水控与大豆秸秆还田对连作土壤养分的影响

采用盆栽试验,以大豆秸秆不还田为对照(CK),依据田间还田量设计非接种根瘤菌大豆秸秆还田(T1)、接种根瘤菌大豆秸秆还田(T2)和接种根瘤菌大豆去根瘤秸秆还田(T3)3种处理方式,探究不同水控、不同时期不同处理对土壤养分的影响。结果表明,75%水控培养110d和140dT2电导率显著高于T1;25%和95%水控140d还田处理速效氮显著高于CK,且T2优于T3;75%水控20d、50d还田处理速效磷显著高于其他处理,且50%水控培养后期(≥50d)速效磷水平高于其他水控;25%与50%水控140d还田处理速效钾显著高于对照;75%水控(≤50d)和95%水控(≥50d)各处理硝态氮含量保持较高水平。3因素试验分析发现,各养分均与处理极显著相关,处理(T)对养分的影响取样时间(ST)水分处理(WC),T×ST互作效果最好;T×ST×WC3因素互作对速效钾和速效磷影响极显著。50%和75%水控下养分含量相对较高,还田处理优于CK,T2优于T1。     

不同栽培制度温室土壤养分和微生物群落的动态变化

 【目的】评价连作8年黄瓜的温室土壤在采用不同栽培制度后对土壤养分和微生物群落的动态影响。【方法】利用盆栽方式进行连续4年不同栽培制度试验,采取常规的化学分析和选择性培养基方法分析不同栽培制度下各栽培茬口土壤养分和微生物组成动态变化。【结果】采用不同栽培制度连续处理4年后,所有处理EC、pH、全氮和速效养分含量均低于试验开始时本底值并呈缓慢下降的趋势;夏季填闲青蒜处理的EC、pH、全氮、速效氮、速效磷与对照差异显著。夏季填闲青蒜和轮作的栽培制度在第2、3年均显著降低土壤速效养分含量,显著改变了微生物的组成,增加了B/F值,降低了土壤尖孢镰刀菌的数量,显著增加了秋冬茬黄瓜产量。【结论】夏季填闲青蒜和轮作栽培制度能够连续4年持续改善连作土壤的质量,对连作土壤有一定修复效果,但这种效果随着处理年限的延长呈减缓趋势。     

不同用量园艺废弃物堆肥对西芹植株生长、土壤养分、重金属含量的影响

为改善宁夏园艺废弃植株残体利用率低及环境污染严重的问题,以无添加堆肥和常规鸡粪添加为CK1和CK2,设计堆肥与土壤质量比1.0%、2.5%、5.0%、10.0%的还田处理,采用两茬的连续试验,系统探究堆肥不同还田量对设施西芹土壤的培肥效果以及对西芹产量的影响。结果表明:随堆肥还田量增加土壤pH和EC显著增加,10.0%还田处理增加pH效果最显著,连续施用鸡粪增加EC、降低pH最显著;土壤全氮和速效氮、磷均随堆肥还田量增加而增加,10.0%增加效果最显著,鸡粪处理优于1.0%和2.5%还田处理,低于5.0%、10.0%还田处理;第一茬微量元素Zn、Cu、Fe、Mn和重金属Cr随堆肥还田量增加而增加,第二茬Fe、Mn、Cr增加效果一致,鸡粪处理的Cd累积量最高;随堆肥还田量增加土壤微生物量碳和氮增加,10.0%还田处理微生物量碳和氮最高,5.0%次之,鸡粪微生物量碳和氮低于5.0%、10.0%还田处理;随堆肥还田量增加西芹植株干鲜重和产量增加,鸡粪、10.0%还田处理西芹植株干鲜重最高,5.0%次之。综合考虑,10.0%堆肥还田增加西芹产量、改善土壤养分效果最佳,5.0%次之,鸡粪易造成盐分和重金属Cd累积。     

