有机-无机肥协同调控小麦-玉米两熟作物产量及土壤培肥效应

【目的】 在小麦-玉米两季秸秆全还田条件下,探索不同有机-无机运筹模式对作物产量、氮效率和土壤养分的影响,为小麦-玉米一年两季种植合理利用有机养分资源和科学培肥地力提供理论支撑。【方法】通过设计化肥与不同用量有机肥配合并结合施用秸秆腐熟剂措施,研究不同有机无机运筹模式对产量构成、氮养分吸收、土壤有机质及团聚体等特征的影响。试验共设6个处理,分别为F处理（单施化肥）,FA处理（化肥配秸秆腐熟剂）,FM1处理（化肥配1 500 kg·hm^-2有机肥）,FM2处理（化肥配3 000 kg·hm^-2有机肥）,FM3处理（化肥配4 500 kg·hm^-2有机肥）,FAM2处理（化肥配3 000 kg·hm^-2有机肥和秸秆腐熟剂）。 【结果】（1）与单施化肥相比,施用不同用量有机肥和秸秆腐熟剂均可显著增加小麦-玉米籽粒产量,其中FM3处理产量最高,小麦增产20.6%,玉米增产10.6%,FAM2处理小麦增产19.5%,玉米增产8.2%。产量增加源于产量各构成要素的协同提高,小麦以公顷穗数和穗粒数增加较为显著,玉米以行粒数增加最为显著。（2）增施有机肥和秸秆腐熟剂可以促进氮素向籽粒运移,提高氮素收获指数,随有机肥用量增加,小麦和玉米氮素积累量均增加,其中FM3处理和FAM2处理籽粒氮素累积量和收获指数均较高,与F处理达显著差异。配合施用秸秆腐熟剂的FA和FAM2处理较不施菌剂处理周年氮肥偏生产力提高了1.3—1.6 kg·kg^-1。（3）增施有机肥和施用秸秆腐熟剂显著增加土壤全氮、碱解氮和有机质含量,其中FM3处理土壤全氮和有机质含量最高,施用2年后相比F处理全氮增加0.17 g·kg^-1,有机质增加1.97 g·kg^-1。各有机无机配施模式显著降低土壤容重、提高孔隙度和水稳性团聚体比例。 【结论】连续2年试验表明,增施有机肥、配施秸秆腐熟剂可以增加小麦-玉米产量,促进籽粒氮素吸收和转运,改善土壤结构和培肥地力,推荐FAM2处理作为本地区小麦-玉米轮作模式下有效的增产及土壤培肥技术模式。     

不同秸秆还田处理对麦玉两熟制作物产量及氮素利用的影响

采用大田试验,设置秸秆还田+常规施肥(T1)、秸秆还田+有机肥(T2)、秸秆还田+HM(菌种)还田剂(T3)和秸秆还田不施肥(对照,T0)4个处理,探讨不同秸秆还田处理对氮素利用和麦玉两熟作物产量的影响。结果表明,与对照相比,秸秆还田配施不同肥料或还田剂使冬小麦和夏玉米产量分别提高了37.7%~57.2%,33.0%~41.4%,其中T2和T3处理的增产效果更为显著。T3处理冬小麦的千粒重显著低于T2处理,但两者其他产量构成要素、产量及生物量的差异均不显著。与单施化肥(T1)相比,秸秆还田配施腐熟剂(T3)或有机肥(T2)处理氮素收获指数、氮肥生理利用率和氮肥偏生产力在冬小麦季分别提高了1.0%~2.3%,8.2%~24.3%,8.3%~14.2%;在夏玉米季则分别提高了2.6%~3.3%,22.2%~39.0%,4.9%~5.1%。对周年氮素平衡来说,对照处理表现为氮素亏缺,T1,T2和T3处理均表现为氮素盈余;且同一氮素水平下,T3和T2处理比T1处理氮输出量分别增加了11.4%,14.7%。T3处理在秸秆还田配施肥料的基础上可以达到T2处理同样的增产效果;T3和T2处理可以明显提高作物氮素利用效果;从周年氮素平衡角度来说,在秸秆全量还田的基础上可以减少氮肥的施用量。     

