耕作方式与秸秆还田对土壤肥力的影响

[目的]探讨不同耕作方式与秸秆还田对土壤肥力影响。[方法]利用扬州大学连续定位的稻麦两熟保护性耕作试验平台为主要技术,试验共设置6个处理(连续免耕秸秆覆盖、轮耕1、轮耕2、翻耕秸秆全量还田、少耕秸秆半量还田、翻耕秸秆不还田)。[结果]秸秆还田,特别是翻耕秸秆全量还田(CTS)有助于提高土壤耕层有机质的含量,但土壤有机质含量受秸秆还田量的多少和翻耕程度影响不大。与其他处理相比,少耕(MTS)和翻耕秸秆还田(CTS)处理均能提高土壤全氮含量。[结论]连续免耕秸秆覆盖处理显著提高了土壤表层的碱解氮、速效磷、速效钾含量。一定程度的秸秆还田也有助于土壤养分的提高。     

秸秆还田对镉污染农田土壤中镉生物有效性的影响

通过温室盆栽试验和土壤培养试验,研究了重金属镉污染水稻土和人为模拟镉污染土壤上不同种类和不同量的作物秸秆还田后,土壤中可提取态镉的动态变化规律以及对白菜生长和吸收重金属镉的影响.结果表明,秸秆还田显著提高了2 种镉污染土壤的pH值.镉污染水稻土上还田玉米和菜豆秸秆显著提高了土壤中醋酸铵提取态镉和DTPA 提取态镉含量,秸秆还田后2 周时醋酸铵提取态镉含量增加了17%～33%,随时间延长,土壤中可提取态镉增加变的不明显.模拟镉污染土壤上还田玉米和菜豆秸秆对土壤中醋酸铵提取态镉和DTPA 提取态镉含量影响不明显.镉污染水稻土上秸秆还田量2%时显著降低了白菜体内镉含量,还田菜豆秸秆和玉米秸秆白菜体内镉含量分别降低了18%和27%.还田玉米秸秆影响了白菜生长,降低了白菜的产量;模拟镉污染土壤上还田菜豆秸秆对白菜生长和镉含量影响不明显,但还田2%玉米秸秆降低了白菜生物量,增加了白菜镉含量.     

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。     

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。     

耕作方式与秸秆还田方式对砂姜黑土地力的影响

本文采用二因素裂区试验,主区为耕作方式（A1为常规翻耕;A2为起垄种植,垄高10～15 cm;A3为免耕种植）,副区为秸秆还田方式（B1为激发式秸秆还田,前茬秸秆全部粉碎还田,加750 kg/hm2鸡粪;B2为常规还田;B3为秸秆移除）,研究耕作方式与秸秆还田方式对砂姜黑土地力的影响。结果表明,耕作方式和秸秆还田方式对小麦产量均有影响,但两者之间互作效应并不显著。其中：耕作方式中以免耕种植处理小麦产量最高,究其原因主要在于穗数增加;秸秆还田方式中以激发式秸秆还田处理小麦产量最高,究其原因主要在于千粒重增加。穗粒数在上述因素不同水平之间差异不显著。     

耕作方式和秸秆还田对直播稻产量及稻田土壤碳固定的影响

土壤有机碳贮量巨大,其较小幅度的变化就可能影响到CO2向大气的排放,以温室效应影响全球气候变化.人类不当利用下的土壤碳库的损失可能是陆地失汇和大气碳库不断增加的原因之一[1-3].水稻土作为一种特殊利用方式下形成的人为耕作土壤,具有较高的碳密度和较大的固碳潜力[3-4].     

