稻麥秸稈集中溝埋還田對麥田土壤物理性狀的影響

吳俊松, 劉　建, 劉曉菲, 楊海水, 王小華, 許明敏, 魏亞鳳, 卞新民,*

1 南京農業大學, 農學院, 南京　210095 2 江蘇沿江地區農業科學研究所, 南通　226541

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稻麥秸稈集中溝埋還田對麥田土壤物理性狀的影響

吳俊松1, 劉建2, 劉曉菲1, 楊海水1, 王小華1, 許明敏1, 魏亞鳳2, 卞新民1,*

1 南京農業大學, 農學院, 南京210095 2 江蘇沿江地區農業科學研究所, 南通226541

摘要:通過5.5a的大田定位試驗，將上季秸稈全量溝埋還田，設置秸稈溝埋還田深度為20、40 cm以及免耕秸稈不還田(對照)3個處理。 研究秸稈溝埋還田對麥田土壤水勢、溫度的影響以及長期秸稈溝埋還田方式下，溝埋還田20 cm處理各埋草溝土壤容重、總孔隙度的變化。結果表明：秸稈溝埋還田具有降低土壤容重，增加土壤總孔隙度的作用，隨著還田時間的增加，這種作用逐漸降低。當降雨量較大(26.6 mm)時，溝埋還田各處理水勢值在短時間內上升的較快，而對照則相對較慢；當降雨量較小(10 mm)時，溝埋還田40 cm處理水勢值上升速度大于溝埋還田20 cm，對照處理最慢；降雨過后的12d內，溝埋還田各處理水勢值下降速度較對照更快；連續40d各處理土壤水勢日均值大小為對照>溝埋還田40 cm>溝埋還田20 cm。土壤0—15 cm溫度日較差大小為溝埋還田20 cm>對照>溝埋還田40 cm，土壤20 cm處日較差對照最大；溝埋還田20 cm處理0—15 cm以及溝埋還田40 cm處理0—20 cm土壤日均溫高于對照，溝埋還田20 cm處理20 cm處土壤日均溫與對照較為接近。在沿江稻麥輪作地區，秸稈集中溝埋還田具有較好的改善土壤物理性質的作用。

關鍵詞：稻麥秸稈；溝埋還田；容重；總孔隙度；水勢；溫度

農作物秸稈是一種寶貴的可再生資源，具有很大的利用價值[1]。路文濤[2]等經過四年研究發現，秸稈還田可以降低土壤容重，提高土壤孔隙度。隨秸稈還田量的降低，土壤容重降低幅度隨之減小，土壤孔隙度增加幅度減小。土壤水勢能夠反映土壤對水分的吸納能力及作物可利用的土壤水分狀況[3]。在長江中下游地區，長期施行免耕、少耕，土壤耕層緊實，過多的降水導致麥田排水困難，土壤濕度大，因而成為限制小麥產量的重要因子。土壤溫度直接作用于作物根系的生長發育，從而影響作物對養分的吸收利用[4]。劉春曉[5]研究表明，秸稈溝埋還田增大了埋草溝上層土壤溫度變化幅度，對埋草溝下層土壤具有保溫作用。冬小麥在初春拔節時期，對環境溫度變化較為敏感，適宜的土壤溫度對于增加冬小麥產量具有重要意義[6]。秸稈還田作為一種秸稈處理方式已有多年研究，傳統的秸稈還田存在諸多弊端，如降低作物出苗率，影響作物苗期生長[7]；還田過淺，秸稈分解快，不利于土壤碳匯的積累[8]；不利于土壤耕作層的加深等。秸稈集中溝埋還田是一種將當季收獲的作物秸稈以整稈的方式集中埋于試驗溝中，通過逐季更換埋草溝的位置實現全田土壤漸進式深翻的新技術體系。已有的研究結果表明，秸稈溝埋還田具有加深耕層、改善土壤結構、協調土壤水肥氣熱，降低CO2排放量，增加碳儲匯[9- 10]等特點；由于秸稈整株深埋，秸稈腐解慢[11]，因而殘留的秸稈相當于肥料庫，能夠不斷地向土壤中釋放養分。關于秸稈集中溝埋還田不同深度對麥田土壤物理性質影響的研究報道較少。為此，于2008起在沿江地區進行定位試驗，通過設置不同秸稈還田深度，研究秸稈溝埋還田對土壤水勢、溫度的影響以及長期秸稈溝埋還田對不同還田時間的埋草溝土壤容重、總孔隙度的變化，探索秸稈溝埋還田的特點，為稻麥兩熟地區秸稈集中溝埋還田技術的推廣提供理論依據。

