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嘉宾简介 李其昀：1957年，山东理工大学农业工程与食品科学学院教授，研究生导师。主要研究方向现代农业机械与装备。中国农业机械学会会员，中国农业工程学会学会会员，山东农业工程学会理事。 主持完成了国家“九五”科技攻关项目子课题1项，山东省自然科学基金项目1项，山东省科技攻关项目2项。参与完成了国家“十五”、“十一五”和“十二五”科技支撑计划3项，国家公益行业科技专项1项。目前主持国家农业科技成果转化项目1项、山东省重点研发项目1项。 程修沛：山东理工大学在校研究生，研究方向现代农业机械与装备。参与课题：国家农业科技转化项目“模块集成型智能化玉米收获小麦播种联合作业机中试”和山东省重点研发项目“仿生掰穗挖茬切茎型玉米收获机的研发”。 “玉米秸秆覆盖量与促腐相关试验”依托于山东省科技攻关项目“玉米秸秆覆盖及促腐技术研发”进行，前期我们做了大量的试验，投入大量的人力、物力，取得了一定的成果，但是做的还不够系统和规范。 近些年来，随着保护性耕作的推广，秸秆还田是关键技术之一，可以有效减少环境污染和大田水分蒸发，提高作物产量，但是秸秆还田也存在着一定的问题，秸秆粉碎效果不好、秸秆还田量大、不易腐烂，堵塞播种机械，影响了后期作物的播种机械的作业等情况。 针对黄淮海小麦玉米一年两熟种植区推广保护性耕作中，存在的秸秆覆盖还田后影响作物（尤其是小麦）出苗发育和后续作业问题，而进行的。通过实验室和小区、田间试验研究，获得了一种适宜于黄淮海地区的既环保又可以改善农作物生长环境的秸秆处理技术。 主要研究内容： 1．采用玉米秸秆直接还田时，研究最适宜的秸秆还田量和秸秆平均切碎长度；秸秆还田的方式，粉碎后抛洒于田间和粉碎时直接与土壤混合方案比较。 2．玉米秸秆覆盖后，小麦出苗困难的原因。 3．研究玉米秸秆快速腐化的机理，特别是在秋冬季常温或低温，甚至土壤被冰冻的情况下，如何加速玉米秸秆的腐化。 秸秆还田的切碎效果不是很好，秸秆长度分远大于行业或国家标准，覆盖量过大，玉米秸秆不易腐烂，可能会影响出苗率和压苗现象影响生长发育，这些都是通过调研发现的，具体需要进行试验分析。 玉米棒秸秆腐烂效果并不好，依然存有长秸秆，有压苗现象等问题。 分析秸秆覆盖对小麦生长发育的可能原因，选择不同秸秆覆盖量和细碎程度两个因素作为试验因素，进行室内试验和小区试验；室内试验结束后，对试验结果进行分析和数据处理；之后，在山东理工大学试验点进行大田试验，研究不用秸秆覆盖率对土壤含水率、地温、作物生长发育等影响。 试验时间安排： 收获前组织有关专家对小麦产量进行跟踪测产验收。 为了更好的配合大田试验，对大田试验具有指导意义，我们首先进行实验室试验和小区试验。
正交试验：研究不同秸秆覆盖量和细碎程度对小麦出苗的影响。试验设计采用了两个因素，秸秆细碎程度A和秸秆覆盖量B，A取3个水平，B取4个水平，整个试验重复一次，试验结果如表3-2。
不同细碎程度对小麦出苗的影响：从表3-4中发现，秸秆切碎长度较短的时候，小麦出苗率较高。秸秆长度是5cm时，出苗率优于10cm和15cm的秸秆。
处理一：播种后全部秸秆覆盖田；处理二：留茬《30cm秸秆覆盖田；处理三：留茬》50cm秸秆覆盖田；对照组：不覆盖。 秸秆处理之后，对地温。太阳温照等进行测试和标定。
（1）秸秆覆盖0～10cm土壤层水分含量变化： 在小麦田中，秸秆全量还田覆盖的处理一0～10cm土壤层水分含量高于秸秆部分还田覆盖的处理二、处理三和不覆盖的对照，特别是前期，由于小麦生长缓慢，茎叶没有覆盖田块，秸秆还田的处理的含水量均远远高于对照；在整个生长期处理一、处理二、处理三分别高出对照11%、9%和8%；说明覆盖可以显著提高土壤表层的保水效果。 从土壤含水量的时间变化上来看，秸秆还田覆盖小麦田0～10cm土壤层的含水量除个别几次外，都保持在一个比较高的水平，而未覆盖的处理0～10cm土壤层的含水量变化比较大，规律性不明显（见图）：
秸秆覆盖0～10cm土层含水量方差分析表。 在小麦田0～10cm土壤层中，秸秆全量还田的处理一与部分还田的处理二土壤的含水量的显著性概率为0.019，说明秸秆全量还田和部分还田0～10cm土壤层含水量存在着显著性差异；秸秆全量还田和部分还田相比对0～10cm土壤层的保水效果是显著的。处理一、处理二、处理三与对照的显著性差异概率分别为0.00003、0.00056和0.0045 ，可以看出显著性概率小于0.01，所以全量还田与对照，部分还田与对照之间的差异达到了极显著的水平。 2）秸秆覆盖10cm～20cm土壤层水分含量变化 在0～10cm土壤层处理一、处理二、处理三分别高出对照11%，9%和8%；在10cm～20cm的层次上，处理一的含水量仍然高于对照，平均高出4%，处理三的土壤含水量和对照已趋于一致，说明秸秆还田、覆盖处理的主要作用是减少地表水分的散失和地表水分的蒸发。特别是在半干旱地区，利用植物节水措施能有效地控制土层水分的蒸发，有利于作物的出苗和植株的生长。秸秆还田覆盖10cm～20cm土壤层不直接和外部环境接触，土壤的含水量变化与0～10cm土壤层的土壤的含水量变化相比，受秸秆还田覆盖影响已经减弱，和对照的变化趋势渐进（见图）
