秸秆还田对土壤-水稻系统中Cd迁移富集影响研究进展

我国是水稻种植大国,每年有大量的秸秆资源可被资源化利用,其中直接还田是秸秆资源化利用的常见方式之一,也是减少秸秆焚烧的有效途径。但随着我国稻田土壤重金属镉(Cd)污染的日益加剧,秸秆受到Cd污染的程度也在增加,导致水稻秸秆富集大量的重金属Cd,所以,水稻秸秆直接还田将会把秸秆中富集的Cd再次带入土壤环境;然而,秸秆腐解过程中产生大量的活性有机物,而这些有机物对土壤中重金属Cd活性的影响比较复杂。因此,如何评价水稻秸秆还田对土壤-水稻系统中Cd迁移富集的影响值得深入研究。本文介绍了目前水稻秸秆Cd污染的状况,重点总结了还田过程中对土壤理化性质,如土壤有机质、pH值以及土壤有效态Cd含量的影响。但秸秆还田在增产的同时可能会增加水稻吸收积累Cd的风险,最后提出了秸秆还田应考虑的实际问题以及未来秸秆安全利用的展望,为今后秸秆安全、资源化利用提供可参考的理论指导。     

不同耕作方式与秸秆还田对土壤养分及小麦产量和品质的影响

为探寻稻麦两熟区高产优质高效的耕作方式和秸秆还田组合,从2001年开始,在长江中下游稻麦两熟区进行田间连续定位试验。设置稻麦双季免耕与秸秆还田（NTS）、麦季免耕与秸秆减量还田（RNT）、稻季免耕与秸秆减量还田（RCT）、稻麦双季翻耕与秸秆还田（CTS）、稻麦双季少耕与秸秆减量还田（MTS）以及稻麦双季翻耕无秸秆还田（CT,对照）6个处理。分析了不同耕作方式与秸秆还田组合下2009-2018年土壤有机质与全氮含量的变化,进一步明确其对小麦产量与品质的影响。结果表明,连续秸秆还田显著提高耕层土壤养分含量,其中MTS处理下土壤有机质与全氮含量较对照分别增加了29.64%和19.76%,具有明显的养分积累效果;但连续免耕不利于小麦产量的提高,RNT和RCT处理小麦产量较高,分别比NTS处理增加了16.33%和10.34%;同时RNT处理小麦的加工品质及面条质量也有提高趋势。因此,麦季免耕与秸秆还田结合的耕作模式有利于提高中弱筋小麦的产量和品质,可作为该地区发展优质高产高效小麦优先选择的耕作技术组合。     

稻麦两熟制下秸秆还田模式的产量和经济效益分析

明确不同秸秆还田模式对小麦、水稻产量和经济效益的影响,对推广秸秆还田具有重要意义。利用稻麦复种长期田间定位试验2012-2018年的数据,分析了秸秆不还田（S0）、麦秸还田（WS）、稻秸还田（RS）和稻麦秸均还田（WRS）4种秸秆还田模式对作物产量、氮肥利用率、秸秆增产率、秸秆边际产量和秸秆农学利用率的影响。结果表明：秸秆还田均增加水稻产量,其中RS和WRS模式增产效果均显著大于WS模式;小麦产量随秸秆还田年限呈“减产-稳产-增产”的变化趋势。秸秆的周年增产率和农学利用率分别为5.65%~13.60%和0.11~0.17kg/kg。与RS模式相比,WRS模式属于秸秆过量还田,其秸秆增产效率降低。秸秆还田提高稻麦氮肥周年利用率1.67~4.01kg/kg,其中RS和WRS模式较WS模式更利于作物的氮吸收。WS、RS和WRS模式的稻田周年净收益较不还田模式分别增加1 690、4 875和4 177元/（hm²·年）,其中RS和WRS模式均显著高于WS模式。综合以上结果,麦季稻秸还田模式（RS）既可提高还田秸秆利用率,又可增加稻田净收益,推荐在稻麦两熟农田采用。     

