秸秆还田对土壤脲酶活性·微生物量氮的影响

[目的]研究秸秆还田对小麦、玉米一年两熟制下淮北地区砂姜黑土微生物量氮、土壤氮素养分及土壤酶活性的影响,同时探索发展低碳农业、构建资源节约型和环境友好型农业,为实现粮食生产的可持续发展提供理论依据。[方法]通过多年的田间定位试验,并且结合室内分析。[结果]小麦、玉米秸秆能显著提高土壤的全氮含量、土壤脲酶活性和土壤微生物量氮含量。与对照相比,小麦、玉米秸秆还田不施肥处理在2010年小麦播种期、拔节期、开花期、灌浆期、成熟期和2011年玉米播种期、拔节期、大喇叭口期、吐丝期、灌浆期、收获期土壤脲酶的活性增幅分别为21.93%、4.92%、35.88%、4.71%、21.79%、0.99%、31.52%、21.77%、8.52%、3.74%、12.89%,小麦、玉米秸秆还田加施肥能显著提高土壤脲酶活性。小麦、玉米秸秆还田不施肥处理的土壤微生物量氮含量比单独施肥处理高出19.32%。[结论]秸秆还田是提高土壤微生物量氮的关键因素。     

麦玉秸秆还田对土壤养分动态变化的影响

通过定位试验在玉米秸秆全量粉碎还田及小麦秸秆旋耕施肥播种同步完成的前提下,研究秸秆还田循环利用条件下小麦玉米两熟制土壤养分特性的动态变化.结果表明,从玉米收获期至小麦成熟期,各处理的土壤全氮量有所降低,而土壤碱解氮在小麦整个生长发育时期呈现增加的趋势.小麦秸秆全量还田和玉米秸秆还田对稳定小麦生长前期(拔节期以前)的土壤有机质含量具有明显作用.秸秆还田对土壤速效磷含量的降低具有减缓作用.     

秸秆还田对土壤理化性质及小麦产量的影响

为实现秸秆资源养分的高效利用,连续3 a进行田间试验,以秸秆不还田处理为对照,在秸秆还田条件下研究了是否增施腐熟剂2种处理方式对土壤理化性状及小麦产量的影响。结果表明:连续实施秸秆还田能显著降低土壤容重和pH值,有效提高土壤碱解氮、有效磷、速效钾和有机质含量以及小麦产量,且效果随着施用年限的延长而逐渐提高。秸秆还田+腐熟剂处理的效果优于秸秆还田处理,但二者所有指标差异均未达到显著水平。与对照相比,连续实施秸秆还田3 a后,秸秆还田+腐熟剂处理的土壤容重降低了0.18 g/cm~3,pH值下降了0.27个单位,土壤碱解氮、有效磷、速效钾、有机质含量分别提高了6.46%、14.38%、16.16%和16.27%,小麦增产10.16%。秸秆还田是改善土壤质量、提高作物产量的有效措施,其中,秸秆还田+腐熟剂处理的效果略优于秸秆还田处理。     

长期秸秆还田对玉米产量及效益的影响

【目的】研究长期秸秆还田对玉米产量及效益的影响。【方法】在大田试验中,共设置4个处理,分别为CK（不秸秆还田）、T1（秸秆覆盖还田）、T2（秸秆粉碎直接还田）、T3（秸秆过腹还田）,并研究不同处理下玉米产量、效益、土壤的化学性质以及酶活性。【结果】秸秆覆盖还田、秸秆粉碎直接还田、秸秆过腹还田处理均能有效提升玉米的产量,其平均增产率分别为18.17%、14.18%、18.61%,能够有效提高玉米经济效益,其经济效益的平均增加率分别为27.72%、20.48%、34.11%。另外,长期秸秆过腹还田还能够提升土壤内全氮含量、全磷含量、全钾含量、有效氮含量、有效磷含量、有效钾含量,而长期秸秆粉碎直接还田能够提升土壤内全氮含量、全钾含量、有效氮含量、有效钾含量,长期秸秆覆盖还田可提升土壤内有效氮含量以及有效钾含量。长期过腹还田可提升土壤内蔗糖酶活性、纤维素酶活性、脲酶活性、碱性磷酸酶活性,而长期秸秆粉碎直接还田以及秸秆覆盖还田可提升土壤内蔗糖酶活性以及纤维素酶活性。【结论】长期秸秆还田可有效提升玉米产量及效益,对其大力推广意义重大。     

