长期定位秸秆还田对土壤真菌群落的影响

为了研究不同秸秆还田条件对土壤真菌群落的影响,利用连续进行6年的莱阳潮土区长期定位秸秆还田试验与ITS rRNA扩增子测序技术,研究了小麦、玉米秸秆还田条件下,各处理土壤真菌群落的微生物多样性变化。结果表明,施用秸秆和有机肥能够提高土壤真菌群落多样性。秸秆还田后土壤真菌优势种群为子囊菌、接合菌和担子菌。主成分分析表明,各处理间微生物含量存在差异。两季秸秆还田配施氮肥处理能显著增加土壤全氮、有效磷、有效钾、有机碳含量。两季秸秆还田配施氮肥处理的土壤全氮、有效磷、有效钾、有机碳含量与蔗糖酶、脲酶、纤维素酶活性显著高于两季秸秆还田处理,与此同时,两季秸秆还田配施氮肥提高了当季玉米产量。这说明,秸秆还田施用氮肥显著增加土壤养分含量,增强土壤酶活性,有利于土壤真菌群落的多样性和稳定性的提高,改善土壤生态环境,从而促进作物增产。     

长期秸秆还田对提高小麦-玉米轮作耕层土壤养分及产量分析

为了揭示长期（连续10年以上）秸秆还田对耕层土壤的养分含量以及作物产量的影响,从2009年夏季小麦收获秸秆还田开始实施定位对比试验。结果表明：连续秸秆还田地块耕层土壤养分含量和小麦-玉米产量明显增加,土壤有机质年平均增加0.333 g/kg,碱解氮含量年平均增加2.2 mg/kg,有效磷含量年平均增加1.3 mg/kg,速效钾含量年平均增加3.8 mg/kg;小麦年平均增产144 kg/hm²,玉米年平均增产207.6 kg/hm²。该研究坚持长期定位试验,创新性地对小麦-玉米轮作产量跟踪研究,为小麦玉米主产区作物秸秆还田技术推广和农业科技人员对土壤环境研究提供了较为完整的理论和实践指导意义。     

16S rDNA扩增子测序揭示长期定位秸秆还田对土壤细菌群落的影响

为探究典型的长期定位秸秆还田耕作模式对土壤微生物多样性的影响以及土地施肥变化与生态环境效应之间的关系,利用连续进行6年的长期定位秸秆还田试验,采用16S r DNA扩增子测序技术,分析土壤细菌群落结构组成的情况。结果表明,土壤长期施入秸秆和有机肥可提升土壤细菌群落多样性及物种丰富度。秸秆还田后土壤中细菌优势种群为变形杆菌和酸杆菌。主成分分析显示,各处理间微生物种类及含量有明显差别。WC与WCN处理N、P、K等速效养分含量有明显差别。WCN处理中的N、P、K等速效养分,有机碳含量与蔗糖酶、脲酶、纤维素酶活性显著高于WC。秸秆还田施用氮肥显著增加土壤养分含量,增强土壤酶活性,有利于土壤细菌群落的多样性和稳定性的提高,改善土壤生态环境,从而促进作物增产。     

秸秆还田对土壤养分及土壤微生物数量的影响

为探明秸秆还田后土壤养分及土壤微生物数量的变化情况，通过田间试验，研究了秸秆还田对小麦-玉米轮作体系中土壤养分及土壤微生物数量的影响。结果表明：秸秆还田可以增加土壤有机质含量，提高土壤养分库容，增加土壤中细菌、真菌及放线菌数量。50%秸秆还田、100%秸秆还田、150%秸秆还田条件下，土壤有机质增幅为0.02~0.04个百分点，土壤碱解氮、有效磷、速效钾分别增加6.64~9.00、3.37~4.07、10.33~19.00 mg/kg。不同秸秆还田量增加土壤微生物丰富度，细菌、真菌、放线菌增幅分别为2.2×10⁸个/g~3.1×10⁸个/g、0.5×10⁶个/g ~3.5×10⁶个/g、1.3×10⁷个/g ~1.9×10⁷个/g。但过量秸秆还田不利于农田生产力。     

