农作物秸秆还田研究进展

作物秸秆对改善农田生态环境、培肥地力、提高作物品质与产量等具有重要意义。综述了秸秆还田的意义、不同的秸秆还田方式等方面的研究成果,分析了秸秆还田存在的问题,提出了秸秆还田未来的研究方向。     

水稻秸秆还田对水稻经济性状及产量的影响

通过水稻秸秆还田试验,初步探索了秸秆还田对水稻的增产效果和对水稻经济性状的影响,以及秸秆腐秆剂在分解水稻秸秆和培肥地力中的作用,为大田生产推广应用秸秆还田技术提供科学依据。试验结果表明,水稻秸秆还田对水稻具有明显的增产效果,与对照差异均达显著水平,而秸秆还田和秸秆还田+腐秆剂2个处理间的产量差异不显著;从产量综合经济性状看,采用水稻秸秆还田技术的水稻比对照明显要好,且以秸秆还田+腐秆剂的处理效果最好。     

油菜秸秆还田配施石灰对红壤稻田早稻产量及土壤特性的影响

为了明确油菜秸秆还田配施石灰对红壤稻田酸化改良和培肥的效果,2018年早稻季在典型的酸性红壤双季稻田(江西进贤)开展石灰和油菜秸秆还田双因素小区试验,分析油菜秸秆还田配施石灰对早稻产量形成、土壤pH及速效养分的影响.结果表明,施用石灰和油菜秸秆还田均显著促进了早稻高产的形成,且二者具有显著的互作效应.在秸秆还田条件下,...     

不同培肥措施对土壤养分及玉米产量的影响

通过田间试验,研究了不同的土壤培肥措施对土壤养分及玉米产量的影响。结果表明：不同处理土壤养分状况发生了明显的改善,施用农家肥比秸秆还田效果明显,半量比全量效果明显,除了有效磷含量是半量农家肥比全量农家肥含量提高更多。秸秆还田处理玉米有所减产,施用农家肥后产量明显提高,半量秸秆还田＋半量农家肥增产效果最为明显。     

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。     

不同培肥措施对玉米生长发育及产量的影响

采用半量秸秆还田、全量秸秆还田、农家肥30 m3/hm2、农家肥60 m3/hm2、半量秸秆还田+农家肥30m3/hm2和当地常规施肥方式(对照)处理,研究不同培肥措施对玉米生长发育及产量的影响。结果表明,株高、植株基部周长、单株叶面积和棒三叶叶面积均以农家肥60 m3/hm2处理最高;出苗率以农家肥30 m3/hm2处理最高,全量秸秆还田处理最低;经济产量增加幅度依次为半量秸秆还田+农家肥30 m3/hm2>农家肥60 m3/hm2>农家肥30 m3/hm2>半量秸秆还田>全量秸秆还田。     

玉米秸秆还田与实地氮肥管理对水稻产量与米质的影响

 以中熟粳稻扬粳4038为材料,在大田试验条件下研究了玉米秸秆还田与实地氮肥管理对水稻产量和稻米品质的影响。三年（2009—2011）试验结果表明: 1）玉米秸秆还田能提高稻田土壤全氮和有机质含量; 2）在不施氮条件下,玉米秸秆还田处理较对照产量提高了18.9%~32.0%; 3）在实地氮肥管理模式下,玉米秸秆还田处理较对照施氮量下降了7.4%~16.7%,但产量提高了0.5%~11.0%,氮肥偏生产力提高了18.0%~31.7%; 4）在不施氮或实地氮肥管理条件下,玉米秸秆还田均较对照显著提高了整精米率、最高黏度和崩解值,降低了垩白粒率、垩白度、最终黏度和消减值;玉米秸秆还田对水稻的出糙率、精米率、直链淀粉含量和胶稠度无显著影响。在不施氮条件下,与对照相比,玉米秸秆还田提高了籽粒中蛋白质含量。上述结果表明,玉米秸秆还田有利于培肥土壤,采用实地氮肥管理将有助于进一步降低水稻施氮量,提高产量和改善米质。     

玉米秸秆还田培肥地力研究综述

论述了秸秆还田技术应用的概况及秸秆还田培肥土壤的作用。秸秆还田后能增加土壤有机质和养分含量,改善土壤物理性状,提高土壤的生物活性。秸秆还田后,大豆、玉米和小麦等作物增产6.1%～14.3%。秸秆还田要确定适宜的翻压时间、翻压数量、补氮数量,并要保证秸秆粉碎。     

