发酵玉米秸秆对盐碱地土壤肥力指标的影响

为探索发酵玉米秸秆施加到盐碱土后对土壤肥力指标的影响,将未发酵的玉米秸秆作为对照,采用盆栽试验方法对比分析了不同比例(1∶1、2∶1、3∶1、6∶1) 秸秆和污泥混合发酵的玉米秸秆分别以不同用量(1.25、2.50、3.75、5.00 g/kg)施加到盐碱土后土壤肥力指标的变化。结果表明,施加发酵后的玉米秸秆,土壤有机质、速效钾质量分数显著增加,土壤速效氮和速效磷质量分数有所降低。经比较分析,施加2.50 g/kg发酵比例为2∶1的玉米秸秆对土壤肥力指标及土壤酶活性的影响最为显著,其中,土壤微生物量碳、氮分别较原土提高了0.90倍、1.07倍;土壤碱性磷酸酶、脲酶、纤维素酶、过氧化氢酶分别较原土提高54.47%、37.00%、33.82%、59.77%。     

秸秆还田配施氮肥对土壤性状与水分利用效率的影响

为揭示宁夏扬黄灌区秸秆还田配施氮肥对土壤性状与玉米水分利用效率的影响,在秸秆全量还田(9 000 kg/hm2)条件下,设置4种不同纯氮施用水平:SR+N0(0 kg/hm2)、SR+N1(150 kg/hm2)、SR+N2(300 kg/hm2)和SR+N3(450 kg/hm2),以秸秆不还田施氮量333 kg/hm2为对照(CK),研究秸秆还田配施氮肥对土壤容重、含水率、养分含量、玉米产量及水分利用效率的影响。结果表明,秸秆还田配施氮肥可改善耕层(0～40 cm)土壤容重和孔隙状况,以SR+N2和SR+N3处理效果最优,耕层平均土壤容重分别较CK降低8. 0%和8. 8%,土壤总孔隙度分别较CK提高11. 4%和12. 5%。秸秆还田配施氮肥有利于提高耕层土壤有机碳和全氮含量,随施氮量的增加土壤碳氮比降低,其中以SR+N2和SR+N3处理效果最优。SR+N2处理改善土壤肥力效果最优,其土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量分别较CK提高33. 6%、47. 0%、30. 8%。SR+N2处理在玉米生育中后期具有较好的蓄水保墒效应,玉米增产和改善水分利用效率效果最优,两年平均玉米籽粒产量和水分利用效率分别较CK提高33. 9%、26. 2%。通过两年研究发现,在宁夏扬黄灌区,秸秆还田配施氮肥可有效改善土壤物理性质、增加土壤养分含量、调节土壤碳氮比、增强土壤的蓄水保墒能力,从而显著提高玉米籽粒产量和水分利用效率,以秸秆还田配施纯氮300 kg/hm2效果最优。     

岐山县新增耕地土壤养分现状分析

为了解岐山县新增耕地土壤养分现状,本研究对岐山县新增耕地的14个土壤样品进行了酸碱性、有机质、全氮含量等指标分析。调查结果表明,1)岐山县新增耕地土壤质地为砂壤土,呈弱碱性。有机质含量最大值为57.5 g/kg,最小值为9.40 g/kg,平均值为25.6 g/kg,处于中高水平;全氮含量为0.27 g/kg～2.50 g/kg,平均1.23 g/kg;有效磷、速效钾含量平均值分别为34.6 mg/kg、275 mg/kg,其中低水平占比分别为50%、42.8%。2)土壤酸碱性偏碱性,均需通过浇施化学酸性肥料、生理酸性肥料或有机肥等改良土壤酸碱度以达到小麦、玉米等的种植适宜酸碱性;土壤中有机质、全氮、有效磷和速效钾含量处于中低水平区域,需通过增施有机肥、氮肥、磷肥、钾肥和种植豆科植物固氮、秸秆还田的途径提高土壤养分。     

