“深耕深松+秸秆还田”对耕层土壤理化性状的影响

针对华北小麦玉米轮作区耕层变浅、有机质含量偏低等问题,探究采取深耕深松与秸秆还田配套技术,对土壤有机质含量、土壤理化性状、作物根系发育、作物抗逆能力及作物产量的影响,为华北小麦玉米轮作区推广秸秆还田与深耕深松配套技术提供基本依据。     

秸秆还田和耕作深度对稻田耕层土壤的影响

为了解耕作深度与秸秆还田对稻田耕层土壤酶活性和微生物群落结构的影响,2016年同时在兰溪和金华两地开展油菜秸秆还田与不同耕作深度的稻作田间试验,探讨浅耕(耕深10~12 cm)无秸秆还田、浅耕油菜秸秆还田、深耕(耕深18~20 cm)无秸秆还田和深耕油菜秸秆还田等4个处理对土壤养分含量、土壤酶活性和土壤磷脂脂肪酸(PLFA)组成及土壤微生物群落结构的影响。结果表明,秸秆还田能增加土壤碱解氮和有效磷等含量,但耕深和秸秆还田对土壤pH、速效钾和有机质含量均无显著影响。秸秆还田可提高稻谷产量,而耕深对稻谷产量无明显影响。与浅耕无秸秆相比,深耕或秸秆还田可提高耕层土壤磷酸酶和β-葡糖苷酶的活性,但对生物多样性香农(Shannon)指数无显著影响。秸秆还田可提高土壤磷脂脂肪酸总含量、细菌PLFA含量和真菌PLFA含量,而增加耕深会降低土壤真菌PLFA含量。秸秆还田结合适宜的耕作深度可有效提高稻田土壤养分、酶活性和微生物生物量,改善土壤肥力,进而提高水稻产量。     

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.     

有机物料腐熟剂在玉米秸秆还田中用量的筛选

玉米秸秆还田条件下,研究喷施不同用量有机物料腐熟剂对玉米产量、土壤养分含量、土壤微生物数量等的影响,并筛选出适宜的施用量。结果表明：同等施肥条件下,秸秆还田喷施不同用量的有机物料腐熟剂,均可提高玉米的产量。与对照相比,有机物料腐熟剂喷施量为30kg/hm2时增产效果最显著。随着有机物料腐熟剂施用量的增加,耕层物理性状、土壤养分含量和土壤微生物数量得到明显改善,最终提高作物产量和经济效益。     

不同耕作方式对土壤理化性状及玉米产量形成的影响

采取多年定点定位研究方法,设置常规旋耕+秸秆还田、连续深耕+秸秆还田、连续深耕秸秆不还田、隔年深耕+秸秆还田、深松+秸秆还田5个处理,对不同耕作方式与土壤理化性状、玉米单株叶面积及产量形成的关系进行了研究。结果表明,对比常规旋耕、深松和深耕均能显著降低0~40 cm土层的容重,增加孔隙度,其中深松效果最好,对于深耕,秸秆还田与否对于土壤容重影响较小,隔年深耕对比连续深耕,土壤容重显著增加;对比常规旋耕,深松和深耕均能增加单株叶面积,土壤深松后,整个灌浆期均能维持较高灌浆速率,而深耕后灌浆初期和中期速率较高,后期迅速下降;深松后玉米产量和千粒重显著高于深耕和常规旋耕,常规旋耕显著低于深耕,隔年深耕与连续深耕差异不显著,深耕秸秆还田与否差异不显著。     

浅谈耕作方式与秸秆还田对土壤微生物数量、酶活性及作物产量的影响

正在农业生产当中,土壤耕作、秸秆还田是最重要的两项增产手段,土壤耕作会对土壤容重产生影响,进而改变土壤中热、气、肥、水等条件,进而对土壤微生物学特性产生影响。通过深耕和深松,能够使如让容重降低,土壤通透性提高,土壤酶活性、微生物数量增加。作物秸秆可对土壤肥力状况加以改善,对土壤酶活性、微生物等进行调节。因此,秸秆还田除了可以使土壤结构得到改良,还能是土壤酶活性、微生物数量增加,进而促进土壤肥力的提升,增加作物产量。     

