玉米秸秆不同还田方式对土壤有机质及微生物数量的影响

2011～2015年采用玉米田间原位定位试验方法,探讨农户常规种植(根茬还田)、根茬+1/3秸秆还田、根茬+秸秆全量粉碎耕翻还田对土壤有机质及土壤微生物数量的影响。结果表明,根茬还田(对照)土壤有机质年下降0.14 g/kg,根茬+1/3秸秆还田和根茬+全部秸秆还田处理土壤有机质年分别提高0.03 g/kg和0.26 g/kg。同时,秸秆还田能显著增加细菌、真菌、放射菌、自生固氮菌、硝化细菌、纤维素分解菌的总体数量。根茬+1/3秸秆还田和根茬+秸秆全量粉碎耕翻还田后可使土壤有机质年提高,是吉林中部黑土农田提高土壤有机质可行的农艺措施。     

有效微生物群在玉米秸秆利用中的研究

本文对有效微生物群在玉米秸秆利用上进行了研究,结果表明:在玉米秸秆还田和根茬还田中使用EM,可以提高土壤有机质含量和速效态养分含量,增加玉米产量,而且EM处理还表现明显的后效作用。     

秸秆还田与覆膜对土壤理化特性及玉米生长发育的影响

试验研究秸秆还田对不同覆膜时期的全膜双垄沟播玉米生长发育与土壤理化特性的影响。结果表明,经秸秆还田后全膜双垄沟播耕层土壤养分含量变化依次表现为整株还田>秸秆粉碎>免耕留茬,不同覆膜时间对土壤养分变化影响不明显;秸秆还田土壤容重明显降低但免耕留茬一膜两年用处理土壤容重增大。在玉米生育前期经秸秆还田后的土壤温度与水分均显著低于对照,其株高、茎粗与叶面积均小于对照;在玉米生育后期秸秆腐解后对土壤水分起到一个补偿效应。玉米产量表现为秋覆膜整株秸秆还田>顶凌覆膜整株秸秆还田>秋覆膜秸秆粉碎还田>顶凌覆膜秸秆粉碎还田>免耕留茬一膜两年用,秸秆还田后玉米产量较对照有增产趋势,而免耕留茬一膜两年用有减产倾向,但处理间差异不显著。     

东北黑土区土壤动物对玉米秸秆不同还田方式的响应

秸秆还田是保护东北农田生态系统黑土资源重要的农业管理手段,在应对黑土退化问题上发挥了重要作用。土壤动物是评价农田生态系统质量和土壤环境优劣的重要指标。为深入分析不同秸秆还田方式对东北黑土区农田中土壤动物群落的影响以及对于土壤环境的改良状况,本文综述秸秆直接还田与秸秆间接还田方式下的土壤动物群落组成、多样性以及动态分布特征,总结概括不同还田方式下土壤动物群落特征差异的影响因素。基于目前秸秆还田与土壤动物相关研究过程中存在的问题进行展望,为秸秆还田模式下东北地区的黑土资源保护与农业生态可持续发展提供参考。     

轮作对土壤肥力及玉米生长发育的影响

黑龙江省西部半干旱区土壤常年风沙侵蚀,土壤质量不断恶化,玉米大豆轮作和玉米连作深翻秸秆还田是当地生产中提高耕地质量、保护农田土壤生态的两种生产模式。利用长期定位试验玉米大豆轮作、玉米深翻秸秆还田种植模式和玉米连作处理对比,研究分析土壤理化性质、玉米生长发育指标和产量,评价两种种植模式技术效果。结果表明,轮作处理显著增加土壤速效氮、速效钾和有机质的含量,显著降低土壤容重10%左右,提高土壤孔隙度8%,对土壤物理结构改善具有良好作用。深翻秸秆还田处理能够显著增加土壤有机质26%～32%,增加土壤速效钾含量,能够显著降低土壤pH值0.4～1.2个单位,提升西部半干旱区地力,改善西部土壤盐碱化。深翻秸秆还田处理更有利于玉米拔节和抽丝期根长生长,有利于茎粗和穗干重的形成,对玉米产量具有显著增产作用。     

