长期秸秆还田对玉米产量及效益的影响

【目的】研究长期秸秆还田对玉米产量及效益的影响。【方法】在大田试验中,共设置4个处理,分别为CK（不秸秆还田）、T1（秸秆覆盖还田）、T2（秸秆粉碎直接还田）、T3（秸秆过腹还田）,并研究不同处理下玉米产量、效益、土壤的化学性质以及酶活性。【结果】秸秆覆盖还田、秸秆粉碎直接还田、秸秆过腹还田处理均能有效提升玉米的产量,其平均增产率分别为18.17%、14.18%、18.61%,能够有效提高玉米经济效益,其经济效益的平均增加率分别为27.72%、20.48%、34.11%。另外,长期秸秆过腹还田还能够提升土壤内全氮含量、全磷含量、全钾含量、有效氮含量、有效磷含量、有效钾含量,而长期秸秆粉碎直接还田能够提升土壤内全氮含量、全钾含量、有效氮含量、有效钾含量,长期秸秆覆盖还田可提升土壤内有效氮含量以及有效钾含量。长期过腹还田可提升土壤内蔗糖酶活性、纤维素酶活性、脲酶活性、碱性磷酸酶活性,而长期秸秆粉碎直接还田以及秸秆覆盖还田可提升土壤内蔗糖酶活性以及纤维素酶活性。【结论】长期秸秆还田可有效提升玉米产量及效益,对其大力推广意义重大。     

玉米秸秆还田对玉米生长发育及产量的影响

【目的】为研究不同玉米秸秆还田方式对玉米生长和产量的影响。【方法】以秸秆不还田为对照（CK）,设置4种秸秆还田方式,分别为秸秆粉碎翻压还田（T1）、秸秆粉碎行间覆盖还田（T2）、秸秆发酵翻压还田（T3）、秸秆炭化还田（T4）。研究了玉米叶面积指数、光合参数、干物质积累和转运、产量及产量构成因素的变化特征。【结果】秸秆还田对玉米生长和产量形成影响显著,不同秸秆还田方式间存在显著差异。各处理叶面积指数、干物质积累量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率表现为T3＞T4＞T1＞T2＞CK,玉米穗粒数、百粒重和产量均是T3处理最高。【结论】秸秆发酵翻压还田有利于提高玉米叶面积,增加光合速率和干物质积累和转运,从而提高玉米产量,是较好的秸秆还田模式。     

炭化玉米秸秆对棕壤磷素组分及有效性的影响

【目的】以单施化肥和普通玉米秸秆（腐熟和未腐熟）配施化肥为对照,研究炭化玉米秸秆对棕壤磷素组分及有效性的影响,分析玉米秸秆炭化还田对改善土壤磷素肥力的效果。【方法】对未腐熟、腐熟和炭化的玉米秸秆配施化肥处理（各处理均施用等量化肥,秸秆处理均按等碳量）进行室内模拟培养试验,采用Hedley修正法顺序提取测定各处理磷素组分;采用严昶生的恒温震荡吸附法测定各处理对磷素吸附解吸特性的影响。【结果】玉米秸秆配施化肥处理比无秸秆（单施化肥）处理可以明显提高土壤中全磷的含量,其提高幅度与秸秆处理所带入的磷素数量明显相关;不同处理的玉米秸秆对土壤磷素组分的影响比较明显,虽然本身有效磷含量不高,但炭化玉米秸秆施入土壤后可以明显提高土壤中碳酸氢钠无机磷及有机磷含量;施用玉米秸秆处理可以明显降低土壤对磷酸根离子的吸附量,以炭化玉米秸秆处理最为显著,玉米秸秆腐熟与否与土壤对磷酸根离子的吸附数无明显相关。【结论】施用炭化玉米秸秆还田不但可以促进土壤中磷素的有效化,而且可以减少土壤对磷的固定,提高磷肥的利用率,但也可能增强进入土壤中磷素的活动性,增大磷素的环境风险。     