填闲作物种植及绿肥还田对宁夏新建日光温室土壤环境的影响

夏季休闲期种植了3种禾本科作物(玉米、苏丹草和高梁)和一种豆科作物(大豆),并在下茬作物种植之前绿肥还田,探索对新建日光温室土壤养分、微生物群落结构的影响。结果表明,在新建日光温室夏季休闲期(45 d)种植填闲作物能够获得较高的生物量,其中苏丹草的生物量最高,还田时干物质量达到12 489 kg/hm2,其次为玉米、大豆和高粱;试验新建日光温室土壤偏碱性,除速效钾含量较高外,速效氮、速效磷含量均较低,种植填闲作物后的日光温室土壤相比空白对照显著降低含盐量和速效养分,其中以高粱处理降盐效果最佳,降幅达34.9%;种植填闲作物的土壤微生物利用总碳源的能力大小为:大豆高粱苏丹草玉米休闲对照。填闲作物经过粉碎就地还田后发现:黄豆和高粱植株还田降低了土壤微生物群落代谢活性,而苏丹草和玉米植株还田则提高了土壤微生物群落代谢活性。填闲作物还田1个月后显著增加了有机质含量,与还田绿肥的干物质量成正相关。试验结果表明,在宁夏新建日光温室,种植苏丹草作物和还田能够显著减少土壤全盐含量,增加土壤微生物群落代谢活性,因此,苏丹草是一种适宜夏季种植的填闲作物。     

胶质类芽孢杆菌与慢生大豆根瘤菌复合接种效果评价

【目的】胶质类芽孢杆菌（Paenibacillus mucilaginosus）和慢生大豆根瘤菌（Bradyrhizobium japonicum）作为微生物肥料的生产菌种,凭借其良好的解钾溶磷促生效果及共生固氮功能,广泛应用于农业生产,目前对其单一菌种促生或固氮效果及机理已有较多报道。本研究旨在开展胶质类芽孢杆菌与慢生大豆根瘤菌复合接种研究,评价其接种效果,并对作用机理初探,为开发功能复合型微生物菌剂,丰富微生物肥料产品提供技术支持。【方法】田间小区试验在山东省泰安市农业科学院邱家店科研基地进行。设T1（空白对照）,T2（胶质类芽孢杆菌3016单接种）,T3（慢生大豆根瘤菌5136单接种）,T4（胶质类芽孢杆菌3016和慢生大豆根瘤菌5136复合接种）和T5（常规施肥）5个处理,4次重复。分析大豆播种前（0 d）、花荚期（50 d）、鼓粒期（80 d）和成熟期（110 d）土壤肥力、土壤微生物区系的变化及对大豆品质的影响。【结果】接种胶质类芽孢杆菌和大豆根瘤菌的各处理均能提高单株籽粒重、产量和收获指数,其中以复合接种处理效果最优,分别高于对照处理12.8%、9.3%和41.0%,且差异显著;该处理下,大豆茎叶和籽粒的氮、磷、钾含量都具有较高水平,特别是籽粒钾、茎叶氮和茎叶磷,分别比对照提高了5.7%、9.3%和38.5%,复合接种能显著提高大豆产量和品质。在土壤肥力方面,施用胶质类芽孢杆菌、根瘤菌和化学肥料对土壤全氮、速效磷、速效钾和有机质均有一定程度的改善和提高,其中以复合接种效果最佳,成熟期各指标分别比对照提高了16.5%、43.7%、8.5%和15.5%;相对于化学肥料,施用胶质类芽孢杆菌和慢生大豆根瘤菌的各处理,对土壤肥力提高效果更有持久性且对土壤pH影响更小,其中复合接种能显著改善土壤肥力。除此之外,复合接种还能够丰富土壤微生物群落多样性,提高微生物总量,尤其是增加细菌和放线菌数量,抑制真菌增长,有利于土壤实现由“真菌型”向“细菌型”的良性转变。典型对应分析结果表明,pH和速效钾是引起土壤细菌群落变化的主控环境因子。【结论】胶质类芽孢杆菌和慢生大豆根瘤菌复合接种不仅能够改善大豆品质、增加产量,还能提高土壤肥力、改善土壤微生物区系,是一种节本增效的施肥方式,具有良好的应用前景。     

