不同秸秆还田模式对稻麦两熟农田稻季甲烷和氧化亚氮排放的影响

为了探讨不同秸秆还田模式下稻麦两熟农田稻季甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)的排放规律,为评估该地区温室气体排放量与发展循环农业提供依据,在江苏省苏州市稻麦两熟农田进行了6年的田间定位试验,采用静态箱-气相色谱法开展了不同秸秆还田模式下水稻生长季田间甲烷和氧化亚氮排放监测试验,研究设计了稻麦季秸秆均不还田(CK)、麦季稻秸还田(R)、稻季麦秸还田(W)和稻麦季秸秆均还田(RW)4种秸秆还田模式。结果表明:不同秸秆还田模式对稻季CH4和N2O排放、总增温潜势(GWP)及单位产量的GWP有极显著影响,CH4稻季总排放量表现为RW(233.04 kg/hm2)W(197.99 kg/hm2)R(122.14 kg/hm2)CK(97.07 kg/hm2),N2O稻季总排放量的顺序是RWRWCK,依次为4.74 kg/hm2、2.66 kg/hm2、2.14 kg/hm2和1.07 kg/hm2。RW处理水稻产量(10.54 t/hm2)和R处理(10.36 t/hm2)较秸秆不还田对照显著增产,而秸秆还田处理(R、W和RW)的GWP以及单位产量的GWP均显著高于秸秆不还田对照。说明,秸秆还田增加了稻季CH4和N2O排放,小麦秸秆还田是增加稻季CH4排放的重要原因。     

稻麦两熟系统产量对秸秆还田的响应:基于Meta分析

[目的]本文旨在明确稻麦两熟系统秸秆还田对作物产量的影响。[方法]以稻麦两熟系统为研究对象,通过搜集、整理近20年的文献数据,使用Meta分析方法,定量研究了长江流域稻麦产量对秸秆还田的响应变异及其影响因素。[结果]秸秆还田能够显著增加稻麦产量,但是,水稻产量的响应程度要显著强于小麦。秸秆不同还田量对小麦产量的影响不明显,但小麦秸秆还田量大于3 750 kg·hm~(-2)时显著增加水稻产量。在长江下游地区,水稻秸秆还田显著降低小麦产量,而在长江中、上游地区,水稻秸秆还田显著增加小麦产量。在长江流域,小麦秸秆还田均显著增加水稻产量。基肥N肥以尿素形态施用下水稻秸秆还田可以增加小麦产量,但以复合肥形态施用下小麦产量对水稻秸秆还田的响应不显著。在稻秸还田条件下,全生育期N肥用量大于200 kg·hm~(-2)时,小麦产量显著降低;N肥用量不超过200 kg·hm~(-2)时,小麦产量显著增加。全生育期P肥最适用量为40~60 kg·hm~(-2),在此条件下,秸秆还田均能显著增加稻麦产量。土壤有机质含量为20~30 g·kg~(-1)时,秸秆还田能够显著提高稻麦产量;但是土壤有机质含量过高(如大于30 g·kg~(-1))时,水稻秸秆还田却降低了小麦产量。旋耕显著降低了稻秸还田下小麦产量,但其他耕作方式却能够显著增加秸秆还田对稻麦产量的正效应。此外,麦秸还田下,水稻产量在不同栽培方式间也存在差异。[结论]秸秆还田能够增加稻麦产量,但还田效益需要综合考虑区域资源特点、土壤本底条件、耕作栽培及水肥管理等因素。     

