且天真，李 福，厲雅華，王麗芳，張婷婷，張佳倩，王宏偉，張德健

（1內(nèi)蒙古大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，呼和浩特 010070；2牧草與特色作物生物技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，呼和浩特 010070；3內(nèi)蒙古呼倫貝爾扎蘭屯市農(nóng)村經(jīng)營服務(wù)中心，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 162650）

0 引言

中國是世界第一糧食生產(chǎn)大國，第二大玉米生產(chǎn)國，2020年中國玉米產(chǎn)量高達(dá)2.6067億t[1]。玉米高產(chǎn)的同時(shí)也帶來了一系列相關(guān)問題，隨著玉米產(chǎn)量的逐年增加，收獲后玉米植株殘留在田里的秸稈量逐年加大，由于設(shè)備、成本等問題，導(dǎo)致秸稈回收利用效率低[2]。中國農(nóng)作物秸稈總量占世界第一位，但長期的不合理使用，使得秸稈沒有產(chǎn)生應(yīng)有的價(jià)值，反而成為困擾農(nóng)民生產(chǎn)的難題[3]。秸稈還田技術(shù)為解決秸稈資源過剩提供新解決思路，開闊了新視野。秸稈富含N、P、K及眾多微量元素，是一種兼具經(jīng)濟(jì)與環(huán)保的有機(jī)肥源。近年來，耕作方式結(jié)合秸稈還田已成為農(nóng)業(yè)研究發(fā)展的熱點(diǎn)方向，前人通過研究發(fā)現(xiàn)，秸稈還田結(jié)合耕作方式對(duì)提高耕地土壤養(yǎng)分含量，培肥地力起到顯著的作用?；幢笔性杂衩缀托←溩鳛樵囼?yàn)材料，將旋耕、深耕及二者分別結(jié)合秸稈還田作為處理進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，深耕結(jié)合秸稈還田使供試耕地的有機(jī)碳同比增加了4.98%，全氮增加了15.83%以上，同時(shí)提升了土壤全磷的含量，但對(duì)全鉀含量提升并不顯著[4]。也有研究表明，翻耕與秸稈還田的組合能夠有效提高土壤中速效磷和全磷水平，提高作物吸收利用磷素養(yǎng)分的效率，免耕在一定程度上也能夠?yàn)橥寥懒姿匮a(bǔ)充起到良好效果[5]。揚(yáng)州大學(xué)以沙壤土作試驗(yàn)土壤，對(duì)水稻秸稈進(jìn)行還田試驗(yàn)，結(jié)果表明，翻耕秸稈還田能夠有效提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，連年免耕結(jié)合秸稈還田措施對(duì)堿解氮、速效磷、速效鉀均具有提高作用[6]。

土壤是農(nóng)業(yè)活動(dòng)的基礎(chǔ)，健康的土壤是作物高產(chǎn)的有力保障，反之，則會(huì)導(dǎo)致作物減產(chǎn)，甚至抑制作物生長，為農(nóng)業(yè)活動(dòng)帶來困難[7]。合理的耕作方式能夠在保障土壤健康的情況下減少土壤養(yǎng)分和水分流失[8]。耕作方式包括多種模式，其中包括深翻、深松、深松淺翻、旋耕、免耕、重耙及傳統(tǒng)翻耕等，不同的耕作方式對(duì)土壤產(chǎn)生的擾動(dòng)存在差異，對(duì)土壤的養(yǎng)分含量影響也不同。近年來關(guān)于秸稈還田的研究較多，對(duì)秸稈還田結(jié)合耕作方式對(duì)土壤養(yǎng)分含量的研究也有但對(duì)于在大興安嶺東麓黑土地區(qū)秸稈還田的條件下耕作方式對(duì)土壤養(yǎng)分的研究卻比較少。為此，針對(duì)大興安嶺東麓地區(qū)黑土地耕地面積減少，耕地質(zhì)量下降，秸稈資源過剩造成的環(huán)境等突出問題，本試驗(yàn)通過秸稈還田條件下不同耕作方式，確定對(duì)大興安嶺東麓黑土地化學(xué)性狀產(chǎn)生較優(yōu)影響的耕作方式，以期為提高大興安嶺東麓地區(qū)地力，實(shí)現(xiàn)土地可持續(xù)利用提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地時(shí)間、地點(diǎn)