耕作方式与秸秆还田对冬小麦-夏玉米耗水特性和水分利用效率的影响

【目的】黄淮海地区是中国粮食主产区之一,但农业生产中旱涝频繁发生,同时还存在土壤紧实、耕层变浅和土壤蓄水保墒能力低等问题,严重影响了该区的粮食生产。耕作方式和秸秆还田作为农业生产中两项重要的技术措施,对改善土壤结构、提高土壤蓄水能力和水分利用效率有显著作用。本文旨在探索耕作方式、秸秆还田以及二者交互对冬小麦-夏玉米耗水特性和水分利用效率的影响,为优化黄淮海地区的土壤耕作方式提供依据。【方法】采用土壤耕作方式与秸秆还田相结合的方法,设置常规耕作＋秸秆还田、常规耕作＋无秸秆还田、深耕＋秸秆还田、深耕＋无秸秆还田、深松＋秸秆还田、深松＋无秸秆还田6个处理,研究耕作方式与秸秆还田对冬小麦-夏玉米一年两熟农田耗水量、耗水模系数、土壤贮水消耗量、株间蒸发量、籽粒产量和水分利用效率的影响,分析不同耕作方式、秸秆还田以及二者交互对冬小麦-夏玉米耗水特性和水分利用效率的影响。【结果】耕作方式、秸秆还田对土壤容重、农田耗水量、土壤贮水消耗量、株间蒸发量、籽粒产量和水分利用效率均存在显著或极显著影响。与常规耕作相比,深耕和深松主要降低了20-40 cm土层的土壤容重,增加了冬小麦、夏玉米和周年总农田耗水量,提高了0-100 cm土层的土壤贮水消耗量,同时降低了休闲期无效农田耗水量。此外,深耕和深松还降低了夏玉米的株间蒸发量,但深耕显著增加了冬小麦的株间蒸发量,深松则相反。秸秆还田也可以降低土壤容重,提高土壤贮水消耗量,增加冬小麦农田耗水量,降低夏玉米和休闲期农田耗水量,增加冬小麦的株间蒸发量,降低夏玉米的株间蒸发量。与常规耕作相比,深耕和深松处理的周年作物产量分别提高了10.7%和9.8%,周年水分利用效率分别提高了8.8%和6.3%。秸秆还田处理的周年作物产量和水分利用效率分别比秸秆不还田处理提高了6.3%和7.6%。耕作方式与秸秆还田对冬小麦-夏玉米的耗水特性、籽粒产量和水分利用效率存在显著交互作用。与常规耕作＋无秸秆还田处理相比,深耕＋秸秆还田和深松＋秸秆还田处理的周年农田耗水量分别提高3.3%和2.4%,冬小麦-夏玉米的农田耗水量分别提高了4.2%和3.3%,休闲期的农田耗水量分别降低了7.0%和9.9%,周年作物产量分别提高了18.0%和19.3%,水分利用效率分别提高了15.9%和15.1%。【结论】在几种耕作模式中,深耕＋秸秆还田、深松＋秸秆还田的周年作物产量和水分利用效率最高,且二者无显著性差异,表明深耕或深松结合秸秆还田有利于作物产量和水分利用效率的提高。因此,在本试验条件下,在秸秆还田的基础上深松或深耕是黄淮海地区适宜的耕作方式。     

