不同秸秆还田方式对玉米产量及水分的利用

土壤水分是保证农作物健康成长的根本要素,也是提高农作物产量的一个重要因素,在不同的土壤水分环境下,农作物的发育和产量会产生巨大的差异。我国北方土壤条件大多以黄土为基本的母质,因此其土壤本身蓄水能力和蓄肥能力也都较强,为农作物的成长提供了一个良好的生产环境。近些年来,农业经济快速发展,对土壤也产生了一定的影响,使得土壤资源受到严重影响,秸秆还田技术是当前改善农田生态作物成长环境的有效措施,本文就针对不同的秸秆还田方式及施肥对玉米产量和水分利用效率的影响进行简单的分析。     

不同秸秆还田方式对玉米产量及水分的利用

土壤水分是保证农作物健康成长的根本要素,也是提高农作物产量的一个重要因素,在不同的土壤水分环境下,农作物的发育和产量会产生巨大的差异。我国北方土壤条件大多以黄土为基本的母质,因此其土壤本身蓄水能力和蓄肥能力也都较强,为农作物的成长提供了一个良好的生产环境。近些年来,农业经济快速发展,对土壤也产生了一定的影响,使得土壤资源受到严重影响,秸秆还田技术是当前改善农田生态作物成长环境的有效措施,本文就针对不同的秸秆还田方式及施肥对玉米产量和水分利用效率的影响进行简单的分析。     

秸秆还田量对土壤和马铃薯产量及水分利用效率的影响

为增强土壤保水续墒,改善土壤质地和团粒结构,提高土壤水分利用效率,以定薯3号为材料,设计玉米秸秆量0、5 000、10 000、15 000、20 000 kg/hm25个处理,3次重复,小区面积33 m2(6.0 m×5.5 m),研究了玉米秸秆还田量对土壤水分含量、容重、马铃薯产量品质及水分利用效率的影响。结果表明,与对照相比,施用秸秆处理的马铃薯块茎中淀粉含量提高0.04～0.92百分点,干物质提高0.18～0.60百分点,商品薯率提高5.2～21.5百分点,产量提高10.68%～54.33%,水分利用效率提高5.93%～30.66%,不同处理对马铃薯产量影响差异显著,施入量为0～15 000 kg/hm2时,马铃薯产量呈上升趋势,超过15 000 kg/hm2产量呈下降趋势,建议推广施用量为15 000 kg/hm2。     

砂姜黑土区秸秆还田对玉米生育及水分利用效率的影响

为了在淮北砂姜黑土区推广小麦玉米秸秆全量还田技术,采用大田定位试验,设置小麦玉米秸秆不还田、小麦玉米秸秆单季还田和小麦玉米秸秆两季还田4种秸秆还田方式,研究了小麦、玉米秸秆全量粉碎还田对机播夏玉米出苗、生育、产量和水分利用效率的影响。结果表明:小麦玉米秸秆两季还田处理2008和2009年玉米出苗数分别比对照高3.25%和11.98%;出苗均匀度、株高整齐度、幼苗素质和耕层土壤含水率均高于对照,最终2008和2009年玉米产量分别较对照提高了7.92%、9.51%,土壤水分利用效率分别提高了8.15%、9.48%。可见,砂姜黑土区小麦玉米秸秆两季全量还田有利于玉米生长发育,提高籽粒产量。     

探讨秸秆还田模式对旱地玉米产量以及水分的影响

秸秆还田是一项较为重要的地力培肥及生物养地措施,该模式的合理运用可在优化完善土壤理化形状及结构的同时实现土壤保水保肥能力的有利提升,优化维持良好的农田生态环境,社会各界给予该项模式应用给予高度关注。在此,本文将针对旱地玉米产量及水分所受秸秆还田模式的影响进行简要探讨。     

