油菜·小麦秸秆在稻田土壤中腐解及养分释放特征

[目的]探明川东北丘陵区油菜、小麦秸秆在稻田土壤中腐解及养分释放特征,为水稻合理栽培提供理论依据。[方法]采用尼龙网袋法,以油菜荚壳、油菜茎秆、油菜蔸部和小麦秸秆为试验材料,研究这4种材料在土壤中腐解及养分释放特征。[结果]4种秸秆材料腐解速率均呈现先快后慢,从大到小依次为油菜荚壳、小麦秸秆、油菜茎秆、油菜蔸部,还埋10 d累积腐解率在29.20%~51.70%,还埋100 d累积腐解率在43.50%~75.80%;不同秸秆材料养分释放速率亦表现为先快后慢,还埋20 d各材料的碳、氮、磷、钾释放率均在30.00%以上,其中钾素释放速度最快(平均达98.70%),还埋100 d累积释放率从大到小依次为钾(99.10%)、磷(60.60%)、氮(58.40%)、碳(58.00%)。[结论]生产上应根据秸秆腐解规律及养分释放规律制订合理的水稻栽培管理措施。     

秸秆腐解剂对不同作物秸秆腐解特征研究

利用网袋法模拟烟田中秸秆还田,探索研究秸秆腐解剂对不同秸秆的腐解特征和养分释放特征.结果表明:经过100 d腐解后,施用秸秆腐解剂与否,秸秆腐解率和有机质释放率秸秆都为油菜秸秆>水稻秸秆>玉米秸秆,施用秸秆腐解剂后玉米秸秆、水稻秸秆、油菜秸秆腐解速度分别提高9.60%、8.22%、6.42%,油菜秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆有机质的释放速度分别提高了1.58%、1.34%、1.08%;未施用秸秆腐解剂时,秸秆速效氮释放率为油菜秸秆>水稻秸秆>玉米秸秆,施用秸秆腐解剂后,秸秆速效氮释放率水稻秸秆>油菜秸秆>玉米秸秆,油菜秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆的速效氮释放速度分别提高了4.10%、2.48%、1.72%;施用秸秆腐解剂与否,秸秆速效磷、速效钾的释放率都是水稻秸秆>油菜秸秆>玉米秸秆,施用秸秆腐解剂对玉米秸秆、水稻秸秆、油菜秸秆速效磷、速效钾释放速度的提高效果不明显.     

不同水稻栽培模式下小麦秸秆腐解特征及对土壤生物学特性和养分状况的影响

采用尼龙网袋法于2007-2008年连续2a在水稻常规栽培和节水灌溉栽培模式下,研究小麦秸秆腐解特征、养分释放规律及对土壤微生物数量、酶活性和养分状况的影响.结果表明:秸秆还田后,在0-30d腐解较快,后期腐解速率逐渐变慢.90d时累计腐解率达到了48.9％-61.3％.秸秆中养分释放速率表现为K＞P＞N≈C.节水栽培模式下小麦秸秆还田腐解率和养分释放率均显著高于常规栽培.秸秆还田后,土壤微生物数量以及土壤脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性均呈现“前期迅速增加,中期急剧减少,后期缓慢减少”的变化特征,而纤维素酶活性呈现“前期剧升、中期缓增、后期骤降”的变化趋势.小麦秸秆在节水栽培模式下还田土壤微生物数量和酶活性均显著高于常规栽培.适当增加秸秆用量可以提高微生物数量和酶活性,用量过高对细菌和放线菌数量有负效应.秸秆还田可显著提高土壤有机碳和养分含量.土壤有机碳、全氮、碱解氮和速效磷含量在整个试验期间均呈增加趋势.速效钾含量在秸秆还田30 d时达到最高,而后则逐渐降低.节水栽培模式下秸秆还田后土壤有机碳和养分含量的提高效应显著高于常规栽培.提高秸秆用量对土壤养分含量有显著的正效应.     

