黑土区不同秸秆还田方式对玉米产量及经济效益的影响

摘要

为探究东北黑土区不同秸秆还田方式对玉米产量和经济效益的影响，基于2017—2023年7年定位试验，探究常规耕作秸秆移除（CT）、秸秆深翻还田（PTSR）、秸秆碎混还田（RTSR）和秸秆覆盖还田免耕（NTSR）4个处理对土壤理化性质和玉米生长发育的影响，并分析其经济效益。结果表明：1）不同秸秆还田方式主要影响>10—20 cm土层土壤容重，表现为CT>NTSR>RTSR>PTSR；秸秆还田6年后，不同处理之间土壤有机质含量差异均达到显著水平（P<0.05），与CT相比，NTSR处理0—5 cm土层有机质含量显著增加19.9%(P<0.05),PTSR处理>20—30 cm土层有机质含量显著增加19.8%(P<0.05);PTSR、RTSR和NTSR显著提高了5 cm土层处土壤含水量（P<0.05），在播种至出苗期，PTSR、RTSR和NTSR土壤含水量分别较CT提高6.1%～13.7%、7.5%～40.1%和39.6%～61.1%；土壤温度分别较CT降低-0.12～2.07、1.35～2.50和2.76～4.00℃。2）与CT相比，PTSR生育期进程基本一致，RTSR在出苗期和成熟期分别延迟1～4和1～2 d,NTSR在出苗期和6展叶期分别延迟5～7和3～4 d;NTSR出苗率和整齐度分别降低3.8%～5.8%和17.1%～39.5%。3）结构方程显示，秸秆还田通过改变土壤含水量和温度影响出苗时间，进而影响穗数和百粒重，进一步影响产量。4）土壤含水量和温度是影响玉米产量的关键因子，平水年，PTSR和RTSR可较好地平衡土壤水分和温度矛盾，保障玉米产量；NTSR显著降低土壤温度，延迟生育进程，显著降低玉米产量。5）不同秸秆还田方式经济效益差异较大，有补贴政策支持情况下PTSR经济效益最高，无补贴政策支持情况下RTSR经济效益最高。综上，秸秆还田方式显著改变了土壤理化性质、调控了玉米生长发育以及经济效益，PTSR和RTSR是黑土区适宜的秸秆还田方式。

关键词

黑土 / 玉米 / 秸秆还田 / 产量