全 文 ：第 13卷 第 1期
2 0 0 5年 1月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
V01．13 No．1
Jan．， 2005
旱地玉米秸秆还田秋施肥生态效应研究*
周怀平 杨治平 关春林 李红梅
(山西省农业科学院土壤肥料研究所 太原 030031)(山西省农业科学院农产品综合利用研究所 太原 030031)
摘 要 长期定位试验研 究结果表明旱地玉米秸秆还 田秋施肥具有显著增产效果，10年 累计玉米籽粒增产
12．10～ 17．27t／hm2
，增幅达 25．59％～36．52％；玉米秸秆增加 5．9～13．3 t／hm2，为秸秆还田tt~,了充足的有机肥
源。秸秆还 田秋施肥可起到秋保春墒的作用，苗全苗壮，养分充分得到有效利用，且有利于土壤微生物繁殖，促进
秸秆等有机物料腐解，对提高矿质营养元素有效性，改善土壤理化性质有显著作用。
关键词 旱地玉米 秸秆还田秋施肥 生态效应
Ecological efect of retnrning corn stalks to the field and applying fertilizer in autumn in dry lan d．ZHOU Huai—Ping，
YANGZhi—Ping，GUAN Chun—Lin(Institute of Soil and Fertilizer，Shanxi Academy of Agricultural Sciences，Taiyuan
030031)，LI Hong—Mei(Institute of Farm Product Comprehensive Utilization，Shanxi Academy of A~ricultural Sciences，
Taiyuan 030031)，CJEA，2005，13(1)：125～127
Abstract A long period located test shows that returning corn stalks to the field and applying fertilizer in autumn Can in—
crease the corn yield significantly in dry lan d．The total coin grain amounts of i0一year accumulation increase 12．10～
17．27t／hm2 compared with the traditional cultivation
，the ranges of increasing yield are between 25．59％ and 36．52％ ．
meanwhile，the corn stalks also increase 5．9～ 13．3t／hra~，which provides adequate organic rl~oul-ces
． Returning corn
stalks to the field and applying fertilizer in autumn can play an important role of keeping soil water in both autumn and
spring ，making the seedlings ful and stronger and the nutrition good use，helping the soil microorganism to breed，promot—
ing the organic matters decomposition，increasing the validity of mineral nutrients，and improving the soil physical and
chem ical properties．
Key words The corn of dry land，Return corn stalks to the field and applying fertilizer in autumn，Ecological effect
我国北方半湿润偏旱区光热资源丰富、降水量相对较多，现有耕地 1570多万 hm2，其中旱地玉米种植面
积约占1／3，玉米产量占该区粮食总产量的40％以上，玉米秸秆则作有机肥源还田利用。但该区实施秸秆还
田中忽视了与 N、P化肥配施，造成秸秆等有机物腐解较慢而影响下茬播种质量，幼苗生长较弱，影响了秸秆
还田技术的应用u-4]。深施肥是提高旱地玉米产量和水肥利用效率的有效措施 ，由于该区春旱频繁和缺乏
深施肥机械等原因，而使深施肥技术未能得到广泛应用[ ， 。1992年秋以来本研究将秸秆还田与深施肥技
术有机结合，形成秸秆还田秋施肥技术，并取得良好的生态效应。
1 试验材料与方法
长期定位试验于 1992年秋~2002年秋在山西省寿阳县宗艾村进行，供试土壤为褐土，质地轻壤。试验
采用裂区设计 ，主区为春施肥(S)和秋施肥(A)，春施肥为结合春播，穴施或浅条施化肥，施肥深度 4～7cm，
秋施肥为秋季结合深耕翻地，条施或全耕层深施肥，施肥深度 10～25cm，化肥全部底施，春季不再施肥。副
区为不同秸秆还田处理，处理 I(对照，CK)为施 N 150kg／hm2和 P2Os 84kg／hm2；处理Ⅱ为秸秆覆盖还田，
于每年5月下旬覆盖秸秆(秸秆量6t／hm~)并配施适量化肥 ；处理Ⅲ为秸秆直接还田(秸秆量 6t／hm2)并配施
适量化肥；处理Ⅳ为秸秆过腹还 田，牛粪(鲜)45t／hm2，配施适量化肥。供试 N肥为进 I：1尿素(含 N量
46％)，P肥为过磷酸钙(含 P2o5 14％)。供试玉米品种为“晋单 34号”，种植密度 4．5～5万株／11m2，行距
60cm，株距 34～37cm，4月 15-28日播种，播深 4～7cm，9月 20日～10月 5日间收获。于播种前和收获后