秸秆还田配施无机改良剂对稻田土壤镉赋存形态及生物有效性的影响

以成都平原德阳市旌阳区Cd污染稻田土为研究对象,通过大田试验研究了秸秆还田下配施无机改良剂对污染稻田土壤Cd形态分布特征及水稻生物有效性的影响。结果表明,秸秆(油菜秆、小麦秆)配合改良剂(海泡石、石灰、钙镁磷肥)施用均显著降低水稻糙米Cd含量,其中油菜秸秆配合海泡石效果较优,降低幅度为36.75%;油菜秸秆配合改良剂(海泡石、石灰、钙镁磷肥)施用提升了茎秆Cd含量(31.46%~140.73%),可能会影响秸秆还田利用。对土壤可交换态Cd含量影响表现为:水稻分蘖期,小麦秸秆配合石灰处理降低50.47%,效果较佳;水稻成熟期,小麦秸秆配合钙镁磷肥处理降低58%,效果较优。回归分析结果表明,土壤Cd形态由有效性较高的形态(可交换态)向有效性较低的形态(铁锰氧化物结合态、有机结合态等)转化,有助于减少水稻根系对Cd的吸收,降低糙米Cd的累积。综上,在抑制土壤活性态Cd,降低水稻Cd积累方面,油菜秸秆还田配合海泡石和小麦秸秆还田配合石灰效果均较优。     

耕作方式与秸秆还田对土壤呼吸及其影响因素的影响

通过田间试验,研究了不同耕作方式(常规翻耕、深翻、深松)和秸秆还田(秸秆还田、秸秆不还田)对夏玉米农田土壤呼吸速率及其相关土壤理化性状的影响。结果表明,深耕(深翻和深松)显著增加了夏玉米农田的土壤呼吸速率,而秸秆还田显著降低了夏玉米农田的土壤呼吸速率;深耕(深翻和深松)和秸秆还田均显著提高了土壤含水量和土壤有机质,降低了土壤紧实度;深耕(深翻和深松)显著提高了土壤温度,而秸秆还田显著降低了土壤温度。     

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。     

长期秸秆还田和地下水位对土壤镉积累及有效性的影响

以1982年开始的长期定位试验为对象,研究了2个地下水位(高水位-20 cm和低水位-80 cm)下3种施肥方式(高量秸秆还田HS、常量秸秆还田MS、化肥CF)对水稻土镉积累及有效性的影响。结果表明:高水位条件下,长期秸秆还田可增加土壤总镉及有效态镉含量,HS和MS处理分别较CF处理提高21.8%、59.9%和9.8%、49.2%。低水位条件下,HS处理土壤总镉及有效态镉含量高于CF处理,较CF处理分别提高11.2%和31.6%; MS处理土壤总镉及有效态镉含量低于CF处理,较CF处理分别下降8.8%和14.3%。2012年,在保证原定位试验有足够重复的前提下,变更高水位条件下的部分试验处理。当HS处理变更为CF处理5 a后,土壤总镉和有效态镉含量分别较变更前下降2.5%和5.7%;CF处理变更为MS处理后,土壤总镉和有效态镉含量分别较变更前增加16.5%和58.9%。相同施肥处理,高水位土壤总镉含量高于低水位土壤。在MS处理下,高水位土壤有效态镉含量也高于低水位土壤,而在HS和CF处理下,低水位土壤有效态镉含量高于高水位土壤。土壤镉含量和土壤基本理化性质的相关分析表明,土壤总镉与土壤有机质、络合态铁含量极显著正相关,与pH显著负相关;土壤有效态镉与土壤pH、游离氧化铁极显著负相关。研究表明,施肥方式和地下水位是通过改变土壤的基本性质影响土壤镉的积累及其有效形态。     

