麦—稻轮作秸秆还田水稻机插栽培技术

试验设置了麦稻秸秆全量粉碎两季均还田、小麦秸秆一季全量粉碎还田而水稻秸秆不还田、小麦秸秆不还田而水稻秸秆一季全量粉碎还田、麦稻秸秆两季均不还田周年对比试验,测定了不同还田方式土壤理化性状、土壤含水量、微生物的变化及对水稻、小麦生长发育、产量结构的影响,筛选出适宜的秸秆还田耕作技术模式,并在此基础上,研究水稻、小麦轻简丰产高效栽培关键技术,集成小麦—水稻轮作秸秆还田保护性耕种技术体系。试验证明,通过连续3—5年小麦、水稻全量粉碎还田,土壤理化性状会得到明显改善,土壤持续供肥能力稳步上升,水稻、小麦产量、品质必将大幅提高。     

麦稻轮作区周年耕作模式对作物产量和土壤特性的影响

2004～2009年,在成都平原麦稻轮作区研究了不同周年耕作模式(周年翻耕无秸秆还田、小麦免耕稻草覆盖还田+水稻旋耕无秸秆还田、麦稻周年免耕秸秆全量还田、麦稻周年垄作免耕秸秆全量还田)对作物产量和土壤特性的影响。结果表明,不同模式间小麦产量差异较小,水稻产量差异较大;免旋结合稻草覆盖还田模式年际间水稻产量较其他模式稳定。麦稻关键生育阶段0～30 cm土层速效养分含量模式间差异较小;免旋结合稻草覆盖利于土壤表层有机质积累。周年免耕秸秆全量还田模式20 cm处紧实度降低,渗水速率增大,保水性能下降。研究结果说明,不同耕作模式下土壤养分供给能力不是影响作物产量的主要因素,因土壤物理性质变化导致水分下渗差异是水稻产量差异的重要原因,免旋结合稻草覆盖还田模式似乎更利于麦稻轮作田生产能力的稳定。     

秸秆还田量对小麦-玉米轮作中土壤理化性质及作物产量的影响

[目的]研究秸秆还田量对一年两熟小麦-玉米轮作制度下土壤理化性质的影响。[方法]通过田间试验,研究秸秆不还田,50%小麦、玉米秸秆还田,100%小麦、玉米秸秆还田,150%小麦、玉米秸秆还田对麦-玉轮作体系中土壤容重、有机质和养分含量,以及小麦和玉米产量的影响。[结果]秸秆还田可以降低土壤容重,增加土壤有机质含量,提高土壤养分库容。50%、100%和150%秸秆还田条件下,土壤容重降幅为1.41%~9.15%,土壤有机质含量增加0.02~0.04 g/kg,土壤碱解氮、有效磷、速效钾、全钾含量分别增加6.64~9.00、3.37~4.07、10.33~19.00、40.00~120.00 mg/kg。不同秸秆还田量均能提高小麦、玉米产量,产量增幅分别为7.57%~13.16%、16.29%~26.06%。[结论]秸秆还田量达到150%时,在土壤理化性质及作物产量方面出现转折,建议不超过100%秸秆还田为宜。     

稻麦套播下秸秆机械还田对作物生长及土壤养分的影响

秸秆直接还田是秸秆肥料化利用的有效途径之一。针对长兴县稻麦套播下秸秆直接还田现状,开展了不同秸秆量机械粉碎还田对农田作物生长和土壤养分影响的定点监测。结果表明,麦稻轮作秸秆机械粉碎直接还田,能增加土壤有机质,降低土壤容重,改善土壤理化性状,提高土壤养分,对土壤中全钾含量的提高作用尤为明显;水稻秸秆适量(10t·hm~(-2)左右)覆盖还田,能增加小麦产量,而超量(15t·hm~(-2)以上)覆盖还田,会减少小麦低节位分蘖,导致小麦减产;稻麦2季不同秸秆量还田,均增加了水稻产量,小麦秸秆适量(9.34t·hm~(-2)左右)还田增产更加明显。但是,秸秆覆盖还田也为病虫害提供有利的越冬场所,从而加重了小麦与水稻病虫害的危害程度。     

荆门市屈家岭管理区麦稻轮作超高产栽培集成技术

屈家岭管理区从2012年开始在管理区范围内结合小麦、水稻高产创建和超级稻推广,连续3年开展了麦稻轮作超高产栽培技术集成和推广工作。该文介绍了麦稻轮作栽培制度下小麦和超级稻超高产栽培集成配套技术主要技术环节和要点,以及3年来中国农谷核心区屈家岭管理区示范推广结果,以期为麦稻轮作提供参考。     