水稻秸秆还田后栽培技术要点

根据水稻秸秆还田的分解规律和养分释放规律,调整相应的施肥技术、灌溉技术及植保技术,使稻田秸秆还田后培肥地力获得高产。     

油菜秸秆还田对水稻产量及群体质量影响的研究

通过盆栽和大田试验探讨了油菜秸秆还田对水稻产量及群体质量的影响,结果表明,在油菜秸秆还田时,随秸秆埋深的增加,产量下降,以秸秆埋深6 cm的产量最高。在秸秆全量还田条件下,产量随着施氮量的增加先升后降,以总施氮量为225kg/hm2的处理最高。在油菜秸秆全量还田条件下,当水稻全生育期总施纯氮225 kg/hm2时,以基肥、分蘖肥、穗肥比例为5∶2∶3的氮肥运筹模式的处理群体结构较为合理、产量最高。     

秸秆还田对玉米产量和土壤团聚体组成及有机碳分布的影响

研究秸秆还田对土壤团聚体组成、有机碳分布及玉米产量的影响,为秸秆合理利用与土壤培肥提供科学依据。采用田间定位试验的方法,研究秸秆还田(SNPK)和生物炭还田(BNPK)处理对玉米产量,土壤团聚体组成及其有机碳分布的影响。结果表明,与常规施肥相比,SNPK和BNPK处理4年后玉米产量分别提高6.95%和4.83%;SNPK和BNPK处理均提高了0~20 cm土层2 mm团聚体含量,降低0.25 mm团聚体含量,均降低21~40 cm土层中2 mm团聚体含量;SNPK处理提高0~20 cm土层有机碳含量14.11%,BNPK处理对土壤有机碳提高不明显,二者均提高0~20 cm土层中0.25~1 mm和0.25 mm粒级中的有机碳含量;SNPK处理明显提高0~20 cm土层2 mm粒级团聚体对有机碳的贡献率,BNPK处理对各粒级团聚体对有机碳的贡献率影响不明显。长期秸秆还田和生物炭还田能够改变土壤团聚体的分布,有利于土壤结构的形成,提高土壤固碳能力,增加玉米产量。     

秸秆还田对连作玉米田土壤微生物学特性的影响

以冷凉地区玉米秸秆还田土壤为研究对象,在大田条件下设玉米秸秆不还田(CK)、玉米秸秆旋耕还田(XG)和深翻还田(SF)3个处理,经过两年田间定位试验,分析短期秸秆还田对连作玉米田土壤微生物学特性的影响。结果表明,秸秆旋耕还田和深翻还田显著提高0~30 cm土壤酶活性及土壤细菌多样性,秸秆旋耕还田可提高耕层(0~30 cm)土壤细菌多样性,秸秆深翻还田可提高耕层(11~30 cm)土壤细菌多样性。秸秆深翻还田土壤中富含功能微生物,可作为筛选功能微生物的样品。     

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。     

秸秆还田与施氮肥对松嫩平原玉米氮素吸收及产量的影响

针对松嫩平原玉米生产特点,设置玉米秸秆不还田、秸秆还田两种条件和3个施氮水平,研究秸秆还田与施氮肥对松嫩平原玉米氮素吸收及产量的影响。结果表明,除收获期玉米植株氮素含量变化规律不明显外,其余时期玉米植株氮素含量、干物质量、氮积累量及产量均随氮肥用量的增加而增加。在玉米3叶期,供试的3个施氮水平下,秸秆还田处理均使玉米氮素含量和吸收积累量降低,至拔节期秸秆还田处理对玉米植株氮素含量的不利影响消失。在不施氮肥条件下,秸秆还田处理提高了拔节期玉米植株氮素的含量;玉米的氮素吸收积累量在不施氮肥条件下仍低于秸秆不还田处理。在玉米收获期,秸秆还田处理增加了玉米子粒的氮素含量与氮素吸收积累量。在3个施氮水平下,秸秆还田处理玉米产量与秸秆不还田处理差异不显著。     

东北黑土区土壤动物对玉米秸秆不同还田方式的响应

秸秆还田是保护东北农田生态系统黑土资源重要的农业管理手段,在应对黑土退化问题上发挥了重要作用。土壤动物是评价农田生态系统质量和土壤环境优劣的重要指标。为深入分析不同秸秆还田方式对东北黑土区农田中土壤动物群落的影响以及对于土壤环境的改良状况,本文综述秸秆直接还田与秸秆间接还田方式下的土壤动物群落组成、多样性以及动态分布特征,总结概括不同还田方式下土壤动物群落特征差异的影响因素。基于目前秸秆还田与土壤动物相关研究过程中存在的问题进行展望,为秸秆还田模式下东北地区的黑土资源保护与农业生态可持续发展提供参考。     

