玉米秸秆不同还田方式对黑土肥力特征的影响

通过4年田间定位试验,研究均匀垄与宽窄行种植模式下玉米秸秆不同还田方式对黑土肥力特征与玉米产量的影响。结果表明,在均匀垄与宽窄行种植模式下,玉米秸秆深翻还田能明显降低耕层(0~20 cm)的土壤容重,增加相应的土壤含水量,提高土壤有机质与速效氮、速效钾含量。对亚耕层(21~40 cm)土壤的培育作用更为突出,与无秸秆还田处理相比,秸秆深翻还田使亚耕层土壤容重分别下降6.8%和10.2%,土壤有机质含量分别增加20.1%和14.2%,速效氮含量分别增加12.2%和12.3%,速效钾含量分别增加20.0%和22.0%。秸秆覆盖还田显著增加耕层的土壤有机质与速效氮含量,对亚耕层土壤肥力特征的影响不明显。在两种植模式下,秸秆不同还田方式玉米产量均表现为秸秆深翻无秸秆还田秸秆覆盖。在东北黑土区,玉米秸秆深翻还田措施能够有效提升土壤肥力,实现玉米的稳产与增产。     

基于秸秆还田条件下辽北地区适宜耕作方式及施肥量研究

通过两年田间小区试验,在秸秆还田条件下,设不同耕作方式(旋耕、翻压和免耕)和还田周期(连年和隔年),研究不同秸秆还田模式和施肥量对土壤理化性质和玉米产量的影响。结果表明,与常规种植不还田相比,翻压还田处理显著降低耕层土壤容重,免耕还田处理显著增加耕层土壤含水率,秸秆还田提高土壤有机质、氮、磷、钾养分含量。连年翻压还田处理玉米穗部性状最优,子粒产量最高;其次为免耕还田处理,旋耕还田处理不利于玉米产量的提高。在同等氮肥施用水平下,秸秆还田处理使玉米产量显著提高,在此基础上增加氮肥投入量并未带来显著增产效应。相同秸秆还田条件下,减施50%钾肥处理的玉米子粒产量无显著变化。在辽北地区,秸秆还田配合翻压、免耕耕作措施能够改善土壤理化形状,有利于玉米稳产高产,连年翻压还田对玉米增产效应最理想,且秸秆还田配合适宜的化肥减量措施不仅能保证作物产量,可降低养分流失污染环境的风险。     

耕作方式和秸秆还田对黄淮海夏大豆产量和土壤理化性状的影响

在徐州麦豆一年两熟区进行田间定位试验(2012-2016年),采用两因素试验设计,研究了不同耕作方式(免耕和旋耕)和小麦秸秆还田量(不还田、半量还田和全量还田)对大豆产量和土壤理化性状的影响。结果表明:与旋耕处理相比较,免耕处理对大豆产量、土壤有机质含量和土壤速效K含量没有影响,但减少了土壤NO_3~--N含量,增加了土壤NH_4~+-N含量、土壤速效P含量和播种期至苗期的土壤容重。与不还田处理相比较,秸秆还田处理提高了大豆单株荚数、百粒重和产量以及土壤有机质含量和土壤速效K含量,降低了土壤NO_3~--N含量、NH_4~+-N含量和初花期至初熟期土壤容重。免耕和秸秆还田均降低了土壤p H值、播种期至初花期土壤温度,增加了播种期至初花期土壤湿度。秸秆不还田下免耕处理大豆单株荚数、百粒重、产量、土壤有机质含量、土壤p H值和土壤NO_3~--N含量较旋耕处理显著下降。与之不同,秸秆还田下免耕处理土壤湿度、土壤有机质含量、土壤速效P含量高于旋耕处理,土壤温度、土壤NO_3~--N含量和土壤NH_4~+-N含量低于旋耕处理,而免耕处理与旋耕处理间大豆产量和土壤速效K含量差异均不显著。其中,免耕+秸秆全量还田处理土壤温度、土壤p H值最低,土壤湿度、土壤有机质含量最高。因此,在黄淮海夏大豆区推广免耕技术时,应与秸秆覆盖,尤其是秸秆全量覆盖相结合,同时,在生产中需要注意N肥的补充。     

