秸秆颗粒化高量还田快速提高土壤有机碳含量及小麦玉米产量

摘要

针对黄淮海地区秸秆还田难度大不利于土壤快速培肥的问题,探讨秸秆颗粒化高量还田快速提高土壤有机碳的可行性.采用2a的田间定位试验,设置秸秆不还田(CK)、秸秆颗粒12000 kg/hm2(KL1)、秸秆颗粒36000 kg/hm2(KL3)、粉碎秸秆12000 kg/hm2(FS1)、粉碎秸秆36000 kg/hm2(FS3)5种用量30～40 cm还田处理,研究了颗粒化秸秆高、低量还田对土壤有机碳、养分元素比例平衡以及小麦-玉米产量的影响.结果表明,秸秆还田2a内对>20～40、>40～60 cm土层有机碳含量影响显著,其中FS1提升幅度最低,分别为7.2％(>20～40 cm)、5.9％(>40～60 cm),KL3提升幅度最高,分别为12.3％(>20～40 cm)、11.1％(>40～60 cm).与粉碎还田相比,秸秆颗粒化还田能在还田1a显著提高土壤有机碳含量,KL3较FS3>20～40、>40～60 cm土壤有机碳分别提高1.7％、1.3％,KL1较FS1>20～40、>40～60 cm分别提高0.8％、0.7％.另外,高量还田具有大幅提高有机碳的优势,FS3较FS1分别提高>20～40 cm土壤有机碳1.7％～3.9％、>40～60 cm土层有机碳0.7％～3.8％,KL3较KL1分别提高>20～40 cm有机碳2.4％～4.7％、>40～60 cm土层1.3％～5.1％.秸秆颗粒高量还田(KL3)在各生长季均具有较高的有机碳累积速率,且总体均值最高.秸秆颗粒化高量还田能在一定程度上提高土壤碳氮比(RCN)、碳磷比(RCP)、碳钾比(RCK),促使土壤养分比向高肥力方向转化.该试验中秸秆颗粒化高量还田连续4个生长季增产4.57％、11.40％、10.87％、8.87％,增产效果显著.综上可见,秸秆颗粒36000 kg/hm2深埋还田最有利于黄淮海地区土壤有机碳的提高,在解决土壤"碳饥饿"等问题、保障农业可持续发展上具有重要意义.