秸秆覆盖的农田效应

综合分析已有秸秆覆盖试验研究的成果表明,秸秆覆盖能改善土壤物理性质,增加氮,磷,特别是有机质和速效钾含量,具有蓄水保墒,调节地温和减缓土壤水分,温度波动,降低田间杂草密度,调节土壤ｐＨ值,提高土壤生物活性的作用,对农田防护也重要意义,由于农田覆盖秸秆的综合生态效应,使作物产量得以显著提高。     

玉米旱作栽培条件下不同秸秆覆盖量对土壤酶活性的影响

通过玉米旱作栽培条件下秸秆覆盖栽培定位试验,研究了不同秸秆覆盖量对土壤酶活性的影响.结果表明:秸秆覆盖可使土壤酶活性增加,蔗糖酶和碱性磷酸酶活性在9 000 kg/hm2 覆盖量下达到最高,在0～20 cm层蔗糖酶和碱性磷酸酶活性分别比对照(覆盖量0 kg /hm2)增加46.9%和9.0%,脲酶活性在13 500 kg/hm2覆盖量下最高,且在0～20 cm层脲酶活性较对照增加了3.9倍;脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性均随土层的加深而降低,而碱性磷酸酶活性各层间差异不显著.     

中国旱作农区不同量秸秆覆盖综合效应研究进展Ⅱ.不同量秸秆覆盖的农作物生理效应及研究存在问题与展望

综述了不同量秸秆覆盖对作物生理、产量和水分利用效应研究的最新进展,归纳了该领域目前研究中存在的问题,同时就其未来的研究方向进行了展望.     

旱作麦田秸秆覆盖的生态综合效应研究

研究了秸秆覆盖春小麦田土壤温度、水分、养分和微生物数量的变化趋势，结果表明：秸秆覆盖对表层(0～10cm)土温变化有明显的调节作用，在低温时有增温作用，高温时有降温作用；覆盖有一定的抑蒸保墒作用，可提高作物水分利用效率9．61％～20．93％，其保水作用主要发生在上层土体0～40cm，并随覆盖量的增加而增强；覆盖后0～40cm土体中土壤全N、全P在一个生长季节后变化不明显，但土壤有机质、速效钾含量有所增加；覆盖处理后小麦生育时期土壤细菌、放线菌和真菌的数量均高于对照，形成了不同时期新的土壤微生物区系，改变了土壤生物学活性。适量秸秆覆盖有利于寻求适宜作物生长发育的水热组合，具有良好的农田综合效应，可提高产量12．47％～29．63％。     

秸秆覆盖对盐渍化土壤水盐动态的影响

研究了不同秸秆覆盖量下盐渍化土壤蒸发量、不同生育期各土层的含水率及含盐量的动态变化规律.结果表明:秸秆覆盖后,盐渍化土壤蒸发量比对照低,随着秸秆覆盖量的增加,蒸发量逐渐减少,当秸秆覆盖量为0.75 kg/m2(C2)时,日蒸发量减少幅度平缓,趋于稳定.与对照相比,秸秆覆盖量为1.05 kg/m2(C1),0.75 kg...     

秸秆覆盖对宁南早作农田活性有机质及碳库管理指数的影响

在宁南半干旱区早作农田连续进行了4 a不同秸秆覆盖量的冬小麦栽培试验,对不同秸秆覆盖量下的土壤碳库活度(A)、碳库活度指数(AI)、碳库指数(CPI)和土壤碳库管理指数(CMPI)进行了分析.结果表明:与不覆盖(CK)相比,0.9-0.6万kg/hm2覆盖量下0～20 cm土层土壤总有机碳含量显著提高1.46～1.01...     

秸秆覆盖下油菜间作紫云英的土壤微环境效应

为探索绿肥紫云英在我国西南地区旱地的应用前景，通过秸秆覆盖下种植紫云英，探讨其对土壤微环境的影响。结果表明：秸秆覆盖可显著提高10 cm土层农田土壤温度，在整个生育期内平均可提高0.11℃，同时间作紫云英显著提高了油菜苗期10 cm处的土壤温度，且在秸秆覆盖下表现更为明显；秸秆覆盖对0~5 cm土层土壤含水量和土壤电导率的影响较小，紫云英单作显著提高了0~5 cm土层土壤含水量，其平均土壤含水量为0.26 m³·m^-3，而紫云英油菜间作则降低了0~5 cm土层土壤含水量和土壤电导率，其平均土壤含水量和土壤电导率分别为0.24 m³·m^-3和0.16 dS·m^-1。另外，不同种植模式对农田土壤养分的影响主要体现在玉米季，而且种植紫云英对油菜季和玉米季的土壤养分综合评价均较好，秸秆覆盖下紫云英单作评价值最高，其中油菜季为1.101，玉米季为1.214。可见，西南旱地秸秆覆盖下种植紫云英可改善农田土壤水热环境，同时有较好的土壤养分综合评价效果。     

