秸秆焚烧对土壤的影响研究

秸秆焚烧对土壤的影响研究结果表明,燃烧秸秆不仅燃烧秸秆的有机质,也烧掉土壤中原有的有机质,使土壤中有机质含量平均降低14.00%,且土壤中全氮和碱解氮含量分别降低9.85%和6.36%。指出要解决秸秆焚烧问题,应当提高农业机械化水平,并加大对秸秆回收的资金投入。     

焚烧秸秆对不同类型土壤理化性质、微生物及脲酶活性的影响

以秸秆焚烧后覆盖的黑钙土和棕壤为对象,研究秸秆焚烧对土壤理化性质、微生物数量、脲酶活性的影响,并探讨脲酶活性与土壤理化性质及微生物间的相关性。结果表明,焚烧秸秆后,细菌和放线菌数量有一定程度的减少,真菌数量、电导率、脲酶活性有一定程度的增加;0~5 cm耕层土壤碱解氮含量几乎没有变化,5~10 cm耕层土壤碱解氮含量平均降低18.86%;黑钙土有机质含量平均下降6.37%,棕壤有机质含量平均增加5.98%。相关分析表明,细菌与脲酶活性呈负的相关性,真菌、电导率与脲酶活性呈正的相关性。研究结果表明,焚烧秸秆对土壤肥力的改善并未起到促进作用,同时焚烧秸秆使细菌、放线菌数量降低,真菌数量增加,增加土传病害的发病率,不利于作物生长,还降低作物产量。     

焚烧秸秆对土壤养分及水分的影响

通过两次取样对土壤养分和水分测定得知：秸秆就地焚烧,使0-20 cm土层土壤有机质、全氮、碱解氮含量比秸秆不焚烧处理分别低16.9%、11.1%和6.6%,而土壤速效磷及速效钾含量分别增加了7.5%和18.9%;土壤含水量降低了4.8%左右;秸秆就地焚烧使土壤保水保肥能力有一定程度下降。     

连续两年秸秆还田与不同耕作方式对直播稻田土壤理化性质的影响

为了改善秸秆大面积焚烧现状、实现农业的可持续发展,采用大田试验研究了稻麦两熟制不同耕作方式与连续秸秆还田对直播稻田土壤结构和养分含量连续变化的影响。结果表明,秸秆还田能够显著降低土壤容重,土壤耕作方式对土壤容重变化也有影响;秸秆还田可以显著增加土壤有机质含量、土壤全氮含量以及0~7 cm土层速效磷含量,耕作方式对土壤有机质含量、土壤全氮含量影响显著,但是对土壤速效磷含量影响不显著。     

施肥耕作等农业措施对土壤质量的影响

本试验重点研究了长期定位施用化学氮肥、耕作措施、秸秆还田以及施用化学除草剂对土壤质量的影响。结果表明,施用化学氮肥主要影响土壤速效氮含量;粉碎以后结合耕作秸秆、还田或者粉碎以后覆盖还田对土壤质量改善明显,整秸秆覆盖还田以及免耕条件下还田效果不明显;常规的深浅轮耕耕作可以增加土壤速效氮的含量,但是也促进了土壤有机质的矿化分解,使土壤有机质含量降低。浅耕、少耕和免耕土壤无机氮含量相对于深浅轮耕明显降低,但土壤有机质含量与深浅轮耕相比则明显提高。施用除草剂使土壤有机质含量和土壤pH降低,但是增加了土壤速效养分含量。     

秸秆与灰分添加对农田土壤氮肥力的影响

为了探究秸秆还田与焚烧对土壤物理化学性质和氮肥力水平的影响,采用室内培养的方法,研究添加秸秆、秸秆灰分及两者混合物对土壤pH、脲酶活性、铵化和硝化作用的影响。结果表明:与对照相比,添加灰分、两者混合物能显著增加土壤pH;而仅添加秸秆对其无显著影响;添加灰分对土壤脲酶活性、铵氮和硝氮含量无显著影响。添加秸秆、两者混合物使土壤脲酶活性分别增加300%和130%,使土壤铵氮含量分别减少47%和49%,硝氮含量减少86%和79%;添加灰分对以上指标无显著影响。从培养时间上看,土壤铵氮含量随培养时间增加而减少,约在第9天达到平衡;土壤硝氮含量随培养时间增加而增加,在第21天达到峰值后减少。添加秸秆、两者混合物土壤脲酶活性的变化趋势与硝氮相反。相关性分析表明,对照组,土壤铵氮与土壤湿度、pH、脲酶活性相关关系不显著,而硝氮与土壤湿度显著负相关;添加秸秆,铵氮与脲酶活性显著负相关,硝氮与土壤pH显著正相关;添加灰分、两者混合物,硝氮与土壤pH、脲酶活性显著负相关。因此,在秸秆综合处理时,应尽量减少或禁止焚烧秸秆,而多采用秸秆还田去改善土壤环境,提高土壤肥力以保障农业生产。     