不同耕作与秸秆处理模式对鲁西南潮褐土物理性状及玉米产量的影响

为评价两熟制条件下实施保护性耕作的可行性,探明鲁西南潮褐土合理耕层构建的最佳耕作方式,提高玉米产量,设置田间定位试验,研究免耕、常规旋耕、深松三种耕翻及不同秸秆处理方式组合对土壤物理性状及玉米产量形成的影响。结果表明:"深松+秸秆还田"耕作模式的松土保墒和玉米增产效果最好。与秸秆不还田处理下免耕和常规旋耕相比,秸秆还田条件下深松处理在20～30、30～40 cm土壤容重平均下降11.3%、10.6%和7.6%、8.0%,玉米全生育期的土壤含水量提高8.1%～10.3%,土壤田间持水量增加3.6%～6.1%。秸秆还田配合深松处理下玉米穗长、穗粒数、千粒重等产量构成因素均有不同程度的改善,产量较秸秆不还田下免耕处理增产13.6%。因此,"秸秆还田+深松"耕作模式可作为本地区构建合理耕层结构、充分挖掘耕层潜力、提高玉米产量的推广技术。     

秸秆还田对土壤理化特性和小麦生理指标、产量的影响

采取连续5年多点定点小麦玉米两季秸秆机械粉碎和秋季深耕还田试验，研究了秸秆还田对小麦灌浆后期根系活力、旗叶叶绿色含量、千粒重、容重和产量等生物学特性和产量性状的影响。结果表明，连续5年进行两季秸秆还田和秋种深耕处理可使土壤耕层通体容重降低，孔隙度提高，有机质含量增加，保墒能力增强，小麦灌浆后期根系和叶片衰老速度延缓，灌浆速率下降，小麦千粒重提高4.8 g，容重增加25 g/L，每亩增产82.1 kg，亩产量达668.5 kg。     

长期秸秆还田对土壤理化特性及微生物数量的影响

在陇东黄土高原较为贫瘠的土壤依托定位试验,研究不同秸秆还田年限对土壤理化特性及微生物的影响。结果表明,秸秆还田能够显著提升土壤的贮水能力,降低土壤容重及增加土壤孔隙度,改善土壤的结构,同时还能增加土壤有机碳的含量,对较深耕层土壤有良好的改良效果。秸秆还田能增加0～30 cm耕层土壤的微生物数量,且随着还田年限的增加,显著改善土壤微生物群落结构。     

耕作方式与秸秆还田对土壤呼吸及其影响因素的影响

通过田间试验,研究了不同耕作方式(常规翻耕、深翻、深松)和秸秆还田(秸秆还田、秸秆不还田)对夏玉米农田土壤呼吸速率及其相关土壤理化性状的影响。结果表明,深耕(深翻和深松)显著增加了夏玉米农田的土壤呼吸速率,而秸秆还田显著降低了夏玉米农田的土壤呼吸速率;深耕(深翻和深松)和秸秆还田均显著提高了土壤含水量和土壤有机质,降低了土壤紧实度;深耕(深翻和深松)显著提高了土壤温度,而秸秆还田显著降低了土壤温度。     

深松深度对鲁西南土壤耕层理化性状和作物产量的影响

鲁西南地区长期单一旋耕的耕作方式,造成土壤耕层变浅、土壤紧实、地力下降、土壤养分不均衡等,严重制约作物生长和产量提高。本研究旨在探索深松耕作对冬小麦-夏玉米轮作系统土壤蓄水能力、紧实度、养分以及作物产量等的影响,以期为鲁西南地区土壤耕作方式的优化选择提供理论依据。2015—2017年在山东省济宁市嘉祥县进行田间试验,设置旋耕、秋深松30 cm+旋耕、秋深松35 cm+旋耕、秋深松40 cm+旋耕4个耕作处理,研究深松深度对土壤水分、紧实度、土壤养分等理化性状和作物产量的影响。结果表明:深松耕作对土壤含水量、紧实度、养分、作物产量均有影响。与旋耕相比,深松增加0～40 cm土层土壤中水分含量,降低40～60 cm土层水分含量,降低土壤紧实度,且深松深度越大,土壤紧实度越小。深松改变氮、磷在土壤剖面中的分布,增加土壤速效钾含量。深松耕作对冬小麦和夏玉米均有增产效果,且深松深度越大,作物产量越高。在本试验条件下,鲁西南地区深松40 cm最佳。     