不同秸秆覆盖保水剂处理对夏玉米产量和水分利用效率的影响

通过大田试验,研究了秸秆覆盖保水剂对夏玉米不同生育阶段的土壤含水量、储水量,以及作物的耗水特征、水分利用效率等的影响。结果表明:与CK相比,各处理提高了夏玉米不同生育阶段0～100 cm的土壤含水量、储水量,促进了干物质的积累,降低了玉米的耗水量,提高了玉米产量和水分利用效率。在各处理中,覆盖保水剂处理的土壤含水量、储水量均高于其他处理,而耗水量最低。在播种-拔节期、拔节-开花期,覆盖保水剂处理干物质积累量显著大于其他处理,而在开花-花后30 d、花后30 d-收获,覆盖保水剂显著大于秸秆覆盖和CK,与保水剂处理差异不显著。最终,覆盖保水剂处理的产量和水分利用效率显著高于其他处理,较CK增产23.34%,水分利用效率增加8.53 kg/(mm·hm²)。     

水分与玉米秸秆还田对小麦根系生长和水分利用效率的影响

【目的】通过两年的防雨棚微区控水试验,探索秸秆还田和水分调控对小麦根系生长、产量及水分利用效率的影响,为提高秸秆还田效果及推广应用秸秆还田技术提供参考。【方法】试验设玉米秸秆粉碎翻压还田（RS）和秸秆不还田（CK）处理;3种土壤水分处理,分别为田间持水量的50%—55%（干旱处理,D）、60%—65%（轻旱处理,SD）和70%—75%（适宜水分处理,N）。测量土壤水分含量、根干重、根干重密度、根系活力、籽粒产量和水分利用效率等指标。【结果】干旱条件下小麦成熟期的次生根数显著降低,与轻旱和适宜水分处理相比,不同生育时期小麦根系活力均显著降低,0—25 cm土层中的根干重密度在不同的生育时期也基本表现为降低趋势,产量下降幅度分别为4.34%—38.30%和14.30%—36.63%,但土壤贮水消耗量分别显著增加7.92%—25.56%和31.34%—90.72%,水分利用效率分别显著增加12.69%—30.09%和11.83%—32.88%。干旱条件下,与CK处理相比,RS处理在返青期和成熟期的单株次生根数分别提高了17.17%—29.41%和5.60%—27.86%,不同生育时期0—25 cm土层中根干重密度降低,花后根系活力及25—50 cm土层中根干重密度的下降幅度增大,产量和水分利用效率分别显著降低了15.02%—19.52%和7.51%—14.56%。轻旱和适宜水分条件下,与CK处理相比,RS处理提高了不同生育时期的单株次生根数,减缓了小麦花后的根系活力及25—50 cm土层中的根干重密度下降幅度,并且增加土壤贮水消耗量,降低灌溉量及总耗水量,除2013—2014年小麦生长季适宜水分条件下不同还田方式间产量和水分利用效率差异未达显著水平外,秸秆还田处理的产量和水分利用效率分别显著提高了6.09%—9.18%和6.77%—11.13%。另外,秸秆还田方式与水分调控的交互作用显著影响小麦产量和水分利用效率。【结论】在较好的土壤水分条件下（轻旱和适宜水分）,秸秆还田对小麦根系生长具有正效应,有利于延缓根系衰老,增加土壤贮水消耗量、产量及水分利用效率,减少灌溉量;而在土壤水分条件较差时进行秸秆还田,小麦产量和水分利用效率显著降低。     

旱地有机培肥对玉米产量和水分利用效率的影响

采用完全随机裂区试验设计, 秸秆还田量为主处理, 施有机肥量为副处理,在渭北旱塬合阳试验基地进行了两年的旱地有机培肥试验.结果表明:施有机肥可显著提高春玉米产量和水分利用效率.在秸秆还田量为13 500、9 000、0 kg·hm-2时,与不施肥相比,施有机肥22 500 kg·hm-2的玉米产量增加2 021～3 638 kg·hm-2,水分利用效率提高4.34～8.19 kg·hm-2·mm-1;秸秆不还田时,施有机肥11 250 kg·hm-2的玉米产量比不施肥增加2 838～3 402 kg·hm-2,水分利用效率提高6.54～6.86 kg·hm-2·mm-1;秸秆还田对春玉米产量和水分利用效率产生的效果不显著.旱作条件下秸秆还田和施有机肥处理的春玉米产量和水分利用效率与全生育期耗水量间均呈二次抛物线关系.     

