秸秆还田方式对水稻田土壤理化性质及水稻产量的影响

为了综合评价不同秸秆还田方式对低产水稻田土壤性质及水稻产量的影响,研究了秸秆原料生物炭+化肥、发酵床秸秆垫料有机肥和秸秆+猪粪有机肥施用后土壤养分、有机质、易氧化有机碳及水稻生长和产量的变化。与不施肥对照相比,不同秸秆还田方式下土壤中速效养分含量均有不同程度增加,但差异均不明显。秸秆生物炭+化肥有利于水稻稳产高产,产量高达7.86 t/hm~2,比单施化肥和不施肥对照分别增加9.78%和62.4%;秸秆生物炭施用有利于水稻分蘖期与拔节期生长和吸收养分,发酵床秸秆垫料有机肥和猪粪秸秆有机肥两种处理的水稻产量及生物量均显著低于单施化肥处理。表明不同秸秆还田方式对水稻田土壤理化性质及产量有着不同的影响,其中施用秸秆生物炭能提高土壤肥力并显著提高水稻产量。短期来看,不配施化肥而单施发酵床秸秆垫料有机肥或秸秆猪粪有机肥对水稻生长不利,长期效果有待观察。     

不同田间管理措施对棕壤土持水能力的影响

为筛选出提高土壤持水能力的田间管理措施,通过大田试验研究了小麦-玉米轮作条件下,深耕、秸秆覆盖、增施有机肥、保水剂、沸石措施对棕壤土容重、水分库容、氮素含量等理化性质和作物产量的影响。结果表明:与推荐施肥处理相比,增施有机肥、深耕、秸秆覆盖、施沸石、保水剂均降低土壤容重,提高土壤孔隙度,可不同程度提高土壤有效水库容,进而增加作物产量;土壤容重降幅在0.72%~9.21%,土壤孔隙度增幅在0.30%~14.25%,土壤有效水库容增幅在0.05%~10.91%,作物产量增幅在0.07%~10.68%。综合各项指标,能够增加土壤持水能力且能保证作物产量的田间措施是增施有机肥和沸石,其中有效水库容增幅最大的是增施沸石处理,增产效果最好的是增施有机肥处理。     

秸秆有机肥对水稻产量及土壤理化性状的影响

通过田间试验,研究秸秆有机肥、畜禽粪便有机肥在水稻上的应用效果。结果表明:施用秸秆有机肥处理与不施肥对照相比,处理间产量差异达极显著水平。施用秸秆有机肥可明显地增加水稻穗数和穗粒数,提高产量。施用秸秆有机肥处理产量为7 202.10 kg/hm2,比不施肥处理增加1 585.80 kg/hm2,增产率为28.24%。施用秸秆有机肥效果基本等同于畜禽粪便有机肥,不同类型有机肥处理之间产量差异不显著。施用有机肥处理,土壤理化性状均有所改善,各种营养元素及有机质含量均有所提高,施用有机肥处理土壤微生物数量均大幅增加。     

利用农业废弃物资源改良中低产田效果

[目的]为了探索适用于中低产田改良的技术措施。[方法]采用不同农业废弃物资源,通过田间培肥的方式研究其对中低产水稻田土壤养分、作物产量的影响。[结果]与不施肥和单施化肥相比,化肥与秸秆、沼渣的配合施用对降低土壤容重,增加土壤有机质和速效磷含量的效果更加显著,化肥与秸秆处理还能明显增加土壤速效钾含量;在不同培肥方式中,化肥+沼渣处理作物产量最高;在秸秆还田措施中,与未添加腐熟剂的处理相比,添加腐熟剂能明显降低土壤容重,增加土壤有机质、有效磷、速效钾等养分含量。[结论]化肥与秸秆、沼渣的配合施用对中低产田土壤性质和肥力均有良好的改善作用。     