功能菌对土壤与堆肥原料养分释放的影响

以连作土壤和堆肥原料为材料,以不添加菌剂为对照,添加地衣芽孢杆菌(L1)、侧孢芽孢杆菌(L2)、解磷解钾菌(L3)、胶冻样芽孢杆菌(L4)、酵母菌(L5)和光合细菌(L6)为不同处理,研究不同功能菌对其理化性质以及黄瓜幼苗长势的影响,以期筛选高效释磷、释钾、固氮的菌种。结果表明:各菌剂处理下连作土壤和堆肥原料pH、氮素相似,堆肥原料电导率(除L4)、速效磷和钾均显著高于连作土壤处理。L4处理电导率显著高于其他处理,较CK显著增加311.94%,L5处理连作土壤速效磷、速效钾质量分数较CK分别显著提高91.61%、298.72%,L5处理堆肥原料速效钾质量分数显著高于其他处理,且显著高CK 59.76%。总体而言,各菌剂处理较CK对连作土壤黄瓜种子萌发以及生长影响不大,但L5处理较其他处理有利于连作土壤黄瓜种子的萌发以及幼苗的生长。L5和L6处理对堆肥原料黄瓜幼苗株高、叶面积、鲜质量有明显的促进作用,L5处理下黄瓜幼苗株高、叶面积、平均鲜质量比CK分别提高62.25%、93.54%、58.42%。通过主成分分析表明,L5处理对连作土壤以及堆肥原料土壤养分含量的提高以及黄瓜幼苗的生长有显著促进作用。     

4 种园艺废弃物还田对设施西芹土壤微生物活性的影响

针对园艺废弃物未资源化利用问题,以设施西芹土壤为研究对象,以不添加废弃物为对照,以桃树枝条(T1)、葡萄枝条(T2)、菜豆植株(T3)、黄瓜植株(T4)以及4种残体等体积混合还田(T5)为处理,研究其对西芹土壤C/N、微生物量碳氮以及微生物群落数量的影响。结果表明:各还田处理均显著增加拉秧期土壤微生物量氮和全氮含量,T1、T4、T5处理显著增加拉秧期土壤微生物量碳和有机碳,且T1和T4处理显著增加土壤微生物量C/N,其中T5处理增加微生物碳、氮效果最显著;T2、T3、T4、T5处理显著增加土壤细菌数量,T4处理显著增加土壤真菌数量,其他还田处理显著降低缓苗期土壤真菌,各还田处理显著增加拉秧期土壤B/F,T3、T4、T5处理显著增加放线菌数量;相关分析表明,细菌、真菌、放线菌、总菌数均与微生物量氮呈极显著正相关,真菌与放线菌与全氮呈显著正相关,且真菌与土壤C/N显著负相关,B/F与土壤C/N、微生物量C/N呈显著正相关。说明4种园艺废弃物还田均在一定程度上改善土壤微生物环境,其中T3、T4、T5处理效果显著,且T5处理增加微生物量碳、氮最显著。     

石灰氮-花生壳闷棚技术对设施土壤生物及黄瓜产量的影响

为研究设施菜地施用石灰氮-花生壳对土壤改良及作物产量的影响,在设施黄瓜休闲期设置对照(处理1)、施花生壳(处理2)、施石灰氮-花生壳覆膜闷棚(处理3)三个处理,考察不同时期设施土壤微生物、根结线虫数量及黄瓜产量。结果表明,在田闲期应用石灰氮-花生壳高温闷棚技术,改变了设施黄瓜根际土壤细菌、真菌、放线菌的数量结构,在第二茬春季黄瓜旺长期处理2和处理3土壤根际细菌数量分别为对照处理的1.66倍和1.27倍,放线菌的数量为对照处理的3.35倍和4.20倍;临近黄瓜拉秧时,两处理根际土壤细菌数量分别为对照的1.88倍和1.24倍,差异均达显著水平;处理2和处理3土壤细菌/真菌(B/F)、放线菌/真菌(A/F)比值较对照增大,表明土壤生物性质得到改善。在第一茬黄瓜拉秧时,处理2和处理3土壤线虫数量仅为对照的12.9%和10.4%;第二茬黄瓜拉秧时,两处理土壤线虫数量分别为对照的22.5%和16.4%,土壤中根结线虫的数量大大减少。施用花生壳和石灰氮-花生壳处理黄瓜产量连续两茬较对照增产,幅度达34.0%~53.0%。     