秸秆发酵还田提升土壤腐殖质含量与品质

为了探究合理的秸秆还田方式,促进土壤有机碳固定和提升土壤肥力,基于野外定位试验,对比研究了江苏省黄棕壤腐殖质各组分碳含量对不同秸秆还田方式(常规秸秆猪粪发酵还田、发酵床秸秆垫料发酵还田、秸秆炭化还田、秸秆直接还田)的响应。结果表明,与秸秆直接还田相比,秸秆猪粪发酵还田、发酵床垫料发酵还田和秸秆炭化还田处理土壤表层0～5.0 cm全碳含量分别增加了18.8%、11.0%和11.8%。两种秸秆发酵还田方式均增加了胡敏酸E_4/E_6值、胡富比与PQ值。不同秸秆还田方式对胡敏酸ΔlgK值无明显影响。秸秆直接还田对土壤腐殖质碳和总有机碳含量无显著影响。说明秸秆发酵还田方式,尤其是秸秆猪粪发酵还田,在增加土壤胡敏酸含量的同时提升了腐殖质品质,秸秆炭化还田可提高腐殖质腐殖化程度。     

秸秆还田方式和数量对棕壤有机碳活性的影响

【目的】探讨玉米秸秆还田方式和数量对土壤有机碳组分的影响。【方法】以沈阳农业大学棕壤长期定位试验站为平台,设计大田小区试验,采用玉米秸秆半量和全量还田、直接和腐熟还田处理,研究了春玉米拔节期、抽雄期、灌浆期和成熟期土壤有机碳含量及其活性和惰性指数的动态变化状况。【结果】①在春玉米生长期内,秸秆还田处理均能增加土壤有机碳含量,且腐熟还田比直接还田的增加量更多,更有利于土壤有机碳累积和培肥地力;在不施化肥条件下,无论秸秆直接还田还是腐熟还田,半量还田处理的土壤有机碳增加量比全量还田处理增加的要多,而在配施化肥后,全量秸秆还田处理的土壤有机碳增加量大于半量秸秆还田处理。②秸秆还田处理均可以提高土壤有机碳活性指数。秸秆单独还田处理能提高土壤有机碳活性指数,但只有在成熟期效果明显;而秸秆与化肥配施后,直接还田处理以及半量还田处理对土壤有机碳活性指数的提高最明显。③单施化肥处理会导致土壤有机碳含量及其惰性指数降低,不利于土壤有机碳的保持和提高。【结论】秸秆还田有利于增加土壤有机碳含量,秸秆腐熟还田配施化肥处理更有利于培肥地力,增加土壤有机碳积累;而单施化肥不利于土壤有机碳的保持和提高;秸秆直接还田和单独还田提高了土壤活性有机碳指数。     

秸秆还田对干旱区滴灌玉米生产及土壤微生物的影响

【目的】研究新疆北疆干旱区长期连作滴灌玉米不同秸秆还田量对玉米生产及土壤微生物多样性的影响,为该地区玉米秸秆高效还田提供科学依据。【方法】设计还田量为18、9、0 t/hm²的秸秆还田3个处理,利用自动微生物鉴定系统(Biolog-Eco),研究干旱区滴灌条件下玉米秸秆还田对土壤微生物群落功能多样性及对玉米生长、产量和品质的影响。【结果】秸秆还田能够显著提高土壤微生物对碳源的利用程度,增加土壤微生物物种的多样性和群落物种的均匀度;秸秆还田造成的土壤微生物群落功能多样性的差异主要表现在对碳水化合物类、多聚物类、氨基酸类碳源的利用程度上;秸秆还田可在生育期的中后期显著增加玉米干物质积累量,玉米秸秆还田量为18和9 t/hm²较秸秆不还田分别增产13.56%和5.48%;与秸秆不还田相比18 t/hm²秸秆还田可显著增加玉米籽粒蛋白质含量和脂肪含量,分别增加0.43%和0.39%。【结论】秸秆还田可改善土壤微生物功能多样性,提高玉米产量、品质。     

