寒地玉米秸秆还田条件下土壤CO_2排放与土壤温度的关系

为探讨寒地玉米秸秆还田条件下土壤CO_2排放规律,研究不同秸秆还田方式下农田土壤CO_2与耕层土壤温度的关系,采用静态箱法测定了不同秸秆还田方式下寒地黑土区春玉米生长季土壤CO_2排放及土壤温度的变化情况。结果表明:玉米生育期土壤CO_2排放量与土壤温度均呈现明显的季节变化,春季及秋季CO_2排放通量小、土壤温度低,而CO_2排放峰值及土壤温度最高值均出现在夏季,不同土层土壤温度在6月末达到最高值,而排放峰值出现在7月末至8月初;秸秆还田的排放通量显著高于不还田处理。对二者进行指数方程拟合,发现秸秆不还田条件下土壤CO_2排放与土壤温度的相关性要高于秸秆还田处理;在5~25cm耕层范围内,随着土层深度的增加,土壤CO_2排放与土壤温度的相关性逐渐增加,且10、15、20、25cm四个层次的相关性显著高于5cm土层,表明10~25cm土层的土壤温度变化能够更好地表述黑土农田CO_2排放通量的变化趋势。     

免耕条件下秸秆还田对冬小麦-夏玉米轮作系统土壤呼吸及土壤水热状况的影响

【目的】研究免耕条件下秸秆还田对旱地冬小麦-夏玉米轮作系统土壤呼吸及土壤水热状况的影响。【方法】2011年10月至2014年9月,在陕西杨凌设置秸秆全量还田+施肥（S1F1）、秸秆全量还田+不施肥（S1F0）、秸秆半量还田+施肥（S1/2F1）、秸秆半量还田+不施肥（S1/2F0）、秸秆不还田+施肥（S0F1）、秸秆不还田+不施肥（S0F0）6 种不同耕作处理的3年定位试验,测定并分析不同耕作处理下土壤呼吸、土壤水热状况、作物产量、土壤耕作层有机碳含量的差异。【结果】在冬小麦生育期内,各处理土壤呼吸速率均呈先下降后升高再下降的趋势;在夏玉米生育期内,各处理土壤呼吸速率均表现为先升高后下降的趋势。同一生育期内各处理土壤呼吸平均速率及呼吸总量依次为S1F1＞S1/2F1＞S1/2F0＞S0F1＞S1F0＞CK,同种作物不同生育期之间,各处理土壤生育期呼吸总量有逐年降低的趋势。整个研究周期内,土壤温度的变化趋势与每月平均气温的变化趋势相似,不同处理在同一生育期内的土壤温度变化趋势相近,且各处理生育期土壤平均温度均随土壤深度的增加而降低;不同秸秆还田处理冬季土壤温度均高于对照,但生育期土壤平均温度均低于对照。土壤含水量随土壤深度的增加而降低,但受降雨影响,不同轮作周期之间的土壤含水量波动较大,各处理同一生育期的土壤平均含水量均表现为S1F0＞S1F1＞S1/2F0＞S1/2F1＞CK＞S0F1,且不同秸秆还田处理的土壤含水量与对照间的差异均显著（P＜0.05）;土壤温度能够解释土壤呼吸速率变化的32.5%-60.4%,土壤含水量能够解释土壤呼吸速率变化的38.4%-82.5%,不同土层深度间,5 cm土层的温度与土壤呼吸的拟合度性最高,而10-20 cm土层的含水量与土壤呼吸的拟合度最高。相同年份内,不同处理冬小麦和夏玉米产量均表现为S1F1＞S1F0＞S1/2F1＞S0F1＞S1/2F0＞CK,这个研究周期内,冬小麦产量逐年增加,夏玉米在前两季表现为增产,但受极端炎热天气的影响,第三季的产量明显降低。单季作物收获后,各处理同一土层深度的有机碳含量均表现为S1F1＞S1/2F1＞S1F0＞S1/2F0＞S0F1＞CK。且不同秸秆还田处理的土壤有机碳含量逐年升高。【结论】长期免耕秸秆还田能够有效降低农田土壤碳排放、提高农田土壤水分利用率及冬季土壤温度、提高作物产量及土壤有机碳含量。不同秸秆还田处理间以S1F0处理的效果最优。     