尿素预处理玉米秸秆降解木质素动力学研究

为探究尿素预处理玉米秸秆降解木质素的动力学特性，解析尿素对玉米秸秆木质素的作用规律，研究了总固体质量分数（10%、30%、50%和70%）和尿素添加比例（1∶100、1∶20、1∶10、1∶2和7∶10）对玉米秸秆木质素含量的影响，并进行模型拟合，获得了尿素预处理玉米秸秆降解木质素动力学模型。结果表明：总固体质量分数在50%以内时，随着尿素添加比例的增加，玉米秸秆的木质素去除率先增加、后降低，总固体质量分数为70%时木质素去除率随着尿素添加比例的增加而增加，当总固体质量分数为10%和70%、对应尿素添加比例为1∶20和7∶10时，获得的最大木质素去除率分别为71.05%、68.69%；不同预处理条件下，玉米秸秆的残余木质素质量与总固体回收量均呈现较好的线性关系，在整个尿素预处理过程中脱木质素选择性系数稳定在0.32~0.48g/g之间；尿素预处理玉米秸秆的脱木质素过程符合初始脱木质素、大量脱木质素和残余脱木质素3个阶段连续一阶动力学模型，大量脱木质素阶段的最大可脱除木质素质量比可达0.71，在低、高总固体含量下，尿素转化的液态铵和气态氨对玉米秸秆均具有较好的脱木质素作用。     

生物炭对砂壤土节水保肥及番茄产量的影响研究

采用室内盆栽试验定量分析方法,研究了砂壤土中施加不同含量生物炭对土壤节水保肥及提高番茄产量的影响。试验共设5个处理:不添加生物炭(CK),每1 kg干土加生物炭10 g(C10)、20 g(C20)、40 g(C40)和60 g(C60)。结果表明:施加生物炭处理有利于提高土壤肥力,其中较高施用量的处理增幅明显。与CK相比,C60处理的有机质含量增加560%;C60和C40的碱解氮含量分别增加110%和130%,速效磷含量增加410%和290%,速效钾含量增加290%和150%。随着生物炭施用量的增大土壤含水率呈现递增趋势,其中C60较CK提高170%。较高生物炭施用量可以有效增加番茄产量,C60和C40处理分别比CK提高98%和170%,其中C40处理的产量增幅最大。相关分析可知,水、肥因素对番茄产量影响显著,相关性超过80%,通过在砂壤土中施加生物炭可有效提高肥水利用效率,提高番茄产量。     

化学集成调控技术对土壤水氮与玉米产量的影响

以北京密云雨养型玉米为研究对象,联合采用土壤表土改良剂(PAM)、土壤保水剂(SAP)和叶面抗蒸腾剂(FA)3种典型化学制剂进行生产应用,研究了化学集成调控技术对土壤含水率、氮素含量及玉米产量的影响效应,探索了玉米产量最优的化学调控集成应用模式。结果表明,3种化学制剂对土壤含水率、氮素含量和玉米产量的影响效应不一致,PAM、SAP对土壤水分和速效氮影响显著,而PAM、SAP和FA则共同对土壤全氮、玉米产量产生显著影响;在本试验条件下,FA 400倍液、SAP 90 kg/hm2的化学集成调控处理配合270 kg/hm2尿素施用量可以得到最大玉米产量,同时玉米生育期内土壤速效氮质量比和平均含水率均为最高,分别为45.44 mg/kg和0.12,有利于作物对水肥的吸收利用,其最大玉米产量1.30 kg/m2相较于未施加化控制剂的对照组,增产可达21%。     

