周年耕作方式对砂姜黑土农田土壤养分及作物产量的影响

为探明适宜于砂姜黑土农田的周年耕作方式, 提升砂姜黑土农田地力及作物产量, 在冬小麦?夏玉米一年两熟种植制度下, 设置多年定位夏玉米季?冬小麦季免耕?旋耕(对照)、免耕?深耕、深松?旋耕、深松?免耕、免耕?免耕5种周年耕作方式田间试验, 在定位处理的第4个周年研究耕作方式对砂姜黑土农田土壤有机碳含量、土壤养分及其对作物产量的影响。结果表明, 在秸秆全量还田条件下, 与试验开始前相比, 各处理0~20 cm土层土壤有机碳、全氮、速效钾含量均有所增加。与对照相比, 其他处理均增加周年内0~20 cm土层土壤有机碳和全氮含量。免耕?深耕、深松?旋耕、免耕?免耕处理显著增加周年内0~20 cm土层土壤有效磷含量, 而深松?免耕处理显著增加冬小麦开花期和收获期0~20 cm土层土壤有效磷含量, 整个周年内对照在20~40 cm土层土壤的有效磷含量均最低。深松?免耕处理增加周年内0~20 cm土层土壤速效钾含量, 而深松?免耕、免耕?免耕处理20~40 cm土层土壤速效钾含量在夏玉米苗期、大口期、开花期和灌浆期显著高于对照处理。深松?旋耕和深松?免耕处理显著增加夏玉米?冬小麦周年籽粒产量, 增幅分别为7.67%和10.21%。综上所述, 在秸秆全量还田基础上, 深松?旋耕和深松?免耕能够改善土壤有机碳和养分状况, 显著提高周年作物产量, 可作为黄淮区砂姜黑土农田相对适宜的周年耕作方式。     

有机培肥与轮耕方式对夏玉米田土壤碳氮和产量的影响

探明不同轮耕和有机培肥方式对夏玉米田土壤碳氮及其酶活性的影响,对提升农田土壤肥力及促进玉米高产具有重要意义。设秸秆(P)与牛粪(F)两种有机培肥方式和小麦季旋耕-玉米季深松(RS)、小麦季深松-玉米季免耕(SN)、小麦季翻耕-玉米季免耕(CN) 3种轮耕方式,共6个处理,于2015—2016和2016—2017玉米收获期采样测定,研究了不同有机培肥和轮耕方式对土壤碳氮及其酶活性和作物产量的影响。结果表明,轮耕方式、有机肥及其交互效应对土壤肥力有显著影响。在0～10 cm和10～20 cm土层,与轮耕方式CN相比, RS和SN能够显著提高土壤有机碳、全氮含量和脲酶、蔗糖酶活性。在轮耕方式RS中,与施用牛粪相比,秸秆还田显著提高了10～20 cm、20～30 cm和30～40 cm土层的有机碳含量,增加了10～20 cm土层的全氮含量和蔗糖酶活性。在轮耕方式SN中,与秸秆还田相比,施用牛粪显著提高了0～10 cm和10～20 cm土层的有机碳、全氮含量和蔗糖酶活性,增加了各土层脲酶活性。与秸秆还田+翻耕-免耕(PCN)相比,秸秆还田+旋耕-深松(PRS)和施用牛粪+深松-免耕(FSN)能显著提高土壤肥力。在0～10 cm和10～20 cm土层,各处理中以FSN增加土壤有机碳、全氮含量和蔗糖酶、脲酶活性最为明显。轮耕方式、有机肥及其交互效应对产量有显著影响。轮耕方式RS和SN的产量较CN分别显著提高了1.89%～10.49%、5.44%～11.99%。在轮耕方式RS中,产量表现为秸秆还田较施用牛粪显著提高了2.91%～3.11%;而在轮耕方式SN中,则表现为秸秆还田较施用牛粪显著降低了5.02%～9.07%。两年玉米产量均表现为FSNPRSFRSPSNFCNPCN。综上所述,在6种处理中,处理FSN在提高土壤肥力和产量方面最为显著,可以作为试验及周边地区适宜的轮耕培肥方式。     