绿洲灌区耕作方式与秸秆还田对玉米田水热特征的调控效应

为探讨干旱绿洲灌区耕作方式与秸秆还田对玉米田土壤水热特征的调控效应,基于甘肃河西绿洲灌区田间定位试验,研究耕作方式(免耕、传统翻耕)和秸秆还田方式(秸秆还田、秸秆不还田)下农田土壤水分、温度动态变化特征。结果表明,耕作方式、秸秆还田显著影响土壤贮水量、耗水量、土壤温度、土壤有效积温、玉米籽粒产量、水分利用效率及积温生产效率,且互作效应显著。较秸秆不还田,秸秆还田提高了玉米各生育期0～120 cm土层的土壤贮水量,降低了玉米拔节至成熟期耗水量、播种至拔节期与吐丝期0～25 cm土层的土壤温度及各生育期土壤有效积温。免耕较传统翻耕提高了玉米拔节前土壤贮水量,降低了拔节至吐丝期耗水量,而传统翻耕较免耕提高了玉米各生育期土壤温度及有效积温。秸秆还田条件下玉米籽粒产量、水分利用效率及积温生产效率较秸秆不还田分别提高20.3%、23.6%和23.2%。传统翻耕的玉米籽粒产量、水分利用效率及积温生产效率较免耕分别提高20.8%、22.6%和12.3%。传统翻耕结合秸秆还田降低了玉米拔节前、吐丝至成熟期的耗水量,提高了各生育期土壤温度与有效积温。传统翻耕结合秸秆还田的玉米籽粒产量、水分利用效率及积温生产效率较其他处理分别提高20.3%～37.9%、22.0%～40.5%和7.0%～32.4%。因此,传统翻耕结合秸秆还田是绿洲灌区玉米高产、农田水热资源高效利用的理想耕作措施。     

黄土丘陵山地全年覆膜下土壤温度、水分运移规律研究

【目的】本文研究了全年覆膜条件下土壤温度和水分的运移规律。【方法】在陕北黄土丘陵山地设置白膜、黑膜覆盖,裸地定位试验,研究不同覆膜条件下土壤温度和水分的变化,连续2年观测。【结果】土壤温度在一天中的变化为抛物线,比气温变幅小并滞后于气温。白天最高温度为白膜,出现在16:00,夜间最高温度为黑膜,出现在8:00,裸地白天温度高于黑膜,夜间最低。土壤水分白膜最高,黑膜和裸地基本无差异。土壤水分0～150 cm土层内储水量2种膜覆盖为487.11、452.79 mm,裸地则减少75.69和41.37 mm。剖面土壤水分白膜黑膜裸地,其中,白膜和黑膜15 cm土层土壤含水率最高,分别为17.33%和15.96%。剖面温度表现为白膜15 cm以上土层最高,15 cm以下土层2种覆膜措施无显著差异。在植物生育期裸地表层温度受气温影响最大,最高温度达到53.5℃,高出白膜和黑膜覆盖5.3和7.2℃;而裸地表层土壤含水率最低,只有9.49%,显著低于覆膜处理。在冬季裸地表层温度最低,为-10.3℃,土壤含水率最低,只有3.15%,均低于同期覆膜处理。【结论】覆膜在夏季可以降低表层土壤温度,在冬季则能保水保温,抑制蒸发。     

玉米鲜秸秆覆盖旱地冬小麦拔节前土壤温度效应

为了探明秸秆覆盖技术在旱地小麦生产应用中存在的一些问题,开展了不同量玉米鲜秸秆(高(HM)、中(MM)、低(LM)、无(CK))覆盖的田间试验,以研究旱地冬小麦不同生育期秸秆覆盖的土壤温度效应。结果表明,不同秸秆覆盖量在土壤中垂直传递的平均温度大小表现为:分蘖期、越冬期HM>MM>LM>CK,0～30 cm土壤温度随着土层的加深而逐渐升高;返青期HMMM>LM>CK,返青期HM相似文献   

