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

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、P2O5、K2O平均损失量分别为1101.3、34.1、2.7、13.9 kg/hm2,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、P2O5、K2O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、P2O5、K2O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.