保护性耕作下棉花-春玉米轮作对玉米田土壤性状及水分利用效率的影响北大核心

为探索棉花-春玉米轮作下,棉花秸秆还田配合耕作措施对土壤性状和玉米水分利用效率的影响,通过4 a大田定位试验,以试验处理前土壤理化性质为参照,研究了翻耕秸秆还田(PT+SR)、旋耕秸秆还田(RT+SR)、翻耕秸秆不还田(PT+NSR)、旋耕秸秆不还田(RT+NSR)、免耕秸秆还田(NT+SR)、免耕秸秆不还田(NT+NSR)对土壤容重、水分、养分、微生物等的影响;不同处理方式对玉米产量、产量构成因素、水分利用效率的影响。结果表明,秸秆还田配合耕作措施可有效降低0~20 cm和20~40 cm土层土壤容重,以PT+SR处理效果最优,与处理前相比,降幅达9.87%和7%。PT+SR处理在玉米生长中后期具有较好的蓄水保墒效应,玉米产量和水分利用效率最高,2 a平均玉米籽粒产量和水分利用效率分别达到了1.29万kg/hm~2和2.42 kg/m~3。秸秆还田配合耕作措施可有效提高耕层土壤有机碳、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量以及真菌、细菌和放线菌数量,其中以PT+SR处理效果最优,分别较试验处理前提高了11.9%、40.5%、32.8%、23.1%、24.6%、74.3%、72.1%和41.9%。通过多年试验证实,在棉花-春玉米轮作区,棉花秸秆还田配合翻耕,可以有效改善土壤物理特性,增加土壤养分含量和有益微生物数量,增强土壤蓄水保墒能力,进而显著提高玉米籽粒产量和水分利用效率。     

控制灌溉下秸秆还田对稻田土壤氮素组成的影响

为探明控制灌溉模式下秸秆还田与不同施氮量对稻田表层土壤氮素组成的影响,以黑龙江省寒地黑土为研究对象,于2017—2018年进行了田间连续定位试验,试验秸秆还田量设置为有秸秆还田(还田量为6t/hm2)和无秸秆还田2个水平,全生育期施氮量设置N0(0kg/hm2)、N1(85kg/hm2)、N2(110kg/hm2)和N3(135kg/hm2))4个水平,共8个处理。基于氮稳定性同位素技术,分析了秸秆还田后,稻田土壤表层总可溶性氮组分分配比例,铵态氮(NH+4N)、硝态氮(NO-3N)、可溶性有机氮(SON)、δ15N含量变化以及与土壤表层总可溶性氮含量的相关性。2年结果表明：控制灌溉模式下,秸秆还田提高了土壤表层可溶性有机氮占总可溶性氮的比例、氮矿化量以及δ15N含量。施加秸秆各施氮量处理土壤表层SON含量均低于无秸秆处理,其中N3处理土壤表层NH+4N与NO-3N含量较无秸秆N3处理分别降低40.3%、38.7%。与无秸秆处理相比,秸秆还田不仅提高了土壤供氮能力,而且促进了土壤表层总可溶性氮以较稳定的可溶性有机氮形态存在,当施氮量仅为0kg/hm2时,土壤表层氮矿化量与无秸秆处理最高氮矿化量无显著性差异,且随着施氮量的增加,土壤表层氮矿化量显著高于无秸秆处理(P<0.05)。秸秆中δ15N含量高,促使土壤表层富集δ15N,施加秸秆N1、N2处理土壤表层δ15N含量与无秸秆N2、N3处理无显著性差异,N3处理土壤表层δ15N含量显著高于无秸秆处理(P<0.05),而且连续2年秸秆还田,导致土壤表层总可溶性氮与铵态氮(NH+4N)、硝态氮(NO-3N)、可溶性有机氮(SON)以及δ15N的相关性发生变化。研究结果可为东北地区推行秸秆还田的可行性提供科学依据,对保障东北地区农业水土资源可持续利用具有重要意义。     