耕作方式对潮土有机碳及碳库管理指数的影响

为了探明华北潮土区农田耕作方式对土壤有机碳库及碳库管理指数的影响,应用田间试验,研究撂荒、翻耕、免耕和旋耕4种方式下,耕层(0~20 cm)土壤总有机碳和不同态活性有机碳含量的变化,对比分析不同耕作方式对土壤碳库管理指数的影响。结果表明：免耕和旋耕均有利于土壤有机碳累积,与撂荒相比,免耕和旋耕处理土壤总有机碳含量分别增加26.42%和12.52%;土壤活性有机碳对不同耕作措施的响应不同,与撂荒相比,翻耕、免耕和旋耕处理,土壤易氧化有机碳含量分别提高23.72%,44.34%和27.84%,水溶性有机碳含量分别降低了24.11%,24.56%和43.89%。土壤微生物量碳含量仅在免耕方式下提高了109%,其他耕作方式下没有显著变化;免耕、旋耕和翻耕处理下,土壤碳库活度、碳库指数均显著增加,碳库管理指数分别比撂荒处理提高47.82%,27.18%和30.47%,可见耕作对优化土壤碳库管理具有显著促进作用。     

不同轮耕方式与生物炭对土壤酶活性、土壤养分及小麦和玉米产量的影响

通过研究豫东平原不同轮耕方式与生物炭对土壤酶活性、养分及小麦和玉米产量的影响,为该地区选择适宜的耕作与培肥制度提供理论依据。采用3年田间定位试验,以小麦旋耕玉米免耕不施生物炭（RB0）为对照,设置3种生物炭用量（B1：2.5t/hm²,B2：5.0t/hm²,B3：7.5t/hm²）和2种轮耕耕作方式（R：小麦旋耕玉米免耕,D：小麦深翻玉米免耕）的交互处理。结果表明,在0~20cm土层,与RB0相比,不同处理均能显著提高土壤有机碳、速效养分含量及土壤酶活性,不同轮耕方式下土壤有机碳、速效养分含量及土壤酶活性随生物炭施用量增加而增加,RB3和DB3处理效果最好。在20~40cm土层,D处理显著提高土壤有机碳、速效养分含量及土壤酶活性,其中DB3处理效果最好。与2020年相比,除土壤碱性磷酸酶外,2021年不同处理均不同程度地提高了土壤有机碳、速效养分含量、脲酶和蔗糖酶活性。不同处理均能够显著增加小麦和玉米产量,2020年增幅分别为6.02%~17.52%和5.07%~11.02%,2021年分别为7.01%~20.87%和6.53%~18.13%,DB3处理产量最高,显著高于其他大部分处理。     

耕作方式对伊犁河谷旱地农田土壤物理性质和小麦产量的影响

为探讨耕作方式对新疆旱地农田土壤物理性质及小麦生长的影响,在免耕、传统耕作和深松3种耕作方式下,通过田间取样和室内烘干称重测得新疆旱地农田土壤容重、孔隙度、土壤含水量、土壤三相比值及小麦产量数据。结果表明：不同耕作方式下土壤容重、孔隙度、含水量、三相比R值和产量表现出一定差异。相比于免耕,传统耕作和深松降低了土壤容重,增加了土壤孔隙度、土壤含水量,改善了土壤三相比例,尤其深松处理土壤容重和孔隙度显著改善。小麦产量以深松处理最高,分别比传统耕作、免耕增加20.71%、24.28%。因此,深松有利于改善土壤结构、改良土壤物理性质,促进小麦产量提高。     

不同利用方式对紫色土有机碳含量的影响

不同的利用方式能够改变土壤有机碳在土层中的分布，进而对土壤有机碳及土壤碳储量产生影响。本研究以贵州省黄平县旧州镇紫色土为研究对象，通过对0～40 cm土层由表及里每20 cm进行取样，对不同的耕作利用方式土壤有机碳含量进行测定数据统计分析，探索在不同土壤耕作利用方式下，土壤有机碳含量在垂直剖面中的关系。研究结果表明，在不同土壤耕作利用方式下，耕作层的有机碳含量变化幅度较大，而在20～40 cm之间的有机碳变化幅度较小。且在土层0～40 cm剖面上土壤有机碳的含量均由土壤深度的增加而下降，即有机碳含量顺序为菜园地>水稻土>玉米地，菜园地有机碳含量最高，为11.87 g/kg,玉米地有机碳含量最低，为3.07 g/kg,降低幅度不一致，以菜园地下降最为明显。     