农作物秸秆炭化后养分变化及还田效应

旨在明确不同农作物秸秆炭化和焚烧后氮、磷、钾养分含量变化,秸秆直接还田和炭化还田下对旱作区玉米和水旱轮作区水稻产量及土壤理化性状的影响,本研究选取水稻、油菜、小麦、玉米秸秆,测定炭化和焚烧后氮、磷、钾含量和损失率变化及秸秆直接还田和炭化还田的旱作区玉米和水旱轮作区水稻产量及土壤理化性状变化。结果表明,作物秸秆炭化和焚烧后氮、磷、钾含量均不同程度提高,水稻和油菜秸秆炭化处理较焚烧处理氮含量显著提高5.79%和30.06%,4种作物秸秆焚烧处理较炭化处理均显著提高磷、钾含量。炭化处理较焚烧处理有效降低氮和磷养分的损失率。不同轮作制下秸秆炭化还田较秸秆还田均能提高作物产量和土壤理化性状。秸秆炭化还田较秸秆还田能提高旱作区玉米产量和水旱轮作区水稻产量,通过改善土壤理化性状来培肥土壤,且水旱轮作区施用效果优于旱作区。     

农作物秸秆炭化后养分变化及还田效应研究

旨在明确不同农作物秸秆炭化和焚烧后氮、磷、钾养分含量变化及秸秆直接还田和炭化还田下对旱作区玉米和水旱轮作区水稻产量和土壤理化性状的影响，本研究选取水稻、油菜、小麦、玉米秸秆，测定炭化和焚烧后氮、磷、钾含量和损失率变化及秸秆直接还田和炭化还田的旱作区玉米和水旱轮作区水稻产量及土壤理化性状变化。结果表明，作物秸秆炭化和焚烧后氮、磷、钾含量均不同程度提高，水稻和油菜秸秆炭化处理较焚烧处理氮含量显著提高5.79%和30.06%，4种作物秸秆焚烧处理较炭化处理均显著提高磷、钾含量。炭化处理较焚烧处理有效降低氮和磷养分的损失率。不同轮作制下秸秆炭化还田较秸秆还田均能提高作物产量和土壤理化性状。秸秆炭化还田较秸秆还田能提高旱作区玉米产量和水旱轮作区水稻产量，通过改善土壤理化性状来培肥土壤，且水旱轮作区施用效果优于旱作区。     

油菜秸秆还田对水稻产量的影响

近年来 ,我国对秸秆还田开展了广泛的研究 ,取得了不少成果 ,但是研究得较深入的是早稻秆、晚稻秆和大麦秆还田对早晚稻、大麦 ,晚稻秸秆还田对早晚稻、油菜和大麦 ,玉米秸秆还田对小麦、玉米 ,小麦秸秆还田对小麦产量的影响 ,油菜秸秆还田对水稻产量的影响报道较少。已有的研究表明 :每生产 10 0ｋｇ菜籽需吸收氮素 9.8ｋｇ ,五氧化二磷 3.5ｋｇ ,五氧化二磷 3.5ｋｇ ,氧化钾 4 .9ｋｇ。其中一部分用于形成籽粒产量 ,一部分用于形成茎秆和枝壳 ,若把脱粒后的秸秆和枝壳全部还田 ,其中含有的营养物质可还给土壤 ,增加土壤的有机质、氮、磷、…     

水分管理和秸秆还田对稻田甲烷排放及固碳的影响研究进展

综述了水分管理对稻田甲烷产生、氧化和传输排放的影响以及秸秆还田对稻田甲烷排放和固碳的影响,并提出了今后中国稻田CH4排放应加强以下2方面的研究：（1）水分管理对稻田甲烷产生机理的研究;（2）秸秆还田对稻田甲烷排放和土壤固碳的综合影响研究,旨在为以后的水稻生产如何进行水分管理和秸秆还田提供参考和依据,以期充分发挥稻田的生态效益。     