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。     

不同秸秆还田方式对玉米根际土壤微生物及酶活性的影响

为了探明不同秸秆还田方式对玉米根际土壤微生物及酶活性的影响, 设置秸秆覆盖和深埋2种秸秆还田方式, 研究了不同处理(秸秆覆盖于玉米长期连作土壤CT1、秸秆深埋于玉米长期连作土壤CT2、秸秆覆盖于米麦轮作土壤T1、秸秆深埋于米麦轮作土壤T2)对下茬玉米根际土壤微生物及土壤酶活性的影响。结果表明:(1)相同的秸秆还田方式下, T1和T2玉米根际土壤微生物生物量碳、主要微生物及生理类群和土壤酶活性均高于CT1和CT2处理。(2)在玉米长期连作土壤中, 秸秆深埋更能提高下茬玉米根际土壤微生物生物量碳含量, 增加土壤细菌、放线菌、主要微生物生理类群(氨化细菌、好气性固氮菌、硝化细菌)和降低土壤真菌数量, 提高土壤脲酶和转化酶活性。而在米麦轮作土壤中, 秸秆还田方式对玉米根际土壤真菌和主要微生物生理类群(氨化细菌、好气性固氮菌、硝化细菌)、土壤脲酶和过氧化氢酶活性影响不大。在吉林省玉米长期连作种植区, 秸秆深埋比秸秆覆盖更能有效改善土壤微生物结构。     

不同形态秸秆还田下乌栅土耕层土壤有机质含量与组成变化

【目的】基于田间试验,探讨不同形态秸秆还于稻田后耕层土壤有机质含量及其分子组成的动态变化,为秸秆资源化利用和稻田土壤固碳提供依据。【方法】选择江苏省常熟市某村的乌栅土稻田,选用新鲜未处理（CS）、过腹处理（CM）和炭化处理（CB）的玉米秸秆,于2015年6月以等碳量（10 t C·hm-2）一次性还田,并以未还田处理作为对照（CK）,分别于2015、2017和2019年水稻收获时采集耕层（0—15 cm）土样测定有机碳含量,并采用13C同位素丰度和生物标志物提取-GC/MS鉴定探析有机质组成变化。【结果】与CK相比,还田当年和2年后所有还田处理都显著提高了耕层土壤有机碳含量（8%—36%）,但还田4年后,仅CB处理有机碳含量显著增加（24%）,且增加的碳来源于施入的生物质炭。还田2年后,CS和CM处理土壤有机质中木质素酚丰度达到峰值,分别比CK增加了115%和66%;还田4年后,所有还田处理的植物源脂类的丰度均显著提高,相应地,植物源与微生物源脂类的丰度比（PL/ML）和生物标志物组分的多样性指数（H’）也显著提升。【结论】分子组成的变化可以用来判明不同形式秸秆还田下土壤有机质质量的变...     