长期秸秆还田与施肥对成都平原稻-麦轮作下作物产量和土壤肥力的影响

为了研究长期秸秆覆盖还田配合不同施肥处理对成都平原稻-麦轮作下作物产量及土壤肥力的影响及提出该种植模式下的作物最佳施肥方案和明确土壤培肥效果,2005-2011年,在成都平原灰色冲积水稻土壤上,采用秸秆覆盖还田配施不同用量氮磷钾肥连续免耕轮作种植水稻和小麦,研究不同处理对作物产量的影响;于2010年水稻收获后采取耕层(0~5,5~15和15~30cm)土样,分析不同处理对壤理化性状的影响。在相同化肥用量条件下,秸秆覆盖还田能显著增加水稻和小麦产量。在秸秆还田基础上增施氮肥和钾肥都能显著提高水稻和小麦产量,而磷肥只能增加小麦产量,对水稻产量没有影响。秸秆覆盖还田比单施化肥每季每公顷至少能节约60 kg N/hm2、60 kg P2O5/hm2和90 kg K2O/hm2。秸秆还田配施化肥处理分别比对照处理降低了0~5和5~15 cm的土层容重,提高了土壤总孔隙度、土壤团聚体数量、耕层土壤养分速效量以及有机质含量,特别是0~5 cm土层,说明连续秸秆覆盖加免耕促进土壤有机质和养分在表土层富集。     

不同秸秆还田模式的土壤质量综合评价

【目的】对不同秸秆还田模式下的土壤质量进行综合评价,筛选相对较优的秸秆还田模式,为关中平原小麦-玉米一年二熟轮作体系下大规模实行机械化秸秆还田提供理论依据。【方法】采用田间定位试验,在陕西关中冬小麦-夏玉米一年二熟耕作制度下,小麦秸秆设高留茬还田(WH)、粉碎还田(WC)和不还田(WN)3种还田方式,玉米秸秆设深松还田(MM)、旋耕还田(MC)和不还田(MN)3种还田方式,通过完全随机区组设计得到9种秸秆还田模式,分别为WH-MM、WH-MC、WH-MN、WC-MM、WC-MC、WC-MN、WN-MM、WN-MC、WN-MN,测定不同秸秆还田模式下的土壤理化性质,根据主成分分析法定量评价不同秸秆还田模式对土壤质量的影响。【结果】秸秆还田对土壤速效养分和有机碳活性组分的影响较大,尤其是速效氮,其变异系数最高,达32.38%,是反映土壤质量变化最为敏感的指标。秸秆还田后其自身所含有机碳矿化以CO_2形式释放于大气,进入土壤较少,因此土壤总有机碳含量的变异系数较小,为5.31%。通过主成分分析法建立了土壤质量综合评价模型,经计算可知,小麦秸秆高留茬还田-玉米秸秆旋耕还田(WH-MC)模式的土壤质量综合得分最高,达0.751 0,其小麦籽粒和秸秆产量较高,土壤质量相对较优。【结论】综合土壤质量和作物产量,WH-MC是关中地区相对较优的秸秆还田模式组合。     

稻田不同免耕轮作模式对土壤性质的影响

为研究稻田不同免耕轮作模式对土壤性质的影响,基于2004年在成都平原建立的耕作定位试验,以当地传统麦稻周年旋耕+无秸秆还田(CW-CR)模式为对照,设置麦稻周年免耕+秸秆还田(ZW-ZR)和油稻周年免耕+秸秆还田(ZO-ZR)2种免耕轮作处理,2014年后分层取样测试土壤物理、化学性质和主要酶活性。结果表明:和CW-CR相比,连续免耕配合秸秆还田促进土壤有机碳和碱解氮含量的提高,土壤表层(0～7.5 cm)增幅分别为41.3%～52.2%和33.6%～33.7%,差异达显著水平。免耕模式不同土层有效钾含量显著低于对照模式,降幅19.8%～25.7%。连续免耕促进直径2 mm的水稳性团聚体的大幅增加,但对不同土层容重、孔隙度和最大持水量等物理性质及土壤酶活性影响较小。周年免耕条件下,麦稻模式较油稻模式更利于表层土壤5 mm水稳性团聚体的形成,其他多数指标无显著差异。0～7.5 cm土壤质量指数(Soil quality index,SQI)排序为ZO-ZRZW-ZRCW-CR。连续免耕可以提高小麦和油菜产量,但水稻产量不及对照模式,ZW-ZR和ZO-ZR模式平均降幅8.7%和4.6%。本研究条件下,免耕可改善稻田土壤质量,ZO-ZR模式优于ZW-ZR模式,但土壤质量的改善与水稻生产力的提高不同步。     

