長期秸稈還田配施鉀肥對稻—油輪作生產(chǎn)力及土壤結(jié)構(gòu)的影響

付國星++梅青青++李繼福++李文君++王昌++鄒家龍

摘要 基于長期定位試驗研究周年秸稈還田對水旱輪作系統(tǒng)生產(chǎn)力和土壤結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明，經(jīng)過一個輪作周期后施鉀和秸稈還田均有增產(chǎn)效果，以油菜季秸稈還田配施鉀肥最優(yōu)。長期秸稈還田能夠明顯降低耕層土壤容重，增加土壤總孔隙度、通氣孔隙度和土壤含水量，但對毛管孔隙度無明顯影響。秸稈還田或者施用鉀肥均能提高耕層土壤>0.25 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量，但處理間差異不顯著。

關(guān)鍵詞 水旱輪作；秸稈還田；鉀肥；生產(chǎn)力；土壤結(jié)構(gòu)

中圖分類號 S511；S147.2；S143.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）05-0010-01

秸稈還田具有增加作物產(chǎn)量、提高有機(jī)碳含量、培肥地力和維持土壤持久生產(chǎn)力的重要作用[1]。根據(jù)我國農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，秸稈直接還田是解決秸稈綜合利用、彌補(bǔ)土壤鉀素虧缺最有效的途徑[2]。此外，有關(guān)秸稈還田配施鉀肥對土壤結(jié)構(gòu)影響的研究多集中在旱—旱輪作區(qū)，而水—旱輪作的農(nóng)田結(jié)構(gòu)研究相對較少[3]。為此，基于長期水旱輪作田間試驗研究秸稈還田配施鉀肥對農(nóng)田生產(chǎn)力、土壤結(jié)構(gòu)的影響，以期為水旱輪作秸稈資源利用和鉀肥合理施用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗點位于湖北荊州，農(nóng)田為河流沖積物發(fā)育而成的水稻土。該農(nóng)田耕層（0～20 cm）土壤基本性質(zhì)：pH值5.97、有機(jī)質(zhì)26.9 g/kg、全氮0.61 g/kg、有效磷8.1 mg/kg、速效鉀164.8 mg/kg。土壤屬粉質(zhì)黏壤土。

1.2 試驗設(shè)計

田間定位試驗始于2011年水稻季，設(shè)4個處理，分別為不施鉀肥（CK）、施用鉀肥（+K）、秸稈還田（+S）、秸稈還田+施用鋅肥（S+K）。3次重復(fù)，小區(qū)面積20 m2，每季水稻和冬油菜的純N、P2O5和K2O用量分別為180、60、90 kg/hm2，冬油菜季硼砂用量為15 kg/hm2。

1.3 測定方法及數(shù)據(jù)處理

2015年油菜收獲后，土壤容重和孔隙度采用常規(guī)方法測定[4]；Elliott[5]法測土壤團(tuán)聚體含量。試驗數(shù)據(jù)采用MS Excel 2010處理，LSD法檢驗P<0.05水平上的差異顯著性[6]。

2 結(jié)果與分析

2.1 長期秸稈還田配施鉀肥對水稻—冬油菜產(chǎn)量的影響

連續(xù)4年稻、油輪作系統(tǒng)生產(chǎn)力如圖1所示，可以看出，不施鉀（CK）時，水稻和冬油菜的年均產(chǎn)量分別為8 890、1 838 kg/hm2。2個輪作周期后，水稻施鉀或秸稈還田才表現(xiàn)出增產(chǎn)效果；冬油菜在第1個輪作周期均表現(xiàn)出增產(chǎn)效果。與CK相比，+K處理水稻和冬油菜年產(chǎn)量增幅分別為9.3%、10.8%；+S處理與+K處理相比，冬油菜增產(chǎn)率較高，而水稻增產(chǎn)率較低。S+K處理的水稻和冬油菜產(chǎn)量均最高。此外，隨著試驗?zāi)晗薜脑黾樱斩掃€田和鉀肥施用的增產(chǎn)效果有逐漸增加的趨勢。

2.2 長期秸稈還田配施鉀肥對土壤結(jié)構(gòu)的影響

從表1可以看出，秸稈還田+施用鉀肥（S+K）或者僅進(jìn)行秸稈還田（+S）均能不同程度地降低土壤容重，尤其是+S處理降幅最為明顯。與CK相比，+S處理和S+K處理的總孔隙度、通氣孔隙度和土壤含量水有明顯的增加趨勢，但毛管孔隙度沒有明顯的差異，這表明秸稈還田有助于增加土壤結(jié)構(gòu)的涵養(yǎng)和通透能力，利于維持作物所需的水熱氣資源。

從圖2可以看出，與CK相比，施用鉀肥和秸稈還田處理均能夠提高耕層（0～20 cm）土壤>0.25 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體（WSA）的含量，表明秸稈還田配施鉀肥能夠提高土壤團(tuán)聚體的穩(wěn)定性，但處理間差異不顯著。

3 結(jié)論與討論

4年試驗結(jié)果表明，在施用氮、磷肥基礎(chǔ)上，經(jīng)過一個輪作周期后，施用鉀肥和秸稈還田具有明顯的增產(chǎn)效果，以秸稈還田配施鉀肥效果最好。秸稈還田能夠明顯降低土壤容重，增加土壤總孔隙度、通氣孔隙度和土壤含水量，但對毛管孔隙度無明顯影響。秸稈還田或者施用鉀肥均能提高耕層土壤>0.25 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量，但處理間差異不顯著。

4 參考文獻(xiàn)

[1] SOON YK，LUPWAYI NZ.Straw management in a cold semi-arid region：Impact on soil quality and crop productivity[J].Field Crops Research，2012，139：39-46.

[2] 李繼福，魯劍巍，任濤，等.稻田不同供鉀能力條件下秸稈還田替代鉀肥效果[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，47（2）：292-302.

[3] 孫漢印，姬強(qiáng)，王勇，等.不同秸稈還田模式下水穩(wěn)性團(tuán)聚體有機(jī)碳的分布及其氧化穩(wěn)定性研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2012，31（1）：369-376.

[4] 鮑士旦.土壤農(nóng)化分析[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2005.

[5] ELLIOTT ET.Aggregate structure and carbon，nitrogen and phosphorus in native and cultivated soils[J].Soil Science Society of America Journal，1986，50（3）：627-633.

[6] 葉青，曹國軍，耿玉輝.長期施鉀和秸稈還田對水稻產(chǎn)量的影響[J].中國稻米，2016，22（3）：34-38.