不同施肥年限下作物产量及土壤碳氮库容对增施有机物料的响应

【目的】研究不同年限下增施有机肥及秸秆还田对作物产量及剖面土壤碳氮库容的影响,旨在为华北平原冬小麦-夏玉米轮作区增强土壤肥力、提高作物产量提供依据。【方法】以农业部昌平潮褐土生态环境重点野外科学观测试验站为平台,分别在长达11年和27年的2个不同施肥年限试验区采集4个施肥处理,即氮磷钾（NPK)、氮磷钾+22.5 t·hm ^-2有机肥（NPKM）、氮磷钾+33.75 t·hm ^-2有机肥（NPKM+）、氮磷钾+秸秆还田（NPKS）不同土层深度的土壤样品,分析冬小麦-夏玉米产量和土壤碳氮库容剖面分布特征。 【结果】（1）增施有机肥及秸秆还田处理对作物的增产效应随施肥年限的延长而逐渐增强。与NPK处理相比,施肥11年限的NPKM、NPKM+和NPKS处理分别提高小麦和玉米产量为18.6%、15.8%、3.5%和39%、42%、35%;而27年的各施肥处理对小麦和玉米产量的增产幅度分别为41%、51.5%、23%和31%、33%、58%。（2）随着施肥年限的延长,增施有机肥及秸秆还田均能持续提升土壤碳、氮库容。连续施肥11年后,土壤碳、氮库容分别为25—114 Mg·hm ^-2、2.2—9.0 Mg·hm ^-2;而27年后土壤碳、氮库容分别为29—146 Mg·hm ^-2、2.5—12.1 Mg·hm ^-2。随着土壤剖面的加深,不同施肥年限中土壤碳、氮库容均表现为先逐渐增加后逐渐降低的趋势,均在80 cm处达到峰值。在80 cm土层峰值处,27年施肥处理中NPK、NPKM、NPKM+、NPKS土壤碳库和氮库分别为102、128、146、123 Mg·hm ^-2和8.3、9.7、12.1、9.1 Mg·hm ^-2,而11年施肥年限内各处理土壤碳、氮库均表现为差异不显著（P>0.05）。和NPK相比,不同年限中增施有机肥及秸秆还田均降低了不同土层的土壤碳氮比。同时,随着施肥年限的延长,土壤碳氮比越稳定。（3）随着施肥年限的延长,各处理土壤累积碳、氮库均呈现增加趋势。连续施肥11年后,NPKM、NPKM+、NPKS比NPK提升土壤累积碳、氮库容分别为5.2%、11.2%、9.2%和21.2%、26.6%、38.8%;连续施肥27年后NPKM、NPKM+、NPKS比NPK提升土壤累积碳、氮库容分别为26.3%、41.1%、21.8%和26.2%、44.9%、4.0%,且随着施肥年限的延长,施用有机肥对土壤累积碳库容的提升高于秸秆还田的趋势愈加明显,而对土壤累积氮库容的提升效果低于秸秆还田。 【结论】在氮磷钾化肥基础上增施有机肥及秸秆还田会提高作物产量、增强土壤碳氮库容、提升土壤肥力,且随着施肥年限的延长,效果愈加明显。同时,施用有机肥对作物产量、碳库的增强效应强于秸秆还田,而对氮库的提升效果低于秸秆还田。     

长期秸秆还田对农田土壤水分运动与热力学函数关系初探

利用长期定位试验的土壤,研究了温度、水分、热力学函数之间的关系。结果表明,不同玉米秸秆还田土壤比较,土壤水势温度效应为高量玉米秸秆还田>低量玉米秸秆还田>单施化肥;在同一温度条件下,提高土壤水势可增加土壤非饱和导水率,呈现高量玉米秸秆还田>低量玉米秸秆还田、单施化肥;在相同的土壤含水量条件下,增加温度可提高土壤非饱和导水率,其导水率温度效应值(dk/dt)高量玉米秸秆还田<低量玉米秸秆还田和单施化肥。土壤含水量一定时,随着相对偏摩尔自由能变和相对偏摩尔焓变增大,土壤非饱和导水率也增大,并且高量玉米秸秆还田大于低量玉米秸秆还田和单化施肥,拟合得出的相对偏摩尔自由能变和相对偏摩尔焓变与土壤非饱和导水率方程,具有较好的适应性。     

秸秆还田与药剂处理对夏玉米田二点委夜蛾发生数量的影响

二点委夜蛾(Athetis lepigone Moschler)是夏玉米产区一种新发生的害虫。调查发现,秸秆还田地块尤为严重。本试验对秸秆还田与药剂处理地块的二点委夜蛾的危害情况进行了调查。结果表明,秸秆还田未进行药剂处理的地块被害株率达到82%,百株虫量最大为88头,喷除草剂和杀虫剂后二点委夜蛾发生量及危害率与未喷的差异不显著,百株虫量略有降低,但无秸秆还田地块喷施除草剂与杀虫剂后,其危害率显著低于上述处理,被害株率为20%,百株虫量为6头。     