设施番茄连作对土壤理化性状、微生物数量及病虫害的影响

为了研究设施番茄连作土壤理化性状、土壤微生物数量变化及相应连作地块种植番茄病虫害发生情况,采集连作番茄0(CK)、1、3、5、和8年的日光温室土壤样品,对其相关理化性状和微生物数量进行测定,并统计相应地块种植番茄的病虫害发生情况。结果表明,设施番茄土壤pH值、土壤容重随连作茬次增加呈下降趋势;土壤电导率和土壤有机质含量随连作茬次增加而上升;土壤碱解氮、速效磷、速效钾在连作初期,含量均升高,之后,速效磷、速效钾缓慢下降,而碱解氮继续上升。土壤细菌和放线菌数量随种植茬次增加呈先升高后降低趋势,而真菌数量不断增加,连作8年的土壤真菌数量较对照增加183.79%。通过拉秧前综合抗病性指标的考核,各处理随连作茬次的增加感病程度不断加剧,根结线虫感染程度亦表现为相同的变化。     

沼肥与化肥配施对玉米田土壤性质的影响

为探究沼肥和化肥按不同比例配合施用对土壤性质的影响,选择玉米田土壤为试验材料,设置6个不同施肥处理,CK(不施肥)、HF(化肥)、ZH20(20%沼肥+80%化肥)、ZH50(50%沼肥+50%化肥)、ZH80(80%沼肥+20%化肥)、ZF100(100%沼肥)。采用随机区组设计试验,研究其在玉米拔节期、小喇叭口期、大喇叭口期、抽穗吐丝期和收获期5个生育时期对土壤容重、pH、有机质含量、速效氮、磷、钾含量的影响。结果表明,小喇叭口期ZF100处理土壤有机质的含量显著降低,而收获期时ZF100处理土壤有机质的含量显著提高;5个生育时期各施肥处理均处理使土壤容重下降,且沼肥浓度越高的施肥处理土壤容重下降越明显;5个生育时期与CK相比,HF处理均使土壤pH降低,ZH20、ZH50、ZH80、ZF100处理使土壤pH升高;ZH50处理提高土壤速效氮含量的效果最显著;ZH80、ZF100处理提高土壤速效磷含量效果最显著;各处理间对提高土壤速效钾含量的效果差异不显著。     

设施土壤灭菌与摩西球囊霉对黄瓜幼苗生长及养分吸收的影响

【目的】研究摩西球囊霉（Glomus mosseae）与设施连作土壤灭菌处理对黄瓜幼苗生长及养分吸收的影响,以明确该真菌在缓解黄瓜连作障碍中的潜力。【方法】以津春3号黄瓜为试验品种,在日光温室进行盆钵培养试验,设置连作土壤处理和摩西球囊霉两因素,完全方案设计,土壤处理设灭菌与未灭菌2个水平,摩西球囊霉设接种与未接种2个...     

基于秸秆还田麦稻连作全年定位减量施肥试验的化肥减量增效研究

为了研究秸秆全部还田对减施化肥、增加经济效益的影响,开展了为期一年的麦-稻轮作秸秆全部还田化肥减量试验。试验设五个处理,分别是：秸秆不还田+常规施肥100%,秸秆还田＋常规施肥100%、90%、80%、70%。试验结果表明,秸秆还田区土壤容重下降,土壤有机质和全氮含量高于秸秆不还田区;随着秸秆还田次数的增加,土壤中缓效钾含量增加,有效磷含量下降;秸秆还田有助于提高粮食产量、减少化肥施用量、提高经济效益。配合作物秸秆资源化利用,调整施肥结构,水稻土麦-稻全年连作区种植作物,可以适度减少化肥用量(10%左右),对促进耕地质量提升,化肥减量增效具有一定的现实意义。     