耕作与秸秆还田方式对稻茬麦草谷比及麦秸可收集系数的影响

研究了不同耕作(耕翻与浅旋耕)与秸秆还田方式(周年稻秸秆全量还田、麦秸秆全量还田、稻麦秸秆全量还田以及稻麦秸秆不还田)对稻茬麦草谷比和麦秸可收集系数的影响。结果表明,两种耕作处理对稻茬麦草谷比、麦秸垂直空间分布特征以及麦秸可收集系数的影响皆不显著,而不同秸秆还田处理间草谷比差异达显著水平,麦秸垂直空间分布特征及可收集系数未表现出差异。秸秆还田处理增加了单位面积内稻茬麦秸秆产量,秸秆产量高低顺序依次为周年稻麦秸秆全量还田(Srw)>周年仅水稻秸秆还田(Sr)>周年仅小麦秸秆还田(Sw)>周年秸秆不还田(S0),各处理间籽粒产量变化并不显著,因而处理Srw的草谷比显著高于Sw与S0处理。相同留茬高度条件下,麦秸可收集系数在不同秸秆还田方式间没有显著差异,留茬高度分别为5、10、15、20 cm时,稻茬麦秸秆可收集系数依次为0.65~0.66、0.58~0.60、0.52~0.54、0.45~0.47。估算一定留茬高度的稻茬麦秸秆可收集系数时可以忽略旋耕整地和秸秆还田方式的短期影响,进一步简化估算参数。     

水稻秸秆还田技术初探

通过大区对比试验,研究了水稻秸秆不同还田量和还田方式对小麦生长和产量的影响。结果表明:水稻秸秆还田处理的小麦产量均高于不还田处理,且以小麦播前稻秸半量(4 500kg/hm2左右)耕翻还田的处理产量最高。此外,耕翻还田处理尤其是半量耕翻还田处理的小麦生育进程较快,有利于促进小麦生长。     

短期不同秸秆还田与耕作方式对土壤养分与稻麦周年产量的影响

【目的】明确秸秆还田与耕作方式短期内对稻麦周年产量与土壤肥力的影响。【方法】在典型稻麦轮作区设置了2种耕作方式(旋耕与耕翻)和4种秸秆还田模式(稻秸还田、麦秸还田、稻麦秸双季还田与双季秸秆皆不还田)的裂区试验。【结果】短期内2种耕作方式对土壤养分含量都没有显著影响,旋耕处理有大于耕翻处理的趋势,但达不到显著水平。所有秸秆还田处理都可不同程度地提高0~20 cm土壤养分含量。在土壤全氮含量、总磷、碱解氮、速效磷、速效钾及有机质方面,都以秸秆双季还田处理最高,显著高于秸秆不还田处理,其中以全氮含量增加最多,达19.5%。秸秆单季还田处理在土壤总磷、碱解氮、速效钾、有机质含量与秸秆不还田处理间没有显著差异,而土壤全氮含量显著高于秸秆不还田处理。稻秸单季还田处理除了土壤速效磷显著高于麦秸还田处理外,在其它土壤养分含量间没有差异。稻麦周年总产以耕翻处理略高于旋耕处理,秸秆还田处理比不还田处理略减,各处理间产量均达不到显著差异。在短期内,秸秆还田有利于提高土壤养分含量,而2种耕作方式对土壤养分含量基本没有影响,秸秆还田与耕作方式皆不会显著影响稻麦周年产量。【结论】稻麦轮作区推广秸秆还田有利于培肥土壤,配合适当的耕作方式可以稳定稻麦周年产量。     