分别取 0～2m土层土壤水分样品，用烘干法测定土壤水分。以常规方法测定土壤和植株养分，用稀释平板
*国家科技攻关项目(85-007—01-04，96—004-04—02和2001BAS08B09)2／tI$l家高技术研究(863)发展计划项目(2002AA2Z4311—07)共同资助
收稿 日期 ：20o3-O8-28 改回日期：2003—10—26
126 中 国 生 态 农 业 学 报 第 13卷
计数土壤微生物量，用密闭静止培养、标准碱液吸收、标准酸滴定法测定土壤呼吸强度，以乙炔还原法 103型
气相色谱仪测定固N强度，用埋藏布条称重法测定纤维分解强度。
表 1 旱地玉米秸秆还田秋施肥的增产效应
Tab．1 Efect of the deep fertilization in autumn and various kinds of straw return to field on yield
2 结果与分析
2．1 秸秆还田秋施肥的产量效应
秸秆还 田秋施 肥后春季
不再耕翻土壤，耕层土壤水分
状况得到改善 ，玉米出苗率明
显提高，且缓解了秸秆腐解与
幼苗争夺养分的矛盾，使苗全
苗壮，生长迅速-4 J。10年累计
玉米总产量结果见表 1，表 1
表明秸秆还 田秋施肥具有显
著增产 效应，与 春施 肥处理
(S )相比其 10年累计玉米籽
粒增产 12．10～17．27t／hm ，
增幅达 25．59％～36．52％。秋施肥与春施肥对应处理相比10年累计玉米籽粒增产 6．72～8．31t／hm ，增幅
为 11．62％～16．27％。秸秆还田秋施肥与秋施fl~(A1)相比，10年累计玉米籽粒增产 5．04～10．21t／hm ，增
幅为 9．27％～18．79％，并增加玉米秸秆5．90～13．30t／hm ，为秸秆还田提供充足的有机肥源。
2．2 秸秆还田秋施肥的水分利用效应 表2 不同处理对旱地玉米水分利用效率的影响
秸秆还 田和秋季深施肥有机结
合，可起到秋保春墒的作用，显著提高
水分利用效率。春季直接耧播或机播
可避免再次翻动土壤，播后耕层土壤
含水量提高 0．35％～4．20％，有利于
抗旱捉全苗，促进玉米根系生长和对
深层土壤水分的吸收利用-4 J。水分利
用效率年均提高 3．29～4．51kg／m3，
10年累计生育期耗水量减少 8．1～
264．5ram，利用较少的水而多生产玉
米籽粒 12．10～17．27t／hm2，水分得以
高效利用(见表 2)。
2．3 秸秆还田秋施肥的养分与微生物效应
Tab．2 Efects of diferent treatments on the water use efficiency of com
**10年累计平均值；***0～200cm土层内。
表 3 不同处理对玉米植株地上部养分积累量的影响
Tab．3 Effect of different treatments on the plant nutrient accumulation of corn straw and grain
第 1期 周怀平等 ：旱地玉米秸秆还田秋施肥生态效应研究 127
玉米植株地上部养分
积累量反映了玉米对土壤
养分和肥料养分的吸收利
用，秸秆还田秋施肥有利
于玉米植株地上部养分积
累，其总量增加，其 中 N、
P2O5和 K2O 10年积累总
量分别增加 98．5～164．7
kg／hm2、31．1-41．0 kg／1m2
和 90．1～171．1 kg／hm2．
秸秆还田秋施肥使养分得
到充 分 有效利 用 (见 表
表 4 不同处理对耕层土壤微生物数量及其活性强度的影响
Tab．4 Effects of diferenttreatments onthe number ofmicrobes andthe activeintensity of soil
3)。秸秆还田秋施肥可改善土壤环境条件 ，有利于土壤微生物繁殖，增强微生物活性强度，对提高矿质元素
的有效性，改善土壤理化性状有显著作用。秸秆还田秋施肥比春施肥微生物菌数和活性强度均有所增加
(见表 4)，这些微生物能将有机物分解转化成无机物而被玉米所利用，并可将无机物合成有机物，对改善土
壤肥力状况有重要作用。土壤呼吸强度均为秋施肥各处理高于春施肥，COa浓度增加 3．20％～12．55％，进
而降低土壤 pH值，提高了矿质营养元素有效性。土壤固N强度除SI和AI处理二者相近外 ，其余处理均为
秋施肥高于春施肥，为土壤补充了较多 N素营养。纤维分解强度均为秋施肥高于春施肥，其增强有利于秸
秆等有机物料的腐解。
3 小 结
秸秆还田秋施肥后玉米植株生长发育状况良好，10年累计玉米籽粒增产12．10～17．27t／hm2，并增加玉
米秸秆5．90～13．30 t／hm2，为培肥土壤提供了充足的有机肥源。秸秆还田秋施肥后可起到秋保春墒作用，
春播后耕层土壤含水量增加 0．35％-4．20％，促进玉米根系生长，有利于玉米对深层土壤水分的吸收利用，
提高了水分利用效率。秸秆还田秋施肥有利于玉米籽粒中养分的积累，N、P和 K累积量增加，土壤养分和
肥料养分得到高效利用。秸秆还田秋施肥后可改善土壤环境状况，有利于土壤微生物繁殖，增强微生物活
性强度，促进土壤有机质的矿化和秸秆还田有机物料的腐解 ，提高矿质营养元素的有效性。
参 考 文 献
1 曾木祥等．华北地区麦秸还田技术规程及其编制说观．土壤通报，1998，29(1)：l1～13
2 武志杰等．玉米秸秆还田培肥土壤的效果．应用生态学报，2002，13(5)：539～542
3 周怀平等．旱地玉米水分高效利用平衡施肥技术的试验研究．农业工程学报，1999，15(1)：129—134
4 周怀平等．旱地玉米秋施肥增产机制和施用技术研究．山西农业科学，1996，24(4)：10～14
5 黄占斌等．论我国旱地农业建设的技术路线与途径．干旱地区农业研究 ，2000，18(2)：1～6
6 张树清等．旱地化肥秋施增产因素及方法技术．甘肃农业科技，1992(7)：20}-23