秸秆还田和施氮对土壤水热因子及呼吸速率的影响

【目的】探讨秸秆还田和施氮对土壤温度、含水量及土壤呼吸速率的影响,为促进农田高产、节肥的可持续发展提供理论依据。【方法】在陕西关中地区,在小麦 玉米轮作模式下分别设置施氮、秸秆还田、秸秆还田+施氮以及秸秆不还田不施氮（CK,为对照组）4个处理,于2012年6－9月,测定玉米不同生育期4个处理的土壤呼吸速率、温度和含水量,于玉米播种前和收获后测定土壤有机质含量,并分析土壤呼吸速率与土壤温度、含水量的相关性。【结果】在玉米全生育期,4个处理的土壤呼吸速率均呈现先增后减的单峰型曲线变化,其中秸秆还田+施氮处理的土壤呼吸速率平均值明显高于其他处理,4个处理土壤呼吸速率平均值由大到小依次是秸秆还田+施氮处理>施氮处理>对照组>秸秆还田处理。4个处理中,秸秆还田处理的土壤含水量平均值明显高过其他处理,与对照组相比,秸秆还田处理 0～20 cm土层土壤含水量提高了6.07%。土壤呼吸速率与5～15 cm土层土壤温度相关性较高,与土壤含水量的相关性不显著。与播种前相比,施氮处理和秸秆还田+施氮处理0～20 cm土层有机质含量明显增加;玉米收获后,与对照组相比,其他3个处理土壤有机质含量显著增加。【结论】施氮和秸秆还田提高了土壤呼吸速率,增加了土壤有机质含量,并且秸秆还田具有保水缓温的作用。     

春小麦覆膜栽培与露地栽培土壤温度差异的变化特点

小麦覆膜栽培增温效果明显,比露地栽培小麦 0 cm日增温1.75℃、5 cm日增温2.93℃、 10cm日增温1.48℃、15cm日增温1.06℃、20 cm日增温0.93℃.地膜小麦和露地小麦土壤温度随土层深度的增加而降低,各土层深度温差降幅大小依次为5 cm＞10 cm＞15 cm＞20 cm .地膜小麦土壤温度日变化0～20 cm最低温度在8:00,最高温度0～10 cm出现在14:00、15 ～20 cm土壤最高温度出现在20:00.地膜小麦土壤温度随生育期后延而呈增加趋势.     

覆盖免耕在休闲期的节水和生育期的调温效应

对免耕覆盖、秸秆还田和常规耕作在休闲期的节水效果研究表明:在夏季休闲期,免耕覆盖比常规耕作多贮水30.62mm,比秸秆还田多23.91mm;在冬季储水灌溉期间,可将储水定额从2100m3/hm2减少到600和975m3/hm2。对春小麦生育期土壤表层,5、10、15、20和25cm处温度变化观测发现:免耕覆盖土壤温度在气温较低的8:00可以提高土壤表层温度,在气温较高的14:00可以减缓土壤温度的升高,而在19:00气温降低时可以减缓土壤温度的降低,使土壤温度一直保持在一个稳定的状态,这有利于调节农田小气候,创造作物良好的生长环境。     

地下滴灌葡萄园土壤温度的时空变化特征

以3年生克瑞森地下滴灌葡萄园为研究对象,分析土壤垂直方向上20、40、60、80 cm处的土壤温度日变化、土壤温度在葡萄不同生育期的变化及年变化特征。结果表明,地下滴灌葡萄园各深度的土壤温度日变化趋势基本相同,近地表处土壤温度日变化幅度相对较大,深层土壤温度日变化趋势平缓;以04:00、08:00、14:00、22:00代表土壤温度变化特征时刻的各深度土壤温度,在葡萄整个生育期内变化趋势均匀,萌芽期开始上升,果实生长期土壤温度达到最大值,后开始下降;葡萄园土壤温度在年变化过程中先上升后下降,7月达到最大值,土壤温度变化曲线随土壤深度的增加振幅减小;土壤深度40 cm处的年平均温度为13.14℃,高于其他深度土壤年平均温度;各深度土壤温度与气温有明显的二次函数关系,并随土层深度的变化显著性逐渐降低。     