靖安县秸秆腐熟还田效果监测试验初报

<正>前言:农作物的生长发育需从土壤吸收养分,其养分积累主要储存在茎杆和籽粒,如将农作物秸秆还田,等于归还部分养分给土壤;笔者通过选择双季稻种植区进行秸秆腐熟还田效果定位监测试验研究,初步探索了秸秆腐熟还田对提高土壤理化性状与有机质含量的效果,以及对试验作物的生长、产量、抗性等方面的积极表现,为全面推广应用秸秆腐熟还田栽培技术,制定耕地保护与质量提升计划提供科学依据。在农作物生长期间,施用化肥可以对作物生长起到立竿见影     

耕作方式和秸秆还田对农田土壤微生物数量的影响

通过田间试验,研究了不同的耕作方式(常规耕作、深耕、深松)、秸秆还田(秸秆还田、秸秆不还田)对夏玉米农田土壤微生物数量的影响。结果表明,深(松)耕和秸秆还田显著增加了土壤微生物数量,深(松)耕主要增加了下部土层的微生物数量,而秸秆还田主要提高了上部土层微生物的数量。深耕+秸秆还田和深松+秸秆还田这两个处理的微生物数量最多,为比较适宜黄淮海地区的两种土壤耕作模式。     

不同秸秆还田对土壤特性及小麦产量的影响

通过大田试验研究不同秸秆还田方式对土壤养分、微生物量及作物产量的影响,分析玉米秸秆直接还田、小麦秸秆直接还田、玉米秸秆+牛粪还田、小麦秸秆+牛粪还田及秸秆不还田时土壤碳、氮和小麦产量的变化.结果表明:成熟期4种秸秆还田处理提高土壤有机碳3.31%~31.97%、全氮9.48%~28.43%,增加土壤蔗糖酶活性79.48%~178.95%,分别提高土壤微生物量碳30.67%~116.24%、微生物量氮29.17%~94.96%,增产6.43%~29.82%,经济效益增加6.74%~19.31%,以小麦秸秆+牛粪还田处理最高.4种秸秆还田方式均能达到改善土壤质量、提高小麦产量的效果,其中以小麦秸秆+牛粪还田综合效应最佳.     

德州市秸秆还田对提升耕地地力的研究

论述了秸秆还田对德州市耕地地力的影响。利用土壤普查和测土配方施肥项目,连续4年在小麦、玉米收获后进行秸秆还田试验示范研究,每年采集耕层(0～20cm)土壤进行化验分析,提出适当比例秸秆+化肥为德州市秸秆还田最佳模式,对增加土壤有机质含量、改善理化性状、协调水肥气热等因素、提升耕地地力、增加作物产量有显著效果。     