东北黑土区秸秆不同还田方式下玉米产量及养分累积特征

通过4年田间定位试验,研究均匀垄和宽窄行种植模式下秸秆不同还田方式对玉米产量、地上部养分累积的影响。结果表明,种植年份、种植方式和秸秆还田方式均对玉米产量影响显著。宽窄行种植模式下子粒产量较均匀垄种植模式下高5.4%;秸秆还田方式处理间以秸秆深翻还田处理下产量最高,较秸秆不还田处理和秸秆覆盖还田处理分别增幅5.3%和10.0%。在产量构成中,收获穗数是各处理间产量差异的主要因素。进一步分析表明,秸秆深翻还田处理下出苗率和成穗率均最高,且在部分年份处理间差异显著。秸秆深翻还田处理下植株生物量及氮磷累积量分别较秸秆覆盖还田处理增加8.9%、8.3%、19.6%,其子粒中氮累积量最高。研究表明,秸秆深翻还田可显著提高玉米田间保苗率与植株成穗率,显著增加植株对养分的吸收能力以及养分向子粒中的转运效率,进而促进植株生长与产量形成,实现玉米高产稳产。     

秸秆还田条件下不同有机肥对土壤养分和冬小麦养分积累的影响

为了解秸秆还田条件下不同类型有机肥在麦田的施用效果,采用田间试验,设置T1(6 000kg·hm~(-2)玉米秸秆粉碎深翻还田)、T2(6 000kg·hm~(-2)玉米秸秆粉碎+有机肥A 1 500kg·hm~(-2)深翻还田)、T3(6 000kg·hm~(-2)玉米秸秆粉碎+有机肥B 1 500kg·hm~(-2)深翻还田)3个处理,研究了秸秆还田条件下不同类型有机肥对冬小麦越冬期、孕穗期和成熟期土壤微生物量碳(MBC)、氮(MBN)、土壤速效养分含量、冬小麦植株养分积累量以及冬小麦产量和当季经济效益的影响。结果表明,与T1处理相比,T2处理冬小麦各生育时期土壤微生物量碳、氮、土壤矿质态氮和土壤速效钾含量、植株氮和钾的积累量、冬小麦孕穗期和成熟期土壤速效磷含量、植株磷的积累量均显著提高;冬小麦实际产量和当季相对净收益亦均显著增加,分别提高了17.5%和22.0%。T3处理冬小麦越冬期土壤微生物量碳、越冬期和孕穗期土壤微生物量氮、各生育期土壤矿质态氮和越冬期土壤速效钾、各生育期植株氮和钾的积累量、孕穗期和成熟期植株磷的积累量亦均显著提高;冬小麦实际产量提高10.3%,达显著水平,但其当季经济效益并未显著提高。本试验条件下,综合施用两种有机肥对不同指标的影响,以T2处理效果更佳。     

秸秆还田对滨海稻区土壤理化性质及粳稻产量品质的影响

为明确适宜滨海稻区的秸秆还田技术,以盐丰47为材料,研究不同秸秆还田处理对土壤理化性质及粳稻产量品质的影响。结果表明：秸秆还田处理提高了土壤全氮、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量,且秸秆还田增施腐熟剂处理改善土壤理化性质的程度更高。秸秆还田增施腐熟剂处理的土壤全氮、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量较秸秆不还田处理两年平均增加8.45%、13.64%、12.28%、8.66%、18.66%。秸秆还田较秸秆不还田两年平均增产1.72%,且主要是增加水稻的每穗实粒数和总颖花量进而影响产量的。秸秆还田对糙米率、精米率、垩白粒率和垩白度影响不显著,提高了蛋白质含量和食味值,降低了直链淀粉含量。秸秆还田增施腐熟剂改善土壤环境、提高水稻产量效果最佳,可作为滨海稻区秸秆还田措施推广应用。     

秸秆还田量对免耕黑土速效养分和玉米产量的影响

研究了不同秸秆还田量对免耕黑土速效养分含量和玉米产量的影响.结果表明:秸秆还田可以增加土壤表层(0～10 cm)碱解氮、速效磷和速效钾含量,以5000 kg/hm~2秸秆还田处理效果最为明显.研究同时发现,玉米产量与碱解氮含量呈显著的相关性(P<0.05).     

