摘要
玉米是我国重要的粮食与饲料作物，黑龙江省是我国春玉米的主产区，连作是主要的种植方式。2020年黑龙江省玉米产量为3646.6万t，秸秆产量高达4375.9万t，由于秸秆还田技术发展滞后，导致露天焚烧污染环境。为此，农业农村部等印发的《东北黑土地保护性耕作行动计划》中，将东北地区作为保护性耕作推广应用的重点，大力实施农作物秸秆覆盖还田、免(少)耕播种等技术。合理的耕作方式与秸秆还田可以调控土壤水分和温度，降低土壤侵蚀，改善土壤理化特性，并影响犁底层的形成、土壤硬度和容重，增加大团聚体的含量和稳定性，为作物高产奠定基础。因此，针对东北黑土区开展连作玉米秸秆还田方式对土壤物理性状及产量影响的研究具有重要的理论和生产意义。 本试验于2021年在东北农业大学向阳实验实习基地进行，利用开始于2017年的玉米连作定位试验田开展研究。以秸秆不还田旋耕(TT)为对照，在秸秆全量还田条件下设置秸秆覆盖还田免耕(NT)、秸秆覆盖还田免耕播种+垄沟深松(NTS)、秸秆覆盖还田垄台深松灭茬+垄沟深松(SCS)、秸秆还田翻耕(DS)，研究连作玉米秸秆还田方式对土壤水分、温度、硬度、容重、团聚体及玉米产量的影响。试验结果表明: (1)秸秆还田方式对土壤水分有明显影响，总体上达到差异显著水平。7.5.12.5cm土层日平均土壤水分表现为DS＞SCS＞NTS＞TT＞NT，20-25cm土层日平均土壤水分表现为NTS≈TT＞NT＞SCS＞DS，且随着土层深度的增加而增加;与TT处理相比。各处理日平均土壤水分在播种后10d均低于TT，在播种后20.120dDS、SCS始终高于TT，NT、NTS未表现出一致的规律性。 (2)秸秆还田方式对土壤温度有一定影响。7.5-12.5cm土层日平均土壤温度表现为DS＞NT＞TT＞SCS＞NTS;20-25cm土层日平均土壤温度表现为DS＞NT＞TT＞SCS＞NTS。且土壤温度随土层深度的增加而降低;与TT处理相比，各处理日平均土壤温度在播种后70d、80d均高于TT;各处理播种后10d的土壤积温表现为TT＞DS＞SCS＞NTS＞NT，播种后20-60d土壤积温均表现为DS＞TT＞SCS＞NTS＞NT。 (3)秸秆还田方式对土壤硬度和容重有明显影响。垄台、垄帮和垄沟的土壤硬度(除播种前、垄沟的第一次深松后和第二次深松后)在0.25cm土层均表现为NT＞NTS＞TT＞SCS＞DS，在20-40cm土层均表现为SCS＞DS＞NT＞NTS＞TT;土壤容重在0-20cm土层表现为NTS＞NT＞SCS≈TT＞DS，在20-30cm土层表现为NTS＞DS＞SCS＞TT＞NT。 (4)秸秆还田方式对土壤总团聚体和水稳性团聚体有明显影响，总体上达到差异显著水平。在0-10cm土层NT、SCS有利于大团聚体的形成，TT有利于微团聚体的形成，在10-20cm土层NTS有利于大团聚体的形成，NT有利于微团聚体的形成，在20-30cm土层TT有利于大团聚体的形成，NTS有利于微团聚体的形成;水稳性团聚体中，0-10cm土层NTS大团聚体的含量最高，DS小团聚体的含量最高，在10-20cm土层SCS大团聚体的含量最高，SCS小团聚体的含量最高;在20-30cm土层SCS大团聚体和小团聚体的含量最高。 (5)秸秆还田方式对玉米产量有明显影响。与TT相比，NT、NTS、DS增加了玉米的穗长、穗粗、轴重和穗粒重，且各处理均显著增加了玉米的百粒重;2017年SCS、DS玉米产量显著高于TT，2018年DS、NTS、SCS显著高于TT，2019年SCS显著高于TT，2020年DS、NT显著高于TT，2021年NTS、SCS、NT、DS均显著高于TT，年度之间变化规律不一致。
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