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不同玉米秸秆还田方式对土壤钾素的作用分析

时间:2020-08-01 来源:农业与技术 本文字数:2311字
作者:申逸男 单位:辽宁省旱地农林研究所

  摘    要: 本试验以玉米秸秆为研究对象,探究玉米秸秆直接还田、腐熟还田与化肥配施等不同还田方式对土壤钾肥力的影响。实验结果表明:单施化肥会降低土壤的钾肥力,玉米秸秆还田处理对土壤速效钾、缓效钾含量有影响;施用未腐熟的秸秆对于提高土壤钾肥力来讲效果要好于施用腐熟的秸秆处理;玉米秸秆的还田方式以秸秆直接还田并配施适量的秸秆速腐剂效果最好。

  关键词: 玉米秸秆; 还田方式; 速效钾; 缓效钾;

  在我国农业生产中,化肥施用超量现象严重,加之有机肥施用量大幅度减少,带来农业面源污染、土壤物理性质恶化等一系列问题。秸秆还田可以提高土壤有机质含量,提高土壤N、P、K等营养的储量[1,2,3]。钾素是作物的“品质元素”,是作物在其生长发育过程中所必需的大量元素。钾素对作物的增产效果与提高作物的品质有着十分重要的意义[4]。本研究探究玉米秸秆不同还田方式对土壤钾素的影响,旨在为秸秆资源合理利用和钾肥资源优化管理提供科学依据。

  1、 材料与方法

  1.1、 供试土壤

  研究地点为沈阳农业大学天柱山试验地,采用田间定位试验方法进行。供试土壤为黄土状母质的棕壤,取样深度为0~20cm,有机质含量15.1g·kg-1,全氮含量0.92g·kg-1,全磷含量0.45g·kg-1,全钾含量28.47g·kg-1,pH值6.5。
 

不同玉米秸秆还田方式对土壤钾素的作用分析
 

  1.2、 试验设计

  本试验共设7个处理,如表1所示。

  施肥时,以上各处理均为等养分处理,玉米秸秆直接还田的秸秆施入量为3000kg·hm-2(烘干重量),施用化肥N 280kg·hm-2、P2O5140kg·hm-2、K2O140kg·hm-2,猪粪采用猪厩肥,用量以201kg·667m-2与秸秆等碳,以秸秆和猪厩肥量为参考,保证各试验处理间等碳和等氮磷钾。

  表1 试验处理
表1 试验处理

  1.3 、测定项目和方法

  土壤全钾测定采用氢氧化钠熔融法提取,火焰光度计法测定;土壤速效钾测定采用醋酸铵浸提法提取,火焰光度计法测定;土壤缓效钾测定采用热硝酸浸提法提取,火焰光度计法测定;土壤钾缓冲能力采用平衡法测定。

  1.4、 数据处理和分析

  运用Microsoft Excel应用程序和SPSS数据处理系统进行数据处理和分析。

  2、 结果与分析

  2.1 、玉米秸秆不同还田方式对土壤全钾的影响

  图1 玉米秸秆不同还田方式对土壤全钾含量的影响
图1 玉米秸秆不同还田方式对土壤全钾含量的影响

  图1结果显示,各处理的土壤全钾含量范围为21.5~26.9g·kg-1,其中NPK处理全钾含量最低,T1处理的效果好于T2处理,T3处理的效果不如T2处理,但效果均不如处理M;从显着性分析中可以看出,与单施化肥相比,其它处理的土壤全钾含量均没有显现出差异性。春施玉米秸秆和化肥、秋施玉米秸秆和化肥与施用猪粪几个处理间差异也不显着,说明这几种玉米秸秆还田方式对土壤全钾含量影响不大。

