王海孝 王建學(xué) 李姍姍
(1.喀什地區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,新疆 喀什 844000;2.麥蓋提縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,新疆 麥蓋提 844600)
綠肥作為一種生物肥源,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起著十分積極的作用,有改土培肥、提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的作用[1],同時(shí)能改善生態(tài)環(huán)境,促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。為進(jìn)一步減輕農(nóng)業(yè)面源污染,推進(jìn)化肥零增長行動,依托地區(qū)科技局科技計(jì)劃項(xiàng)目,在新疆維吾爾自治區(qū)麥蓋提縣尕孜庫勒鄉(xiāng)4村紅棗種植區(qū)開展綠肥培肥地力效果試驗(yàn),旨在了解綠肥(油菜)還田量對地力的培肥效果。
供試綠肥為油菜,品種為隴油3號。
2019 年4—9 月,在麥蓋提縣尕孜庫勒鄉(xiāng)尕孜庫勒村(4)1組開展試驗(yàn),種植模式為紅棗—油菜間作套種。
該試驗(yàn)區(qū)連片條田面積100 hm2,為輕鹽漬化潮土、沙壤土。核心區(qū)地處 E77°36′52.2″、N38°48′7.92″,海拔1 184 m,地塊平坦、整齊、肥力均勻,采用河水+井水漫灌。試驗(yàn)前茬作物為冬小麥,套種紅棗。試驗(yàn)地土壤容重1.28 g/cm3,pH 值7.7,有機(jī)質(zhì)含量12.06 g/kg,堿解氮含量44.4 mg/kg,有效磷含量62.4 mg/kg,速效鉀含量101.0 mg/kg。
油菜全生育期包括發(fā)芽出苗、幼苗生長、現(xiàn)蕾、抽薹、開花、結(jié)角和種子成熟階段,全生育期一般為220 d 左右。但此次試驗(yàn)旨在研究油菜培肥地力效果,故在開花期粉碎翻壓還田,采用直播種植方式,3 個處理,3 個重復(fù),在開花期選取10 m2進(jìn)行還田。其中,CK,無秸稈還田;處理1,于開花期1/3量進(jìn)行還田;處理2,于開花期1/2量進(jìn)行還田;處理3,于開花期全量進(jìn)行還田。
此次試驗(yàn)采用常規(guī)施肥方式。667 m2施用磷酸二銨20 kg 作為基肥;于播種前結(jié)合耕翻667 m2撒施尿素10 kg;667 m2追施尿素20 kg,分2次隨水沖施,分別為5月30日沖施10 kg、7月20日沖施5 kg、8月10日沖施5 kg。
2019年4月12日,播種油菜,行距為30 cm,667 m2播種量0.3 kg。9月21日,油菜進(jìn)入開花期后直接粉碎翻壓還田,休耕越冬。2020 年4 月,春耕前測定土壤養(yǎng)分。田間管理遵循“最適”和“一致”的原則,保證了各重復(fù)區(qū)施肥、播種、灌水,中耕除草等管理在一天內(nèi)完成。
為了保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,在油菜開花期,每個重復(fù)區(qū)選取長勢均勻一直的1 m2面積進(jìn)行測產(chǎn)。之后選取10 m2油菜粉碎翻壓還田,于下茬作物播種前測定土壤養(yǎng)分含量、腐熟程度,了解其培肥地力效果。
各試驗(yàn)區(qū)油菜產(chǎn)量見表1,培肥地力效果見表2。
表1 各試驗(yàn)區(qū)油菜產(chǎn)量
表2 不同處理對地力的培肥效果
首先,秸稈還田可有效改善土壤性狀,與對照區(qū)相比,油菜秸稈還田后,土壤容重減少0.02~0.07 g/cm3。土壤容重是衡量土壤疏松度的重要指標(biāo)之一,土壤容重與土壤質(zhì)地、壓實(shí)狀況、土壤顆粒密度、土壤有機(jī)質(zhì)含量及各種土壤管理措施有關(guān)。土壤越疏松多孔,容重越小;土壤越緊實(shí),容重越大。
其次,秸稈還田后土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀含量均有所提高,有機(jī)質(zhì)增加1.64~2.59 g/kg,堿解氮增加1.0~2.7 mg/kg,速效磷增加5.0~11.6 mg/kg,速效鉀增加5.0~24.0 mg/kg。總體上,土壤養(yǎng)分含量隨著秸稈還田量的增大而增加,表明油菜秸稈還田后能有效提高土壤養(yǎng)分含量。
試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn),在油菜秸稈腐解過程中,組織結(jié)構(gòu)的破壞主要發(fā)生在腐解前10 d 左右,次生木質(zhì)部以上的維管形成層、韌皮纖維、皮層薄壁組織和表皮均受到破壞而脫落[2]。綠肥作物前期腐解快、后期腐解慢,原因可能是腐解前秸稈中水分含量高,可溶性有機(jī)物和無機(jī)養(yǎng)分較多,且適逢高溫天氣,微生物數(shù)量增加,活性增強(qiáng);后期隨著腐解的進(jìn)行,秸稈中可溶性有機(jī)物逐漸減少,剩余部分主要為難分解的有機(jī)物質(zhì),加之溫度降低導(dǎo)致微生物活性降低,秸稈的腐解隨之變慢。
胡宏祥等研究發(fā)現(xiàn),油菜全量還田的秸稈腐解速率<2/3 還田量油菜秸稈腐解<1/2 還田量[3]。結(jié)合喀什地區(qū)氣候特點(diǎn),其原因可能是在適當(dāng)?shù)臏貪穸认拢斩掃m量還田能保證土壤通氣度和疏松度良好,保證微生物活性最強(qiáng),從而加快秸稈的腐解速度。
試驗(yàn)結(jié)果表明,油菜秸稈還田后能明顯增加土壤養(yǎng)分含量,特別是能降低土壤容重和增加有機(jī)質(zhì)含量,改變土壤理化性質(zhì)和結(jié)構(gòu),能夠促進(jìn)耕地質(zhì)量可持續(xù)提高[4]。
油菜秸稈開花期粉碎覆土還田,初期腐解速度較快,后期腐解速度減慢。研究秸稈腐解速率,對于后續(xù)休耕區(qū)綠肥品種篩選、種植模式選擇、腐解方式選擇等具有重要意義[5]。
目前,喀什地區(qū)種植業(yè)主要模式為林果間作,部分耕地受果樹郁閉度影響,已不適宜開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。為落實(shí)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略,促進(jìn)耕地質(zhì)量提升,應(yīng)大力開展休耕區(qū)綠肥種植技術(shù)研究與應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)“藏糧于技、藏糧于地”,以確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)。