秸秆还田方式对草甸土有机碳和硝态氮分布特征的影响

[目的]研究不同耕法与秸秆还田方式下草甸土不同深度土层中有机碳(SOC)和硝态氮(N)的分布特征,为有效利用秸秆培肥土壤提供依据。[方法]采用田间定位试验,研究3种耕法(免耕、浅翻、深翻)与3种秸秆还田方式(覆盖还田、浅翻还田、深翻还田)条件下,不同时期、不同深度土层中SOC与硝态N的变化。[结果]无论秸秆是否还田,不同耕法下土壤硝态N含量随生育进程均表现为先升高再降低的趋势,苗期>成熟期>播种期;无秸秆还田条件下,3种耕法处理土壤硝态N含量随土层深度增加而降低,40～50 cm土层均没有出现硝态N富集现象,浅翻与深翻分别对10～20和20～30 cm土层硝态N含量影响较明显;深翻处理0～30 cm土层SOC含量比免耕和浅翻分别降低8.75%、9.53%;秸秆还田条件下,不同时期土壤硝态N总积累量不同。苗期以深翻还田处理积累量较大,比浅翻还田和免耕覆盖分别增加8.15和9.57 mg/kg;成熟期硝态N总积累量以免耕覆盖处理最大,比浅翻还田和深翻还田分别提高19.23%和14.68%;深翻还田30～40 cm土层SOC含量比免耕覆盖和浅翻还田分别增加3.33和3.86 g/kg。[结论]同一耕法,短期内连续有秸秆还田处理土壤硝态N含量低于无秸秆还田处理,秸秆还田深度影响不同深度土层中SOC的含量。     

不同耕作方式对草甸土结构变化的影响

为促进土壤结构改良,通过田间定位试验,从时间和空间尺度上,研究不同耕作与秸秆还田方式对典型旱地草甸土土壤团聚体和土壤容重的季节动态变化的影响。结果表明:不同耕作与培肥方式下,土壤容重均在20～30cm土层较高,平均1.51g·cm~(-3);不同耕作方式,0～40cm土层拔节期前NTDTST;大喇叭口期至成熟期,NT容重增加;成熟期0～30cm土层,深翻(1.45g·cm~(-3))与浅翻(1.44g·cm~(-3))无差异,30～50cm土层,深翻容重(1.48g·cm~(-3))略有增加;免耕秸秆覆盖,0～50cm土层平均容重(1.42g·cm~(-3)),比DT-S和ST-S减少0.03～0.05g·cm~(-3);0～30cm土层,ST-S比DT-S增加0.05g·cm~(-3),30～50cm土层,趋势相反。浅翻会造成犁底层上移,0～30cm容重增加,而深翻增加了40～50cm土层容重。10～20cm质地为粉砂质粘土,40～50cm为粘土,其余土层为壤质粘土;免耕与耕作前土壤团聚体分布更接近,均在1mm粒级处出现高峰,而ST与DT处理的波动性变化比较接近,NT处理在40～50cm土层的0.5～1.0和3.0～5.0mm粒径土粒含量明显高于ST与DT处理。横向比较,不同耕作方式下,团聚体分布不同;纵向比较,同一耕作方式,无论秸秆还田与否,不同粒级团聚体的波动性变化趋势一致。综合可知,土壤团聚体的机械稳定性受耕作方式影响较大,短期耕作与秸秆还田方式对土壤理化性状的影响虽受年季间的影响发生变化。     

秸秆还田方式对旱地草甸土活性有机碳组分的影响

为阐明不同秸秆还田方式下草甸土活性有机碳组分的分布特征,基于玉米田间定位试验,分析了不同耕作与秸秆还田方式下三个深度土层土壤有机碳及其活性组分的变化。结果表明：频繁的翻耕加速了表层（0~20 cm）土壤有机碳的矿化分解,使有机碳含量下降;免耕秸秆覆盖还田有利于表层土壤有机碳的增加,秸秆翻耕还田促进了中层（20~40 cm）土壤有机碳的积累;秸秆连续翻耕还田提高了中层土壤高活性和中活性有机碳的含量及土壤碳库管理指数,秸秆浅翻还田对表层和中层低活性有机碳的影响显著高于深翻还田与覆盖还田,但短期内秸秆连续浅翻还田与深翻还田对提高土壤碳库管理指数的差异不大。研究表明,土壤高活性和中活性有机碳对耕作深度的响应更加敏感,而秸秆还田主要使低活性有机碳增加,这也是玉米增产的主要原因。     