秸秆还田对籽用油菜产量及其土壤性状的影响

研究在配施氮肥的条件下,适量减少氮肥施入,增加钾肥施入量和秸秆还田,对稻 油轮作点油菜产量,作物氮、磷、钾吸收情况,以及对土壤改良和土壤硝态氮、铵态氮的影响。结果表明,适量减少氮肥施入,补充钾肥的施入和秸秆还田均可增加油菜产量,并促进作物对氮、钾元素的吸收,效果以秸秆还田配施钾肥效果最佳,相比常规对照可增产1074%,油菜籽氮含量增加1287%,钾含量增加704%;适当减少氮肥,增加钾肥施用量,可提高土壤的有机质、全氮、速效磷和有效钾含量;在相同施肥条件下,秸秆还田,对土壤全氮含量没有明显影响,但有利于提高土壤中的有机质和有效钾含量;减少氮肥施用量和秸秆还田均可显著减少土壤中的硝态氮和铵态氮含量,在同等施肥条件下,秸秆还田土壤中硝态氮含量减少2093%,铵态氮含量减少2969。     

秸秆还田对土壤碳、氮、磷含量的影响

农作物秸秆是一种含碳、氮丰富的可再生生物质资源。我国大部分地区农作物秸秆仅作为燃材或就地焚烧,不仅严重污染环境,而且引起土壤微生物数量减少,减缓肥料转化速度,降低肥效。已有研究表明,秸秆还田后,可有效增加土壤有机质、活性有机碳、碱解氮含量,还对促进磷素循环有积极作用。因此,秸秆还田成为当今世界上普遍重视的一项农业耕作措施。笔者就近年来秸秆还田对土壤碳、氮、磷含量影响的研究进行总结,并分析目前秸秆还田技术存在的问题,提出进一步研究方向及发展前景,以期为该项技术的应用提供参考。     

栽培模式对土壤肥力和小麦产量的影响

[目的]研究不同栽培模式对土壤肥力和小麦产量的影响。[方法]采用地膜覆盖、秸秆还田和传统栽培3种模式,对比分析3种模式下土壤有机质、pH、有效磷、速效钾和硝态氮含量以及小麦产量的差异。[结果]地膜覆盖对土壤有机质含量的影响不显著,各土层有机质平均含量较传统栽培均无显著性差异。秸秆还田对土壤有机质含量也未表现出显著影响;地膜覆盖和秸秆还田均能提高土壤pH;相对于传统栽培,地膜覆盖和秸秆还田均会不同程度降低土壤有效磷的的含量,尤其在25～45 cm土层降低幅度较为明显,且3种模式对各土层土壤的速效钾含量均未产生显著影响;与传统栽培模式比较,地膜覆盖处理下2016年小麦产量降低超过15.0%。秸秆还田条件下小麦产量降低明显,3年平均产量降低约11.2%。[结论]干旱条件下地膜覆盖和秸秆还田不利于提升土壤肥力,且会在一定程度上限制小麦增产。     

长期秸秆还田对黄土旱塬区土壤肥力的影响

采用长期定位试验方法,研究分析了秸秆还田对黄土高原旱塬地土壤肥力的影响。结果表明:经过24a的长期施肥,表层土壤碱解氮、有效磷含量呈下降趋势,土壤有机质、全氮、全磷均呈现出不同程度的富集趋势;秸秆与化肥配合施用时土壤有机质、全氮、全磷的富集效应较明显,长期施用秸秆能加快土壤有机质转化速率,降低有机质的氧化稳定性,提高土壤肥力。长期秸秆还田对剖面养分的影响表现为随着土层的加深,养分含量呈现出减少趋势,有机质和全氮的的变化趋势基本相同,全磷含量在耕层较高,在80 cm土层形成最低值。     