垄膜沟播与秸秆还田对内蒙古黄土高原玉米农田土壤水分、酶活性及产量的影响

为明确全覆膜垄膜沟播种植和秸秆还田措施下玉米农田土壤保水改土效果及增产效应,在内蒙古黄土高原旱作区对比分析了全覆膜垄膜沟播结合秸秆还田（S+M）、秸秆还田（S）、全覆膜垄膜沟播（M）、秸秆不还田不覆膜（CK）4种不同耕作方式下土壤水分、酶活性变化规律及玉米产量形成特性。结果表明：全覆膜垄膜沟播种植和秸秆还田均能提高玉米各生育阶段0—100 cm土层土壤含水量,尤以0—20 cm土层土壤含水量差异最为显著,且全覆膜垄膜沟播种植提升效果优于秸秆还田,两者耦合后土壤含水量表现为最大;垄膜沟播和秸秆还田均可显著提高土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性,且随玉米生育期推移,土壤酶活性呈先增加后降低趋势,在大喇叭口期达到峰值;同时,垄膜沟播和秸秆还田均能提高玉米干物质量和产量,由高到低次序为S+M＞M＞S＞CK,与CK相比,S、M、S+M处理玉米产量分别提高11.84%、37.83%、45.13%,全覆膜垄膜沟播结合秸秆还田明显优于其他处理,可作为内蒙古黄土高原旱作区玉米节水增效增产栽培模式。     

不同秸秆覆盖模式下农田土壤水温效应研究

为探明不同秸秆覆盖模式下农田土壤温度和水分的效应问题,于2007—2010年在陕西合阳县西北农林科技大学旱农试验站,以不覆盖为对照（CK）,设置3个水平秸秆覆盖量（4500、9000、13 500 kg·hm-2）在全年覆盖方式（QSM）下（分别以S1、S2和S3表示）和生育期覆盖方式（SSM）下（分别以S4、S5和S6表示）的定位试验。结果表明,不同覆盖处理在0~25 cm土层的降温效应,表现为随覆盖量的增加而增大,随土壤深度增加而减小。在0~15 cm土层“低温效应”在全生育期内表现出前期大、后期小的变化趋势。0~5 cm土层不同处理的地温日变化在早上6：00最低,与CK差异最小;中午14：00最高,与CK差异最大;晚上20：00介于前两者之间。QSM方式下,S1、S2和S3处理与CK相比,3个年度休闲期的0~200 cm土壤贮水量分别增加7.6、10.8、12.3 mm;生育期内0~20 cm土层土壤含水率分别高出3.9%、8.5%和11.8%。SSM下各覆盖量处理土壤温度和水分的运移规律与QSM 方式相似,但均弱于后者。从水温效应综合来看,QSM覆盖方式整体优于SSM方式,尤以S2处理综合表现较优。故在渭北旱塬或其他同类生态区进行玉米整秸秆覆盖时,推荐选择QSM方式,且以9000 kg·hm-2覆盖量为宜。     

干热河谷区覆盖方式对夏玉米农田土壤温度的影响

对西南干热河谷地区夏玉米农田土壤在不同覆盖方式下其温度变化影响进行了研究,结果表明,不同覆盖方式下,旱地玉米农田土壤温度变化情况呈现出差异性。在0~25 cm土层范围内,夏玉米生育前期秸秆覆盖土壤日均温度比裸地要低,而地膜覆盖土壤日均温度要高于裸地,到了生育后期,不同覆盖方式下的土壤温度日均差异明显降低,其中以地膜覆盖方式下的土壤目平均温度变化最小;土壤温度随土层加深变化幅度逐渐减小,且不同覆盖方式下的温度变化逐渐趋于一致,其中地膜覆盖的增温缓温作用优于秸秆覆盖;土壤温度的变化与气温的相关函数均呈正向相关性,但随土壤深度增加,相关性减弱;最后通过比较产量数据,得出稳定的土壤温度有利于提高夏玉米产量,且地膜覆盖方式在增产增收方面具有显著优势。     