保护性耕作对土壤结构体有机碳氧化稳定性的影响

以7年不同耕作的定位试验为研究对象,研究了深松、旋耕、免耕等保护性耕作措施对关中塿土小麦-玉米轮作条件下结构体有机碳氧化稳定性的影响。结果表明,与传统耕作相比,深松、旋耕、免耕及秸秆还田+传统耕作均提高了各粒级结构体的有机碳和易氧化有机碳含量,且深松和旋耕效果达到显著水平,免耕作用不显著;深松、旋耕、免耕对难氧化有机碳含量的影响均不明显。由此可见,各保护性耕作对土壤结构体总有机碳含量的提高主要是通过结构体中易氧化有机碳含量的提高来实现。各保护性耕作降低了结构体有机碳的氧化稳定系数（Kos）,但未达到显著水平。土壤较小粒级（0.5～0.25mm和<0.25mm）结构体中的总有机碳,易氧化、难氧化有机碳含量均比大粒级结构体中（>0.5mm）的高,且其氧化稳定系数（Kos）较低。相关分析表明,除5～2 mm粒级结构体外,各粒级结构体的总有机碳之间、易氧化有机碳之间、总有机碳和易氧化有机碳之间均相关极显著,且以<0.25mm结构体的总有机碳、易氧化有机碳和各粒级结构体的总有机碳、易氧化有机碳之间的相关系数较大。关键词：保护性耕作,结构体,有机碳,氧化稳定性     

秸秆覆盖深松对夏玉米田土壤有机碳库的影响

为探究秸秆覆盖深松对土壤有机碳库的影响,采用4种耕作模式处理（深松覆盖、深松不盖、免耕覆盖、免耕不盖）在河南西平进行了连续3年田间试验,研究了不同处理对土壤中有机碳（SOC）、易氧化有机碳（ROC）和溶解性有机碳（DOC）含量的影响。结果表明,4种耕作模式下,SOC、ROC和DOC含量均随着土层的加深而降低;在0~5cm和5~10cm土层,秸秆覆盖处理下SOC、ROC和DOC含量高于不覆盖处理,表现为深松覆盖>免耕覆盖>深松不盖>免耕不盖;而从10~20cm土层以下,免耕处理下SOC、ROC和DOC含量急剧下降,表现为深松覆盖>深松不盖>免耕覆盖>免耕不盖。相关性分析表明,ROC、DOC含量与SOC含量之间分别存在显著和极显著的相关关系,说明土壤ROC和DOC的含量很大程度上与SOC的储量相关。     

河北平原麦玉两熟轮耕模式对土壤特性及作物产量的影响

于2016-2017年冬小麦-夏玉米一年两熟生长季,设小麦季深松+玉米季免耕（S-N）、小麦季旋耕+玉米季深松（R-S）和小麦季深松+玉米季深松（S-S）处理,以常规耕作方式小麦季旋耕+玉米季免耕（R-N）为对照,在河北平原中部南和县对不同轮耕模式下土壤理化性状、微生物特性、水热状况、产量及水分利用效率进行研究。结果表明,对比小麦播种前,R-S和S-S处理土壤非毛管孔隙度均有显著上升,0~15和15~30cm土层分别平均提高15.2%和18.0%;R-N处理0~15和15~30cm土层非毛管孔隙度比小麦播前分别下降11.3%和7.3%。单季或两季深松可显著提高农田土壤碱性磷酸酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶和脲酶活性,其中R-S和S-S处理提高最明显。单季深松或两季深松均可显著提高微生物生物量碳和活跃微生物量,0~30cm土层分别平均提高6.3%和20.6%。两季深松土壤呼吸平均提高12.4%,且呼吸速率变幅增大。深松可增大土壤周年温度变幅,提高水分利用效率,两季深松可显著提高周年作物产量达8.62%。深松可改善土壤物理性状,提高作物产量,提高土壤关键酶活性和呼吸速率,扩大土壤温度日变幅,优化土壤微生物环境。     

间伐对杉木人工林土壤酶和活性有机碳的短期影响

为了明确杉木人工林间伐后短期内土壤酶和活性有机碳的变化,在浙江开化开展了3种间伐强度（对照、中度和强度）下2年后土壤酶活性、活性有机碳含量以及碳库管理指数变化的研究。结果表明：相对于未间伐林地,间伐处理增加了0~20 cm土壤过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶和转化酶活性,其中中度间伐仅增加了表层(0~10 cm)土壤酶活性,而强度间伐处理可以显著增加0~20 cm土壤酶活性。间伐处理增加了0~20 cm土层土壤活性有机碳含量,土壤非活性有机碳含量没有显著变化。0~10 cm土层土壤碳库活度、碳库活度指数、碳库指数和碳库管理指数均随间伐强度增加而增大,10~20 cm土层强度间伐处理碳库管理指数显著高于对照。20 cm以下土层土壤酶、活性有机碳及碳库管理指数在不同间伐处理之间均无显著差异。这4种土壤酶与活性有机碳和碳库管理指数呈显著正相关。这些试验结果说明杉木人工林间伐2年后,增加了浅层土壤酶活性和活性有机碳含量,将促进土壤碳释放。     