连续秸秆还田配施腐熟剂对土壤理化性状及水稻产量的影响

[目的]研究连续秸秆还田配施腐熟剂对土壤理化性状及水稻产量的影响。[方法]共设3个处理:常规施肥(对照)、常规施肥+秸秆全量还田、常规施肥+秸秆全量还田配施腐熟剂。利用秸秆失重率法研究秸秆还田配施腐熟剂对土壤理化性状和水稻产量的影响。[结果]与对照相比,秸秆还田配施腐熟剂、秸秆还田处理的有机质分别增加6.5、5.1 g/kg,有效磷、速效钾分别增加2.6、31.2和2.1、26.6 mg/kg;秸秆还田配施腐熟剂、秸秆还田处理的水稻产量分别较对照高出550、333 kg/hm2,增产6.37%、3.86%。[结论]秸秆还田配施腐熟剂能加速秸秆分解,改善土壤理化性状,有利于土壤养分的积累和水稻产量的提高。     

秸秆还田与有机肥配施对冬小麦产量及性状的影响

在2008～2010年冬小麦生长季,通过田间试验,研究了秸秆还田技术与精制有机肥配施对冬小麦产量及性状的影响,探讨了精制有机肥与腐熟剂对秸秆还田的激发效果及其适宜施用量。结果表明:与对照相比,秸秆还田+腐熟剂并配施有机肥1500 kg/hm2对小麦的增产率达9.60%～15.34%。秸秆还田配施精制有机肥和腐熟剂有利于促进小麦的成穗率、穗粒数和千粒重的增加。精制有机肥施用量为750～1500 kg/hm2时激发效应最显著。     

秸秆还田配施腐熟剂对夏玉米生长和产量及品质的影响

为合理利用秸秆资源,减少氮肥施用量,在前作油菜秸秆全量还田下,以玉米郑单958为材料,设置2个施氮水平N1(当地常规施氮)和N2(减氮20%),并配施不同秸秆腐熟剂T0(不配施)、T1(大华酵素菌速腐剂)、T2(宁粮牌秸秆速腐剂)、T3(九业牌秸秆腐熟剂),研究不同处理对夏玉米生长、产量及品质的影响。结果表明：配施秸秆腐熟剂和减氮能缩短夏玉米生长发育周期1~4 d;所有处理叶面积指数均在吐丝期达到最大值,配施秸秆腐熟剂处理的叶面积指数均高于未配施秸秆腐熟剂处理的;施氮量过高会降低夏玉米叶面积指数;配施秸秆腐熟剂对于夏玉米干物质量积累有促进作用,且N1T2处理的促进效果最为明显,完熟期达到14 342.89 kg/hm2;N2T3处理夏玉米产量比N1T0的提高了10.88%;配施秸秆腐熟剂有利于提高夏玉米籽粒蛋白质和游离氨基酸含量;减氮增加了夏玉米籽粒的可溶性糖含量,降低了游离氨基酸含量。     

秸秆腐熟剂在水稻生产上的应用效果研究

为验证秸秆腐熟剂对还田秸秆的催腐效果及对下茬水稻生长的影响,进了试验,结果显示,增施腐熟剂能够显著加快小麦秸秆的腐熟,30 d后处理2还田秸秆的失重率达51.0%,比未施用腐熟剂的处理1高出10.9%;增施腐熟剂能够促进秸秆中养分的释放,同时还可以提高土壤酶活性,提高土壤有效养分的含量,处理2土壤速效磷含量49.1 mg/kg,与处理1相比差异达显著水平;秸秆还田能够改善水稻经济学性状,与未实行秸秆还田的对照(CK)相比,秸秆还田后水稻结实率显著提高;秸秆还田增施腐熟剂能够提高水稻产量,处理1相比,处理2水稻增产4.9%,差异达到显著水平。     

秸秆腐熟剂在玉米秸秆还田中的效果

在盆栽和大田条件下,研究了秸秆腐熟剂对玉米生长及其产量、玉米秸秆腐解速率、土壤微生物以及土壤肥力的影响。结果表明,秸秆还田时施用秸秆腐熟剂对提高玉米产量具有明显的增产效果;秸秆还田量小且配秸秆腐熟剂玉米产量较还田量大处理高;采用粉碎还田配秸秆腐熟剂对玉米增产效果较整秆沟埋配秸秆腐熟剂显著;秸秆腐熟剂能够提高土壤中微生物数量、促进秸秆较快腐解,减轻和防止多量秸秆还田给作物生长带来的不利影响,同时可稳定提高土壤养分含量。     