轮耕模式对黄淮海冬小麦夏玉米两熟区的土壤改良效应

【目的】针对黄淮海地区长期采用单一土壤旋耕作业存在的弊端,研究由秸秆覆盖深松、秸秆还田旋耕和秸秆还田深耕组成的不同轮耕模式对黄淮海两熟区农田的土壤改良效应。【方法】连续6年定位实施5种轮耕模式：连年旋耕（CRT,CK）、连年深松（CST）、连年深耕（CDT）、深耕/旋耕（DT/RT）和深耕/旋耕/旋耕（DT/RT/RT）,研究各轮耕模式对冬小麦-夏玉米农田土壤三相比R值、土壤有机碳储量、全氮储量、土壤酶活性、土壤呼吸速率和作物经济效益的影响。【结果】轮耕模式、耕层深度、年份对土壤三相比R值、土壤有机碳储量、全氮储量和酶活性存在显著或极显著影响。与连年旋耕相比,连年深松模式有利于表层土壤有机碳储量、氮储量、土壤脲酶和蔗糖酶活性的积累,而连年深耕、深耕/旋耕和深耕/旋耕/旋耕轮耕模式有利于增加10—40 cm土层的有机碳储量、氮储量、土壤脲酶和蔗糖酶活性,促进土壤营养均匀分布。随着轮耕年限的增加,0—40 cm土层的R值呈整体降低趋势,而土壤有机碳储量、全氮储量呈整体增加趋势,其中深耕/旋耕和深耕/旋耕/旋耕轮耕模式表现更为明显。与试验开展前相比,秸秆全量还田下的连年旋耕、连年深松、连年深耕、深耕/旋耕和深耕/旋耕/旋耕模式在0—40 cm土层的R值分别降低20.8%、33.1%、29.5%、29.7%和30.7%,有机碳储量分别增加6.4%、14.5%、16.0%、20.6%和23.8%,全氮储量分别增加3.1%、11.1%、11.6%、13.3%和15.7%。轮耕对土壤呼吸速率存在极显著影响,与连年旋耕相比,连年深松、连年深耕、深耕/旋耕和深耕/旋耕/旋耕模式冬小麦季的土壤呼吸速分别提高20.7%、19.3%、13.7%和9.2%,夏玉米季分别提高19.1%、18.1%、15.2%和10.4%。但与连年深耕相比,深耕/旋耕和深耕/旋耕/旋耕模式冬小麦季的土壤呼吸速率分别显著降低5.9%和9.6%,夏玉米季分别降低3.3%和7.3%。其中,深耕/旋耕/旋耕模式冬小麦季的土壤呼吸速率比深耕/旋耕降低4.1%,夏玉米季降低4.3%。轮耕、年份及其交互对作物产量和经济效益存在极显著影响。对5种轮耕模式6年的作物周年产量和经济效益综合分析,以深耕/旋耕模式最高,但深耕/旋耕和深耕/旋耕/旋耕模式的作物产量和效益差异均不显著。深耕/旋耕/旋耕、深耕/旋耕、连年深耕和连年深松的周年产量比连年旋耕分别增加18.9%、21.4%、12.9%和15.7%,其经济效益比连年旋耕分别增加31.9%、36.2%、20.3%和25.4%。【结论】深耕/旋耕/旋耕轮耕模式能够改善耕层结构,增加土壤耕层碳氮储量和根区酶活性,且显著降低农田碳排放量,增产增收效果明显,为黄淮海地区冬小麦-夏玉米两熟制农田适宜的轮耕模式,其次是深耕/旋耕轮耕模式。     

轮耕模式对黄淮海冬小麦—夏玉米两熟区农田土壤改良效应

目的针对黄淮海地区长期采用单一土壤旋耕作业存在的弊端,研究由秸秆覆盖深松、秸秆还田旋耕和秸秆还田深耕组成的不同轮耕模式对黄淮海两熟区农田的土壤改良效应。【方法】连续6年定位实施5种轮耕模式:连年旋耕(CRT,CK)、连年深松(CST)、连年深耕(CDT)、深耕/旋耕(DT/RT)和深耕/旋耕/旋耕(DT/RT/RT),研究各轮耕模式对冬小麦-夏玉米农田土壤三相比R值、土壤有机碳储量、全氮储量、土壤酶活性、土壤呼吸速率和作物经济效益的影响。【结果】轮耕模式、耕层深度、年份对土壤三相比R值、土壤有机碳储量、全氮储量和酶活性存在显著或极显著影响。与连年旋耕相比,连年深松模式有利于表层土壤有机碳储量、氮储量、土壤脲酶和蔗糖酶活性的积累,而连年深耕、深耕/旋耕和深耕/旋耕/旋耕轮耕模式有利于增加10—40 cm土层的有机碳储量、氮储量、土壤脲酶和蔗糖酶活性,促进土壤营养均匀分布。随着轮耕年限的增加,0—40 cm土层的R值呈整体降低趋势,而土壤有机碳储量、全氮储量呈整体增加趋势,其中深耕/旋耕和深耕/旋耕/旋耕轮耕模式表现更为明显。与试验开展前相比,秸秆全量还田下的连年旋耕、连年深松、连年深耕、深耕/旋耕和深耕/旋耕/旋耕模式在0—40 cm土层的R值分别降低20.8%、33.1%、29.5%、29.7%和30.7%,有机碳储量分别增加6.4%、14.5%、16.0%、20.6%和23.8%,全氮储量分别增加3.1%、11.1%、11.6%、13.3%和15.7%。轮耕模式对土壤呼吸速率存在极显著影响,与连年旋耕相比,连年深松、连年深耕、深耕/旋耕和深耕/旋耕/旋耕模式冬小麦季的土壤呼吸速率分别提高20.7%、19.3%、13.7%和9.2%,夏玉米季分别提高19.1%、18.1%、15.2%和10.4%。但与连年深耕相比,深耕/旋耕和深耕/旋耕/旋耕模式冬小麦季的土壤呼吸速率分别显著降低5.9%和9.6%,夏玉米季分别降低3.3%和7.3%。其中,深耕/旋耕/旋耕模式冬小麦季的土壤呼吸速率比深耕/旋耕降低4.1%,夏玉米季降低4.3%。轮耕模式、年份及其交互对作物产量和经济效益存在极显著影响。对5种轮耕模式6年的作物周年产量和经济效益综合分析,以深耕/旋耕模式最高,但与深耕/旋耕/旋耕模式的作物产量和经济效益差异均不显著。深耕/旋耕/旋耕、深耕/旋耕、连年深耕和连年深松的周年产量比连年旋耕分别增加18.9%、21.4%、12.9%和15.7%,其经济效益比连年旋耕分别增加31.9%、36.2%、20.3%和25.4%。【结论】深耕/旋耕/旋耕轮耕模式能够改善耕层结构,增加土壤耕层碳氮储量和根区酶活性,且显著降低农田碳排放量,增产增收效果明显,为黄淮海地区冬小麦-夏玉米两熟制农田适宜的轮耕模式,其次是深耕/旋耕轮耕模式。     

