粉垄深耕对长沙稻作烟区土壤物理特性及烤烟根系发育的影响

为改善长沙稻作烟区土壤环境,提升植烟土壤质量。通过大田试验,设置粉垄深耕(T1)1个处理和铧式犁翻耕(T2)、直接旋耕(T3)2个常规对照,探究不同耕作方式对长沙稻作烟区土壤物理特性及烤烟根系干、鲜质量的影响。结果表明:粉垄深耕明显改善了土壤表层物理结构,在0～30 cm耕层总体范围内,T1粉垄深耕处理与T3常规处理(当地耕作方式)相比,2018年容重、紧实度平均下降8.80%,29.70%,孔隙度平均增大10.67百分点;2019年T1较T3容重、紧实度平均下降11.25%,21.45%,孔隙度平均增大12.8百分点;在烤烟移栽3-5月,T1处理0～10 cm耕层土壤平均含水率比T2高出0.62百分点,在10～20 cm耕层分别比T2和T3高出3.23,4.92百分点,在20～30 cm耕层分别高出9.43,12.3百分点,在30～40 cm耕层分别高出9.56,13.88百分点;同时,粉垄深耕相较于常规处理增加了D值,提高了土壤团聚体的稳定性。且T1处理烤烟根系干质量在团棵期、旺长期、成熟期分别高于T3处理69.75%,28.93%,28.33%,根系体积分别比T3高20.07%,55.61%,36.34%。综上,粉垄深耕改善长沙稻作烟区土壤容重、紧实度、孔隙度、土壤水分、土壤团聚体稳定性等土壤物理性状,改良了土壤环境,提高了烤烟根系的生物量、体积,为提高烟叶的产量产值奠定了基础。     

翻压绿肥对植烟土壤理化性状及烤烟常规化学成分的影响

研究了黑麦草不同翻压量对植烟土壤理化性状的影响。结果表明,翻压黑麦草的各处理均能够明显改善土壤的理化性状,提高烟叶品质,其中以翻压量为22 500 kg/hm2的综合效果最好。与对照相比,22 500 kg/hm2翻压量的处理在烟株移栽后30 d时土壤容重降低了0.064 g/cm3,土壤孔隙度和土壤含水率分别提高了2.48%和3.71%;在烟株整个生育期,土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量分别提高了12.18%～30.84%,6.82%～21.46%,62.19%～119.20%,40.02%～85.44%,烟叶品质指标相对其他处理更优。翻压黑麦草的各处理均能够较好的调节土壤的pH值,改善土壤理化性状,表明翻压黑麦草后土壤生物过程活跃,有利于土壤有机物质的转化和烤烟正常生长所需的营养供应。     

秸秆生物炭对潮土区小麦产量及土壤理化性质的影响

为了探讨生物炭施用对华北潮土农田土壤改良及小麦增产的效果,自2011年开始,在华北小麦-玉米轮作典型潮土农田通过设置0(BC0),2.25(BC2.25),6.75(BC6.75),11.25 t/hm2(BC11.25)4个秸秆生物炭处理的田间定位试验,系统研究了施用生物炭对小麦籽粒产量、土壤含水量及土壤理化性状的影响。结果表明,短期施用生物炭对小麦籽粒产量、生物量、土壤硝态氮、有机碳和全氮含量均无显著性影响,连续施用生物炭9季后,与BCO相比,BC2.25、BC6.75、BC11.25处理小麦籽粒产量分别显著增加24.5%,8.8%,9.1%(P0.05),小麦生物量分别显著增加18.8%,8.1%和6.1%。而且,随生物炭用量增加,土壤含水量和总孔隙度逐渐增加,容重逐渐降低,与对照相比,BC6.75和BC11.25处理土壤总孔隙度分别显著增加14.1%和26.0%(P0.05),含水量增加34.4%和42.2%,容重降低10.7%和19.6%。此外,生物炭长期施用BC6.75和BC11.25处理土壤硝态氮、有机碳和全氮含量均显著高于其他处理,与对照相比,第9季BC6.75处理土壤耕层硝态氮含量显著增加128.7%,BC6.75和BC11.25处理有机碳含量分别显著增加127.9%和179.6%(P0.05),全氮含量增加25.4%和30.5%,但BC6.75和BC11.25处理籽粒产量在第9季显著低于BC2.25处理。综上所述,生物炭长期连续施用能够起到降低土壤容重,增加土壤含水量和孔隙度,提高耕层硝态氮、有机碳和全氮含量,以及提高小麦籽粒产量和生物量的作用。从秸秆资源良性循环发展角度来看,研究地区适宜秸秆生物炭用量为2.25 t/hm2。     