有机无机肥配施对盐渍土供氮特性与作物水氮利用的影响

为探究有机肥替代化肥比例对不同程度盐渍化玉米农田土壤供氮特性及水氮利用效率的影响，于2018年进行了田间试验。选取轻度（0.460dS/m）和中度（0.951dS/m）2种盐渍化农田，以纯施氮量240kg/hm2为相同施氮总量进行有机无机肥配施，分别设置5个施肥处理（有机肥占施肥比例分别为0、25%、50%、75%、100%）和1个空白对照处理，依次记为U1、U3O1、U1O1、U1O3、O1、CK。结果表明，同一处理中度盐渍土氮素矿化量显著低于轻度盐渍土。轻度盐渍土无机肥施入比例越大，土壤矿质氮释放速度越快，有机无机配施能更好地调节玉米生育期氮素的释放。中度盐渍土各处理下，生育前期土壤矿质氮含量无显著差异，增大有机肥施入比例对于提高作物生育后期土壤矿质氮含量的优势明显。同一处理中度盐渍土玉米产量及水氮利用效率较轻度盐渍土显著降低，产量下降幅度达到30.94%~63.90%（P＜0.05）。适当的有机肥施入比例能显著提高作物水氮利用效率，轻度盐渍土表现出随有机肥施入比例增大玉米水氮利用效率呈先升后降的趋势，中度盐渍土表现出随有机肥施入比例增大玉米水氮利用效率逐渐升高的趋势。轻、中度盐渍土分别以U1O1、O1处理水分利用效率最大，分别较U1处理提高11.84%、27.68%（P＜0.05），同时，产量、植株吸氮量、氮收获指数、氮肥当季回收率、氮肥偏生产力和氮肥农学效率等指标也较高。综合玉米产量、水氮利用效率及生育期土壤矿质氮变化规律，得到河套灌区玉米适宜的有机无机施肥管理模式为：轻度盐渍土为120kg/hm2有机肥+120kg/hm2化肥，中度盐渍土为240kg/hm2有机肥。     

施氮量对扬黄灌区土壤水分、温度、碳氮及玉米产量的影响

针对宁夏扬黄灌区降水少、春季低温不利于玉米出苗和生长,而作物生育中后期高温胁迫导致玉米生产力低下等问题,在滴灌条件下设置秸秆全量还田(9 000 kg/hm²)配施3个不同纯氮用量:150,300,450 kg/hm²(即处理N1,N2,N3),并以秸秆还田不施氮肥为对照处理(CK),研究不同施氮量对土壤水分、土壤温度、土壤碳氮(土壤有机碳和全氮含量及碳氮比C/N)、玉米产量及水分生产率的影响.结果表明,N3处理对提高0~40 cm层土壤有机碳、全氮含量效果最佳,分别较CK处理显著提高41.5%和41.7%,而N2处理对调控土壤C/N效果最显著,较CK处理显著增加5.2%.秸秆还田配施氮肥均可提高玉米苗期(播后20 d)0~25 cm土层土壤的温度,且对玉米生育期内0~100 cm土层土壤具有很好的保水作用,以N2处理对土壤调温保水效果最佳.处理N1和N2能显著影响玉米的产量构成,较CK处理可显著增产46.2%~63.7%.同时,N2处理可显著提高玉米水分生产率,与CK处理相比,N2处理可显著促进玉米水分生产率提高36.1%.可见,秸秆配施300 kg/hm²氮肥还田在宁夏扬黄灌区对调控土壤水热环境和土壤碳氮比、促进玉米产量和水分生产率增加方面,效果最佳.     

猪粪麦秆不同比例混合厌氧发酵特性试验

以猪粪、麦秆为原料,研究了35℃下二者按不同比例混合对厌氧消化产沼气的影响,分析了消化过程中日产气量、累积产气量、甲烷含量、原料去除率、pH值以及氨态氮质量浓度的变化。结果表明,猪粪与麦秆配比（干物质量比）1∶1时产气量最大,为383.0mL/g,是麦秆单独发酵产气量（231.8mL/g）的1.6倍;混合原料（猪粪和麦秆配比分别为1∶1、2∶1、3∶1）的VS去除率均在37%以上,比麦秆提高12.0%～26.9%;添加猪粪可提高发酵液中氨态氮含量,较麦秆提高35.6%～64.8%。因此,合理调控粪秆混合厌氧发酵的比例,能提高秸秆的产气率和利用率。     