田間試驗(yàn)于2018年4月—2019年10月在呼倫貝爾市阿榮旗那吉鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心進(jìn)行；室內(nèi)實(shí)驗(yàn)于2018年6月—2020年12月在內(nèi)蒙古大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院牧草與特色作物教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。試驗(yàn)地位于內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾市阿榮旗那吉鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心。阿榮旗位于大興安嶺東麓(122°02′30″—124°05′40″E，47°56′54″—49°19′35″N)，海拔高度256m，屬于溫帶大陸性半濕潤氣候。氣候特點(diǎn)：年平均氣溫：1.7℃，全年有效積溫：2394.1℃。全年日照時(shí)數(shù)：2750～2850 h。年平均降水量：458.4 mm，年均蒸發(fā)量：1455.3 mm。無霜期：90～130天。試驗(yàn)地土壤為典型黑土，主要種植作物為大豆、玉米、馬鈴薯、油菜、甜菜等，熟制均為一年一熟，以旱作農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主。試驗(yàn)地基礎(chǔ)化學(xué)性狀見表1。

表1 試驗(yàn)地0～60 cm土壤基礎(chǔ)化學(xué)指標(biāo)

1.2 供試材料

本試驗(yàn)供試肥料：N-P-K(17-17-17)，阿榮旗興農(nóng)專用肥有限責(zé)任公司生產(chǎn)；供試機(jī)具：中農(nóng)機(jī)2BJ-470型玉米免耕精量播種機(jī)（黑龍江省農(nóng)業(yè)機(jī)械有限責(zé)任公司）、豪豐1GQN-150型旋耕機(jī)（博愛縣鴻圖農(nóng)機(jī)有限公司）、元豐1BYZP-6.2液壓折疊重耙（黑龍江省鑫元豐農(nóng)業(yè)機(jī)械有限責(zé)任公司）、雷肯犁柵條435液壓翻轉(zhuǎn)犁（曲阜廠）、格蘭復(fù)式聯(lián)合整地機(jī)（吉林康達(dá)農(nóng)機(jī)）、麥塞福格森2104輪式拖拉機(jī)（吉林省吉峰金橋農(nóng)機(jī)有限公司）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)共設(shè)7個(gè)不同耕作處理方式，3次重復(fù)，共計(jì)21個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積為250 m2，隨機(jī)區(qū)組排列。其中秸稈不還田+傳統(tǒng)翻耕為對(duì)照組，其他處理均為試驗(yàn)組。播種時(shí)，嚴(yán)格按照表2中方案實(shí)施，于2018年4月20日播種。田間管理同大田，試驗(yàn)田前茬作物為玉米。

表2 秸稈還田結(jié)合耕作方式試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.2 測(cè)定指標(biāo)及方法

（1）全氮：全自動(dòng)凱氏定氮儀測(cè)定；（2）全磷：氫氧化鈉堿熔—鉬銻抗比色法測(cè)定；（3）全鉀：氫氧化鈉堿熔—火焰光度計(jì)測(cè)定；（4）土壤有機(jī)碳：重鉻酸鉀—硫酸容量法測(cè)定；（5）土壤堿解氮：堿解擴(kuò)散皿擴(kuò)散法測(cè)定；（6）速效磷：鉬銻抗比色法測(cè)定；（7）速效鉀：火焰光度計(jì)測(cè)定。以上土壤化學(xué)分析方法均參照鮑士旦主編的《土壤農(nóng)化分析》第三版。

1.3.3 數(shù)據(jù)分析 本試驗(yàn)對(duì)測(cè)得數(shù)據(jù)采用Excel 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)整理分析，SPSS 18.0進(jìn)行單因素方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 秸稈還田條件下不同耕作方式對(duì)土壤有機(jī)碳含量的影響