生物炭对植烟土壤主要性状和烤烟产质量影响的研究进展

综述生物炭对植烟土壤主要性状和烤烟产质量的影响,其中生物炭对植烟土壤的影响主要从植烟土壤的p H、养分状况、微生物、酶活性、养分淋溶以及重金属吸附固定作用这几方面来综述。生物炭对烤烟产质量的影响包括根系生长、烟叶品质以及抗病性等方面。并在此基础上对今后研究进行展望,为生物炭在烤烟上的推广应用提供理论依据。     

相同碳氮比有机物料矿化1年对植烟土壤养分的影响

为探索不同有机物料相同碳氮比矿化1年对植烟土壤肥效作用,通过盆栽试验,将猪粪、玉米秸秆和生物炭调节碳氮比为25:1,经过1年自然矿化后在添加基础肥料的基础上分析不同有机物料对植烟土壤酶活性及氮磷钾含量的影响。结果表明,猪粪和玉米秸秆分别显著提高了土壤脲酶(最大值2.91 mg/(g·d))和蔗糖酶活性(最大值17.02 mg/(g·d))。与对照(不施有机物料)相比,施用有机物料在自然矿化1年后对土壤氮素仍有显著提升作用,其中猪粪处理表现出明显优势。同时,猪粪与生物炭显著提高了土壤速效钾和有机质含量,最大值分别达到1101 mg/kg和54.56 g/kg;猪粪也明显提升了土壤速效磷含量(727.95 mg/kg)。综上所述,相同碳氮比下豫中烟区土壤施用猪粪和生物炭在自然矿化1年后对植烟土壤养分含量的提升作用显著。     

不同有机物料对烤烟根系特征及氮磷钾积累量的影响

为探索不同有机物料对烤烟根系特征及地上部氮磷钾积累量的作用效果,以‘云烟87’为材料,采用盆栽试验,研究了汽爆秸秆、草炭和生物炭3种有机物料对植烟土壤理化特性、根系特征以及地上部N、P、K积累量的影响。结果表明：添加有机物料,尤其是添加生物炭和草炭后,植烟土壤容重和总孔隙度等物理性状得到明显改善;与汽爆秸秆相比生物炭或草炭处理下层土壤、距主根轴较远土壤内的根长密度更大,一级侧根和不定根发育更好;有机物料处理后土壤中的有机质、碱解氮、速效磷以及速效钾含量显著提高,其中以生物炭和草炭处理效果最明显;根系特征与植株地上部N、P、K积累量间的典型相关性分析表明,两者间存在正向相关性,相关性达0.999。有机物料能够改善土壤性状,增加土壤有效养分含量,促进根系发育、深扎和扩散,提高地上部的氮磷钾积累量,其中以生物炭处理效果最显著,其次是草炭。     

长期施用化肥对山东三大土类土壤物理性质的影响

为阐明长期施用化肥对土壤物理性质的影响,通过定位施肥试验研究了肥对山东棕壤、潮土和褐土3种土壤物理性质的影响。研究发现在长期定位定量施肥试验中,一年两季施用化肥不会引起土壤容重增加,造成土壤板结。结果表明单独施用化肥25年后,各施肥处理的土壤孔隙度与对照相比均有不同程度的增加,而且土壤容重均下降,不同化肥处理的土壤容重并无增大的趋势。在三大土类中,以棕壤的土壤孔隙度最低,其次是潮土,褐土最高。此外,三大土类的土壤容重均与土壤孔隙度呈显著负相关;棕壤和潮土的土壤容重与耕层有机质呈显著负相关,而褐土的土壤容重与有机质相关性较差。笔者认为长期施用化肥并未显著提高土壤容重,而能提高土壤孔隙度,因此长期单独施用化肥并非造成土壤板结的主要原因。     