秸秆还田下施锌对春玉米产量及锌素吸收分配的影响

【目的】研究秸秆还田条件下施锌对春玉米产量及锌素吸收分配的影响,为锌肥的合理利用及肥料配施提供理论依据。【方法】采用双因素裂区设计,主区为秸秆不还田(S0)和秸秆还田量12 000 kg/hm~2(S1)2个水平,副区为不施锌(Z0)和施纯Zn 40 kg/hm~2(Z4)2个水平,形成CK(不施肥)、S0Z0(无秸秆+无锌肥)、S0Z4(无秸秆+锌肥)、S1Z0(秸秆+无锌肥)、S1Z4(秸秆+锌肥)5个处理,通过田间试验的方式,研究秸秆还田条件下施锌对春玉米产量、干物质积累及锌素累积和分配的影响。【结果】无秸秆还田条件下,施锌S0Z4处理春玉米产量比不施锌S0Z0处理提高14.06%;秸秆还田条件下,施锌处理S1Z4较不施锌处理S1Z0增产17.3%,秸秆配合施锌处理S1Z4的产量达到最高(11 809 kg/hm~2)。无秸秆还田情况下,施锌S0Z4处理春玉米的干物质积累量比不施锌S0Z0处理提高11.51%;秸秆还田条件下,施锌S1Z4处理干物质积累量较不施锌处理S1Z0提高14.06%,秸秆配合施锌处理S1Z4的干物质积累量最高(22 077 kg/hm~2);各处理中籽粒质量占总干物质积累量的52.41%～57.56%。无秸秆还田情况下,施锌处理S0Z4春玉米的锌素累积量比不施锌处理S0Z0提高18.32%;秸秆还田条件下,施锌处理S1Z4锌素累积量较不施锌处理S1Z0提高23.4%;秸秆配合施锌处理S1Z4的锌素累积量最高(519.43 g/hm~2),各处理中籽粒含锌量占总锌素累积量的68.5%～72.8%。无秸秆还田情况下,施锌处理S0Z4锌素转运量比不施锌处理S0Z0增加了11.82%;秸秆还田条件下,施锌处理S1Z4锌素转运量较不施锌处理S1Z0提高21.91%;秸秆配合施锌处理S1Z4的锌素转运量最高(232.17 g/hm~2)。【结论】施用锌肥显著提高了春玉米的产量和干物质积累量,并促进了植株对锌素的吸收和向籽粒的分配;秸秆还田配合施锌进一步提高了锌肥的增产效果,及植株对锌素的吸收和向籽粒的分配。     

秸秆还田情况下蚯蚓活动对稻麦轮作土壤磷素的影响

通过长期田间小区试验研究发现，在稻麦轮作土壤中，蚯蚓活动并不降低土壤全磷含量，有效磷含量呈直线上升趋势。在秸秆混施时，蚯蚓活动提高了树脂磷、NaOH磷含量，而超声磷含量降低，就总体而言，易于作物吸收的无机磷(如树脂磷和NaHCO，磷)含量有所升高。     

小麦、夏玉米两茬秸秆还田不同耕作方式施肥技术研究

针对太行山前平原小麦一玉米两熟农田秸秆全量还田后的一系列问题,从配套的土壤耕作施肥技术上进行了试验研究。该研究重点比较了不同耕作方式对作物产量的影响,并探讨了结合秸秆还田不同耕作方式的氮磷钾养分配比的效果对小麦、玉米产量的影响。结果表明：小麦、玉米秸秆还田后,两季作物全年适宜施肥量：N 420～480kd/hm^2、P2O5 135～150kd/hm^2。在秸秆还田加深松的地块应控制磷肥的施用量,钾肥在小麦、玉米秸秆还田地块增产效果不明显。     

