试论辽西地区秸秆还田对花生产量与土壤水分利(秸秆还田对土壤性质的影响)

摘要在辽西地区套作（大扁杏—花生—大扁杏）条件下，以花生品种阜花10号为试验材料，研究了不同秸秆还田量对花生产量与土壤水分利用效率的影响。结果表明：秸秆覆盖还田对花生产量、土壤水分利用率的影响达到显著水平，二者均以秸秆覆盖还田4 500 kg/hm2时最好，该还田水平较适宜在当地推广。
　　关键词秸秆还田；花生产量；土壤水分利用效率；辽西地区
　　　辽宁省有55%的花生种植在辽西风沙半干旱区。花生收获时原垄被破坏，根茬很少留在耕层与地表，致使冬春季节地表大面积裸露，造成表土疏松，而同期风多风大，降雪、降雨稀少，造成土壤不同程度的风蚀现象。因此，采取因地、因时、因作物制宜的秸秆覆盖还田措施，可在合理保护和利用农田的同时，为花生稳产创造一个水、肥、气、热协调的土壤环境条件，这也是现代农业可持续发展的需要[1]。实践证明，秸秆覆盖能有效抑制土壤风蚀沙化，秸秆还田则增加土壤有机质含量，改良土壤结构，提高土壤酶活性[2-4]，特别是可缓解我国土壤氮、磷、钾比例失调的矛盾，弥补磷钾不足，消除秸秆焚烧造成的大气污染，保护生态环境，对实现农业可持续发展具有十分重要的意义[5]。
　　1材料与方法
　　1.1试验地概况
　　试验在辽宁省风沙地改良利用研究所章古台试验站进行。试验区位于风沙半干旱区科尔沁沙地南缘，地处北纬42°42′、东经122°32′，海拔高度213.1 m，为典型的风沙土，其理化性质见表1。该地区的自然特点是风多、风大，全年平均风速3.33 m/s，5 m/s起沙风达240次。年降水量400～450 mm，多集中在7、8月。年蒸发量约1 600～1 800 mm，干燥度在4.0左右，属于半干旱区。常发生春旱、伏旱，秋吊，或春旱、伏旱、秋吊交替发生。无霜期145～150 d，该地区≥10 ℃活动积温3 468 ℃，年平均气温6.82 ℃，是易旱易风蚀典型风沙地区。
　　1.2试验材料
　　果树为仁用杏品种“超仁”，树龄为5年。供试花生品种为阜花10号。
　　1.3试验设计
　　构建果粮（大扁杏—花生—大扁杏）立体复合模式区，即果树12 m行间距间作16行花生。模式区在2008年为传统耕作花生，从2008年秋季花生收获后，将玉米秸秆按不同量进行覆盖，2009年春季进行旋耕还田处理。试验设4个处理，秸秆覆盖还田量分别为：2 250 kg/hm2（处理i）；4 500 kg/hm2（处理ⅱ）；6 750 kg/hm2（处理ⅲ）；以无覆盖、花生田裸露作为对照（ck）。果树为南北行种植，行长120 m，行距12 m。花生东西两侧距仁用杏2 m，大区处理，面积为960 m2，不另设重复。花生于5月中旬播种，行株距50 cm×12 cm，种植密度为33.33万株/hm2。
　　1.4 样品采集与测定方法
　　1.4.1土样采集。采样深度为0～20 cm。每个处理采用s型多点取样法进行。
　　1.4.2测定指标及方法。收获后进行考种及测产；播种前和收获后采用烘干法测定0~40 cm土壤水分含量。
　　1.4.3计算方法。各量计算公式如下：
　　土壤贮水量=土层厚度×土壤容重×土壤水百分含量
　　土壤耗水量=播前土壤储水量+总降水量+灌溉量-成熟期土壤储水量
　　土壤水分利用效率=花生产量／土壤储水量
　　1.4.4分析方法。试验数据采用软件sas v8．0及microsoft excel 2003处理。方差分析采用spss数据处理系统中的duncan新复极差分析方法，均值比较采用lsd多重比较方法。
　　2结果与分析
　　2.1不同秸秆还田量对花生农艺性状的影响
　　有关研究表明，花生产量与主要农艺性状存在密切相关，其中花生（荚果）产量与饱果数、百果重、百仁重、出仁率都呈极显著正相关，而与其主茎高、侧枝长呈极显著负相关[6]。从表2可看出，各处理间主茎高、侧枝长差异不显著。而对其他农艺性状影响较大。与ck相比，其他处理均不同程度提高了花生的总分枝数、饱果数、单株生产力、百果重、百仁重、出仁率，其中处理2与处理3优势显著。
　　2.2不同秸秆还田量对花生产量与土壤水分利用率的影响
　　由表3可看出，不同秸秆还田量对花生产量、土壤水分利用效率的影响显著。产量与土壤水分利用效率的高低顺序均为处理ⅱ＞处理ⅲ＞处理i＞ck，其产量分别比ck高13.2%、8.4%、3.2%。处理ⅱ、ⅲ与对照产量差异达显著水平（p＜0.05）。处理ⅰ、ⅱ、ⅲ的水分利用效率分别比ck高2.5%、13.1%和10.9%，差异均达到显著水平（p＜0.05）。
　　3结论与讨论
　　试验结果表明，秸秆覆盖还田对花生产量、土壤水分利用效率的影响达到显著水平。覆盖量较适中，秸秆覆盖还田不但增加了土壤有机质，而且能挡风遮荫，不易被大风吹走，防止土壤风蚀和水土流失，减少对土壤结构的破坏，腐烂的秸秆增加的有机质使土壤结构变得疏松，降水入渗率高，下渗深，接纳雨水多，从而提高了水分利用效率和产量。而当秸秆覆盖量为2 500 kg/hm2，花生产量和土壤水分利用率较低，在当地春季风多、风大，部分秸秆易被吹散。有关研究表明，将秸秆粉碎小于10 cm，还田后对作物出苗率影响不大。而秸秆覆盖量过多，尽管在一定程度上提高了土壤有机质含量及土壤微生物量碳含量，但粉碎程度不足，同时也延缓了秸秆腐烂时间，在一定程度上影响播种和出苗[7-8]，这也是秸杆还田覆盖量大时产量较低的原因。加之覆盖还田量大时工作量相对大，投入偏高，因而秸秆还田覆盖量为4 500 kg/hm2较适宜当地。
　　4参考文献
　　[1] 万书波.