耕作与秸秆还田方式对稻茬麦草谷比及麦秸可收集系数的影响

研究了不同耕作(耕翻与浅旋耕)与秸秆还田方式(周年稻秸秆全量还田、麦秸秆全量还田、稻麦秸秆全量还田以及稻麦秸秆不还田)对稻茬麦草谷比和麦秸可收集系数的影响。结果表明,两种耕作处理对稻茬麦草谷比、麦秸垂直空间分布特征以及麦秸可收集系数的影响皆不显著,而不同秸秆还田处理间草谷比差异达显著水平,麦秸垂直空间分布特征及可收集系数未表现出差异。秸秆还田处理增加了单位面积内稻茬麦秸秆产量,秸秆产量高低顺序依次为周年稻麦秸秆全量还田(Srw)>周年仅水稻秸秆还田(Sr)>周年仅小麦秸秆还田(Sw)>周年秸秆不还田(S0),各处理间籽粒产量变化并不显著,因而处理Srw的草谷比显著高于Sw与S0处理。相同留茬高度条件下,麦秸可收集系数在不同秸秆还田方式间没有显著差异,留茬高度分别为5、10、15、20 cm时,稻茬麦秸秆可收集系数依次为0.65⁰.66、0.580.66、0.58⁰.60、0.520.60、0.52⁰.54、0.450.54、0.45⁰.47。估算一定留茬高度的稻茬麦秸秆可收集系数时可以忽略旋耕整地和秸秆还田方式的短期影响,进一步简化估算参数。     

小麦、水稻秸秆还田技术应用效果分析

通过对小麦、水稻秸秆不同粉碎方式、不同还田量的比较试验,研究秸秆还田对麦-稻两熟制种植模式的作物产量、经济性状的影响。结果表明,不同还田处理对作物氮磷钾的积累影响不同,还田处理后的水稻、小麦的部分经济性状和产量与不还田处理相比有明显提高。其中,秸秆全量粉碎还田方式对作物产量的提高效果最佳。     

秸秆腐解剂对麦秸腐解速率及水稻产量的影响

设麦秸不还田(CK_1)、麦秸全量还田(CK_2)、麦秸还田且施用4种秸秆腐解剂(T_1~T_4)6个处理,研究秸秆腐解剂对麦秸秆腐解动态和水稻生长的影响。结果发现,麦秸还田24 d后,施用腐解剂能够提高小麦秸秆的腐解率,并且在麦秸秆全量还田条件下施用秸秆腐解剂能够显著促进小麦秸秆中氮的释放;在插秧30 d后,腐解剂能够显著促进磷的释放,但降低了水稻有效穗数、结实率、水稻产量,减产幅度达1.8%~7.1%;麦秸全量还田处理(CK_2)能提高水稻的有效穗数、结实率、千粒质量、水稻产量。     

秸秆还田模式对土壤有机碳及腐植酸含量的影响

通过9年水稻-小麦轮作田间定位试验,探讨南方稻麦两熟制农田秸秆还田模式对土壤有机碳(SOC)和腐植酸(HE)的影响。试验设置仅麦秆稻季还田(W)、仅稻秆麦季还田(R)、秸秆稻麦季均还田(RW)和秸秆均不还田(CK)共4个处理。结果表明,秸秆还田显著(P0.05)提高了0~10 cm土层SOC,对土壤总氮(TN)无明显影响;不同秸秆还田模式处理下,0~10 cm土层SOC及TN大小为WRWRCK;10~20 cm SOC及TN大小均为WCKRWR,但各处理之间的差异均不显著。秸秆还田处理中,0~10 cm土层土壤HE、富里酸(FA)和胡敏酸(HA)均低于CK,而在10~20 cm土层则高于CK。不同秸秆还田方式间,0~10 cm土层的HE、FA和HA以W处理为最高,其土壤腐殖化程度最大;而10~20 cm土层则以RW处理为最高,W处理的土壤腐殖化程度最小。相比其他秸秆还田模式,麦秸稻季还田能更好地提高土壤表层有机碳含量和腐殖质品质。     

