玉米秸秆不同还田方式对黑土有机碳组成和结构特征的影响

为研究玉米秸秆不同还田方式对黑土有机碳组成和结构特征的影响,以吉林农业大学微区试验田黑土为研究对象,设置CK(未施用秸秆)、C1(秸秆浅施)和C2(秸秆深还)共3种处理,通过腐殖质组成修改法提取富里酸(Fulvic acid,FA)、胡敏酸(Humic acid,HA)和胡敏素(Humin,HM),IHSS方法提取HA样品,并测定其元素组成、红外光谱和差热性质等结构性质。结果表明:秸秆还田有利于土壤和各腐殖质组分有机碳含量提高,土壤腐殖质PQ值(HA在可提取腐殖质中所占的比例)显著增加;与CK相比,C1处理表层(0~20 cm)的SOC、HA、FA和HM有机碳含量明显增加,分别增加了21.8%、27.3%、11.5%和30%;C2处理亚表层(20~40cm)的SOC、HA、FA和HM有机碳含量显著增加,分别增加了26.3%、32%、13.4%和31.9%。C1和C2处理均使HA的氧化度、缩合度和热稳定性降低,脂族链烃和芳香碳含量增加,结构趋于简单化。这些变化在C1处理中主要体现在表层,与CK相比,C1处理表层HA的(O+S)/C比值降低了11.3%,I2920/I1620的比值增加了23.4%;C2处理主要为亚表层HA结构的变化,与CK相比,C2处理亚表层HA的(O+S)/C比值降低了9.1%,I2920/I1620的比值增加了23%。这一研究结果对阐明土壤培肥机理和指导秸秆还田实践有重要意义。     

长期微区试验模拟不同土地利用方式对黑土有机碳与腐殖质组成的影响

为了研究裸地（BS）、植被自然生长地（NG）、秸秆还田裸地（BS+CS）和秸秆还田玉米用地（CS）土壤有机碳和腐殖质组分的变化,以吉林农业大学试验田黑土区12年长期微区试验处理下的土壤为研究对象,研究不同土地利用方式对黑土有机碳及腐殖质组分的影响。结果表明：土壤有机碳含量为NG>CS>BS>BS+CS,植被自然生长地和秸秆还田玉米用地有利于提高土壤有机碳含量。NG土壤可提取腐殖质（HE）、胡敏酸（HA）、富里酸（FA）和胡敏素（HM）含量较高,CS土壤HA次之。不同土地利用方式土壤中各腐殖质组分占有机碳的比例为富里酸碳（FAC）<胡敏酸碳（HAC）<胡敏素碳（HMC）。CS土壤腐殖化程度在表层最大,BS在亚表层土壤腐殖化程度明显加快。NG有利于表层土壤HA在土壤有机碳比例的增加,NG不利于表层土壤FA相对含量的增加,CS处理较BS高。植被自然生长地（NG）亚表层土壤FA相对含量降低,秸秆还田玉米用地（CS）提高了土壤HM的相对含量。总的来说,植被自然生长地和秸秆还田用地有利于土壤有机碳和腐殖质组分碳含量的增加,土壤腐殖质化进程加快,但不利于增加土壤腐殖质在...     

长期秸秆配施化肥下土壤团聚体碳氮分布、微生物量与小麦产量的协同效应

【目的】研究秸秆配施化肥对暗棕壤团聚体组成、团聚体碳氮含量、土壤微生物量特征及小麦产量的影响,揭示长期秸秆配施化肥下土壤肥力和生产力的协同提升机制。【方法】依托长期定位40年施肥试验,选取4个处理：单施化肥(NP)、秸秆配施化肥(S+NP)、秸秆配施1/2化肥(S+1/2NP)、秸秆配施1/4化肥(S+1/4NP),其中秸秆为麦秸隔年还田,用量为3 000 kg·hm^-2,氮磷化肥用量为150 kg N·hm^-2、150 kg P₂O₅·hm^-2。采集0—20 cm土层土样,利用湿筛法得到不同粒级的水稳性团聚体,测定团聚体中有机碳(SOC)、氮含量及土壤微生物量碳(SMBC)、微生物量氮(SMBN)含量。【结果】(1)长期秸秆配施化肥显著降低土壤容重并提高了团聚体稳定性,和NP相比,S+NP处理土壤容重降低4.7%,>2 mm团聚体含量、平均重量直径(MWD)和几何重量直径(GWD)分别提升254.4%、76.5%和91.3%。(2)S+NP、S+1/2NP处理>2...     

