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。     

耕作方式转变和秸秆还田对土壤活性有机碳的影响

深松是解决长期旋免耕后耕层浅薄化、亚表层(15~30 cm)容重增加等问题的有效方法之一,长期旋免耕后进行深松显著影响土壤有机碳及其组分的周转。为对比转变耕作方式对土壤活性有机碳(LOC)及碳库管理指数的影响,该研究基于连续6 a的旋耕转变为深松和免耕转变为深松定位试验,对比了2012-2014年长期旋免耕农田进行深松对农田土壤活性有机碳及碳库管理指数的影响。研究结果表明,耕作方式转变和秸秆还田均对土壤LOC含量、活性有机碳与有机碳的比例(LOC/SOC)和碳库管理指数产生显著影响。相对于原旋耕秸秆还田处理(RTS),虽然旋耕-深松秸秆还田处理(RTS-STS)提高了0~30 cm土层的LOC含量,但其土壤中LOC/SOC比例和碳库管理指数显著下降。而免耕-深松秸秆还田(NTS-STS)处理和耕作方式未转变的免耕秸秆还田处理(NTS)在0~10 cm土层其LOC含量无显著性差异,但NTS-STS处理显著提高LOC/SOC比例。耕作方式转变导致RTS-STS处理碳库管理指数随着土层的加深而逐渐降低,而NTS-STS处理则呈逐渐升高趋势。耕作、秸秆、年份、耕作与秸秆、耕作与年份及3者交互作用是导致耕作方式转变后各处理0~30 cm的LOC含量变化的主要作用力(P0.05)。秸秆还田条件下,将长期旋耕处理转变为深松可显著降低土壤SOC中的LOC比例,降低碳库管理指数,促进土壤碳库的稳定性;而长期免耕处理转变为深松能够显著提高土壤下层(10~30 cm)的土壤碳库活性。     

黄河三角洲盐碱耕地型中低产田概况及改良增产技术探讨

由于地理位置、地形、地下水埋深等原因,黄河三角洲土壤盐渍化严重,可利用的土地属于盐碱耕地型中低产田,但作为我国重要的后备耕地资源,其改良利用具有重要的战略意义。目前,对于黄河三角洲盐渍土改良措施主要有暗管排盐、修筑台田、土壤肥力提升、覆盖抑盐、土壤改良剂、咸水及雨水高效利用、耐盐作物筛选及种植等技术,进一步开展水肥盐优化调控、植物耐盐机理及根际土壤耐盐微生物的筛选工作,从而为黄河三角洲盐碱耕地型中低产田改造及利用提供科学依据。     

黄河三角洲盐碱地土壤改良剂小麦效果研究

通过田间试验,研究了土壤改良剂对黄河三角洲盐碱地小麦产量及土壤理化性状的影响。结果表明,施用土壤改良剂可以优化土壤团粒结构,降低土壤容重、pH值及土壤盐分含量,增加土壤有机质含量,增加小麦千粒重,进而提高小麦产量。土壤改良剂用量增加,土壤理化性状较好,作物产量增加,但3%、4%、5%的添加量之间差别不明显。减氮处理在土壤理化性状、小麦产量方面没有表现出优势,说明对于生长期较长的小麦来说,充足的氮肥供应是非常必要的。     

山东省褐土土壤容重对玉米生长发育及产量形成的影响

以郑单958为材料,采用盆栽试验,以原状土壤不打破犁底层为对照(CK),设置容重1.2、1.3、1.4、1.5、1.6 g/cm3共6个处理水平,探索了山东省褐土不同土壤容重条件下玉米生长发育和产量差异。结果表明:随着土壤容重增加,玉米株高、茎粗、单株叶面积、总根量、植株干物质累积和籽粒产量总体呈现减少趋势,且容重越大,降幅越显著。土壤容重1.5 g/cm3时,玉米生长发育受到明显抑制,土壤容重由1.2 g/cm3增加到1.6g/cm3,玉米株高、茎粗、单株叶面积分别降低15.7%、12.6%、28.7%,且玉米生长中后期叶片衰老速率加剧;玉米根条数、根长、根干重、根冠比、植株干重分别降低17.9%、47.0%、36.8%、20.1%、20.7%,容重增加对根系生长的影响明显高于地上部。与CK相比,容重1.2~1.6 g/cm3各处理的穗粒重分别增加11.1%、18.0%、4.6%、-4.5%、-14.6%。因此,适当降低有效耕层内土壤紧实度,可促进玉米根系生长和干物质积累,提高单株生产能力。     

滨海盐荒地不同高度台田地下水动态变化与脱盐效果

为给大面积滨海盐渍荒地农业开发利用提供高效的技术支撑, 在黄河三角洲滨海盐渍荒地上, 设计135 cm、145 cm和175 cm高度台田处理, 以未做台田处理的盐荒地为对照, 定位监测挖深沟修台田后2年的地下水埋深与矿化度的变化动态, 以及连续种植5年后台田土体含盐量的变化。研究表明: 连续2年3种高度台田均能有效增加地下水的埋深, 盐渍荒地地下水埋深变化为0.65~2.10 m, 3种高度台田地下水埋深变化为2.20~3.63 m。3种高度台田的地下水矿化度同盐渍荒地相比均呈现升高趋势, 表明台田土体盐分通过灌溉和降雨作用淋洗进入地下水中。修建台田前荒地0~30 cm土壤含盐量为4.90~7.33 g·kg^-1, 台田引黄灌溉洗盐后土壤含盐量降低到1.37 g·kg^-1以下, 土壤脱盐率为81.31%~89.05%。连续种植5年后, 不同高度台田0~120 cm土体盐分含量均低于盐荒地, 尤其0~30 cm和30~60 cm土层的盐分含量与盐荒地相比降低显著; 其中135 cm和145 cm台田各土层盐分含量均小于1.62 g·kg^-1。因此, “台田?深沟”模式是改良滨海重度盐渍土的一种有效工程措施, 考虑到开发成本和台田有效面积比, 台田高度可优先选择145 cm。     