秸秆还田影响长江下游稻田周年氮磷径流风险

为了阐明秸秆还田模式和施氮量对稻田周年氮磷径流风险的影响,于2014年11月—2015年10月通过监测稻田在稻季田面水和麦季径流中的氮磷浓度,研究了秸秆不还田配施推荐施氮(N1)、麦秸还田配施推荐施氮(WN1)、稻秸还田配施推荐施氮(RN1)、稻秸麦秸均还田配施推荐施氮(WRN1)和稻秸麦秸均还田配施常规施氮(WRN2)5处理对长江下游稻田周年氮磷径流风险的影响。结果表明,秸秆还田增加小麦和水稻周年产量,增幅约9.03%～18.5%,其中WRN1和RN1处理增产效果显著高于WN1处理;与WRN2处理相比,WRN1处理可以维持稻田高产。在推荐施氮条件下,秸秆还田分别降低稻季田面水和麦季径流中溶解态总氮(DTN)浓度约5.17%～14.9%和12.3%,降低稻田氮径流风险;但增加溶解态总磷(DTP)浓度,增幅分别为6.67%～33.3%和30.0%,增加稻田磷径流风险。RN1处理下稻季田面水中DTN和DTP浓度均低于WRN1和WN1处理,且其DTP浓度与N1处理间无显著差异。在稻秸麦秸均还田下,WRN1处理下稻季田面水DTP浓度与WRN2处理没有显著差异,但能有效降低田面水DTN浓度的12.4%。研究表明,在长江下游稻-麦轮作农田推荐采用"RN1"模式,该模式可以维持稻田的周年高产和有效降低稻田的周年氮径流风险,同时对稻田的磷径流风险影响不显著,是一种兼顾粮食生产和生态环境效益的耕作模式。     

稻秸还田与播种方式影响小麦出苗及产量的大田试验研究（英文）

为了研究水稻秸秆还田与播种方式对小麦田间出苗及产量的影响,通过田间大区试验,分析了稻秸机械全量还田与不同播种方式对小麦出苗率、出苗均匀性及产量性状的影响。结果显示,稻秸不还田条件下,机械条播的出苗率显著低于机械匀播和人工撒播,机械条播、机械匀播和人工撒播的出苗率分别为51.84%、90.89%和88.87%;人工撒播的出苗均匀性差于机械条播和机械匀播,3种播种方式的出苗变异系数分别为0.49、0.26和0.23。稻秸机械全量还田条件下,不同播种方式处理的出苗率和出苗均匀性都有所降低,其中机械条播的下降幅度较大,出苗率降低了36.54%。小麦出苗率和出苗均匀性通过影响小麦穗数、穗粒数、千粒重而影响籽粒产量,无论稻秸是否还田,机械匀播的产量均高于其余两种播种方式,稻秸不还田和全量还田条件下的产量分别为6 091.34 kg/hm~2和6 476.20 kg/hm~2。因此,在稻茬小麦生产中,推荐采用机械匀播的播种方式,不仅能提高稻秸还田下小麦的田间出苗率,而且能保持较好的出苗均匀性,有利于获得较高的籽粒产量。     

不同机械耕播方式对稻茬小麦产量形成及经济效益的影响

为探究稻秸全量还田与小麦丰产增效相协调的机械耕播方式.以镇麦10号为试验材料,设置常规耕播、翻耕+旋耕复合耕播、稻秸行间集覆宽窄行播种3种机械耕播方式,研究其对稻茬麦产量形成及经济效益的影响.结果表明,与常规耕播相比,翻耕+旋耕复合耕播、稻秸行间集覆宽窄行播种均能改善种床质量,提高出苗数和最终成穗数,同时二者也能延缓花后绿叶的衰老,提高剑叶的SPAD值和光合速率,促进抽穗至成熟期的干物质积累,显著提高小麦产量.其中稻秸行间集覆宽窄行播种方式下小麦增产效果更好.另外,稻秸行间集覆宽窄行播种采用全秸秆茬地洁区旋耕智能施肥播种机一次性完成秸秆清分、条带施肥、宽窄行播种、对位镇压以及沟系配套等多道工序,能减少作业成本,提高作业效率,显著提高稻茬小麦的经济效益.     