秸秆焚烧对土壤微团聚体及有机无机复合体组成的影响

针对东北玉米田间"平铺式"和"成铺式"2种秸秆焚烧处理方式,对秸秆焚烧前后土壤中微团聚体组成及有机无机复合体组成进行研究,结果表明:2种秸秆焚烧方式仅对0~2 cm表层土壤中团聚体组成具有影响,且成铺式焚烧对其的影响更为显著。与未焚烧相比,2种秸秆焚烧处理均有大粒级微团聚体(0.2 mm和0.2~0.02 mm)含量显著降低,而小粒级微团聚体(0.02~0.002 mm和0.002 mm)含量显著升高。秸秆焚烧后土壤分散系数也明显升高,其中成铺式焚烧提高了33.82%~58.23%,而平铺式焚烧提高了13.50%~23.01%。有机无机复合体组成中,与未焚烧相比,仅成铺式焚烧对其影响显著,表现为粘粒和细砂粒含量降低、粉粒含量升高。2种焚烧处理下,各粒级复合体中碳储量均低于未焚烧,且在粘粒和细砂粒复合体中其有机碳含量降低,而粉粒复合体中其有机碳含量升高。结果表明:成铺式焚烧对土壤团聚体组成的影响较平铺式焚烧强;秸秆焚烧会使得土壤团粒结构有向小粒级微团聚体聚集的趋势,从而破坏了土壤微团聚结构,降低了土壤的微结构水稳定性。     

玉米秸秆持水深埋对辽西瘠薄耕地土壤养分及玉米产量的影响

为了弄清玉米秸秆持水深埋还田对土壤肥力和玉米产量的影响,采用田间试验的方式,对不同用量的秸秆持水深埋还田效果进行研究。秸秆持水深埋还田配施化肥1a后0~10cm土层有机质含量与对照相比提高2.30%~5.97%,全氮含量提高7.02%~14.91%,体积质量降低9.15%~13.38%,土壤总孔隙度增加10.99%~16.37%;20~30cm土层有机质含量提高2.40%~5.24%,全氮含量提高3.92%~24.51%,体积质量降低6.85%~27.40%,土壤总孔隙度增加了8.97%~34.16%;深层秸秆还田配施化肥更有利于单施化肥后玉米增产效果,增产量幅度在3.52%~8.82%。玉米秸秆持水埋深还田配施化肥不仅改善土壤理化性质,培肥土壤,还能提高玉米产量。     

玉米秸秆还田对土壤理化性状的影响

秸秆还田能增加土壤有机质含量,提高土壤养分,降低土壤容重,改善土壤理化性状。根据观测点数据结果分析显示,与秸秆还田前土壤的基础地力或不还田对照相比,秸秆还田能有效提高土壤养分含量,土壤有机质、氮、磷、钾含量均增加．土壤容重下降。     

秸秆还田主要技术模式及示范效果

为了大力推广秸秆还田,提高土壤肥力和减少秸秆焚烧,连续三年在全县推广4种秸秆还田技术模式,实施水稻、油菜、马铃薯、玉米秸秆还田示范6.57万hm~2,秸秆还田示范区土壤有机质提升5.68%、全氮提高2.86%、全磷提高7.25%、有效磷提高6.88%、缓效钾提高11.40%、速效钾提高10.6%、容重降低4.32%、CEC值提高3.46%;秸秆还田后农作物平均增产11.96%。示范区秸秆焚烧现象得到了有效遏制,秸秆还田率达到了97.40%,提高了秸秆综合利用率,保护了生态环境。     

连续3年秸秆还田对土壤性状和作物产量的影响

为了解多年秸秆还田对土壤和作物的影响,本研究在上海市郊区奉贤、金山和崇明3个区典型地块中,连续3年对秸秆全量还田对土壤的理化性质影响进行监测,检测土壤全氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾、缓效钾、容重、有机质、p H值和CEC值。结果表明,秸秆还田后土壤养分有所提高,土壤有机质含量提高了4.37%,速效钾平均提高了4.55%,全氮平均提高了3.59%,秸秆还田后土壤容重值降低了5.79%。土壤固碳(C)量为2 062.06 kg/hm~2,秸秆还田后增加的土壤固定N量103.10 kg/hm~2,N肥减施量为5.16 kg/hm~2。秸秆还田能提高土壤有机质,有效培肥土壤,改善土壤结构。水稻秸秆还田后,小麦产量比对照产量增加4.5%,对作物增产有一定作用。     