秸秆还田条件下不同耕作方式对玉米田土壤物理性状的影响

【目的】研究旨在解决大兴安岭东麓地区黑土地耕地质量下降，秸秆资源过剩和秸秆焚烧造成的环境污染等突出问题。【方法】在内蒙古自治区呼伦贝尔市阿荣旗那吉镇农业技术推广中心试验田设立了秸秆还田条件下深翻+重耙（SDH）、深松+重耙（SSH）、深松浅翻+重耙（SSS）、重耙（SH）、旋耕（SRT）、免耕（SZT）和传统耕作（CK）7个耕作处理，其中秸秆不还田传统耕作（CK）为对照组，探究2年内秸秆还田条件下不同耕作方式对土壤物理性状的影响，以确定提升大兴安岭东麓地区黑土地地力和优化土壤结构的最佳耕作方式，为土地可持续利用提供理论依据和技术支撑。【结果】在秸秆还田条件下深松浅翻+重耙处理在0～60 cm土层均能够有效增加土壤大团粒结构。各处理土壤容重在0～60 cm土层呈现出逐年下降的趋势，孔隙度则呈现出增加的趋势。在40～60 cm土层，深翻+重耙、深松+重耙和深松浅翻+重耙处理较为显著的降低耕地容重，分别降低了11.00%、9.00%和5.00%，同时提高了土壤总孔隙度。两年内各处理土壤质量含水量随时间呈现出波动上升的趋势，并在灌浆期达到峰值。【结论】在设置的7个耕作处理中深松+重耙和深松浅翻...     

耕作及秸秆还田对辽南地区土壤水分及春玉米水分利用效率的影响

为探讨辽南地区雨养春玉米种植适宜的土壤耕作与秸秆还田模式,于2011~2014年进行了为期4年的田间小区试验,研究了3种耕作措施(普通旋耕20cm、隔年深松和隔年深翻30cm)与3种秸秆还田方式(无秸秆还田、秸秆隔年还田和秸秆连年还田)相结合,连续进行4年后对土壤水分特征及春玉米水分利用效率的影响。结果表明:不同处理对土壤蓄水能力和水分利用效率的提高作用,总体上以秸秆连年还田秸秆隔年还田无秸秆还田,深翻深松普通旋耕,且深翻与秸秆连年还田相结合效果显著。与普通旋耕无秸秆还田处理(P)相比,深翻+秸秆连年还田处理(SMSR2)显著地促进了土壤蓄水能力和水分利用效率的提高,0~60cm土层土壤含水量提高5.93%;0~100cm土层土壤贮水量提高31.69%;玉米拔节期叶片水分利用效率提高45.27%,抽雄开花期提高44.16%;SMSR2处理与其他处理相比,显著降低了玉米生育期土壤耗水量,水分利用效率显著提高。深松+秸秆连年还田处理(SSR2)也可明显改善土壤的蓄水能力和水分利用效率,但其效果稍逊于SMSR2处理。因此,秸秆连年还田结合隔年深耕能有效改善土壤蓄水保墒能力,是适合辽南地区雨养条件下春玉米种植的一种科学耕作和培肥方式,当地可根据实际情况加以应用。     

不同耕作措施对夏玉米生长及产量的影响

本试验设秸秆全层深翻、常规旋耕混拌、免耕(对照)3个不同耕作处理,研究不同耕作和秸秆还田方式对机械化精量直播条件下玉米植株生长和产量的影响。结果表明:与免耕相比,深翻处理开花期叶面积和叶干重均增加,整株干重在开花期和成熟期均明显高于免耕;不同耕作和秸秆处理方式对玉米生长发育进程、株高、穗位高和茎粗影响较小。深翻处理在开花期后能明显增加5～20 cm土层土壤含水量,同时增加不同土层的土壤温度。深翻处理收获期穗长、穗粒数和百粒重均明显高于免耕和常规旋耕,产量分别增加10.6%和4.3%。因此,秸秆全层深翻可作为本区域提升玉米机械化密植精播高产高效绿色关键推广技术。     