秸秆生物炭和秸秆对麦玉轮作系统土壤养分及作物产量的影响

为探讨生物炭和秸秆在石灰性潮土区对麦玉轮作系统的影响,采用冬小麦季玉米秸秆还田-夏玉米季小麦秸秆不还田的单季还田模式,按照观测小区内实际平均玉米秸秆干物质量进行倍数施用,设置玉米秸秆0.5(S0.5)、1.0(S1.0)、1.5(S1.5)和2.0倍（S2.0）还田,以及将等量玉米秸秆全部转化为生物炭进行施用（B0.5、B1.0、B1.5、B2.0）,以无生物炭和秸秆的处理为对照（CK）,测定不同处理下的土壤养分及作物产量。结果表明,生物炭和秸秆还田处理对冬小麦、夏玉米两季的土壤全效以及速效养分具有一定的促进作用,整体上在冬小麦季对土壤养分的改善及碳氮比的提升效果优于夏玉米季。在冬小麦季,生物炭和秸秆还田处理的小麦籽粒产量较对照分别显著增加9.04%～21.76%和15.31%～22.96%;在夏玉米季,B0.5、S1.0、S1.5、S2.0处理的玉米籽粒产量较对照分别显著增产10.86%、8.72%、10.89%、12.22%。整体上施用生物炭和秸秆对冬小麦的增产效果高于夏玉米,且以秸秆还田处理的增产效果更优。因此,在鲁西平原石灰性潮土区正常施肥的基础上,在冬小麦季施加0.5倍玉米秸...     

秸秆腐熟剂在全膜双垄沟播玉米栽培中的应用效果

在庄浪县旱作区全膜双垄沟播条件下,试验观察了秸秆还田施用秸秆腐熟剂对玉米产量及土壤养分的影响,结果表明,秸秆还田配施秸秆腐熟剂能有效提高土壤有机质及氮、磷、钾等速效养分的含量,玉米平均产量可达12537.9 kg/hm2,较对照增产10.6%     

腐熟剂对玉米秸秆还田产生的效果分析

温泉县玉米秸秆腐熟剂应用效果试验结果表明,秸秆还田同时施用腐熟剂较直接秸秆还田产量有所增加,增加产量39.3 kg/666.7m~2,增幅19.4%。秸秆还田同时配施腐熟剂还可以改善土壤性质,提高矿物质养分的有效性。     

生物炭对玉米根系生长和氮素吸收及产量的影响

为了评估生物炭在玉米生产上的应用潜力与价值,探究生物炭对玉米根系生长、氮素吸收及产量的影响。采用田间试验,设置单施氮肥处理(N)和生物炭与氮肥配施处理(NS),以不施氮肥不施生物炭处理为对照(CK),分析施炭条件下,土壤理化性质,玉米根系生长、氮素吸收及产量的变化规律。结果表明:生物炭与氮肥配施显著降低土壤的容重,增加土壤的全氮和有机碳含量,促进灌浆期根系对氮素的吸收和籽粒氮素的积累;增加玉米灌浆期的总根长、根表面积及根系活跃吸收面积;与单施氮肥相比,生物炭与氮肥配施显著增加玉米的百粒重6.03%,提高玉米产量9.06%。相关分析表明,施用生物炭对玉米根系特征有显著正效应,从而促进根系对氮素的吸收和籽粒氮素的积累。可见,与单施氮肥相比,生物炭与氮肥配施可促进玉米根系生长和对氮素的吸收利用,提高玉米的产量。     

3种秸秆腐熟剂的应用研究

当前玉米秸秆还田量逐年加大,由于不能及时腐熟分解,直接影响小麦的正常生长,而增施秸秆腐熟剂是解决该问题的有效办法。试验选用3种秸秆腐熟剂,研究不同处理对秸秆干物质量、纤维素含量、累积净腐熟量、收获指数、小麦产量及其构成因素。结果表明增施秸秆腐熟剂可以显著加速秸秆的腐熟剂速度,尤其是2号腐熟剂对玉米秸秆的腐熟速度快,90 d的降解率达86.96%,处理玉米秸秆腐熟效果最好。增施2号秸秆腐熟剂可显著改善漯麦163的单株成穗数、穗粒数、穗数、千粒重、经济产量、生物产量和收获指数等性状。     

