不同秸秆还田方式对玉米生长发育及耕层土壤性质的影响

本研究对不同秸秆还田方式对玉米生长发育及耕层土壤性质影响进行探究,旨在为黑龙江省秸秆还田生产实践提供理论支撑。试验采用大区对比设计,设置秸秆不还田(CK)、秸秆覆盖还田(J1)、秸秆翻埋还田(J2)和秸秆碎混还田(J3)4个处理,分析不同秸秆还田方式对玉米生长发育和耕层土壤理化性质的影响,主要研究结论如下:1.不同秸秆还田方式下玉米株高和产量的差异显著、千粒重、出苗质量、叶面积指数差异性极显著,穗数和穗粒数差异性不显著。与CK相比,碎混还田方式出苗质量提高了17.33%,株高增加了7.80%。翻埋还田叶转运率和叶片贡献率最大分别为14.75%和3.12%,秸秆碎混还田次之。开花期至成熟期,翻埋还田玉米光合速率高于其他还田方式。翻埋还田千粒重增幅最大,达11.89%,碎混还田叶面积指数增幅最大,达11.38%。不同秸秆还田方式玉米增产顺序为:翻埋还田>碎混还田>覆盖还田>CK,其中以翻埋还田方式增产幅度显著,为8.70%。2.生育前期,耕层土壤温度以翻埋还田为最高,碎混还田次之,覆盖还田最低,但灌浆期其土壤温度为最高;土壤含水量大小为覆盖还田>碎混还田>翻埋还田>CK。不同秸秆还田方式0-10 cm耕层土壤容重的差异性不显著,而10-20 cm和20-30 cm耕层土壤容重的差异达极显著水平,其中翻埋还田土壤容重下降幅度最大,苗期和开花期分别下降11.29%和11.61%;苗期0-10 cm耕层土壤土壤孔隙度差异不显著,苗期10-20 cm和20-30 cm耕层土壤和花期各层次耕层的土壤孔隙度差异均达到显著水平,其中开花期翻埋还田10-20m和20-30 cm的土壤孔隙度增加幅度最明显,分别为33.79%和30.65%;不同生育时期不同还田方式土壤田间持水量的差异均达到极显著水平,其中碎混还田更有利于增加0-30 cm耕层土壤田间持水量;不同秸秆还田方式均有利于>1 mm土壤大团粒结构的形成,其中以翻埋还田效果最明显,增加幅度达30.30%。3.不同秸秆还田方式对不同土壤酶活性的影响规律不尽相同,开花期土壤脲酶和蔗糖酶活性的差异性显著,灌浆期土壤磷酸酶和成熟期土壤蔗糖酶差异极显著。由于秸秆覆盖生育前期保水以及生育后期保温作用明显,覆盖还田可以提高土壤脲酶和磷酸酶的活性;翻埋还田灌浆期显著促进了土壤脲酶和磷酸酶的活性,分别较CK提高了21.58%和18.90%;同时土壤纤维素酶和蔗糖酶活性亦均有所提高,其中以碎混还田最为明显,其中土壤纤维素酶和蔗糖酶活性较CK提高了37.29%和51.55%。