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。     

耕作方式对成都平原稻麦轮作系统吸收累积镉的影响

为研究不同耕作方式（翻耕、旋耕、免耕与秸秆还田）对成都平原水稻-小麦轮作系统吸收累积重金属Cd的影响,探讨Cd污染耕地最优的耕作方式,在轻度污染农田开展了2年定位试验,研究翻耕秸秆还田、翻耕无秸秆、旋耕秸秆还田、旋耕无秸秆、免耕秸秆还田和免耕无秸秆处理对作物产量以及收获物、秸秆和土壤中重金属Cd含量的影响。试验结果表明,与旋耕和免耕相比,翻耕处理能够显著降低小麦籽粒和水稻稻谷中的重金属Cd含量。相同耕作方式下,是否秸秆还田对小麦籽粒和水稻稻谷中的Cd含量影响不显著。在翻耕条件下,表层土壤有效Cd和总Cd含量、小麦和水稻秸秆中Cd含量均显著低于旋耕和免耕处理。因此,从保证作物产量和降低农产品Cd含量的角度出发,翻耕可作为成都平原轻中度Cd污染耕地水稻-小麦安全生产的一项有效技术措施。     

种植翻压紫云英配施化肥对稻田土壤理化性状和水稻产量的影响

为探讨稻田在翻压等量紫云英作绿肥的情况下化肥减量施用对土壤可持续生产能力的影响,依托长期种植紫云英定位试验,以不施肥(CK)为对照,研究化肥(100%F)、紫云英配施100%、80%、60%和40%化肥(MV+100%F、MV+80%F、MV+60%F、MV+40%F)对水稻收获期土壤容重、土壤总孔隙度、土壤毛管孔隙度、土壤养分、水稻产量及产量性状的影响。结果表明：与对照不施肥相比,紫云英配施减量化肥能显著降低土壤容重,提高土壤总孔隙度;紫云英配施化肥可显著提高土壤毛管孔隙度。翻压紫云英可以替代20%~40%氮肥;与单施化肥(100%F)和紫云英配施化肥(MV+100%F)相比,紫云英配施减量20%~60%化肥可显著降低土壤有效磷含量;与对照不施肥相比,紫云英配施化肥可显著降低土壤速效钾含量,降幅为5.5%~17.8%,并可显著提高土壤有机质含量,增幅为15.0%~26.0%。单施化肥(100%F)、紫云英配施100%、80%、60%和40%化肥水稻产量较对照不施肥提高30.0%~39.6%,以紫云英配施80%化肥水稻产量最高。紫云英配施减量20%~40%化肥水稻产量较配施化肥100%增加2.7%~7.1%。分析产量主要构成发现,紫云英配施化肥主要是通过增加有效穗来提高产量。综合考虑土壤理化性状、水稻产量等水稻可持续发展因素,豫南稻区紫云英翻压量22500 kg/hm²时,化肥减施20%~40%均可在此地推广,以化肥减施20%为最优。     

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。     

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。     

寒地水旱轮作及秸秆还田对土壤相关酶活性的影响

以黑龙江省水稻→玉米轮作系统为研究对象,结合秸秆还田长期定位试验,研究了水稻→玉米轮作及秸秆还田对土壤酶活性的影响,为确定适宜的寒地水稻→玉米轮作技术模式提供理论支撑。试验结果表明,与水稻连作相比,水稻→水稻→玉米轮作提高了土壤碱性磷酸酶和乙酰基β-葡萄糖胺酶活性;与玉米连作相比,水稻→水稻→玉米轮作降低了木聚糖酶活性。秸秆还田条件下,玉米连作处理提高了过氧化氢酶（CAT）活性,而水稻→水稻→玉米轮作和水稻连作处理却降低了土壤CAT活性;秸秆还田条件下,玉米连作处理降低了乙酰基β-葡萄糖胺酶活性,水稻→水稻→玉米轮作处理提高了蔗糖酶活性。     