玉米秸秆粉碎不同量级还田对土壤养分的影响

为明确不同秸秆还田量对土壤养分的影响,于2010年在公主岭市范家屯镇香山村长期定位田,设计1/2倍量、1倍量、2倍量和4倍量秸秆粉碎还田试验,通过对全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾、有机质和pH等养分指标的测定,结果表明,秸秆还田显著提高土壤全氮和水解性氮的含量,有机物料归还土壤,在一定程度上会引起土壤中氮含量增加;其次,秸秆粉碎还田显著促进土壤磷和钾含量的增加,而且两种模式均表现出相同的规律;另外,秸秆粉碎还田有效增加土壤有机质,均匀垄提高幅度为9.79%~24.55%,宽窄行提高幅度为4.52%~11.22%,而土壤pH值随秸秆还田量的增加呈下降趋势,表明秸秆还田后提高有机质对土壤pH值有一定的调控作用,形成良好土壤环境,促进土壤养分积累,增强土壤缓冲性能,培肥土壤提高地力。     

无共生期麦田套播稻栽培试验

无共生期麦田套播稻栽培试验结果表明,无共生期麦田套播稻栽培技术具有可行性,可彻底解决稻麦两熟地区夏收季节屡禁不止的秸秆焚烧难题,从根本上杜绝秸秆对大气、水域、土壤等环境的面源污染,确保清洁生产;同时,秸秆全量自然还田能增加土壤中有机质含量,不同程度地增加速效氮、速效磷、速效钾含量,改善土壤的团粒结构,有利于稳定和保存土壤养分,降低土壤容重,提高孔隙度,加强土壤呼吸度,提高土壤自身调节水、肥、气、热的能力;该技术还可延长水稻生长期,对水稻产量无影响。     

秸秆还田量对小麦-玉米轮作中土壤理化性质及作物产量的影响

[目的]研究秸秆还田量对一年两熟小麦-玉米轮作制度下土壤理化性质的影响。[方法]通过田间试验,研究秸秆不还田,50%小麦、玉米秸秆还田,100%小麦、玉米秸秆还田,150%小麦、玉米秸秆还田对麦-玉轮作体系中土壤容重、有机质和养分含量,以及小麦和玉米产量的影响。[结果]秸秆还田可以降低土壤容重,增加土壤有机质含量,提高土壤养分库容。50%、100%和150%秸秆还田条件下,土壤容重降幅为1.41%~9.15%,土壤有机质含量增加0.02~0.04 g/kg,土壤碱解氮、有效磷、速效钾、全钾含量分别增加6.64~9.00、3.37~4.07、10.33~19.00、40.00~120.00 mg/kg。不同秸秆还田量均能提高小麦、玉米产量,产量增幅分别为7.57%~13.16%、16.29%~26.06%。[结论]秸秆还田量达到150%时,在土壤理化性质及作物产量方面出现转折,建议不超过100%秸秆还田为宜。     

秸秆还田对淡涂泥田土壤培肥与农作物增产效果研究

在种植模式为"小麦—水稻"一年水旱二熟的淡涂泥田上进行秸秆还田试验,通过5次土壤检测,分析土壤营养成分变化及作物产量,结果表明:秸秆还田比秸秆不还田土壤中全氮、有效磷、有机质含量分别提高了15.0%、18.8%、21.6%,容重降低了0.11 g/kg;小麦增产13.1%、水稻增产11.2%。淡涂泥田中钾含量相对较高,秸秆还田与否,对土壤中钾含量的高低变化并不明显。     

秸秆添加快腐菌剂还田对麦季土壤养分和小麦产量与品质的影响

通过设置在秸秆中添加快腐菌剂的大田试验,研究快腐菌剂对秸秆还田的促进作用和对小麦生物学特性的影响。结果表明,秸秆快腐还田影响土壤有机质及速效氮、速效磷、速效钾养分含量,与仅秸秆还田处理相比,秸秆快腐还田处理0~5 cm土层的土壤速效钾含量增加最为明显,有机质含量次之,硝态氮、铵态氮含量除成熟期及速效磷含量除花后15 d和成熟期有增加或持平外,其余各生育期铵态氮和速效磷含量降低,硝态氮含量则急剧减少;秸秆快腐还田处理小麦穗数与千粒质量提高,而穗粒数略有降低,最终产量提高;秸秆快腐还田能极显著提高小麦籽粒蛋白质含量、湿面筋含量和沉降值,降低籽粒硬度,在一定程度上改善中筋小麦籽粒品质。