  2.2、 玉米秸秆不同还田方式对土壤速效钾的影响

  图2 玉米秸秆不同还田方式对土壤速效钾含量的影响
图2 玉米秸秆不同还田方式对土壤速效钾含量的影响

  图2结果显示,除NPK处理外,其它处理均能提高土壤速效钾含量,对照CK土壤速效钾含量为91.5mg·kg-1,M、T1、T4、T2和T3处理的土壤速效钾含量分别提高12.9mg·kg-1、7.7mg·kg-1、10.4mg·kg-1、11.2mg·kg-1和8.8mg·kg-1,T3处理效果不如T2处理,T4效果好于T1处理;对于单施化肥处理而言,施用猪粪、秋施秸秆和秸秆速腐剂、春施未腐熟玉米秸秆和化肥处理的土壤速效钾含量均有不同程度地提高,并达到显着性差异,其中M处理差异最显着。

  2.3、 玉米秸秆不同还田方式对土壤缓效钾的影响

  图3 玉米秸秆不同还田方式对土壤缓效钾的影响
图3 玉米秸秆不同还田方式对土壤缓效钾的影响

  图3结果显示,与对照(CK)相比NPK处理降低了土壤缓效钾含量,与NPK处理相比M、T1、T4和T2处理对于土壤缓效钾的提高幅度分别为15.5%、8.8%、8.5%和9.1%,T2处理效果好于T3处理。对于单施化肥处理而言,其它处理除春施腐熟玉米秸秆加化肥外,均能提高土壤缓效钾含量,并达显着性差异,除施猪粪处理外,秋施秸秆和秸秆速腐剂处理的效果最好,春施腐熟玉米秸秆加化肥处理效果最差。

  3 、结论与讨论

  土壤中的钾分为矿物钾、缓效钾和速效钾3种形态,矿物钾和缓效钾难以被植物吸收利用,而速效钾则可以直接被作物吸收和利用,因此土壤速效钾含量是评价土壤供钾水平的重要指标之一[5]。解文艳[6]等研究表明,单施化肥处理的土壤钾库长期处在被作物耗用的状态,土壤速效钾含量会逐渐下降,秸秆还田能不同程度地减缓这种下降趋势,本实验也验证了前人的此项研究结果。本研究表明,单施化肥会影响土壤速效钾和缓效钾的含量,玉米秸秆还田能提高土壤速效钾、缓效钾含量,与单施化肥相比较速效钾、缓效钾含量分别提高9.8%~14.6%、8.5%~15.5%;与无肥对照相比较速效钾、缓效钾含量分别提高9.4%~14.2%、3.3%~9.9%。

  本实验研究的几种玉米秸秆还田方式之间的差异不是很明显,数据结果显示,施用未腐熟的秸秆对于提高土壤钾素的含量效果要好于施用腐熟的秸秆处理,且腐熟秸秆过程费时费力;在秸秆还田过程中采用添加秸秆速腐剂,有助于秸秆的分解,但在使用时应该注意选择合适的产品,并注意施用方式和用量;几种秸秆还田处理效果均不如施用猪粪处理效果明显,这是因为猪粪处理返还给土壤的钾素比较多。因此,生产上应根据因地制宜的原则,确定适合的还田方式。

  参考文献

  [1]申源源,陈宏.秸秆还田对土壤改良的研究进展[J].中国农学通报,2009,25(19):291-294.
  [2]龚静静,胡宏祥,朱昌雄,等.秸秆还田对农田生态环境的影响综述[J].江苏农业科学,2018,46(23):36-40.
  [3]刘卉,周清明,黎娟.秸秆还田对土壤改良及作物生长影响的研究进展[J]中国农学通报,2017,33(32):53-57.
  [4]范闻捷,介晓磊,李有田,等.不施钾条件下土壤钾素动态与垂直变化[J].华中农业大学学报,1998,10(05):452-458.
  [5]赵兰坡,刘淑霞,李月芬,等.吉林省主要耕作土壤中钾素营养状况与钾肥的合理施用[J].吉林农业大学学报,2000,22(S1):102-105.
  [6]解文艳,周怀平,杨振兴,等.秸秆还田方式对褐土钾素平衡与钾库容量的影响[J].植物营养与肥料学报,2015,21(04):936-942.

  原文出处:申逸男.玉米秸秆不同还田方式对土壤钾素的影响[J].农业与技术,2020,40(14):31-33.
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