秸秆还田对豆-稻-菜循环耕作模式下作物产量和土壤肥力的影响

豆-稻-菜循环耕作模式是中国南方地区最重要的轮作模式之一,但秸秆还田对该耕作制度下作物产量和土壤肥力的影响尚不明确。通过连续7年的田间定位试验（2009—2015年）,研究秸秆还田对豆-稻-菜循环耕作模式下作物产量和土壤养分状况的影响。结果表明：秸秆还田对浙江省豆-稻-菜轮作模式下作物产量的影响显著：与单施化肥相比,秸秆还田有效提高了水稻和小萝卜的产量,且水稻和小萝卜年均增产10%以上;此外,秸秆还田对豆-稻-菜循环种植区域土壤肥力也有较大影响：提高了土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量和土壤pH值,此外,秸秆还田区域土壤全氮、有效磷和速效钾含量呈逐年增加趋势。由此可见,多熟制耕作制度下秸秆还田仍具有作物增产和土壤培肥作用,可作为耕地质量提升的有效手段长期实施。     

麦-玉轮作玉米秸秆还田与施氮对后茬玉米产量和养分吸收的影响

为研究小麦季玉米秸秆还田与施氮对麦-玉米轮作中夏玉米生长及养分吸收的影响,试验于2015-2019年在四川省仁寿县进行,供试夏玉米品种为正红6号。试验采用裂区设计,主因素为小麦季玉米秸秆还田和不还田,副因素为小麦季3种施氮量(0,120,180 kg/hm~2),小麦收获后直接在各小区种植夏玉米,施氮量均为225 kg/hm~2。结果表明,多年秸秆还田土壤有机质含量提高34.1%,全氮、碱解氮、速效磷、速效钾含量分别增加6.64%,7.34%,16.2%,14.3%(2 a均值)。秸秆还田处理下后茬玉米生物量提高34.7%(2018年),38.8%(2019年),增产65.7%(2018年),30.7%(2019年);小麦季120,180 kg/hm~2施氮处理下后茬玉米生物量分别提高29.9%,36.7%,产量增加41.5%,59.4%(2 a均值)。玉米秸秆还田后,后茬玉米地上部氮、磷、钾养分的吸收分别增加47.2%,58.8%,45.0%(2 a均值);随施氮量增加,后茬玉米植株氮、磷、钾的吸收量均表现为增加的趋势。综上,西南丘陵区冬小麦-夏玉米轮作种植模式,玉米秸秆长期还田可培肥地力,提高后茬玉米的产量和养分吸收,是西南丘陵区绿色、资源高效利用的生产方式。     

连续3年玉米秸秆还田对土壤理化性状及作物产量的影响

秸秆还田能增加土壤有机质含量,提高土壤养分,降低土壤容重,改善土壤理化性状。本研究结果表明,与秸秆还田前土壤的基础背景值和常规施肥的无秸秆还田(CK)相比,常规施肥实施玉米秸秆还田能有效提高土壤养分含量,土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量均有不同程度增加,土壤容重下降,土壤理化性状得到改善,后作莴苣产量增加,同时能有效减少秸秆焚烧带来的环境污染问题,值得大力推广。     

冬小麦—夏玉米两茬秸秆直接还田技术与效益分析

正在我国北方广大地区,冬小麦收获后一般要种植夏玉米,此时实施两茬秸秆直接还田技术,既能省工省力不误农时,又有利于增加土壤有机质,培肥地力,提高田地蓄水率,防止伏季"卡脖子"旱,还能避免因秸秆焚烧还田造成的环境污染。目前,生产中应用的冬小麦—夏玉米两茬秸秆直接还田技术主要包括3种模式,即小麦秸秆旋耕复播玉米—玉米秸秆粉碎还田模式、小麦秸秆硬茬复播玉米—玉米秸秆粉碎还田模式、小麦秸秆旋耕沟播玉米—玉米秸秆粉碎还田模式。现将各类复播、     