1材料與方法

1.1試驗地概況

試驗于2008年10起在江蘇沿江地區農業科學研究所水稻試驗田進行，該地區屬北亞熱帶季風氣候區，雨熱同季，年平均氣溫為 14.8 ℃，年平均無霜期 215 d，≥0℃的活動積溫為5223 ℃，≥10 ℃的活動積溫 3810 ℃；日照充足，年平均日照時數 2007.3 h，日照百分率 45%；水汽充足，降水充沛，年平均降水量 1049.8 mm，年均降水日數 135.7 d。供試土壤類型為潮土，2008年10月試驗開始時的前茬作物為水稻.供試土壤0—20 cm主要理化性質：容重1.4 g/cm；砂粒(2—0.05)占22.10%，粘粒(<0.002)占12.68%，粉粒(0.05—0.002)占65.22%；有機質20.45 g/kg；總氮1.62 g/kg；速效磷12.75 mg/kg；速效鉀44.41 mg/kg；pH值7.5。

1.2試驗設計

試驗設置秸稈集中溝埋還田深度為20、40 cm以及免耕秸稈不還田(對照)3個處理。每個處理3次重復。于2008年10月開始，將當季收獲的作物秸稈以整稈的方式埋于對應的埋草溝中。小區面積為3 m×6 m，每個小區設3條相同埋草溝，相同埋草溝間距為2 m，溝寬20 cm，溝長3 m。以當地水稻秸稈量10000 kg/hm2為參照還田量，折算為秸稈溝埋量6 kg/溝，即每條埋草溝掩埋6 kg秸稈，小麥秸稈還田量為5000 kg/hm2，折算為秸稈溝埋量3 kg/溝。小區埋草溝示意圖(圖1)及挖溝埋草工藝圖(圖2),以溝埋還田20 cm為例。溝埋還田40 cm處理過程與溝埋還田20 cm一致，區別僅僅是埋草溝的深度不一樣(溝埋還田40 cm的溝深為40 cm)。第1條埋草溝為2008年10月收獲的水稻秸稈，設在小區北緣。第2條埋草溝所埋秸稈為2009年6月份收獲的小麥秸稈，位置位于第1條埋草溝的南邊，間距為1 m，第3條埋草溝(埋水稻秸稈)在第1條埋草溝的南邊，相距40 cm。第4條埋草溝(埋小麥秸稈)第2條埋草溝的南邊，相距40 cm，以此類推.當小區埋草溝全部埋完時，再從第1條埋草溝開始，即5a為一個循環。試驗溝覆土完畢后采用免耕機淺旋，深度約為5 cm。試驗采用稻麥兩熟種植制度，水稻品種為南粳44，小麥品種為揚麥13。稻麥生長過程中田間管理與當地常規生產管理相同。

1.3測定方法

1.3.1土壤容重與總孔隙度

于2013年6月小麥收獲后，用環刀法[12]測定溝埋還田20 cm處理各埋草溝(共9條埋草溝)及對照的土壤容重。環刀規格：容量為100 cm3，高度為4.5 cm，內徑為5.5 cm。總孔隙度根據茂榮[13]的測定方法測得。取樣位置為每條埋草溝的中間，取樣深度分為0—7、7—14 cm，取樣過程中未取到秸稈。

1.3.2土壤水勢

于2014年4月18日—5月28日連續40d，采用Tensiomark Ⅱ型水勢傳感器測量溝埋還田20 cm、溝埋還田40 cm兩個處理的第8條(即還田時間為22個月)埋草溝以及對照的土壤水勢，測量深度為15 cm，此處無秸稈。測量時間間隔為1h。降雨量采用SM-1型不銹鋼雨量計測量，測量口徑為20 cm。當天的降雨量值為前一天18：00至當天18:00降雨量總和。

1.3.3土壤溫度

于小麥拔節期，采用HW型土壤溫度自動記錄儀連續15d測定土壤溫度。測量的處理為溝埋還田20 cm、溝埋還田40 cm以及對照。選擇每個處理的第1條(此埋草溝埋草時間距測量時僅6個月，即已埋2次秸稈)埋草溝，測量該埋草溝及對照處理5、10、15 cm及20 cm處土壤溫度.測量時間間隔為30 min，日均溫為當天每30 min測定值的平均值，日較差為當天測定的最高溫度與最低溫度的差值。