真菌群落多样性及组成结构对不同耕作模式的响应机制

为揭示东北黑土玉米田土壤真菌群落对旋耕、深松、深翻和秸秆还田方式的响应机制,在长期定位种植区采集旋耕(RT)、深松(SU)、深松秸秆覆盖(SS)和深翻秸秆还田(DP)土壤样品,研究土壤真菌群落结构及其与土壤环境因子的相关关系。结果表明,子囊菌门和担子菌门为土壤中优势菌门, SU、 SS处理下子囊菌门粪壳菌纲(Sordariomycetes)的相对丰度最高, DP处理下担子菌门银耳纲(Tremellomycetes)的相对丰度最高。土壤中腐生菌群、与玉米共生的内生菌和外生菌根菌在 SS中相对较高。4个处理真菌群落多样性指数依次为 SS>RT>SU>DP。多元分析结果表明,土壤纤维素酶活性、速效钾、有机质、速效磷、土壤碱解氮与土壤真菌群落结构显著相关。在黑龙江西部玉米种植地区以深松秸秆覆盖的耕作模式有利于提高土壤真菌群落多样性。     

水稻种植模式与秸秆还田方式对土壤养分的影响

为探明水稻不同种植模式与还田方式下土壤养分含量的变化。以辽星21号为试验材料,在大田条件下,比较移栽与直播种植2种模式下秸秆还田、炭化还田和不还田3种方式土壤中有机碳、速效氮、速效磷、速效钾、全氮、全磷、全钾含量的差异。研究结果表明,直播种植模式较移栽方式土壤速效磷含量、速效钾含量和全磷含量增加0.9%、5.4%和7.1%,生物炭还田较不还田处理分别显著增加土壤有机碳含量、速效钾含量、全氮含量和全磷含量9.6%、20.1%、5.3%和8.1%。因此,直播种植结合生物炭还田可作为提高农田肥力、改善土壤养分的一项促进北方寒地稻田资源再利用有效措施。     

大蒜秸秆还田对稻田土壤培肥和杂交水稻产量的影响

在大蒜—水稻轮作模式典型区,以大蒜秸秆为研究对象,研究无秸秆还田（CK）、秸秆1倍焚烧还田（A1）、秸秆2倍焚烧还田（A2）、秸秆1倍翻压还田（B1）、秸秆2倍翻压还田（B2）、秸秆3倍翻压还田（B3）对土壤培肥和杂交水稻产量的影响。结果表明,在水稻分蘖期,秸秆还田处理的土壤有机质含量都显著高于CK;在水稻分蘖期、拔节期、抽穗期,秸秆还田处理的土壤碱解氮、速效钾含量都显著高于CK;秸秆还田比CK增产,其中秸秆翻压还田各处理增产显著,秸秆3倍翻压还田（B3）增产效果最好,比对照增产18.84%;秸秆翻压还田培肥效果较好,尤其在拔节期土壤碱解氮含量显著增加,导致其茎鞘物质输出率、茎鞘物质转换率较高,从而显著增产。     

不同轮耕模式对黑土土壤微生物群落结构的影响

以吉林省公主岭市黑土3年的田间试验为研究对象,采用高通量测序方法,研究不同轮耕模式和秸秆还田对土壤微生物群落组成及其多样性的影响。结果表明,与秸秆离田处理(A)相比,秸秆连年深翻(D)、深翻/旋耕(C)和覆盖/覆盖/深翻(E)3个还田处理均显著提高亚表层(20～40 cm)土壤有机质和氮磷钾含量。对于微生物总量OTU分析表明,经过秸秆深翻处理亚表层土壤微生物总数均高于表层土壤,秸秆连年覆盖还田(B)处理则是表层(0～20 cm)土壤微生物总量高于亚表层土壤。经秸秆深翻处理亚表层土壤Chao1指数较高,Simpson指数较低,物种丰度明显提高;连年覆盖还田处理表层土壤物种Chao1指数和Shannon指数较高;秸秆覆盖还田可提高表层土壤物种丰度。C和D处理与A处理亚表层土壤组间物种多样性有显著差异,具体差异在分类学上的组成中有所体现,门水平上物种组成无差异,但属水平上亚表层土壤与表层土壤之间微生物组成不同。冗余分析显示,不同秸秆还田模式下土壤有机质及有效N、P养分变化是引起土壤微生物群落结构变化的重要环境因子。秸秆覆盖还田和秸秆深翻还田分别能够有效改善表层和亚表层土壤微生物群落结构和多样性。     