玉米秸秆还田现状及发展

玉米在我国种植范围广泛，因此农业生产过程中会产生大量的玉米秸秆。玉米秸秆中营养物质丰富，通过科学处理能够提高其利用效率，将秸秆还田处理，可以增加土壤中的有机质含量，提高土壤肥力，改善土壤理化性状，满足农作物的养分需求。     

不同耕作方式与秸秆还田对土壤养分及小麦产量和品质的影响

为探寻稻麦两熟区高产优质高效的耕作方式和秸秆还田组合,从2001年开始,在长江中下游稻麦两熟区进行田间连续定位试验。设置稻麦双季免耕与秸秆还田（NTS）、麦季免耕与秸秆减量还田（RNT）、稻季免耕与秸秆减量还田（RCT）、稻麦双季翻耕与秸秆还田（CTS）、稻麦双季少耕与秸秆减量还田（MTS）以及稻麦双季翻耕无秸秆还田（CT,对照）6个处理。分析了不同耕作方式与秸秆还田组合下2009-2018年土壤有机质与全氮含量的变化,进一步明确其对小麦产量与品质的影响。结果表明,连续秸秆还田显著提高耕层土壤养分含量,其中MTS处理下土壤有机质与全氮含量较对照分别增加了29.64%和19.76%,具有明显的养分积累效果;但连续免耕不利于小麦产量的提高,RNT和RCT处理小麦产量较高,分别比NTS处理增加了16.33%和10.34%;同时RNT处理小麦的加工品质及面条质量也有提高趋势。因此,麦季免耕与秸秆还田结合的耕作模式有利于提高中弱筋小麦的产量和品质,可作为该地区发展优质高产高效小麦优先选择的耕作技术组合。     

不同耕作方式对玉米田土壤微生物功能多样性的影响

为提高黑土土壤地力,对玉米秸秆还田和耕作方式进行筛选研究。以位于吉林省公主岭市的不同耕作方式试验为基础,设置3个秸秆还田耕作方式处理：秸秆粉碎深翻还田(CK),玉米高留茬宽窄行栽培+秸秆覆盖+快速腐解菌剂处理(KZF),秸秆粉碎深翻+快速腐解剂(SF)。利用Biolog生态板法,测定黑土玉米田土壤微生物功能多样性对不同耕作方式的响应。结果表明,随着培养时间的延长,不同耕作方式的AWCD值均显著增大。培养期内,AWCD的变化顺序为：KZF>SF>CK。培养144 h,KZF和SF处理的AWCD值显著高于对照CK。不同耕作方式之间多样性指数H、优势度指数D和均匀度指数E均未表现出显著差异。主成分分析表明,耕作方式显著影响了土壤微生物利用碳源的能力。碳水类、氨基酸类和羧酸类是研究区微生物利用的主要碳源。玉米高留茬宽窄行栽培+秸秆覆盖+快速腐解菌剂处理(KZF)和秸秆粉碎深翻+快速腐解剂(SF)有利于提高土壤微生物活性。     

Changes in the protein and fat contents of peanut (Arachis hypogaea L.) cultivars released in China in the last 60 years

Peanut is an important oil and cash crop in China. We selected 540 peanut cultivars—released in three ecological regions of China (Yellow River, Yangtze River and Southeast Coast regions)—to examine changes in quality characters and pod yield in the last 60 years. From 1957 to 2016, crude fat, protein and pod yields in peanut cultivars increased significantly in the three regions. In contrast, the crude fat content, as opposed to its yield, did not change in the Yellow River region, increased in the Yangtze River region and decreased in the Southeast Coast region, and the protein content decreased in the Yellow and Yangtze River regions but did not change in the Southeast Coast region. Peanut cultivars grown in the Yellow and Yangtze River regions had higher mean crude fat contents, while those in the Southeast Coast region had higher mean protein contents. In future, breeders and farmers should pay more attention to high protein peanuts in the Southeast Coast region and high oil peanuts in the Yellow River and Yangtze River regions.     

