不同耕作模式下秸秆还田对土壤理化性质的影响

通过连续两年定位试验,研究不同耕作模式下秸秆还田对土壤理化性质的影响。试验结果表明,秸秆还田能够改善土壤理化性质,提高土壤有机质、速效钾含量,但是对土壤全磷、速效磷影响较小。秸秆还田是影响土壤理化性质的主要因素,不同耕作模式之间差异不显著。     

不同耕作和秸秆覆盖对三北2号玉米产量的影响

连续两年在慈利县研究了不同耕作方式(翻耕和免耕)和不同油菜秸秆覆盖量(全量、半量、0)对三北2号玉米产量和主要农艺性状的影响,以评价和筛选适合当地的耕作模式。结果表明,与免耕处理相比,翻耕各处理玉米平均产量增加了2.36%~9.11%,且在高温干旱年份(2013年)比雨水较多年份(2014年)增幅大。玉米单产均是秸秆全量覆盖处理半量覆盖处理不覆盖处理。翻耕+秸秆全量覆盖在连续两年的试验中产量均为最高,可在慈利县推广。     

耕作方式与秸秆还田对潮土养分剖面分布的影响

为明确淮北平原潮土区麦玉米轮作制度下机播玉米生产适宜的耕作与秸秆还田方式,于2016—2017年通过田间试验设置免耕(NT)、免耕秸秆还田(NT+S)、翻耕(T)和翻耕秸秆还田(T+S)4个处理,研究耕作方式及秸秆还田对土壤养分剖面分布的影响。结果表明:免耕、翻耕秸秆还田处理均显著降低了表层土壤容重(-6.25%、-3.68%),提高了表层水稳定性大团聚体WR0.25含量(+14.65%、+10.96%),且免耕秸秆还田处理较翻耕秸秆还田处理更好地提高了表层土壤有机质(+8.98%)、全氮(+4.63%)含量,翻耕秸秆还田处理更有利于表层土壤碱解氮、土壤有效磷和土壤速效钾的增加;但在剖面深层,免耕、翻耕秸秆还田处理效应出现差异:在20～60 cm土层,免耕秸秆还田处理促进pH增加,而翻耕秸秆还田处理降低土壤pH,翻耕秸秆还田处理土壤有机质、全氮、全磷含量显著高于免耕秸秆还田处理,而免耕秸秆还田处理则更有利于速效养分的增加;免耕和翻耕模式下秸秆还田处理均提高了玉米产量(+15.58%和+2.71%)。可见,在淮北平原潮土区,免耕模式下的秸秆还田有利于提高剖面土壤肥力质量和玉米产量。     

不同耕作模式下秸秆还田对作物产量及田间养分平衡的影响

通过连续两年定位试验,研究不同耕作模式下秸秆还田对作物产量及田间养分平衡的影响。试验结果表明,不论是翻耕还是免耕,秸秆还田均能增加作物产量;翻耕还田处理效果显著高于免耕还田处理。秸秆还田能够缓解土壤养分耗竭状况。     

免耕、秸秆还田对大豆生长发育的影响

以大豆品种郑9805为试验材料,研究了免耕、秸秆还田不同组合处理对大豆生长发育的影响。结果表明,免耕处理能降低大豆幼苗株高,减少主根长度,增加侧根长度,使根茎比增大,起到蹲苗的作用。秸秆还田使大豆株高、单株荚数、单株粒数、产量、效益增加,秸秆还田翻耕效益最高,但与免耕秸秆还田相差不大。免耕秸秆还田处理虽然大豆百粒重最低,但效益较高。在生产中,免耕秸秆还田播种时间还可提前2 d,适宜在大豆生产中推广。     

不同秸秆腐熟剂品种在翻耕模式下使用效果研究

通过对铜梁区不同秸秆腐熟剂产品在翻耕模式下的使用效果进行研究,结果表明,在我国南方稻田实施秸秆还田可以培肥土壤,改良土壤耕性,但施用腐熟菌剂对水稻秸秆腐烂进度影响不大,腐熟菌剂品种之间差异不明显。     