秸秆还田模式对土壤有机碳及腐植酸含量的影响

通过9年水稻-小麦轮作田间定位试验,探讨南方稻麦两熟制农田秸秆还田模式对土壤有机碳(SOC)和腐植酸(HE)的影响。试验设置仅麦秆稻季还田(W)、仅稻秆麦季还田(R)、秸秆稻麦季均还田(RW)和秸秆均不还田(CK)共4个处理。结果表明,秸秆还田显著(P0.05)提高了0~10 cm土层SOC,对土壤总氮(TN)无明显影响;不同秸秆还田模式处理下,0~10 cm土层SOC及TN大小为WRWRCK;10~20 cm SOC及TN大小均为WCKRWR,但各处理之间的差异均不显著。秸秆还田处理中,0~10 cm土层土壤HE、富里酸(FA)和胡敏酸(HA)均低于CK,而在10~20 cm土层则高于CK。不同秸秆还田方式间,0~10 cm土层的HE、FA和HA以W处理为最高,其土壤腐殖化程度最大;而10~20 cm土层则以RW处理为最高,W处理的土壤腐殖化程度最小。相比其他秸秆还田模式,麦秸稻季还田能更好地提高土壤表层有机碳含量和腐殖质品质。     

不同施肥方式下黑土有机碳的变化规律研究

通过长期定位试验研究了施肥对黑土有机碳总量、组成、品质的影响。试验设不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、有机肥与化肥配施(NPKM)和秸秆与化肥配施(NPKS)4个处理。结果表明:施肥有利于土壤有机碳及有机碳各组分含量的增加。各处理有机碳及各组分含量的高低表现为:NPKM>NPKS>NPK>CK。单施化肥使土壤的HA/FA比值降低,胡敏酸的E4/E6比值提高,使各形态碳含量增加,Kos值降低,但变化较小。有机物质与化肥配施能使土壤的HA/FA比值和E4/E6比值都有所提高,显著地增加土壤中活性有机碳的含量,降低土壤有机碳的Kos值,其中NPKM处理效果更好。长期有机肥与化肥配施,对改善土壤腐殖质的腐殖化程度和提高其活性,降低土壤有机碳的抗氧化能力,提高土壤养分供应能力具有良好的作用,是保持土壤肥力的最优施肥方式。     

玉米秸秆在土壤中的分解速率及其对腐殖质组成的影响

为研究秸秆还田后玉米秸秆在土壤中的分解速率及其对土壤腐殖质组成的影响,采用室内培养试验,以黑土和暗棕壤为研究对象,每种类型土壤分别模拟设置:ck(未施用秸秆)、I2(2倍量秸秆与土混合)、I(全量秸秆与土混合)、I1/2(1/2量秸秆与土混合)、C(全量秸秆覆盖)和D(全量秸秆埋置)共6种处理。利用碱液吸收法测定秸秆分解过程中CO_2-C释放量,腐殖质组成修改法提取土壤腐殖质,富里酸(Fulvic acid,FA)、胡敏酸(Humic acid,HA)和胡敏素(Humin,HM)。研究结果表明:玉米秸秆分解过程中其分解速率迅速增加,在第4天各处理秸秆分解速率达到顶峰为194~1 103 mg/(kg·d),随后迅速下降;在第24天到第260天各处理秸秆分解速率缓慢下降趋于稳定,平均在40~160 mg/(kg·d)。不同秸秆用量下,秸秆分解速率表现为I2II1/2;等量秸秆不同处理方式下,秸秆分解速率表现为IDC;黑土中秸秆分解速率高于暗棕壤中相对应处理。培养260 d后,各处理秸秆分解率为43%~78%;黑土中全量秸秆与混合处理的秸秆分解率最高(78%);不同土壤类型下,黑土各处理的秸秆分解率高于暗棕壤相对应处理4%~13%。相对于ck,各处理下土壤有机碳及腐殖质含量显著增加,2倍量秸秆与土壤混合后累积效果更显著,黑土中秸秆还田的培肥效果优于暗棕壤。各处理下土壤PQ值略有增加,无显著差异。     

