刘单卿;李顺义;郭夏丽
【摘 要】采用尼龙网袋法,以小麦秸秆为试验材料,研究不同还田方式下小麦秸秆的腐解及养分释放特征.结果表明,经过85 d的田间腐解,各处理小麦秸秆腐解率为37.75％ ～68.34％,秸秆翻埋还田腐解率较覆盖还田显著提高61.59％.秸秆养分释放速率与秸秆纤维素、木质素、半纤维素腐解率的变化趋势一致,均为前期快、后期慢.其中,覆盖还田钾释放率为81.60％,翻埋还田为85.79％;覆盖还田氮释放率为49.72％,翻埋还田为60.94％.翻埋还田的纤维素、半纤维素、木质素平均腐解率为60.89％、84.83％、36.94％,较覆盖还田分别显著提高27.64％、20.12％、49.25％.综上,在秸秆腐解过程中,翻埋还田在组成成分降解、养分释放方面均优于覆盖还田,而施肥处理对秸秆腐解速率及养分释放无显著影响.%Net bag method was used to determine the characteristics of wheat straw decomposing and its nutrient releasing under different straws returning approaches.The results showed that the decomposing efficiencies of wheat straws in different treatments were from 37.75％ to 68.34％ after 85 d.Compared with mulching the field,the average decomposition rate of burying straw was increased by 6 1.59％.During the whole process,the trend of its nutrient releasing was consistent with that of straw decomposition.The decomposition rate of straw and the releasing rate of nutrients were much faster at the beginning stage than at the later stage.In nutrient release,at the end of the experiment,the potassium release rate of straw mulching treatment was 81.60％,and the release rate of straw burying treatment was 85.79％;And the nitrogen release rate of straw mulching treatment was 49.72％,and the nitrogen release rate of straw burying treatment was 60.94％.In the degradation of straw,at the end of the experiment,the average decomposition rate of cellulose,hemicellulose and lignin in the straw burying treatment was 60.89％,84.83％,36.94％,increased by 27.64％,20.12％ and 49.25％ respectively compared with the straw mulching treatment.In conclusion,in the process of straw decomposition,the degradation and nutrient release of the straw burying treatment are better than the straw mulching treatment.The application of chemical fertilizer has no significant effect on the decomposition of wheat straw and nutrient release.
【期刊名称】《河南农业科学》
【年(卷),期】2018(047)004
【总页数】5页(P49-53)
【关键词】小麦秸秆;秸秆还田;腐解速率;养分释放;纤维素
【作 者】刘单卿;李顺义;郭夏丽
【作者单位】郑州大学化工与能源学院,河南郑州450001;郑州大学化工与能源学院,河南郑州450001;郑州大学化工与能源学院,河南郑州450001
钢丝生产
【正文语种】中 文
【中图分类】S512.1;X712
秸秆含有大量有机质和植物生长必需的氮、磷、钾及微量元素，秸秆还田不仅能够有效增加土壤有机质含量[1]，改良土壤，提高土壤酶活性及作物产量[2-3]，而且还能培肥地力，提高土壤养分含量[4-5]，同时可改善磷、钾化肥不足的现状[6]。关于秸秆还田的腐解规律及其影响因素的研究多有开展。李新举等[7]在探究土壤深度对还田秸秆腐解速度的影响时