水稻-小麦-油菜轮作秸秆机械化还田技术

文章介绍了水稻-小麦-油菜轮作秸秆机械化还田的技术方法,探讨了不同留茬高度时的操作要点;介绍了不同的稻麦轮作秸秆机械化还田技术方法;还介绍了稻油轮作秸秆机械化还田技术方法。建议加大稻麦轮作秸秆机械化还田技术的推广力度,以促进产量增加,保护生态环境。     

麦玉轮作体系中秸秆钾对土壤钾库平衡的影响

应用土壤养分状况系统研究法,对麦玉轮作体系中连续秸秆与NP化肥配施对土壤钾素肥力影响进行长期定位研究。试验表明,秸秆还田对土壤速效钾、非交换钾的影响最大,对矿物钾和全钾的影响很小。在不施任何化学钾肥14~18 a的连续耗竭状态下,秸秆还田能及时补给有效钾的损耗,但却提高了矿物钾的自然释放速率。     

小麦、夏玉米两熟制秸秆全部还田的配套措施

笔者根据小麦、玉米秸秆还田技术原理及数年的实践调查,就小麦、夏玉米两熟制秸秆全部还田措施予以优化配套. 一、小麦秸秆还田 (一)选用矮秆、早中熟型小麦良种种植 矮秆早中熟型小麦成熟较早,收获后根茬秸秆比例较大,粉碎秸秆比例较小,利于覆盖操作和秸秆腐熟.     

秸秆还田的土壤酶效应初探

【目的】研究不同秸秆还田模式对土壤有机碳含量及酶活性的影响,探讨秸秆还田适宜模式。【方法】试验地位于陕西关中平原的三原县,在小麦-夏玉米一年二熟轮作模式下,采用田间试验,进行2因素3水平试验设计,分别设置小麦、玉米秸秆还田2个因素,每个因素下设3个水平(小麦秸秆还田:小麦秸秆高留茬覆盖还田模式、小麦秸秆粉碎还田模式和小麦秸秆不还田模式;玉米秸秆还田:玉米秸秆粉碎还田模式、玉米秸秆粉碎深松还田模式和玉米秸秆不还田模式),共组成9种模式,分析不同秸秆还田模式下5~30和30~60cm土层土壤有机碳、易氧化碳含量及β-葡萄糖苷酶、FDA水解酶、蔗糖酶、多酚氧化酶、碱性磷酸酶、脱氢酶活性和总体酶活性(TEI)的变化特征。【结果】与对照(玉米秸秆不还田+小麦秸秆不还田)相比,8种秸秆还田模式有机碳、易氧化碳含量均明显增加,其中小麦秸秆不还田+玉米秸秆粉碎还田模式5~30cm土层土壤有机碳含量增幅最大,达到34.72%;小麦秸秆粉碎还田+玉米秸秆不还田模式5~30cm土层土壤易氧化碳含量增幅最大,达到27.02%。与对照相比,秸秆还田模式总体上提高了5~60cm土层β-葡萄糖苷酶、FDA水解酶、蔗糖酶、多酚氧化酶、碱性磷酸酶和脱氢酶6种酶的活性,除脱氢酶外差异均达到了显著水平;在5~60cm土层,所有秸秆还田模式TEI均高于对照,总体上差异达显著水平,其中小麦秸秆不还田+玉米秸秆粉碎还田模式5~30cm土层TEI增幅最大,达到40.23%。土壤FDA水解酶、蔗糖酶和TEI可在一定程度上用于表征秸秆还田模式的优劣。【结论】综合考虑可知,小麦秸秆不还田+玉米秸秆粉碎还田模式是陕西关中地区适宜的秸秆还田模式。     