基于HYDRUS-1D的秸秆覆盖条件下黑土区玉米田土壤水盐运移规律

为揭示不同秸秆覆盖量对黑土区玉米田农田土壤水盐运移的影响机制,基于田间试验结果,利用HYDRUS-1D模型对秸秆覆盖下农田土壤水盐运移过程进行模拟,分析不同秸秆覆盖量对土壤水盐动态的影响规律。结果表明：秸秆覆盖可以增强土壤保水性、抑制土壤盐分积累,随秸秆覆盖量增加,秸秆覆盖对土壤水盐运移的作用效果更加明显,在玉米全生育期内秸秆半量覆盖及全量覆盖较裸地40 cm耕层内各土层平均含水率分别提高3.38%~5.78%和5.26%~9.62%、平均电导率分别降低4.61%~8.93%和8.87%~12.41%。基于HYDRUS-1D模型模拟结果可知,土壤含水率模拟值与实测值的决定系数介于0.903~0.940,标准误差介于0.010~0.014 cm³·cm^-3,平均相对误差介于3.46%~4.64%;土壤电导率模拟值与实测值的决定系数介于0.817~0.853,标准误差介于0.091~0.111 mS·cm^-1,平均相对误差介于4.06%~5.46%。误差分析表明HYDRUS-1D模型模拟精度较高,能够用于模拟研究区秸秆覆盖条件下农田土壤水盐运移过程。     

渭北地区残茬(秸秆)覆盖农田生态效应及应用技术实例

综合分析各地残茬(秸秆)覆盖试验结果,从土壤物理性状、土壤水分、土壤养分、土壤温度、农田杂草和水保性能等方面对残茬(秸秆)覆盖的农田生态效应进行了总结,并依据渭北地区实际,介绍了适合该地区旱地冬小麦、旱地春玉米和小麦—玉米一年两熟应用的残茬(秸秆)覆盖技术。     

秸秆覆盖条件下不同施氮水平冬小麦氮素吸收及土壤硝态氮残留

通过田间定位试验研究秸秆覆盖条件下施氮量对小麦氮素吸收利用及土壤硝态氮残留的影响.试验包括覆盖(不覆盖和秸秆覆盖4500 kg/hm2)和施氮量(0,75,150,225和300 kg N/hm2)两个因素,共10个处理,重复3次.3年结果表明:秸秆覆盖对冬小麦吸氮量没有显著影响,但在偏旱年份,秸秆覆盖有利于提高氮肥利用效率.与不覆盖类似,秸秆覆盖冬小麦吸氮量在3年间呈持续增加趋势.不论秸秆覆盖还是不覆盖,施氮量小于等于150 kg/hm2时,对土壤硝态氮残留量均没有显著影响;施氮量高于150 kg/hm2时,土壤残留硝态氮量则显著增加,0～200 cm剖面出现明显的累积峰,秸秆覆盖土壤残留硝态氮累积峰较不覆盖处理深40 cm左右.     

不同秸秆还田模式冬麦田土壤水分特征比较

在陕西杨凌区布设田间试验,在冬小麦发育期间观测5种不同玉米秸秆覆盖与耕作方式相结合模式的土壤水分特征。结果表明5种覆盖耕作模式的土壤水分垂直变异系数大小排列为传统翻耕(0.1376)>浅旋覆盖(0.1360)>传统覆盖(0.1309)>深翻覆盖(0.1265)>免耕留茬(0.1167);免耕覆盖土壤水分贮存量(342 mm)最高,以浅旋覆盖(289 mm)、传统翻耕(287 mm)土壤水分贮存量相对为低,深翻覆盖(307 mm)、传统覆盖(300 mm)土壤水分贮存量相对居中。     