不同覆盖施用保水剂对土壤物理性状、酶活及烤烟产质量的影响

为明确不同覆盖措施下施用保水剂对烤烟抗旱能力的影响,以烤烟‘红花大金元’为材料,研究秸秆覆盖(T1)、地膜覆盖+保水剂(T2)、秸秆覆盖+保水剂(T3)、秸秆与地膜双覆盖+保水剂(T4)、地膜覆盖(CK)对植烟土壤物理性状、酶活性以及烤烟生长发育、经济性状、烟叶品质的影响。结果表明,与对照CK相比,不同覆盖下施用保水剂(T2、T3、T4)均可提高土壤含水量,降低植烟土壤容重,增加土壤中>0.25 mm大团粒结构比例特别是2~5、0.5~1 mm粒级水稳性团聚体比例,提高土壤蔗糖酶和脲酶活性,烤烟农艺性状较好,烤后烟叶产量产值较高,烟叶品质略有提升。不同覆盖下施用保水剂对烤烟抗旱能力的影响有差异;T2和T4处理整体表现优于T3处理,其中T4处理烤烟经济性状最好,而T2处理烤后烟叶感官质量相对更好。     

连续6年施用生物炭和炭基肥对棕壤生物活性的影响

为了明确生物炭与传统土壤培肥方式对土壤中生物活性的影响,通过连续6年微区定位试验,以传统的土壤培肥方式作为对照,探究较长时间施用生物炭和炭基肥对土壤酶活性的影响,以更好地揭示施用生物炭对农业土壤微生态环境的影响,为生物炭农用提供理论参考。定位试验于2009年开始,连续6年进行了花生微区田间试验(2 m2)。试验设4个处理,分别为秸秆还田+NPK(CS)、施用猪厩肥+NPK(PMC)、生物炭+NPK(BIO)和炭基肥(BF)处理。测定了2014年播前以及花生各生育时期土壤中过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶以及微生物量碳和可溶性有机碳含量等指标。结果表明,连续施用6年后,BIO处理中土壤过氧化氢酶活性除播前和成熟期与CS及PMC处理相近外,其他生育时期均显著(P0.05)低于这2个处理;土壤蔗糖酶活性除成熟期外其他时期均高于CS和PMC处理。BF处理中土壤过氧化氢酶活性除播前处于较高水平,其他生育时期与CS和PMC相比均处于较低水平;土壤蔗糖酶活性除结荚期外其他生育时期均接近或者低于CS和PMC处理。与CS和PMC处理相比,BIO和BF处理对脲酶活性的影响没有表现出明显的规律性。BIO和BF处理除成熟期外,其他生育期中土壤微生物量碳含量均低于PMC处理。在花针期相对于CS和PMC处理,BIO处理中可溶性有机碳含量提高,BF中处理可溶性有机碳含量降低。与CS和PMC相比,施用生物炭会抑制土壤过氧化氢酶活性,提高蔗糖酶活性,提高了土壤可溶性有机碳含量;施用炭基肥抑制了过氧化氢酶、蔗糖酶活性,降低了可溶性有机碳含量,生物炭和炭基肥对脲酶活性的影响没有表现出明显规律性,对微生物活性提高的作用在秸秆还田和施用猪厩肥之间。     

生物有机肥与烟草专用复合肥配施对植烟土壤理化性质、微生物数量及酶活性的影响

为探明生物有机肥与烟草专用复合肥对植烟土壤理化性质、微生物数量及酶活性的影响,通过大田试验研究了生物有机肥与烟草专用复合肥不同配施比例对植烟土壤理化性质(土壤容重、土壤孔隙度)、养分含量、土壤微生物(真菌、细菌、放线菌)数量以及土壤酶活性(土壤脲酶、土壤磷酸酶、过氧化氢酶和土壤蔗糖酶)的影响,筛选出最优土壤条件下的肥料配施比例。结果表明:施加生物有机肥可使土壤容重降低、孔隙度增大,有机质、碱解氮、有效钾、全氮、全磷含量增加,微生物数量提高,土壤酶活性提高。在正常生长条件下以75%烟草专用复合肥+25%的生物有机肥为最佳施肥比例。在烤烟实际生产中建议在养分供应不足、质量较差的土壤地块或烟区配施生物有机肥。     

连季增施稻壳生物炭对植烟土壤理化性质及烤烟生长的影响

为探索在常规施肥基础上增施生物炭对植烟土壤肥力及烤烟生长的影响,采用大田试验研究不增施生物炭（CK）、烤烟季和冬春季均增施生物炭（T1）和仅烤烟季增施生物炭（T2）不同处理下的土壤和烤烟生长的相关指标。结果表明,增施生物炭可显著提高土壤pH与速效养分含量,T1处理表现最好。增施生物炭显著提高土壤的MWD、GMD和>0.250mm粒级团聚体含量,但T1和T2处理差异不显著。T1处理的株高、最大叶长、叶宽、叶面积以及根和叶的干物质积累量最优,T2处理的茎围和茎的干物质积累量最大。因此,烤烟季和冬春季均增施生物炭的处理效果更佳。     