秸秆转化还田对玉米产量的影响

为了适应无公害农产品发展对施肥要求，开展了秸秆转化还田培肥技术研究，结果表明：秸秆转化肥可提高产量5．9％－16．1％。     

耕作方式与秸秆还田对冬小麦-夏玉米耗水特性和水分利用效率的影响

【目的】黄淮海地区是中国粮食主产区之一,但农业生产中旱涝频繁发生,同时还存在土壤紧实、耕层变浅和土壤蓄水保墒能力低等问题,严重影响了该区的粮食生产。耕作方式和秸秆还田作为农业生产中两项重要的技术措施,对改善土壤结构、提高土壤蓄水能力和水分利用效率有显著作用。本文旨在探索耕作方式、秸秆还田以及二者交互对冬小麦-夏玉米耗水特性和水分利用效率的影响,为优化黄淮海地区的土壤耕作方式提供依据。【方法】采用土壤耕作方式与秸秆还田相结合的方法,设置常规耕作＋秸秆还田、常规耕作＋无秸秆还田、深耕＋秸秆还田、深耕＋无秸秆还田、深松＋秸秆还田、深松＋无秸秆还田6个处理,研究耕作方式与秸秆还田对冬小麦-夏玉米一年两熟农田耗水量、耗水模系数、土壤贮水消耗量、株间蒸发量、籽粒产量和水分利用效率的影响,分析不同耕作方式、秸秆还田以及二者交互对冬小麦-夏玉米耗水特性和水分利用效率的影响。【结果】耕作方式、秸秆还田对土壤容重、农田耗水量、土壤贮水消耗量、株间蒸发量、籽粒产量和水分利用效率均存在显著或极显著影响。与常规耕作相比,深耕和深松主要降低了20-40 cm土层的土壤容重,增加了冬小麦、夏玉米和周年总农田耗水量,提高了0-100 cm土层的土壤贮水消耗量,同时降低了休闲期无效农田耗水量。此外,深耕和深松还降低了夏玉米的株间蒸发量,但深耕显著增加了冬小麦的株间蒸发量,深松则相反。秸秆还田也可以降低土壤容重,提高土壤贮水消耗量,增加冬小麦农田耗水量,降低夏玉米和休闲期农田耗水量,增加冬小麦的株间蒸发量,降低夏玉米的株间蒸发量。与常规耕作相比,深耕和深松处理的周年作物产量分别提高了10.7%和9.8%,周年水分利用效率分别提高了8.8%和6.3%。秸秆还田处理的周年作物产量和水分利用效率分别比秸秆不还田处理提高了6.3%和7.6%。耕作方式与秸秆还田对冬小麦-夏玉米的耗水特性、籽粒产量和水分利用效率存在显著交互作用。与常规耕作＋无秸秆还田处理相比,深耕＋秸秆还田和深松＋秸秆还田处理的周年农田耗水量分别提高3.3%和2.4%,冬小麦-夏玉米的农田耗水量分别提高了4.2%和3.3%,休闲期的农田耗水量分别降低了7.0%和9.9%,周年作物产量分别提高了18.0%和19.3%,水分利用效率分别提高了15.9%和15.1%。【结论】在几种耕作模式中,深耕＋秸秆还田、深松＋秸秆还田的周年作物产量和水分利用效率最高,且二者无显著性差异,表明深耕或深松结合秸秆还田有利于作物产量和水分利用效率的提高。因此,在本试验条件下,在秸秆还田的基础上深松或深耕是黄淮海地区适宜的耕作方式。     

秸秆还田深度对土壤温室气体排放及玉米产量的影响

【目的】秸秆还田是培肥地力、增加土壤有机质和改善土壤结构的重要技术手段,但以往的研究表明秸秆还田会加速土壤温室气体的排放。本研究通过对秸秆不同还田深度下农田土壤温室气体排放特征和产量的研究,明确降低温室气体排放量的最佳还田深度,以期为合理利用秸秆、提高作物产量,实现农业可持续发展提供科学依据。【方法】采用大田微区试验,以玉米为供试作物,设置4个还田深度,采用静态箱-气相色谱法测定整个玉米生长季不同还田深度下温室气体(CO₂、CH₄、N₂O)的排放特征,产量及产量构成因素。试验共设5个处理,还田深度分别为0—10 cm(T1)、10—20 cm(T2)、20—30 cm(T3)和30—40 cm(T4),同时以不还田处理作为对照(CK)。【结果】(1)在整个玉米生长季CO₂和N₂O均表现为排放,CH₄表现为吸收。CO₂累积排放量为T3处理最高,较CK显著增加了28.6%,T4处理增加最少,较CK显著增加了17.1%(P<0.05)...     