秸秆覆盖深松对夏玉米田土壤酶活性的影响

探讨秸秆覆盖深松对夏玉米田土壤酶活性的影响。采用4种保护性耕作模式(SS+M、SS+NM、NT+M、NT+NM)在河南西平进行连续3年田间试验,研究不同处理对土壤脲酶、土壤碱性磷酸酶、土壤蔗糖酶、土壤过氧化氢酶活性的影响。结果表明,4种保护性耕作方式下土壤脲酶、土壤碱性磷酸酶、土壤蔗糖酶、土壤过氧化氢酶活性均随着土层的加深而降低。4种酶的活性随着玉米生育期的变化而变化,即随着玉米生育时期的推进,土壤酶活性从播种到花后45天先升高后下降,土壤脲酶和土壤蔗糖酶活性在开花期达到最大值,而土壤碱性磷酸酶和土壤过氧化氢酶活性在花后15天达到最大值。在0~5 cm和5~10 cm土层,秸秆覆盖处理下土壤酶活性显著高于不覆盖处理,SS+M>NT+M>SS+NM>NT+NM;在10~20 cm土层,NT+M处理下土壤酶活性急剧下降;在20~30 cm和30~40 cm土层,在大多数时期深松处理下土壤酶活性显著高于免耕处理,SS+M>SS+NM>NT+M>NT+NM。在豫南雨养区实施秸秆覆盖深松能够提高土壤的酶活性,值得推广。     

蚯蚓发酵液对枸杞土壤养分及微生物的影响

以2 年生‘宁杞7 号’(Lycium barbarum L.)为材料,以常规滴灌施肥为对照(CK),设计150、300、450 kg/hm2三个施肥水平,探讨不同施肥水平对土壤养分特性及微生物组分的影响。结果表明：施用蚯蚓液体肥增加有机质37.70%~51.16%,提高碱解氮、速效磷及速效钾含量,促进放线菌与真菌的繁殖,增强过氧化氢酶与脲酶活性,微生物量碳氮最高增加量分别为69.37%、58.38%,提高产量9.41%~34.07%。各性状与其产量的灰色关联度中,以脲酶最大,其次是放线菌,真菌对产量的影响最小。300 kg/hm2蚯蚓发酵液处理效果最佳,促进有机质增加,利于速效养分的释放,促进土壤微生物生长、繁殖以及酶活性。     

农牧交错带人工草地及农作物下土壤酶活性特征

土壤酶直接影响着人工草地生态系统的物质循环和能量流动,是评价土壤质量的生物活性指标。在农牧交错带紫花苜蓿人工草地和农田内采集土壤样品,通过测定土壤有机质、pH、营养元素（N、K、Ca、Mg等）有效态含量及4种土壤酶（土壤脲酶、碱式磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶）的活性,分析了紫花苜蓿人工草地和农作物下土壤理化因子对土壤酶活性的影响。研究结果表明：（1）在紫花苜蓿人工草地中,土壤脲酶和碱式磷酸酶活性变化趋势一致,随种植年限的延长显著减少,且品种间差异显著(P＜0.05),平均酶活性表现为3年龄＞6年龄＞10年龄草地。过氧化氢酶活性随种植年限的延长而逐渐增强,品种间差异显著(P＜0.05);（2）不同类型农田中,土壤酶活性亦存在差别,玉米地土壤脲酶和碱式磷酸酶活性仅为马铃薯地的24%和70%;（3）比较人工草地与农田土壤酶活性,认为3种土壤酶（土壤脲酶、碱式磷酸酶和过氧化氢酶）的活性大小基本表现为马铃薯地＞3年龄巨人草地＞玉米地≥3年龄雷达克之星草地＞6年龄雷达克之星草地＞6年龄巨人草地＞10年龄雷达克之星草地≥10年龄巨人草地;（4）相关性分析表明,土壤脲酶、过氧化氢酶和碱式磷酸酶3种酶之间呈显著负相关。蔗糖酶活性与pH达到极显著正相关,脲酶和碱式磷酸酶与pH成显著负相关,速效氮和全氮呈极显著负相关,过氧化氢酶则与有机质、速效氮、全氮和水溶性镁呈显著正相关。     