干旱风沙区采煤扰动耕地土壤改良方法研究

采煤扰动致使矿区耕地受损,土壤改良措施缺乏使耕地进一步退化。为揭示有机肥、保水剂、绿肥及间作等土壤改良措施对采煤扰动区耕地土壤理化性质及土壤综合肥力的改良效果,以大柳塔煤矿区内受损耕地为研究对象,设计有机肥梯度试验、保水剂改良试验、种植豆科绿肥试验及间作试验对土壤改良效果进行分析。结果表明,有机肥处理中,133.33 kg/hm~2有机肥处理能显著改善NH_4~+-N、碱解氮和速效磷(P0.05);保水剂试验中,保水剂+有机肥可显著改善速效钾(P0.05);豆科绿肥试验中,紫花苜蓿可显著提高碱解氮含量(P0.05);间作处理中,玉米+大豆间作可显著提高物理性黏粒含量(P0.05);施用有机肥及有机肥+保水剂对土壤综合肥力有所改良。研究结果可为干旱风沙区采煤扰动耕地土壤改良提供依据。     

减施化肥下紫云英和秸秆还田对土壤养分及活性有机碳的影响

以湖北省武汉市紫云英、秸秆还田及不同化肥施用量的12个田间试验为基础,结合添加2%和4%紫云英的室内培养实验,研究紫云英种植还田(MV)、水稻秸秆还田(S)和化肥减施(40%～100%NPK)对水稻土表层土壤(0～20 cm)养分及活性有机碳的影响。结果表明:相比紫云英与秸秆不还田与不施肥的对照(CK)处理,紫云英、秸秆还田下施用40%～100%化肥均能有效提高土壤有机质、碱解氮、颗粒有机碳的含量,增幅分别为3.98%～46.49%、4.46%～35.88%、3.59%～35.77%;单独种植紫云英还田处理土壤的速效磷、速效钾含量降低,在配施秸秆、施用化肥后含量显著增加;土壤各养分含量在80%化肥施用量下最高。与不添加紫云英处理相比,添加2%和4%的紫云英处理均能有效提高土壤pH以及有机质、碱解氮、速效钾、颗粒有机碳的含量,增幅随着紫云英添加量的增加而升高。     

化肥减量配施商品有机肥对土壤肥力及水稻产量的影响

在豫南稻区,通过田间试验研究了化肥减量配施商品有机肥对土壤肥力和水稻产量的影响。在化肥减量10%和20%的条件下,将商品有机肥设750、1 125、1 500 kg/hm~23个水平,另设全施化肥处理作为对照。结果表明,施用有机肥1 125 kg/hm~2时可以减少10%的化肥用量且能增加水稻产量,施用有机肥1 500 kg/hm~2时可以减少20%的化肥用量且能增加水稻产量。与对照相比,随着有机肥施用量的增加,土壤中碱解氮含量显著增加,速效磷含量和速效钾含量也均呈增加趋势;而化肥施用量增加,仅增加土壤中碱解氮含量,速效磷含量在1 500 kg/hm~2有机肥处理下显著增加,对速效钾含量影响不明显。因此,有机肥与化肥配施可适当减少化肥施用量,从而可减少化肥对土壤面源污染的影响,也可使有机肥得到合理利用。     

长期施用有机肥对稻田的改良培肥效应

采用大田定位试验研究了连续6年施用有机肥对土壤养分含量和水稻产量的影响。结果表明,施用商品有机肥的水稻产量,土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量,以及pH值较常规施肥有不同程度的提高;有机肥处理土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量,以及pH值呈逐年增加的态势,较试验前土壤基础值有较大提升;施用商品有机肥是增加作物产量、改善土壤养分状况的有效措施,对土壤养分的提升具有长期、持续性效果。     

基于乡土材料在煤田灭火区土壤改良中的应用研究

为了分析在煤田灭火区秸秆和有机肥在土壤改良中的作用,通过田间试验和室内试验相结合的方法对秸秆还田法和有机肥法进行对比分析。结果表明,从短期来看,秸秆还田技术在土壤容重、土壤孔隙度和土壤含水率等土壤物理指标方面优于有机肥法;而在土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效磷等土壤化学指标的提高方面,采用有机肥法比秸秆还田法有相对优势;在植被生物量增加方面,有机肥法相对于秸秆还田法要好。该研究可为类似环境下进行土壤基质改良和生态修复提供可行参考。     