烟草残茬还田腐解特征及对土壤养分与烟碱的影响

为明确烟草残茬还田的腐解特征及对土壤和水稻中烟碱含量的影响,采用模拟试验,研究了烟茎和烟根还田后的腐解特征,以及土壤pH、有机质、养分、烟碱的动态变化。结果表明：（1）烟根和烟茎的腐解速率及养分的释放均表现为前期快后期慢,各养分累积释放率依次为钾>磷>氮。烟根的腐解速率及养分释放慢于烟茎,还田120天,烟根累积腐解率为45.02%,烟茎为53.82%。（2）烟茎和烟根还田能提高土壤有机质含量9.35%~39.87%,前期会导致土壤pH降低,但90天后会提高土壤pH。（3）烟草残茬的烟碱释放快,还田后的前5天,烟碱释放约50%,40天后,烟草残茬中烟碱基本释放完毕。烟根的烟碱释放要快于烟茎,还田后30天,烟根的烟碱累计释放率为96.95%,烟茎的烟碱累计释放率为94.03%。至第90天各处理土壤的烟碱含量为0 μg/g。水稻植株在前期会吸收微量的烟碱,至还田20天后,水稻植株中烟碱含量为0 μg/g。综合而言,烟草残茬还田能提高土壤养分,且还田后期土壤与水稻中不会有烟碱残留。     

不同改良剂对元胡-水稻轮作酸化土壤改良效果研究

探究不同改良剂对元胡-水稻轮作下酸化农田土壤的改良效果。以元胡-水稻轮作为研究对象,设置元胡单季施用改良剂和元胡-水稻两季均施用改良剂处理下,分析作物收获后土壤化学性状和作物产量经济效益。结果表明：石灰、钙镁磷肥、酸性土壤调理剂在两季作物上连续施用,提升土壤pH、交换性钙、两季作物产量的效果高于在元胡单季施用;连续施用钙镁磷肥和酸性土壤调理剂能补充土壤钾素、提高土壤交换性镁含量;连续施用钙镁磷肥还能显著增加土壤有效磷和两季作物纯效益。综合来看,在元胡-水稻轮作酸化农田土壤改良生产实践中,推荐在元胡季施用1500 kg/hm²、水稻季施用 750 kg/hm²钙镁磷肥,以获得良好的改良效果和经济效益。     

紫云英和稻草还田免耕抛栽对水稻产量和土壤肥力的影响

【研究目的】研究紫云英和稻草还田免耕抛栽对水稻产量和土壤肥力的影响,为南方稻区免耕抛秧栽培技术的推广应用提供参考。【方法】2007-2008年在连续两年双季稻免耕抛栽定位试验的基础上,以翻耕抛栽处理为对照,探讨紫云英和稻草还田免耕抛栽对土壤物理性状、养分、土壤酶活性、土壤微生物和水稻产量的影响。【结果】连续免耕两年以后,免耕水稻产量低于翻耕处理,施用有机肥能够提高水稻单位面积的有效穗数和每穗粒数,从而提高水稻产量;随着稻田免耕时间的延长,土壤物理性状变差,紫云英和稻草还田可以降低土壤容重,改善土壤孔隙性;免耕稻田的土壤养分在表层土壤富集,紫云英和稻草还田对提高翻耕处理土壤养分的效果更明显;脲酶,过氧化氢酶、多酚氧化酶、过氧化物酶的活性均与土壤全氮含量呈极显著相关;土壤微生物总量免耕处理小于翻耕处理,免耕土壤细菌的数量增加,而放线菌和真菌的数量减少,施用有机肥后三大类微生物数量均有所增加。【结论】紫云英和稻草还田可以提高水稻产量,降低土壤容重,改善土壤孔隙性,缓解长期免耕导致的土壤板结,有利于土壤养分含量和土壤酶活性的提高,改善微生物的生存环境。     