秸秆覆盖免耕条件下土壤温度动态变化研究

[目的]研究秸秆覆盖免耕条件下土壤温度的动态变化。[方法]设置常规耕作、秸秆还田和秸秆覆盖免耕3种处理,研究河西内陆河灌区作物生育期土壤温度的动态变化。[结果]8:00时3种耕作方式土壤温度相差不大。14:00时土壤温度增速最明显,覆盖免耕的土壤温度变化较其他两种方式平缓,秸秆的覆盖降温作用在作物生育中前期表现明显,后期减弱。20:00时覆盖免耕的土壤积温分别比常规耕作和秸秆还田小134.31、61.4℃。3种耕作方式的土壤温度差值随土壤深度的增加而减小,降温过程中的差值较增温过程的小。作物生育早期常规耕作和秸秆还田的土壤温度变化剧烈;降温天气覆盖免耕的增温和降温分别为7.42、.4℃,增温天气增温和降温则为13.6、12.7℃。[结论]秸秆覆盖免耕依据气温和作物生育期表现出不同的调温效应,减缓和抑平了土壤时间和空间温度的变化,所产生的"增温效应"和"降温效应"在土壤表层表现突出。     

玉米秸秆还田对小麦生长和土壤水分含量的影响

[目的]研究不同玉米秸秆还田量对小麦生长和砂姜黑土水分状况的影响,探讨适宜的秸秆还田量。[方法]设置0、1 500、3 000、4 500和6 000 kg/hm~2玉米干秸秆粉碎还田量,小麦主要生育期采集0~10、10~20 cm土壤样品,测定水分含量;收获期考察小麦产量结构性状。[结果]实施玉米秸秆粉碎直接还田对后季小麦生长发育具有良好的促进作用,籽粒产量增长3.49%~7.09%,平均提高4.94%,3 000 kg/hm~2的中等秸秆用量处理小麦产量最高。小麦拔节期、孕穗期和开花期0~10 cm、10~20 cm以及0~20 cm土层水分含量显著提高,减轻了土壤干旱程度。[结论]当前生产水平下,淮北平原砂姜黑土地区玉米秸秆适宜还田量为3 000 kg/hm~2。     

新疆棉花双膜覆盖增温效应分析

[目的]为棉花双膜覆盖技术的推广提供可行依据.[方法]进行棉花双膜与单膜覆盖增温效应的对比分析.[结果](1)双膜覆盖比单膜覆盖明显提高播种至出苗期间的0～20 cm耕层土壤地温,增加土壤有效积温,从播种至出苗期间双膜覆盖比单膜覆盖日平均地温高0.9℃,最低温差0.6℃,最高温差达到1.3℃;双膜覆盖较单膜覆盖累计增加土壤积温15.2℃.(2)双膜与单膜覆盖5 cm日平均地温温差1.4℃,最高温差达到2.4℃,比单膜累计增加地温24.3℃,5 cm土层正好是棉花种子所处的耕层,因此该土层地温的提高为播种后加速种子吸水、萌动提供了很好的温度环境,有效促进了棉花出苗.(3)双膜覆盖栽培还有效提高了一日4个时段(02:00、08:00、14:00、20:00)的土壤温度.[结论](1)双膜覆盖比单膜覆盖有更好的增温效应.(2)双膜覆盖提高了不同土层土壤温度,且这种增温效应随土壤深度的增加而逐渐减弱,且土层间温差逐渐减小,这种增温效果明显高于单膜覆盖的增温效果.(3)随着时间的不同,土壤不同土层地温变化也发生着相应变化,反映出土壤的热传导效应.     

