秸秆还田对棉田土壤养分和微生物多样性的影响

【目的】研究秸杆还田对棉田土壤的养分和微生物多样性的影响。【方法】通过棉秆粉碎还田后的重量变化计算棉秆降解率,测定土壤中有机质等养分和理化性质,采用平板培养法测量可培养微生物数量,运用高通量测序研究秸秆还田对土壤微生物多样性的影响。【结果】棉花秸秆还田180 d的降解率可达5.01%;可培养微生物总量提高9.8%,其中细菌数量提高64.6%,放线菌数量提高39.3%;秸秆还田后土壤速效氮和速效钾含量显著增加,分别提高7.40%和32.77%;秸秆还田对土壤微生物多样性有显著影响,微生物菌群结构变化明显。【结论】秸秆还田能够增加棉田土壤养分和可培养微生物的数量,提高土壤微生物多样性。     

棉籽饼,棉秆还田增产及培肥地力的作用

新疆棉花面积大,有着丰富的棉籽饼、棉秆资源,将其直接还田后当年可分别增产籽棉１５．７％￣３０％、８．５％￣１４．６％;可保持和提高土壤养分,是连作棉田土壤有机质来源的重要途径。抓好棉籽饼、棉秆还田和化肥深施,反三者合理地融为一体,是培肥地力,维护棉田土壤肥力,解决大农业条件下有机肥不足的有效措施。     

改性棉秆炭对新疆灰漠土氮肥氨挥发特征的影响

【目的】研究不同改性棉秆炭对新疆灰漠土氮肥氨挥发和土壤理化性质的影响，为棉秆炭化还田改良低产土壤提供依据。【方法】以新疆灰漠土为供试土壤，利用密闭法室内培养模拟试验，设0、200、400 mg/kg 3个施氮水平，棉秆炭(不添加棉秆炭、未改性棉秆炭、味精废液改性棉秆炭、木醋液改性棉秆炭、酒石酸改性棉秆炭)以2%土重均匀施入。研究不同改性棉秆炭及不同施氮量处理氨挥发速率、氨挥发累积量以及与灰漠土理化性质的相互关系。【结果】各处理于施基肥后第1～8 d达到氨挥发速率最大值。灰漠土氨挥发室内培养61 d后，与灰漠土处理相比，添加不同改性棉秆炭处理的氨挥发累积量增加了46.1%～99.8%。与未改性炭处理相比，味精废液改性棉秆炭和木醋液改性棉秆炭显著促进土壤氮肥氨挥发，酒石酸改性炭差异不显著。添加改性棉秆炭，可以降低新疆灰漠土壤的pH、增加土壤中的全氮和有机碳含量以及电导率。改性炭对土壤氨挥发起促进作用的主要是土壤的电导率和土壤全氮含量，而pH表现出抑制效应。土壤全氮含量对土壤氨挥发有一定的积极作用，且受到有机碳的影响较小，未达到显著影响(P>0.05)。【结论】利用味精废液、木醋液、酒...     

生物炭处理有利于棉花生长及产量

正新疆是我国最大的商品棉生产基地,部分主产区连作时间长,棉秆还田对土壤带来了一定的病虫害,研究棉秆炭和炭基专用肥对棉花生长及产量的影响,为棉花秸秆制备生物炭或生物炭基肥再返还到棉田提供依据。棉花秸秆长度控制在8~12厘米,在缺氧的环境下燃烧制炭。棉秆炭与化肥按一定的比例加工炭基肥,通过田间试验进行验证。结果表明,与对照处理相比,生物     