由表3可知，第1年在0～10 cm土層中，播種前各處理有機(jī)碳含量均顯著高于CK，其中SSS處理較CK提高了73.85%。收獲后除SZT處理顯著低于CK外，其余處理較CK無顯著差異；10～40 cm土層中，播種前SSH處理最高，較CK平均高出9.24%，SDH處理顯著低于CK。收獲后SH處理高于CK，較CK平均可以高出24.65%，而SZT處理顯著低于CK，較CK平均低出17.76%；40～60 cm土層中，播種前各處理有機(jī)碳含量均顯著低于CK，SSS處理最小為11.11 g/kg。收獲后SDH處理顯著高于其他處理，較CK高出80.21%。

表3 秸稈還田條件下不同耕作方式對(duì)土壤有機(jī)碳含量的影響 mg/kg

第2年在0～10 cm土層中，播種前SH處理顯著高于其他處理，較CK高出29.16%。收獲后各處理均表現(xiàn)為收獲后<播種前，SSH處理較播種前降低幅度最大，降低了32.54%；10～20 cm土層中，播種前SRT處理較CK顯著高出20.53%。收獲后SSH和SSS處理均顯著低于CK，分別較CK低出24.48%和16.34%，除SH處理外其余處理較播種前均降低，SSH處理降低幅度最大，降低了20.37%；20～40 cm土層中，播種前SDH、SSH和SRT處理顯著高于CK，分別較CK高出35.60%、23.46%和37.87%。收獲后SRT處理顯著高于其他處理，除SRT處理外，其余處理均低于CK；40～60cm土層中，播種前SRT和SZT處理均顯著高于CK，較CK分別高出59.62%和25.41%。收獲后SDH、SH和SZT處理顯著高于其他處理，除SRT處理外，其余處理均較播種前升高，其中SH處理較播種前升高幅度最大，升高了106.30%。

2.2 秸稈還田條件下不同耕作方式對(duì)土壤堿解氮含量的影響

由表4可知，2年秸稈還田條件下不同耕作方式對(duì)土壤堿解氮含量的影響存在較大差異。第1年在0～10 cm和10～20 cm土層中，播種前SSH處理顯著高于其他處理。收獲后除SSS處理外，SSH處理顯著高于其他處理，其中SSH處理較播種前分別提高了57.29%和13.47%，較CK高出100.84%和61.11%；在20～60 cm土層中，播種前和收獲后SSH、SSS處理均顯著高于CK，較CK分別平均高出89.89%、87.40%、109.98%、122.60%。

表4 秸稈還田條件下不同耕作方式對(duì)土壤堿解氮含量的影響 mg/kg

第2年在0～10 cm土層中，播種前除SH、SRT處理外其余處理均顯著高于CK，其中SSH處理含量最大，較CK可以高出35.27%。收獲后各處理堿解氮含量均顯著高于CK，其中SSS處理最大，較CK高出113.05%；10～20 cm土層中，播種前SSH、SSS處理均顯著高于其他處理，其中SSS處理較CK可以高出65.84%。收獲后除SRT處理外，其余各處理均顯著高于CK；20～40 cm土層中，播種前SSH、SSS處理堿解氮含量顯著高于其他處理，SSH處理含量最大為38.27 mg/kg。收獲后SSS處理顯著高于其他處理，較CK高出50.23%；40～60 cm土層中，播種前和收獲后SSS處理均為最大，均高于其他各處理，其中較CK分別高出122.97%、256.75%。

2.3 秸稈還田條件下不同耕作方式對(duì)土壤速效磷含量的影響

由表5可知，2年秸稈還田條件下不同耕作方式對(duì)土壤速效磷含量的影響存在較大差異。在0～60 cm土層中各處理速效磷含量均高于初始土壤，各處理收獲后>播種前。第1年在0～60 cm土層中，播種前SSH、SSS處理顯著高于其他處理，其中SSH處理較初始土壤提高了11.69%～90.91%，較CK高出7.01%～61.82%。收獲后0～10 cm土層中，SSS處理顯著高于其他處理，其中SSS處理較播種前提高了101.12%，較CK高出24.11%；10～20 cm土層中SSH、SSS處理速效磷含量顯著高于其他處理，其中SSS處理較播種前增加了121.07%，較CK高出101.21%；20～40 cm土層中除SSH外，SSS處理顯著高于其他處理，較播種前增加了196.58%，較CK高出91.59%；40～60 cm土層中，SSH、SSS處理顯著高于其他處理，SSH處理較播種前增加了52.25%，較CK高出48.90%。