单季麦秸还田促进小麦-玉米周年碳效率和经济效益协同提高

[目的]优化小麦-玉米周年秸秆还田方式,实现系统碳效率及经济效益协同提高,促进小麦-玉米周年可持续生产.[方法]基于8年小麦-玉米周年秸秆还田长期定位试验,分析小麦、玉米秸秆双季还田(D)与小麦秸秆单季还田(S)对作物秸秆产量和碳投入量的影响,明确不同碳投入量对小麦-玉米周年产量及其稳定性和可持续性的影响;系统分析碳效...     

南方丘区两熟制稻田保护性耕作的稻田生态效应

本文针对四川省两熟制稻-麦（油）秸秆资源丰富,但处理难的现状,研究了在稻田保护性耕作技术体系下,秸秆还田种类（麦秸、油莱秸）和还田数量（全量、半量）的稻田生态效应。结果表明,麦秸、油莱秸全量还田增产效果明显,分别比对照增产4．84％、6．20％;秸秆还田节水效益不明显,麦秸水分生产效率未得到改善,油莱秸还田水稻水分生产效率增加,油全、油半处理灌溉水分生产效率、水分生产效率分别比对照高0．048、0．045、0．039、0．032;秸秆还田能有效培肥土壤,土壤全N、P、速效养分及微量元素含量显著提高,其中土壤速效氮麦全、麦半处理分别增加14．5、18．1mg／kg;此外,秸秆全量还田投入／产出值高,具有显著的经济效益。因此,稻田保护性耕作技术为秸秆的高效循环利用提供了有效途径。     

不同还田量及还田方式下稻秸淋洗对小麦苗期生长发育的影响

连年稻秸还田易对小麦产生化感作用,为探索能减缓化感负效应并适宜小麦生长的秸秆还田方式和秸秆还田量,试验以宁麦13为材料,研究不同秸秆还田量(4. 5、9、18 t/hm~2)、不同还田方式(混施和表施处理)及覆盖稻秸后模拟降水(秸秆淋洗)对小麦苗期生长发育的影响。结果表明:与对照相比,秸秆还田降低了小麦出苗率,但差异不显著(P> 0. 05)。表施秸秆淋洗处理,小麦分蘖受到显著抑制(P <0. 05);随着秸秆施用量的增加,小麦生长明显受到抑制,且混施处理比表施处理对小麦的生长抑制作用更强;较表施处理,中高量混施处理显著提高了小麦植株POD活性(P <0. 05);淋洗显著降低了小麦脯氨酸含量(P <0. 05)。综上,表施适宜的秸秆量对小麦生长的影响较小。     

长期秸秆还田与施肥对成都平原稻-麦轮作下作物产量和土壤肥力的影响

为了研究长期秸秆覆盖还田配合不同施肥处理对成都平原稻-麦轮作下作物产量及土壤肥力的影响及提出该种植模式下的作物最佳施肥方案和明确土壤培肥效果,2005-2011年,在成都平原灰色冲积水稻土壤上,采用秸秆覆盖还田配施不同用量氮磷钾肥连续免耕轮作种植水稻和小麦,研究不同处理对作物产量的影响;于2010年水稻收获后采取耕层(0~5,5~15和15~30cm)土样,分析不同处理对壤理化性状的影响。在相同化肥用量条件下,秸秆覆盖还田能显著增加水稻和小麦产量。在秸秆还田基础上增施氮肥和钾肥都能显著提高水稻和小麦产量,而磷肥只能增加小麦产量,对水稻产量没有影响。秸秆覆盖还田比单施化肥每季每公顷至少能节约60 kg N/hm2、60 kg P2O5/hm2和90 kg K2O/hm2。秸秆还田配施化肥处理分别比对照处理降低了0~5和5~15 cm的土层容重,提高了土壤总孔隙度、土壤团聚体数量、耕层土壤养分速效量以及有机质含量,特别是0~5 cm土层,说明连续秸秆覆盖加免耕促进土壤有机质和养分在表土层富集。     