麦玉复种体系下秸秆还田与施氮对作物水氮利用及产量的效应研究

【目的】探究陕西关中地区麦玉复种体系下作物生产过程对秸秆还田与氮肥合理配施的响应,为实现当地粮食作物增产及资源高效利用提供理论依据。【方法】本研究于2011年10月至2016年10月,在陕西杨凌地区设置连续5年的定位试验。采用二因素裂区设计,主区为秸秆还田,设秸秆还田（S）和秸秆不还田（S0）2个水平;副区为施氮量,设常规施氮（F1）、减量施氮（F0.8）、不施氮（F0）3个水平,对冬小麦与夏玉米籽粒产量及水肥利用状况进行测定分析。【结果】秸秆还田与施氮及二者交互作用对麦玉两作物产量及其构成因素、水肥利用效率等方面有显著或极显著影响。秸秆还田较不还田处理显著提高土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量,分别达6%-14%、8%-34%、3%-5%、3%-10%;同时显著提高麦玉播种前及收获后0-100 cm土层的储水量,播种前及收获后5季均值分别增加5%-11%、12%-15%（麦）和4%-9%、11%-17%（玉）。与不施氮处理相比,施氮显著提高土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量;并显著提高了秸秆还田水平下麦玉播前及收后土壤储水量。在产量和水氮利用方面,秸秆还田较不还田处理分别显著提高了2012-2016 4季冬小麦和5季夏玉米产量,其中,冬小麦每年依次提高4%-6%、5%-10%、7%-10%、8%-12%,夏玉米依次为1%-2%、3%-6%、4%-7%、5%-8%、3%-7%;秸秆还田显著提高麦玉水分利用率WUE,5季均值分别增加4%-7%和8%-11%;并显著提高2012-2016 4季麦玉氮肥偏生产力PEPN、2012-2016 4季冬小麦和5季夏玉米农学利用率AEN。施氮较不施氮处理显著提高麦玉产量,且均以F1处理最高,冬小麦F1处理在两秸秆还田水平下分别较F0处理显著增产30%-38%（S）和29%-33%（S0）,夏玉米为21%-25%（S）和19%-22%（S0）;施氮显著提高了两作物WUE,S0水平下F1处理WUE均值最高,S水平下F0.8处理WUE均值最高;F0.8较F1处理在5季中均显著提高作物PEP_N和AE_N,5季均值最高的SF0.8处理较最低的S0F1处理分别增加31%和30%（麦）、30%和31%（玉）。经济效益方面,秸秆还田较不还田处理提高了麦玉净收益均值,分别为808-1 258元和733-1 212元;施氮较不施氮处理提高两作物净收益,施氮处理中以F0.8处理获得收益最大。麦玉5年净收益均呈现出SF0.8＞SF1＞S0F0.8＞S0F1＞SF0＞S0F0的趋势,其中SF0.8处理下净收益均值较CK分别增加3 052元和2 145元。【结论】长期秸秆还田配减量施氮在保证冬小麦及夏玉米维持较高产量的情况下,显著改善作物水肥利用情况。综合考虑作物产量、水肥利用效率及经济效益,不同处理间以秸秆全量还田配施减量氮肥处理效果最优。     

有机物料腐熟剂对玉米和水稻秸秆还田效应的影响

通过网袋法模拟秸秆还田(设置玉米秸秆、水稻秸秆单独还田,玉米秸秆、水稻秸秆+有机物料腐熟剂还田4个试验处理)研究有机物料腐熟剂对玉米秸秆和水稻秸秆还田后秸秆腐解率和腐解残余物有机碳及腐殖质组分的影响;通过秸秆还田盆栽试验(设置无秸秆还田,玉米秸秆、水稻秸秆单独还田,玉米秸秆、水稻秸秆+有机物料腐熟剂还田5个试验处理)研究有机物料腐熟剂对玉米秸秆、水稻秸秆还田后土壤基本性质以及生菜生物量和养分质量分数的影响。结果表明:有机物料腐熟剂促进秸秆腐解效果明显,与秸秆单独还田相比,玉米秸和水稻秸+有机物料腐熟剂还田的秸秆腐解率分别提高32.36%和29.76%,有机物料腐熟剂有促进腐解残余物有机碳质量分数下降的趋势,腐殖酸质量分数分别提高29.17%和20.71%,胡敏酸质量分数分别提高55.60%和48.84%,胡敏酸/富里酸比值分别提高54.17%和29.73%;且以玉米秸+有机物料腐熟剂的腐解效果更好;秸秆+有机物料腐熟剂还田显著增加土壤活性有机质、碱解氮和有效磷的质量分数以及生菜生物量,同时促进生菜对养分的吸收。与秸秆单独还田相比,玉米秸和水稻秸添加有机物料腐熟剂还田的土壤活性有机质质量分数分别增加12.74%、9.01%,生物量分别提高25.85%、18.07%,且以玉米秸+有机物料腐熟剂的腐解效果更好。可以看出,玉米秸和水稻秸添加有机物料腐熟剂还田均可促进秸秆的腐解和有机物质转化,改善土壤理化性质、提高作物产量。     