连续14年保护性耕作对土壤总有机碳和轻组有机碳的影响

依托于2001年布设在陇中黄土高原半干旱雨养农业区的保护性耕作定位试验,于2014年测定了5种保护性耕作(免耕+秸秆覆盖NTS、免耕NT、传统耕作+秸秆翻埋TS、传统耕作+地膜覆盖TP和免耕+地膜覆盖NTP)和传统耕作T处理下小麦-豌豆双序列轮作中表层土壤(0~5、5~10、10~30 cm)总有机碳(SOC)和轻组有机碳(LFOC)在作物生育期前后的变化。结果表明:土壤总有机碳和轻组有机碳在土壤剖面上均随着土层深度的增加而降低;相比传统耕作T,NTS和TS处理能显著提高0~30 cm土层中SOC、LFOC的含量,在作物播种前较T分别提高了19.51%、64.58%和13.36%、42.08%,在收获后分别提高了28.00%、85.37%和18.61%、77.82%,而SOC、LFOC含量NT和TP处理与T处理间差异不显著;从作物播种前至收获后,各处理下0~30 cm土层SOC含量均有减小趋势,其中NTS和TS处理变化量最小,NT和TP处理加大了作物生育期间SOC和LFOC的消耗;LFOC可以灵敏地反应出土壤有机碳的变化。因此,在该区推行以免耕、秸秆覆盖为主的保护性耕作措施更有利于碳的积累和土壤质量的改善,促进该区农业的可持续发展。     

秸秆覆盖对旱地玉米休闲田土壤水分状况影响研究

根据大田试验观测资料,研究分析了宁夏南部山区玉米休闲田进行秸秆覆盖处理后对土壤水分特征和土壤水分贮存量的影响。分析3种秸秆覆盖处理对土壤水分的垂直变差系数结果表明:传统无覆盖处理方式的土壤水分随深度的变化波动最为强烈,而整秸秆覆盖处理方式的土壤水分随深度的变化相对最弱;整个休闲期内土壤水分含量均以整秸秆覆盖处理最高,半秸秆覆盖次之,分别比传统无覆盖处理增加2.68%和1.19%,两种秸秆覆盖方式可使0~80cm土层的土壤蓄水能力对降水的敏感度提高;休闲期结束后,整秸秆覆盖处理的土壤水分贮存量(236.80mm)最高,半秸秆覆盖(224.10mm)次之,传统无覆盖(208.45mm)最低。     

Effects of mulch and planting methods on Medicago ruthenica seed yield and soil physical-chemical properties

Medicago ruthenica (L.) Trautv., a wild grass species, is commonly grown as a forage crop in arid and semi-arid areas of China. Herein, we explored mulch patterns and planting methods for optimizing M. ruthenica seed production in the loess plateau of the Gansu Province, China from 2017 to 2019. The experiments comprised of six treatments including (1) flat ground without mulch (F0, control); (2) flat ground with a transparent white 0.008 mm thick plastic film mulch (FP); (3) flat ground with 4500 kg/hm² straw mulch (FS); (4) furrow with 10 cm ridges (R0); (5) furrow with plastic film mulch (RP); and (6) furrow with straw mulch (RS). Results showed that the harvested seed yield of M. ruthenica was the highest under RP treatment, followed by FP and FS treatments. Soil moisture content from mid-May to mid-August in 2017 was the highest under RP and FP treatments, followed by RS and FS treatments. In 2018, soil moisture content was the highest under RS and FS treatments. In 2017 and 2018, soil temperature was the highest under FP and RP treatments, followed by F0 and R0 treatments. Total and available nitrogen, phosphorus, and potassium contents were the highest under RS and FS treatments, followed by RP and FP treatments. Comprehensive analysis result showed that surface mulch improved soil microenvironment and increased seed yield of M. ruthenica. Straw mulch also effectively recycled excess crop straw, thereby encouraging the sustainable development of agriculture in this area. In conclusion, FS treatment was considered the best mode for M. ruthenica seed production in this area.     

豫西旱地小麦不同种植方式增产效应分析

在豫西旱地对小麦地膜覆盖、秸秆覆盖、沟播、平播(CK)等不同种植方式的增产效应进行对比研究,结果表明:地膜覆盖、秸秆覆盖、沟播三种种植方式都有增温保墒的作用;地膜覆盖的增温作用主要表现在白天,秸秆覆盖、沟播的增温效应主要表现在夜晚;地膜覆盖、秸秆覆盖、沟播的保墒作用表现在小麦拔节前;地膜覆盖、秸秆覆盖、沟播可增加旱地小麦的次生根、分蘖、叶面积、穗数、穗粒数、粒重,能有效提高旱地小麦产量,其增产效应为秸秆覆盖>地膜覆盖>沟播>平播。与平播相比,前三者的增产幅度分别达17.8%、16.6%、12.0%。     