1.4數據分析

試驗數據采用Microsoft Excel 2007進行整理及繪制圖表，用SPSS 17.0進行方差分析。

2結果與分析

2.1長期秸稈集中溝埋還田方式下，溝埋還田20 cm處理各埋草溝土壤容重及總孔隙度的變化

由圖3可以得出，溝埋還田20 cm處理各埋草溝0—7、7—14 cm土壤容重均低于對照。在0—7 cm，還田6個月及還田24個月的埋草溝土壤容重與對照差異顯著，較對照分別降低17.1%、7.9%。其余埋草溝差異均不顯著.在7—14 cm，除還田時間為36個月的埋草溝較對照差異不顯著性外。其余各埋草溝均達顯著性差異，且埋水稻秸稈及小麥秸稈的各埋草溝土壤容重均隨還田時間的增加而逐漸增大.但各埋草溝之間未全部達到顯著性差異。

由圖4可知，溝埋還田20 cm處理各埋草溝0—7、7—14 cm土壤總孔隙度均高于對照。在0—7 cm，各埋草溝較對照均未達顯著性差異。在7—14 cm，各埋草溝土壤總孔隙度較對照達顯著性差異，埋水稻秸稈的各埋草溝總孔隙度較對照相比增加幅度為9.2%—14.0%，且以還田6個月時，總孔隙度增加最多。埋小麥秸稈的各埋草溝土壤總孔隙度較對照增加幅度為12.6%—15.1%。各埋草溝之間均未達到顯著性差異. 隨還田時間的增加，埋水稻秸稈及小麥秸稈的各埋草溝土壤總孔隙度總體呈降低的趨勢。

2.2秸稈集中溝埋還田20、40 cm對土壤水勢的影響2.2.1降水量為26.6 mm各處理土壤水勢變化情況

由圖5可知，在降雨前，土壤水勢對照> 溝埋還田20 cm>溝埋還田40 cm，在降雨的2h內(23:00到01:00)，溝埋還田40 cm水勢值從-18.3 kPa上升到-3.5 kPa，變化量為14.8 kPa，溝埋還田20 cm水勢從-17.2 kPa上升到-1.5 kPa，變化量為15.7 kPa，對照水勢從-15.6 kPa上升到-13.4 kPa，變化量為2.2 kPa，由此可見，溝埋還田40 cm、溝埋還田20 cm處理水勢值變化較大，而對照水勢變化量較小。表明溝埋還田40 cm、溝埋還田20 cm在這兩個小時內水勢值上升的較快，而對照則上升緩慢。在2:00時，對照的水勢值為-6.5 kPa，仍低于溝埋還田40 cm的-3.5 kPa及溝埋還田20 cm的-1.1 kPa。至4:00，對照的水勢值趨于穩定，此時水勢值為溝埋還田20 cm>對照>溝埋還田40 cm。

2.2.2降水量為10 mm各處理土壤水勢變化情況

由圖6可知，在降雨量較小(10 mm)的情況下，對照和溝埋還田20 cm水勢呈不斷上升的趨勢，水勢變化量較小，在降雨的12h內(06:00至17:00)水勢變化量分別為16.2 kPa、20.7 kPa。溝埋還田40 cm在此段時間內水勢變化量為130.4 kPa，為對照的8倍，為溝埋還田20 cm的6.3倍。在17:00以后，溝埋還田40 cm水勢開始降低，溝埋還田20 cm及對照的水勢值繼續升高。至00：00各處理水勢值溝埋還田40 cm>對照>溝埋還田20 cm。

2.2.3降水后12d內各處理土壤水勢變化情況

由圖7可得出，在降雨結束后(降水量6 mm)的5d內(4月28日—5月2日)，土壤水勢值大小為溝埋還田20 cm>對照>溝埋還田40 cm，在第5天—第6天(5月2日—5月3日)，溝埋還田40 cm土壤水勢開始高于對照，此時土壤水勢值大小為溝埋還田20 cm>溝埋還田40 cm>對照；在第6天—第7天(5月3日—5月4日)，溝埋還田40 cm土壤水勢繼續升高，并高于溝埋還田20 cm，此時土壤水勢值大小為溝埋還田40 cm>溝埋還田20 cm>對照；在第7天—第8天(5月4日—5月6日)，水勢值大小為溝埋還田40 cm>對照>溝埋還田20 cm；第8天以后，各處理水勢值差異開始增大，水勢值對照>溝埋還田40 cm>溝埋還田20 cm。