东北地区玉米秸秆全量深翻还田耕种技术研究

系统阐述东北地区玉米秸秆资源利用概况,分析玉米秸秆直接还田限制因素,根据区域生态特征提出相应的玉米秸秆全量深翻还田耕种技术体系,并从技术模式、土壤肥力、资源利用效率及经济效益等多个方面对该耕作技术体系的实施效果进行剖析。研究表明,玉米秸秆全量深翻还田耕种技术解决生产中耕层浅、实、少和土壤有机质下降以及养分过量消耗等诸多土壤肥力退化问题,构建了肥沃耕层,实现玉米高产稳产。针对如何进一步完善玉米秸秆直接还田技术、推进玉米秸秆还田等提出对策与建议。     

耕作措施与不同秸秆还田方式对黑土物理指标及固定态铵的影响

通过两年田间定位试验,探究深翻与旋耕处理及其不同秸秆还田条件下农田黑土耕层(0～20 cm)土壤容重、三相比和固定态铵的影响。结果表明,深翻能改善因长期旋耕造成的土壤紧实状况,显著降低20～40 cm土壤容重;秸秆还田方式对土壤容重、三相比有显著影响,影响效果由大到小依次为秸秆还田秸秆还田配施有机肥秸秆不还田处理;耕层土壤固定态铵对两种耕作处理无明显响应,对不同秸秆还田方式则具有显著响应,其中秸秆还田配施有机肥能有效增加固定态铵,秸秆还田次之;不同秸秆还田方式耕层土壤固定态铵含量与固相比呈显著负相关(R2=0.538)。深翻结合秸秆还田配施有机肥能较好地改善农田黑土土壤容重、三相比、提高固定态铵含量,可在该区域适当推广。     

冬作物秸秆还田对双季稻产量和土壤肥力的影响

为探讨冬作物秸秆还田对双季稻产量和土壤肥力的影响,以冬闲—双季稻为对照,设计了油菜—双季稻、紫云英—双季稻、黑麦草—双季稻、马铃薯—双季稻4种复种模式,进行对比试验。试验结果显示:与冬闲相比,油菜、紫云英、黑麦草和马铃薯秸秆还田提高了水稻有效穗数和穗粒数,水稻平均产量增加,增幅分别为4. 44%、6. 50%、4. 76%、6. 69%;油菜、紫云英、黑麦草和马铃薯秸秆还田后土壤平均pH值比冬闲分别下降0. 07、0. 11、0. 25、0. 08个单位,平均有效磷含量分别下降25. 0%、17. 6%、22. 5%、28. 6%,降幅明显;土壤碱解氮含量增幅大小顺序为紫云英还田处理>油菜秸秆还田处理>黑麦草秸秆还田处理,增幅分别为4. 41%、1. 39%、1. 36%;有机质含量增幅大小顺序为油菜秸秆还田处理>马铃薯秸秆还田处理,增幅分别为3. 0%、1. 2%;速效钾含量增加的只有黑麦草秸秆还田处理,增幅为7. 4%。表明紫云英—双季稻和油菜—双季稻是较好的复种模式。     