不同土壤改良方法对黔江植烟土壤养分和pH的影响

[目的]为明确几种常用的改良土壤方法对黔江酸性土壤的改良效果.[方法]以有机肥(烟杆、玉米秸秆、商用有机肥)、土壤调理剂(施地佳)、碱性肥料(生石灰、白云石粉)为材料,检测不同处理对土壤pH、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、硝态氮、铵态氮及P、K、Ca、Mg、Cl有效态含量和烟株农艺性状的影响.[结果]施用土壤调节剂可显著增加土壤有效磷和有效钾含量;施用生石灰和白云石粉可调节土壤pH,增加土壤钙、镁含量;秸秆有机肥和烟杆有机肥可显著提高土壤有机质含量和总氮量.烟杆和秸秆有机肥能显著改善烟株团棵期农艺性状.不同处理对打顶后烟株农艺性状影响不显著.[结论]该研究对酸性土壤改良方法的选择提供参考.     

多菌灵在水稻及土壤中的消解动态和残留规律研究

采用田间试验方法,研究了多菌灵在稻田水、土壤和稻秆中的消解动态,测定了多菌灵在水稻和土壤中的最终残留量.样品采用甲醇和稀盐酸的混合溶液提取,经液-液分配净化,HPLC紫外分析测定.结果表明,田水、土壤、稻秆、谷壳、糙米中多菌灵添加浓度为0.05～ 1.0 mg·kg-1时,平均回收率为83.16％～95.44％,变异系数在1.23％～5.32％之间,方法的最低检测浓度为:田水0.005mg·L-1,土壤0.005 mg· kg-1,稻秆0.050 mg·kg1-,谷壳0.050 mg·kg-1,糙米0.025 mg·kg-1.多菌灵在田水、土壤和稻秆中的消解动态均符合一级动力学方程,半衰期分别为2.53～3.41 d、6.20～7.27 d、3.27～3.91 d,原始沉积量与施药量、施药次数密切相关.以231 g·hm-2和346.5 g·hm-2间隔7d施用多菌灵2次和3次,末次施药21d后多菌灵的最高残留量为:土壤未检出(≤0.005 mg·kg-1),稻秆0.524 mg·kg-1,谷壳0.528 mg· kg-1,糙米未检出(≤0.025 mg·kg-1).多菌灵在稻秆和谷壳中的残留量相对较高,以该稻秆和谷壳作为饲料有一定的风险;多菌灵在糙米中的残留量低于我国和食品法典委员会(CAC)及日本的最大残留限量(MRL)标准.     

冷浆型水稻土施用沸石对水稻生育及产量的影响

本文对冷浆型水稻土施用沸石作了初步研究，并同施用石灰的改良效果进行了比较。结果表明，沸石同石灰一样对于冷浆型水稻土的水稻有较好的增产作用。对于ｐＨ５．５以上的冷浆型水稻土，沸石的增产效果明显好于石灰，而对于ｐＨ５．５以下的水稻土。增产效果不如石灰；施用沸石稻的生产和产量性状有明显的改善作用，并使水稻的抗性增强，产量显著提高；沸石施于冷浆型水稻土有明显的后效。     

早稻秸秆还田添加腐熟剂对晚稻产量及土壤养分的影响

[目的]研究秸秆还田添加腐熟剂对晚稻生长发育及土壤养分含量的影响。[方法]以协优46为供试晚稻品种,以秸秆不还田为对照,在秸秆还田的情况下添加家农、金葵子、鱼米香秸秆腐熟剂,研究秸秆腐熟剂对晚稻产量及土壤养分的影响。[结果]与秸秆不还田相比,秸秆还田可使晚稻穗粒数、实粒数、结实率及千粒重分别提高1.1~7.5粒、3.0~6.6粒、1.0个百分点~5.2个百分点、0.2~0.9 g,明显提高晚稻产量,平均增产357.5 kg/hm~2,增幅为5.8%;可使土壤容重减少0.03~0.06 g/cm3,pH降低0.20,土壤有机质、全氮、速效钾、阳离子交换量(CEC)分别增加0.15~0.26 g/kg、0.04~0.11 g/kg、5.00~10.00 mg/kg、0.18~1.04 cmol/kg;添加秸秆腐熟剂对早稻秸秆腐解比自然情况下的腐解时间缩短15 d。[结论]秸秆还田添加腐熟剂可提高晚稻产量和土壤养分含量,3种腐熟剂增产和改善土壤养分的效果从好到差依次为金葵子、家农、鱼米香。     