甘蔗轮作青饲玉米和花生对甘蔗生长和土壤性状的影响

为研究不同轮作模式对蔗田土壤养分、微生物和酶活性以及甘蔗主要农艺性状的影响,设甘蔗连作（A）、青饲玉米–青饲玉米–甘蔗轮作（B）和花生–花生–甘蔗轮作（C）3个种植模式,分别测定了连作和轮作前后蔗田耕作层土壤养分含量、微生物数量和相关酶活性,调查了甘蔗产量主要农艺性状,并分析了不同模式下作物的经济效益。结果表明,与A处理相比,B处理显著提高了土壤全氮和有效磷含量、过氧化氢酶和脲酶活性和细菌数,而C处理显著提高了土壤的pH值,水解性氮、有机质和速效钾含量,蔗糖酶、酸性蛋白酶、酸性磷酸酶和纤维素酶活性,明显降低了土壤真菌数量,下降了2.47×10⁴个/g。2种轮作模式甘蔗的农艺性状和品质均优于连作,B处理和C处理的出苗率、分蘖率、产量和糖分比均显著或极显著高于A处理。相关性分析结果显示,土壤养分含量和微生物量与相关酶活性呈显著正相关。因此,轮作使甘蔗生产提质增效,可能由于轮作提高了土壤中微生物数量和相关酶活性,进一步改善了蔗区酸性土壤的pH值,加速土壤有效养分的释放,从而促进甘蔗的生长发育,缓解连作障碍,实现经济效益的增长。     

不同碳汇途径对柑橘园土壤肥力和柑橘果实品质的影响研究

本试验针对重庆山地果园普遍存在的土壤肥力障碍、农业生产和加工废弃物资安全处置与利用等问题,以生物质资源为研究对象,通过生物质焦、有机质（秸秆、菌渣）碳汇途径,研究不同碳汇处理对柑橘园土壤理化指标及柑橘果实品质的影响。结果表明：各处理均降低了柑橘土壤的pH和容重,提高了柑橘土壤的有机质和全钾含量,提高了柑橘叶片全钾含量,但对柑橘土壤和叶片的全氮、全磷含量影响不存在规律性变化。其中,柑橘树每株施用6 kg菌渣,土壤容重降低至1.48 g/cm³,达到显著水平;每株施用3 kg秸秆,土壤有机质升高至36.47 g/kg,全钾含量达到9.68 g/kg,均达到显著水平,并且可提高柑橘果实可溶性固形物,降低果实总酸含量,提高果实固酸比,促进柑橘果实风味浓郁。     

渭-库河绿洲植棉土壤不同土层盐分相关性分析

为渭-库河绿洲植棉土壤盐渍化的治理、改良及合理利用提供一定的理论基础和科学依据,笔者通过筛选渭-库河绿洲植棉土壤上典型的野外考察路线、GPS定点、取样测定,并对植棉土壤不同土层总盐、盐离子含量以及盐离子间进行相关性分析。研究结果表明：植棉土壤不同土层盐分含量分别：0~ 10 cm 1.555%,10~30 cm 0.454%,30~50 cm 1.082%;pH：0~10 cm pH 8.09,10~30、30~50 cm pH 8.59左右;平均含盐量分别为15.549、4.548、10.821 g/kg。不同深度土层的盐分含量从大到少顺序依次为0~ 10 cm＞30~50 cm＞10~30 cm,属于盐化土壤。相关性分析结果表明：在研究区植棉土壤不同土层的全盐量、pH、HCO₃^-、Cl^-、Ga²⁺、SO₄^2-、K⁺+Na⁺、Mg²⁺之间的相关性基本上呈显著到极显著正相关,尤其是表层土壤中SO₄^2-与K⁺+Na⁺的相关系数达到了0.98,硫酸物在表层土壤积聚强烈,盐分以向上运行为主。     