长期定位施肥对盐化潮土土壤腐殖质组分的影响

本文以中国农业科学院禹城试验站轻壤质盐化潮土(黄河冲积平原土壤)的20年肥料长期定位试验为平台,系统研究了长期施用无机肥、有机肥及有机无机配施对土壤腐殖质形态和组分的影响。结果表明:长期施用有机肥不仅能显著或极显著提高土壤中有机碳、腐殖质及胡敏酸、富里酸的含量,而且能提高HA/FA比值,促进土壤有机碳活化与更新,改善腐殖质的品质,而且其含量随有机肥用量的增加而提高;长期施用化肥虽然也能在一定程度上提高土壤有机碳、胡敏酸等的含量,但其含量基本不受化肥用量增加的影响。在等氮量的条件下,长期有机无机肥配施比常量有机肥处理更能提高耕层土壤HA/FA。     

稻草还田和易地还土对红壤丘陵农田土壤有机碳及其活性组分的影响

 【目的】探讨稻草还田和易地还土对红壤丘陵水田和旱地土壤有机碳及活性有机碳的影响。【方法】以红壤丘陵区长期定位点坡旱地和水旱轮作地为研究对象,选取3个处理：不施肥（CK）、单施化肥（NPK）和稻草配施氮磷肥（S+NP）,对试验6年来的数据进行分析。【结果】与初始值相比,坡旱地NPK和S+NP处理在前4年内土壤有机碳（SOC）明显增加,平均增幅分别为14.6%和36.2%,此后波动较小;微生物量碳（MBC）总体保持增加趋势,NPK和S+NP处理显著高于CK,平均增幅分别为16.1%和33.5%;溶解有机碳（DOC）保持逐年增加,处理间差异不显著。水旱轮作地各处理土壤有机碳6年内基本保持稳定,但NPK和CK处理均低于初始值;MBC总体亦具有增加趋势,S+NP处理明显高于CK,平均增幅为 14.2%,但NPK处理低于CK;DOC后期出现降低趋势,且NPK和S+NP处理均低于CK。【结论】与单施化肥相比,稻草还田和易地还土均能明显提高土壤SOC和MBC含量,但稻草易地还土的效果更为显著,并在短期内表现明显。土壤溶解有机碳对施肥的响应较差,耕作时间较短的坡旱地土壤溶解有机碳含量明显高于耕作时间较长的水旱轮作地。     

秸秆还田方式和数量对棕壤有机碳活性的影响

【目的】探讨玉米秸秆还田方式和数量对土壤有机碳组分的影响。【方法】以沈阳农业大学棕壤长期定位试验站为平台,设计大田小区试验,采用玉米秸秆半量和全量还田、直接和腐熟还田处理,研究了春玉米拔节期、抽雄期、灌浆期和成熟期土壤有机碳含量及其活性和惰性指数的动态变化状况。【结果】①在春玉米生长期内,秸秆还田处理均能增加土壤有机碳含量,且腐熟还田比直接还田的增加量更多,更有利于土壤有机碳累积和培肥地力;在不施化肥条件下,无论秸秆直接还田还是腐熟还田,半量还田处理的土壤有机碳增加量比全量还田处理增加的要多,而在配施化肥后,全量秸秆还田处理的土壤有机碳增加量大于半量秸秆还田处理。②秸秆还田处理均可以提高土壤有机碳活性指数。秸秆单独还田处理能提高土壤有机碳活性指数,但只有在成熟期效果明显;而秸秆与化肥配施后,直接还田处理以及半量还田处理对土壤有机碳活性指数的提高最明显。③单施化肥处理会导致土壤有机碳含量及其惰性指数降低,不利于土壤有机碳的保持和提高。【结论】秸秆还田有利于增加土壤有机碳含量,秸秆腐熟还田配施化肥处理更有利于培肥地力,增加土壤有机碳积累;而单施化肥不利于土壤有机碳的保持和提高;秸秆直接还田和单独还田提高了土壤活性有机碳指数。     