不同玉米秸秆用量粉碎还田效果对比试验

2009—2012年不同玉米秸秆用量粉碎还田效果对比试验结果表明:玉米秸秆粉碎还田,对后季作物有显著增产效果,从不同秸秆用量来看,处理100%全田鲜玉米秸秆还田+常规施肥管理小麦产量最高,其次为处理150%全田鲜玉米秸秆还田+常规施肥管理,再次为处理50%全田鲜玉米秸秆还田+常规施肥管理;玉米秸秆不同用量粉碎还田可不同程度地提高土壤有机质、全氮、有效磷及速效钾养分的含量;同时可降低土壤容重,改善土壤理化性状。     

不同玉米秸秆用量粉碎还田效果对比试验

2009—2012年不同玉米秸秆用量粉碎还田效果对比试验结果表明:玉米秸秆粉碎还田,对后季作物有显著增产效果,从不同秸秆用量来看,处理100%全田鲜玉米秸秆还田+常规施肥管理小麦产量最高,其次为处理150%全田鲜玉米秸秆还田+常规施肥管理,再次为处理50%全田鲜玉米秸秆还田+常规施肥管理;玉米秸秆不同用量粉碎还田可不同程度地提高土壤有机质、全氮、有效磷及速效钾养分的含量;同时可降低土壤容重,改善土壤理化性状。     

追施沼液对小麦光合特性及土壤酶活性和养分含量的影响

【目的】研究追施沼液对小麦光合特性及土壤酶活性和养分含量的影响,为沼液在小麦施肥上的应用提供参考。【方法】在大田条件下,以西农889小麦为供试材料,用沼液作追肥,各生育期追肥量设11 250,22 500,33 750kg/hm2 3个水平,追肥时期分别为拔节期、孕穗期、灌浆期,以各生育期不施肥为空白对照,研究追施沼液对小麦不同生育期叶片光合特性和成熟期土壤酶活性及土壤速效养分含量的影响。【结果】追施沼液可以提高小麦叶片净光合速率(Pn)和水分利用效率(WUE),增加土壤过氧化氢酶、碱性磷酸酶和脲酶活性,提高土壤碱解氮、速效磷、速效钾及有机质含量,其中以沼液施用水平为22 500kg/hm2,并在拔节期、孕穗期各追施1次的效果最佳,与对照相比该处理叶片净光合速率(Pn)增加41.3%~76.5%,产量提高36.0%,土壤过氧化氢酶、脲酶活性及有机质和速效氮、磷、钾含量亦有显著提高。【结论】麦田追施沼液的最佳施用水平为22 500kg/hm2,并在拔节期和孕穗期各追施1次为宜。     

不同小麦秸秆还田量对水稻生长、土壤微生物生物量及酶活性的影响

通过大田试验研究了不同小麦秸秆还田量(0、1500、3000、4500、6000 kg· hm-2)对水稻生长、土壤微生物量及酶活性的影响.结果表明:秸秆还田后,水稻分蘖数、株高、SPAD及干物质积累量均高于秸秆不还田(对照),但是未全部达到显著性差异;50％秸秆还田处理增产效果最显著(P＜0.05),与对照相比,理论增产10.2％,实际增产9.0％;秸秆还田处理显著增加了土壤全氮和速效氮含量,对土壤有机质、有效磷和速效钾含量影响不显著;50％秸秆还田处理对微生物量碳、氮的提高作用最明显(P＜0.05),分别较对照提高46.0％和90.0％;25％和50％秸秆还田显著提高了土壤脲酶活性(P＜0.05);25％、50％和75％秸秆还田土壤过氧化氢酶活性较对照提高9.3％、12.1％和8.5％(P＜0.05);与对照相比,50％秸秆还田土壤蔗糖酶活性提高20.3％(P＜0.05).鉴于秸秆还田对作物产量和土壤肥力的长期效应以及对土壤微生物生理代谢影响的复杂性,合理秸秆还田量的选择还需进行长期定位试验研究.     