黑土区玉米秸秆全量直接还田技术区域适应性探讨

东北黑土区玉米秸秆资源丰富,实施秸秆全量直接还田是保护黑土地、实现秸秆资源经济高效利用的首选。由于东北地区区域生态、土壤类型、地形地貌等差异,影响了秸秆直接还田技术的应用效果。本文基于多年田间试验和生产实证,系统解析目前黑土区深翻、覆盖、粉耙(碎混)三种主要秸秆全量直接还田技术特点及区域适应性,提出“因地制宜、分区施策”的技术原则。在中西部粮食主产区,采用玉米秸秆全量深翻还田与玉米秸秆全量覆盖相结合的方式;在西部半干旱风沙区,以玉米秸秆全量覆盖还田为主体;在东部冷凉湿润区、平川地采用玉米秸秆全量深翻还田与秸秆粉耙(碎混)还田相结合,山坡地采用玉米秸秆全量粉耙(碎混)还田方式。未来,应进一步加强秸秆全量直接还田生态效应监测,以科学指导秸秆还田生产实际。     

不同耕作措施对土壤质构和玉米产量的影响

通过4年定位试验,研究不同耕作措施对黑钙土区耕地土壤结构和质量以及玉米产量的影响。结果表明,播种前,和常规旋耕(CK)相比,深松旋耕(DP)、秸秆覆盖还田+深松(DSM)和秸秆深翻还田(PS)使土壤容重降低5.22%～11.19%,孔隙度增加5.09%～11.45%;DP、DSM处理土壤含水率分别提高14.99%和18.58%;DSM处理下>5 mm的团粒量与CK差异不显著,DP和PS处理使>5 mm的团粒比例降低,2～1 mm、1～0.5 mm和0.5～0.25 mm团粒比例升高。收获期,DSM、PS和DP处理的有机质含量较CK分别增加3.92、3.03和2.47 g/kg,DSM、PS和DP处理均能提高各时期土壤全量和速效养分含量,最终使玉米增产3.2%、6.8%和1.3%。从综合效应来看,秸秆覆盖还田+深松是黑钙土区更为适宜的耕作措施。     

玉米秸秆还田对盐碱地土壤细菌多样性的影响

以通辽典型的盐碱地玉米田为研究对象,在玉米吐丝期利用高通量测序技术对盐碱地土壤细菌进行测序,结合相关生物信息学分析,研究未开垦盐碱地(ZH1)、非盐碱地连作玉米田(ZH2)和玉米秸秆还田盐碱地种植玉米田(ZH3)3个处理下耕层土壤细菌群落丰富度、多样性和群落结构的变化。结果表明,3个处理土壤细菌群落结构和丰度差异大,已知菌属中鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)和pontibacter是ZH1与ZH3的优势菌属;ZH2的优势菌属为链霉菌属(Streptomyces)、鞘氨醇单胞菌属和类诺卡氏属(Nocardioides)。玉米秸秆还田对盐碱地土壤细菌多样性的影响较大,细菌菌群Alpha及样品群落组成丰度分析可知,两年玉米秸秆还田盐碱地土壤细菌多样性和物种丰度与未开垦盐碱地比较均有所上升,并出现能降解有机物料和农药的功能菌属。     

有机物料改良苏打盐碱土增产玉米长期试验研究

连续7年盆栽试验表明,施用有机肥15、30、45、60、90 t/hm~2降低苏打盐碱土壤容重,增加土壤总孔隙度。玉米秸秆还田2、4、6 t/hm~2降低土壤容重,增加土壤总孔隙度。有机肥与秸秆还田均增大"土壤水库",降低土壤pH值,增加土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量,土壤理化性质得到全面改善的同时减轻大气温室气体效应;促进玉米生长发育,增加了生物量及子粒产量。最佳处理为施用有机肥90 t/hm~2。     

不同耕作技术模式对土壤理化性状及大豆产量的影响

以退化黑土为对象,对7种耕作技术模式下土壤物理、化学特性进行研究.结果表明:"测土施肥+浅翻深松+秸秆还田"和"测土施肥+浅翻深松+有机肥"2种技术模式降低容重、提高田间持水量的效果最好.与原垄种相比,各种技术模式对土壤有机质都有一定的提升作用,且以加有机肥和加秸秆还田的2种模式效果相对最佳,分别增加17.8%、22.4%;"测土施肥+浅翻深松"和"测土施肥+浅翻深松+有机肥"2种技术模式对大豆生长发育具有明显的促进作用,与常规施肥+原垄种相比分别增产9.7%和5.7%.不同技术模式中以浅翻深松加秸秆还田和有机肥的处理对改良退化土壤效果最好.