等碳量玉米秸秆及其腐解、炭化材料还田对黑土腐殖质的影响

本文通过在高型塑料桶施加等碳量的玉米秸秆、腐熟秸秆和生物质炭的盆栽试验,以不施加有机物料作对照,研究不同还田材料对土壤腐殖质组成和胡敏酸结构性质的影响,为施用不同秸秆产品提供科学支持。试验共设4个处理,分别是不施加有机物料的对照(CK)、施加玉米秸秆(CS)、施加腐熟玉米秸秆(HCS)和施加玉米秸秆生物质炭(Bc),每个处理3次重复。结果表明:3种有机物料处理有利于增加土壤有机碳含量,改善腐殖质组成。Bc、HCS和CS处理SOC分别增加了18.20%、17.36%和1.45%,Bc和HCS处理差异显著;水溶性物质(WSS)含碳量分别增加36.36%、36.36%和18.18%,差异显著;胡敏素(HM)含碳量分别增加28.91%、24.69%和1.25%,Bc和HCS处理差异显著;胡敏酸(HA)含碳量分别增加21.64%、19.65%、8.46%,差异显著;富里酸(FA)含碳量显著减少;PQ值显著增加,从CK的62.86%分别增加到74.16%、69.86%和67.47%。不同材料对HA分子结构的影响不同,CS和HCS 2种秸秆处理的HA分子H/C和2920/1620比值增大(分别从1.056增加到1.075和1.107;从0.262增加到0.333和0.380),高温/中温放热比和失重比显著降低(分别从1.95降低到1.75和1.57;从1.56降低到1.50和1.41),说明施加玉米秸秆和腐熟秸秆使得HA分子缩合度和芳香性下降,脂族性增强,有利于HA分子向简单化方向发展;而Bc与秸秆处理相反,HA分子H/C和2920/1620比值减小(分别从1.056减少到1.025;从0.262减少到0.223),高温/中温放热比和失重比增加(分别从1.95增加到2.19;从1.56增加到1.65),说明施加生物质炭使得HA分子脂族与芳香碳比例下降,缩合度和芳香性增强,更有利于HA分子的稳定。秸秆和腐熟秸秆还田有利于增强HA的活性,而生物质炭还田更有利于土壤有机碳的固定。     

添加不同来源生物质炭对暗棕壤腐殖质组成和胡敏酸结构特征的影响

为了研究暗棕壤添加不同来源的生物质炭对腐殖质组成和胡敏酸结构特征的影响,选用玉米秸秆生物质炭(JG-Bc)、杨木生物质炭(YM-Bc)和毛竹生物质炭(MZ-Bc)进行培养试验,生物质炭(Bc)添加量为10.6 g/kg(相当于24 t/hm~2)。采用腐殖质组成修改法测定胡敏酸(HA)、富里酸(FA)和胡敏素(Hu)的含量;用国际腐殖质协会(IHSS)推荐的方法提取和纯化HA样品,并研究了胡敏酸的元素组成、红外光谱和热力学性质。结果表明:培养90 d后,添加生物质炭处理显著提高了土壤有机碳(SOC)和腐殖质各组分含量。SOC的增加主要体现在Hu上,由ck的8.40 g/kg增加到16.45～18.04 g/kg。可提取腐殖质总量虽然变化不大,但HA比例增加,PQ值由ck的54.71%上升到75.24%～82.50%。添加Bc不仅提高了HA的含量和比例,同时也影响到HA的结构特征,表现为HA的Δlog K、H/C摩尔比、O/C摩尔比降低;碳元素含量和分子缩合度增加,脂族链烃比例增加,促进HA结构趋于复杂化;HA的高温/中温放热和失重比值增加,热稳定性提高。不同处理之间作用大小顺序:毛竹Bc杨木Bc玉米秸秆Bc。该研究可为分析不同来源的生物质炭与腐殖质的关系及增加土壤有机质积累提供理论依据。     

秸秆发酵还田提升土壤腐殖质含量与品质

为了探究合理的秸秆还田方式,促进土壤有机碳固定和提升土壤肥力,基于野外定位试验,对比研究了江苏省黄棕壤腐殖质各组分碳含量对不同秸秆还田方式(常规秸秆猪粪发酵还田、发酵床秸秆垫料发酵还田、秸秆炭化还田、秸秆直接还田)的响应。结果表明,与秸秆直接还田相比,秸秆猪粪发酵还田、发酵床垫料发酵还田和秸秆炭化还田处理土壤表层0～5.0 cm全碳含量分别增加了18.8%、11.0%和11.8%。两种秸秆发酵还田方式均增加了胡敏酸E_4/E_6值、胡富比与PQ值。不同秸秆还田方式对胡敏酸ΔlgK值无明显影响。秸秆直接还田对土壤腐殖质碳和总有机碳含量无显著影响。说明秸秆发酵还田方式,尤其是秸秆猪粪发酵还田,在增加土壤胡敏酸含量的同时提升了腐殖质品质,秸秆炭化还田可提高腐殖质腐殖化程度。     