小麦-玉米轮作体系中秸秆还田方式对土壤肥力及作物产量的影响

【目的】探讨小麦-玉米轮作体系下不同秸秆还田方式对土壤肥力和作物产量的影响,旨在为促进小麦-玉米连续轮作区的农业可持续发展提供理论依据。【方法】在陕西关中地区,于2008-2010年采用2年4季的田间定位试验,以玉米秸秆不还田-小麦秸秆不还田为对照（CK）,比较玉米秸秆覆盖还田-小麦秸秆高留茬还田（T₁）、玉米秸秆直接还田-小麦秸秆高留茬还田（T₂）、玉米秸秆直接还田-小麦秸秆直接还田（T₃）3种秸秆还田方式对土壤碳储量、养分含量及作物周年产量的影响。【结果】与CK相比,3种秸秆还田方式下耕层（0～20 cm）土壤总有机碳储量（C_T）、土壤活性有机碳储量（C_L）、土壤碳库管理指数（CMI）及土壤全磷、硝态氮、速效钾含量和作物周年产量均增加。3种秸秆还田方式对C_T、C_L及CMI的影响表现为T₃>T₂>T₁;对作物周年产量的影响则表现为T₂>T₃>T₁;对土壤养分的影响无明显规律性,但是对速效钾含量的影响表现为T₂>T₃>T₁。【结论】综合考虑,在陕西关中小麦-玉米轮作体系中,玉米秸秆直接还田-小麦秸秆高留茬还田模式（T₂）是较优的耕作方式。     

秸秆覆盖还田对稻麦轮作体系中土壤及作物甲基汞累积的影响

以贵州万山汞矿区的汞污染稻田土为研究对象,采用盆栽模拟探究了小麦-水稻轮作情况下秸秆覆盖还田对土壤及小麦与水稻在重要生育期(出苗期、分蘖期、拔节期、扬花-灌浆期、乳熟-收获期)甲基汞累积的影响。结果表明:秸秆还田能提高土壤中甲基汞含量,且不同作物秸秆还田对土壤甲基汞及作物甲基汞的影响存在显著差别,其中,小麦秸秆还田后土壤甲基汞含量增加127.1%,水稻秸秆还田后土壤甲基汞含量增加25.1%,这可能缘于迥异的种植条件。同时,作物秸秆还田后小麦、水稻植株体内甲基汞含量也呈增加趋势,其中,小麦根部、地上部(茎叶)和籽粒甲基汞含量分别增加124.6%、79.2%和169%,水稻根部、地上部和籽粒甲基汞含量依次增加40.1%、61.7%和25.9%,表明作物甲基汞吸收累积量的上升可能主要源于土壤甲基汞含量的上升。因此,汞污染地区传统农艺措施中惯常采用的秸秆还田可能会显著增加人体甲基汞暴露风险,在汞污染地区推广作物秸秆还田措施时应持谨慎态度。     

作物轮作方式产量效应模拟与优化选择研究

针对田间轮作试验周期长、工作量大的实际问题 ,采用作物生长模型 DSSAT3和 AL MANAC模拟研究了黄土高原典型地区作物轮作方式的产量效益 ,提出了轮作耗水系数、轮作耗氮系数和轮作经济收益值的概念与计算公式 ,并应用于作物轮作方式资源利用效率和经济效益评价 ,得出了关中平原区、渭北高原区和银川平原区的最优轮作方式分别为“小麦—玉米→小麦—玉米”一年二熟制、“小麦→小麦—谷子→玉米”三年四熟制和“小麦 /玉米→小麦 /玉米”套作一年二熟制     

不同耕法与秸秆还田数量组合研究初报

为研究不同耕法与秸秆还田对土壤理化性状的影响，通过连续4年定位对比试验，研究不同作物、不同耕法条件下还草数量、方法和效果，以期明确在沿江地区麦稻两熟种植制度下，不同耕法与秸秆还田数量的优化组合模式。     

麦玉轮作体系中秸秆钾对土壤钾库平衡的影响

应用土壤养分状况系统研究法,对麦玉轮作体系中连续秸秆与氮、磷化肥配施对土壤钾素肥力影响进行长期定位研究。试验表明,秸秆还田对土壤速效钾、非交换钾的影响最大,对矿物钾和全钾的影响很小。秸秆还田量与溶液钾、非特殊吸附钾、特殊吸附钾和非交换钾含量呈正相关,与矿物钾呈负相关。在连续14～18年不施任何化学钾肥的耗竭状态下,秸秆还田能及时补给有效钾的损耗,但却促进了矿物钾的自然释放速率。在秸秆还田量2250～6750kg/hm2的情况下,难以维持土壤钾素平衡,需配施适量的化学钾肥。     