不同的秸秆还田对土壤理化性质及水稻产量的影响

研究了不同的作物秸秆还田对土壤理化性质及水稻产量的影响。结果表明,秸秆还田对土壤物理性质的影响明显,与单施化肥的对照相比,秸秆还田处理的土壤容重下降。添加了秸秆的处理都比单施化肥的对照稻谷产量高,最多增产500.00 kg/hm~2,增产率为7.62%;添加了秸秆腐熟菌剂的秸秆还田处理均比不添加秸秆腐熟菌剂的秸秆还田处理的稻谷产量高,最多增产438.34 kg/hm~2,增产率为6.62%。化肥+麦秸+腐熟菌剂与化肥+油菜秸+腐熟菌剂的稻谷产量最高。不同的秸秆还田处理都比单施化肥处理的有效穗多。秸秆还田能够改善土壤的物理性质,增加水稻的产量。     

秸秆连续全量还田对土壤性状及水稻产量的影响特征

为明确稻麦轮作条件下连续秸秆还田配施秸秆腐熟菌剂对土壤性质及水稻产量的影响,采用大田定位实验的方法,以长江下游典型地区扬州市宝应县为研究区域,分析了稻麦秸秆连续5年全量还田以及还田配施快腐菌剂对耕地理化性状及水稻产量的影响特征。结果表明：1)秸秆长期全量还田有利于提升水稻产量,降低土壤容重和孔隙度,增加土壤有机质和速效钾含量增加;2)秸秆还田同时配施秸秆快腐菌剂能够进一步提升秸秆还田增加水稻产量、改善土壤理化性质的作用;3)水稻与土壤容重呈显著负相关,与土壤孔隙度、有机质、有效磷和有效钾呈显著正相关。总之,秸秆还田有利于提高水稻产量、改善土壤性质,配施秸秆快腐菌剂能够进一步提升秸秆还田的有益作用。     

水稻节水保护性耕作的土壤理化性状及产量效应研究

通过对常规耕作和水稻节水保护性耕作的土壤理化性状、土壤酶、秸秆分解率及产量的比较分析,结果表明,水稻节水保护性耕作能降低土壤容重、增大土壤孔隙度、提高土壤速效养分,过氧化氢酶、酸性磷酸酶和脲酶活性分别比常规耕作高5.39%、14.52%、8.33%,蔗糖酶活性比常规低32.82%,表层、全耕层、深层秸秆粗分解率分别比常规耕作高11.71%、4.96%和9.10%,最终产量比常规耕作提高21.34%.     

Soil shear properties as infl uenced by straw content:An evaluation of field-collected and laboratory-remolded soils

Following a rice or wheat harvest, a large amount of crop residue(straw) is retained in fields. The straw is often incorporated into the soil in order to increase the soil organic carbon storage and to reduce soil erosion. However, it has become apparent that the incorporated straw can significantly alter soil shear properties, which can dramatically affect energy inputs for tilling and other soil management practices. In this study, laboratory-remolded wheat straw-soil samples were compared with field-collected straw-soil samples; we found high correlations for the cohesion(R~2=0.9084) and internal friction angle(R~2=0.9548) properties of the samples. Shear tests on rice and wheat straw with different moisture content levels clearly demonstrated the relatively higher shear strength of wheat straw compared to rice straw. The cohesion of remolded rice and wheat straw-soil samples exhibited an increasing linear trend with an increase in densities, whereas the internal friction angle data for these samples exhibited a quadratic trend. Overlapping the cohesion curves revealed that the wheat straw-soil and rice straw-soil samples had the same cohesion at a straw density of 0.63%. Similar results were obtained when the internal fraction angle curves overlapped; the resultant point of intersection was observed at a straw density of 0.46%. As a whole, the remolded sample methodology was found suitable to simulate the shear properties of soils sampled directly from fields.     