秸秆还田对稻田土壤培肥和水稻产量的影响

以粳型水稻品系2645为材料,设全年还田(水稻秸秆全量还田+小麦秸秆全量还田)(A)、当季还田(水稻秸秆不还田+小麦秸秆全量还田)(B)、对照(水稻秸秆不还田+小麦秸秆不还田)(C)、隔季还田(水稻秸秆全量还田+小麦秸秆不还田)(D)4个处理,研究秸秆还田对水稻产量和稻田土壤培肥的影响。结果表明:秸秆还田处理增加了穗粒数,提高了产量,增产幅度达到3.0%~9.9%。全年还田和当季还田处理降低了土壤的pH值,降低了7.4%~8.8%;经过一年的种植,土壤中的P2O5和K2O含量都有一定的下降趋势,秸秆还田处理可以缓解下降幅度。但与对照相比,全年还田和当季还田处理使土壤有机质含量、土壤全氮含量分别提高了1.8%~5.8%和8.3%~11.2%,NH+4-N、速效钾和速效磷的含量分别增加3.7%~4.2%、25.3%~26.9%和4.1%~4.7%;秸秆对土壤培肥的作用顺序为ABDC,受还田季数影响明显。     

秸秆添加快腐菌剂还田对麦季土壤养分和小麦产量与品质的影响

通过设置在秸秆中添加快腐菌剂的大田试验,研究快腐菌剂对秸秆还田的促进作用和对小麦生物学特性的影响。结果表明,秸秆快腐还田影响土壤有机质及速效氮、速效磷、速效钾养分含量,与仅秸秆还田处理相比,秸秆快腐还田处理0~5 cm土层的土壤速效钾含量增加最为明显,有机质含量次之,硝态氮、铵态氮含量除成熟期及速效磷含量除花后15 d和成熟期有增加或持平外,其余各生育期铵态氮和速效磷含量降低,硝态氮含量则急剧减少;秸秆快腐还田处理小麦穗数与千粒质量提高,而穗粒数略有降低,最终产量提高;秸秆快腐还田能极显著提高小麦籽粒蛋白质含量、湿面筋含量和沉降值,降低籽粒硬度,在一定程度上改善中筋小麦籽粒品质。     

玉米秸秆还田对土壤理化性状的影响

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。根据观测点数据结果分析显示,与秸秆还田前土壤的基础地力或不还田对照相比,秸秆还田能有效提高土壤养分含量,土壤有机质、氮、磷、钾含量均增加．土壤容重下降。     

秸秆还田年限对春玉米土壤酶活性及肥力的影响

为解决内蒙古平原灌区春玉米主产区因有机肥投入不足、化肥不合理施用而导致的耕层浅、犁底层坚硬、蓄水保肥能力偏低等问题，本研究基于连续4年秸秆还田定位试验，即春玉米收获后秸秆全量粉碎深翻(20 cm)还田，秸秆还田量年平均为16 365.43 kg/hm²,形成秸秆还田1～4年4个年限处理(HT1～HT4),以秸秆不还田为对照(CK),研究秸秆还田年限对春玉米不同生育期的土壤过氧化氢酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶、脲酶活性的影响及其与土壤肥力的相关关系。结果表明：(1)秸秆还田2年处理(HT2),拔节期土壤过氧化氢酶活性最高，吐丝期土壤碱性磷酸酶、脲酶活性最高，均显著高于其他处理；秸秆还田4年处理(HT4),拔节期和吐丝期土壤蔗糖酶活性最高，且显著高于CK。(2)秸秆还田1～4年处理，吐丝期土壤速效养分含量逐年提高，pH值总体呈下降趋势。(3)土壤过氧化氢酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶、脲酶活性与土壤速效养分含量存在显著或极显著正相关关系。综上，秸秆还田培肥土壤效果明显，提高了春玉米拔节期和吐丝期土壤酶活性，改善了土壤肥力状况。     