生物炭及其与化肥配施对灰潮土土壤理化性质、微生物数量和冬小麦产量的影响

为弄清生物炭在灰潮土上的施用效果,促进生物炭的科学应用。采用田间试验,研究了空白对照(CK)、单施生物炭(B)、单施化肥(F)和生物炭与化肥配施(BF)4个处理对灰潮土土壤理化性质、微生物数量和冬小麦产量的影响。结果表明：单施生物炭与空白对照相比,以及生物炭化肥配施与单施化肥处理相比,施用生物炭均能显著提高土壤有机碳和速效钾含量,但对土壤容重、pH、碱解氮、速效磷的影响不显著;施用生物炭后土壤中的细菌和放线菌数量增加且在越冬期达到显著差异水平,但真菌数量表现出一定的降低趋势。与空白对照相比,单施生物炭秸秆和籽粒干重分别增加6.8%和4.2%;与单施化肥相比,生物炭与化肥配施秸秆和籽粒干重分别提高4.4%和16.5%。因此,生物炭能有效改善灰潮土土壤理化性质,提高细菌和放线菌数量,且在一定程度上促进冬小麦产量的提高。     

植烟根际土壤生物活性对生物炭配施有机菌肥的响应

通过大田试验研究植烟土壤在生物炭与不同比例复方有机菌肥配施的条件下,烤烟根际土壤生物活性的动态变化,为植烟土壤的合理施用生物炭及有机菌肥提供理论依据。在施用等量烟草专用复合肥的基础上,设置CK(不施有机肥,烟农习惯施肥即仅施复合肥525 kg/hm2)、T1(增施生物炭1500 kg/hm2)、T2(增施复方有机菌肥1500 kg/hm2)、T3(增施60%复方有机菌肥+40%生物炭)、T4(增施50%复方有机菌肥 +40%生物炭)、T5(增施40%复方有机菌肥+60%生物炭)6个处理。结果表明,T2处理提高了整个生育期的土壤蔗糖酶活性,T2和T3处理显著提高了30 d的土壤脲酶活性,其酶活性分别为0.74 mg/(g.d)和0.75 mg/(g.d)。T2处理显著提高了30 d的土壤微生物量碳(达到810.09 mg/kg)和微生物碳熵,T3处理提高了整个生育期的微生物量氮和微生物氮熵；同时施用菌肥可明显提高土壤细菌、真菌和放线菌的数量,尤其T2处理的细菌和放线菌数量在整个生育期均最高。在豫中烟区,施用复方有机菌肥及60%复方有机菌肥配施40%生物炭对改善根际土壤微生物环境和土壤肥力效果最好。     

生物炭配施菌肥对植烟土壤养分和可溶性有机碳氮光谱特征的影响

在生物炭与有机菌肥配施条件下,研究植烟土壤在生长期内土壤基础养分和可溶性碳(DOC)、氮(DON)含量的变化,为植烟土壤的合理施肥提供理论依据。采用田间试验的方法,在施相同化学肥料的基础上,设置CK(不施有机肥)、T1(生物炭)、T2(有机菌肥)、T3(生物炭菌肥)、T4(50%有机菌肥+50%生物炭)、T5(60%有机菌肥+40%生物炭)、T6(40%有机菌肥+60%生物炭) 7个处理。结果显示,各有机肥处理与对照相比对提高土壤养分含量作用明显,与其他处理相比,T2处理显著提高了移栽后60 d的土壤铵态氮含量; T5处理则显著提高了整个生育期的硝态氮含量;与其他处理相比T5处理显著提高了60 d速效磷含量,T2处理显著提高了60 d时土壤速效钾含量。T1和T3处理与其他处理相比显著提高了旺长期(移栽后60 d)土壤DOC含量,T3处理的DOC/SOC比值达到最高(8. 31 mg/g)。T2处理土壤DON含量在90 d达到最高(57. 09 mg/kg),T5处理的土壤DON含量则在60 d最高(97. 98 mg/kg);与其他处理相比,T3、T4、T5和T6处理降低了移裁后90 d植烟土壤成熟期的芳香化指数(AI),提高了E2/E3值。综上所述,在豫中烟区,有机菌肥及60%有机菌肥配施40%生物炭施肥措施,最有利于提高土壤氮素含量,生物炭和生物炭菌肥施肥措施有利于提高土壤可溶性碳含量。     