水旱轮作条件下还田秸秆腐解和养分释放特征研究

以南方稻作区主要作物(水稻、小麦和油菜)秸秆为研究对象,采用尼龙网袋法研究了干湿交替和还田方式对作物秸秆腐解及养分释放的影响,以期为水旱轮作区秸秆资源循环利用和秸秆还田提供科学依据。结果表明,水作期经过120d的腐解,覆盖处理的作物秸秆累积腐解率为20.6%~27.2%,且作物种类之间差异不显著;翻压处理的作物秸秆累积腐解率为55.4%~69.3%,腐解效果表现为水稻油菜小麦。旱作期覆盖或翻压处理的秸秆腐解量和腐解率均显著低于同期水作处理。3种作物秸秆在水旱轮作中无论覆盖还是翻压还田,养分累积释放率均表现为钾磷碳氮。水作期腐解试验结束时(120d),覆盖处理3种作物秸秆碳、氮、磷和钾的平均释放率分别为40.1%、22.4%、54.4%和75.8%;翻压处理的养分平均释放率依次分别为75.8%、44.7%、76.5%和93.8%。旱作期腐解试验结束时(210d),覆盖处理水稻秸秆碳、氮、磷和钾的释放率分别为43.4%、30.8%、43.7%和71.0%;翻压处理水稻秸秆养分释放率依次为64.8%、46.3%、57.0%和95.2%。采用一级动力学渐进函数模型对秸秆累积腐解率进行拟合,水作期的相关系数r2介于0.981~0.991之间,均显著相关;旱作期函数拟合相关性不显著。因此,在水旱轮作体系中,同等腐解周期内秸秆腐解速率表现为水作旱作、翻压覆盖;旱作周期相对较长仍可达到水作时的秸秆腐解效果。     

油菜秸秆还田培肥土壤的效应及对后作水稻产量的影响

利用尼龙网袋定位试验,系统比较分析油菜秸秆全量还田后的腐解特征、养分释放规律、土壤养分及后作水稻的产量变化,研究油菜秸秆还田培肥土壤的效应及其对后作水稻的影响。结果表明:随还田时间的推移,秸秆腐解率逐渐增加。还田后15d,油菜秸秆的腐解率达37.2%,至还田后120d腐解率达60.9%;秸秆腐解速率呈现前期快,后期慢的特征。秸秆养分释放率与释放速率由大到小依次为钾、磷、氮,释放量由大到小依次为钾、磷、氮。秸秆还田后能显著增加土壤中碱解氮与速效钾含量,而有效磷含量与对照相比无明显变化。油菜秸秆还田对后作水稻产量及其构成的影响表现为有效穗数与每穗粒数显著增加,结实率与千粒重无明显变化,水稻产量显著提高,丰两优4号、新两优6号分别比对照增产6.4%、7.6%。油菜秸秆全量还田不仅能提高资源利用率、减少环境污染,而且能有效培肥地力,增加后作水稻产量。     

不同还田方式下2种夏季绿肥的腐解特性

【目的】明确夏季绿肥作物的腐解规律和养分释放动态特征,为绿肥资源的合理利用和农田养分管理提供科学依据。【方法】以夏季豆科绿肥品种猫豆和赤小豆为研究对象,采用网袋法模拟其在免耕覆盖还田和翻压还田方式下的腐解动态,分析其干物质的腐解特征及碳、氮、磷和钾等养分的释放情况。【结果】在免耕覆盖还田和翻压还田方式下,猫豆和赤小豆茎秆在还田后的0～20 d腐解速率较快,之后腐解缓慢;至还田100 d时,在免耕覆盖还田方式下猫豆和赤小豆的干物质累积腐解率分别达40.11%和37.25%,在翻压还田方式下猫豆和赤小豆的干物质累积腐解率分别达70.71%和66.87%。至还田100 d时,在免耕覆盖还田方式下猫豆的碳、氮、磷和钾养分累积释放率分别为20.44%、15.64%、45.28%和83.49%,赤小豆的碳、氮、磷和钾养分累积释放率分别为17.66%、13.33%、40.33%和79.49%,而在翻压还田方式下猫豆的碳、氮、磷和钾养分累积释放率分别为65.24%、63.78%、84.36%和92.48%,赤小豆的碳、氮、磷和钾养分累积释放率分别为60.06%、58.88%、79.56%和88.20%。【结论】绿肥作物猫豆和赤小豆干物质及碳、氮、磷和钾等养分的累积释放率和释放速率表现为翻压还田免耕覆盖还田,养分的释放速率表现为钾磷碳氮;猫豆的干物质腐解及养分释放速度大于赤小豆,作为夏季绿肥品种翻压还田效果优于赤小豆。     