在小麦田10cm～20cm的土层中，秸秆全量还田的处理一和对照土壤的含水量的显著性概率是 0.039，小于0.05，说明秸秆全量还田对10cm～20cm土层的保水效果是显著的，秸秆部分还田的处理二与处理三与对照的显著性差异概率为0.067和0.098＞0.05，所以部分还田与对照之间的土壤含水量已不存在显著差异，可以认为部分还田对土壤含水量的影响已不是很突出。 土壤含水量结论： 在0～10cm的土层上，由于秸秆覆盖隔开了土壤与大气的直接联系，一方面，在地表形成了一层由空隙组成的秸秆层，可以减少水分的散失和地表水分的蒸发，秸秆全量还田和部分还田都有显著的保水作用；另一方面，由于地表散失的水分减少，能被植物利用水分就更多，植物的长势就好，植物对土壤土层的遮盖作用就会更好，反过来又会影响到地表水分的散失，这样就形成了一个良性的小循环。 在10cm～20cm的土层上，由于这是一个承上启下的层次，它不像0～10cm土层直接与地表的秸秆和大气连接，直接受秸秆还田和大气活动的影响，但它和0～10cm土层是一个联系的有机整体，它们之间的相互传输水分，所以也会间接地受到秸秆还田和大气活动的影响。分析得出，全量还田依然对10cm～20cm土层的含水量增加有一定作用。
大田试验情况，有关地温情况。
上面这些是对玉米秸秆中的粗纤维、木质素的测定方法。
根据实验室内研究结果，在试验田内对覆盖后的秸秆进行喷洒氨水的降解处理后，观察田间小麦的出苗情况。可以发现，相同覆盖量的处理下，小麦出苗率比去年稍有提高，但不是很明显，主要因为小麦出苗的时期，秸秆降解的比率还很少。出苗后，可以发现，小麦长势明显比没有进行降解处理的对照好。 小麦出苗率比没有喷洒氨水的处理高，而且小麦长势也优于没有喷洒氨水的处理，主要原因是由于喷洒氨水后的处理，腐烂速度快，对小麦出苗造成的阻力比没有降解的处理高，而且秸秆腐烂后，变成了有利于小麦生长的肥料，所以对小麦生长有利。 秸秆在最初的30天分解速度较快，然后逐渐减慢。经过半年的腐解，粗纤维降解率最高可达到48.2%，没有喷洒氨水的秸秆降解率为38.3%，由此可以证明喷洒氨水对于玉米秸秆中的粗纤维加速降解是有明显效果的。
从图12中我们可以发现，不同秸秆覆盖量对小麦出苗率影响排序为：秸秆覆盖量A3＞秸秆覆盖量A2＞秸秆覆盖量A1，随秸秆覆盖量增加，出苗率减小。不同 氨水含量对小麦出苗率影响。排序为：6%浓度＞4%浓度＞2%浓度＞0%浓度，随秸秆喷洒氨水含量的增加，出苗率提高： 1. 通过在半干旱地区进行的小麦秸秆覆盖试验，对秸秆覆盖后麦田的土壤温度、土壤水分含量、小麦产量变化的综合研究结果表明，淄博地区秸秆覆盖的生态综合效应表现为： 1）室内小麦出苗试验得出了小麦出苗最适宜的秸秆覆盖量和细碎程度。覆盖量多于860 kg/hm2，小麦出苗率都会降低，并且会出现黄苗、死苗情况。秸秆的细碎程度对小麦出苗也有一定的影响，当秸秆切碎长度比较短的时候，对小麦出苗比较有利。 2）秸秆覆盖可以提高土壤的保水能力，明显提高土壤的水分含量。覆盖量很小时，保水作用不明显，随着覆盖量增加，保水效果明显提高。 3）秸秆覆盖对土壤温度变化有明显的调节作用，其“增温效应”和“降温效应”十分明显。 4）秸秆覆盖具有增产作用。 2. 通过室内和试验田的秸秆促腐试验，得出如下结论： 2）在保护性耕作覆盖秸秆中，喷洒适量氨水，可以明显提高秸秆腐解的速度。经过半年的腐解，木质素降解率最高可达到45.7%，粗纤维降解率最高可达到48.2%。 3）从田间秸秆降解试验来看，适当对秸秆进行降解，可以提高小麦出苗率，而且有利于小麦的生长发育。观察田间小麦的出苗情况，可以发现，相同覆盖量的处理下，小麦出苗率比去年稍有提高，但不是很明显。出苗后，可以发现，小麦长势明显比没有进行降解处理的对照好。 4）从目前的试验数据来看，对秸秆进行降解对小麦生长发育是有一定益处的。播种玉米时，铲式开沟器不再出现堵塞，开沟效果好，下种、覆土均匀。玉米出苗率高，对保护性耕作起着重要的作用。 |
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