表5 秸稈還田條件下不同耕作方式對(duì)土壤速效磷含量的影響 mg/kg

第2年在0～40 cm土層中，播種前SSH處理顯著高于CK，較CK高出的范圍為108.60%～197.94%；在40～60 cm土層中SSH、SSS處理均顯著高于CK，其中SSS處理較CK高73.18%。收獲后0～10 cm中SDH、SSH、SSS處理均顯著高于其他處理；10～20 cm土層中SDH、SSH、SSS和SH處理均顯著高于CK，其中SSH處理較CK高出36.65%；20～60 cm土層中SSH、SSS處理均顯著高于其他處理，但SSH和SSS處理間無顯著性差異。

2.4 秸稈還田條件下不同耕作方式對(duì)土壤速效鉀含量的影響

由表6可知第1年0～20 cm土層中，播種前和收獲后SSH和SSS處理土壤速效鉀含量均顯著高于其他處理，較CK分別平均高出48.60%、40.34%、22.19%、25.05%；20～40 cm土層中，播種前SSS處理顯著高于其他處理，較初始土壤增加了18.09%，較CK高出37.65%。收獲后SSH處理顯著高于其他處理，較播種前增加了51.69%，較CK高出14.21%；40～60 cm土層中播種前和收獲后SSS處理均高于其他處理，其中收獲后較播種前增加了57.88%。

表6 秸稈還田條件下不同耕作方式對(duì)土壤速效鉀含量的影響 mg/kg

第2年播種前在0～10 cm土層中，SSH、SSS處理顯著高于其他處理，其中SSH、SSS處理較CK分別高出34.38%和34.58%；在10～60 cm土層中SSH、SSS處理土壤速效鉀含量均顯著高于其他處理，其中較CK平均高出29.02%和20.11%。收獲后在0～60 cm土層中，SSH、SSS處理均顯著高于其他處理，其中SSH處理較CK可以高出22.75%～28.99%，SSS處理較CK可以高出21.90%～28.30%。

2.5 秸稈還田條件下不同耕作方式對(duì)土壤全氮含量的影響

由表7可知，在0～60 cm土層，土壤全氮含量的變化趨勢(shì)為隨著土層深度的增加含量降低，土壤全氮含量收獲后>播種前。第1年在0～10 cm土層中，播種前SSH、SSS和SZT處理顯著高于CK，大小為SSH=SSS＞SZT。收獲后SSS處理土壤全氮最大為3.57 g/kg，顯著高于其他處理，較CK高出13.69%；在10～20 cm土層中播種前SSH處理顯著高于其他處理，其中較初始土壤提高了9.38%，較CK高出9.95%。收獲后SSS處理顯著高于其他處理，較播種前增加了52.20%，較CK高出18.63%；在20～40 cm土層中播種前SSH處理顯著高于CK，較CK高出6.43%，其余各處理間差異不顯著。收獲后SSH、SSS處理全氮含量顯著高于其他處理，其中SSS處理最大為2.72 g/kg較播種前增加了51.96%，較CK高出30.77%；在40～60 cm土層中，播種前除SRT處理外其余各處理均顯著高于CK，收獲后SSH、SSS處理顯著高于其他處理，其中SSH處理最大為2.42 g/kg較播種前增加了54.14%，較CK高出41.52%。

表7 秸稈還田條件下不同耕作方式對(duì)土壤全氮含量的影響 g/kg

第2年在0～10 cm土層中，播種前各處理均顯著高于CK，其中SSH和SSS處理顯著高于CK、SDH、SRT處理。收獲后SSH、SSS處理均顯著高于其他處理，其中較CK分別高出26.64%和25.76%；在10～20 cm土層中，播種前SSH、SSS處理下的土壤全氮含量顯著高于CK，SSS處理含量最大為2.66 g/kg。收獲后除SRT處理外其余各處理均顯著高于CK，較CK高出的范圍為4.82%～15.35%；在20～40 cm土層中，播種前和收獲后SSH處理最大分別為2.53 g/kg和2.58 g/kg高于其他處理，較CK顯著高出33.86%和27.09%；在40～60 cm土層中播種前和收獲后SSH處理均顯著高于其他處理，較CK分別高出90.29%和87.62%。