秸秆生物炭和秸秆对麦玉轮作系统土壤养分及作物产量的影响

为探讨生物炭和秸秆在石灰性潮土区对麦玉轮作系统的影响,采用冬小麦季玉米秸秆还田-夏玉米季小麦秸秆不还田的单季还田模式,按照观测小区内实际平均玉米秸秆干物质量进行倍数施用,设置玉米秸秆0.5(S0.5)、1.0(S1.0)、1.5(S1.5)和2.0倍（S2.0）还田,以及将等量玉米秸秆全部转化为生物炭进行施用（B0.5、B1.0、B1.5、B2.0）,以无生物炭和秸秆的处理为对照（CK）,测定不同处理下的土壤养分及作物产量。结果表明,生物炭和秸秆还田处理对冬小麦、夏玉米两季的土壤全效以及速效养分具有一定的促进作用,整体上在冬小麦季对土壤养分的改善及碳氮比的提升效果优于夏玉米季。在冬小麦季,生物炭和秸秆还田处理的小麦籽粒产量较对照分别显著增加9.04%～21.76%和15.31%～22.96%;在夏玉米季,B0.5、S1.0、S1.5、S2.0处理的玉米籽粒产量较对照分别显著增产10.86%、8.72%、10.89%、12.22%。整体上施用生物炭和秸秆对冬小麦的增产效果高于夏玉米,且以秸秆还田处理的增产效果更优。因此,在鲁西平原石灰性潮土区正常施肥的基础上,在冬小麦季施加0.5倍玉米秸...     

华北平原不同轮作模式固碳减排模拟研究

为探索解决长期冬小麦-夏玉米(麦-玉)单一轮作两熟模式导致农田温室气体排放加剧的问题,基于Denitrification-Decomposition(DNDC)模型分析当前气侯环境下华北地区不同轮作模式对土壤耕层有机碳储量及温室气体排放的影响。结果表明:2003—2014年各轮作模式碳汇速率整体表现为麦-玉麦-豆麦-玉-春玉米麦-玉-大豆春-玉米连作;长期模拟发现,一年两熟制两年三熟制一年一熟制轮作模式,麦玉轮作模式碳汇速率最高,有利于有机碳的长期积累,春玉米连作有机碳储量短期内有所增加,长期则表现出负增长趋势。全球增温潜势(GWP)研究发现,各轮作模式增温潜势整体表现为麦-玉麦-玉-春玉米麦-豆麦-玉-大豆春-玉米连作;从长远角度看,各模式增温潜势短期内都呈增加趋势,15年后维持稳定,稳定后麦玉模式排放量最大,而春玉米连作模式排放最低,禾豆轮作相比禾本科轮作具有很好的固碳减排效应。因此,在华北地区农田管理方面,可考虑推行禾豆轮作模式,最终达到提高土壤有机碳库和减少温室气体排放的目标。     

成都平原冲积水稻土土壤酶活性对轮作模式与长期秸秆还田的响应

【目的】本研究明确了长期不同轮作模式下秸秆还田土壤养分周转的关键酶活性因子。【方法】基于成都平原12年长期定位试验,采集水稻-小麦和水稻-油菜轮作模式下秸秆还田和不还田4个处理的耕层((0～20 cm)土样,测定土壤养分与β-GC(β-葡萄糖苷酶)、UR(脲酶)、ACP(酸性磷酸酶)、NAG(β-1,4-乙酰氨基葡萄糖苷酶)和FDA水解酶(荧光素二乙酸酯水解酶)活性,利用冗余分析(RDA)探讨驱动稻田土壤养分周转的关键酶活性因子。【结果】长期水稻-小麦轮作土壤β-GC活性显著低于水稻-油菜轮作,而UR活性水稻-小麦轮作显著高于水稻-油菜轮作(P0.05)。秸秆还田对耕层土壤中β-GC、UR、ACP和NAG活性影响较小,水稻-小麦秸秆不还田处理土壤FDA水解酶活性显著高于水稻-小麦秸秆还田处理(P0.05)。除全氮和速效钾外,水稻-小麦轮作土壤pH,有机碳、全磷、全钾、碱解氮和有效磷含量均高于水稻-油菜轮作。长期秸秆还田有利于缓解土壤酸化,提升土壤养分含量。RDA结果显示土壤中β-GC和FDA水解酶受土壤养分影响较大(R~20.90,P0.05)。【结论】轮作模式对β-GC和UR活性影响显著,而秸秆还田对酶活性影响较小,土壤β-GC和FDA水解酶可作为关键酶活性因子表征稻田养分周转。