深松(耕)时期与方式对砂姜黑土耕层改良及其 冬小麦物质积累和养分吸收的影响

为探明深松(耕)时期与方式对砂姜黑土耕层改良、冬小麦物质积累和养分吸收的影响,设置5个周年定位处理,即秋季旋耕+夏季免耕(ART+SNT,对照)、秋季深松+夏季免耕(ASS+SNT)、秋季深耕+夏季免耕(ADMP+SNT)、秋季深耕+夏季下位深松(ADMP+SSSS)和秋季深耕+夏季侧位深松(ADMP+SSSL),研究深松(耕)时期与方式对砂姜黑土土壤孔隙、土壤含水量、土壤呼吸速率、干物质积累、植株氮磷钾积累和产量的影响。结果表明,深松(耕)可以改善土壤孔隙特性,增加土壤孔隙度、孔隙体积和大孔隙数量。而秋季深耕+夏季深松对土壤耕层改良的效果优于单一秋季深松(耕),其冬小麦物质积累、养分吸收和产量均高于秋季深松(耕)+夏季免耕。5个处理中,以秋季深耕+夏季侧位深松对土壤耕层的改良效果最好,植株干物质积累量、养分积累量和产量最高。与秋季旋耕+夏季免耕相比,秋季深耕+夏季侧位深松土壤含水量和土壤呼吸速率分别增加11.3%和35.4%,冬小麦干物质积累量、植株氮磷钾积累分别增加28.2%,62.3%,67.8%和63.8%,产量提高27.8%。因此,秋季深耕+夏季侧位深松是砂姜黑土区适宜的土壤耕作制度。     

深耕和秸秆还田对土壤微生物数量的影响

通过两地两年田间定位试验,对比研究常规耕作并秸秆还田(CT)、深耕并秸秆还田(DT)、深耕但秸秆不还田(DNT)三种耕作方式对土壤微生物数量的影响。结果表明:深耕和秸秆还田均能够增加土壤微生物数量,DT处理耕层土壤细菌、真菌、放线菌数量显著高于CT处理和DNT处理,分别增加10.8%、23.9%、31.0%和56.1%、85.3%、142.6%。深耕主要增加耕层中下部土壤微生物数量,而秸秆还田能够增加整个耕层土壤微生物数量。