不同还田方式下小麦秸秆的腐解特征及养分释放规律

采用尼龙网袋法,以小麦秸秆为试验材料,研究不同还田方式下小麦秸秆的腐解及养分释放特征。结果表明,经过85 d的田间腐解,各处理小麦秸秆腐解率为37.75%~68.34%,秸秆翻埋还田腐解率较覆盖还田显著提高61.59%。秸秆养分释放速率与秸秆纤维素、木质素、半纤维素腐解率的变化趋势一致,均为前期快、后期慢。其中,覆盖还田钾释放率为81.60%,翻埋还田为85.79%;覆盖还田氮释放率为49.72%,翻埋还田为60.94%。翻埋还田的纤维素、半纤维素、木质素平均腐解率为60.89%、84.83%、36.94%,较覆盖还田分别显著提高27.64%、20.12%、49.25%。综上,在秸秆腐解过程中,翻埋还田在组成成分降解、养分释放方面均优于覆盖还田,而施肥处理对秸秆腐解速率及养分释放无显著影响。     

不同沟埋还田模式下菠萝秸秆腐解特征研究

为探究不同沟埋还田模式对菠萝秸秆腐解特性的影响,共设置5种沟埋还田处理[(1)沟埋10 cm还田起垄覆膜（DRF10）;(2)沟埋20 cm还田起垄覆膜（DRF20）;(3)沟埋30 cm还田起垄覆膜（DRF30）;(4)沟埋30 cm还田起垄（DR30）;(5)沟埋30 cm还田平作（DC30）]来分析5种还田模式下菠萝秸秆腐解率,腐解速率,纤维素、半纤维素、木质素的释放率,土壤理化性质及酶活性。结果表明：菠萝秸秆腐解主要聚集在还田腐解前60 d,腐解率达到56%以上;在还田腐解15～30 d秸秆的腐解速率达到最高。DRF20处理在秸秆还田腐解15 d纤维素释放率和腐解率都显著高于其他处理,且在还田腐解30 d其木质素释放率和腐解率也最高。而DRF30处理腐解率,腐解速率及纤维素、半纤维素释放率都显著低于其他处理。还田腐解540 d后DRF30处理木质素释放率及腐解率都显著高于其他处理。DRF30处理土壤含水量、温度高于DR30和DC30处理。DRF30、DR30和DC30处理酶活性高于其他处理,但并不总显著。秸秆腐解率与纤维素、木质素释放率呈显著正相关,与磷酸酶呈显著负相关。综上所...     

水旱轮作条件下稻麦秸秆腐解规律研究

为探明水稻-小麦轮作条件下稻麦秸秆还田后的腐解规律,对水稻小麦秸秆还田后不同时期的秸秆残余率和氮、磷、钾、纤维素、半纤维素、木质素的累积释放率及平均释放速率进行研究。结果表明,经过腐解(水稻秸杆210天、小麦秸杆120天),水稻和小麦秸秆最终65%以上已腐解;水稻秸秆中氮、磷、钾、纤维素、半纤维素、木质素分别释放60.95%、6.77%、90.58%、38.77%、9.04%、30.97%;小麦秸秆中氮、磷、钾、纤维素、半纤维素、木质素分别释放24.94%、22.01%、93.64%、25.39%、24.19%、39.13%。稻麦秸秆中钾的累积释放率最高,均超过90%。水稻和小麦秸秆中磷的平均释放速率变化不大,氮和钾的平均释放速率高峰均出现在前期,腐解后期呈降低趋势;纤维素、半纤维素、木质素的平均释放速率要高于氮磷钾元素。     

