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随着中国农业的迅速发展,中国的农业有机废弃物数量也在不断的增加,面对有机废弃物种类繁多、数量巨大,全球资源短缺,粮食供不应求,环境恶化,生态破坏等问题,发展循环农业和可持续农业进而实现资源利用最大化是农业进步与发展的必然选择。目前虽然对玉米秸秆还田的研究已经颇多,但对于同一条件下的不同玉米秸秆还田方式对土壤结构及养分形态的影响研究还有所欠缺,因此,本文采用微区试验来探索不同玉米秸秆还田方式对耕层土壤基本理化性质、团聚体及结合态腐殖质组成与含量的影响,采用生产实践中常见的4种秸秆还田方式,包括:段状秸秆覆盖还田法,即把玉米秸秆剪成10cm长的段状,同时为了防止秸秆被风吹散,用铁丝网压住(简称为“秸秆覆盖”);粉碎秸秆与表层土混合覆盖还田法,即将粉碎秸秆和1~2cm土混合浸湿后平铺覆盖在小区表面,用铁丝网压住(简称为“粉碎覆盖”);粉碎秸秆耕层混合还田法,即将粉碎后的玉米秸秆均匀的施入0-20cm耕层土壤(简称为“粉碎混合”);玉米秸秆粉碎深还法,即将秸秆埋于20cm土层以下(简称为“粉碎深还”)。旨在明确玉米秸秆不同还田方式对土壤结构及养分形态影响的差异性。
研究结果表明:(1)不同方式玉米秸秆还田可提高土壤pH,增加有机质、全氮、硝态氮、速效钾及全钾含量,硝态氮含量则先降低后增加,速效磷含量先增加后降低,对土壤电导率影响不明显。(2)不同方式玉米秸秆还田对土壤的毛管孔隙和田间持水量均影响显著。(3)不同方式玉米秸秆还田对土壤团聚体影响显著。机械稳定性团聚体含量和水稳性团聚体的分形维数最大的是粉碎混合处理,粉碎深还处理最小;水稳性团聚体含量、平均质量直径、几何平均直径、分形维数和机械稳定性团聚体的平均质量直径、分形维数均以粉碎混合处理最大,粉碎深还处理最小。(4)不同方式的玉米秸秆还田对各结合态腐殖质组成和含量都有显著的影响。松结态的腐殖质含量前期以秸秆覆盖处理和粉碎深还处理较高,4个月后粉碎混合处理含量持续增加且最高。HA和胡富比比值也不具有差异显著性,FA碳含量以粉碎覆盖处理最高。联结态腐殖质碳含量及HA碳含量为粉碎混合处理最高,FA碳含量为秸秆覆盖处理最高,胡富比比值以粉碎深还处理最大。稳结态的腐殖质碳含量先降低后增加,稳结态的腐殖质碳含量粉碎混合处理最高,HA、FA碳含量粉碎覆盖处理最高。紧结态碳含量及组成呈现出先增加后降低的趋势,紧腐殖质碳含量前4个月都是粉碎深还处理最高,而第5个月粉碎深还处理含量最低。相比于第1月含量都是增加的。HA含量以粉碎深还处理偏高,FA碳含量以秸秆覆盖处理偏高。
在四种秸秆还田方式中粉碎混合处理土壤容重小,毛管孔隙多,持水性能较好;团聚体含量最多,分形维数小,MWD与GMD高,稳定性好,抗旱、保墒、抗腐蚀能力强;有机质与铵态氮、速效磷的含量最多,松结态和稳结态的腐殖质含量最高,,可以为土壤提供更多的养分,更有利于作物生长。因此,在同一条件下一年内,粉碎混合还田方式是最佳还田方式。
研究结果表明:(1)不同方式玉米秸秆还田可提高土壤pH,增加有机质、全氮、硝态氮、速效钾及全钾含量,硝态氮含量则先降低后增加,速效磷含量先增加后降低,对土壤电导率影响不明显。(2)不同方式玉米秸秆还田对土壤的毛管孔隙和田间持水量均影响显著。(3)不同方式玉米秸秆还田对土壤团聚体影响显著。机械稳定性团聚体含量和水稳性团聚体的分形维数最大的是粉碎混合处理,粉碎深还处理最小;水稳性团聚体含量、平均质量直径、几何平均直径、分形维数和机械稳定性团聚体的平均质量直径、分形维数均以粉碎混合处理最大,粉碎深还处理最小。(4)不同方式的玉米秸秆还田对各结合态腐殖质组成和含量都有显著的影响。松结态的腐殖质含量前期以秸秆覆盖处理和粉碎深还处理较高,4个月后粉碎混合处理含量持续增加且最高。HA和胡富比比值也不具有差异显著性,FA碳含量以粉碎覆盖处理最高。联结态腐殖质碳含量及HA碳含量为粉碎混合处理最高,FA碳含量为秸秆覆盖处理最高,胡富比比值以粉碎深还处理最大。稳结态的腐殖质碳含量先降低后增加,稳结态的腐殖质碳含量粉碎混合处理最高,HA、FA碳含量粉碎覆盖处理最高。紧结态碳含量及组成呈现出先增加后降低的趋势,紧腐殖质碳含量前4个月都是粉碎深还处理最高,而第5个月粉碎深还处理含量最低。相比于第1月含量都是增加的。HA含量以粉碎深还处理偏高,FA碳含量以秸秆覆盖处理偏高。
在四种秸秆还田方式中粉碎混合处理土壤容重小,毛管孔隙多,持水性能较好;团聚体含量最多,分形维数小,MWD与GMD高,稳定性好,抗旱、保墒、抗腐蚀能力强;有机质与铵态氮、速效磷的含量最多,松结态和稳结态的腐殖质含量最高,,可以为土壤提供更多的养分,更有利于作物生长。因此,在同一条件下一年内,粉碎混合还田方式是最佳还田方式。