河套灌区覆盖对盐渍土壤养分迁移与分布的影响

在河套灌区对盐渍土壤覆盖后进行秋浇田间试验,研究不同覆盖下秋浇、冻融及玉米生育期3个阶段的土壤养分含量变化规律。试验设7个处理,分别为秸秆覆盖量1.2(F1.2)、0.9(F0.9)、0.6(F0.6)、0.3 kg/m2(F0.3)、玉米整秆覆盖(YZ)、地膜覆盖(DM)、未覆盖(CK)。结果表明,秋浇后地下水位较高,秋浇至冻融期间土壤水分与地下水具有补排关系,土壤养分的转化、迁移同时发生,秋浇后至冻融期内土壤养分的变化规律复杂;地表覆盖改变了土壤的水土环境,不同处理间养分含量存在差异,在试验期内全效养分的变化幅度较小,速效养分变化幅度较大;分析玉米播前耕层土壤供肥能力,秸秆覆盖处理的全氮、全磷含量小但供应强度大,春播时需补充氮肥、磷肥,以保证作物的生长。秸秆覆盖处理的全钾含量与钾素供应强度均高于CK,与CK相比较,秸秆覆盖使耕层土壤较好地满足了玉米播种及后续生长过程中的钾肥需求;相同施肥条件下,经过一年试验后,对于土壤耕层,处理DM的全氮含量较试验前降低了0.10 g/kg,其余处理变化幅度较小。各处理的全磷含量较试验前增加。处理CK、DM的全钾含量较试验前增加,处理F1.2、F0.9降低了全钾含量。处理YZ、F1.2和DM的碱解氮含量升高,其余处理则降低。各处理的速效钾、速效磷含量均较试验前升高。处理F1.2、F0.9和CK的有机质含量较试验前增加,其余处理则降低。     

农作物秸秆沼气发酵与直接利用效益比较

通过对农作物秸秆沼气发酵与直接利用效益比较,得出沼气发酵与直接燃烧比较,提高了能量的转换和利用效率,秸秆沼气发酵比直接燃烧能量利用效率提高0.2～0.9倍.沼肥还田使农作物秸秆中的营养元素得到充分利用,减少了化肥的使用量,改善了农业生态系统内部的物质循环状况.对天津市武清区、唐山市丰润区两地所取土壤样品的检测结果表明,长期施用沼肥的土壤有机质含量为2.17%,全氮量0.08%,密度1.189 g·cm-3,孔隙度55%,和施用无机肥的土壤相比,有机质、全氮、孔隙度分别增加0.8%,0.018%,6.3%,密度则下降0.199 g·cm3.另外,常年施用沼肥的土壤中,土壤酶活性增强,土壤理化性状改善.总之,农作物秸秆沼气发酵,无论在能量利用、物质循环还是对生态环境的影响方面都比秸秆直接还田的效益显著.     

黑龙江省七星农场土壤养分等级分布研究

本文以黑龙江省建三江管理局所属的农场中的6个管理区,31个作业站为研究区域,探讨土壤中的有机质、碱解氮、有效磷和速效钾在土壤中的分布特征。结果表明,研究区土壤肥力较为丰富,有机质的平均含量达到了45.046g/kg,超过了国家一级标准;碱解氮占全氮比例达到8.20%、有效磷占全磷比例达到4.30%、速效钾占全钾比例为0.9%,且平均含量均达到国家二级以上标准,能够有效地为栽培作物提供所需养分。土壤中各类养分的整体分布较为均匀,存在区域性含量突然变化的可能性较小,且各类养分之间存在相互作用的关系,含量变化趋势较为一致。根据分析结果可以为黑龙江省的土壤养分管理以及科学施肥提供依据。     

施加生物炭对黑土区坡耕地改土培肥效应的持续影响

为探明施加生物炭对黑土坡耕地的持续影响,以东北黑土区1.5°、3°、5°的坡耕地田间径流小区为研究对象,对土壤结构及其养分进行为期4年的观测。于2016年试验开始前,按75 t/hm2一次性施加玉米秸秆生物炭,各坡度均设置不施加生物炭的对照组,共计6个小区,后续年份不再施加生物炭。结果表明,单次施加生物炭能够提高土壤气相、液相比例,提高通气性和持水能力,改善土壤三相比例,较对照组土壤孔隙度提高2.83%～5.56%,土壤容重降低1.89%～3.62%。施炭后土壤中有机质、铵态氮、速效钾含量显著提高,分别提高9.54%～18.21%、21.35%～28.02%、11.99%～22.71%。各项指标均随着时间的推移有所降低。采用随机森林回归模型评估得出综合肥力等级指数,并拟合回归方程预测2020—2022年等级指数,比较肥力变化情况得出单次施用生物炭对培肥土壤作用的有效年限为6～7年。     