不同有机物料在黄壤旱地中的腐解特性及养分释放特征

以玉米秸秆、水稻秸秆和猪粪为研究对象,采用尼龙网袋填埋法,结合一级动力学方程拟合,研究了不同有机物料在等碳量还田条件下翻埋入黄壤旱地后的腐解特性和养分释放特征。以期为贵州省黄壤旱地条件下有机物料还田和资源化利用提供理论依据。结果表明:经过180 d腐解后,不同有机物料腐解均表现为前期快后期慢的趋势,三种有机物料累计腐解率为60.98%～62.69%,表现为水稻秸秆玉米秸秆猪粪;动力学方程拟合结果表明,玉米秸秆处理腐解率最低,达到腐解平衡的时间较短;水稻秸秆和猪粪养分释放率均表现为钾磷氮碳,玉米秸秆养分释放率表现为钾磷氮碳;有机物料中碳、氮、磷和钾的释放率分别为58.50%～78.75%、54.96%～69.26%、75.29%～91.66%和93.49%～98.07%。总体表现为秸秆类累积腐解率大于粪肥,各有机物料中钾素释放速率较高,施用玉米秸秆维持并提高旱作黄壤肥力的较好措施。     

连续秸秆覆盖对土壤无机氮供应特征和作物产量的影响

【目的】采用田间定位试验研究方法,于2008-2010年研究了水旱轮作制下连续秸秆覆盖对土壤无机氮供应特征和作物产量的影响。【结果】连续秸秆覆盖还田可以显著提高0-5 cm、5-15 cm和15-25 cm土层土壤NH4+-N、NO3--N含量,并且随着秸秆覆盖还田年限的延长和用量的提高,3个土层土壤的NH4+-N、NO3--N含量的增幅也随之增加。第5季水稻收获后,秸秆覆盖处理NH4＋-N、NO3--N含量的增幅分别达到了18.83%-36.70%和12.04%-37.70%。秸秆覆盖还田使水稻生育前期土壤NH4+-N、NO3--N含量降低,有利于减少NO3--N的淋失。而后期氮素得到释放满足作物生殖生长的需要,则有利于作物产量的提高。秸秆覆盖还田后,可以提高作物产量。其中旱季作物（小麦、油菜）的增产效应要高于水稻,并且作物的增产幅度随着秸秆还田年限和用量的增加而提高。起主要作用的产量构成因素是小麦、水稻的有效穗数以及油菜单株角果数和每角粒数。【结论】连续秸秆覆盖还田促进了土壤无机氮的供应,从而提高了作物产量。     

小麦秸秆高量覆盖对棉花生长发育及产量形成的影响

【目的】研究小麦秸秆高量覆盖对长江流域棉田杂草防控及棉花产量形成的影响,为该区域棉田化肥和除草剂减量综合技术模式构建提供理论依据。【方法】以Bt抗虫棉GK19为试验材料,以无秸秆覆盖为对照（M0,CK）,设3个小麦秸秆高量覆盖处理［15000 kg/ha（M1）、20000 kg/ha（M2）和30000 kg/ha（M3）］,观察棉田不同生育期内杂草防效、土壤含水量,以及棉花叶绿素含量、株高、果枝数、成铃数等农艺性状指标。【结果】小麦秸秆高量覆盖对棉田整个生育期内杂草种群均有很好的防控效果。秸秆高量覆盖可显著提高土壤含水量（P<0.05）,并随秸秆覆盖量的增加整体呈上升趋势,其中,M0处理的棉田土壤含水量在棉花整个生育期基本维持在20.79%~21.70%,而小麦秸秆高量覆盖棉田土壤含水量可达26.25%~35.65%。小麦秸秆高量覆盖还可显著促进棉花的快速生长及提高叶片叶绿素合成,但随着秸秆覆盖量的增加其增长幅度不显著（P>0.05）。另外,小麦秸秆高量覆盖对提高棉花的果枝数、蕾数和成铃数也有显著促进作用,M0处理在吐絮期的果枝数和成铃数仅为8.0和10.7,而小麦秸秆不同高量覆盖处理可达12.2~13.2和25.9~29.9。【结论】长江流域棉花定苗后,一次性覆盖15000 kg/ha小麦秸秆可有效抑制全生育期内的棉田杂草,并对棉花生长及产量形成具有积极的调控作用,可有效降低化学除草剂及化肥的使用量。     