添加不同秸秆对酸性水稻土pH值及有机碳组分的影响

为明确新鲜和腐熟水稻、油菜秸秆对酸性水稻土的改良和土壤有机碳组分含量的提升效果。将占干土质量2%的4种秸秆与酸性水稻土混合,然后进行室内培养试验,并在培养0、30、60、90 d进行取样,测定培养试验前后土壤pH值、有机碳(SOC)含量和腐殖质各组分含量。随着培养的进行,4种秸秆的添加均显著提高了酸性水稻土的pH值和SOC含量,添加腐熟水稻秸秆和腐熟油菜秸秆对酸性水稻土pH值、SOC含量提升效果显著。与0 d相比,在培养结束后,添加4种秸秆均使酸性水稻土中胡敏酸(HA)含量、富里酸(FA)含量、胡富比(HA/FA)和PQ值不同程度的增加,促进酸性水稻土中HA形成、FA向HA转换。腐熟水稻秸秆的添加对HA形成、HM矿化分解的促进效果最佳,使酸性水稻土中HA/FA和PQ值分别达到最高,腐殖化程度加深,有利于HA分子向简单化方向发展。新鲜水稻秸秆的添加在促进酸性水稻土中FA向HA转化、HM矿化分解的效果最小。腐熟油菜秸秆对改良酸性水稻土,增加土壤有机碳组分含量,提升土壤腐殖质品质方面具有更好的效果。     

秸秆和生物炭还田对稻田土壤有机碳矿化和水稻产质量的影响

本研究采用大田试验结合室内培养,以无还田为对照(CK),对比研究了秸秆(S1、S2和S3)和生物炭(B1、B2和B3)等碳量还田(施碳量依次为2.67、5.34和8.01 t/hm~2)对黄壤稻田土壤有机碳矿化和水稻产量及品质的影响。结果表明:与对照CK处理相比,秸秆和生物炭还田的土壤有机碳(SOC)分别显著提高39.3%～48.0%和33.4%～57.9%;除B1处理外,等碳量施用秸秆生物炭(B2和B3)处理较施用秸秆(S2和S3)处理的土壤有机碳累积矿化率分别显著降低了1.21和1.02个百分点,说明等碳量条件下生物炭还田对土壤的固碳效果优于秸秆。SOC矿化速率随时间的动态变化规律均符合对数函数关系(P0.01);各处理SOC的累积矿化量随培养时间呈增加趋势,但其累积释放强度逐渐减慢至趋于稳定。秸秆和生物炭还田处理的水稻籽粒产量分别增加了11.6%～16.1%和5.0%～16.8%,以S1处理和B2处理增产效果较好;秸秆和生物炭还田处理对稻谷糙米率、垩白度、垩白粒率等加工品质和碱消值、直链淀粉、蛋白质含量等营养品质有明显影响。综上,适量生物炭(8 t/hm~2)还田在提高水稻产质和土壤有机碳的同时降低其累积矿化率,增强土壤固碳能力,可作为贵州黄壤稻田土壤固碳培肥的较好选择。     

施用化肥和秸秆对土壤有机质含量及性质的影响

在潮土上进行的长期定位试验结果表明,不同施肥措施对土壤有机质含量及性质有明显影响.施用化肥和有机肥都可以提高土壤有机质含量,但化肥和有机秸秆肥对腐殖质结合形态的影响不同.化肥倾向于增加不同形态腐殖质的含量,同时提高松解态和稳结态腐殖质的比例,加速消耗地力;而有机秸秆对腐殖质形态作用不如化肥明显.化肥和有机肥都能增加土壤腐殖酸含量,化肥促进腐殖酸中富啡酸(FA)含量增加而对胡敏酸(HA)影响不大,造成HA/FA下降;与化肥作用相反,有机秸杆肥提高腐殖酸中胡敏酸含量而对富啡酸影响不大,结果使HA/FA升高.化肥使有机质品质变差,而有机肥使有机质品质改善,生产上宜有机、无机结合施用.     