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...     

稻草持续还田腐熟定点监测效果研究

笔者采用定点监测方法,开展了稻草持续还田腐熟效果研究。结果表明：连续3 年稻草还田腐熟,土壤有机质增加,容重降低,土壤理化性状得到改善,水稻产量增加。与无稻草还田相比,水稻增产590.67~774.00 kg/hm2,增长7.14%~9.36%;土壤容重降低0.02~0.03 g/cm3,降低1.53%~2.30%;土壤有机质增加0.64~1.34 g/kg,增长1.97%~4.13%;土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量均有不同程度提高。经方差分析,常规施肥加“谷霖”腐秆剂的稻草还田处理与常规施肥无稻草还田处理之间土壤容重、土壤有机质、土壤碱解氮之间含量差异均达到显著水平,有效磷含量差异达极显著,其余各处理之间土壤理化性状指标之间差异不显著(P＞0.05)。稻草持续还田腐熟不仅能培肥地力,而且增产增收。     

长期秸秆还田和施用有机肥对连作棉田土壤化学性质及微生物数量的影响

为探究棉花秸秆还田和施用有机肥对连作棉田土壤化学性质和微生物数量的影响,采用长期定位试验的方法,设置了氮磷化肥+秸秆清茬(NP)、氮磷化肥+秸秆还田(NPS)、氮磷化肥+有机肥(NPM)及氮磷化肥+秸秆还田+有机肥(NPSM)等4个处理,对不同处理在棉花不同生育期对土壤的化学性质和微生物数量的影响,并对两者之间的关系进行了探究。结果表明: 棉花秸秆还田和施用有机肥均可降低土壤pH,其中NPSM 相比NP在各生育期分别显著降低了3.41%、1.86%、3.19%、2.60%;棉花秸秆还田和施用有机肥均可提高土壤的养分含量,其中NPSM比 NP在各生育期对土壤中碱解氮含量显著增加140.63%~229.17%,速效钾含量显著增加35.86%~60.54%,有效磷含量显著增加146.92%~483.34%,有机质含量显著增加28.06%~63.07%。秸秆还田和施用有机肥均可增加土壤细菌、真菌、放线菌、固氮菌和氨化细菌的数量,NPSM相比NP明显增加了土壤中细菌、真菌、放线菌、氨化细菌和固氮菌的数量,其中细菌的数量在不同时期增加了119.28%~177.21%;真菌数量增加了156.64%~233.42%;放线菌数量增加了107.40%~158.66%;固氮菌数量增加了95.23%~155.53%;氨化细菌数量增加了279.39%~357.29%,均达到显著性差异水平(P<0.05)。因此,秸秆还田配施有机肥后可显著改善土壤性质,增加土壤养分含量及微生物数量,从而达到优化土壤结构、提升土壤肥力的目的。     