2.2.4連續40d各處理土壤水勢日均值

由表1可以得出，連續40d，各處理土壤水勢日均值大小為對照>溝埋還田40 cm>溝埋還田20 cm，且各處理間差異顯著。溝埋還田20 cm、溝埋還田40 cm處理較對照降低幅度分別為118.4%、88.3%。

Table 1The daily average soil water potential of each treatment for 40 days

不同小寫字母表示同一土壤層次不同處理間差異顯著(P<0.05)

2.3秸稈集中溝埋還田20 cm、40 cm對土壤日較差及日均溫的影響

由圖8可知，土壤日較差隨土層的加深而逐漸降低。土壤5 cm處，溝埋還田40 cm處理土壤日較差最低，溝埋還田20 cm及對照土壤日較差高于溝埋還田40 cm。當日較差較高時，這種差異更加明顯.在土壤10 cm層，土壤日較差呈現出溝埋還田20 cm >對照>溝埋還田40 cm的規律，僅在04-16、04-26、04-27日表現為溝埋還田40 cm>對照。在土壤15 cm處，溝埋還田20 cm處理土壤日較差最高，當日較差較高時，溝埋還田40 cm高于對照，當日較差較低時，溝埋還田40 cm低于對照。溝埋還田20 cm及對照日較差變化范圍相對較大，分別為0.4—2.6℃、0.2—1.6℃.土壤20 cm處日較差值較小，總體上表現為對照日較差較高。

由圖9可知，土壤5 cm處，對照的日均溫最低，溝埋還田20 cm處理土溫最高.當日均溫較高時，對照與其它處理相比，溫差更為明顯，在04-17日，溝埋還田20 cm、溝埋還田40 cm分別較對照高0.62、0.35℃。04-25—04-27日，溝埋還田20 cm、溝埋還田40 cm分別較對照高0.60—0.72℃、0.19—0.58℃。土壤10 cm處，當日均溫較低時，溝埋還田20cm要低于對照；當日均溫較高時，溝埋還田20 cm要高于對照。溝埋還田40 cm處理土壤日均溫則較低，僅在04-27—04-28日高于對照。土壤15 cm處，溝埋還田20 cm及溝埋還田40 cm土壤日均溫要高于對照，對照日均溫最低。溝埋還田20 cm、溝埋還田40 cm與對照日均溫最高差值分別為0.87、0.70。在土壤20 cm處，溝埋還田40 cm處理土壤日均溫一直較高，其與對照的差值范圍在0.18—0.57 ℃。溝埋還田20 cm與對照日均溫相近，差異較小。

3討論與結論

3.1秸稈集中溝埋還田對土壤容重及總孔隙度的影響

土壤容重、孔隙度等是作物生長的重要土壤環境條件，起到調節土壤中水、氣、熱狀況等作用[14]。關于秸稈溝埋還田不同深度對埋草溝土壤容重、孔隙度的影響前人已有研究[15]，其研究側重于比較不同還田深度的埋草溝土壤容重、孔隙度的差異，其結果表明，秸稈溝埋還田20、40 cm時，越靠近秸稈層，土壤容重降幅越大，孔隙度增幅也越大。本文側重于研究長期秸稈溝埋還田方式下，不同還田時間的埋草溝土壤容重、孔隙度變化的情況。本研究表明，秸稈溝埋還田具有降低麥田土壤容重，增加土壤總孔隙度的作用，且這種作用在還田54個月時，表現仍為明顯，這表明秸稈溝埋還田在降低土壤容重和增加土壤總孔隙度方面具有長效的作用。本研究中，埋水稻秸稈和小麥秸稈的埋草溝土壤容重有一定差異，這可能是由于還田時間的長短不同造成的，而受不同秸稈類型的影響較小。隨著還田時間的增加，土壤緊實度逐漸增加，從而導致土壤容重逐漸增高，總孔隙度逐漸降低，直至接近對照水平。在0—7 cm，各埋草溝與對照相比，土壤容重和總孔隙度差異不顯著，這可能是由于耕作措施對土壤表層擾動較大的原因，這與慕平[16]等研究結果一致。綜上表明秸稈溝埋還田在改善土壤環境條件方面確有積極的作用。