有机物料腐熟剂对玉米秸秆还田的影响

为研究有机物料腐熟剂对秸秆还田土壤养分和玉米产量的影响,设置3个试验处理,分别为:对照,常规施肥,无秸秆还田;不加腐熟剂秸秆还田,常规施肥+秸秆还田;有机物料腐熟剂,常规施肥+有机物料腐熟剂+秸秆还田。结果表明,秸秆还田+常规施肥+腐熟剂对提高玉米产量有显著的影响,增加产量6.9 kg/667 m~2,每667 m~2增产效益14.49元。秸秆直接还田和与腐熟剂配施对提高土壤有机质,积累改善土壤结构,培肥土壤有显著的效果。秸秆还田与腐熟剂配施能够显著提高土壤中酶的活性。     

稻麦秸秆连续还田配施腐熟剂对土壤性状和水稻产量的影响

为提高秸秆还田的利用效率,从2010年起,分别在上海市奉贤区奉城镇、柘林镇和庄行镇采用大田试验研究了秸秆连续还田配施腐熟剂对土壤性状和水稻产量的影响。结果表明:稻麦秸秆连续还田5年后,与对照相比,秸秆还田配施腐熟剂处理和秸秆还田处理的土壤有机质含量分别增加4.1 g∕kg和2.2 g∕kg,速效钾含量分别增加45 mg∕kg和34 mg∕kg;秸秆还田配施腐熟剂处理和秸秆还田处理的水稻产量分别较对照提高717 kg∕hm~2和814 kg∕hm~2,增产7.79%和8.84%。可见,秸秆连续还田可以有效提高土壤有机质和速效钾含量,增加水稻产量,秸秆连续还田配施腐熟剂具有促进秸秆分解的作用,有利于土壤养分的积累和水稻产量的提高。     

粮田土壤培肥模式筛选试验

通过开展常规施肥、纯化肥施用、有机无机配施和秸秆粉碎还田结合化肥施用4种典型的粮田土壤管理技术模式对粮田土壤培肥的效果、作物产量的影响,筛选出最佳粮田培肥模式。试验结果表明:秸秆还田配施部分化肥玉米季较常规施肥能提高作物产量11.9%,小麦季提高14.44%,与纯化肥施用、有机无机配施两种技术模式相比产量略有提高或基本持平,但无显著差异。同时秸秆还田配施化肥处理还能提高土壤有机质和速效养分含量,玉米季和小麦季分别提升土壤有机质5.56%和9.60%。因此在京郊粮田土壤管理上推荐秸秆还田配施化肥的技术模式,并且在玉米秸秆还田填加秸秆腐熟剂。     

秸秆还田与有机无机肥配施在稻麦轮作体系下对籽粒产量及氮素利用的影响

为探究太湖地区稻麦轮作区秸秆还田与化肥、牛粪堆肥配合施用下水稻和小麦产量以及氮素利用情况,通过大田试验比较不同施肥方式,即不施肥(CK)、单施化肥(CF,当地常规施用量)、70%CF+牛粪堆肥(OMCF)、CF+秸秆全量还田(CF+S)和OMCF+秸秆全量还田(OMCF+S)对稻麦产量及氮素吸收利用的影响。结果表明:稻麦产量从大到小的处理依次为OMCF+S、CF+S、OMCF、CF、CK。与CF处理相比,施用有机肥料提高了库容量和千粒质量,促进了干物质和氮素在作物生育后期的积累,并提高了干物质和氮素在籽粒中的分配比例,使生物产量更多地转化为经济产量;施用有机肥料还有利于营养器官中氮素的转运,从而提高了氮肥利用率。其中,秸秆和有机肥协同施用(OMCF+S)对作物氮肥利用的促进作用比OMCF和CF+S处理单独施用更明显;OMCF+S处理加强作物生育中后期土壤的供氮能力,改善作物生育中后期的营养条件,从而促进幼穗分化和籽粒灌浆,为产量的提高奠定基础。结论:在化肥施用量减少30%的基础上配施有机肥同时秸秆全量还田实现产量构成因素在较高的层次上协调统一,从而获得较高的产量,同时通过作物与土壤的自我调控实现氮肥利用率的提高。     