持续性秸秆还田配施化肥对油菜-水稻轮作周年氮磷径流损失的影响

【目的】探究秸秆还田对巢湖地区油菜-水稻两熟制农田径流氮磷流失的影响,为源头控制巢湖流域面源污染提供科学依据。【方法】开展连续3年（2017—2019年）的田间小区实验,设置无秸秆+无施肥（CK）、常规施肥（F）、秸秆还田+常规施肥（SF）和秸秆还田+常规施肥减15%（SDF）4个处理。通过测定油菜-水稻轮作下农田地表径流中氮磷浓度和流失量,油菜水稻作物收获时土壤养分、作物氮磷养分吸收和产量,探讨秸秆还田对农田径流养分流失规律及土壤养分含量的影响。【结果】秸秆还田配施化肥降低了农田径流中氮的质量浓度,增加了磷的质量浓度。SF较F处理油菜和水稻季总氮（TN）平均质量浓度减少15.6%和26.0%,总磷（TP）增加12.5%和8.1%。SF、SDF处理降低了油菜-水稻轮作农田氮磷流失量。2017—2019年F处理的油菜和水稻径流TN、TP的流失量分别为11.9—26.7、1.3—2.8和15.6—27.0和0.8—2.0 kg·hm^-2,较F相比,SF处理的油菜和水稻季TN显著降低18.4%—29.7%和21.9%—28.1%,TP流失量则降低1.3%—4.0%和1.0%—6.6%。秸秆还田能够增加土壤有机质等养分含量,短期内均能够降低土壤pH值,与F相比,SF处理的油菜和水稻季有机质、全氮、全磷、速效磷、碱解氮平均含量增幅分别6.2%、8.4%、27.3%、19.5%、5.0%和7.0%、10.9%、17.7%、7.5%、5.1%。秸秆还田配施化肥能够提高作物地上部氮磷累积量。F处理的油菜和水稻地上部作物氮素、磷素累积量均值分别为105.0、20.4和134.3、36.7 kg·hm^-2,SF较F处理油菜和水稻季氮素累积量增加28.9%和7.8%,磷素增加12.1%和5.9%。秸秆还田提高了油菜-水稻轮作的周年产量,其中SF较F处理显著提高7.8%（2017年）和6.4%（2019年）。【结论】油菜-水稻轮作模式下秸秆还田配施化肥能够在保证作物产量的同时提高土壤养分含量,降低氮磷流失负荷。     

小麦-水稻秸秆还田对土壤有机质组成及不同形态氮含量的影响

通过4年田间定位试验,研究小麦-水稻轮作方式下秸秆还田对土壤有机质组成及不同形态氮含量的影响.试验设置不施秸秆不施肥对照(CK)、秸秆还田不施肥(S)、秸秆还田+基肥增施N肥45 kg·hm^-2(SF1,C/N=12:1)、秸秆还田+基肥正常N肥施用量(SF2,C/N=18:1)、秸秆还田+基肥减施N肥45 kg·hm^-2(SF3,C/N=24:1)共5个处理.结果表明:与对照处理(CK)相比,秸秆还田不施肥处理(S)使土壤有机质、全氮和有机氮的含量分别增加7.8%、10.6%和10.9%,而使土壤中无机氮的含量减少17.1%;秸秆还田配施不同化肥处理中,当碳氮比为18:1时,土壤全氮、有机氮和无机氮含量最高,分别比对照处理增加27.2%,27.2%和25.7%.元素分析结果显示,秸秆还田S、SF1、SF2、SF3处理土壤全量有机质(SOM)中的碳、氮元素含量均有所增加,同时SOM中的C/N、H/C和O/C比值都下降.红外光谱结果表明,秸秆还田S、SF1、SF2、SF3处理,在1650~1640 cm^-1和3400 cm^-1处的峰强度增加,表明土壤有机质中含氮基团、酚羟基、羟基或羧基含量增加;2920 cm^-1处的吸收峰增强,表明SOM中脂肪族结构增加,芳香性增强.与对照处理(CK)相比,秸秆还田不施肥(S)处理的当年水稻产量下降8.8%;配施化肥后,SF1、SF2、SF3处理水稻实际产量分别比对照(CK)处理增加12.6%、22.7%、19.1%,且当碳氮比为18:1时,增产效果最为明显;单独秸秆还田提高了土壤有机质含量,降低了其碳氮和氢碳比例,使SOM中脂肪族化合物增加,酰胺结构和芳香性增强,同时提高了土壤全氮和有机氮的含量,减少了土壤无机氮含量.     

不同施肥措施对连作大豆的产量及土壤pH值的影响

试验结果表明,大豆长期连作可使白浆土pH值下降,长期施化肥和秸秆还田pH值下降幅度大于不施肥和施有机肥处理;白浆土上施有机肥,连作大豆产量显著高于施化肥,而施化肥高于秸秆还田和不施肥处理。