长期秸秆还田对白浆土物理性质及水稻产量的影响

【目的】明确长期秸秆还田对白浆土土壤物理性质及水稻产量的影响。【方法】开展秸秆还田长期定位试验。试验设置4个处理,分别为对照(CK),单施秸秆(S),秸秆+化肥(SNPK),单施化肥(NPK)。在2005年后连年处理,并于试验处理前和2010年、2015年试验处理期间调查土壤容重、硬度、孔隙、三相组成以及水稻产量。【结果】白浆土长期秸秆还田有利于水稻产量提高,10年产量平均,秸秆还田配施肥料处理水稻产量比对照和秸秆单独还田处理增产275.70%和133.23%,比单施化肥处理增产14.17%。秸秆还田处理水稻产量在还田第5—10年平均产量比第1—5年有增加趋势;长期秸秆还田可以改善土壤物理性质,降低土壤容重、硬度,还田10年后,秸秆还田配施化肥处理土壤容重低于化肥单施、秸秆单施及对照处理,SNPK处理0—20、20—30 cm土层土壤容重与对照相比分别降低6.34%和10.00%,与还田5年后同类处理相比仍呈下降趋势;秸秆还田配施化肥处理土壤硬度10年后在10、20、30 cm土层与处理前相比分别降低为26.87%、5.68%和4.62%,在20—30 cm土层与对照相比差异显著,还田10年与5年后相比有下降趋势,其他处理变化不明显;还田5年后,秸秆还田配施化肥处理在0—20、20—30、30—40 cm土层土壤固相比例与对照相比分别下降8.82%、8.36%和3.65%,还田10年后分别下降10.87%、10.61%和4.67%,10年后要比5年后下降幅度大,秸秆还田配施化肥比秸秆单施和化肥单施处理下降幅度大;长期秸秆还田可以增加土壤有效孔隙的数量,在处理间和年限间差异极显著,还田10年后,在0—20、20—30、30—40 cm土层秸秆还田配施化肥土壤有效孔隙比对照增加28.86%、63.85%和23.40%,在20—30 cm和30—40 cm土层比化肥单施增加12.55%和62.96%,在0—20、20—30、30—40cm土层比秸秆单施增加19.68%、56.52%和24.46%;与还田5年后相比,土壤有效孔隙度均呈现增加的趋势。【结论】长期秸秆还田可以改善白浆土不良物理性状,降低白浆层的容重、硬度,增加土壤总孔隙度和有效孔隙的比例,提高水稻产量。秸秆还田年限越长改善土壤不良物理性质效果越明显。单独进行秸秆还田改善土壤效果不明显,秸秆还田配施肥料处理效果明显;在不同处理上,秸秆还田配施化肥处理既有改土效果,又可提高水稻产量,而单施化肥和单独秸秆还田均达不到此类效果。     

秸秆生物炭对湖南3种典型水稻土铅形态转化的影响

以湖南外源铅污染的3种典型水稻土,即红黄泥田、河沙泥田和灰泥田,为研究对象,通过添加水稻、棉花、玉米3种秸秆生物炭进行45 d淹水培养试验,研究了水稻土铅的5级形态变化。结果表明:未添加秸秆生物炭前,土壤铅的分配系数均以残渣态为主体(占36%~50%),其次是碳酸盐态(15%~26%),而其他形态铅均低于16%;3种水稻土中,碳酸盐态、铁锰结合态和有机结合态均以灰泥田的最高,而交换态最低。添加秸秆炭后土壤铅形态变化因土壤而异,从降低交换态或可移动态铅(交换态+碳酸盐态)考虑,灰泥田效果不显著,而河沙泥田和红黄泥田效果显著,3种秸秆炭中均以稻秆炭最好,与对照比较,交换态铅降幅河沙泥田(73.8%)红黄泥田(62.3%),可移动态铅降幅河沙泥田(44.6%)红黄泥田(15.1%)。3种水稻土交换态铅含量已低于一般土壤铅毒性临界值水平。     

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。