水土保持耕作下甘肅慶陽玉米-小麥-大豆輪作系統(tǒng)產(chǎn)量、土壤理化性質(zhì)動態(tài).pdf

1、在甘肅慶陽黃土高原定位研究了4種耕作處理：傳統(tǒng)耕作(t)、傳統(tǒng)耕作+秸稈還田(ts)、免耕(nt)和免耕+秸稈還田(nts)對玉米—小麥—大豆輪作系統(tǒng)作物產(chǎn)量、土壤水穩(wěn)性團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、表層土壤有機(jī)碳及其組分動態(tài)等理化性質(zhì)的影響。 1.3種水土保持耕作均有利于作物生物量的增加，其效應(yīng)隨著輪作時間的延長而逐漸明顯。2001年至2005年，經(jīng)過2個完整的輪作周期后，7茬作物的總生物量和籽粒產(chǎn)量均以傳統(tǒng)耕作+秸稈還田(ts)處理下最高，傳統(tǒng)

2、耕作(t)處理下最低，比傳統(tǒng)耕作+秸稈還田(ts)下分別低4.65和2.03t/hm2。秸稈還田對2004年大豆和2005年玉米產(chǎn)量增加顯著(p＜0.05)，其中免耕+秸稈還田(nts)下，大豆產(chǎn)量2004年比2002年增加0.88t/hm2；2005年玉米產(chǎn)量比2001年顯著增加，其中傳統(tǒng)耕作+秸稈還田(ts)下增加最多，為3.56t/hm2，免耕(nt)次之，為2.64t/hm2，說明秸稈還田和免耕利于大豆和玉米的生長，但對作物籽粒

3、品質(zhì)的影響滯后于對產(chǎn)量的影響。 2.2002年各處理間土壤水穩(wěn)性團(tuán)粒結(jié)構(gòu)含量差異不顯著(p＞0.05)，至2005年玉米收獲后，土壤＞0.25mm的水穩(wěn)性團(tuán)粒百分含量在各處理下有了顯著差異(p＜0.05)，0-5cm土壤以免耕(nt)處理下最高，免耕+秸稈還田(nts)次之，傳統(tǒng)耕作+秸稈還田(ts)最低，免耕(nt)處理下水穩(wěn)性團(tuán)粒含量比傳統(tǒng)耕作(t)、傳統(tǒng)耕作+秸稈還田(ts)和免耕+秸稈還田(nts)分別高出34.7％、3

4、8.0％和29.6％。水土保持耕作利于土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體的增加，表現(xiàn)出隨實(shí)施年限的增加而增加，土壤團(tuán)聚體中有機(jī)質(zhì)含量在土壤各層次有不同的分布趨勢，土壤團(tuán)聚體的百分含量與土壤有機(jī)質(zhì)含量之間線性關(guān)系不顯著。 3.經(jīng)過第1個完整的輪作周期，0-5cm土壤易氧化有機(jī)碳以免耕+秸稈還田(nts)處理下最高，傳統(tǒng)耕作(t)下最低，但各處理間無顯著差異(p＞0.05)。從第2個輪作周期開始，3種水土保持耕作下表層土壤易氧化有機(jī)碳均顯著高于傳統(tǒng)耕

5、作處理(p＜0.05)，以免耕+秸稈還田(nts)下最大。2005年玉米收獲后傳統(tǒng)耕作+秸稈還田(ts)、免耕(nt)、免耕+秸稈還田(nts)處理下分別比傳統(tǒng)耕作(t)高出19.69％、12.92％、38.67％；土壤易氧化有機(jī)碳組分與土壤全氮含量之間呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(p=0.01)。3種水土保持耕作下，土壤總有機(jī)碳含量隨輪作年限的增加而增加，水土保持耕作對土壤總有機(jī)碳的積累有顯著的作用。與輪作起始相比，免耕+秸稈還田(nts)處理

6、的增加幅度最高，達(dá)21.5％，t處理下僅增加9.0％，易氧化有機(jī)碳在t和nts下分別占其總有機(jī)碳含量的75.9％和79.5％，表明了易氧化有機(jī)碳組分對土壤總有機(jī)碳含量的貢獻(xiàn)，可敏感地指示輕壤質(zhì)地土壤對耕作措施的短期響應(yīng)。 4.經(jīng)歷了2個輪作周期后，7茬作物收獲以后土壤中的氮素沒有虧缺，但是按照輸入和輸出計(jì)算的結(jié)果明顯高于輪作結(jié)束后土壤中實(shí)際的含氮量。說明氮素有向下淋溶的趨勢，傳統(tǒng)耕作下氮素的淋溶作用非常明顯。本研究表明一年生作物

7、對土壤深層N的利用效率低，實(shí)施水土保持耕作，有利于作物對氮素的利用，可以減少氮素的淋溶。 5.耕作處理實(shí)施5年后，輪作系統(tǒng)中3種水保耕作處理下，土壤0-10cm的速效磷有不同程度的增加，以免耕+秸稈還田(nts)處理增加的幅度最大，深層土壤的增加幅度不明顯，土壤速效磷含量有向土壤表層富集的趨勢，尤其大豆收獲后，其免耕效應(yīng)非常明顯。無論種植何種作物，土壤速效磷含量與土壤有機(jī)質(zhì)含量成極顯著正相關(guān)關(guān)系(p=0.01)，提示通過改善土壤