覆草旱作对稻田土壤活性有机碳的影响

[目的]研究覆草旱作和免耕覆草旱作稻田土壤总有机碳、活性有机碳含量和碳库管理指数的特征.[方法]在江西省余江县水稻原种场的双季稻田,设置常规水作、裸地旱作、覆草旱作、免耕裸地旱作和免耕覆草旱作5个处理.于第5年晚稻收获期,采集以上处理的耕层土壤样品,测定了土壤总有机碳和活性有机碳含量.[结果]与常规水作相比,覆草旱作和...     

中国北方地区小麦覆盖栽培增产效应的荟萃(Meta)分析

[目的]明确中国北方地区秸秆覆盖和地膜覆盖技术对小麦生产的影响,探索两种覆盖体系的适宜推广区域.[方法]在近40年的时间跨度中检索并筛选出165篇相关文献,将其置于荟萃分析(Meta-analysis)的框架下,通过效应分析的不同展现形式(如变化率及反应比)开展理论研究.整体采用随机效应模型,分析对比不同覆盖模式下小麦...     

麦秸处理和播种方式对夏大豆农艺性状及土壤物理性状的影响

【目的】在黄淮海麦豆两熟制条件下,比较不同麦秸处理和播种方式对大豆生长发育、产量及土壤物理性状的影响,探讨麦茬夏大豆免耕播种的技术关键,评估免耕覆秸精量播种技术的利用价值,以期改进黄淮海地区夏大豆生产技术。【方法】定位试验于2012-2014年在江苏徐州进行,采用裂区设计,以播种方式为主因素,秸秆还田量为副因素。播种方式有免耕覆秸精量播种、常规免耕机械条播和浅旋人工撒播3种,秸秆还田量设全量和半量2个水平,共6个处理,比较不同麦秸处理和播种方式对大豆播种和出苗质量、生育进程、产量、土壤物理性状及麦秸腐解率的影响。【结果】免耕覆秸精量播种较常规免耕机械条播出苗早1 d,较浅旋人工撒播早1-3 d,同时田间出苗率最高;免耕覆秸精量播种初花期早0.1-2.3 d,差异显著（P＜0.05）。相比之下,秸秆还田量则对出苗速度和生育进程的影响不显著。免耕覆秸精量播种处理较常规免耕机械条播增产4.12%-12.40%,较浅旋人工撒播增产1.96%-5.50%;秸秆半量还田处理的产量高于全量还田处理,但差异不显著。免耕覆秸精量播种和常规免耕机械条播与浅旋人工撒播相比,播种至出苗期土壤温度较低,土壤湿度较高,差异显著（P＜0.05）。秸秆全量还田处理土壤温度低于半量还田处理,而全量还田处理土壤湿度仅在干旱年份高于半量还田处理。浅旋人工撒播麦秸腐解率较免耕覆秸精量播种和常规免耕机械条播高,但免耕覆秸精量播种处理的麦秸不会影响下茬小麦的播种和生长。【结论】秸秆覆盖可保蓄土壤水分,降低土壤温度,防止土壤板结,提高大豆出苗率,为下茬小麦提供优良的有机肥料,是麦豆两熟制条件下良好的秸秆还田方式。免耕覆秸精量播种技术同步解决麦秸还田、大豆保苗和土壤培肥难题,适合在黄淮海及同类地区推广应用。     