草炭对烟田土壤理化性状及对烤烟生长发育、烟叶产质的影响

通过田问随机处理试验研究了草炭对烟田土壤理化性状及对烤烟生长发育、烟叶产质的影响，结果表明：在烟株生长的各个时期，施用草炭的处理，土壤的养分含量均高于纯施用化肥，且降低了土壤的pH值与土壤容重；施用草炭的烟田，烟株生长旺盛，农艺性状指标高于对照；烤后烟叶化学成分较协调；提高了烟叶的香气，烟叶评吸质量高；烤后烟叶经济性状指标较高。     

生物炭对山坡地烟叶产量和氮肥利用效率的影响效果评价

山坡地土壤有机质含量低和保水保肥能力差是导致烤烟产量普遍低于山间平地的重要原因之一。生物炭可以改善土壤物理化学性质,提升土壤保水保肥能力,本试验研究其对烤烟产量和氮肥利用效率的影响。通过二因素两种地形（山坡地、山间平地）和6个生物炭施用量处理（0、4.5、9.0、13.5、18.0、22.5t/hm ²）的大田试验,评价生物炭对烟叶产量和产值、烟株农艺性状、氮肥利用效率和氮素表观损失量的影响。结果表明,山坡地烤烟产量和产值显著低于山间平地。同一生物炭施用量条件下,山坡地烟叶产量和产值相对增幅显著高于山间平地。当生物炭施用量介于0~13.5t/hm ²时,山坡地烟叶产量和产值均随生物炭施用量增加而显著增加;而进一步提高生物炭施用量,烟叶产量和产值增加不显著。山间平地烟株氮素吸收量、氮肥农学利用率和氮肥回收利用率均显著高于山坡地烟株。与不施生物炭的对照相比,山坡地烟株氮肥农学利用率和氮肥回收利用率相对增幅均显著高于山间平地烟株。随着生物炭施用量增加,氮素表观损失量显著降低。相对于山间平地而言,山坡地植烟区应用生物炭的增产增收和提高氮肥利用效率的效果更加显著,其适宜生物炭施用量为13.5t/hm ²。     

设施土壤中连续施用生物炭对土壤磷形态及吸附与释放特性的影响

针对设施土壤中长期大量施用有机肥可能造成的土壤磷素过度积累及易流失等问题,本研究拟通过施用生物炭增加土壤中磷的吸附,从而减少磷流失。此外,目前关于在设施土壤中连续施用生物炭对土壤磷素形态和有效性的影响作用尚不清楚。为此,在辣椒大棚中通过长期定位试验,研究连续4茬施用生物炭对土壤有效磷、不同形态磷、磷吸附及释放的影响。结果表明：在每公顷施用15 t猪粪稻草有机肥基础上施用生物炭可显著增加土壤有机碳含量和土壤pH,并显著改变了土壤磷各组分含量,显著增加了NaHCO₃ P_i、NaHCO₃ P_o、Fe/Al-P_i和Ca-P_i含量,且显著降低了Ca-P_o含量。此外,连续4茬施用生物炭还增加了土壤对磷的吸附,从而降低土壤磷的释放。本研究结果说明,在设施土壤中长期大量施用有机肥下结合施用生物炭在保持土壤有效磷供应下可提高土壤磷的吸附,从而降低土壤磷素的流失风险。     

生物炭不同施用量对烟草根际土壤微生物多样性的影响

为研究生物炭不同施用量对烟草根际土壤微生物多样性的影响。以烤烟品种云烟87根际土壤为研究对象,对不施用生物炭的对照处理,以及3个生物炭施用量递增处理的根际土壤ITS2区和16S r DNA-V4区进行高通量测序,对下机数据进行生物信息学分析,得到了各处理根际土壤微生物的OTU丰度、分布、α多样性、群落种类组成及丰度信息,并对群落组成及丰度分别进行了PCA聚类分析及UPGMA聚类分析。结果表明,在50~150 g/棵的施用范围内,增加生物炭的施用量提高了根际土壤细菌种类的多样性和分布的均匀程度,真菌则相反;施用生物炭50,100,150 g/棵处理后,变形菌门细菌的丰度相比不施用生物炭的对照稍有降低,分别降低了4.1%,2.7%,0.7%;酸杆菌门细菌的丰度相比对照分别增加了10.4%,8.1%,7.7%,蓝菌门细菌的丰度相比对照分别降低了11.4%,11.4%,11.2%,放线菌门细菌的丰度均低于对照,各处理间的芽单胞菌门细菌丰度差异甚微。施用生物炭50 g/棵处理后,接合菌门真菌丰度比对照(50.92%)下降了12.38%,之后随着生物炭施用量的提高,接合菌门真菌丰度逐渐上升至53.68%;与之相反,施用生物炭50 g/棵处理后,子囊菌门真菌丰度比对照(30.63%)升高了10.15%,之后随着生物炭施用量的提高,子囊菌门真菌丰度逐渐下降至29.11%;施用生物炭50 g/棵处理后,担子菌门和壶菌门真菌丰度基本不变,之后随着生物炭施用量的提高,担子菌门真菌丰度呈现出先上升后降低的趋势;各处理对球囊菌门真菌丰度影响不大。研究生物炭对烟草根际微生态的影响方式以及作用规律,可为生物炭在烟田的应用提供理论依据。     