小麦秸秆还田量对土壤Cd有效性及水稻Cd亚细胞分布的影响

为研究小麦秸秆还田量对水稻镉(Cadmium,Cd)亚细胞分布的影响,本文采用盆栽试验的方法,研究了小麦秸秆半量(Half dose wheat straw,HDWS)、全量(Full dose wheat straw,FDWS)还田对土壤有效态Cd及水稻Cd亚细胞分布的影响。结果表明,小麦秸秆还田降低了水稻苗期与分蘖期根部细胞壁(F1)、细胞器(F2)和可溶性物质(F3)中的Cd含量(比对照降低11.0%～51.1%),但提高了灌浆期和成熟期根部F1、F2和F3中的Cd含量(10.1%～35.5%)。同时,小麦秸秆还田显著降低了灌浆期和成熟期水稻茎部F1、F2中的Cd含量(31.3%～47.4%),亦显著降低了分蘖期和灌浆期茎部F3中的Cd含量(49.4%～51.1%);HDWS和FDWS较CK均显著降低了水稻地上部分的Cd总积累量(P0.05)。小麦秸秆还田通过提高水稻根系细胞壁固定及液泡区隔化作用,显著降低了水稻稻谷中Cd含量,降低了Cd的食品安全风险。根据研究结果,小麦秸秆全量还田更有利于Cd污染土壤上水稻安全生产,且DGT法评估水稻Cd有效性优于化学提取法。     

麦秸还田下翻耕和不同水肥管理措施对稻田理化性质及水稻产量的影响

稻麦轮作系统中,还田麦秸腐解产生的毒害物质会对水稻产生不利影响。为有效减缓秸秆还田带来的负面影响,筛选适宜的耕作和水肥管理措施,通过设置翻耕（FS+PT）、泡田换水（FS+WR,2 d泡田后换水施肥）、延长泡田时间（FS+IP,施肥后泡田7d）、延长泡田时间并推迟施肥（FS+IP+FP,泡田7 d后再施肥）处理的田间小区试验,同时设置不施秸秆和化肥（CK）、单施化肥（F）、单施秸秆（S）以及施秸秆和化肥（FS）处理,比较在施用秸秆和化肥的基础上,翻耕和不同水肥管理措施对稻田理化性质及水稻产量的影响。结果表明：延长泡田时间的两个处理（FS+IP和FS+IP+FP）能有效降低稻田田面水酚酸含量;秸秆还田配合不同水肥管理措施处理稻田田面水氮磷含量明显低于F处理;合理的施用秸秆能有效促进水稻生长发育,特别是FS+PT处理,其水稻有效穗数比秸秆还田FS处理提高19.9%,其次为FS+WR处理,比FS处理提高15.2%。研究表明,翻耕、泡田换水、延长泡田时间等水肥管理措施均能有效减缓麦秸还田对水稻生长带来的负面效应,进而促进植物养分吸收及增加作物产量;考虑环境风险等综合效应,在麦秸还田时采用翻耕和延长泡田时间是较好的稻田田间管理措施。     

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。     

不同耕作方式下秸秆还田对土壤活性有机碳的影响

针对黄土高原雨养农业区干旱逆境下农田土壤有机碳累积、矿化的平衡点低等问题,探索了不同耕作方式下秸秆还田对土壤有机碳的影响.采用埋袋法研究了传统耕作不还田(T)、传统耕作秸秆还田(TS)、免耕秸秆覆盖(NTS)、传统耕作秸秆还田加薄膜覆盖(TPS)4种耕作方式对土壤有机碳和活性碳组分含量的影响及其动态变化特征.结果表明:秸秆还田能显著增加土壤有机碳和活性有机碳含量;不同耕作方式下土壤有机碳和活性有机碳含量存在差异,其中土壤有机碳(SOC)含量为TPSNTSTST,水溶性有机碳含量(WSOC)为TSTPSNTST,易氧化有机碳(ROOC)含量为NTSTSTPST;秸秆还田一年内SOC、WSOC、ROOC含量整体呈减小趋势;90~180d土壤有机碳在NTS减少幅度最大,达到9.18%,土壤水溶性有机碳TS减少最大;易氧化有机碳在180~270d减少较多,其含量顺序为NTSTSTPST.     