玉米秸秆不同还田方式对黑钙土物理性质和产量的影响

为提高东北玉米集约化生产区秸秆资源利用和培肥土壤,采用大区对比试验,设置常规栽培(对照)、秸秆覆盖还田、秸秆粉碎旋耕还田和秸秆翻埋还田,采用常规方法探索半干旱地区玉米秸秆对土壤物理性质及产量的影响。结果表明:常规栽培方式(对照)土壤容重最大,为1.38g·cm~(-3),其次为覆盖还田、翻埋还田和旋耕还田,与对照相比分别降低了3.00%、8.06%和7.46%。0~20cm土层,吐丝期翻埋还田处理土壤含水量分别比常规栽培、覆盖还田、旋耕还田高12.20%、7.35%和16.30%;成熟期翻埋还田土壤含水量分别比常规栽培、覆盖还田和旋耕还田高18.52%、17.64%和22.63%。20~40cm土层,吐丝期翻埋还田土壤含水量分别比常规栽培、覆盖还田和旋耕还田高14.90%、13.73%和15.82%;成熟期翻埋还田土壤含水量分别比常规栽培、覆盖还田和旋耕还田高14.98%、14.66%和17.82%。覆盖还田处理的行粒数最大,其它还田方式略低。不同方式秸秆还田各处理间玉米产量存在一定差异,其年平均产量最高为秸秆翻埋还田,较对照提高9.6%。     

秸秆还田对日光温室土壤微环境的影响

为促进设施农业的循环发展提供理论依据,采用单因素分析方法研究内置式秸秆反应堆发酵后和秸秆粉碎后直接还田对日光温室网纹甜瓜土壤理化性状和微生物数量的影响。结果表明:内置式秸秆反应堆发酵后和秸秆粉碎后直接还田温室土壤有机质、有机碳、全氮、全磷、全钾、速效氮和速效钾含量及土壤pH均较对照(空白,无秸秆还田)显著提高,内置式秸秆反应堆处理各指标依次提高81.96%、102.88%、17.14%、37.50%、28.41%、32.98%、99.01%和12.41%,秸秆直接还田处理各指标依次提高28.35%、32.69%、21.90%、28.13%、31.87%、56.38%、43.07%和8.28%,但其对土壤速效磷含量影响不大;2种秸秆还田方式能显著提高土壤微生物总量,土壤放线菌和细菌数量分别提高186.18%和203.25%,375.94%和190.91%,但不同处理间真菌数量差异不大。     

不同秸秆还田对小麦生长、产量及经济效益的影响

为了探讨不同秸秆还田对土壤及作物的影响,设置了玉米秸秆直接还田(Ms)、小麦秸秆直接还田(Ws)、玉米秸秆+牛粪还田(Ms+Cd)、小麦秸秆+牛粪还田(Ws+Cd)及秸秆不还田(CK)对小麦土壤碳、氮、水和小麦产量的变化研究。结果表明,小麦成熟后4种秸秆还田处理土壤有机碳含量提高了3.31%~31.97%、全氮含量提高了9.48%~28.43%。提高了土壤保水能力,灌浆期0~80 cm土层、成熟期0~20 cm土层土壤含水量均显著高于CK;显著促进小麦拔节期与成熟期植株生长、增加叶面积系数,比CK增产6.43%~29.82%,经济效益显著,以小麦秸秆+牛粪还田(Ws+Cd)处理最高。因此4种秸秆还田处理均能达到改善土壤质量、提高小麦产量的效果,其中以小麦秸秆+牛粪还田(Ws+Cd)综合效应最好。     

不同园艺废弃物还田对设施西芹土壤养分和酶活性的影响

为明确园艺废弃秸秆利用途径,将宁夏地区温室栽培果树[葡萄(T1)、桃(T2)]、蔬菜[菜用大豆(T3)、黄瓜(T4)]的废弃残体以及4种残体等体积混合(T5)直接还田,研究不同园艺作物废弃秸秆还田对设施西芹土壤养分及酶活性的影响。结果表明,在西芹缓苗期,不同园艺废弃物还田处理均能显著提高土壤速效养分含量和土壤酶活性,其中以T3还田处理的土壤速效氮、速效磷、速效钾养分含量最高;至西芹收获时,T3处理的土壤速效氮、速效磷含量显著高于其他处理和对照,T2处理的土壤速效钾含量最高,不同处理土壤酶活性较缓苗期大幅下降,但均略高于对照;T2的西芹产量显著高于对照13%,其他处理与对照差异不显著。说明园艺废弃物直接还田能够增加设施土壤速效养分,提高土壤酶活性,桃树枝条秸秆还田能够增加西芹产量。     