玉米秸秆还田免耕栽培技术

从选地、选种、播前除草、秸秆还田、适时播种、栽植密度、配方施肥、田间管理、防治病虫鼠害、适时收获等方面总结了玉米秸秆还田免耕栽培技术,以期为旱情严重的石山地区种植玉米提供参考。     

不同耕作模式对农田系统能值的影响

基于能值理论分析体系,比较不同耕作模式下农田系统的生态指标和可持续发展性,为筛选出适合本地区应用的农田耕作模式提供理论依据。本试验共设置农民传统耕作(CK)、传统耕作+秸秆还田(T1)、深松耕作+秸秆还田(T2)、免耕+秸秆还田(T3) 4个处理。农田能值系统分析可知,CK模式下农田生态系统经济发展活力低,属于消费型生态经济系统,环境负载率超过T1模式的4倍,说明秸秆还田能有效降低农田生态系统的环境负载率,降低农田对不可更新环境资源依赖程度,减轻农田环境压力;同时秸秆还田能提高土地面积的能值投入量,T1、T2、T3处理能值投入率分别为农民传统耕作的1. 57、1. 63、1. 59倍,增强农田生态系统集约化程度;四种不同处理(CK、T1、T2和T3)下农田生态系统可持续发展指数分别为0. 31、0. 91、1. 01、1. 02,说明T1、T2、T3处理均能显著提高农田系统可持续发展水平,其中T2、T3为更适合本地区的农业生态耕作模式。     

不同耕作和秸秆还田下褐土真菌群落变化特征

【目的】研究华北平原地区小麦-玉米周年复种模式下不同耕作和秸秆还田方式对土壤真菌群落结构及功能的影响,并探索农田土壤肥力对耕作和秸秆还田方式响应差异的生物学机制,为优化耕作与秸秆还田方式和提高农田土壤肥力提供理论依据。【方法】本研究以华北平原小麦-玉米周年复种农田土壤为研究对象,采用Miseq高通量测序技术,结合FUNGuild真菌功能预测工具,分析3种耕作方式（免耕、深耕与旋耕）与两种秸秆还田方式（麦秸单季还田与小麦-玉米秸秆双季还田）定位试验条件下,小麦成熟期土壤真菌群落结构与功能的差异,结合土壤理化性质,进一步探究农田土壤真菌群落结构及功能变化的环境驱动因子。【结果】与免耕双季还田相比,深耕秸秆双季还田与深耕单季还田0—10 cm耕层土壤有机碳含量分别降低35.04%和44.30%;免耕秸秆单季还田10—20 cm耕层土壤中碱解氮含量显著低于其他处理。农田土壤0—10 cm土层真菌主要包含子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和壶菌门(Chytridiomycota),相对丰度分别为68.98%、16.96%和1.62%;10—20 cm土层真菌主要包含子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门（Basidiomycota）、壶菌门(Chytridiomycota)和球囊菌门(Glomeromycota),相对丰度分别为68.44%、15.52%、1.51%和1.23%。不同处理土壤真菌群落结构存在差异,与秸秆单季还田相比,秸秆双季还田0—10 cm和10—20 cm土层担子菌门(Basidiomycota)相对丰度分别提高了50.07%和29.08%。进一步分析土壤群落结构发生变化的原因,结果显示0—10 cm土层土壤真菌群落多元回归树第一次分割以土壤有机碳为节点,其阈值为11.17 g·kg ^-1,旋耕双季还田和免耕双季还田与其他处理分离;10—20 cm土层土壤真菌群落多元回归树第一次分割以碱解氮为节点,其阈值为6.52 mg·kg ^-1,免耕单季还田与其他处理分离。从营养类型看,各处理0—10 cm（26.84%）和10—20 cm（23.91%）土层土壤真菌均以病理营养型为主;与免耕相比,深耕和旋耕处理0—10 cm土层病理营养型真菌相对丰度分别显著降低25.16%和16.45%,且以深耕单季还田最低。病理营养型真菌相对丰度与土壤有机碳、可溶性有机碳、全氮、碱解氮和速效钾含量均呈显著正相关关系。【结论】不同耕作与秸秆还田方式改变了农田土壤真菌群落结构及功能,土壤有机碳和碱解氮的改变是影响真菌群落组成的主要因素;深耕能够降低秸秆还田后土壤病理营养型真菌相对丰度,利于保持农田土壤生态系统健康。     

