京郊农田休耕模式研究

分类：论文范文 发表时间：2021-07-26 10:46

　　摘要：引进不同休耕作物，监测休耕作物生育时期、群体、个体性状及覆盖度、土壤水分变化及单位面积还田生物量、植株养分积累、亩还田养分量，并在粉碎还田后测定不同休耕作物随时间推移的碳氮比（C/N）变化，评价休耕作物与小麦相比的腐烂分解速度等指标，综合上述指标，以期遴选出适宜京郊农田休耕的作物类型。试验结果表明，种植冬油菜、毛苕子、紫云英和草木樨这4种休耕作物，绿肥种植区土壤含水量较小麦种植区高，降低了土壤pH，改善了土壤理化结构便于后续种植作物从土壤吸收养分；4种休耕作物适宜的粉碎还田时间为5月11日至6月1日；休耕作物C/N显著低于小麦，粉碎还田后易腐烂分解变成土壤有机质。综合比较，将传统小麦+玉米模式中的小麦休耕种植为油菜在这几种休耕作物中效果最佳，其次为毛叶苕子。

　　关键词：京郊；农田；休耕；模式；研究148--

　　近年来，我国小麦和玉米等大宗粮食持续增产，有力地促进了农业及经济社会的稳定发展。但是，长期追求高产，导致部分粮食生产区水资源超采严重，一些地方化肥农药投入过多的现象比较普遍，影响我国农业可持续发展。为此，调结构、转方式，发展生态可持续农业显得尤为迫切。在生态修复、土地治理的众多措施中，耕地休耕轮作是必要的选择[1-3]。

　　1材料与方法

　　1.1试验材料

　　试验材料为4种休耕作物冬油菜、毛苕子、紫云英和草木樨，冬小麦为对照。

　　1.2时间地点

　　试验地点位于北京市顺义区北小营镇仇店村和密云区古北口镇北甸子村，土壤质地为壤土，肥力中等。试验时间为2019年3～10月。播种时间为2019年3月27日。

　　1.3试验方法

　　1.3.1试验设计

　　试验为机播大区排布，每个品种种植面积667m2，生物指标随机在大区内选点3个调查，翻压后温室气体及土壤理化指标在大区内确定3个样点进行定点监测。

　　1.3.2试验方法

　　植株生物量采用样点法取样调查、称量；温室气体采用静态箱法取气、气相色谱仪测定，每周测定一次；土壤含水量用土钻法取土，烘干法测定土壤0～20cm，20～40cm和40～60cm的含水量；翻压后不同作物对土壤pH的影响取土后在实验室用pH计测定；土壤全氮用凯氏定氮法测定、全碳用H2SO4-HClO4消煮-钼锑抗比色发测定、有机碳用常规K2Cr2O7氧化法测定。

　　2试验结果与分析

　　2.1植株生物量及养分累积量测定

　　2.1.1生物量测定从图1和图2可以看出，不同作物植株鲜重、干重的变化趋势一致，基本呈现出随着生长时间逐渐增加，植株的鲜重和干重也呈现出增加的趋势，油菜在5月25日时植株积累达到最大值，此时油菜已属于终花期，基部较早开花结荚的籽粒已趋于成熟，此时粉碎翻压会造成部分较早发育油菜籽发芽出苗，给下茬造成田间杂草，影响下茬生长，因此，提前10d粉碎还田为宜。毛叶苕子在6月1日以后干鲜重基本呈最大值，此时毛苕子处于终花—鼓粒期，建议5月底粉碎还田；草木樨、紫云英干鲜重一直处于增加状态，在6月15日前植株干鲜重生长量小于油菜和毛叶苕子，但紫云英由于个体生长较小、干鲜重变化趋势不明显，紫云英在6月份进入盛花期，而草木犀至6月15日仍处于营养生长阶段，未现蕾开花。因此，为了不影响下茬播种，从植株干物质积累来看，5月11日至6月1日为各种作物的快速生长期，此时各种绿肥作物干物质积累相对较大，作为绿肥粉碎翻压为宜。

　　2.1.2植株养分含量测定测定表明，随着植株的生长，不同作物C/N含量呈现出逐渐增加的趋势，从图3中可以看出，小麦的C/N含量显著高于绿肥作物，毛叶苕子C/N含量最低，其次为草木樨，相关研究表明，高C/N含量的作物腐解速度较慢，故而可以推测，绿肥作物的腐解速度快于小麦秸秆的腐解速度。这几种绿肥作物粉碎还田后会较小麦更容易腐烂分解变成土壤有机质。

　　2.2翻压后温室气体排放量的测定

　　该试验于6月15日对4种绿肥作物和对照小麦粉碎翻压还田，翻压后随着时间的增加，氧化亚氮（N2O）的排放呈现出随时间不断增加先升高后降低的趋势，主要是由于在翻压后的前20d为植株的快速腐解期，20d后，随着时间的增加，2种气体的排放量均开始下降。

　　3结论

　　（1）从植株干物质积累来看，5月11日至6月1日各种绿肥作物干物质积累相对较大，作为绿肥粉碎翻压为宜。

　　（2）4种绿肥作物的C/N含量显著低于小麦，这几种绿肥作物粉碎还田后会比小麦更容易腐烂分解变成土壤有机质。

　　（3）6月15日翻压时草木樨处于营养生长旺盛阶段，翻压后腐解快，所以前期表现为N2O和CO2排放量大，其余3种绿肥与小麦接近，随着时间推移，各作物温室气体排放趋势一致。

　　参考文献

　　[1]杨庆媛，陈展图，信桂新，等.耕作制度的历史演变及当前轮作休耕制度的思考[J].西部论坛，2018,28（2）：1-8.

　　[2]张佰林，高红波，高阳，等.山区农村土地利用转型解析[J].地理学报，2018,73（3）：503-517.

　　[3]苏康传，杨庆媛，张佰林，等.山区农村土地利用转型与小农经济变迁耦合机理[J].地理研究，2019,38（2）：399-413.

　　[4]习近平.关于《关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》的说明[EB/OL].新华网，2015-11-03.

　　[5]《关于落实发展新理念加快农业现代化实现个面小康目标的若十意见》（2016年一号文件）[EB/OL].中国农业新17网，2016-01-27.

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