论玉米在农田生态中的地位 Ⅰ.玉米的生物学及生态学特性

玉米是一种种植面积大,籽粒及生物学产量都高的作物。具有庞大的根系,其根系总量的70％左右集中在土壤耕层中。玉米是C_4作物,植株是一个强大的光合作用体系,光能利用率高,在单位面积土地上生产的有机物多。这就意味着它能将更多的太阳光能转化为人类生活所必需的有效能,而且每年可以还田的有机物数量很大,从而促进了农田生态的良性循环。玉米还是一种经济价值和利用价值高的作物,可为人类提供更多的粮食、饲料和工业原料。     

旱地玉米施用有机肥的定位研究

7年定位研究在旱地土壤进行.结果表明:连年施用有机肥,可增加土壤有机质和各种养分,提高土壤供肥能力,增强保水性能,改善土壤结构;连年施用化肥,土壤有机质逐年减少;玉米根茬还田有利于培肥土壤;施用化肥配施有机肥并根茬还田,对增强旱地土壤供肥、保水能力、提高玉米产量起促进作用。     

秸秆深层还田对玉米根系及产量的影响

针对辽西地区土壤耕层变浅和秸秆浅旋还田造成的土壤漏风跑墒等问题,实施秸秆机械化深层还田与常规耕作(CK)对比试验,测定玉米根系生长状况。结果表明,秸秆深层还田能够增强玉米扎根性能,扩展根系分布空间,扎根深度增加5～10 cm,根系分布空间扩大6000(初生节根)～154500(次生根)cm3;秸秆深层还田的次生根数目明显高于CK,且CK根系主要分布在10～20 cm土层深度,秸秆深松还田处理根系则集中分布在21～30 cm土层深度;秸秆深层还田处理与CK相比玉米产量提高18.16%,差异显著。     

初期保护性耕作和秸秆还田对土壤物理特性及大豆玉米产量的影响

在黑龙江垦区852农场研究了初期保护性耕作和秸秆还田对土壤温度、土壤水分、土壤容重和机械阻力等土壤物理特性及对玉米、大豆产量的影响,为中长期保护性耕作和秸秆还田的应用提供理论依据.试验于2009年进行,轮作顺序为大豆-玉米-玉米;大豆试验圃(前茬为玉米)和玉米试验圃(前茬为玉米)处理为免耕、灭茬还田、旋耕还田和传统耕作;玉米试验圃(前茬为大豆)处理包括免耕、直播还田、旋耕还田和传统耕作.结果表明:大豆试验圃(前茬为玉米)免耕和灭茬还田处理生育前期的土壤温度分别比传统耕作低3.38℃和2.6℃,玉米圃(前茬为大豆)免耕和直播处理同期的土壤温度分别比传统耕作低1.93℃和1.39℃;春季播种期大豆试验圃(前茬为玉米)免耕和灭茬还田处理的土壤体积含水量分别高于传统耕作9.3 %和4.8%,玉米试验圃(前作为大豆)免耕和直播还田处理的土壤体积含水量分别高于传统耕作16.0 %和12.6 %;此外,免耕模式的5～20 cm深度的土壤容重和0～25 cm的土壤机械阻力均显著高于传统耕作模式,但是均未达到对作物根系生长产生抑制的阀值;免耕和灭茬/直播还田模式前期的耕层低温并未对产量构成不利影响,与传统耕作相比并未显著减产.     

玉米灭茬耕作对土壤培肥和玉米持续高产效应的研究

松嫩平原的玉米主产区在玉米连作情况下,以玉米灭茬耕作代之以刨茬耕作,是保持土壤肥力平衡,实现玉米持续高产、稳产的重要措施。研究结果表明,玉米根茬灭茬留地使土壤有机质归还率达50％以上,土壤腐殖质得到了更新;土壤养分释供能力和生物活性均有明显提高;土壤水分物理性质得到改善,从而在应用同样良种和配方施用化肥情况下,较刨除根茬的玉米持续稳产、高产、增产率达10％。     

玉米秸秆还田培肥地力研究综述

论述了秸秆还田技术应用的概况及秸秆还田培肥土壤的作用。秸秆还田后能增加土壤有机质和养分含量,改善土壤物理性状,提高土壤的生物活性。秸秆还田后,大豆、玉米和小麦等作物增产6.1%～14.3%。秸秆还田要确定适宜的翻压时间、翻压数量、补氮数量,并要保证秸秆粉碎。     