3.2秸稈集中溝埋還田對土壤水勢的影響

土壤水分含量是指土壤中水分數量的多少，通常用體積百分數、質量百分數等來表示。土壤水分含量雖然能夠表示土壤中水分數量的多少，但并不能表示土壤中植物可利用的水分含量大小[17]。土壤水勢是表征土壤干旱程度以及土壤水分對植物有效性的重要指標，用水勢描述土壤中水分對作物的有效性能夠避免土壤質地的影響，因而具有較好的代表性[18]。本試驗結果表明：在降雨時的短時間內，會有大量雨水進入埋草溝，這是由于溝埋還田20 cm、溝埋還田40 cm處理土壤較為疏松，土壤導水率較好，有利于水分的入滲[19]，此時土壤水勢急劇升高；在降水結束后，大量雨水由埋草溝進入大田的排水溝中，土壤水勢快速下降。即表明秸稈溝埋還田具有較好的排水降漬效果。當降雨量較小時(10 mm)，溝埋還田40cm處理水勢在降雨的短時間內上升速率高于溝埋還田20 cm和對照，說明溝埋還田40 cm處理在降雨量較小時，仍具備較好的排水降漬效果。這可能是由于溝埋還田20 cm處理0—20 cm土壤疏松，在20 cm以下則相對緊實，因此在越靠近20 cm處，土壤含水量越高，水勢相對較高，這在一定程度上阻礙了上層土壤水分的下滲，使得水分入滲速率降低。溝埋還田40 cm處理由于埋草溝較深，降雨能夠在短時間內進入埋草溝深層土壤中，因而在降雨量較小時，上層水分入滲速率仍較快，水勢值變化較溝埋還田20 cm更快。在降雨停止后的較長時間里，溝埋還田20 cm處理土壤水勢值先高于溝埋還田40 cm，后低于溝埋還田40 cm，這可能是由于降雨結束后的前一段時間內，溝埋還田20 cm處理埋草溝中積累的水分高于溝埋還田40 cm處理，因而水勢值高于溝埋還田40 cm處理。后期埋草溝中剩余的水分由下部不斷向上部蒸發散失，一方面由于溝埋還田20 cm、溝埋還田40 cm埋深不同導致秸稈腐解速度不一，溝埋還田40 cm處理秸稈腐解速度相對較慢[11]，因而秸稈殘留量多，其水分總含量高于溝埋還田20 cm處理[20]；另一方面，溝埋還田20 cm處理20 cm以下緊實，溝埋還田40 cm處理由于下層(20—40 cm)土壤疏松，導致下層土壤水分向上層蒸發速率較快[21]，上層土壤中水分含量相對較高，因而溝埋還田40 cm處理上層土壤水勢高于溝埋還田20 cm處理。綜上結果表明，秸稈溝埋還田具有較好的排水降漬效果，在降雨量較小或降水結束后短期內溝埋還田40 cm處理排水降漬效果較好，而從長期效果來看，溝埋還田20 cm處理效果最好。

3.3秸稈集中溝埋還田對土壤溫度的影響

土壤溫度是影響作物生長的重要生態因子，對作物根系水分、養分等吸收有重要影響[22].楊濱娟等研究表明，較對照相比，秸稈還田配施化肥后在8：00和20:00時提高了土壤溫度，在14：00時降低了土壤溫度，并且具有降低整日低溫變化幅度的作用[23]。Ramakrishna[24]等研究表明，秸稈覆蓋還田主要影響10 cm以內土溫，而對深層土溫的調控作用較小。本研究表明，在小麥拔節期，秸稈溝埋還田具有增大溝埋還田20 cm處理秸稈層以上0—15 cm土壤日較差的作用，這是由于秸稈層的存在，一方面吸收了較多的上層土壤熱量，另一方面，秸稈下層土壤熱量不能有效的傳遞到秸稈上層土壤中[25]。秸稈溝埋還田40 cm時，秸稈上層0—20 cm土壤日較差反而較低，這可能是由于溝埋還田40 cm，翻動土壤較深，使得0—40 cm土壤較為疏松，白天溫度高時，進入土壤深層的熱量較多，夜晚溫度降低時，下層土壤熱量可以較快的向上層傳送，使得上層土壤溫差變化較小。因而溝埋還田40 cm有降低表層土壤日較差的作用。秸稈溝埋還田還具有增加溝埋還田20 cm處理0—15 cm以及溝埋還田40 cm處理0—20 cm土壤日均溫的作用，這與埋草溝具有較好的排水降漬效果及降低土壤容重，增加土壤孔隙度有較大關系。一方面，排水降漬較好，導致埋草溝中土壤含水量低，由于水的比熱容較高，土壤含水量少，在吸收了同樣的熱量之后，土壤溫度上升的越高；另一方面，土壤容重低，土壤孔隙度高，表明土壤通氣性較好，有利于水分的蒸發，降低了土壤含水量，同樣有利于土壤溫度的增加。溝埋還田20 cm處理在20 cm處較為特殊，此處秸稈上層土壤較為疏松，下層土壤較為緊實，形成類似于排水溝的結構，因此此處秸稈和土壤濕度大。同時，秸稈的腐解也會產生一定的熱量[26]，這些因素的綜合作用一方面導致溫度變化幅度較小，土壤日較差低于對照；另一方面，土壤日均溫較小，其值與對照較為接近。秸稈溝埋還田增加了溝埋還田20 cm處理秸稈層以上土壤日較差，其對作物生長的影響仍有待進一步研究。