秸秆还田方式对全膜双垄沟播玉米产量及土壤水分的影响

研究了秸秆不同还田方式对全膜双垄沟播玉米产量及土壤水分的影响,结果表明,秸秆还田覆膜均能显著增加作物产量,提高土壤蓄水能力,增加土壤含水量。垄沟内秸秆翻耕还田折合产量最高,为8034．09kg/hm^2,较无秸秆还田处理增产1642．04kg／hm^2,增产率25．69％;其次为垄沟内秸秆翻耕还田后覆土10cm处理,折合产量7767．05kg／hm^2,较无秸秆还田处理增产21．51％。秸秆还田处理随土层深度增加,土壤中上层（20—60cm）、中下层（60～100cm）、下层（100～200cm）含水量均高于无秸秆还田处理。     

耕作方式对晋中玉米田土壤有机碳储量的影响

试验设置深翻秸秆不还田(PT)、深翻秸秆还田(PTS)、免耕秸秆不还田(NT)和免耕秸秆还田(NTS)4个处理,测定收获后耕层0～30 cm剖面土壤容重、有机碳含量及其储量,以探究不同耕作方式对晋中地区玉米田土壤有机碳储量的影响。结果表明,NTS和NT处理下土壤容重显著高于PT和PTS处理;NTS处理0～20 cm土层有机碳含量及其储量均最高,而PT处理20～30 cm土层有机碳含量及储量均显著高于其他处理;从0～30 cm剖面来看,NTS处理土壤有机碳储量显著高于其他处理。采用免耕秸秆还田措施可能是晋中地区玉米田潜在的土壤固碳途径。     

保护性耕作对黑钙土水分及温度的影响

以黑龙江省兰西县黑钙土为研究对象,在常规、免耕、秸秆覆盖3种耕作处理下,研究了玉米田不同深度下土壤水分及温度的动态变化.结果表明,保护性耕作可以增加土壤水分,以20 cm土层内效果明显.3种耕作处理的土壤含水量差异不大,秸秆覆盖处理增加水分的效果最好,秸秆覆盖处理的土壤含水量略高于免耕处理,保护性耕作对增加20 cm以...     

玉米秸秆不同还田方式对黑钙土物理性质和产量的影响

为提高东北玉米集约化生产区秸秆资源利用和培肥土壤,采用大区对比试验,设置常规栽培(对照)、秸秆覆盖还田、秸秆粉碎旋耕还田和秸秆翻埋还田,采用常规方法探索半干旱地区玉米秸秆对土壤物理性质及产量的影响。结果表明:常规栽培方式(对照)土壤容重最大,为1.38g·cm~(-3),其次为覆盖还田、翻埋还田和旋耕还田,与对照相比分别降低了3.00%、8.06%和7.46%。0~20cm土层,吐丝期翻埋还田处理土壤含水量分别比常规栽培、覆盖还田、旋耕还田高12.20%、7.35%和16.30%;成熟期翻埋还田土壤含水量分别比常规栽培、覆盖还田和旋耕还田高18.52%、17.64%和22.63%。20~40cm土层,吐丝期翻埋还田土壤含水量分别比常规栽培、覆盖还田和旋耕还田高14.90%、13.73%和15.82%;成熟期翻埋还田土壤含水量分别比常规栽培、覆盖还田和旋耕还田高14.98%、14.66%和17.82%。覆盖还田处理的行粒数最大,其它还田方式略低。不同方式秸秆还田各处理间玉米产量存在一定差异,其年平均产量最高为秸秆翻埋还田,较对照提高9.6%。     

不同施肥及秸秆还田方式对稻田土壤微生物区系的影响

不同施肥及秸秆还田方式对土壤微生物数量及分布有很大影响。从微生物总数看,秸秆翻埋处理JH3>常规处理JH1>秸秆全层还田处理JH2;分层施肥秸秆表面覆盖处理BH3>分层施肥保护性耕作处理BH1>干混施肥保护性耕作处理BH2。秸秆还田有利于土壤微生物数量的增加,其中秸秆全层还田对于微生物总数的增加不明显,但有利于耕作层土壤中放线菌数量的增加。保护性耕作和秸秆表面覆盖只进行土壤表层耕作造成了土层的"上富下贫",保护性耕作有利于土壤0～10cm土层内微生物数量的提高。     