覆膜方式对雨养饲用玉米生长、产量及水分利用效率的影响

为促进冀西北坝上高寒半干旱区旱地饲用玉米稳产、高产和提高水分利用效率,于2016—2017年在农业部张北农业资源与生态环境重点野外观测试验站,进行了露地平作(ck),双垄沟覆膜、微垄覆膜、土下覆膜处理对饲用玉米叶面积指数、干物质积累、土壤水分、产量和水分利用效率影响的试验研究。结果表明,在丰水年,双垄沟覆膜处理效果最好,与露地相比叶面积指数、干物质积累量、土壤蓄水量分别提高36.45%、70.24%、13.25%,产量和水分利用效率提高了67.24%和87.66%;在欠水年,土下覆膜处理效果最佳,较露地增产71.31%,水分利用效率提高81.69%。双垄沟覆膜是寒旱区提高饲用玉米产量和高效利用降水的有效技术,土下覆膜则更适用于土壤贮水丰富农田的高水效生产。     

沟灌种植下秸秆覆盖对夏玉米耗水特性及产量的影响

为了揭示不同水分处理及覆盖处理对夏玉米耗水及产量的影响机制,通过田间试验,研究了宽垄种植下3种水分处理[土壤水分控制下限为田间持水量的60%(L-60)、70%(L-70)、80%(L-80)]和4种覆盖处理[覆盖率分别为50%(F1)、100%(F2)、150%(F3)以及不覆盖处理(F0)]对夏玉米阶段耗水规律及产量的影响。结果表明:同一水分处理下,秸秆覆盖增加了夏玉米的产量,其中F2处理增产效果最显著,增产率可达2.68%~4.58%;出苗—拔节期覆盖处理表现出明显的保墒能力,较F0处理最高可节水8.32~9.81 mm,拔节—抽雄期和抽雄—灌浆期降雨较多,适量秸秆覆盖能增强降雨的入渗,且蓄纳较多的雨水,而覆盖过厚则阻碍降雨的入渗,使降水止于覆盖层,最终导致大量的无效水蒸发,F2覆盖处理最适宜;结合水分处理和覆盖处理,L-70水分处理和F2覆盖处理效果最优,产量高达7 815.42 kg/hm2,耗水仅为366.09 mm,水分利用效率为2.13 kg/m3,降水利用效率为5.73 kg/m3,符合节水高产的宗旨。     

秸秆还田量对东北旱地土壤磷素淋溶及玉米产量的影响

为探讨东北旱地秸秆还田量对磷素在土壤中垂直分布及玉米产量的影响,采用随机区组设计进行玉米栽培试验,以常规施肥为对照（CK）,在常规施肥的基础上添加秸秆,设置秸秆用量分别为0.25、0.50、0.75、1.00、1.25和1.50 kg·m^-2。分别测定不同处理0—90 cm土层土壤中全磷（total phosphorus,TP）和速效磷（available phosphorus,AP）含量、淋溶液的累积淋失量和玉米产量。结果表明,土壤TP和AP含量随着土壤深度的加深逐渐减少。与CK相比,随着秸秆还田量的增加磷素向下迁移降低,秸秆还田量对土壤剖面磷素向下迁移影响显著;淋溶液中P含量显著减少,其中TP降低12.93%～59.85%,AP降低11.22%～46.28%。秸秆还田显著影响玉米产量,秸秆还田量为0.75 kg·m^-2时产量最高,较CK增产14.61%。综上所述,秸秆还田可以增加耕层土壤速效磷含量,减少土壤磷素淋失,大幅提高玉米产量,为东北旱地秸秆还田减少磷素淋溶、控制农业面源污染提供了理论依据。     