2.6 秸稈還田條件下不同耕作方式對(duì)土壤全磷含量的影響

由表8可知，2年秸稈還田條件下不同耕作方式對(duì)土壤全磷含量的影響存在較大差異。在0～60 cm土層，土壤全磷的變化趨勢(shì)為隨土層深度增加含量降低。第1年在0～10 cm土層中，播種前SDH、SSH、SSS和SH處理全磷含量顯著高于CK，但4個(gè)處理間無顯著差異，其中SSH處理最大為4.67 g/kg較初始土壤提高2.41%，較CK高出11.72%。收獲后SSH處理最大為5.96 g/kg，SDH、SSH、SSS處理均顯著高于CK。其中SSH處理較播種前提高27.62%，較CK高出31.57%；在10～20 cm土層中，播種前和收獲后SSH處理最大分別為4.37 g/kg和4.80 g/kg均顯著高于其他處理，分別較CK高出33.64%和13.21%，且收獲后>播種前；在20～40 cm和40～60 cm土層中，播種前SDH、SSH和SSS處理均顯著高于其他處理，其中SSS處理最大分別為3.39 g/kg和2.78 g/kg顯著高于CK，較CK分別高出10.42%和14.40%。收獲后SSH處理全磷最大分別為3.78 g/kg和3.55 g/kg，顯著高于CK，較CK分別高出10.53%和15.26%。

表8 秸稈還田條件下不同耕作方式對(duì)土壤全磷含量的影響 g/kg

第2年在0～10 cm土層中，播種前SDH、SSH和SSS處理顯著高于其他處理，但3個(gè)處理間無顯著性差異，全磷含量大小比較為：SSH>SSS>SDH。收獲后SSH處理顯著高于CK、SH、SRT、SZT處理；10～20 cm土層中，播種前SDH、SSH、SSS處理顯著高于CK、SRT、SZT處理。收獲后SSH處理均顯著高于其他處理，其中較CK可以高出48.72%；20～40 cm土層中，播種前和收獲后SSH處理最大分別為4.47 g/kg和4.58 g/kg，SSH、SSS處理均顯著高于CK、SDH、SH、SZT處理；40～60 cm土層中，播種前SSS處理最大為3.57 g/kg，顯著高于CK、SH、SRT、SZT處理，其中較CK可高出57.27%。收獲后SSH、SSS處理全磷含量顯著高于CK，SSH、SSS處理較CK分別高出21.31%和27.15%，且收獲后>播種前。

2.7 秸稈還田條件下不同耕作方式對(duì)土壤全鉀含量的影響

由表9可知，2年秸稈還田條件下不同耕作方式對(duì)土壤全鉀含量的影響存在較大差異。第1年在0～10 cm土層中，播種前SSS處理最大為46.54 g/kg，各處理間全鉀含量差異不顯著。收獲后SSS處理顯著高于CK，較CK高出24.98%，但較播種前降低了13.34%；在10～20 cm土層中，播種前和收獲后SSS處理最大分別為59.89 g/kg和36.41 g/kg，顯著高于其他處理，較CK分別高出81.54%.和18.83%；在20～40 cm土層中，播種前SSH處理顯著高于CK、SH、SRT、SZT處理，較初始土壤增加了80.81%，較CK高出67.81%。收獲后除SSH處理外，SSS處理顯著高于其他處理，其中較CK高出40.58%；40～60 cm土層中除SRT處理外其余處理均顯著高于CK，其中SSH處理最大為31.46 g/kg，較CK高出52.72%，較初始土壤增加了58.81%。收獲后除SSS、SZT處理以外，SSH處理顯著高于其他處理，其中SSH處理較播種前降低了4.64%，較CK高出23.15%。