还田棉秆腐解与土壤理化性质对氮肥施用的响应特征

【目的】研究棉花秸秆还田配施不同氮肥处理对棉秆腐解及土壤理化性质的影响。【方法】以干旱区典型农业土壤-灰漠土为研究对象,采用随机区组设计,以不添加秸秆与氮肥(CK)为对照,设置无氮(0 kg/hm²)、低氮(N₁: 112.5 kg/hm²、N₂: 225 kg/hm²)、中氮(N₃: 450 kg/hm²)、高氮(N₄: 750 kg/hm²)5种氮处理水平。于2019年10月中旬将棉花秸秆打断为3~5 cm,以中等还田量施入18个小区。在1年的棉秸秆腐解期间,定期测定还田棉秆纤维素、半纤维素、木质素含量,土壤有机碳、全氮含量、pH、电导率。分析随着还田腐解时间的延长,棉秸秆主要成分含量与相应土壤理化性质的演变特征。【结果】添氮处理在腐解前期(第256 d)显著降低了还田棉秆木质素含量,而纤维素、半纤维素则在后期显著降低,木质素在腐解前期对氮肥添加更为敏感;棉秆在腐解前期,所有添氮处理的土壤有机碳含量显著增加,腐解后期降低,低氮处理(N₁、N₂)的有机碳含量最高;各处理间土壤全氮含量差异不显著;氮添加处理显著降低了土壤pH值与盐分;土壤有机碳含量与棉秆的木质素、半纤维含量呈显著负相关关系(P<0.05,P<0.01)。【结论】秸秆还田配施氮肥能加速棉秸秆腐解,而低氮处理(N₁、N₂)在加速秸秆降解的同时,有利于增加土壤有机碳含量,培肥土壤。     

施用棉秆炭连作棉花根际土壤真菌多样性与土壤理化性质及黄萎病的相关性

【目的】研究施用棉秆炭,连作棉花根际土壤真菌群落多样性与土壤理化性质及黄萎病病害的关系,为棉秆的合理利用和防治棉花连作障碍提供科学依据和理论指导。【方法】以棉秆移除(NPK)和棉秆还田(NPKS)为对照,采用常规分析和454高通量测序技术,研究棉秆移除基础上施用常量棉秆炭(22.50 t/hm²,NPKB1)和增量棉秆炭(45.00 t/hm²,NPKB2)条件下,新疆棉花根际土壤真菌群落多样性、理化性质和黄萎病病害发生的相关性。【结果】施用棉秆炭连作棉花根际土壤真菌多样性和理化性质有显著相关性。经过2年的2%棉秆炭的施用显著降低了真菌多样性。真菌NPKS和NPKB2处理OTU丰度分别显著降低了15.63%和46.25%(P<0.05),Shannon多样性指数分别显著降低了11.81%和65.40%。不同用量棉秆炭对子囊菌门和接合菌门真菌数量的影响较大,但菌根真菌数量降低。NPKB2处理土壤中Gibberella、Fusarium和Verticillium等病原真菌数量较NPK处理显著降低。施用棉秆炭显著增加了棉花根际土壤中有机质、速效钾和速效氮的含量,而速效磷的含量则降低;对pH的影响不显著,但显著提高了土壤的电导率。RDA分析中,土壤有机质和速效氮是影响棉花根际土壤真菌群落结构的重要环境因素。与NPK处理和NPKS处理相比,NPKB1处理增加了黄萎病病害发病率和病情指数,NPKB2处理黄萎病病害发病率下降不显著,病情指数分别降低了2.2%和15.0%。Verticillium数量与黄萎病发病率和病情指数呈极显著正相关。施用棉秆炭降低了棉花黄萎病病原菌数量,与NPK处理相比,增量棉秆炭Verticillium数量显著降低了63.83%。与NPK处理和NPKS处理相比,NPKB1处理增加了黄萎病病害发病率和病情指数,NPKB2处理黄萎病病害发病率下降不显著,病情指数分别降低了2.2%和15.0%。【结论】施用棉秆炭降低了连作棉花根际土壤真菌多样性,减少了黄萎病病原菌数量,增加了连作棉花根际土壤养分含量。虽然没有显著降低棉花黄萎病发病率,但有缓解病害发病程度的趋势。     

