗漏量,且埋草量越多渗漏量越大,但埋草深度对土壤渗漏量变化不明显；埋深20、35处理与对照相比渗漏水的含磷量相比降低了19.98%、27.7%,磷素截留率提高了17.24%和6.55%。 对第二季小麦磷淋失的影响：秸秆深埋增加土壤水分的渗漏量,且埋草量越多渗漏量越大,但埋草深度对土壤渗漏量变化影响不明显,且埋草量为5kg/m2时,各个埋草深度处理不影响麦季的渗漏量；埋深20、35处理渗漏水的含磷量与CK间不存在显著性差异。 3.秸秆深埋对作物生长及产量的影响 对第一季水稻生长的影响：深度20、35cm处理均可显著提高水稻的株高,35cm的株高比CK增加了9.27%；增加叶片中叶绿素的相对含量；并促进水稻的分蘖,35cm的分蘖比CK增加了1.13个/穴,并且35cm的水稻产量比CK增加了12.5%。 对第二季小麦生长的影响：各个处理间的株高不存在显著性差异；35cm的分蘖比CK增加了0.5个/穴,15kg/m2能显著叶片中叶绿素的相对含量,35cm的小麦产量比CK增加了4.5%。