深耕与秸秆还田对不同质地土壤物理性状和作物产量的影响

为探明深耕与秸秆还田对不同质地土壤物理性状和作物产量的影响,设置常规耕作+秸秆还田、深耕+秸秆还田、深耕+秸秆不还田3个处理,研究深耕与秸秆还田对土壤容重、孔隙度、水分含量、三相比R值和作物产量的影响.结果表明,与常规耕作相比,深耕处理的土壤容重和三相比R值分别降低0.7%和19.0%,土壤孔隙度和水分含量分别增加1.3%和3.8%,作物产量增加1.9%.秸秆还田对土壤容重和孔隙度的影响不显著,但秸秆还田处理的土壤三相比R值比秸秆不还田处理降低9.3%,土壤水分含量和作物产量分别增加3.2%和4.3%.深耕和秸秆还田对不同质地土壤物理性状的影响不同.深耕主要降低了壤土20~40 cm、黏土20~30 cm土层的土壤容重,但增加了黏土0~20 cm土层的土壤容重.秸秆还田降低了壤土10~20 cm土层的三相比R值,但对黏土三相比R值影响不显著.故深耕与秸秆还田对壤土物理性状的改良效果和对作物的增产效果优于黏土.     

耕作深度和秸秆还田互作对土壤团聚体组成和烟叶钾、氯含量的影响

为探讨豫南烟区适宜的烤烟耕作模式,采用田间试验研究了耕作深度和秸秆还田互作对土壤团聚体组成和烟叶钾、氯含量的影响。结果表明,随着耕作深度的增加,粒级0.25 mm的土壤团聚体含量降低,即粒级≥0.25 mm的团聚体含量明显增加,除耕作深度40 cm外,秸秆翻压处理均较不翻压秸秆处理显著降低粒级0.25 mm的团聚体含量;烤烟产量随着耕作深度的增加而增加,而产值则表现为耕作深度30 cm耕作深度20 cm耕作深度40 cm;烟叶全钾含量随着烟株生育进程的推进呈逐渐下降的趋势,移栽后60 d,在秸秆翻压条件下,耕作深度30、40 cm处理较常规耕作(20 cm)处理显著提高烟叶全钾含量;与不翻压处理相比,除耕作深度20 cm外,秸秆翻压处理其他耕作深度各部位烤后烟叶钾含量均有一定增加,而氯离子含量则均有所降低。综合分析,在豫南烟区,生产中较适宜的耕作模式为耕作深度30 cm+秸秆翻压处理。     

秸秆集中沟埋还田对土壤氮素分布及微生物群落的影响

秸秆集中沟埋还田(DB-SR)是一种新型土壤耕作方式,能够形成特殊的"秸秆层"结构。通过研究秸秆层及其界面土壤的氮素含量和微生物群落结构,以期阐明秸秆层对土壤氮素分布以及微生物群落的影响。设置秸秆沟埋还田深度为20 cm、40 cm以及对照(秸秆不还田)3个处理,测定秸秆层及其界面土层(±5 cm)的NH~+_4-N与NO~-_3-N含量,分析微生物量碳(MBC)及群落结构特征。研究发现,"秸秆层"对氮素具有滞留作用,并能够持续60个月。在20 cm埋深下,秸秆层提高了其界面上下土层的MBC,但对多样性指数的影响不显著;在40 cm埋深下,水稻秸秆层界面土壤MBC随时间先减小后增大,多样性指数随时间延长而增加;小麦秸秆层界面土壤MBC随时间先增大后减小,多样性指数随时间先减小后增大。微生物群落碳源利用主成分分析表明,秸秆层微生物能很好地利用各类碳源,其界面土壤的微生物代谢活性也比CK处理有所提高。对应分析表明,小麦秸秆在20 cm埋深下,NH~+_4-N、NO~-_3-N与界面土层微生物群落具有相关性,MBC与秸秆层微生物群落显著相关;在40 cm埋深下,NH~+_4-N、NO~-_3-N和MBC与秸秆层微生物群落变异显著相关。综上可知,"秸秆层"能有效滞留氮素,减少土壤氮素淋失,增加土壤微生物群落功能多样性。     