秸秆还田方式对土壤理化性质及玉米产量的影响

在辽河平原中西部设两年定点试验,研究秸秆还田方式对土壤理化性质及玉米产量的影响。结果表明,条带旋耕后10~20 cm土层土壤紧实度显著下降,0~40 cm(2016)土壤容重减小、总孔隙度增加;条带旋耕明显增加了丰水年(2016)玉米产量。秸秆还田显著增加10~20 cm土层土壤速效养分含量、提高土壤有机质含量,降低0~30 cm土层土壤容重、增加其总孔隙度。秸秆还田改善土壤理化性质,显著提高玉米产量,干旱年(2015)条带旋耕增产效果最突出。秸秆条带旋耕还田提高土壤通透性、改善土壤结构、增强土壤抗旱能力、提高作物产量,是适宜推广的秸秆还田和耕作组合方式。     

玉米秸秆深翻还田土壤氨氧化细菌amoA基因多样性分析

以常规旋耕无秸秆还田(对照)、1年秸秆深翻还田、2年秸秆深翻还田土壤总DNA为模板,采用氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria,AOB)的氨单加氧酶α亚基(amo A)基因特异性引物扩增AOB amo A基因,构建amo A基因文库。运用BLAST程序进行序列比较发现,玉米秸秆深翻还田土壤中分布有亚硝化弧菌属(Nitrosovibrio)、亚硝化螺菌属(Nitrosospira)和亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)微生物菌群,秸秆深翻还田土壤AOB amo A基因序列主要与保护性耕作、长期施肥、间作、温室和植被恢复土壤中的amo A基因序列相似;常规旋耕无秸秆还田土壤AOB amo A基因序列主要与秸秆焚烧大田土壤和内蒙古草原土的amo A基因序列相似。玉米秸秆深翻还田2年处理(SF-Ⅱ)AOB amo A基因多样性指数最高,其次是玉米秸秆深翻还田1年处理(SF-I),常规旋耕无秸秆还田(CK)最低。     

秸秆不同还田方式对土壤物理性状、玉米产量的影响

采用大区对比试验,设玉米秸秆覆盖还田(SCR)、旋耕还田(SPR)、翻埋还田(SDPR)和不还田(CK)4种方式,对土壤容重、孔隙度、含水率、玉米根系活力、株高等指标进行测定和分析。结果表明,与CK相比,秸秆还田使土壤容重下降3.24%~5.76%,孔隙度增加4.08%~5.89%,土壤含水率增加6.43%~10.86%。秸秆还田对玉米植株生长发育起到促进作用,且SDPR处理效果最好。秸秆还田有利于玉米增产和提高水分利用效率(WUE),SDPR处理产量和WUE最高,其次为SPR和SCR处理,CK最低。SDPR、SPR和SCR处理较CK增产15.14%、9.41%和5.06%,WUE提高28.62%、22.67%和18.11%。     

玉米秸秆深翻还田土壤细菌群落16SrDNA-PCR-DGGE分析

以秸秆深翻还田土壤为研究对象,利用嵌套式PCR和DGGE电泳技术对细菌16SrDNA V3～V5区进行扩增和产物分离,分析3个秸秆深翻处理下春玉米各生育期土壤细菌群落变化,探索高寒灌溉农区春玉米秸秆深翻还田中细菌群落结构特征。结果初步表明,秸秆还田处理细菌多样性高于常规旋耕无秸秆还田处理,这种多样性同时受玉米生育期和不同秸秆还田处理的影响。3个处理相同生育期DGGE条带数有明显的变化,玉米秸秆深翻还田两年处理（SF-II）条带数最多,其次是玉米秸秆深翻还田1年处理（SF-I）,常规旋耕无秸秆还田（CK）最少;在成熟期,SF-II条带数为12,是CK处理的两倍。玉米全生育期一直存在数种优势菌群,但各时期细菌的种类不同,整体表现为随着玉米的生长细菌种类逐渐增加,成熟期减少。秸秆深翻还田能丰富土壤微生物多样性,玉米生长中期土壤微生物多样性较丰富。     

秸秆还田对黄壤农田氮、磷养分平衡的影响

分析2018～2020年不同处理土壤养分、玉米产量、土壤氮磷平衡的差异,筛选出集增产、土壤养分维系及生态环境保护为一体的施肥模式。结果表明,秸秆还田后,土壤有机质、全磷、碱解氮、有效磷含量均有提高,以T4处理(氮、磷减量10%,秸秆还田)最高。秸秆还田增产效果随还田时间增加逐渐明显;T1处理(不施肥、秸秆不还田)经济产量逐年降低,其他处理产量均显著提高。各施肥处理土壤氮素均有盈余,其中,T4处理盈余量随时间增加有下降趋势,T5处理(氮、磷减量30%,秸秆还田)盈余量最低。各施肥处理磷盈余量为165.41～270.16 kg/hm²。相较T2处理(单施化肥),秸秆还田伴随氮、磷化肥减施利于降低环境污染风险。秸秆还田伴随化肥减施能提升土壤养分含量,增加玉米产量,减轻环境污染风险,综合结果显示,T4处理较优。