秸秆还田对玉米高产、稳产、优质效应的研究

利用长期肥料定位试验，在草甸黑土上进行近１０年监测。结果表明，秸秆还田配施适量化肥能提高玉米产量；减轻玉米因受气候因素影响引起的产量波动；降低玉米收获时果穗含水量，促进玉米提早成熟；提高玉米籽粒中蛋白质、氨基酸含量，使玉米产品质量得到改善。在本试验条件下，秸秆施用量以２５００ｋｇ／ｈｍ２，再配施Ｎ１５０ｋｇ／ｈｍ２、Ｐ２Ｏ５７５ｋｇ／ｈｍ２、Ｋ２Ｏ３７５ｋｇ／ｈｍ２为宜。     

不同秸秆还田量对旱地全膜双垄沟播土壤水分及玉米生长的影响

在通渭半干旱区通过试验研究了不同秸秆还田量对全膜双垄沟播玉米生长形状、土壤水分状况及产量的影响。试验设计了3个还田量梯度,即玉米秸秆按6 000 kg·hm^-2（低量还田处理）、9 000 kg·hm^-2（中量还田处理）、12 000 kg·hm^-2（高量还田处理）整秆还田,不还田处理作为对照。结果表明,在生育前期时,0～200 cm土壤水分呈现出还田量越高土壤含水量越高的趋势,在出苗期最为明显,高、中、低还田量处理较对照土壤含水量分别高出6.07%、1.24%、0.31%,而在抽雄期后,则表现为低量还田处理>中量还田处理>不还田处理>高量还田处理,叶面积大小表现为高量还田处理>中量还田处理>低量还田处理>不还田处理。耗水量表现为低量还田处理<中量还田处理<不还田处理<高量还田处理。产量及水分利用效率以6 000 kg·hm^-2还田量处理最高,适宜在半干旱旱作区进行推广。     

秸秆还田对不同地力黑土培肥与茎腐病害发生的影响

为研究秸秆还田对不同地力耕层土壤的培肥效应与病害防治的影响,利用田间病圃小区试验对高、中、低地力黑土进行不同秸秆用量的有机培肥处理,研究不同处理对土壤主要肥力指标的影响,并对不同处理玉米茎腐病病害发生情况进行了初步探究。结果表明,与秸秆根茬量还田相比,秸秆全量还田更有利于土壤有机碳和腐殖质组分的积累及酶活性的提升。秸秆全量还田后,高地力区的土壤有机碳含量较中、低地力区的分别显著提高9.87%和19.29%;胡敏素含量提高11.12%和11.56%;胡敏酸含量提高10.91%和19.37%;富里酸含量提高11.42%和12.85%;水溶性物质含量提高4%和8%;蔗糖酶活性分别提高1.83%、6.92%;过氧化氢酶活性分别降低1.78%、5.80%;茎腐病发病率分别降低2.3%、2.79%;病情指数降低23.97%、20.80%。秸秆还田对3种地力培肥效果表现为：高地力＞中地力＞低地力;玉米茎腐病发病率与病情指数表现为：低地力＞中地力＞高地力。Pearson相关性分析与主成分分析显示,土壤各肥力指标与玉米茎腐病病害发生情况呈极显著负相关（P<0.01）。因此,秸秆还田对高、中、低地力黑土的肥力均有提升,且具有降低玉米茎腐病发病率及危害程度的作用,对高地力土壤的效果更明显。     

秸秆深还机具特点和作业效率分析

秸秆深埋还田(秸秆深还)作为一种新兴的秸秆还田模式,其机具有别于地表覆盖还田和铧式犁翻压还田。为了科学管理、合理运用秸秆深还机械,提高机组的作业效率,在调查测试秸秆深还作业的基础上,对机具的特点进行了分析,同时对测试机组分别进行了时间利用率和作业效率分析。结果表明:对于各个机具的作业时间利用率和总作业效率影响因素有所不同。作业速度、幅宽、故障维修和地头转向是影响机械作业效率的主要因素。根据调查和分析的结果,针对秸秆深还作业中存在的问题提出了机组的合理运行模式。