耕作方式与秸秆还田方式对小麦产量影响试验研究

为探明不同耕作方式与秸秆还田方式组合对小麦产量及产量因素的影响,在深翻机条播、浅旋机条播、浅旋撒播及免耕机条播4种耕作方式下。选用郑麦9023分别采取秸秆还田与不还田处理方式。结果表明：深翻机条播耕作方式能够获得小麦高产,尤以稻秸还田处理产量最高,极显著高于其他处理产量,耕作还田方式对产量构成因素的影响差异主要体现在稳数和穗粒数两方面。     

油稻轮作周年秸秆还田对作物产量的影响

以水稻品种丰两优香1号、油菜品种浔油9号为试验材料,进行连续4 a的油稻轮作秸秆还田试验,设置油稻两季秸秆均不还田(CK),油稻两季秸秆均还田(TA),水稻秸秆还田、油菜秸秆不还田(TS),水稻秸秆不还田、油菜秸秆还田(TY)4个不同处理,研究周年秸秆还田对两季作物产量及其构成因子的影响。结果表明:不同周年秸秆还田方式使油菜的各项经济性状指标均有不同程度的提高,其中TA处理的有效分枝数、单株有效角果数显著增加,TS处理对每果粒数的影响更显著,而TY处理的分枝部位显著提高,但TS处理对油菜的产量提升效果最佳;周年秸秆还田处理不同程度地增加了水稻植株的有效穗、穗总粒数、千粒重,提高了植株结实率,进而使产量提升,其中TY处理的效果更佳。连续4 a的周年秸秆还田试验结果表明,单季作物秸秆还田的增产效果比双季作物秸秆还田更好,以TS处理的平均周年产量为最高,达到9 890 kg·hm^-2。     

长期秸秆还田对水稻-小麦轮作制作物产量和养分吸收的影响

利用10年定位试验研究长期秸秆还田对湖北省江汉平原水稻-小麦轮作制作物产量和养分吸收的影响。结果表明,在配施氮、磷、钾肥基础上,10年20季作物连续秸秆还田,水稻和小麦的子粒年均增产量分别为584和264 kg/hm~2,增产幅度分别为7.37%和8.15%;秸秆年均增产量分别为398和611kg/hm~2,增产幅度分别为6.50%和15.44%。秸秆还田在一定程度上提高作物子粒中氮的含量和秸秆中钾的含量。秸秆还田显著提高作物氮、钾吸收量,但对磷吸收量影响不显著,其中水稻年均氮、磷、钾吸收量分别提高9.59%、3.95%和9.94%,小麦分别提高12.70%、7.39%和29.90%。秸秆还田对提高作物产量和促进养分吸收的效应表现为小麦水稻,钾氮磷。作物产量和养分吸收的年度变异大于小区变异,其中小麦的变异大于水稻。在不施肥条件下,水稻比小麦更能维持较高的产量和养分吸收量。     

麦稻轮作区周年耕作模式对作物产量和土壤特性的影响

2004～2009年,在成都平原麦稻轮作区研究了不同周年耕作模式(周年翻耕无秸秆还田、小麦免耕稻草覆盖还田+水稻旋耕无秸秆还田、麦稻周年免耕秸秆全量还田、麦稻周年垄作免耕秸秆全量还田)对作物产量和土壤特性的影响。结果表明,不同模式间小麦产量差异较小,水稻产量差异较大;免旋结合稻草覆盖还田模式年际间水稻产量较其他模式稳定。麦稻关键生育阶段0～30 cm土层速效养分含量模式间差异较小;免旋结合稻草覆盖利于土壤表层有机质积累。周年免耕秸秆全量还田模式20 cm处紧实度降低,渗水速率增大,保水性能下降。研究结果说明,不同耕作模式下土壤养分供给能力不是影响作物产量的主要因素,因土壤物理性质变化导致水分下渗差异是水稻产量差异的重要原因,免旋结合稻草覆盖还田模式似乎更利于麦稻轮作田生产能力的稳定。