加气渗灌模式下灌水定额与棉秆还田深度对棉花生长及产量的影响

为了探究加气渗灌模式下灌水定额和棉秆还田深度对棉花生长和产量的影响,本文以新陆中88号为研究对象,探究灌水定额和棉秆还田深度对棉花株高、茎粗、干物质量以及叶绿素相对含量的调控效应。结果表明,棉花受灌水定额影响较大,植株株高、茎粗、干物质量和叶片叶绿素相对含量均随着灌水定额的增大呈增加趋势。总体来看,在同一灌水定额条件下,25 cm土层处理的叶绿素相对含量大于15 cm和35 cm处理;棉秆还田深度为25 cm时,棉花株高、茎粗以及单株棉花籽棉产量均为最佳。     

棉花秸秆利用现状及其还田技术

新疆是我国棉花主产区,其产量占我国棉花总产的80%以上。高的经济产量必然产生丰富的棉花秸秆资源,如何合理利用这一资源是生产中亟待解决的问题。笔者汇总整理了我国棉花秸秆利用的5种主要模式,分析其技术参数和应用效果,重点论述了棉秆还田技术的现状及对土壤、作物的影响应和存在的问题,并提出了对策,旨在对比分析各模式的发展情况、优缺点等,为农户和企业科学选择利用棉秆提供参考。     

棉秆炭化还田对棉花生长及土壤理化特性的影响

【目的】研究西北连作棉田秸秆炭化还田对棉花生长和土壤性质的影响,提炼适宜的秸秆还田技术,为西北棉花秸秆还田提供技术支撑。【方法】试验设置为田间试验,6个处理,分别为:1、秸秆移除(CK);2、秸秆还田(S);3、有机肥还田(M);4、炭化还田(1.5Bc);5、有机肥+棉秆炭(MBc);6、炭化还田(3.0Bc)。在棉花生长后期测定棉花的生长指标、生物量、产量,并采集土样,分析相关指标。【结果】与秸秆移除(CK)相比, 棉花植株的株高、茎粗、叶长和叶宽均以有机肥还田及其与炭化还田的配合施用最大,分别增加了8.89%、11.86%、11.82%、11.39%。产量则以有机肥还田、有机肥还田与炭化还田的结合两个处理对产量的提高幅度最大, 分别为43.06%、37.01%,其次是1.5Bc和3.0Bc两个处理,均显著增加了棉花产量,分别达到了18.15%、30.25%;地上部干物质积累以3.0 t炭化还田处理提高幅度最大, 达到了34.94%,地下部以秸秆直接粉碎还田提高幅度最大,为62.92%;土壤性质则以3.0tBc处理对土壤饱和含水量和田间持水量的增加幅度以及对土壤容重的降低幅度最大, 分别达到了11.03%、10.02%、4.77%。【结论】有机肥还田、炭化还田及其配施能够有效的促进棉花生长,增加棉花干物质积累,提高产量,改善土壤性质。     

棉秆炭老化特性及其对风沙土氨挥发的影响

【目的】研究干湿交替、冻融循环、柠檬酸老化棉花秸秆生物炭特性，分析老化棉秆炭对风沙土氨挥发的影响，为干旱区棉花秸秆生物炭利用及其对土壤改良的长期效应提供理论依据。【方法】以棉花秸秆生物炭为试材，设置干湿交替、冻融循环、柠檬酸3种老化试验，分析老化前后棉秆炭的表面形貌、比表面积和孔径、pH值、电导率等理化性质；设置室内静态土壤培养试验，研究老化棉秆炭对土壤氨挥发速率以及氨挥发累积量的影响。【结果】(1)与新鲜棉秆炭相比，老化棉秆炭的pH值、电导率、全磷、全钾含量均降低，且柠檬酸老化棉秆炭比干湿交替、冻融循环老化棉秆炭下降程度大；柠檬酸老化棉秆炭比表面积、总孔体积和介孔体积显著增加1.88倍、1.37倍和1.36倍，平均孔径减小0.19倍(P>0.05),干湿交替和冻融循环老化棉秆炭比表面积显著减小，但平均孔径显著增大；(2)与新鲜棉秆炭处理相比，添加各老化棉秆炭处理的氨挥发累积量减少了7.4%～34.7%。【结论】冻融循环、干湿交替、柠檬酸3种老化方式改变棉秆炭特性，抑制风沙土中氨的挥发，有利于土壤氮素的固定，柠檬酸老化棉秆炭对土壤氨挥发抑制效果最好。     