土层置换对不同作物根际土壤酶及土壤养分的影响

为研究土层置换犁改良土壤后对不同作物根际土壤酶活性及土壤养分含量的影响,分别于6月、8月、10月对作物根际土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶采用常规方法进行测定,并于作物成熟期对土壤养分含量进行测定。结果表明,土层置换可降低3种作物根际土壤过氧化氢酶,脲酶及蔗糖酶活性,3种作物随生育进程过氧化氢酶,脲酶活性变化趋势相同;而蔗糖酶变化趋势不同,大豆根系土壤蔗糖酶随生育进程表现为持续升高,马铃薯和甜菜根系土壤蔗糖酶是先升高后降低;土层置换处理降低了作物根际土壤养分含量的同时对土壤pH有一定影响;土层置换可增加作物产量,与对照相比大豆增产幅度达到20.14%,马铃薯25.00%、甜菜38.89%。因此,土层置换改变了土壤土体结构的同时,可全面活化土壤养分,改变土壤酶活性,对于提高作物产量具有重要作用。     

不同施肥处理对木薯园土壤养分、酶活性及木薯生长的影响

为了探讨施肥水平和肥料配比方式对木薯土壤养分、酶活性以及木薯生长的影响,采用大田试验,以木薯新品种华南7号为试验品种,设置不同的施肥水平和肥料配比方式,比较分析木薯园土壤养分、酶活性大小及木薯生长性状。结果表明：施肥会促进土壤酸化,降低土壤pH值,施肥量越多,土壤酸化越严重。有机肥和复合肥混施加重土壤酸化程度,增加土壤有机质含量最高;D处理（有机肥350kg/亩）土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量最高,其中有效磷和速效钾都显著高于A处理（不施肥CK）;施肥会整体增加土壤脲酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性,其中D处理在提高土壤酶活性上起到最显著的作用;E肥（有机肥150 kg/亩+复合肥33 kg/亩混施）对植物生长的促进作用比单施有机肥明显。因此,选择将有机肥与复合肥合理配施,既能保持地力,又能促进木薯生长以进一步达到高产。     

不同种植年限桃树根区土壤肥力变异特征

果树根际土壤肥力是果树生长的基础,本研究通过对种植年限为5、10、15、20年桃树根区土壤理化和生物学性状变化进行分析,以期揭示不同种植年限桃园根际土壤肥力的变异特征,探明影响桃树产量和品质主要土壤肥力因子,为不同种植年限桃树生产管理提供理论依据。结果表明：随着种植年限的增加,土壤粘粒、粉粒含量增加,但土壤质地未改变;土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量呈增加趋势;土壤脲酶、过氧化氢酶活性以种植年限15年达到最大值;土壤真菌和细菌数量随种植年限增加呈减少趋势;土壤微生物量氮含量逐年降低。土壤肥力因子之间存在一定相关性,不同土壤肥力因子间的交互关系影响桃园土壤肥力变化,其中土壤有机质、微生物量碳以及土壤酶活性是影响土壤肥力的主要因素。桃树产量以种植年限15年最大,种植年限超过15年桃品质下降,土壤肥力因子中土壤速效钾、有机质、微生物量碳含量及脲酶活性是影响桃产量和品质（可溶性固形物）的主要因素。     

内蒙古旱作农田土壤有机碳对免耕留茬的响应

为了明确免耕留茬对农田土壤退化程度的影响,于2013—2014年在内蒙古武川县上秃亥乡研究了燕麦高茬(GC)、低茬(DC)和传统(CT)3种耕作方式对燕麦田土壤含水量、土壤温度、土壤呼吸速率和土壤有机碳含量的影响。结果表明：GC和DC能够降低土壤温度,且随留茬高度的增加而降低,GC和DC较CT分别降低了8.00%和7.00%;GC和DC能够提高土壤含水量,GC最大,较CT提高了24.60%;GC和DC均能明显提高燕麦不同生育时期土壤呼吸速率,且GC土壤呼吸速率最高,达32.71%。GC土壤有机碳显著于CT。燕麦产量表现为GC>DC>CT,且GC和DC比CT显著提高了40.00%和25.00%。燕麦留茬可以提高土壤呼吸速率,增加土壤有机碳含量,具有显著的增产效应。