不同秸秆还田方式对玉米根际土壤微生物及酶活性的影响

为了探明不同秸秆还田方式对玉米根际土壤微生物及酶活性的影响, 设置秸秆覆盖和深埋2种秸秆还田方式, 研究了不同处理(秸秆覆盖于玉米长期连作土壤CT1、秸秆深埋于玉米长期连作土壤CT2、秸秆覆盖于米麦轮作土壤T1、秸秆深埋于米麦轮作土壤T2)对下茬玉米根际土壤微生物及土壤酶活性的影响。结果表明:(1)相同的秸秆还田方式下, T1和T2玉米根际土壤微生物生物量碳、主要微生物及生理类群和土壤酶活性均高于CT1和CT2处理。(2)在玉米长期连作土壤中, 秸秆深埋更能提高下茬玉米根际土壤微生物生物量碳含量, 增加土壤细菌、放线菌、主要微生物生理类群(氨化细菌、好气性固氮菌、硝化细菌)和降低土壤真菌数量, 提高土壤脲酶和转化酶活性。而在米麦轮作土壤中, 秸秆还田方式对玉米根际土壤真菌和主要微生物生理类群(氨化细菌、好气性固氮菌、硝化细菌)、土壤脲酶和过氧化氢酶活性影响不大。在吉林省玉米长期连作种植区, 秸秆深埋比秸秆覆盖更能有效改善土壤微生物结构。     

核磁共振波谱法研究玉米植株残体培肥对土壤胡敏酸的影响

用核磁共振波谱法研究了施人玉米秸秆和根茬后土壤胡敏酸（HA）的变化。结果表明，玉米植株残体施用后，土壤HA的烷基链变短且多分支；土壤HA的芳香度降低，芳香碳减少，而烷基碳和烷氧碳增加，HA的脂肪族特性增强，氧化程度降低；发生变化最大的时期在施人玉米植株残体60d左右，且玉米秸秆对土壤胡敏酸的影响要大于根茬的影响。     

玉米生育期内土壤微生物量碳和酶活性动态变化的特征

采用大田试验法研究了玉米生育期内土壤微生物量碳和酶活性动态变化特征。结果表明：玉米播种后，土壤微生物量碳、脲酶、磷酸酶、纤维素酶和转化酶活性迅速上升，约在播种后60d达到最大值，然后开始下降，约在播种后90d出现低谷，随后缓慢上升，约在播种后115d出现第2个小峰值，然后平稳下降。几种处理相比较，以玉米根茬留田＋NPK处理的土壤微生物量碳和各类酶活性为最大。     

