甘肅省秸桿還田技術與增產效應研究

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1、主要技術類型 　　

1.1小麥高茬收割技術 　　

    根據甘肅不同區域自然氣候條件，有針對性地開展高茬收割技術。隴東川區開展小麥機械化高茬收割，在秋雨充足的年份，留茬高度在20厘米以上，若伏秋干旱留茬高度不超過20厘米，每畝有機物投入量一般在90—120公斤，結合伏耕和復種滅茬埋入土壤中；旱地梯田則統一留茬高在15-20厘米，茬口高度隨伏秋雨量變化而增減。中部干旱、半干旱區實行留茬收割和改拔為割技術，不斷提高旱地茬口高度。

　　從各地多年小麥高茬收割技術實踐看，高茬收割技術長期實施，對提高地力具有明顯作用。同時，此項技術具有實施簡便易行、省工、省時、群眾易于接受等特點，便于大面積推廣。我省甘肅地區87-90年連續四年在全區五縣八個示范點設置了不同留茬高度定位試驗，留茬10厘米、15厘米、20厘米、25厘米，從連續四年測定土壤養分和對產量的影響試驗匯總結果看，留茬第一年各處理土壤養分均有所提高，除留茬25厘米處理出現減產趨勢外，其它處理對當季小麥產量基本不增產，第二年小麥平均畝增產5.5公斤，第三年平均畝增產7公斤，第四年平均畝增產12.4公斤，同時每年監測不同留茬高度土壤養分變化情況，有機質、全氮和速效磷都在緩慢上升。以留茬高度25厘米有機質變化為例，連續留茬四年，土壤有機質由9g/Kg增至10.8g/Kg，比對照（留茬5厘米）提高0.64g/kg，即留茬高度每增加5厘米有機質提高0.16g/Kg

1.2麥草（衣）覆蓋還田技術 　　

    該技術可有效地解決旱作區因麥秸當年腐爛不完全而影響下季作物耕種的問題，尤其可解決春季氣候干旱，作物因缺水不出苗的不利因素。主要形式為：小麥播后2-3天，將麥草或麥衣均勻撒于地表或作物行間，每畝撒鋪量200-300公斤，充分利用日曬、雨淋等自然或人工灌溉條件，使麥草（衣）軟化腐爛，待發黑后秋季翻埋入土。 　　    從各地實施這項技術來看，培肥、增產效果較好。經我省甘肅地區18年測定，畝蓋草150-300公斤，在大旱年份麥草覆蓋比不覆蓋土壤水份含量提高13.8-60g/Kg，貯水量增加51.4-142.4毫米，0-20厘米地溫提高1-5℃，土壤有機質增加0.25g/Kg,速效磷增加0.5mg/Kg，可節省工日值30-36元。

1.3玉米秸桿還田技術

1.3.1先堆漚，后結合播種當年翻埋

    利用玉米成熟早，小麥播種遲，在地少勞力多地區，將收獲玉米秸桿鍘成2-3寸短節，堆漚半個月，再將秸桿均勻撒于地表，一次深施，然后鎮壓打耱，此方法秸桿腐爛快，養分利用率高。

1.3.2邊收邊鍘，結合滅茬整地翻入土壤

　　在玉米種植面積大的地區，為節省勞力，玉米秸桿邊割邊鍘，就地深埋。此方法秸桿翻埋較深，當季腐爛率也高。此外，為克服玉米秸桿不易腐爛地缺限，將玉米秸桿收后鋪于行間，待秸桿發黑鍘成3-5寸長節，埋深入土，效果很好。

　　據該地區甘肅24點多年定位測定，玉米秸桿（畝投入有機質500-800公斤）還田一季，土壤容重降低0.3-0.12g/cm3,孔隙度增加1.14-4.52%,土壤含水量增加36.4g/Kg,全氮由0.75g/Kg增至0.86g/Kg,速效磷由4.05mg/kg增至4.67mg/kg,對玉米秸桿還田與末還田小麥苗情調查,小麥單株有效分蘗增加0.5-1.0個,次生根增加1.2-1.6條,根長增加6.4-8.3厘米,畝增產20-40公斤,增產率7.1-17.5%。

1.4玉米根茬還田技術 　　

1.4.1直接翻埋

 　　隴東川塬區玉米收獲后，根茬不刨出，地面留茬5厘米，畝留茬200公斤，于秋翻時用旋耕機旋滅茬一次，旋深20厘米，根茬纖纏絲片一般長5-10厘米，然后再旋耕一次，旋深25厘米以上，根茬破碎達100%，當年腐爛率達80%以上，按日作業8小時計算，每天可旋耕60畝。 　　

1.4.2先碎茬后翻埋

　　玉米收獲后耕翻前，用園盤耙耱切碎根茬或人工用鋤頭打碎根茬上部。該方法可有效地解決玉米收獲后種回茬麥時根茬多、土塊大的不利因素，也加速了根茬腐爛。

　　據我省甘肅地區靈臺縣測定，一般玉米干根茬畝還田量可達150-180公斤，連續三年定位測定，0-20厘米有機質較對照提高0.8g/kg，容重下降0.21g/cm3。孔隙度增加9.21%。三年累計畝增產玉米71.5公斤，年均23.8公斤/畝，增產率2.1-8.9%。