Effects of straw addition on increased greenhouse vegetable yield and reduced antibiotic residue in fluvo-aquic soil

Organic manure application is an important measure for high yield and good quality vegetable production, whereas organic manure is also a main source of residual antibiotic in soils. A 3-yr experiment was conducted on a fluvo-aguic soil in Tianjin of northern China. The objective of this study was to investigate the effects of different fertilization patterns on yield of six-season vegetables with celery and tomato rotation, and dynamic change of tetracyclines residues in the soil during the sixth growing season(tomato season). The field experiment comprised six treatments depending on the proportion of nitrogen of each type of fertilizer: 4/4 CN(CN, nitrogen in chemical fertilizer), 3/4 CN+1/4 MN(MN, nitrogen in pig manure), 2/4 CN+2/4 MN, 1/4 CN+3/4 MN, 2/4 CN+1/4 MN+1/4 SN(SN, nitrogen in corn straw), and CF(conventional fertilization, the amounts of nitrogen application were 943 and 912 kg N ha–1 for celery and tomato season, respectively). In addition to CF treatment, the amount of nitrogen application in other treatments was greatly reduced and equal(450 and 450 kg N ha–1 for celery and tomato season, respectively). Results showed that the combined application of 3/4 CN+1/4 MN achieved the highest yield and economic benefit in the first four seasons, but addition of straw(2/4 CN+1/4 MN+1/4 SN treatment) performed better in the subsequent two seasons, and the average yields of 2/4 CN+1/4 MN+1/4 SN treatment were respectively higher by 9.9 and 12.8% than those of 4/4 CN treatment, and by 5.6 and 10.5% than those of CF treatment. The residual chlortetracycline(CTC) in manure-amended soil for three consecutive years increased along with the increase of applied amount of pig manure. Under the same amount of pig manure application, content of CTC in straw-amended soil was obviously decreased compared with no straw-amended soil(3/4 CN+1/4 MN treatment), and averagely decreased by 41.9% for four sampling periods in the sixth season. Addition of crop straw facilitated the degradation of CTC in manure-amended soil. As a whole, the conventional fertilization was not the desirable pattern based on yield, economic benefit and environment, the optimal fertilization pattern with the highest yield and profit and the least soil chlortetracycline residue was the treatment of2/4 CN+1/4 MN+1/4 SN under this experimental condition.     

长期不同秸秆还田措施对土壤供磷能力的影响

研究潮土区冬小麦-夏玉米轮作体系下长期不同秸秆还田措施对土壤磷素吸附解吸特性的影响,以期为提高该地区土壤供磷能力提供理论依据。依托山东禹城长期定位试验（始于2007年）,研究了秸秆不还田（CK）、小麦秸秆单季还田（W）、玉米秸秆单季还田（M）和小麦玉米秸秆双季还田（D）4个处理对土壤有效磷含量和土壤磷吸附解吸特性的影响。结果发现,与CK相比,3种秸秆还田均显著提高了土壤有效磷含量,W、M和D处理有效磷含量分别增加了47.5%、15.4%和12.2%,而土壤交换性钙含量分别降低了49.1%、30.5%和31.7%。不同秸秆还田措施均对潮土磷吸附特征产生了影响：与CK相比,秸秆还田处理均能显著降低土壤对磷的吸附,W、M和D处理土壤磷平均吸附量分别下降了10.7%、7.5%和5.1%;单季秸秆还田处理W的土壤最大吸磷量（Qm）显著低于CK处理,但M和D处理土壤Qm与CK没有显著差异;秸秆还田处理的磷吸附饱和度（DPS）均有所增加,但仅单季秸秆还田处理（W和M处理）的磷吸附饱和度显著高于CK。3种秸秆还田处理均显著提高了土壤磷解吸能力,各处理土壤磷解吸率表现为W>D≈M>CK,而秸...     