生化黄腐酸对盐碱土水盐运移特征的影响

为改善盐碱胁迫农田土壤水盐环境、缓解西北干旱地区土地次生盐渍化,通过一维垂直入渗试验,对不同生化黄腐酸施加量（0、1、2、4、8 g/kg）条件下新疆地区中度盐碱土的水盐运移特征及入渗模型参数进行了研究。结果表明:在入渗结束后,与未施加生化黄腐酸相比,施加量为1、2、4、8 g/kg条件下的土壤累积入渗量分别增加了1.00%、4.67%、7.14%、3.44%,土壤水分入渗速率随着生化黄腐酸施加量的增加呈现先减小后增大的变化趋势,土壤剖面平均体积含水率分别增加了8.90%、17.70%、20.41%、11.67%;在0～20 cm土层,土壤平均脱盐率分别为5.29%、27.04%、42.77%、14.74%。Philip、Green-Ampt模型和代数模型均能较好地模拟不同生化黄腐酸施加量下土壤水分入渗特征,且模型参数与生化黄腐酸施加量间存在函数关系。与未施加生化黄腐酸相比,施加生化黄腐酸后土壤吸渗率S和土壤饱和导水率K_s均减小,且随着施加量的增加均呈现先减小后增大的变化趋势,施加量4 g/kg时S、K_s最小;湿润锋处吸力S_f     

秸秆还田配施氮肥对土壤碳氮含量与玉米生长的影响

为明确宁夏扬黄灌区秸秆还田条件下的适宜施氮量,在玉米秸秆全量还田条件下,设4种纯氮施用水平(0 kg/hm~2(N0)、150 kg/hm~2(N1)、300 kg/hm~2(N2)、450 kg/hm~2(N3)),以秸秆还田不施氮肥(N0)为对照,研究了秸秆还田配施不同纯氮水平对土壤有机碳氮含量、微生物量碳氮含量和酶活性及其对玉米生长的影响。结果表明,秸秆还田配施氮肥有利于耕层土壤有机碳和全氮含量的提高,随施氮量的增加,土壤碳氮比降低,其中以N2和N3处理对提高耕层有机碳氮含量效果最佳。秸秆还田条件下土壤微生物量碳氮比随施氮量的增加而降低,N2处理对微生物量碳含量、N3处理对微生物量氮含量的提高作用最为显著。秸秆还田配施氮肥能显著提高土壤脲酶、过氧化氧酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性,以N2和N3处理的改善效果较优。秸秆还田配施氮肥对玉米前期生长影响不显著,而N2处理对中后期玉米生长具有显著促进作用。2年玉米籽粒产量以N2处理增产效果最佳,平均较N0处理提高22.0%。通过2年研究结果表明,在宁夏扬黄灌区实施秸秆还田配施氮肥措施可增加土壤有机碳氮含量,调节土壤碳氮比,促进玉米生长,进而提高玉米产量,以秸秆还田配施纯氮300 kg/hm~2效果最佳。     