长期秸秆还田对旱地玉米土壤有机碳及碳库管理指数的影响

以山西省晋中市寿阳县长期玉米种植区褐土为研究对象，探讨秸秆还田方式对土壤有机碳、土壤活性有机碳组分和土壤碳库管理指数的影响，以期为北方旱地褐土培肥、提高土壤质量提供理论依据。基于连续30年（1992—2021年）秸秆还田长期定位试验，按照等碳量秸秆还田，设置4个处理[秸秆覆盖还田(SM)、秸秆粉碎直接还田(SC)、秸秆过腹还田(CM)、秸秆不还田(CK)]进行分析。结果表明：（1）CM处理的土壤总有机碳含量较SM、SC显著提高了29.23%、35.72%。（2）CM处理的土壤活性有机碳含量较CK显著提高了77.72%，且与SM、SC差异显著；SM、SC、CM处理的土壤微生物量碳含量较CK分别显著提高了26.39%、43.51%、70.83%；SM、SC、CM处理的土壤可溶性有机碳含量较CK分别显著提高了4.32%、31.47%、60.00%。（3）SM、SC、CM、CK间的土壤活性有机碳效率无显著差异，SC处理的土壤微生物量碳有效率和可溶性有机碳有效率较CK分别显著提高了28.04%、17.10%，SM处理的土壤可溶性有机碳有效率较CK显著降低了11.48%，CM对于土壤碳素效率无明显提升效果。（4）CM处理的土壤碳库管理指数较SM、SC显著增加了138.89%、72.32%。秸秆过腹还田能够显著提高北方旱地褐土肥力，增加土壤碳库管理指数，改善土壤质量，是最优的还田方式。     

长期免耕秸秆还田对寒地土壤有机碳及大豆产量的影响

为了优化寒地免耕覆盖栽培技术,利用长期定位试验,研究免耕条件下0%、30%、60%和100%秸秆覆盖还田量对土壤有机碳及微生物生物量碳含量的影响。结果表明,免耕秸秆还田具有显著的固碳效应,有助于提高土壤总有机碳（4.1%~22.3%）、土壤活性有机碳（52.5%~75.5%）及土壤微生物生物量碳含量（14.6%~44.7%）;随秸秆覆盖还田量增加,表层土壤有机碳、土壤活性有机碳和土壤微生物生物量碳含量呈上升趋势,60%秸秆覆盖还田量处理的亚表层土壤总有机碳含量最高,60%和100%处理的亚表层土壤微生物生物量碳含量较高;30%处理的大豆产量最高,60%处理次之。在本试验寒地免耕9年条件下,60%秸秆覆盖还田量对土壤整体有机碳固持及大豆产量提升作用显著。     

稻草还田与移栽方式对油菜产量形成及经济效益的影响

研究不同轻简移栽方式下, 油菜产量及其农艺性状的差异, 可为研制适合太湖地区稻茬油菜轻简化移栽新技术提供理论依据。以 ‘苏油 6号’ 为研究材料, 设置不同稻草还田量 （A1： 稻草全量还田;A2： 稻草不还田） 与不同移栽方式 （B1： 机械起垄摆栽; B2： 免耕穴栽）, 研究其对产量、 产量构成及农艺性状的影响, 并分析其省工节本情况及经济效益。结果表明： 稻草全量还田下, 油菜每角粒数、 千粒重、主花序长度、 一、 二次有效分枝数、 抗逆性等性状均优于稻草不还田, 最终使产量增加。机械起垄摆栽油菜二次有效分枝数和单株角果数高于免耕穴栽, 从而使产量显著增加; 同时机械起垄摆栽有利于通风透光, 还可显著提高油菜抗逆性, 促进了油菜的高产稳产。与免耕穴栽相比, 机械起垄摆栽实现了节本18%, 纯收益增加 3750元/hm², 投入产出比达 1:1.58。稻草全量还田下机械起垄摆栽技术能显著提高油菜种植效益, 有效缓解油菜移栽劳动力紧张, 适合在太湖流域稻油两熟制耕作地区推广应用。     