生物炭对不同浇水条件下冬小麦产量及水分利用效率的影响

为了探讨生物炭施用量在不同浇水条件下对冬小麦的增产效果,2015-2017年通过大田试验设置0(B0,CK),20(B20),40(B40),60(B60) t/hm~2共4个生物炭施用量和不浇水(W0)、浇越冬水(W1)2个浇水处理,研究了生物炭施用量在不同浇水条件下对土壤含水量、土壤温度、土壤容重、冬小麦产量及构成因素以及水分利用效率的影响。结果表明,不浇水条件下,小麦产量及水分利用效率随生物炭施用量增加先增加后减少,当生物炭施用量为40 t/hm~2时产量和水分利用效率均最高,比B0(CK)处理分别增加8.0%和8.2%;浇水条件下,小麦产量和水分利用效率随生物炭施用量增加而增加,B40和B60处理比B0(CK)分别增加7.4%,12.2%和8.0%,16.3%。不浇水条件下,当土壤含水量低于15%时,B60和B40处理下土壤水分含量低于其他处理;浇水条件下,施用生物炭可增加土壤水分含量,施用生物炭增加土壤贮水量、减少小麦生育期耗水量、降低土壤容重,浇水比不浇水增加容重降低幅度。不浇水条件下,生物炭明显提高返青期前土壤日平均温度,浇水使生物炭对土壤温度的作用相反。返青期后,不浇水条件下土壤日平均地温在各处理间差异不大,浇水条件下表现为日均地温较低时高,较高时低的现象。综合而言,适宜生物炭添加量可以增加旱区土壤水分含量,提高小麦产量和水分利用效率。     

玉米秸秆还田方式和氮肥处理对土壤理化性质及冬小麦产量的影响

为了探讨玉米秸秆还田条件下不同耕作方式及施氮量对土壤耕性及冬小麦产量的影响,于2012年10月至2015年6月连续3个小麦生长季进行了田间定位试验。设3种耕作方式,分别为连续3年旋耕秸秆不还田、连续3年旋耕秸秆还田和前2年旋耕秸秆还田第3年深耕秸秆还田,每种耕作方式下均设4个施氮水平,施氮量依次为165、225、300和360 kg hm?2。与旋耕相比,深耕促进还田玉米秸秆的腐解,且增施氮肥能提高秸秆腐解速度,从而提高耕层土壤的有机质含量。秸秆不还田条件下,连续旋耕降低了0~30 cm土层的有机质含量,结果土壤容重增大,孔隙度降低,且增施氮肥不利于土壤物理性状的改善;秸秆还田条件下,连续旋耕提高了0~10 cm土层有机质含量,土壤容重随之减小,孔隙度增加;秸秆还田条件下,连续2年旋耕1年深耕比连续旋耕增加了10~30 cm土层有机质含量,显著降低了0~20 cm土层容重,增加了0~20 cm土层的总孔隙度和10~30 cm土层的毛管孔隙度。连续3年旋耕造成冬小麦减产,尤其是秸秆不还田处理,第3年产量较第1年下降5.0%~8.7%;旋耕秸秆还田较旋耕不还田平均增产7.3%~8.9%,但在第3年产量下滑;而旋耕还田后适时深耕还田比连续旋耕还田平均增加有效穗数14.5%,增加穗粒数5.7%,产量平均提高7.6%。在玉米秸秆还田条件下,增施氮肥有助于改善土壤理化性质,但225、300和360 kg hm?2氮肥水平的产量无显著差异。本研究结果表明,山东省小麦高产高效栽培技术宜采取秸秆还田、2年旋耕1年深耕、配施纯氮225 kg hm?2的种植模式。