轮耕对夏玉米田土壤活性有机碳及碳库管理指数的影响

采用田间定位试验,研究秸秆还田条件下,连续常规耕作(3C)、1年深翻+2年常规耕作(DP2C)、2年深翻+1年常规耕作(2DPC)和连续3年深翻(3DP)对活性有机碳的时空变化以及碳库活度、活度指数、碳库指数和碳库管理指数的影响。结果表明,秸秆还田条件下,各处理0~40 cm土层土壤活性有机碳含量均随生育进程的推进先增后降,开花期达到峰值。与常规耕作相比,深翻能够显著提高0~40 cm土层活性有机碳、总有机碳和碳库管理指数,分别平均提高2.33%、4.54%和3.82%。不同耕作处理间0~40 cm土层土壤总有机碳和活性有机碳含量以3DP处理最高、2DPC处理次之,两者均显著高于3C处理。从土壤空间角度看,3DP处理和2DPC处理能够有效延缓土壤总有机碳、活性有机碳含量的降低速度,促进有机碳在土层中的均匀分布。但从生态效益和节本增效的角度出发,连读多年常规耕作后,秸秆还田条件下,隔一年深翻既能增强土壤碳汇能力,又可改善大气环境,是适合该地区的耕作方式。     

秸秆覆盖对广西甘蔗地土壤水分变化的影响

【目的】研究秸秆覆盖对广西甘蔗地不同土层深度土壤水分时空连续变化的影响,以探求优化广西甘蔗种植中土壤水分状况的有效途径。【方法】甘蔗试验田设无秸秆覆盖（T0）和秸秆覆盖（TS）2个处理,常规耕作,并对试验区的降水量及试验田0~10 cm、10~30 cm和30~50 cm土层的土壤含水量进行连续动态监测,对比分析不同处理甘蔗地的土壤理化性质及土壤水分变化特征。【结果】秸秆覆盖可改善甘蔗地的土壤环境,提高土壤有机质含量,TS处理0~10 cm、10~30 cm和30~50 cm土层的土壤有机质含量较T0处理分别显著增加42.8%、29.1%和45.4%（P<0.05,下同）;秸秆覆盖同时可提高甘蔗地土壤的蓄水保墒能力,使土壤含水量显著增加,TS处理0~10 cm、10~30 cm和30~50cm土层的土壤含水量较T0处理分别显著增加10.5%、16.0%和11.5%。在干旱缺水条件下,与T0处理相比,TS处理提高了0~50 cm土层土壤水分的向上供给,水分运动更活跃。【结论】在广西甘蔗种植中进行秸秆覆盖可增加土壤有机质含量、降低土壤蒸散发,从而改善土壤水分条件和土壤环境,为甘蔗根系生长提供良好的土壤环境,值得在广西蔗区推广。     

免耕对冬小麦农田土壤水分及 可溶性碳和硝态氮动态变化的影响

采用2年试验数据分析了免耕对冬小麦不同生育时期土壤剖面水分、可溶性碳和硝态氮变化动态的影响。结果表明,免耕较传统耕作均不同程度地增加了冬小麦拔节期、扬花期、灌浆期和成熟期0～100 cm土层土壤平均含水量,且冬小麦关键生育时期土壤水分均随土壤深度增加而呈现先减少后增加的趋势。与传统耕作相比,免耕分别提高冬小麦拔节期和扬花期0～40 cm土层平均含水量14.0%和10.3%;在冬小麦拔节期和灌浆期,免耕较传统耕作分别提高了土壤剖面0～100 cm平均硝态氮含量43.1%和5.7%。与传统耕作相比,免耕不仅降低了冬小麦全生育期土壤剖面0～100 cm平均可溶性碳含量2.0%,而且降低了冬小麦拔节期、灌浆期和成熟期土层0～40 cm可溶性碳含量。     