长期稻草还田对烟田土壤氮素矿化特征的影响

为探明稻草还田对烟田土壤氮素释放的影响，进而有效调控并为配套的施肥技术提供理论依据，采用室内培养和田间原位培养试验，研究了长期稻草还田对烟田土壤有机氮矿化特征和进程的影响。结果表明：稻草还田提高了土壤氮矿化潜力（N0值）和矿化速率（k0），连续还田5年土壤的N0值为92.11 kg/hm2，比对照增加了23.78%；稻草还田促进了烟田土壤氮的矿化，烟株生长期内还田5年的土壤矿化氮量为94.94 kg/hm2，比对照高17.67%。在烟株生长中后期，稻草还田的烟田表层土壤无机氮数量明显增加。稻草还田增加了土壤微生物量氮，移栽时，还田5年土壤微生物量氮比对照增加20.18%，采烤后则高出40.71%。稻草还田1年后土壤微生物量氮处于调整平衡阶段。长期实行稻草还田提高了烟田土壤氮供应能力，增加了上部烟叶全氮和烟碱含量过高的风险。     

内蒙古黄土高原秸秆还田对玉米农田土壤水热状况及产量的影响

内蒙古清水河县地处黄土高原的边缘地带,沟壑纵横,是典型的北方干旱缺水地区。为明确秸秆翻耕还田对该区域玉米农田土壤蓄水保墒效果及产量形成特性的影响,通过连续2年的田间小区试验,探究0kg/hm ²（CK）、3 000kg/hm ²（SF1）、6 000kg/hm ²（SF2）和12 000kg/hm ²（SF3）4种秸秆还田量下玉米农田全生育期地温、土壤水分、植株生长发育、水分利用效率和产量的变化规律。结果表明：秸秆还田促进了玉米叶面积指数提高和地上部生物量的积累,2018年,SF2处理叶面积指数和地上部干物质积累量较CK分别提高13.17%和10.70%;玉米全生育期0~30cm土层土壤温度、0~80cm土层土壤含水率、生育期贮水量和农田耗水量、水分利用效率和产量均表现为SF2>SF3>SF1>CK;2018年,SF1、SF2和SF3产量分别较CK提高了8.5%、11.4%和9.3%。秸秆翻耕还田措施能够显著改善玉米农田土壤水热状况、促进植株生长、提升子粒产量和水分利用效率,其中6 000kg/hm ²还田处理效果最好,可作为节水保墒栽培模式在内蒙古黄土高原推广应用。     

农作物秸秆炭化后养分变化及还田效应研究

旨在明确不同农作物秸秆炭化和焚烧后氮、磷、钾养分含量变化及秸秆直接还田和炭化还田下对旱作区玉米和水旱轮作区水稻产量和土壤理化性状的影响，本研究选取水稻、油菜、小麦、玉米秸秆，测定炭化和焚烧后氮、磷、钾含量和损失率变化及秸秆直接还田和炭化还田的旱作区玉米和水旱轮作区水稻产量及土壤理化性状变化。结果表明，作物秸秆炭化和焚烧后氮、磷、钾含量均不同程度提高，水稻和油菜秸秆炭化处理较焚烧处理氮含量显著提高5.79%和30.06%，4种作物秸秆焚烧处理较炭化处理均显著提高磷、钾含量。炭化处理较焚烧处理有效降低氮和磷养分的损失率。不同轮作制下秸秆炭化还田较秸秆还田均能提高作物产量和土壤理化性状。秸秆炭化还田较秸秆还田能提高旱作区玉米产量和水旱轮作区水稻产量，通过改善土壤理化性状来培肥土壤，且水旱轮作区施用效果优于旱作区。