鲁北平原咸水滴灌对土壤水盐分布和棉花产量的影响

鲁北平原是山东省重要的粮棉油生产基地,合理利用微咸水和咸水资源是亟待解决的问题。通过田间小区试验,以淡水滴灌处理为对照,设置不同矿化度咸水滴灌处理,研究全地膜覆盖条件下,咸水滴灌对棉花农田土壤水盐分布和产量的影响。结果表明,灌出苗水可以明显降低棉田主要根层土壤EC值,降低率在26．8％～29．0％之间。咸水滴灌减少了棉花对土壤水分的吸收,主要影响土层在40～100 cm,灌溉水矿化度越高,影响越大。与淡水滴灌相比,滴灌补灌矿化度6g·L-1以下的咸水对棉花产量没有明显的影响,而滴灌8g·L-1的咸水在降水偏少的年份能明显降低棉花产量。从土壤盐分的积累来看,利用滴灌补灌一次6g·L-1以下的咸水,通过黄河水和夏季降水淋洗土壤盐分,不会造成棉花根系分布层土壤盐分的积累。该研究结果可为鲁北平原区咸水利用提供科学依据。     

电阻法在喷灌土壤水分入渗再分布测定中的应用

土壤通常是导电的,其电阻率随其含水量的大小而变化,电阻式土壤水分动态测定仪就是基于这种原理进行测量的。通过土壤电阻率的突变可以判断土壤水分湿润锋到达的时间,不同深度的探头组合就可以分析得出土壤水分入渗速率,可以定量研究土壤水分的入渗过程。田间试验结果表明：喷灌土壤水分入渗时间和入渗深度之间的关系可以表示为对数形式。电阻法测定土壤水分入渗还需要进一步研究。     

水稻钵苗育苗穴盘分离套盘机设计与试验

采用工厂化育苗技术进行水稻钵苗育苗时，一般由人工将普通吸塑软穴盘分离然后套入硬托盘后再用于播种，增加了生产成本且劳动强度大。为减少人工成本、降低劳动强度，提高工厂育苗作业自动化，设计了一种适用于工厂化播种流水线的自动分离套盘机。利用真空吸盘吸附倒扣堆叠的软穴盘外侧壁后提升分离，再用翻转机构将分离出的软穴盘翻转180°到达套盘工位，套盘装置中的夹爪机构夹持软穴盘套入硬托盘中完成套盘作业。采用有限元分析软件ANSYS对软穴盘变形量进行分析，采用三维建模软件SolidWorks进行整机三维结构设计，设计了使用8个直径6mm的风琴型真空吸盘吸附软穴盘作业的真空回路系统，并试制了样机，对不同工况下的软穴盘进行了分离套盘试验。样机试验结果表明，对14×29孔穴规格洁净软穴盘的分离套盘成功率为97%，穴盘表面粘附有水珠或泥土时分离套盘成功率均为98%，分离套盘效率为435盘/h，满足工厂化育苗播种流水线的工作要求，可为提高工厂化水稻钵苗育苗的自动化程度提供参考。     

秸秆还田与优化施氮对稻田土壤碳氮含量及产量的影响

针对滨海盐碱地稻田土壤有机质较低、氮肥投入过量,采用田间微区试验研究了秸秆还田与优化施氮对稻田土壤全氮、铵态氮、硝态氮、有机碳、可溶性有机碳、微生物碳氮含量及水稻生长特征的影响。设秸秆还田与氮肥两因素,3个碳(秸秆还田)水平:C0:无秸秆还田; C1:秸秆还田4 500 kg/hm~2; C2:秸秆还田9 000 kg/hm~2; 2个氮水平:N1:255 kg/hm~2(优化施氮); N2:400 kg/hm~2(农民传统施氮)。结果表明,与C0、C1处理相比,C2处理时土壤有机碳含量分别增加了100. 46%,28. 06%;分蘖期时C2N2处理土壤全氮含量最高,而成熟期C1N1处理土壤全氮含量最高;秸秆还田与优化氮肥显著增加了DOC(可溶性有机碳)含量,分蘖期与成熟期土壤铵态氮、硝态氮含量均以C1N1最高,分蘖期与成熟期时,与未秸秆还田相比,土壤微生物量碳、氮含量显著增加,且C1N1、C1N2处理含量最高;秸秆还田量4 500 kg/hm~2与氮肥施用量255 kg/hm~2处理可有效增加水稻二次枝梗数、千粒质量、结实率及水稻产量,且高于其余处理。与农民传统施肥管理(C0N2)相比,秸秆还田与优化施氮(C1N1)处理水稻产量提高19. 02%,且显著提高滨海盐碱地稻田土壤碳氮含量。