秸秆还田对麦粱两熟农田土壤团聚体特征的短期效应

冬小麦—夏高粱种植系统作为一种新型农业两熟制系统,是山西省杂粮可持续发展的一项有效措施。为阐明该种植系统农田土壤团聚体粒级分布及稳定性对秸秆还田量的短期响应,试验基于麦粱种植系统,分析了不还田(CK)、半量还田(HR)和全量还田(WR)对土壤团聚体粒级分布特征和稳定指数的影响。结果表明:秸秆还田后,能够显著降低0—30cm土层>10mm和<0.25mm粒级机械稳定性团聚体含量,增加0.25～2mm各亚粒级水稳性大团聚体含量,同时显著降低了土壤团聚体破坏率和不稳定团粒指数(p<0.05);全量秸秆还田后较半量秸秆还田对农田土壤团聚体特征改善效果更为明显,但对10—20,20—30cm土层改善效果逐渐减弱;全量还田相比半量还田,土壤机械稳定性团聚体平均重量直径、几何平均直径和大团聚体(>0.25mm)含量分别显著降低了12.2%,23.0%和5.3%,并显著提升了水稳性团聚体几何平均直径和大团聚体(>0.25mm)含量,降低了水稳性团聚体分形维数(p<0.05)。此外,土壤团聚体稳定性与有机碳含量、孔隙度、含水量和作物产量呈显著正相关(p<0.05)。综合表明,全量还田在短期年限内能够显著提高土壤团聚体稳定性,是改善晋中区麦粱两熟农田土壤团粒结构和增加作物产量的有效措施。