中药渣有机肥改良富营养设施番茄土壤效果

为探寻适用于富营养设施土壤的有机肥,采用田间小区试验,研究不同用量中药渣有机肥替代农家肥,对富营养设施番茄土壤性状和产量的影响。结果表明,中药渣有机肥可增加土壤pH,显著降低168.3~268.7 μS/cm电导率、116.6~184.9 mg/kg硝态氮及87.0~128.3 mg/kg速效钾,以30、45 t/hm²用量效果最佳。中药渣有机肥可有效抑制土壤真菌化,随用量增加抑制作用逐步增强,60 t/hm²用量可显著减少土壤真菌数量。另外,可增加土壤细菌数量,但增殖作用随用量增加而削弱,30 t/hm²用量可显著增加土壤细菌数量。中药渣有机肥对土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性均有抑制作用。微生物碳源利用结果显示,中药渣有机肥处理可提高土壤微生物活性和多样性,45 t/hm²用量可显著提高土壤微生物活性,而45、60 t/hm²用量可显著提高微生物多样性。中药渣有机肥用量与增产作用呈倒U型曲线关系,45 t/hm²用量增产效果最佳。统计分析显示,中药渣有机肥主要通过降低土壤盐分和过剩养分及改善土壤微生物性状进而增加番茄产量。45 t/hm²用量对土壤化学和微生物学性状均有最佳或良好的改良效果,因此增产效果最佳。     

嘉博文土壤调理剂对萝卜产量品质、土壤理化性质的研究

为了改善土壤质量和萝卜的品质，筛选出合适的土壤调理剂和用量，以不添加调理剂为对照，研究嘉博文土壤调理剂对萝卜产量品质、土壤理化性质的影响。结果表明：增施嘉博文调理剂能够促进萝卜产量、单根重和优果率的增加，能有效减少萝卜线虫发病率，提高了萝卜果肉的糖度、碱性、色泽，增加了土壤有机质、pH、碱解氮、有效磷、速效钾，增加了土壤细菌、真菌、放线菌菌落数量，降低了土壤容重，增加了水稳性大团聚体的形成。因此，增施嘉博文土壤调理剂增加了萝卜产量，改善了萝卜品质和土壤结构，增加了土壤肥力和微生物多样性，并以4800 kg/hm²用量最佳。     

抑制剂NAM对盐渍土壤玉米产量和氮肥农学利用效率的影响

为了提高盐碱土壤中氮肥的利用率,降低硝化作用,减少氮素营养的流失,采用田间小区试验,试验处理设置为：不施肥为对照、常规施肥、常规施肥+NAM(长效复合肥添加剂)、常规施肥80%+NAM,研究了不同处理盐渍土壤养分离子及玉米产量的变化。结果表明,与常规施肥比较,常规施肥+NAM处理可提高土壤碱解氮、速效磷、速效钾和有机质等含量,降低土壤碱化度。增加了土壤CEC（Cation exchange capacty,阳离子交换量）及水溶性盐基离子K⁺、Ca²⁺与Mg²⁺含量。pH变化不明显,电导率有一定下降。玉米产量提高了10.30%,氮肥农学利用效率提高了34.38%。常规施肥80%+NAM处理玉米产量与常规施肥相当,但具有更高的肥料偏生产力和氮肥农学利用效率,可推荐在生产实践中参考应用。     