不同复种制下秸秆还田对水稻生产能力的影响

对3种复种制度(稻–稻–肥(紫云英)、稻–稻–油(油菜)、稻–稻–闲(冬闲))下秸秆还田对水稻生产能力的影响进行研究。结果表明：冬作秸秆还田条件下,早稻产量以稻–稻–肥处理最高,稻–稻–油处理居中,两者分别比稻–稻–闲处理高3.1%和1.8%;冬作秸秆与早稻秸秆还田使晚稻显著增产,稻–稻–肥与稻–稻–油处理比稻–稻–闲处理分别增产15.4%和11.0%;秸秆还田使水稻增产的主要原因是显著提高了叶面积、干物质积累量、有效穗数、每穗粒数和粒叶比,不同冬作秸秆还田的增产效应有差异,绿肥(紫云英)效果好于油菜秸秆,且2种秸秆对增加早稻干物质积累的作用机制具有明显差异,绿肥主要增加孕穗前的干物质积累,而油菜秸秆主要增加齐穗后的干物质积累。     

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。     

耕作措施对长期免耕双季稻田土壤碳库的影响

针对南方稻田长期免耕存在的主要问题,本研究选择湖南省双季稻区连续7年免耕稻田,进行了不同耕作措施对土壤的总有机碳、活性有机碳的变化情况及其对土壤碳库影响的研究,以期为建立合理的轮耕周期提供理论依据。结果表明:0~20 cm平均总有机碳和活性有机碳含量均为旋耕>连续免耕>翻耕。与连续免耕相比,旋耕有利于提高土壤活性有机碳含量(比连续免耕提高了5.08%),翻耕则会促进土壤活性有机碳分解(比连续免耕降低了2.73%)。晚稻收获时0~20 cm平均碳库管理指数也表现为旋耕>连续免耕>翻耕,其中翻耕使碳库管理指数整体上显著降低(比连续免耕降低了21.7%);旋耕略有提高(比连续免耕提高了3.9%),但未达到显著水平(P<0.05)。总之,与连续免耕相比,翻耕可促进土壤活性有机碳分解,进而显著降低碳库管理指数;但旋耕差异不显著(P<0.05)。     

稻草不同还田方式对土壤动物群落结构的影响

为研究稻草不同还田方式下的土壤动物群落结构特征,以未进行稻草还田处理作为对照,采用大型手捡和干、湿漏斗法,于2016年6月和9月(稻草还田后2个月和5个月),对稻草焚烧、覆盖、填埋3种还田方式下的土壤动物群落特征进行调查。结果显示:调查获得的土壤动物隶属于50个类群,各处理下均以线虫纲为优势类群。还田后,稻草覆盖处理的土壤动物密度较对照显著(P<0.05)提高,但二者动物类群数无显著差异。与对照相比,还田2个月后,各处理土壤动物的多样性指数间无显著差异;但还田5个月后,稻草覆盖和填埋处理的土壤动物优势度指数显著(P<0.05)高于对照。说明恰当的稻草还田方式有利于改善土壤动物群落结构。     

少免耕与秸秆机械全量原位还田对稻茬小麦出苗及产量的影响

为给秸秆机械还田利用和稻茬小麦高产高效栽培提供依据,研究了少免耕与秸秆机械全量原位还田对稻茬小麦出苗及产量的影响。结果表明,免耕秸秆机械全量原位覆盖还田处理小麦籽粒产量最高,达6480.0kg/hm2,其次是浅耕秸秆不还田处理,浅耕秸秆机械全量原位混埋还田处理产量最低,为5524.5 kg/hm2。方差分析结果说明,少免耕与秸秆机械全量原位还田对稻茬小麦产量的影响不大,且两者之间不存在交互作用。免耕秸秆机械全量原位覆盖还田处理省工节本,效益较其他处理明显提高。综合来看,稻茬小麦高产高效栽培的适宜方式为免耕秸秆机械全量原位覆盖还田。