太湖地区稻田保护性耕作条件下水稻生育期土壤肥力的变化

在小麦—水稻、黑麦草—水稻和油菜—水稻3种种植模式下,研究土壤保护性耕作对太湖地区稻田水稻生育期土壤主要养分的变化及产量的影响。结果表明：3种种植模式下水稻成熟期土壤平均有机质、全氮、速效氮及速效磷含量均比移栽期有不同程度的提高,而速效钾含量则呈下降趋势;水稻产量以油菜—水稻种植模式为最高,其次为小麦—水稻和黑麦草—水稻种植模式。保护性耕作（秸秆全量还田、小麦或油菜免耕、水稻2次旋耕）和常规耕作Ⅱ（秸秆全量还田、小麦或油菜旋耕、水稻耕翻加旋耕）处理较少耕秸秆不还田、小麦或油菜免耕、水稻2次旋耕和常规耕作Ⅰ（秸秆不还田、小麦或油菜旋耕、水稻耕翻加旋耕）处理更有利于提高小麦—水稻和油菜—水稻种植模式的土壤有机质、全氮、速效氮、速效磷及速效钾含量,也有利于提高黑麦草—稻种植模式下的全氮、速效氮及速效钾含量。保护性耕作对麦—稻和黑麦草—稻种植模式的增产作用明显。     

秸秆还田对淡涂泥田土壤培肥与农作物增产效果研究

在种植模式为"小麦—水稻"一年水旱二熟的淡涂泥田上进行秸秆还田试验,通过5次土壤检测,分析土壤营养成分变化及作物产量,结果表明:秸秆还田比秸秆不还田土壤中全氮、有效磷、有机质含量分别提高了15.0%、18.8%、21.6%,容重降低了0.11 g/kg;小麦增产13.1%、水稻增产11.2%。淡涂泥田中钾含量相对较高,秸秆还田与否,对土壤中钾含量的高低变化并不明显。     

深旋耕秸秆还田对内陆盐碱地土壤肥力和作物产量的效应

为了解深旋耕结合小麦秸秆还田的措施对内陆盐碱地改土增产的效果,以夏玉米浚单20为材料,研究旋耕平播条件下不同小麦秸秆还田量对土壤养分以及夏玉米产量的影响。结果发现,不同培肥措施下耕层(0~20 cm)土壤碱解氮含量比20~40 cm土层高33.3%~54.0%。土壤速效钾的变化规律和土壤碱解氮相似,其中处理NPK+生+J(3层)土壤速效钾含量最高,为120 mg/kg。深耕秸秆还田后土壤速效磷仍然偏低,低于临界值20 mg/kg,表明该盐碱地土壤磷素缺乏。处理NP+J(3层)耕层的有机质含量最高为45.8 g/kg,20~40 cm土层有机质含量增加也较明显;与对照处理NPK相比,其他4个处理有机质含量增加幅度为37%~128%。夏玉米籽粒产量以使用生物有机肥的处理产量最高,为9 337.5 kg/hm2,比最低产量的处理高38.1%,比不使用生物有机肥的处理NPK+J(3层)高9.3%。从各生育期夏玉米干物质累积量来看,处理NPK+生+J(3层)的干物质累积量最高。以上结果表明,深旋耕秸秆还田并施用生物肥最能大幅度提高盐碱地土壤肥力和夏玉米产量。     

腐熟秸秆对植烟土壤酶活性与部分养分的影响

通过盆栽试验,研究了添加不同量腐熟秸秆处理对土壤酶活性及土壤养分的影响.结果表明,添加腐熟麦秸能明显提高土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶、纤维素酶活性及有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量,腐熟秸秆添加量以159.9 g·盆-1(18 000 kg·hm-2)最为适宜.与对照相比,该处理的烟株全生育期内土壤有机质、碱解氮、速效钾、速效磷含量分别提高6.1%,31.8%,24.0%,42.5%.在烟草不同生育时期,土壤脲酶、蔗糖酶、纤维素酶活性的动态变化不同,脲酶、纤维素酶高峰出现在团棵期,而蔗糖酶高峰出现在现蕾期和圆顶期.相关分析表明,添加腐熟秸秆后,土壤纤维素酶、碱解氮、有机质和速效钾与脲酶活性达显著相关,土壤脲酶、过氧化氢酶、纤维素酶和碱解氮与速效磷含量达显著相关,这说明土壤酶活性与土壤养分含量呈密切相关性.