添加玉米秸秆和根茬对不同肥力黑土微生物残体碳氮的影响

【目的】作物秸秆和根茬是农田土壤有机质的重要来源之一,经微生物作用以微生物残体形式累积在土壤中,是稳定土壤有机质的重要组成部分。明确不同肥力土壤作物秸秆和根茬还田后微生物残体在土壤中的累积及其对土壤有机碳（SOC）和全氮（TN）的贡献,以期为增加土壤碳氮的库容和稳定性提供依据。【方法】基于黑土长期定位试验站不同肥力水平土壤,利用¹³C¹⁵N双标记方法和氨基糖生物标识物技术,土壤中分别添加玉米秸秆和根茬后进行室内培养,在培养第30天和第180天采样,分析土壤中外源碳（秸秆碳和根茬碳）的残留率、外源氮（秸秆氮和根茬氮）的残留率、微生物残体碳氮的含量及其对土壤有机碳（SOC）和土壤全氮（TN）的贡献率。【结果】培养第180天,秸秆碳和根茬碳在土壤中的平均残留率分别为36.3%和31.7%,秸秆氮和根茬氮的残留率平均分别为95.8%和79.3%。添加秸秆和根茬处理SOC中外源碳含量与TN中外源氮含量的比值（¹³C-SOC/¹⁵N-TN）在培养第180天平均分别为17.6和28.5,与培养第30天相比平均分别下降了47.9%和28.2%。培养期间,高肥土壤真菌残体碳氮含量是低肥土壤的1.17倍左右,细菌残体碳氮含量是低肥土壤的1.31倍。第180天,添加秸秆处理土壤微生物残体（真菌和细菌）碳和氮含量平均比添加根茬处理增加了8.5%左右。培养结束后（第180天）,真菌残体碳对高肥和低肥土壤SOC的贡献率平均分别为37.0%和33.8%,细菌残体碳的贡献率平均分别为11.2%和9.2%;添加秸秆和根茬的处理真菌残体碳对SOC的贡献率平均分别为36.0%和34.7%,细菌残体碳的贡献率平均分别为10.8%和9.6%。第30天,真菌残体氮和细菌残体氮对TN的贡献率平均分别为55.2%和16.3%;培养第180天,真菌残体氮对低肥和高肥土壤TN的贡献率平均分别为63.5%和60.5%,细菌残体氮的贡献率平均分别为16.4%和17.5%。培养180天与初始土壤相比,细菌残体碳和氮对高肥土壤SOC和TN的贡献率平均分别增加了4.8%和7.4%,对低肥土壤平均分别增加了20.3%和32.5%。【结论】真菌残体对土壤有机碳库的稳定和氮库的扩容起着重要的作用。添加玉米秸秆较根茬更有利于微生物残体碳氮在土壤中的累积。低肥土壤添加秸秆和根茬有利于细菌残体碳和氮向土壤有机碳库和氮库的转化。     

玉米秸秆及其根茬不同分解时间对土壤有效微得元素的影响

通过对黑钙土的培养试验,研究了玉米秸秆及其根茬施入土壤后不同分解时间对土壤有效微量元素的影响。在整个培养过程中,玉米秸秆及其根茬处理的土壤有效微量元素含量均高于对照。施用玉米秸秆土壤有效锌、猛、铁、铜提高幅度分别为０．７０～２．０５、４．７７～５．９４、３．２４～５．２８和０．１９～０．６３ｍｇ／ｋｇ;施用玉米根茬土壤有效锌、猛、铁、铜分别为０．２１～０．６４、２．３０～３．７２、３．９６～６．６３和０．２１～０．６８ｍｇ／ｋｇ。     

留茬覆盖免耕保护性耕作对土壤微生物量碳和有机质含量的影响

[目的]揭示不同土壤耕作方式对土壤肥力的影响。[方法]在大田试验中,设20 cm留茬压倒（NPS20）、40 cm留茬压倒（NPS40）、40 cm立秆（NS40）、20 cm立秆（NS20）、6750 kg/hm^2秸秆覆盖（NSB40）、3750 kg/hm^2秸秆覆盖（NSB20）和传统耕作（CT）7个处理,研究不同秸秆覆盖量、留茬高度和秸秆处理对土壤有机质、土壤微生物量碳的含量和作物产量的影响。[结果]土壤微生物量碳含量春季播种前最高,夏季收获后最低。不同时期的土壤耕作措施对土壤微生物量碳的影响不同。从播种期开始,保护性耕作土壤有机质含量高于传统耕作,且其土壤有机质含量随土层深度的增加而递减;NPS20、NPS40、NS40、NS20、NSB40和NSB20的春小麦产量较CT分别增产53.08%、46.59%、40.81%、19.93%、17.33%和4.34%。[结论]该研究为河西地区发展保护性耕作和维持与培育漠土土壤肥力提供了理论支持。     

