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。     

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。     

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。     

不同耕作方式及施氮水平对砂姜黑土物理性状、微生物学特性及小麦产量的影响

在玉米秸秆还田条件下,以矮抗58为材料,探讨旋耕高氮(RT+HN)、旋耕中氮(RT+MN)、旋耕低氮(RT+LN)、深耕高氮(DT+HN)、深耕中氮(DT+MN)、深耕低氮(DT+LN)6个处理对砂姜黑土物理性状、微生物学特性及小麦产量的影响,以期探明砂姜黑土农田适宜的耕作和施氮组合并为土壤改良提供理论依据。结果表明,从耕作方式来看,与旋耕处理相比,深耕处理可显著降低15~35 cm土层土壤的容重,深耕处理15~25 cm和25~35 cm土层土壤容重分别降低5.9%和7.7%;可显著提高苗期15~35 cm土层土壤含水量;可提高15~25 cm土层土壤微生物生物量碳含量,显著提高15~25 cm土层土壤微生物生物量氮含量;可显著提高土壤酶活性;可显著提高穗粒数和千粒质量,2 a分别增产7.5%和7.7%。从施氮水平来看,施氮水平对土壤容重和土壤含水量影响不显著,氮肥能够抑制土壤微生物生物量碳含量,促进土壤微生物生物量氮含量增加;与中氮和低氮处理相比,2 a高氮处理分别增产2.3%、2.6%和7.2%、6.9%。从不同处理来看,DT+HN/MN处理对降低土壤容重、提高土壤含水量和土壤微生物生物量氮含量效果较好,对增强土壤脲酶和过氧化氢酶活性效果较好;小麦产量以DT+HN处理最高,DT+MN处理次之,两者差异不显著,RT+LN处理最低,DT+HN处理分别较DT+MN和RT+LN处理增产2.7%和14.7%。综合考虑,DT+MN处理最佳。     

不同深耕方式和秸秆还田对夏玉米植株性状及籽粒产量的影响

以深耕(常规耕作)、秸秆还(不还)田为要素组合5种不同处理,研究其对夏玉米的叶面积指数、灌浆速率(百粒重)、下部茎节、穗部性状及产量的影响。结果表明:各处理玉米籽粒在灌浆前期干重快速增长,而后平缓持续增长;秸秆还田对玉米叶面积指数影响较大,对下部茎节的节长和茎粗影响也较大;隔1年深耕+秸秆还田处理在夏玉米的各个测定指标上均优于其他处理。可见,深耕和秸秆还田可增加夏玉米籽粒干物质的积累,提高叶面积指数,从而达到增产的效果。     

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。     

深耕和秸秆还田对土壤酶活性的影响

明确深耕和秸秆还田对农田土壤酶活性的影响,可为改进耕作和秸秆还田技术提供参考依据。通过2 a田间定位试验,比较了常规耕作+秸秆还田、深耕+秸秆还田、深耕+秸秆不还田3种耕作方式对土壤磷酸酶、脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性的影响。结果表明:深耕主要提高耕层下部土层土壤酶活性,深耕后土壤磷酸酶、脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性分别提高了33.03%、4.01%、7.39%和5.43%;秸秆还田提高土壤水解酶的活性,秸秆还田后土壤磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性分别提高了8.21%、12.68%和4.23%。深耕和秸秆还田均能够提高耕层土壤水解酶活性,该效应受土壤质地和年份影响明显。     

耕作及秸秆还田对辽南地区土壤水分及春玉米水分利用效率的影响

为探讨辽南地区雨养春玉米种植适宜的土壤耕作与秸秆还田模式,于2011~2014年进行了为期4年的田间小区试验,研究了3种耕作措施(普通旋耕20cm、隔年深松和隔年深翻30cm)与3种秸秆还田方式(无秸秆还田、秸秆隔年还田和秸秆连年还田)相结合,连续进行4年后对土壤水分特征及春玉米水分利用效率的影响。结果表明:不同处理对土壤蓄水能力和水分利用效率的提高作用,总体上以秸秆连年还田秸秆隔年还田无秸秆还田,深翻深松普通旋耕,且深翻与秸秆连年还田相结合效果显著。与普通旋耕无秸秆还田处理(P)相比,深翻+秸秆连年还田处理(SMSR2)显著地促进了土壤蓄水能力和水分利用效率的提高,0~60cm土层土壤含水量提高5.93%;0~100cm土层土壤贮水量提高31.69%;玉米拔节期叶片水分利用效率提高45.27%,抽雄开花期提高44.16%;SMSR2处理与其他处理相比,显著降低了玉米生育期土壤耗水量,水分利用效率显著提高。深松+秸秆连年还田处理(SSR2)也可明显改善土壤的蓄水能力和水分利用效率,但其效果稍逊于SMSR2处理。因此,秸秆连年还田结合隔年深耕能有效改善土壤蓄水保墒能力,是适合辽南地区雨养条件下春玉米种植的一种科学耕作和培肥方式,当地可根据实际情况加以应用。     

深耕条件下秸秆还田对土壤呼吸的影响

【目的】明确深耕条件下秸秆还田对农田土壤呼吸的影响,为改进耕作和秸秆还田技术提供参考依据,缓解农田土壤紧实问题,使农田土壤质量逐步提高。【方法】通过2年田间定位试验,比较深耕秸秆还田(DT)和深耕秸秆不还田(DNT)两个处理对对土壤呼吸的影响。【结果】秸秆还田促进玉米根系生长,增加土壤微生物数量,提高土壤酶活性,增加土壤呼吸速率。在深耕条件下,秸秆还田后土壤细菌、真菌和放线菌的数量分别增加39.2%、60.9%和88.3%,土壤磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性分别增加8.2%、12.3%和4.4%,玉米根长密度增加22.8%,拔节期、吐丝期和成熟期的土壤呼吸通量分别增加97.7%、95.2%和111.3%。【结论】深耕条件下秸秆还田能改善0-30cm耕层土壤的生物性状,促进玉米根系生长,增加土壤呼吸通量。     

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。