秸秆还田方式对旱地草甸土活性有机碳组分的影响

为阐明不同秸秆还田方式下草甸土活性有机碳组分的分布特征,基于玉米田间定位试验,分析了不同耕作与秸秆还田方式下三个深度土层土壤有机碳及其活性组分的变化。结果表明：频繁的翻耕加速了表层（0~20 cm）土壤有机碳的矿化分解,使有机碳含量下降;免耕秸秆覆盖还田有利于表层土壤有机碳的增加,秸秆翻耕还田促进了中层（20~40 cm）土壤有机碳的积累;秸秆连续翻耕还田提高了中层土壤高活性和中活性有机碳的含量及土壤碳库管理指数,秸秆浅翻还田对表层和中层低活性有机碳的影响显著高于深翻还田与覆盖还田,但短期内秸秆连续浅翻还田与深翻还田对提高土壤碳库管理指数的差异不大。研究表明,土壤高活性和中活性有机碳对耕作深度的响应更加敏感,而秸秆还田主要使低活性有机碳增加,这也是玉米增产的主要原因。     

不同调理剂对秸秆沼渣堆肥的影响

为了解不同调理剂对秸秆沼渣堆肥的影响,分别选择木屑、花生秸秆、玉米秸秆、小麦秸秆、大豆秸秆、芦苇秸秆和水稻秸秆作为调理剂,与秸秆沼渣以1∶5(以鲜质量计)的比例均匀混合,进行30 d的好氧堆肥,研究加入不同调理剂后,沼渣堆肥过程中物理、化学、生物学性质的变化。结果表明,木屑、花生秸秆、玉米秸秆、小麦秸秆、大豆秸秆、芦苇秸秆和水稻秸秆均可作为秸秆沼渣堆肥的调理剂促进堆体快速升温,且可达到无害化要求。秸秆处理可延长高温(≥55℃)持续时间,好于木屑处理,但木屑处理可降低堆肥体系中可溶性盐的含量。以大豆秸秆为调理剂,可提高堆体温度,最高可达到68℃,可提高多酚氧化酶活性,促进腐殖质的形成。以水稻秸秆作为调理剂时,可降低堆肥体系的pH值,提高NO^-₃-N含量和纤维素酶活性,利于纤维素的降解。以大豆秸秆和水稻秸秆作为调理剂时,两者的堆肥产品可促进种子根的生长,种子发芽指数分别达到137.06%和138.26%,提高了堆肥的品质。     

覆盖免耕的节水效应与土壤温度的变化

通过对覆盖免耕、秸秆还田和常规耕作的研究表明:覆盖免耕从作物播种开始到收获的时段内较秸秆还田和常规耕作可以分别节水352.2 m3/hm2、441.4 m3/hm2.对豌豆生长期内土壤表层、5、10、152、0 cm和25 cm观测表明:早上8∶00温度较低时覆盖免耕可以提高土壤表层的温度;在温度较高的下午14∶00,覆盖免耕可以减缓土壤温度升高过快;在温度降低的晚上20∶00,覆盖免耕可以减缓土壤温度的降低.因此,覆盖免耕可使土壤的温度保持在一个相对稳定的状态下,创造良好的农田小气候,有利于作物的生长.     

不同耕作方式对旱地土壤酸解有机总氮的影响

通过在定西进行秸秆覆盖免耕试验,研究了长期连续定位使用秸秆覆盖免耕对土壤中酸解有机总氮变化的累积影响.结果表明:免耕秸秆覆盖能不同程度的增加土壤酸解有机总氮含量,提高土壤肥力,造成土壤养分的表层富集,0~5 cm,5~10 cm土层有机总氮在播前与收获后差异显著;与传统耕作相比,0~5 cm土层有机总氮比对照增加了17.18%.     