秸秆还田模式对全膜双垄沟播玉米产量及土壤养分的影响

在平凉市采用田间定位试验(3 a),探讨了秸秆还田方式对全膜双垄沟播玉米产量和土壤养分的影响。结果表明,全膜双垄沟播结合秸秆还田处理的玉米产量较对照无秸秆还田显著增加,以种植带秸秆翻耕还田处理的玉米产量最高,较对照增加25.25%。秸秆还田各处理0~20 cm耕层土壤总孔隙度较对照增加。秸秆还田3 a后,种植带或非种植带秸秆翻耕还田方式能明显提高土壤有机质含量,改善土壤速效钾和速效磷供应能力,有利于土壤的可持续发展。     

大蒜秸秆还田对温室番茄连作土壤理化性质及其根系的影响（英文）

以"凯特二号"番茄为试材,研究了大蒜秸秆不同施用量对温室番茄连作土壤温度、容重、孔隙度、p H值和电导率等理化性质及其根系活力的影响。结果表明:施用大蒜秸秆后,温室番茄连作土壤0~15 cm内的最高和最低温度均与秸秆量成正比,最高和最低温度最高分别比对照高2.39℃和1.00℃;不同土层容重均随秸秆施用量增加而降低,孔隙度则随之而增加,0~10 cm土层的变化幅度最大,容重最大增幅和孔隙度的最大降幅分别为6.71%和6.18%;大蒜秸秆处理还可提高土壤p H值、降低土壤的电导度(EC),可减轻温室土壤酸化和遏制土壤次生盐渍化,0~20 cm土层内的效果较明显;施用大蒜秸秆提高了番茄根系活力(最高为31.45%),延缓了后期根系衰老。因此,大蒜秸秆还田可改善温室番茄连作土壤理化性质和提高番茄根系活力。     

不同量秸秆还田对玉米产量及水分利用效率的影响

研究同一施肥水平下,秸秆4种不同还田量对0~100 cm土层土壤贮水量、水分利用效率、玉米生长发育及产量的影响。试验结果表明,随着秸秆还田量的增加,玉米生育期0~100 cm土层土壤贮水量较CK提高了4.25%、7.25%和4.49%;株高较CK增加了6.88、14.12和8.21 cm;百粒重较CK增加了4.74%、11.05%和5.72%;玉米产量较CK提高了4.21%、7.50%和4.73%(P<0.05);水分利用效率较CK提高了4.46%、9.27%和5.84%。当秸秆还田量为9 000 kg/hm2时,能够显著提高该地区的玉米产量和水分利用率。     

秸秆还田方式对全膜双垄沟播玉米产量及土壤水分的影响

研究了秸秆不同还田方式对全膜双垄沟播玉米产量及土壤水分的影响,结果表明,秸秆还田覆膜均能显著增加作物产量,提高土壤蓄水能力,增加土壤含水量。垄沟内秸秆翻耕还田折合产量最高,为8034．09kg/hm^2,较无秸秆还田处理增产1642．04kg／hm^2,增产率25．69％;其次为垄沟内秸秆翻耕还田后覆土10cm处理,折合产量7767．05kg／hm^2,较无秸秆还田处理增产21．51％。秸秆还田处理随土层深度增加,土壤中上层（20—60cm）、中下层（60～100cm）、下层（100～200cm）含水量均高于无秸秆还田处理。     

全膜双垄沟播与秸秆还田技术对土壤理化特性及玉米产量的影响

试验通过全膜双垄沟播覆盖种植与不同玉米秸秆还田方式,研究对其土壤理化特性及玉米产量的影响。结果表明:采用全膜双垄沟播种植方式,经秸秆还田后耕层土壤养分含量变化表现为整株还田>秸秆粉碎>免耕留茬,秸秆还田后的土壤容重明显降低但免耕留茬一膜两年用后的土壤容重增大。秸秆还田对土壤水分与温度的影响,在玉米生育前期经秸秆还田后的土壤温度与水分均显著低于对照,在玉米生育后期秸秆腐解后对土壤水分起到一个补偿效应。就玉米产量变化而言,表现为全膜覆膜+整株秸秆还田>全膜覆膜+秸秆粉碎还田>全膜双垄沟播>免耕留茬一膜两年用>露地种植,玉米全膜双垄沟播较露地种植增产达到显著水平,玉米采用全膜双垄沟播种植结合秸秆还田技术的栽培模式较单一的全膜双垄沟播玉米产量有增产的趋势,免耕留茬一膜两年用有减产倾向但差异不显著。