表9 秸稈還田條件下不同耕作方式對(duì)土壤全鉀含量的影響 g/kg

在第2年0～10 cm土層中，播種前SSS處理全鉀含量最高為59.00 g/kg，顯著高于CK和SRT處理，較CK、SRT分別高出24.84%、12.12%。收獲后SSS處理顯著高于SRT，其他處理間無顯著性差異；10～20 cm土層中，播種前SSH、SSS處理顯著高于其他處理，各處理均高于CK。收獲后、SDH、SSH、SSS處理均顯著高于CK，較CK分別高出3.67%、6.36%、4.37%；20～40cm土層中，播種前除SRT處理外其余各處理均顯著高于CK，SSS處理顯著高于其他處理。收獲后SSH處理最高為43.32 g/kg，顯著高于其他各處理；40～60 cm土層中播種前SSH處理顯著高于其他處理，其中較CK可以高出12.69%。收獲后SDH、SSH、SSS處理均顯著高于其他處理，其中較CK分別高出3.17%、3.55%、5.10%。

3 結(jié)論

秸稈還田條件下不同耕作方式對(duì)土壤化學(xué)性狀的研究表明，秸稈還田后短時(shí)間內(nèi)土壤有機(jī)質(zhì)迅速增長，經(jīng)過一個(gè)生長季有機(jī)質(zhì)水平再次降低。第1年收獲后SSH、SSS處理能夠使速效磷提高88.11%和101.21%，使全鉀含量升高25.90%和40.58%；SDH、SSH和SSS能顯著提高土壤堿解氮、速效鉀、全氮和全磷含量。第2年0～20 cm土層SDH、SSH、SSS處理使土壤堿解氮含量顯著提高53.51%、57.60%、86.42%，10～40 cm土層SSH、SSS使全磷含量顯著提高了47.74%和19.81%，使全鉀含量提高了6.36%和4.16%；SSH和SSS處理能夠顯著提高土壤速效磷、速效鉀、全氮含量。因此秸稈還田條件下SSH和SSS處理較其他處理可以有效的改善土壤環(huán)境，提高土壤的養(yǎng)分含量。

4 討論

4.1 秸稈還田條件下不同耕作方式對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的影響

土壤有機(jī)質(zhì)是指征土壤肥力的重要指標(biāo)，有研究表明，免耕與深松耕對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的提升有顯著影響[9-10]。研究表明，土壤耕作第1年播前土壤有機(jī)質(zhì)含量在0～10 cm土層富集，以SSS處理最為明顯，這與莊恒揚(yáng)等人研究結(jié)果：實(shí)施保護(hù)性耕作有利于土壤有機(jī)質(zhì)在表層富集相印證[11]。在耕作第2年各處理播種前有機(jī)質(zhì)含量整體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，收獲后變化成下降趨勢(shì)，這可能是由于秸稈還田分解后短期內(nèi)釋放大量有機(jī)質(zhì)進(jìn)入土壤，但經(jīng)過雨水沖刷、作物吸收等多方面因素導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)含量下降。

4.2 秸稈還田條件下不同耕作方式對(duì)土壤速效養(yǎng)分含量的影響

土壤堿解氮能夠有效的反映出土壤短期內(nèi)氮素供應(yīng)的能力，研究者常用堿解氮作為指征土壤氮素有效性的重要指標(biāo)[12-14]。張四偉[15]研究表明，秸稈還田與耕作方式的交互作用能夠有效提高土壤速效養(yǎng)分。本研究表明土壤堿解氮含量對(duì)秸稈還田條件下不同耕作方式的響應(yīng)程度不一，但總體表現(xiàn)為收獲后大于播種前。各處理堿解氮含量整體表現(xiàn)出隨土層的增加逐漸降低的趨勢(shì)，耕作第2年土壤堿解氮含量總體低于第1年。與CK相比，0～60 cm各土層SDH、SSH和SSS處理土壤堿解氮含量均有所增加，差異達(dá)到顯著水平。吳安軍等[16]的研究表明，翻耕較免耕相比更有利于土壤速效養(yǎng)分的富集，與本文研究結(jié)果相似。其原因可能是因?yàn)樯罘?、深松和深松淺翻為耕層創(chuàng)造了疏松環(huán)境，土壤溶液產(chǎn)生機(jī)械彌散現(xiàn)象，提高了秸稈腐解產(chǎn)生的氮素淋溶量，達(dá)到增加土壤堿解氮的效果[17-19]。速效磷是植物吸收磷素的有效部分，本研究表明土壤速效磷含量隨著耕作年份的增加而升高，但總體表現(xiàn)為收獲后大于播種前。在0～40 cm土層，隨著土層的增加土壤速效磷含量逐漸降低，這可能是由于玉米根系主要集中在10～40 cm土層，速效磷吸收效率隨根系與土壤的接觸面積增大而增加所導(dǎo)致。耕作第1年0～60 cm各土層SSH和SSS處理土壤速效磷含量顯著高于CK；耕作第2年0～20 cm土層SDH、SSH和SSS處理土壤速效磷含量顯著高于CK，20～40 cm土層只有SSH處理在播種前和收獲后均顯著提高了土壤速效磷含量。速效鉀常用來表征土壤供鉀能力，通常與植物根系吸收能力、生物有效性、鉀素空間位置以及本身形態(tài)等因素密切相關(guān)[20]。本研究表明土壤速效鉀含量對(duì)秸稈還田條件下不同耕作方式的響應(yīng)程度不一。在0～60 cm各土層，SDH、SSH和SSS處理對(duì)增加土壤速效鉀含量效果明顯，除SRT處理外，其余各處理土壤速效鉀含量在40～60 cm土層對(duì)連年秸稈還田存在積極響應(yīng)，有研究表明，秸稈還田結(jié)合耕作方式均能夠有效提高土壤速效鉀含量[21-22]，這與本文研究結(jié)果相一致。