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Effects of rice and wheat straw ditch-buried returns on the soil physical properties of wheat fields

WU Junsong1, LIU Jian2, LIU Xiaofei1, YANG Haishui1, WANG Xiaohua1, XU Mingmin1, WEI Yafeng2, BIAN Xinmin1,*

1CollegeofAgriculture,NanjingAgriculturalUniversity,Nanjing210095,China2InstituteofAgriculturalScienceResearchintheYangtzeRiverinJiangsu,Nantong226541,China

Key Words:rice and wheat straw; ditch-buried return; bulk density; total porosity; soil water potential; soil temperature

Abstract：Straw usually refers to the aboveground part of crops after grain harvesting and is the main byproduct of crop production. Straw return is considered an effective way of recycling crop straw residues. In this study, a 5.5-year field experiment was conducted to evaluate different total straw returning methods using the following treatments: ditch-buried return at 20 cm and at 40 cm soil depths and the control treatment of conventional tillage with no straw return. The amount of rice and wheat straw returned was 2 kg/m2and 1 kg/m2, respectively. This study investigated the soil water potential and soil temperature at the different ditch-buried return depths, as well as the effect of long-term ditch-buried returns to a depth of 20 cm on the bulk density and total porosity of soils. Our results suggested that a ditch-buried return to a depth of 20 cm could reduce soil bulk density and increase total porosity compared with the control treatment. The beneficial effects on soil structure were present even after 4.5 years. The effect gradually declined as the length of time after straw return increased. In the 0—7 cm soil layer, the bulk density and total porosity of ditch-buried return at 20 cm and 40 cm depth gradually became closer to the control treatment. However, there were significant differences between both ditch-buried straw return depths and the control treatment in the 7—14 cm soil layer. When rainfall was high (26.6 mm), the variation in soil water potentials of the ditch-buried return to depths of 20 cm and 40 cm were 15.7 kPa and 14.8 kPa, respectively, within two hours, whereas the change in the soil water potential of control treatment was 2.2 kPa. This indicates that the soil water potentials of ditch-buried return to depths of 20 cm and 40 cm show a faster increase than the control treatment. When rainfall was low (10 mm), the water potential of ditch-buried return to a depth of 40 cm showed a faster increase than that of ditch-buried return to a depth of 20 cm, which was faster than the control treatment. It was found that the water potentials of ditch-buried return to depths of 20 cm and 40 cm decreased rapidly and were lower than the control treatment 12 days after rainfall. The changes in soil water potentials for both ditch-buried straw returns and the control treatment were 187.62 kPa, 141.38 kPa, and 104.48 kPa, respectively. The soil water potential of each treatment over 40 consecutive days was control treatment > ditch-buried return 40 cm > ditch-buried return 20 cm. On average, the soil water potentials of ditch-buried return to depths of 20 cm and 40 cm were significantly lower than those of the control treatment (P< 0.05). The soil diurnal temperature range was ditch-buried return 20 cm > control treatment > ditch-buried return 40 cm, when measured at a soil depth of between 0 and 15 cm. However, it was highest for the control treatment at 20 cm soil depth. In addition, ditch-buried straw return to a depth of 20 cm increased the mean daily temperature in the 0—15 cm soil layer, and ditch-buried straw return to a depth of 40 cm increased mean daily temperature in the 0—20 cm soil layer. The mean daily temperature at 20 cm soil depth of ditch-buried return to a depth of 20 cm was close to that of the control treatment. In summary, ditch-buried straw return improves soil physical properties in a rice-wheat rotation system in the Yangtze River delta agricultural regions.

基金項目:農業部公益性行業(農業)科研專項(200803028); 環保公益性行業科研專項(201109024)

收稿日期:2014- 09- 07; 網絡出版日期:2015- 08- 05

*通訊作者

Corresponding author.E-mail: bjxlml@163.com

DOI:10.5846/stxb201409071766

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