砂姜黑土区小麦玉米轮作制下有机肥适宜替代比例研究

以砂姜黑土区小麦玉米轮作制为研究对象,探讨不同有机肥替代化肥比例对小麦、玉米产量和土壤物理、化学性质的影响,为砂姜黑土区有机肥合理施用提供理论依据。2012—2020年,在安徽省蒙城县开展了定位试验,试验设置不施氮肥对照(CK)、常量化肥(F)、在常量化肥基础上有机肥氮替代20%化肥氮(F_0.8M_0.2)、在常量化肥基础上有机肥氮替代40%化肥氮(F_0.6M_0.4)、在常量化肥基础上有机肥氮替代60%化肥氮(F_0.4M_0.6)、在常量化肥基础上有机肥氮替代80%化肥氮(F_0.2M_0.8)、有机肥氮替代100%化肥氮(M)等7个处理,小区面积30 m²,重复3 次。结果表明：有机肥替代比例为20%时,小麦多年平均产量增加1.8%,玉米上有机肥替代比例为40%时,多年平均产量增加0.2%,随有机肥替代化肥比例的增加,作物产量有降低趋势。回归分析表明,小麦上有机肥替代比例为10.4%、玉米上为25.6%时可获得最高小麦、玉米产量。随着试验年限的延长,高比例有机替代处理小麦、玉米相对产量逐渐提高。有机肥替代化肥能提高土壤pH,能降低土壤容重。有机肥替代化肥可以提高土壤有机质和全氮含量,随着有机肥替代比例的增加,土壤有机质和全氮含量呈上升趋势;有机肥替代化肥对土壤有效磷和速效钾含量的影响受磷钾素投入量、作物产量、土壤中磷钾素的有效性等因素综合影响。砂姜黑土区小麦玉米轮作下,小麦季适宜的有机替代比例为20%,玉米上为40%,高于这一比例,小麦、玉米产量下降,随着试验年限的延长,有机肥残效迭加效应增加;有机肥替代部分化肥可以改善土壤生态环境,提高土壤有机质和全氮含量,提高土壤肥力水平;有机肥替代化肥作物的产量效应受有机肥替代比例、试验持续年限等众多因素的影响,只有通过连续多年的定位研究,才能得出适合区域的有机肥氮替代化肥氮的最佳比例。     

有机硅土壤调理剂和功能肥对盐碱地的改良及向日葵产量的影响

为探讨有机硅土壤调理剂和有机硅功能底肥对河套灌区盐碱土壤碱化度、养分有效性及作物增产效果,在内蒙古巴彦淖尔市五原县通过采取田间小区试验设置3个处理：（1）有机硅土壤调理剂45 kg/hm²,有机硅功能肥7.5 kg/hm²;（2）有机硅土壤调理剂75 kg/hm²,有机硅功能底肥5 kg/hm²;（3）磷酸二铵 16.3 kg/hm²,氯化钾16.5 kg/hm²,尿素11.5 kg/hm²。结果表明：施用有机硅土壤调理剂后,可增加向日葵百粒重,进而增加向日葵产量,且随着有机硅土壤调理剂施用量的增加,向日葵产量呈上升趋势,施用量为75 kg/hm²时,增产幅度为9.0%,增产效果显著。在基施有机硅土壤调理剂45 kg/hm²和追施有机硅功能肥7.5 kg/hm²的前提下经济效益最佳,施用有机硅土壤调理剂后,可增加土壤有效养分,降低土壤pH、含盐量、碱化度和容重,可有效提高耕地质量和修复障碍层次。     

豫东平原旋耕麦田应用松土促根剂改土增产效应研究

为了解决豫东平原潮土区麦田因多年旋耕导致耕层过浅、土壤物理性状变差、根系生长发育不良等问题,利用商丘沃力农业技术服务有限公司发明专利产品,通过田间试验与土壤分析方法,在平衡配方施肥的基础上,应用松土促根剂,耕层土壤容重明显降低,土质疏松,土壤孔隙度增加,通透状况改善,土壤含水量也有所提高,小麦根系生长环境得到改善,各生育期根系干重增加,有效协调了小麦产量构成3因素,平均穗数增加63.5万穗/hm²、穗粒数增加1.8粒、千粒重提高1.7 g。小麦产量(y)与松土促根剂用量(x)之间呈二次曲线回归关系,其效应方程为：y=8670.4257+128.6471x-3.0432x²,F_处理间=152.43^**＞F_0.01=5.64;F_重复间=3.73＜F_0.05=4.10。就改土、增产的综合效应而言,松土促根剂的适宜用量为15~22.5 kg/hm2,可在豫东平原潮土区旋耕麦田现行生产、生态、技术条件下推广应用。