4.3 秸稈還田條件下不同耕作方式對(duì)土壤全量養(yǎng)分含量的影響

有研究表明，秸稈還田和耕作方式的交互作用下，土壤全氮、全磷和全鉀含量在一定程度上均有所增加[23-25]，而本文研究發(fā)現(xiàn)，全鉀含量未隨著耕作年份推進(jìn)呈現(xiàn)出增加趨勢(shì)，原因可能是由于秸稈還田與耕作互作增加了作物生物量從而加大了對(duì)土壤鉀素的吸收。本研究表明耕作處理第1年，除SRT處理其他耕作方式均加速了0～60 cm土層土壤全氮含量的積累，且收獲后較播種前均有不同程度的增加，這可能是由于東北地區(qū)溫度較低，秸稈還田腐熟需要較長周期，在作物生長過程中緩慢釋放氮素所致。其中SSH處理在播種前和收獲后土壤全氮含量的增加較CK均達(dá)到顯著水平，其他處理在0～20 cm土層中與CK相比均有不同程度的增加。耕作處理第2年，播種前和收獲后在0～60 cm土層SSH和SSS處理較CK達(dá)到顯著水平，SH和SZT處理在0～60 cm土層土壤全氮含量整體呈現(xiàn)增加趨勢(shì)。在土壤中磷素具有遲效性，全磷含量高并不能準(zhǔn)確指征土壤供磷能力，但含量低時(shí)，說明土壤供磷能力不足，需要進(jìn)行補(bǔ)充[26-27]。對(duì)全磷的研究發(fā)現(xiàn)，土壤全磷含量表現(xiàn)為隨著種植年限的增加而增加，耕作處理第1年土壤全磷含量呈現(xiàn)為SDH、SSH和SSS處理整體水平均顯著高于CK，且SSH>SSS>SDH，其余處理土壤全磷含量較CK均有不同程度的增高。耕作處理第2年，SSH處理在0～60 cm土層中全磷含量較CK達(dá)到顯著水平，且SDH和SSS處理在10～40 cm土層同樣顯著高于CK，0～10 cm表層土壤水平未達(dá)顯著，可能是作物枯枝落葉提高了CK磷素含量的原因。兩年秸稈還田條件下不同耕作方式土壤全鉀含量整體呈現(xiàn)收獲后低于播種前的趨勢(shì)。耕作處理第1年，SSH處理在10～40 cm土層收獲后較播種前降幅較大。SSS處理在0～60 cm土層中全鉀含量顯著高于CK，SRT處理在0～60 cm土層中與CK相比無顯著差異，其余各處理在不同土層較CK均有所增加。耕作處理第2年，SDH、SSH和SSS處理在10～60 cm土層顯著高于CK。

綜上，無論是何種秸稈還田結(jié)合不同耕作措施均可提高土壤速效養(yǎng)分和全量養(yǎng)分，但增幅程度不一，其中秸稈還田條件下SSH和SSS處理對(duì)土壤養(yǎng)分含量的提升較為顯著。