秸秆还田对豆-稻-菜循环耕作模式下作物产量和土壤肥力的影响

豆-稻-菜循环耕作模式是中国南方地区最重要的轮作模式之一,但秸秆还田对该耕作制度下作物产量和土壤肥力的影响尚不明确。通过连续7年的田间定位试验（2009—2015年）,研究秸秆还田对豆-稻-菜循环耕作模式下作物产量和土壤养分状况的影响。结果表明：秸秆还田对浙江省豆-稻-菜轮作模式下作物产量的影响显著：与单施化肥相比,秸秆还田有效提高了水稻和小萝卜的产量,且水稻和小萝卜年均增产10%以上;此外,秸秆还田对豆-稻-菜循环种植区域土壤肥力也有较大影响：提高了土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量和土壤pH值,此外,秸秆还田区域土壤全氮、有效磷和速效钾含量呈逐年增加趋势。由此可见,多熟制耕作制度下秸秆还田仍具有作物增产和土壤培肥作用,可作为耕地质量提升的有效手段长期实施。     

稻田不同轮作方式对培肥地力的作用

通过不同轮作方式的长期试验，研究土壤有机质，结合态腐殖质、养分变化和水稻产量影响，阐明油菜、一年生黑麦草、小麦秸秆翻压还田对土壤肥力的影响。试验表明，3种作物连作5年土壤有机质积累增加，其中油-稻增加最多达0.15%，平均每年增加0.03%；0.25-0.55mm微团聚体数量增加量最多。土壤全氮量以饲-稻处理增加多达0.04%；土壤有机磷和速效磷含量以饲-稻增加较多，有机磷提高11.6mg/kg。水稻产量以饲-稻最高。从而为农牧结合和用养结合增加农民收入找到了一条最佳的种植模式。     

油菜秸秆还田对水稻产量、经济效益与土壤理化性状的影响

为探索油菜秸秆还田的土壤改良效果和对后季作物的产量影响,客观评价秸秆还田的综合效益,2016年在习水县开展油菜秸秆还田同田对比试验。结果表明,秸秆还田可改善产量构成因子,增加有效穗,穗大粒多粒重,促进水稻增产;油菜秸秆还田比CK增产14.29%,新增纯收益135.5元/667m~2;油菜秸秆还田+腐熟剂比CK增产21.16%,新增纯收益213.8元/667m~2;油菜秸秆还田+腐熟剂比油菜秸秆还田增产6.02%,新增纯收益78.3元/667m~2,秸秆还田+腐熟剂增产效果最明显。稻田施用油菜秸秆,能提升土壤有机质,增加全氮、有效磷,促进钾的释放,降低土壤pH、容重,改善土壤结构。     

耕作方式对成都平原稻麦轮作系统吸收累积镉的影响

为研究不同耕作方式（翻耕、旋耕、免耕与秸秆还田）对成都平原水稻-小麦轮作系统吸收累积重金属Cd的影响,探讨Cd污染耕地最优的耕作方式,在轻度污染农田开展了2年定位试验,研究翻耕秸秆还田、翻耕无秸秆、旋耕秸秆还田、旋耕无秸秆、免耕秸秆还田和免耕无秸秆处理对作物产量以及收获物、秸秆和土壤中重金属Cd含量的影响。试验结果表明,与旋耕和免耕相比,翻耕处理能够显著降低小麦籽粒和水稻稻谷中的重金属Cd含量。相同耕作方式下,是否秸秆还田对小麦籽粒和水稻稻谷中的Cd含量影响不显著。在翻耕条件下,表层土壤有效Cd和总Cd含量、小麦和水稻秸秆中Cd含量均显著低于旋耕和免耕处理。因此,从保证作物产量和降低农产品Cd含量的角度出发,翻耕可作为成都平原轻中度Cd污染耕地水稻-小麦安全生产的一项有效技术措施。     

寒地水旱轮作及秸秆还田对土壤相关酶活性的影响

以黑龙江省水稻→玉米轮作系统为研究对象,结合秸秆还田长期定位试验,研究了水稻→玉米轮作及秸秆还田对土壤酶活性的影响,为确定适宜的寒地水稻→玉米轮作技术模式提供理论支撑。试验结果表明,与水稻连作相比,水稻→水稻→玉米轮作提高了土壤碱性磷酸酶和乙酰基β-葡萄糖胺酶活性;与玉米连作相比,水稻→水稻→玉米轮作降低了木聚糖酶活性。秸秆还田条件下,玉米连作处理提高了过氧化氢酶（CAT）活性,而水稻→水稻→玉米轮作和水稻连作处理却降低了土壤CAT活性;秸秆还田条件下,玉米连作处理降低了乙酰基β-葡萄糖胺酶活性,水稻→水稻→玉米轮作处理提高了蔗糖酶活性。     