土壤耕作方式及秸秆还田对土壤性质和烤烟性状的影响

为研究土壤耕作方式及秸秆还田对土壤性质和烤烟性状的影响,设置2种耕作深度（常规旋耕15 cm、机械深耕30 cm）与添加秸秆的交互试验。结果表明：深耕能提高土壤容重和孔隙度,降低0～20 cm土层全氮、有效磷、速效钾和碱解氮含量,提高20～40 cm土层养分的含量;秸秆还田可以显著降低土壤容重,提高土壤孔隙度,显著提高0～20 cm土层的全氮、速效钾和碱解氮含量;土壤微生物变化不明显,可能与耕作年限较短有关。     

不同免耕栽培模式对稻田土壤肥力的影响

通过田间试验方法,以常规插秧为对照,研究免耕直播和免耕抛秧两种免耕栽培模式对土壤肥力的影响。结果表明:与常规插秧相比,免耕栽培能使稻田土壤腐殖质累积,改善腐殖质品质;>0.25mm团聚体含量增加,全氮、全磷和速效氮、速效磷养分含量都有所提高,稻田土壤肥力性状都有所改善。两种免耕栽培模式中,免耕直播在土壤腐殖质总量累积上不如免耕抛秧,但在腐殖质品质、>0.25mm大粒团聚体含量及全氮和速效氮、速效磷等养分含量上则优于免耕抛秧。     

秸秆还田深度对春玉米农田土壤有机碳、氮含量和土壤酶活性的影响

为研究秸秆还田旋耕深度对土壤理化性质和酶活性的影响,明确不同秸秆还田深度条件下土壤理化性质与酶活性的关系,在3年（2016—2018年）田间微区定位试验条件下,研究秸秆旋耕还田10 cm（S₁D₁）、20 cm（S₁D₂）、30 cm（S₁D₃）和秸秆移除旋耕10 cm（S₂D₁）、20 cm（S₂D₂）、30 cm（S₂D₃） 6个处理对东北春玉米农田土壤理化性质和酶活性的影响。结果表明：旋耕深度（D）及其与秸秆处理（S）交互作用（S×D）显著影响土壤有机碳（SOC）含量,0~20 cm土层S₁D₁、S₁D₂处理SOC含量较S₁D₃处理高1.2%~16.0%,而20~40 cm土层S₂D₃处理SOC含量最高。旋耕深度、秸秆处理及两者交互作用对土壤硝态氮（NO₃^--N）和铵态氮（NH₄⁺-N）含量、蔗糖酶和过氧化氢酶活性影响显著。在0~40 cm土层,D₁、D₂旋耕深度下秸秆还田处理NO₃^--N含量比秸秆移除处理平均提高46.9%和34.9%,NH₄⁺-N含量平均降低31.6%和4.4%。在各旋耕深度下,S₁处理0~20 cm土层蔗糖酶和脲酶活性高于S₂处理,20~30 cm土层过氧化氢酶活性低于S₂处理。相关性分析表明,SOC、土壤全氮（TN）与NO₃^--N、NH₄⁺-N含量和蔗糖酶活性呈显著正相关,与pH、土壤含水量（SWC）呈显著负相关。主成分分析表明,与S₁D₁相比,S₁D₂对0~20土层蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶活性和0~40 cm土层SOC、TN含量影响更明显。综上所述,秸秆旋耕还田20 cm可改善0~40 cm土层养分水平,提高土壤酶活性,推荐为东北春玉米产区农田土壤培肥的合理秸秆还田方式。     

玉米秸秆还田模式对土壤肥力和玉米产量的影响

为探讨西辽河平原灌区玉米秸秆还田适宜模式,于2016年在连作玉米田设深翻秸秆还田(DR)、旋耕秸秆还田(RR)、深翻秸秆还田施用腐熟剂(DR+D)和旋耕秸秆还田施用腐熟剂(RR+D)4个处理,以旋耕不还田(CK)为对照,研究不同还田模式对土壤速效养分、土壤酶活性和玉米产量的影响。结果表明:RR+D和RR分别较CK增产24.56%和28.00%,DR和DR+D产量与CK无显著差异。RR+D处理显著(P<0.05)提高了表层(0~10 cm)土壤碱解氮含量(增幅94.56%),其他处理表层土壤速效养分含量与CK无显著差异。各秸秆还田处理可不同程度提高不同土层土壤酶的活性。综合来看,该地区以旋耕秸秆还田施用腐熟剂模式的效果较好。