秸秆还田对麦玉系统土壤有机碳稳定性的影响

为揭示不同秸秆还田量对华北小麦-玉米轮作系统土壤有机碳官能团结构及稳定性的影响,研究了秸秆还田5 a后土壤有机碳官能团结构、团聚体组成及有机碳含量、活性有机碳含量、土壤铁离子的变化。田间实验设置4个处理:秸秆不还田作为对照(CK)、秸秆1/3还田(S1)、秸秆2/3还田(S2)、秸秆全部还田(S3)。采用常规方法测定土壤理化性质、粒径、铁离子及土壤微生物量碳含量,13C核磁共振波谱技术(NMR)检测分析土壤有机碳官能团结构。结果表明:秸秆还田5 a后,土壤总有机碳(TOC)、2mm与2.00～0.25 mm团聚体有机碳、可溶性有机碳(DOC)、易氧化态碳(EOC)和微生物量碳(MBC)含量,均随还田量增加而逐渐增加,且不同处理增加量不同,与CK相比,S3处理显著增加了这些有机碳的含量(P0.05)。各处理土壤有机碳以烷基碳与烷氧基碳为主,其次是芳香碳与羰基碳,秸秆还田增加了烷氧基碳、羰基碳(易分解碳组分)含量,降低了烷基碳和芳香碳(难分解碳组分)含量,与CK相比,S3处理显著增加烷氧基碳含量(P0.05)而显著降低了芳香碳含量(P0.05)。与CK相比,S2、S3处理也显著降低了有机碳的芳香度、疏水碳/亲水碳、烷基碳/烷氧基碳比值(P0.05),而对脂族碳/芳香碳影响不明显。与CK相比,S3处理显著增加了2.00 mm团聚体组分,增加了2.00～0.25 mm组分,而降低了0.25～0.053 mm组分和显著降低了0.053 mm组分(P0.05)。秸秆还田对土壤游离铁、活性铁、螯合铁含量的影响不明显。有机碳官能团组成与土壤因子间的冗余分析表明土壤TOC、MBC含量、团聚体组分、铁离子的改变是导致不同处理间有机碳官能团结构存在差异的重要原因。综上所述,由于短期秸秆还田增加了活性有机碳含量、易分解有机碳组分,减少了难分解有机碳组分,降低了微团聚体物理保护作用,改变了微生物活性和铁离子络合作用,在一定程度上降低了土壤有机碳稳定性,可能导致麦玉复种系统土壤碳排放水平的增加。     

秸秆深还年限对葡萄园土壤腐殖质组分及酶活性的影响

通过在葡萄园设置2年田间定位试验,研究了CK(秸秆不还田)、SRF1(秸秆还田并深埋1年)和SRF2(秸秆还田并深埋2年)3个处理下耕层土壤的腐殖质组分碳含量、酶活性及养分含量等指标变化,旨在探明秸秆还田对土壤腐殖质碳组分和土壤酶活性的影响。结果表明,与CK相比,SRF1和SRF2处理土壤腐殖质碳含量分别增加25.8%和31.6%,且均明显提升了土壤的PQ(胡敏酸碳与腐殖质碳的比值)和胡富比(胡敏酸碳与富里酸碳的比值);秸秆还田显著提高了土壤酶活性,与CK相比,SRF1和SRF2处理土壤脲酶活性分别增加42.4%和60.6%,酸性磷酸酶活性分别增加9.2%和10.5%,蔗糖酶活性分别增加28.1%和30.6%。与CK相比,SRF1和SRF2处理土壤pH分别由5.86提升至6.48和6.79;秸秆还田后土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、有效锌、有效硼和有效铁含量均显著增加,且随还田年限的延长而增加。通过对土壤腐殖质碳组分和土壤酶活性进行相关性分析发现,二者之间呈显著或极显著相关。综合来看,秸秆还田有利于土壤腐熟化并提高土壤地力,且土壤肥力随还田年限的增加而增加。     