南京市江宁区秣陵秸秆腐熟剂应用效果研究

通过对南京市江宁区秣陵秸秆腐熟剂的应用效果研究,结果表明:小麦秸秆全量还田配施腐熟剂处理,对水稻产量的影响不大,增产效果不显著;秸秆腐熟剂还田改变土壤的理化性状,在一定程度上有节本、增效的作用。     

小麦秸秆不同还田量对中稻生长发育及产量的影响

以国家土壤有机质提升和测土配方施肥项目为支撑,研究了秸秆不同还田量及钾肥、腐熟剂不同用量对中稻生长发育及产量的影响。结果表明,在氮磷钾肥配施条件下,秸秆还田＋腐熟剂对中稻分蘖初期生长有一定的抑制作用,中期促进分蘖,后期增加实粒数,提高产量;腐熟剂推荐使用量以30kg／hm2为宜。不加腐熟剂秸秆还田分蘖初期对中稻生长影响不大,后期能促进分蘖,增穗、增粒、增产。连续几年实施秸秆还田后应调整氮钾施用量,推荐调整氮肥的基追比例,将基肥：分蘖肥：穗肥的比例由2：1：1调整为2．5：1：O．5。在氮磷钾肥配施条件下,实行全量秸秆还田能提高中稻的产量,单产达8100kg／hm2,较氮磷钾肥配施增产310kg/hm2．增幅3．98％：在氮磷钾肥配施条件下,全量秸秆还田＋腐熟剂30kg／hm2也能显著增加中稻产量,单产可达8225kg／hm2,较氮磷钾肥配施增产435kg／hm2。增幅5．58％。     

秸秆还田配施氮肥对冬小麦产量及氮素调控的影响

以周麦23为供试材料,采用裂区设计的大田试验研究 了关中地区秸秆还田配施不同氮肥水平 对冬小麦产量及氮素调控的影响。结果表明：相较于单施氮肥处理,秸秆还田配施氮肥处理 冬小麦产量在低施氮量处理时有降低的趋势,在高施氮量处理时有增加的趋势,但两者间的 差异不显著;秸秆还田配施氮肥能有效提高冬小麦的氮素利用效率,冬小麦的氮肥表观利用 率提高了1.6%～9.1%;秸秆还田措施配施适量的氮肥有降低冬小麦百公斤籽粒需氮量的趋势 。综合考虑到生产成本及潜在环境污染的可能性因素,在秸秆还田条件下,试验地区冬小 麦施氮量以252～321 kg·hm^-2为宜。     

秸秆腐熟还田对中低产田土壤及玉米生长发育的影响

以玉米品种先玉335为指示品种,以基础田(不施肥)为对照,采用秸秆直接还田、秸秆腐熟还田、农家肥、短期绿肥、当地常规施肥处理等措施,研究不同培肥措施对土壤养分、含水量、耕作层温度、玉米生长发育及产量的影响。结果表明,以施腐熟秸秆15 000 kg/hm2+不施肥的处理效果最好,玉米折合产量最高,为13 006.7 kg/hm2,较对照基础田(不施肥)增产43.88%;纯收益增量最高,为7 342元/hm2,纯收益增长率为79.05%。施农家肥15 000 kg/hm2的处理和施腐熟秸秆7 500 kg/hm2+农家肥7 500 kg/hm2的处理玉米折合产量较高,分别较基础田增产41.00%、40.78%,纯收益增长率分别为76.75%、72.86%。秸秆腐熟还田可以显著提高土壤有机质、氮、磷、钾含量及土壤含水量,对土壤耕作层温度也有显著的提升作用。农家肥和秸秆还田可以促进后茬玉米的生长发育,促使玉米提前达到旺盛生长期。在玉米整个生育阶段,秸秆腐熟还田处理能显著提高玉米出苗率和单株叶面积、棒三叶叶面积的增加速率,优化玉米干物质的积累与分配特性,提高玉米叶、茎、鞘对籽粒的贡献率,增加玉米籽粒产量。建议在农业生产上加大秸秆腐熟还田的推广力度。