不同种植方式对苗期大豆、玉米根际土壤酶活性及微生物量碳、氮的影响

通过盆栽试验的方法,研究不同种植方式对苗期大豆、玉米根际土壤脲酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶和蔗糖酶活性和微生物量碳、氮的影响,试验共设9个处理,分别在前茬作物为大豆、玉米和大豆-玉米混作的土壤上种植大豆、玉米和大豆-玉米混作。结果表明,①与大豆-玉米轮作相比,大豆连作降低了根际土壤多酚氧化酶和脲酶活性,玉米连作降低了脲酶活性而提高了过氧化氢酶活性,三种种植方式下蔗糖酶活性无显著差异。②与大豆-玉米混作相比,大豆连作和玉米连作都降低了根际土壤脲酶活性,提高了根际土壤蔗糖酶的活性,根际土壤多酚氧化酶的活性变化不明显。在前茬为玉米的土壤处理中,大豆-玉米混作的根际土壤过氧化氢酶活性显著低于单作大豆和单作玉米的处理。③大豆连作和玉米连作的土壤微生物量碳、氮均高于大豆-玉米轮作。在前茬为玉米的土壤处理中,大豆-玉米混作的土壤微生物量氮显著高于单作大豆和单作玉米的处理。④土壤微生物量碳与微生物量氮及其碳氮比都与土壤过氧化氢酶活性和多酚氧化酶活性呈显著相关或极显著相关。因此,不同的种植方式能够影响大豆和玉米的根际土壤酶活性和土壤微生物量碳、氮,但变化规律不尽相同。     

旱作覆膜条件下秸秆促腐还田土壤微生物量碳氮的变化特征

采用盆钵培养法,研究了旱作覆膜耕作条件下,小麦、玉米秸秆添加腐解剂还田腐解120d时土壤微生物量碳氮含量的动态变化特征.结果表明:小麦、玉米秸秆各处理微生物量碳氮表现出一定的规律,玉米秸秆各处理的土壤微生物量碳均大于小麦秸秆,土壤微生物量氮则均小于后者,这与秸秆C/N的大小一致;小麦秸秆各处理土壤微生物量碳含量变化特点为先增加后减小,土壤微生物量氮呈现两次增减交替的变化;玉米秸秆各处理土壤微生物量碳则变化情况较为复杂,土壤微生物量氮变化趋势为先增后减再增;不同腐解剂对小麦、玉米秸秆微生物量碳氮含量的增加效果一致表现为:F2F3F1,即添加微生物腐秆剂效果最好,"满园春"生物发酵剂次之,最后为有机废物发酵菌曲.     

秸秆菌肥替代化肥对玉米生长及土壤特性的影响

为了明确秸秆菌肥部分替代化肥对玉米生长及土壤特性的影响,试验采用田间试验设置4个处理:单施化肥(BF0)、菌肥替代30％氮肥(BF30)、菌肥替代50％氮肥(BF50)和菌肥替代70％氮肥(BF70),测定玉米产量和土壤微生物特性.结果 表明:秸秆菌肥显著增加玉米灌浆期株高和穗长,其中BF50的增加效果最为显著,增幅分别为27.47％和14.31％.秸秆菌肥显著降低穗位高,而对茎粗和叶片数无显著影响.秸秆菌肥显著增加收获期玉米产量和产量构成因素,且BF50对玉米产量的促进作用最显著.另外,秸秆菌肥显著增加土壤有机碳含量和微生物量碳含量,除BF30显著降低氨基酸类利用效率外,秸秆菌肥替代化肥均增加碳源利用效率.说明在玉米生产中可以用秸秆菌肥适当替代化肥,以利于作物增产和减肥增效.     

作物根茬对土壤腐殖质结合形态的影响

通过黑钙土的培养试验,研究了不的根茬施入土壤后对土壤腐殖质的影响。在整个培养过程中,根茬处理的土壤腐殖含量的高于对照,提高幅度玉米根茬为０．０５６－０．１１５％,大豆根茬为０．０５２－０．０９５％,且松结态腐殖质的净增加量远大于穗结态腐质的净增加量,而玉米根茬又好于大豆根茬。玉米根茬具有更优于大豆根茬的培肥作用。     