发现，埋深5 cm的秸秆腐解速度最快，埋深15 cm稍慢，覆盖在表面的最慢，原因可能是覆盖在表层的秸秆由于土壤水分条件较差而腐解速度较慢。胡宏祥等[8]研究发现，油菜秸秆在种植水稻条件下表层还田腐解速度最快，还田深度在10 cm时腐解速度最慢，20 cm深还田腐解速度居中，原因可能是水稻田土壤表层始终有水覆盖，夏季水温较高，加之表层水溶解氧较高，微生物活跃，因而覆盖在表层的秸秆分解速度快。此外，秸秆的腐解特征与不同深度的土层环境密切相关。岳丹[9]探究不同秸秆种类、耕作措施、添加量、还田深度等因素对秸秆腐解的影响时发现，玉米秸秆比小麦秸秆腐解快，且玉米秸秆中碳、氮、钾的释放也比小麦秸秆快，玉米秸秆腐解率及养分释放率土埋处理比表面覆盖高，传统耕作下还田深度为10 cm的处理腐解最快，表明秸秆腐解及养分释放不仅受还田深度影响，还受秸秆种类和耕作方式的影响[10]。
河南省是农业大省，年产秸秆6 000万～8 000万t，焚烧秸秆会导致环境污染、土壤质量下降等一系列问题[11]，秸秆还田作为一种农田保护方式正在逐渐被广大农民所接受。鉴于此，本研究分析了不同秸秆还田方式下小麦秸秆腐解特征，以期更好地调控旱作农田小麦秸秆还田腐解速度，推进秸秆的循环利用，为改善农业生态环境提供科学依据。
1 材料和方法
1.1 研究区概况
研究区位于许昌县苏桥镇南村石梁河北岸，其基本土壤理化性质为：pH值7.38，容重1.18 g/cm3，全氮1.10 g/kg、氨态氮10.37 mg/kg、硝态氮36.90 mg/kg、全磷2.27 g/kg、有效磷58.10 mg/kg、全钾25.98 g/kg、速效钾240.16 mg/kg、有机质11.23 g/kg。
手机包装1.2 供试材料
供试秸秆为小麦秸秆，其成分组成及养分含量见表1。
表1 小麦秸秆初始成分组成及养分含量纤维素/%半纤维素/%木质素/%C/%N/%P/%K/%C/N53.5914.0922.9048.510.880.271.3455.13二氧化碳吸附剂
1.3 试验设计与方法雨棚梁
试验采用尼龙网袋法，于2016年6月19日—9月14日进行秸秆腐解试验。尼龙网袋孔径规格为35 cm×25 cm。将供试小麦秸秆剪切成5 cm左右，称取烘干的小麦秸秆40.00 g，装入尼龙袋中封口，播种玉米后分别覆盖或深埋 (5～10 cm)于垄间。试验设置4个处理：秸秆覆
盖还田(T1)、秸秆覆盖还田+常规施肥(T2)、秸秆翻埋还田(T3)、秸秆翻埋还田+常规施肥(T4)，每个处理3次重复。每隔15 d左右取样，每次取12个尼龙网袋，取回的尼龙网袋用自来水洗净后烘干称质量。施肥处理的施肥量为N 252 kg/hm2、P2O5 54 kg/hm2、K2O 54 kg/hm2。
1.4 测定方法
秸秆干质量用烘干法测定，烘干温度为60 ℃，将秸秆烘干、研磨后过0.25 mm筛，测定秸秆组成和养分含量。秸秆用H2SO4-H2O2消煮，采用蒸馏法测定全氮(TN)含量，钼锑抗比法测定全磷(TP)含量，火焰光度计法测定全钾(TK)含量，重铬酸钾-油浴法测定全碳(TOC)含量，小麦秸秆样品中半纤维素、纤维素、木质素含量的测定参考王玉万等[12]的分析方法，按照下列公式计算腐解率、腐解速率、养分释放率。
腐解率=(M0-Mt)/M0×100%
腐解速率=(M0-Mt)/t
养分释放率=(M0C0-MtCt)/M0C0×100%
冷气机组
式中：M0为初始秸秆干质量，单位g；Mt为腐解时间为t时的秸秆干质量，单位g；t为腐解时间，单位d；C0为秸秆原始养分含量(%)，Ct为腐解时间为t时秸秆养分的含量(%)。
1.5 数据分析
采用Excel 2003进行数据计算分析，采用SPSS 21.0对数据进行方差分析。
plc学习机2 结果与分析
2.1 不同还田方式对小麦秸秆腐解特征的影响
秸秆腐解率是秸秆分解的评价标准之一，腐解率越高，腐熟效果越好。由表2可知，在整个腐解过程中，翻埋秸秆的腐解率显著高于覆盖秸秆，试验结束时，T3、T4分别较T1、T2腐解率提高61.59%、67.50%。随着时间的推移，不同处理小麦秸秆的腐解率逐渐增大，最终翻埋秸秆腐解率为61.00%～68.34%，覆盖秸秆腐解率为37.75%～40.80%。秸秆腐解速率随时间的延长而逐渐减小，15 d时腐解速率最大，后期逐渐减缓，可能是腐解后期秸秆中可溶性有机物减少，剩余部分主要为难分解有机物。而未施氮肥处理的秸秆腐解率和腐解速率低于配施氮肥处理，但差异不显著，说明配施氮肥对秸秆腐解的促进作用不明显。
表2 不同处理小麦秸秆腐解率、腐解速率处理腐解率/%15 d30 d45 d60 d75 d85 d腐解速率/(g/d)15 d30 d45 d60 d75 d85 dT111.12b20.41b30.59b32.06b34.90b37.75b0.45b0.29b0.15b0.13b0.09b0.07bT213.32b23.16b34.57b36.68b38.66b40.80b0.57ab0.33ab0.21ab0.17ab0.12ab0.11abT323.29a37.59a45.62a53.63a58.25a61.00a0.71ab0.51ab0.40ab0.32ab0.24ab0.21abT424.14a41.81a50.66a56.81a60.75a68.34a0.78a0.58a0.45a0.40a0.30a0.26a
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