免耕条件下秸秆还田对冬小麦-夏玉米轮作系统土壤呼吸及土壤水热状况的影响

【目的】研究免耕条件下秸秆还田对旱地冬小麦-夏玉米轮作系统土壤呼吸及土壤水热状况的影响。【方法】2011年10月至2014年9月,在陕西杨凌设置秸秆全量还田+施肥（S1F1）、秸秆全量还田+不施肥（S1F0）、秸秆半量还田+施肥（S1/2F1）、秸秆半量还田+不施肥（S1/2F0）、秸秆不还田+施肥（S0F1）、秸秆不还田+不施肥（S0F0）6 种不同耕作处理的3年定位试验,测定并分析不同耕作处理下土壤呼吸、土壤水热状况、作物产量、土壤耕作层有机碳含量的差异。【结果】在冬小麦生育期内,各处理土壤呼吸速率均呈先下降后升高再下降的趋势;在夏玉米生育期内,各处理土壤呼吸速率均表现为先升高后下降的趋势。同一生育期内各处理土壤呼吸平均速率及呼吸总量依次为S1F1＞S1/2F1＞S1/2F0＞S0F1＞S1F0＞CK,同种作物不同生育期之间,各处理土壤生育期呼吸总量有逐年降低的趋势。整个研究周期内,土壤温度的变化趋势与每月平均气温的变化趋势相似,不同处理在同一生育期内的土壤温度变化趋势相近,且各处理生育期土壤平均温度均随土壤深度的增加而降低;不同秸秆还田处理冬季土壤温度均高于对照,但生育期土壤平均温度均低于对照。土壤含水量随土壤深度的增加而降低,但受降雨影响,不同轮作周期之间的土壤含水量波动较大,各处理同一生育期的土壤平均含水量均表现为S1F0＞S1F1＞S1/2F0＞S1/2F1＞CK＞S0F1,且不同秸秆还田处理的土壤含水量与对照间的差异均显著（P＜0.05）;土壤温度能够解释土壤呼吸速率变化的32.5%-60.4%,土壤含水量能够解释土壤呼吸速率变化的38.4%-82.5%,不同土层深度间,5 cm土层的温度与土壤呼吸的拟合度性最高,而10-20 cm土层的含水量与土壤呼吸的拟合度最高。相同年份内,不同处理冬小麦和夏玉米产量均表现为S1F1＞S1F0＞S1/2F1＞S0F1＞S1/2F0＞CK,这个研究周期内,冬小麦产量逐年增加,夏玉米在前两季表现为增产,但受极端炎热天气的影响,第三季的产量明显降低。单季作物收获后,各处理同一土层深度的有机碳含量均表现为S1F1＞S1/2F1＞S1F0＞S1/2F0＞S0F1＞CK。且不同秸秆还田处理的土壤有机碳含量逐年升高。【结论】长期免耕秸秆还田能够有效降低农田土壤碳排放、提高农田土壤水分利用率及冬季土壤温度、提高作物产量及土壤有机碳含量。不同秸秆还田处理间以S1F0处理的效果最优。     

连续两年秸秆还田与不同耕作方式对直播稻田土壤理化性质的影响

为了改善秸秆大面积焚烧现状、实现农业的可持续发展,采用大田试验研究了稻麦两熟制不同耕作方式与连续秸秆还田对直播稻田土壤结构和养分含量连续变化的影响。结果表明,秸秆还田能够显著降低土壤容重,土壤耕作方式对土壤容重变化也有影响;秸秆还田可以显著增加土壤有机质含量、土壤全氮含量以及0~7 cm土层速效磷含量,耕作方式对土壤有机质含量、土壤全氮含量影响显著,但是对土壤速效磷含量影响不显著。     

保护性耕作对南方稻麦两熟高产农田土壤碳库特性的影响

在江苏省苏州市稻麦两熟高产农田进行了5年的田间定位试验,分析了保护性耕作对土壤不同层次总有机碳、活性有机碳含量的短期影响,计算了各处理的土壤碳库管理指数。结果表明:与常规耕作相比,少免耕、常规耕作+秸秆还田、少免耕+秸秆还田处理显著提高0~5、5~10 cm土层土壤总有机碳、活性有机碳含量及土壤碳库管理指数,常规耕作+秸秆还田处理还有利于提高10~20 cm土层土壤总有机碳、活性有机碳含量及土壤碳库管理指数,但保护性耕作对20~30 cm土层土壤碳库特性无显著影响。相关分析显示,短期内少免耕主要是通过增加土壤总有机碳含量提高土壤碳库管理指数,而常规耕作+秸秆还田、少免耕+秸秆还田主要是通过增加土壤总有机碳含量以及改善土壤有机碳活度来增加土壤碳库管理指数。