不同灌溉方式对晚造超级稻产量及水分利用效率的影响

以超级稻品种特优航1号、天丰优998为试验材料,于2008年、2009年晚造进行大田栽培,比较了其在3种不同灌溉方式下的农艺性状、产量及水分利用效率。结果表明:控水灌溉②超级稻品种的株高、剑叶面积、产量及水分利用效率最高;灌溉量最小。特优航1号,天丰优998在2008年和2009年分别节水33.25%、31.99%和33.43%、36.55%。控水灌溉②是桂南稻作区晚造超级稻较为适宜的灌溉方式。     

秸秆连续还田对水稻产量和氮素利用的影响

为明确秸秆还田比例对水稻产量和氮素利用的影响,于2019—2021年生长季在贵州省思南县塘头镇进行了田间小区定位试验。试验设6个处理：CK为不施肥,S₀为常规施肥,S₁（常规施肥+秸秆还田5 t/hm²）、S₂（常规施肥+秸秆还田10 t/hm²）、S₃（常规施肥+秸秆还田15 t/hm²）、S₄（常规施肥+秸秆还田20 t/hm²）。结果表明：2019—2021年秸秆还田均以S₃处理产量最高,分别比S₀处理增加20.16%、8.66%、14.40%,2019年产量增幅最高。造成产量差异的原因是秸秆还田提高了水稻有效穗数、穗粒数、千粒重和结实率,进而显著提高产量。秸秆还田与水稻籽粒产量的拟合分析表明,在籽粒产量最高处秸秆还田量为15.43 t/hm²。秸秆还田均能提高年份间氮肥偏生产力和氮素收获指数,在2019年,氮肥偏生产力以S₃处理最高,而氮素收获指数以S₄处理最高,分别比S₀增加42.81%和24.30%;在2020年以S₃处理最高,分别比S₀增加55.98%和22.61%;在2021年以S₃处理最高,分别比S₀增加21.75%和15.88%。秸秆还田增加了年份间氮素生理利用率,均以S₃处理最高,比S₀处理分别增加72.97%、76.14%和52.98%,且年份和秸秆还田处理这2个因素对氮素生理利用率和氮素农学效率有极显著的提高。因此,综合水稻产量、秸秆还田拟合结果以及氮素利用率,秸秆还田量以S₃处理较为适宜。     

不同中耕技术对坡耕地大豆产量及水分利用效率的影响

通过田间试验,比较不同中耕技术条件下的大豆产量及水分利用效率。结果表明：减少中耕次数可以提高坡耕地大豆产量。与对照相比不中耕处理的大豆产量升高了17%,中耕2次的大豆产量与对照相差较小,中耕4次的大豆产量最低,与对照相比降低了8.4%。减少中耕次数是一种效果很好的坡耕地水土保持耕作措施,与传统耕作措施相比,不中耕减少对土壤结构的破坏,有效保持了土壤中的水分,提高了作物水分利用效率。     

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。     

深耕加秸秆还田下施氮量对土壤碳氮比、玉米产量及氮效率的影响

为明确深耕加秸秆还田条件下的适宜施氮量,研究了深耕加秸秆还田条件下不同施氮量[0、240、270、300(当地生产平均施氮水平)、330、360 kg/hm2N]对土壤碳氮比、玉米产量及氮效率的影响。结果表明,深耕加秸秆还田下增施氮肥可以提高玉米植株干物质和氮素积累量,增加土壤有机质和全氮含量,调节土壤碳氮比,进而提高玉米籽粒产量和氮效率。深耕加秸秆还田条件下,随着施氮量的增加,土壤有机质和全氮含量增加,碳氮比降低;玉米植株干物质积累量、氮素积累量、籽粒产量及氮素农学效率、氮素表观利用率均先增加后降低,以330 kg/hm2处理最高,其籽粒产量、氮素农学效率、氮素表观利用率比当地生产平均施氮水平300 kg/hm2处理分别显著提高9.3%、23.6%、46.7%,但其产量与360 kg/hm2处理差异不显著。表明,深耕加秸秆还田条件下,玉米需适当增加氮肥施用量,试验区玉米适宜氮肥用量以330 kg/hm2(较当地平均施氮水平高10%)为宜。