秸秆还田配施氮肥对土壤碳氮含量及玉米生长的影响

为明确宁夏扬黄灌区秸秆还田条件下的适宜施氮量,在玉米秸秆全量还田条件下,设4种纯氮施用水平[0 kg/hm~2(N0)、150 kg/hm~2(N1)、300 kg/hm~2(N2)、450 kg/hm~2(N3)],以秸秆还田不施氮肥(N0)为对照,研究了秸秆还田配施不同纯氮水平对土壤有机碳氮、微生物量碳氮含量和酶活性及其对玉米生长的影响。结果表明,秸秆还田配施氮肥有利于耕层土壤有机碳和全氮含量的提高,随施氮量的增加,土壤碳氮比降低,其中以N2和N3处理对提高耕层有机碳氮含量效果最佳。秸秆还田条件下土壤微生物量碳氮比随施氮量的增加而降低,N2处理对微生物量碳含量、N3处理微生物量氮含量的提高作用最为显著。秸秆还田配施氮肥能显著提高土壤脲酶、过氧化氧酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性,以N2和N3处理的改善效果较优。秸秆还田配施氮肥对玉米前期生长影响不显著,而N2处理对中后期玉米生长具有显著的促进作用。两年玉米籽粒产量以N2处理增产效果最佳,平均较N0处理提高22.0%。通过两年研究结果表明,在宁夏扬黄灌区实施秸秆还田配施氮肥措施可增加土壤有机碳氮含量,调节土壤碳氮比,促进玉米的生长,进而提高玉米产量,以秸秆还田配施纯氮300 kg/hm2效果最佳。     

秸秆粉碎集中全量深埋还田机设计与试验

针对我国玉米秸秆量大,生产应用的还田机具还田深度浅,存在影响后续播种、出苗质量、病虫害发生率高和深层土壤“碳饥饿”等问题,设计了一种秸秆粉碎集中全量深埋还田机,可一次完成秸秆捡拾、粉碎、输送、深松开沟、集中遁注掩埋和碎土镇压等作业,在有效减少土壤扰动下能够将多行站立或粉碎后秸秆集中埋入地表下一条深380～400mm的沟内。阐述了秸秆粉碎集中全量深埋还田机整机结构及工作原理,对秸秆螺旋输送装置、抛压风机、深松开沟遁注装置和传动系统等关键部件进行了设计与计算,初步确定了螺旋输送装置与抛压风机转速、风机出料口尺寸和遁注体截面形状参数,并对抛压风机与遁注体腔体内部进行了流场模拟分析与验证。按照设计要求对秸秆粉碎集中全量深埋还田机进行了试制,并进行了机具性能与大田定位试验,结果表明：在作业速度3km/h时,秸秆捡拾率为90.8%,开沟深度与秸秆掩埋深度均值分别为394mm与200mm,开沟深度与秸秆掩埋深度稳定性系数分别为97.4%和92.5%,各项指标与设计值相符,且满足农艺要求。同时大田定位试验结果表明,秸秆集中深还田与传统还田相比,0～200cm土壤贮水量提高29mm,20～40cm土层有机碳、全氮和速效磷养分含量分别增加7.14g/kg、0.59g/kg、1.53mg/kg,有效增加了土壤养分含量,提高了深层土壤肥力与贮水能力。     

秸秆覆盖对土壤养分和油菜生长发育的影响

通过田间试验,研究了不同秸秆(水稻秸秆和玉米秸秆)不同量覆盖条件下耕层土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷、全钾和速效钾的效应以及旱地油菜株高、花序数和分枝数的差异,并进行了产量分析.结果表明:秸秆覆盖对耕层土壤有机质的积累没有明显作用,总体上全氮随着秸秆覆盖量的增加而增加.同水平玉米秸秆覆盖处理较水稻秸秆覆盖处理对碱解氮的积累作用较明显;秸秆覆盖处理大部分可以提高耕层土壤全钾;不同秸秆对耕层土壤钾素的影响不同,水稻秸秆覆盖处理对土壤有效磷、全钾和速效钾的效果优于玉米秸秆覆盖;速腐剂的使用对有机质、碱解氮积累没有影响,但可以增加土壤全氮、全磷的累积,无作物的情况下速腐剂可以增加耕层土壤全钾的积累.秸秆覆盖对油菜的营养生长和生殖生长有显著促进作用,秸秆覆盖可以显著提高油菜的株高,增加分枝数和花序数;速腐剂的加施对营养生长的效果明显,但对生殖生长的效果未显现出来.秸秆覆盖可以增加油菜产量,同水平秸秆覆盖速腐剂处理的产量最高.