我国典型农田土壤中有机物料腐解特征及驱动因子

【目的】研究不同有机物料在我国典型农田土壤中的腐解残留率变化。结合气候、土壤等环境因素,阐明秸秆和粪肥在我国农田土壤中的腐解特征及其主控因素,为因地制宜的合理利用有机资源和培肥土壤提供科学依据。【方法】在“国家土壤肥力肥效监测基地”中的黑土、潮土和红壤实验站,开展大田填埋试验。有机物料烘干后过2 mm筛,置于48 μm孔径尼龙网袋后填埋在土壤中。共4种供试有机物料：小麦秸秆（WS）、玉米秸秆（MS）、猪粪（PM）和牛粪（CM）。根据各地温度差异,分别在填埋后49—360 d内采样6次。通过分析腐解过程中有机碳含量的变化,整合土壤积温与腐解残留率的相关关系,采用VPA（方差分解分析）定量化气候因子,有机物料性质及土壤养分对不同有机物料腐解的相对贡献率。【结果】秸秆的腐殖化系数为11%—39%,粪肥的为50%—57%,秸秆腐解速率显著高于粪肥,且南方红壤上腐解速率高于北方黑土。地积温方程可拟合有机物料腐解残留率变化,由该方程可知,秸秆和粪肥易分解碳库占比分别为76%和43%,稳定碳库分别为17%和53%。但秸秆和粪肥易分解碳库的分解速率常数（k）无显著差异,其周转积温（1/k）约为1 400—2 000℃。物料性质是有机物料腐解的最主要影响因子,贡献率为28%;其次是气候,贡献率为20%。秸秆腐解过程中主要影响因子为气候因子、有机物料性质和土壤因子三者的交互作用,贡献率达42.3%。粪肥腐解过程中主要影响因子为气候因子,贡献率为38.3%。【结论】秸秆腐解速率和其有机碳库中易分解碳库比例明显高于粪肥,秸秆腐解受到气候、土壤和物料性质协同作用影响,而粪肥则受气候因子影响最大。在田间秸秆还田时需结合当地水热条件确定还田时间和还田量,粪肥则建议在还田前进行堆腐,且注意施用时间。     

安徽省主要作物秸秆养分资源量及还田利用潜力

【目的】安徽省为我国粮食主产省份之一,估算安徽省主要作物秸秆养分资源量及还田利用潜力,可为全省秸秆养分资源合理利用和秸秆还田下化肥减施提供科学参考。【方法】基于相关统计数据和文献资料,对安徽省各市水稻、小麦、玉米和油菜4种作物秸秆产量、秸秆氮磷钾养分资源量及其在还田条件下的化肥替代潜力进行评估。【结果】2016—2018年安徽省水稻、小麦、玉米和油菜秸秆年均产量分别为1 758万t、2 251万t、712万t和275万t,秸秆资源主要分布在淮北和江淮区域,分别占全省4种作物秸秆总量的47.0%和33.6%。全省4种作物秸秆氮（N）、磷（P₂O₅）和钾（K₂O）养分年均产量分别为40万t、13万t和85万t,水稻、小麦、玉米和油菜秸秆养分资源量分别占4种作物秸秆养分资源总量的44.6%、34.4%、13.9%和7.1%。在全省作物主要种植地区,单位播种面积水稻秸秆还田的化肥替代潜力为N 29.5—35.0 kg·hm^-2、P₂O₅ 13.6—16.2 kg·hm^-2和K₂O 132.9—157.5 kg·hm^-2;小麦秸秆还田的化肥替代潜力为N 24.1—33.5 kg·hm^-2、P₂O₅ 8.4—11.7 kg·hm^-2和K₂O 83.5—115.8 kg·hm^-2;玉米秸秆还田的化肥替代潜力为N 24.7—32.7 kg·hm^-2、P₂O₅ 12.5—16.5 kg·hm^-2和K₂O 59.7—79.0 kg·hm^-2;油菜秸秆还田的化肥替代潜力为N 24.1—34.0 kg·hm^-2、P₂O₅ 11.2—15.8 kg·hm^-2和K₂O 101.3—142.7 kg·hm^-2。【结论】安徽省主要作物秸秆还田可基本满足下季作物的钾素需求,同时可部分替代氮肥和磷肥的施用,各区域应因地制宜,充分利用秸秆养分资源,实现农田化肥减施。     