土壤湿度和机械长度对棉花秸秆分解率的影响

新疆棉花秸秆产量巨大,但是棉花秸秆的木质素和纤维素含量较高,不易被分解,很难作为饲料利用。本文研究了棉花秸秆在不同条件(土壤水分、棉花机械长度)处理下的分解速率。从土壤水分条件来看,棉花秸秆在50%土壤饱和含水量下的分解最为理想,其分解率在100 d后达到54.08%;从棉花秸秆粉碎程度来看,棉花秸秆粉碎越细越有利于其分解,但是3 cm处理100 d后分解率为54.12%,而1 cm处理100 d后分解率只有47.42%,说明棉花秸秆分解需要一定的孔隙度。另外,棉花秸秆分解之后对土壤肥力也有很大影响。此次试验结果可为推广大田试验提供科学依据。     

粪肥处理对棉秆腐熟特征的影响

[目的]为了研究粪肥处理对棉秆腐熟后电导率、有机碳、全氮含量、腐殖化度等腐熟特征指标的影响.[方法]采用牛粪和棉秆的不同质量比进行发酵处理.[结果]粪肥添加量最低时发酵产物电导率高;10g/25 g粪肥处理下有机碳含量最大,而15 g/25 g粪肥处理下有机碳含量最小;10 g/25 g粪肥处理下碳氮比值最大,5 g/25 g粪肥处理下最小;在允许的范围内,随着粪肥添加量的增加,发酵产物的腐殖化度增加.[结论]采用合理的粪肥添加量来促进棉秆的腐熟,可以为其他有机物料的促腐提供参考方法.     

绿肥压青对棉田土壤肥力的影响

选用草木樨、毛苕子、沙打旺三种绿肥在连作棉田上进行压青试验,研究三种绿肥生物量、植株养分含量及压青后对连作棉田土壤养分的影响.结果表明:三种绿肥中均以草木樨的生物量和植株养分含量最高;三种绿肥压青后对棉田土壤有机质、速效养分也均有一定的影响,其中沙打旺压青后对土壤有机质、土壤速效养分的提高最为明显,有机质提高了15.9;,速效氮提高了28.8;,尤其是沙打旺的富磷、富钾作用更为显著,压青后使土壤速效磷和速效钾分别提高了62.0;和78.4;,三种绿肥以沙打旺培肥效果最好,可作为与棉花间作或轮作倒茬的最佳绿肥.     

旱作农田秸秆覆盖综合效应的研究

通过玉米、棉花旱作物农田秸秆覆盖试验,总结出秸秆覆盖具有明显的保墒效应,可以增加土壤的有机质和氮、磷、钾等养分含量,降低土壤的含盐量及pH值,同时改善土壤的物理性状,并减轻杂草危害和环境污染。农田覆盖秸秆后玉米、棉花的产量分别提高了7.9%和11.4%。旱作农田秸秆覆盖的综合效应十分明显。     

有机无机氮肥配施对棉花生育特性及土壤含氮量的影响

采用模拟试验方法,研究了有机无机N肥配施对棉花产量及其构成因素、干物质积累与分配和土壤全N量的影响。结果表明:施用N肥能促进各生育时期棉株和各器官的干物质积累,增加LAI,极显著提高单位面积总铃数和棉花产量;在施用等量N、P、K的条件下,绿肥+沼肥+化肥配施的综合效果较好,绿肥+化肥配施次之,单施无机N肥效果较差;有机无机氮肥配施能提高土壤全N量。     

不同有机肥源对红壤旱地耕层土壤性质的影响

通过3年的大田试验研究不同有机肥源对红壤旱地耕层土壤性质的影响.结果表明:腐熟猪粪和粉碎秸秆作为2种不同有机肥源,均可以降低土壤容重,提高土壤pH值,增加总孔隙度和物理性粘粒含量;2种有机肥均能提高红壤旱地有机质和速效氮、磷、钾的含量,而腐熟猪粪配施化肥处理的速效氮、磷、钾含量均显著高于纯施猪粪处理和纯施秸秆处理(P<0.05).有机-无机配合施用是提高红壤肥力的基本途径;2种有机肥源均能提高土壤细菌、放线菌、真菌、固氮菌、氨化细菌和硝化细菌的数量,增加其活性,与纯施化肥处理相比较,差异显著(P<0.05);2种有机肥提高了红壤中过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶和酸性磷酸酶的活性,而不同的有机肥源处理之间各种酶的活性差异不显著(P<0.05).     

