秸秆深度粉碎均匀抛洒还田降低秸秆焚烧率并提高养分归还量

作     者：李超 程凯凯 廖育林 郭立君 周峻宇 罗先富 文丽 唐海明 汤文光 汪柯 肖小平 LI Chao;CHENG Kai-kai;LIAO Yu-lin;GUO Li-jun;ZHOU Jun-yu;LUO Xian-fu;WEN Li;TANG Hai-ming;TANG Wen-guang;WANG Ke;XIAO Xiao-ping

作者机构：湖南省土壤肥料研究所湖南长沙410125 湖南省水稻研究所湖南长沙410125 

出 版 物：《植物营养与肥料学报》 (Journal of Plant Nutrition and Fertilizers)

年 卷 期：2021年第27卷第7期

页      面：1141-1150页

核心收录：

学科分类：090101[农学-作物栽培学与耕作学] 09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2016YFD0300906) 湖南省自然科学基金项目(2020JJ5320) 

主　　题：秸秆粉碎 秸秆还田方式 秸秆焚烧 秸秆养分 土壤养分 

摘      要：【目的】研究粉碎程度与还田方式对减少秸秆焚烧率及其养分损失的影响,以提升秸秆还田的科学性和可行性。【方法】水稻秸秆还田田间试验与模拟试验在湖南宁乡进行。田间试验设秸秆传统不粉碎条带还田(T1)、中度粉碎条带还田(T2)、深度粉碎均匀抛撒还田(T3)3个处理,T1、T2、T3的秸秆还田长度分别为39.0、14.4、5.3 cm,抛撒均匀度分别为37.7%、45.4%、87.4%。模拟试验设置与田间试验T1、T2、T3处理相对应的M1、M2、M3处理,并增加秸秆深度粉碎条带还田(M4)处理。早稻收获后,秸秆按照处理进行焚烧后还田,分析秸秆焚烧率,测定焚烧前及焚烧后还田秸秆灰渣的养分含量,计算养分损失量及损失率。在焚烧后第1天及在晚稻成熟期,测定土壤的氮、磷、钾和有机质含量。【结果】模拟试验条带还田下,秸秆粉碎程度为M4时,焚烧率显著低于M1和M2,焚烧后M4处理的灰渣中氮含量分别较M1、M2处理显著增加76.5%、73.5%,磷含量分别减少42.0%、39.1%,钾含量分别减少11.1%、10.7%,碳含量分别显著增加37.3%、36.0%。田间试验秸秆(不含稻茬)焚烧后,T2处理秸秆中的C、N、P_(2)O_(5)、K_(2)O平均损失量分别为1101.3、34.1、2.7、13.9 kg/hm^(2),平均损失率分别为91.1%、89.8%、22.4%、16.1%。T3处理秸秆无法焚烧,从而实现了养分理论上全量归还。与焚烧前相比,T1和T2处理平均N、P_(2)O_(5)、K_(2)O的养分归化比分别下降了18.8、3.2、8.2个百分点;与T1和T2处理的平均值相比,T3处理的N、P_(2)O_(5)、K_(2)O的养分归化比分别增加了18.7、3.5、9.1个百分点。经过秸秆焚烧后,T3处理土壤的速效氮、磷、钾含量在晚稻成熟期显著高于T1和T2处理,活性有机质含量3个处理间没有显著差异。【结论】秸秆深度粉碎结合均匀抛撒还田可基本防止秸秆焚烧,实现秸秆养分全量归还,降低秸秆焚烧所造成的养分损失,促进双季稻田土壤周年培肥与可持续利用。