华北平原冬小麦麦田覆盖对土壤温度和生育进程的影响

通过秸秆和薄膜覆盖田间试验,研究了不同覆盖材料对冬小麦田土壤温度(5 cm)以及冬小麦生长发育、穗分化、干物质积累和分配、营养生长期间的N转移、产量和水分利用效率的影响.结果表明,秸秆覆盖平缓了冬小麦整个生育期土壤温度的变化,使冬季土壤温度提高0.63℃,越冬后降低0.35℃;春季降温效应延长了冬小麦穗分化的时间,平均缩短了灌浆持续时间2 d;低温增加了冬小麦穗期干物质和N含量向收获期非籽粒转移的效率,最终造成产量和水分利用效率降低了1.98%和0.14 kg/m3.薄膜覆盖提高了冬小麦灌浆前土壤温度0.44℃,增温效应促进了作物生长,整个生育期的生物量提高116.0 kg/m2;穗分化时期的增温效应使得该处理冬小麦不易形成大穗,同时灌浆期的低温效应影响了籽粒的饱满度,最终产量和水分利用效率分别降低了3.24%和0.17 kg/m3.研究认为,秸秆覆盖和薄膜覆盖具有保墒效应,但其产生的温度效应对冬季作物生长发育造成不利影响,使得最终产量和水分利用效率并没有提高.     

西南干热河谷休闲农田温度与蒸发量日变化规律及协同关系

针对西南干热河谷旱季休闲农田面积扩大的实际，选择旱季初和旱季末2个时段，研究24 h休闲农田温度与农田蒸发量的变化规律及协同关系。结果表明：休闲农田温度曲线和蒸发量累计曲线大致呈现波形函数曲线变化，随着土壤深度和农田覆盖物的增加，曲线依次向后推移，波幅也逐渐变小，表明农田覆盖物对土壤起到一定的稳温和保水作用，可明显降低农田土壤水分散失；休闲农田温度与农田蒸发量的协同函数均呈现正向协同关系，且协同系数普遍较大，随着土壤深度和地表覆盖物逐渐增加，协同关系逐渐减弱，而干旱却有利于协同关系加强，说明在气候干燥区，农田温度升高，农田蒸发量增大，温度与蒸发量的协同关系增强，农田温度仍然是农田蒸发的主要推动因素。故西南干热河谷地区要开发利用季节性休闲农田，就必须做好旱季农田土壤水分的保蓄，增加地表覆盖物，减少农田水分的无效蒸发，为休闲农田的开发利用奠定良好的水分基础。     

宁南山区保护性耕作对农田水分状况影响的研究

为研究保护性耕作对宁南山区农田水分状况的影响,在宁夏彭阳县对三种不同保护性耕作措施下玉米农田休耕期及生长期土壤水分、作物生长发育指标进行了实验研究。结果表明:(1)在休耕期,整秸秆覆盖处理的土壤水分贮存量(236.80mm)最高,半秸秆覆盖(224.10mm)次之,传统无覆盖(208.45mm)最低;(2)在生长期,采用秸秆覆盖方式可使春玉米的株高、穗长、生物产量及经济产量等指标得到显著提高,土壤的蓄水保墒性能增强,水分利用效率提高,增产增效明显;与传统方式相比,整秸秆覆盖可使春玉米的产量及水分利用效率分别提高3.5%及16.5%。研究认为,保护性耕作可有效改善玉米田土壤水分状况,促进玉米的生长发育。     

长期秸秆和地膜覆盖对旱作冬小麦农田土壤碳组分的影响

地表覆盖秸秆和地膜是我国西北旱作农田土壤固碳的重要田间管理措施，但其对土壤碳组分的长期影响尚不明确。基于田间定位试验，设生育期高量秸秆覆盖(9 000 kg·hm^-2,HSM)、生育期低量秸秆覆盖(4 500 kg·hm^-2,LSM)、夏闲期秸秆覆盖(9 000 kg·hm^-2,FSM)、生育期地膜覆盖(PM)和无覆盖对照(CK)共5个处理，研究了秸秆覆盖和地膜覆盖12 a和13 a后旱作冬小麦农田土壤总有机碳(SOC)、颗粒有机碳(POC)、潜在矿化碳(PCM)和微生物量碳(MBC)含量的变化规律。2 a平均结果表明：与CK相比，HSM和LSM处理均显著提高了0～10 cm土层各碳组分含量以及10～20 cm土层SOC、POC、MBC含量，同时还显著提高了0～20 cm土层POC和MBC占SOC的比例；而FSM和PM处理对各土层土壤碳组分含量及其占SOC的比例均无显著影响。土壤碳组分含量相互之间均存在极显著正相关关系。综上可知，长期生育期秸秆覆盖能有效提高旱作冬小麦农田耕层土壤有机碳及其组分含量，且提高覆盖量有助于促进...