玉米秸秆堆制有机肥对植烟土壤理化性状的影响

为探索玉米秸秆还田的方法,研究了玉米秸秆直接还田和添加促腐剂堆制有机肥后还田对植烟土壤理化性状的影响。结果表明:玉米秸秆还田可降低植烟土壤容重,增加植烟土壤孔隙度,从而提高植烟土壤的保水保肥能力。与此同时,玉米秸秆还田还可提高植烟土壤有机质、有效磷和速效钾含量。在烤烟大田生长前期,土壤碱解氮含量略有下降,但到烤烟大田生长中、后期,植烟土壤碱解氮含量有所增加。以玉米秸秆+尿素+发酵菌曲堆制有机肥、玉米秸秆+尿素+BM有机物料腐熟剂堆制有机肥的两个处理效果优于玉米秸秆直接还田,具有推广价值。     

旱作条件下油菜根茬对玉米两种土传病害的生防作用

为探究多熟种植模式下油菜根茬对玉米土传病害的防治效应,在湖北襄阳和甘肃甘谷两地连续进行了两年的油菜—玉米、小麦—玉米轮作试验。通过对后茬玉米接种丝黑穗病原菌和纹枯病病原菌,考察两种种植模式下后作玉米土壤养分、微生物特性、土传病害发生率以及作物产量。结果表明,油菜根茬粉碎还田提高了土壤有效氮、磷、钾的含量,在整个试验周期,土壤有机质含量显著增加;油菜茬后作土壤中的细菌数量增加,而真菌减少。调查土传病害发生情况显示,油菜根茬生物熏蒸作用降低了后作玉米两种土传病害的发生率。与小麦茬后玉米相比,油菜茬后玉米产量显著提高。说明在油菜—玉米种植模式下,油菜根茬能培肥地力、改良土壤微生物环境,而且油菜根茬所具有的生物熏蒸作用对玉米土传病害有抑制作用,有利于提高后作玉米产量。     

玉米秸秆不同还田方式对黑土肥力特征的影响

通过4年田间定位试验,研究均匀垄与宽窄行种植模式下玉米秸秆不同还田方式对黑土肥力特征与玉米产量的影响。结果表明,在均匀垄与宽窄行种植模式下,玉米秸秆深翻还田能明显降低耕层(0~20 cm)的土壤容重,增加相应的土壤含水量,提高土壤有机质与速效氮、速效钾含量。对亚耕层(21~40 cm)土壤的培育作用更为突出,与无秸秆还田处理相比,秸秆深翻还田使亚耕层土壤容重分别下降6.8%和10.2%,土壤有机质含量分别增加20.1%和14.2%,速效氮含量分别增加12.2%和12.3%,速效钾含量分别增加20.0%和22.0%。秸秆覆盖还田显著增加耕层的土壤有机质与速效氮含量,对亚耕层土壤肥力特征的影响不明显。在两种植模式下,秸秆不同还田方式玉米产量均表现为秸秆深翻无秸秆还田秸秆覆盖。在东北黑土区,玉米秸秆深翻还田措施能够有效提升土壤肥力,实现玉米的稳产与增产。     

不同小麦品种及秸秆处置方式对农田磷素平衡的影响

为掌握不同小麦品种秸秆还田对农田磷素平衡的影响,优化麦田养分资源管理,以当前江苏省农业生产上主导品种和有苗头的小麦新品种(系)为供试材料,研究不同小麦品种成熟期植株磷素含量与分布,分析其秸秆还田与不还田条件下土壤磷素盈亏的差异。结果表明,磷高效吸收型小麦品种的籽粒磷含量较高,其磷素携出量和回田量较高;在常规磷肥施用量49kg P·hm~(-2)条件下,若秸秆不还田,磷高效吸收型品种种植土壤中磷呈现少量亏损状态;而磷低效吸收型品种的籽粒磷含量较低,其磷素携出量和回田量较低,无论秸秆还田与否,土壤磷均有盈余。与秸秆不还田相比,秸秆直接还田显著增加了小麦磷素回田量,减少了小麦磷素携出量。秸秆不还田时,麦田土壤磷盈亏量为-4.7~25.2kg·hm~(-2);秸秆直接还田时,所有小麦品种种植土壤中磷素均呈盈余状态,土壤磷盈亏量为4.0~30.3kg·hm~(-2)。在供试的32个小麦品种中,秸秆不还田方式下农田磷素大量盈余的品种有9个,秸秆还田方式下农田磷素大量盈余的品种有28个。在当前秸秆还田的大趋势下,要维持农田磷素平衡,对大部分小麦品种均应适当减少磷肥施用量。     