全膜双垄沟播与秸秆还田技术对土壤理化特性及玉米产量的影响

试验通过全膜双垄沟播覆盖种植与不同玉米秸秆还田方式,研究对其土壤理化特性及玉米产量的影响。结果表明:采用全膜双垄沟播种植方式,经秸秆还田后耕层土壤养分含量变化表现为整株还田>秸秆粉碎>免耕留茬,秸秆还田后的土壤容重明显降低但免耕留茬一膜两年用后的土壤容重增大。秸秆还田对土壤水分与温度的影响,在玉米生育前期经秸秆还田后的土壤温度与水分均显著低于对照,在玉米生育后期秸秆腐解后对土壤水分起到一个补偿效应。就玉米产量变化而言,表现为全膜覆膜+整株秸秆还田>全膜覆膜+秸秆粉碎还田>全膜双垄沟播>免耕留茬一膜两年用>露地种植,玉米全膜双垄沟播较露地种植增产达到显著水平,玉米采用全膜双垄沟播种植结合秸秆还田技术的栽培模式较单一的全膜双垄沟播玉米产量有增产的趋势,免耕留茬一膜两年用有减产倾向但差异不显著。     

土壤保护耕作对怀来县玉米地沙化的阻滞效果

采用大区对比方法,研究了土壤保护耕作措施对怀来县玉米地沙化的阻滞效果。结果表明,玉米整秆留茬越冬,地表风速降低24%~71%,春播前保墒相当于增雨7·6mm;高度15~30cm的普通留茬玉米地,地表风速减小9%~16%,而耙擦灭茬的地块风阻仅2%。玉米整秆留茬越冬,地表土<0·1mm的土壤颗粒由585·9g/kg提高到691·3g/kg,降尘效果明显;普通留茬处理的地表土>0·1mm的颗粒比例增加了31%。玉米苗期土壤的保墒蓄水效果以整秆留茬粉碎还田覆盖结合深松方法最好;深松处理增产幅度最大。     

玉米秸秆及其根茬不同分解时间对土壤有效微量元素的影响

通过对黑钙土的培养试验 ,研究了玉米秸秆及其根茬施入土壤后不同分解时间对土壤有效微量元素的影响。在整个培养过程中 ,玉米秸秆及其根茬处理的土壤有效微量元素含量均高于对照。施用玉米秸秆土壤有效锌、锰、铁、铜提高幅度分别为 0 70～ 2 0 5、4 77～ 5 94、3 2 4～5 2 8和 0 19～ 0 63mg/kg ;施用玉米根茬土壤有效锌、锰、铁、铜分别为 0 2 1～ 0 64、2 30～ 3 72、3 96～ 6 63和 0 2 1～ 0 68mg/kg。     

土壤灭菌对连作大豆生长发育的影响

用连作大豆茬土壤和玉米茬土壤灭菌后栽培大豆表明，灭菌可基本消除大豆连作土壤的不良影响，表现出大豆生长发育良好，产量提高；而且大豆连作土壤还略优于玉米土壤，据此认为前作大豆所形成的土壤生物环境乃为大豆连作障碍主要因素之一．     

作物根茬留田对土壤有效微量元素动态的影响

研究了玉米根茬留田与土壤有效微量元素在玉米不同生育时期的动态关系。结果表明，无论在玉米生长发育的任何时期，玉米根茬留田的土壤有效微量元素均高于相应的刨茬对照，即玉米根茬在其腐解过程中，改善了土壤的理化性状，加强了不可给态微量元素向可给态（有效态）的转化，从而提高了土壤微量元素的有效性，培肥效果明显。从试验结果还可看出，玉米对不同的微量元素有不同的吸收高峰期。     

南疆玉米茬地免耕播种小麦的表土作业技术研究

[目的]探索适宜于南疆玉米茬地免耕播种冬小麦的表土处理技术。[方法]在新疆洛浦县玉米茬地免耕播种冬小麦试验中。设计“免耕直播”、“浅旋耕＋免耕播种”和“翻耕＋免耕播种”3种表土作业方式,通过测定土壤含水量、土壤容重、出苗率和小麦产量进行分析比较。[结果]免耕直播的表土作业方式基本适合南疆玉米茬地小麦播种,与传统翻耕播种方式相比较,免耕直播的土壤容重较大,但其小麦出苗率接近。小麦产量中,以免耕处理的较高,达6000．99kg／hm2,比旋耕处理的增产6．56％,其次是翻耕处理的,旋耕处理的最低。[结论]从河北省引进的“农哈哈”牌小麦免耕施肥播种机可在和田地区推广应用;现行的南疆玉米茬地经过配套栽培技术改进后更能适宜于冬小麦免耕播种。     