不同沟垄覆盖方式对冬小麦土壤水分及水分利用效率的影响

 【目的】探索半湿润区沟垄覆盖栽培条件下冬小麦田的蓄水保墒效果和增产增收效应。【方法】采用普通地膜、液体地膜和秸秆设置不同沟垄覆盖栽培模式,连续3年对冬小麦土壤水分、产量、水分利用效率和经济效益进行分析研究。【结果】在冬小麦全生育期,垄覆地膜沟覆秸秆的蓄水保墒作用最为明显,能有效改善土壤的水分利用状况。垄覆地膜沟覆秸秆和垄覆液膜沟覆秸秆的产量最高,3年平均产量分别较平作不覆（CK1）提高39.3%（P＜0.05）和29.4%（P＜0.05）,较垄不覆沟不覆（CK2）提高35.6%（P＜0.05）和25.9%（P＜0.05）,WUE平均分别较CK1提高39.6%（P＜0.05）和30.3%（P＜0.05）,较CK2提高33.4%（P＜0.05）和24.5%（P＜0.05）。以垄覆地膜沟覆秸秆的经济效益最高,3年平均达4 951.4元/hm2,较CK1增收1 452.1元/hm2,较CK2增收1 416.5元/hm2,其次为垄覆液膜沟覆秸秆,与CK1和CK2相比均呈显著性差异（P＜0.05）。【结论】在沟垄覆盖栽培条件下,垄覆地膜沟覆秸秆、垄覆液膜沟覆秸秆是半湿润区小麦旱作的高效栽培模式。     

碳氮管理措施对冬小麦/夏玉米轮作体系作物产量、 秸秆腐解、土壤CO2排放的影响

【目的】系统地研究华北平原冬小麦/夏玉米轮作体系对不同碳氮管理措施的响应,为作物增产、土壤培肥、环境友好的“三赢”局面提供数据支持和理论依据。【方法】分别采用Nmin测试法、尼龙网袋埋藏法、静态碱液吸收法研究不同碳氮管理对冬小麦/夏玉米不同时期0—1 m土层硝态氮累积量、秸秆腐解、土壤CO2排放的影响。【结果】基于Nmin测试法的优化碳氮（Nopt, C+Nopt）处理和平衡氮素的碳氮（C+M, C+W）处理在冬小麦产量上为传统碳氮（Ncon, C+Ncon）处理的100.8%—115.9%;在夏玉米产量上,为传统处理的96.0%—116.4%;且能够节省48.2%—70.4%的氮肥用量。传统处理0—1m土层硝态氮累积量最高可达456.7和419.8 kgN•hm-2,而优化处理和平衡处理最高仅为283.3和180.6 kgN•hm-2,传统处理土壤中的硝酸盐被淋洗的风险要远高于优化处理和平衡处理。在低温干燥的冬小麦季,玉米秸秆腐解较慢,最后秸秆腐解率为61.7%—70.1%;在高温多雨的夏玉米季,小麦秸秆腐解较快,最后秸秆腐解率为56.7%—79.3%。土壤CO2排放具有明显的季节性变化,冬小麦季的日平均CO2排放量为4.8—10.8 gC•m-2,而夏玉米季为12.7—20.7 gC•m-2。施有机肥处理的土壤CO2排放量最大,为3 844.2和4 642.3 gC•m-2,且显著高于其它处理。【结论】基于Nmin测试法的优化碳氮管理措施和平衡氮素的碳氮管理措施不仅能够减少氮肥投入,稳定作物产量,还能降低0—1 m土层硝态氮累积量,培肥土壤。