玉米秸秆还田量对土壤性质、秸秆腐解及玉米纹枯病的影响

研究秸秆还田对土壤pH值、EC值、土壤腐解的影响及秸秆还田土壤腐解液对玉米纹枯病菌的影响。研究表明,随着玉米秸秆还田量的增加,土壤pH值降低,EC值升高。随着玉米秸秆3个处理(9 000、4 500、2 250 kg/hm2)还田量下降,秸秆纤维素腐解率升高,分别为54.4%、67.4%、83.9%。秸秆倍量还田(18 000 kg/hm2)土壤腐解液浓度(0.041 g/mL)对玉米纹枯病菌有抑制作用,全量(9 000 kg/hm2)、1/2量(4 500 kg/hm2)、1/4量(2 250 kg/hm2)秸秆还田的土壤腐解液对病菌有促进作用。秸秆还田玉米纹枯病病害流行田间调查表明,病情指数为秸秆还田量9 000 kg/hm24 500 kg/hm22 250 kg/hm2不还田处理。     

添加玉米秸秆和硫酸铝对淡黑钙土化学性质的影响

基于吉林省淡黑钙土地区玉米秸秆还田低效率的状况,采用恒温培养方法,研究玉米秸秆还田配施硫酸铝改良剂对土壤培肥改良效果。结果表明,玉米秸秆和硫酸铝改良剂的添加对土壤固定有机碳具有促进作用,玉米秸秆和硫酸铝改良剂的添加对土壤p H值和碳酸盐含量具有降低作用,其中,硫酸铝改良剂添加对两者的影响起到了主导作用,而秸秆次之;秸秆和硫酸铝改良剂的添加对土壤阳离子交换量也有一定的提升作用,且土壤中有机碳含量与阳离子交换量呈显著正相关。     

施用降解菌种使秸秆还田对土壤酶活性和玉米产量的影响

[目的]通过施用降解菌种使秸秆还田,测量每年土壤中微生物菌群数量和玉米产量,分析降解菌种使秸秆还田对土壤和玉米产量的影响。[方法]通过对土壤中碱性磷酸酶、脲酶、转化酶、过氧化氢酶和玉米产量的趋势分析,探讨秸秆还田对土壤酶活性和玉米产量的影响。[结果]随着秸秆还田使用年限的增加,土壤中碱性磷酸酶、尿酶、转化酶活性不断增高,5年后,土壤中碱性磷酸酶活性比对照高4.35倍;尿酶比对照高12.6倍;土壤转化酶比对照高205.4%,过氧化氢酶活性与秸秆还田没有明显的相关性。[结论]施用降解菌种使秸秆还田,能够提高土壤中各种酶的活性,改善土壤环境,更好地提高农作物的经济效益。     

玉米秸秆深翻还田土壤细菌群落16SrDNA-PCR-DGGE分析

以秸秆深翻还田土壤为研究对象,利用嵌套式PCR和DGGE电泳技术对细菌16SrDNA V3～V5区进行扩增和产物分离,分析3个秸秆深翻处理下春玉米各生育期土壤细菌群落变化,探索高寒灌溉农区春玉米秸秆深翻还田中细菌群落结构特征。结果初步表明,秸秆还田处理细菌多样性高于常规旋耕无秸秆还田处理,这种多样性同时受玉米生育期和不同秸秆还田处理的影响。3个处理相同生育期DGGE条带数有明显的变化,玉米秸秆深翻还田两年处理（SF-II）条带数最多,其次是玉米秸秆深翻还田1年处理（SF-I）,常规旋耕无秸秆还田（CK）最少;在成熟期,SF-II条带数为12,是CK处理的两倍。玉米全生育期一直存在数种优势菌群,但各时期细菌的种类不同,整体表现为随着玉米的生长细菌种类逐渐增加,成熟期减少。秸秆深翻还田能丰富土壤微生物多样性,玉米生长中期土壤微生物多样性较丰富。     

玉米秸秆还田对土壤理化性状与小麦生长发育和产量的影响研究进展

为给玉米秸秆还田技术的机理研究和推广应用提供参考,总结和分析了该技术的研究进展。秸秆还田对土壤物理性状、土壤水分含量、土壤有机质和矿质营养含量、土壤微生物和土壤酶活性,以及下茬小麦生长发育、产量及其构成因素、籽粒品质及麦田病虫害均有影响。未来该技术应增强增产机理、量化技术及配套技术方面的研究。