实施保护性耕作对保护黑土带的效应

采用保护性耕作措施及其以根茬留田为主要的技术环节,论证了根茬留田的保土肥田效应。垄作少耕、根茬留田可以减轻水土流失,保护黑土层不受侵蚀,特别是干旱春季保墒效果良好,有利于一次播种保全苗,同时发挥着未腐解有机物的培肥效应;增强土壤生物活性,更新土壤中已渐老化的腐殖质,提高土壤保肥供肥性能,保持和增进地力。     

氮磷钾锌对玉米茎基腐病及产量的影响

在小麦-玉米轮作制下,通过2 a的定位施肥后,研究了氮、磷、钾、锌对玉米茎基腐病及产量的影响。结果表明:氮是影响玉米茎基腐病的首要营养因子、钾次之,连续高量施氮处理发病最重、连续不施钾处理次之,施钾可显著减轻茎基腐病的发生;氮是影响玉米产量的首要营养因子、磷次之,在氮磷配施的基础上施用钾肥可以显著提高产量、减缓发病;连续高量施磷处理的土壤有效锌含量最低,连续高量施氮处理次之;在氮磷钾配施的基础上施用锌肥,可以显著提高产量,改善玉米后期穗位叶部性状,减轻病害发生。     

东北冷凉风沙区不同保护性耕作措施对玉米耕层土壤肥力水平的影响

以东北冷凉风沙区普遍采用的玉米垄作保护性耕作方式为研究对象,通过定点试验(2004～2007年),研究不同保护性耕作措施对玉米耕层土壤肥力水平的影响.研究结果表明:不同保护性耕作措施下的土壤微生物数最均大于传统耕作(CK),其中留茬覆盖(B2)>留茬(B1)>火茬(B3).灭茬方式(B3)的土壤脲酶活性最高,留茬覆盖(B2)处理前期土壤脲酶活性较低,但后期增长迅速.留茬覆盖(B2)措施对土壤碱性磷酸酶活性的影响最显著.不同保护性耕作措施土壤有机质含量均高于传统耕作(CK),其中留茬覆盖(B2)比对照高1.58%,但差异不显著.同一种保护性耕作措施下土壤有机质含量都表现出随覆盖年限的延长而提高的趋势,留茬覆盖(B2)方式的有机质含量增加明显,2007年比2004年增加0.18g·kg~(-1).年际间不同保护性耕作措施下的土壤碱解氮、速效磷和速效钾的含量均高于传统耕作(CK),且随着保护性耕作方式实施年限延长,同一种保护性耕作措施下的土壤碱解氮和速效磷的含量呈现增加趋势,其中留茬覆盖(B2)的增幅最大,2007年比2004年分别增加35.3%和32.7%.     

砂滤管条件下不同有机物料的分解规律

采用砂滤管法研究不同有机物料中有机碳及氮、磷、钾分解规律。结果表明:不同有机物料中有机碳在埋管初期分解较快,后期分解较慢,分解趋势为玉米秸秆大豆秸秆玉米根茬大豆根茬;经过150 d的分解,氮、磷、钾有79.9%~90.2%、93.7%~99.0%、50.6%~78.4%被释放出来。与不调节C/N相比较,各有机物料调节C/N后有机碳分解速率加快,玉米秸秆、玉米根茬、大豆秸秆、大豆根茬平均提高22.8%、19.4%、13.9%、18.7%,尤其埋管后45 d,调节C/N能明显提高秸秆的分解速度。经过150 d的分解,有72.3%~78.1%的氮被释放出来,磷素有90%左右被释放,C/N的调节对钾素影响不大。