棉秆炭配施生物有机肥对连作棉花根际土壤微生态和棉花生长的影响

为了研究棉秆炭配施生物有机肥对棉花连作障碍的防控效果,采用盆栽试验,以连作棉田土壤为试验材料,设计连作土壤(CK)、连作土壤+棉秆炭(T1)、连作土壤+生物有机肥(T2)、连作土壤+棉秆炭+生物有机肥(T3)共4个处理。采用常规方法、Biolog微平板和高通量测序技术,分析不同处理对连作棉花根际土壤养分、微生物数量、功能多样性和病原真菌数量、棉花长势和与抗病性相关的叶片防御性保护酶活性的影响。结果表明:棉秆炭、生物有机肥以及二者配施可显著提高连作棉花根际土壤养分含量和可培养微生物数量,以二者配施(T3处理)的提升效果最好。与CK处理相比,T3处理土壤有机质、速效磷和速效钾含量分别显著提高46.09%、19.71%和144.75%;细菌、放线菌和真菌数量分别显著提高62.32%、63.46%和11.74%。Biolog微生物碳源利用试验表明,T3处理并没有显著增加Biolog微平板上碳源的利用,但提高了土壤微生物多样性,且不同处理间有较明显差异,糖类和氨基酸类是决定主成分分异的主要碳源。高通量测序结果表明,T3处理显著降低了Fusarium病原真菌的数量。棉秆炭、生物有机肥以及二者配施对棉花生长均起促进作用,以T3处理的效果最好,棉花的株高、茎粗、根长分别比CK处理显著增加18.24%、13.89%和14.53%,叶片多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)和苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonialyase,PAL)活性分别显著提高116.28%和182.55%。综上,与对照、单施棉秆炭或生物有机肥相比,棉秆炭与生物有机肥配合施用改善了连作棉花根际土壤微生态环境,促进棉花生长,同时提高棉花的防御酶活性,能更好防控棉花连作障碍。结果为棉秆科学高效利用和棉花产业健康可持续发展提供理论依据。     

水分亏缺下有机无机肥配施比例对棉花水氮利用效率的影响

【目的】探究不同水分条件下有机无机肥配施对棉花水氮利用效率和产量的影响,为河西走廊棉区合理利用有机肥提供理论依据。【方法】于2020—2021年进行田间定位试验,采用裂区试验设计,主区为充分灌溉（W1）和亏缺灌溉（W2）;副区为不施肥（CK）、单施化肥（CF）、25%有机肥+75%化肥（OF1）、50%有机肥+50%化肥（OF2）和75%有机肥+25%化肥（OF3）,分析不同水分条件下施肥对棉花生育期土壤含水量、阶段耗水量、干物质和氮素积累及转运分配、水氮利用效率、籽棉产量和经济效益的影响。【结果】棉花籽棉产量和水氮利用特征受不同水肥处理及交互作用的显著影响。亏缺灌溉下棉田土壤含水量、总耗水量、植株干物质积累量、氮素积累量和籽棉产量显著下降,而水分利用效率显著提高。适宜的有机无机肥配施处理能够提高0—40 cm土层土壤含水量,降低棉花苗期和蕾期耗水,增加花铃期耗水量,提高棉花干物质和氮素积累量,并促进其向生殖器官中分配。充分灌溉条件下,25%有机肥配施处理（OF1）籽棉产量最高,两年平均较单施化肥（CF）提高10.5%;50%有机肥配施处理（OF2）与单施化肥（CF）无显著差异,但75...