小麦田水稻秸秆还田技术初探

通过大区对比试验,研究了水稻秸秆不同还田量和还田方式对小麦生长和产量的影响,结果表明:水稻秸秆还田处理的小麦产量均高于不还田处理,且以小麦播前稻秸半量(300kg/667m2左右)耕翻还田的处理产量最高。此外,耕翻还田处理尤其是半量耕翻还田处理的小麦生育进程较快,有利于促进小麦生长。     

秸秆还田与优化施氮对稻田土壤碳氮含量及产量的影响

针对滨海盐碱地稻田土壤有机质较低、氮肥投入过量,采用田间微区试验研究了秸秆还田与优化施氮对稻田土壤全氮、铵态氮、硝态氮、有机碳、可溶性有机碳、微生物碳氮含量及水稻生长特征的影响。设秸秆还田与氮肥两因素,3个碳(秸秆还田)水平:C0:无秸秆还田; C1:秸秆还田4 500 kg/hm~2; C2:秸秆还田9 000 kg/hm~2; 2个氮水平:N1:255 kg/hm~2(优化施氮); N2:400 kg/hm~2(农民传统施氮)。结果表明,与C0、C1处理相比,C2处理时土壤有机碳含量分别增加了100. 46%,28. 06%;分蘖期时C2N2处理土壤全氮含量最高,而成熟期C1N1处理土壤全氮含量最高;秸秆还田与优化氮肥显著增加了DOC(可溶性有机碳)含量,分蘖期与成熟期土壤铵态氮、硝态氮含量均以C1N1最高,分蘖期与成熟期时,与未秸秆还田相比,土壤微生物量碳、氮含量显著增加,且C1N1、C1N2处理含量最高;秸秆还田量4 500 kg/hm~2与氮肥施用量255 kg/hm~2处理可有效增加水稻二次枝梗数、千粒质量、结实率及水稻产量,且高于其余处理。与农民传统施肥管理(C0N2)相比,秸秆还田与优化施氮(C1N1)处理水稻产量提高19. 02%,且显著提高滨海盐碱地稻田土壤碳氮含量。     

耕作与秸秆还田方式对稻田N_2O排放、水稻氮吸收及产量的影响

保护性耕作是改善农田土壤肥力的重要举措,然而其对作物氮吸收与产量的作用尚不明确。为此,本试验于2016—2017年稻季在湖北省武穴市花桥镇,设置常规翻耕与免耕两种耕作方式以及前茬作物秸秆全量还田与不还田两种秸秆还田方法,研究耕作与秸秆还田方式对稻田土壤N_2O排放、根系酶活性、水稻氮吸收与产量的影响。结果表明,耕作方式显著影响土壤N_2O排放,但不影响根系硝酸还原酶与谷氨酰胺合成酶活性、水稻氮吸收与产量。与翻耕处理相比,免耕处理2016年和2017年土壤N_2O排放量分别显著提高了12.5%～18.2%和21.1%～38.6%。秸秆还田显著影响土壤N_2O排放量、根系酶活性、水稻氮吸收与产量。相对于秸秆不还田处理,秸秆还田处理2016年和2017年土壤N_2O排放量分别显著提高了38.5%～45.5%和13.1%～29.5%。秸秆还田处理相对于不还田处理根系硝酸还原酶与谷氨酰胺合成酶活性分别显著增加了6.7%～45.9%和9.0%～46.7%,水稻氮吸收量提高了12.5%～26.0%,产量增加了9.4%～12.6%。本文认为,虽然秸秆还田提高了水稻氮吸收与产量,但也促进了土壤N_2O的排放,因此在评估保护性耕作稻田温室效应时应加强对温室气体(CH4和N_2O)排放和土壤碳固定影响的长期监测,以期为发展低碳稻作提供理论依据和技术支撑。     