2、秸桿還田培肥效果

2.1作物秸桿對黑壚土的培肥效果

    甘肅地區農技站和甘肅地區農科所從1978年以來，在甘肅東部的旱塬地黑壚土上設置了有機---作物秸桿和無機肥料培肥土壤的長期定位研究，取得了明顯的培肥效果。定位試驗中設不施肥（對照）、施氮6公斤/畝、秸桿（1987年以前為500公斤/畝，1987年開始改為250公斤/畝）+氮6公斤/畝三個處理，田間采用冬小麥四年—玉米兩年的輪作方式，三次重復，隨機排列。經20年定位試驗實踐證明作物秸桿直接還田是一項培肥土壤的有效措施。

2.1.1對土壤有機質的影響

　　試驗發現：長期不施肥區土壤有機質基本穩定在試驗前的水平；施用氮肥時，土壤有機質較試驗前增長1g/kg；連年施用秸桿時，土壤有機質較不施肥處理增加1.9g/kg,較施氮肥增加0.9g/kg。這說明在十多年低投入低產出的情況下（不施肥），土壤有機質并沒有大幅度下降，在連年施入大量秸桿的情況下，土壤有機質也沒有大幅度增加，即耕地土壤有機質含量通常保持著相對穩定的動態平衡。

2.1.2對土壤腐殖質特性的影響

    長期施用秸桿區土壤有機碳較不施肥區增加0.70g/kg，較氮肥區增加0.58g/kg；測定土壤腐殖質：施用秸桿時，松結態腐殖質含量較不施肥區提高0.59g/kg，較施肥區提高0.55g/kg，腐殖質中胡敏酸C的含量也明顯地高于不施肥和氮肥處理，胡/富比值大于1.2。說明秸桿對土壤有機質的不斷補充和更新，使土壤有機質的“老化”程度減緩，從而保持了地力常新。 　　

2.1.3對土壤氮素形態的影響

    施用秸桿15年后，土壤全氮含量較長期不施肥區增加0.34g/kg，較氮肥區增加0.32g/kg；施秸桿時，土壤酸水解總氮占全氮的78.9%，施氮肥時，酸解總氮占全氮71.3%，而不施肥區僅占57.6%；非酸解氮在不施肥區有增加趨勢。這說明長期不施肥使土壤氮素老化，秸桿還田加施氮肥，使土壤氮素活性明顯高于單施氮肥和不施肥。

2.1.4對土壤磷素形態的影響

    施用秸桿后，土壤中Ca2-P、Ca8-P、AI-P和Fe-P的含量都顯著地高于不施肥和氮肥區，尤其是Ca8-P和AI-P較不施肥區增加近一倍。秸桿還田大幅度提高了活性和中性有機磷的比例，特別是中等活性有機磷增加幅度最大，而中性有機磷較不施肥區和氮肥區還有下降，這可能是秸桿還田改善了土壤生物化學環境，使中穩性有機磷發生了礦化和降解。 　　

2.1.5對冬小麥利用土壤水份能力的影響

    秸桿還田的冬小麥利用下層（150-200cm）土壤水份的能力較不施肥區提高9.4%，水份生產效率達到0.64公斤麥/mm水，較不施肥區提高0.23公斤麥/mm水，較施氮區提高0.13公斤麥/mm水。可見，秸桿還田協調了土壤養分、改善了土壤通透性和保水保肥性，從而提高了冬小麥對土壤水份的利用能力，也提高了水份的生產效率。 　

2.1.6秸桿還田對作物產量的影響

    從十多年冬小麥、玉米產量匯總結果分析，秸桿還田+施氮肥較不施肥區平均增產一倍以上，較施氮肥區增產在50%以上，這說明秸桿還田具有顯著的培肥增產效果

2.2玉米秸桿還田對甘肅地區黃僵土的改良效果

    試驗設在甘肅地區甘肅城關等6鄉鎮黃僵土上，地力中等，每年畝秸桿還田300公斤以上。采用隨機排列，三次重復，小區面積為80平方米（10米*8米），重復間距0.5米，小區間距0.33米。參試作物為冬小麥，定位試驗三年。 　　

2.2.1肥田效果 　　

2.2.1.1改善土壤理化性狀

    玉米秸桿還田一年后測定，土壤孔隙度增加1.14-4.52%，土壤變得松軟，在大旱之年土壤也不結板，在雨澇時不扯泥條；土壤含水量增加1.4-7.5%，從而增強保墑抗旱能力；地溫增加0.5-1.5℃,提高了土壤保溫抗寒能力。 　

2.2.1.2提高了土壤養分含量

    每畝還田玉米鮮秸桿500公斤，土壤有機質由原來的10.5g/kg增加到12.9g/kg,增加了2.4g/kg；全氮由原來的0.750g/kg增加到0.863g/kg,增加了0.112g/kg；速效磷由原來的4.05mg/kg增加到6.07mg/kg，增加了1.96mg/kg。

2.2.2增產效果 　

    在小麥越冬前調查,玉米秸桿還田的麥田可增加小麥單株有效分蘗0.5-1.0個，增加次生根1.2-1.6條，增加總根長6.4-8.3cm，來年小麥畝增產25公斤。

責任編輯：王美榮