秸秆还田与化肥减量配施对稻茬麦土壤养分、酶活性及产量影响

【目的】稻麦一年二熟轮作是汉中盆地小麦生产的最重要种植制度之一,本文采用田间试验,研究水稻秸秆全量还田对小麦季土壤养分、酶活性及小麦产量的影响,旨在揭示本地区水稻秸秆还田替代部分化肥的产量及沃土效应。【方法】试验共设置氮磷钾配施(NPK)、氮磷钾+秸秆还田(NPKS)、氮磷钾减量15%+秸秆还田(-15%NPKS)、氮磷钾减量30%+秸秆还田(-30%NPKS)4个处理。【结果】与秸秆不还田(NPK)相比,水稻秸秆还田处理(NPKS、-15%NPKS和-30%NPKS)均不同程度降低了0~15 cm土层的土壤容重,其中对0~5 cm土层影响最为显著;NPKS和适量化肥减量(-15%NPKS)提高了0~15 cm土壤有机碳(TOC)和活性有机碳(LOC)含量,而高量化肥减量(-30%NPKS)会降低TOC和LOC含量,还田处理均提高了15~30 cm土层有机碳(TOC)含量;秸秆还田(NPKS)及适量化肥减量(-15%NPKS)增加了土壤脲酶活性,增幅分别达32.7%和29.0%;NPKS处理提高了蔗糖酶活性,增幅达19.8%,而化肥减量(-15%NPKS和-30%NPKS)显著降低了蔗糖酶活性,降幅分别为32.5%和10.7%。与秸秆不还田(NPK)相比,秸秆还田与化肥减量配施均降低了土壤养分含量。此外,适量化肥减量(-15%NPKS)对小麦产量无显著影响,而高量化肥减量(-30%NPKS)会显著降低小麦产量。相关分析表明,小麦产量与土壤有机质及养分含量显著相关。秸秆还田与化肥氮磷钾减量15%配施对小麦产量和土壤肥力无负面影响。【结论】因此,稻麦轮作体系下,水稻秸秆全量还田同时氮磷钾肥减量15%措施不仅能够保证小麦季小麦稳产,而且减少环境污染风险,具有农学、经济、环境三赢潜力。     

秸秆还田对稻田土壤磷素形态及磷循环微生物功能基因的影响

【目的】以南方酸性土壤连续8年秸秆还田定位试验田为研究对象，探究秸秆还田对水稻分蘖期与成熟期土壤磷循环微生物功能基因的影响。【方法】定位试验共设置5个处理：化肥+无秸秆还田(CK)、化肥+当季秸秆全量还田(CKS)、化肥+当季秸秆全量还田+秸秆替代10%钾肥(S10)、化肥+当季秸秆全量还田+秸秆替代20%钾肥(S20)和化肥+当季秸秆全量还田+秸秆替代30%钾肥(S30)。利用Guppy土壤磷素连续浸提法和宏基因组测序技术，分别测定土壤磷素组分和磷循环微生物功能基因数据。【结果】秸秆还田处理显著提高了Guppy土壤磷分级中可利用磷组分NaHCO₃-Pi的含量(P<0.05)，其中S10、S20处理较CK处理提升了5.88%～8.73%；中等可利用磷组分中NaOH-Pi为南方酸性稻田土壤最主要的磷素形态，含量为154.03～202.11 mg·kg^-1。同时，秸秆还田还显著影响了土壤磷循环微生物功能基因的丰度，其中无机磷溶解基因pqqC对秸秆全量还田处理的响应更为明显。秸秆还田条件下磷循环功能基因(如phnW、phnO、pqqB、pqq...     

长期定位施肥对暗棕壤磷素肥力的影响

［目的]为合理施肥、充分利用土壤磷素资源、提高磷肥利用率提供科学依据。 ［方法］通过黑河暗棕壤28年长期定位试验,研究施肥对0-20 cm棕壤全磷、有效磷含量和小麦植株磷素积累的影响。［结果］长期不施肥,土壤全磷含量呈平缓并略微下降趋势,施肥处理土壤全磷含量表现为上升趋势,全磷含量增加的幅度由高到低顺序为：低量化肥＋有机肥＞高量化肥＋有机肥＞高量化肥＋秸秆＞高量化肥＞低量化肥＞单施有机肥＞高量化肥＞单施秸秆＞中量化肥,其中化肥与有机肥配施的处理土壤全磷分别提高了29.6%和24.8%。与不施肥处理相比,高量化肥配施有机肥处理和低量化肥配施有机肥处理土壤有效磷含量分别增加808%和188%,而高量化肥处理和低量化肥处理土壤有效磷含量分别增加672%和100%。［结论］建议配合施用有机与无机肥提高暗棕壤磷素肥力。