秸秆还田化肥减量对水稻产量及土壤肥力的影响

为减少水稻化肥施用量,进行了油菜秸秆腐熟还田,在常规施肥基础上减少化肥用量对水稻生产和土壤养分等特征的影响效果试验。结果表明,化肥减量5%~10%+油菜秸秆还田的产量与常规施肥的对照无显著差异,而化肥减少量15%+秸秆还田,水稻产量降低明显。增施腐熟油菜秸秆可以稳定土壤速效钾含量,维持土壤酸碱平衡,有机质增加0.13%~0.16%,土壤容重降低0.04~0.06g/cm3。秸秆还田可以减少化肥用量,改善土壤养分及结构性状,缓解土壤板结酸化,应加强秸秆还田技术的推广。     

微生物腐秆剂秸秆腐熟还田效果研究初探

研究评价不同种类秸秆腐熟剂的实际应用效果,结果表明:在稻田将稻草秆还田、油菜秆还田并使用秸秆腐熟剂,可提高土壤有机质及各种养分含量,同时可改善水稻生长性状,具有明显的增产效果.     

不同水分管理条件下秸秆还田方式对作物养分吸收、产量及土壤培肥的影响

盆栽试验结果表明,常规淹水和无水层栽培,秸秆还田的水稻产量提高,油菜秸秆和小麦秸秆处理之间差异不显著,秸秆不同利用方式以覆盖效果较好。秸秆还田处理的后茬油菜产量比不施秸秆的提高1.8%～9.3%。对氮磷钾吸收的影响,常规淹水多于无水层栽培,但秸秆还田能促进氮磷钾的吸收利用。无水层栽培比常规淹水栽培的土壤有机质等养分提高,说明无水层栽培条件下更利于还田秸秆的养分释放和土壤对养分的保持。     

长期小麦秸秆还田对壤质潮土磷素含量及磷盈亏的影响

明确长期小麦秸秆还田壤质潮土土壤中磷素演变特征,可为潮土区土壤磷素管理和磷肥高效施用提供理论依据。利用壤质潮土长期定位试验（1992-2015年）,比较单施化肥处理（NP、NPK）和小麦秸秆还田配施化肥处理（NPS、NPKS）土壤有效磷、全磷含量变化,量化土壤磷盈亏和累积磷盈亏,并解析土壤有效磷变化量与累积磷盈亏之间的关系。结果表明,长期施用磷肥和小麦秸秆还田显著提高了土壤有效磷和全磷含量,提升了磷活化系数（PAC）,其年增量分别为0.68~0.78mg/kg、0.0031~0.0047g/kg和0.07%~0.09%,且小麦秸秆还田对土壤有效磷含量的增加速率有抑制作用,对全磷含量的增加有促进作用,但效应不显著。小麦秸秆还田增加土壤磷盈余。在土壤磷盈余时,土壤每盈余100kg/hm²磷,有效磷增加9.7~10.0mg/kg,小麦秸秆还田对其影响不大;在土壤磷亏缺时,土壤每亏缺100kg/hm²磷,秸秆不还田土壤有效磷含量降低12.6mg/kg,小麦秸秆还田土壤降低1.95mg/kg,小麦秸秆还田对土壤有效磷含量的维持有缓冲作用。小麦秸秆配施磷肥是提高和维持壤质潮土土壤磷素水平、增强土壤供磷潜力的重要措施。     

遵义县油菜秸秆腐熟还田化肥减量试验研究

为提高油菜秸秆直接还田的效果,进行了应用腐秆剂试验.结果表明应用腐秆剂能加速秸秆腐解,改善土壤理化性状,减少化肥施用用量；在施用油菜秸秆200 kg/667 m2直接还田的基础上,应用腐秆剂能改善水稻经济性状,提高水稻产量,以油菜秸秆腐熟还田+化肥减量10％施用最好,增产达极显著差异,增产率为5.5％,增加纯收益126.24元/667m2.