秸秆还田对农田土壤水分与冬小麦耗水特征的影响

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1、2014年10月农业机械学报第45卷第10期doi:10．6041/j．issn．1000-1298．2014．10．019*秸秆还田对农田土壤水分与冬小麦耗水特征的影响11，213余坤冯浩李正鹏王增丽(1．西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院，陕西杨凌712100;2．中国科学院水利部水土保持研究所，陕西杨凌712100;3．武威市水利技术综合服务中心，武威733000)摘要:通过2年田间试验，对比研究了秸秆经粉碎、氨化处理后施入土壤对农田0～100cm土壤水分动态、冬小麦耗水特征、水分利用效率(WUE

2、)及降雨利用效率(PUE)的影响。结果表明，连续2年冬小麦生育期0～100cm土壤贮水量变化趋势基本一致;氨化秸秆连续2年还田能显著提高成熟期0～100cm土壤贮水量，较秸秆覆盖分别提高4.95%和1.82%(P＜0.05)，较未氨化秸秆还田分别提高4.24%和1.75%(P＜0.05)。此外，秸秆覆盖较秸秆翻压还田措施能有效降低冬小麦生育期内总耗水量;氨化秸秆施入土壤后较未氨化秸秆能显著降低冬小麦总耗水量，作用效果主要体现在冬小麦生长后期。粉碎并氨化秸秆连续2年还田能显著提高冬小麦籽粒产量，较秸秆覆盖还田

3、分别提高9.07%和11.42%(P＜0.05)，并显著提高冬小麦WUE和PUE。关键词:粉碎氨化秸秆土壤贮水量冬小麦耗水特征中图分类号:S152.7文献标识码:A文章编号:1000-1298(2014)10-0116-08秸秆氨化处理一般用于秸秆类饲料的加工贮引言藏。利用液氨、尿素、碳氨作为氨源，调节还田作物旱地农业生产中，土壤水分作为作物产量的主要秸秆的碳氮比值，促进秸秆木质素彻底变性，使秸秆限制因子之一，对作物的发育及产量形成具有重要影的酸性洗涤纤维、半纤维素和木质素含量下降，同时［1］［17］响。培

4、肥地力、纳雨蓄墒、减少土壤水分无效蒸发，提高粗蛋白含量，破坏角质层外层的酯类化合提高土壤保水和供水能力，可提高作物产量，进而提高物。研究表明，氨化秸秆施入土壤后，能有效加快秸［18］作物水分利用效率是旱作农业研究的重要任务，这对秆的分解速率，改善土壤结构。［2－3］改善我国农业生态环境具有十分重要的意义。本研究通过对秸秆进行粉碎、氨化处理后施入目前，秸秆还田已经成为改良土壤结构、提高土土壤，以增加土壤中秸秆分布的均匀性并降低秸秆壤贮水和供水能力的重要手段之一。研究表明，农的碳氮比值。通过田间试验，对比研究秸

5、秆不同预田进行秸秆覆盖措施能有效改良土壤结构，降低土处理方式对土壤水分分布、冬小麦耗水特征以及水［4］壤无效蒸发，且在一定范围内随秸秆覆盖量的增分利用效率的影响，为充分发挥秸秆改土保墒，提高［5］加，抑制蒸发效果增强，使作物产量和水分利用作物产量、水分利用效率和降水利用效率的作用，及［6－7］效率得以提高。但也有研究表明，秸秆覆盖后提升农田综合效应提供理论依据。产生的低温效应推迟作物的生育期，秸秆覆盖量越1材料与方法［8－10］大，低温效应越明显。因此，秸秆覆盖还田对土壤水分及作物产量的促进作用具有一定的尺

6、度范1.1试验地概况［11］围。有研究表明，秸秆粉碎后施入土壤，较长的试验于2011年10月—2013年6月在西北农林秸秆能迅速改良土壤结构，改善作物生长环境，进而科技大学中国旱区节水农业研究院试验站进行。该［12－14］提高作物产量;同时低碳氮比值的秸秆(如苜站位于E108°24'，N34°20'，海拔高度521m，地理蓿秆)较常规作物秸秆更能显著地改善土壤结构，位置属暖湿带季风半湿润气候区。土壤质地为中壤［15－16］提高土壤的含水量。土，0～1m土层平均田间持水率23%～25%，凋萎收稿日期:2014

7、-05-12修回日期:2014-06-14*国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2013AA102904)和高等学校学科创新引智计划(111计划)资助项目(B12007)作者简介:余坤，博士生，主要从事农业水土资源利用与保护研究，E-mail:yukun88@nwsuaf．edu．cn通讯作者:冯浩，研究员，博士生导师，主要从事水土资源高效利用研究，E-mail:nercwsi@vip．sina．com第10期余坤等:秸秆还田对农田土壤水分与冬小麦耗水特征的影响1173含水率为8.5%，平均干容积

8、密度为1.44g/cm。和生育期耗水量计算水分利用效率和降水利用效1.2秸秆预处理及试验设计率。试验前将麦秸粉碎至粉末状(1mm)和长秸秆WUE=GY/ET(2)(50mm)2个水平，粉末状秸秆过1mm筛备用。秸PUE=GY/P(3)［17］3秆氨化处理参考毛华明等的方法，以水溶液形式式中WUE———水分利用效率，kg/m3向秸秆中加入占其干质量1.33%的氮素(调整秸秆PUE———降水利用效率，kg/m碳氮比值