秸秆还田在植烟土壤性状改良上应用的研究进展

为提高烤烟品质,利用作物秸秆还田改良土壤理化性质从而改善烟叶品质是当前烟区的研究热点。农作物秸秆是一种重要的农业资源,秸秆还田也是有效利用秸秆资源和提高农业经济效益的重要途径,秸秆还田能明显改善土壤的理化性状,提高土壤肥力和蓄水保墒能力、增加土壤养分和有机质含量以及微生物的数量,还可以减少焚烧秸秆带来的环境污染,是保证粮食作物高产稳产的有效措施之一,又是保护农村生态环境的一项重要技术。笔者就秸秆对植烟土壤性状改良的原理、研究现状及关键技术作一阐述和分析,为更好地合理利用秸秆资源,发挥秸秆资源在农业可持续发展中的潜力提供理论依据和技术支撑。     

秸秆还田对土壤改良的研究进展

农作物秸秆中含有大量的碳、氮、磷等多种营养元素,同时富含纤维素、半纤维素和一定数量的木质素、蛋白质和糖等有机物质,是一种可以资源化利用的固体废弃物。秸秆还田可以改善土壤结构及保水、肥、气、热的能力,使土壤容重降低、孔隙度增加、有机质含量提高,养分结构趋于合理;秸秆还田能够节约化肥用量,降低生产成本,减少环境污染,确保农业生产的良性循环,保护农村生态环境,促进农业的生态化发展。     

秸秆覆盖对土壤理化性状、微生物及生态环境的影响

研究表明,相对秸秆焚烧,秸秆还田不但可以减少大气污染,更重要的是秸秆还田可以有效调节土壤水、肥、气、热,提高土壤孔隙度、提高水分渗透率、增加土壤水稳性团聚体含量、提高土壤有机质、提高土壤有效养分（N、P、K等）、提高土壤微生物生物量、增强各种土壤酶的活性,同时还可以有效降低各种重金属对土壤的污染;从经济效益来讲,还可以提高作物的产量。总之,秸秆还田可以使生态、社会和经济效益显著提高,是农业持续发展的有效措施和途径之一。     

秸秆还田对土壤改良及作物生长影响的研究进展

作物秸秆是一种农业可再生资源,含有大量作物生长所需的矿质元素,具有巨大的应用潜力。秸秆还田既可以缓解因秸秆废弃而带来的环境污染,实现资源的优化配置,又有助于改良土壤质量,促进作物生长。笔者介绍了秸秆还田的主要方法,结合近几年国内外秸秆还田技术的研究成果,从秸秆的主要成分,秸秆还田后对土壤理化性状、土壤微生物、作物生长发育及产质量的影响,秸秆还田配套施用技术和综合效果评价等方面综合阐述了秸秆还田的研究进展。研究结果可为综合利用秸秆还田技术与形成各产区配套的还田模式提供一定的参考依据。     

黄淮海区域农作物秸秆还田问题探析

作物秸秆含有较为丰富全面的营养成分、有机质和能量。农作物秸秆还田是最直接有效的利用方式,既能缓解因焚烧秸秆带来的环保压力,又能破除土壤板结、改良土壤结构、提升土壤肥力。黄淮海区域是一年两熟制耕作类型,秸秆量在19 500～75 000 kg/hm²,秸秆全量还田腐熟不彻底或整地质量粗放可能会导致出苗差、苗弱现象,也会加重田间病虫害的发生。本文综合分析了农作物秸秆还田历史脉络,针对生产上出现的问题进行了综合分析并提出了解决办法,加大研究、开发秸秆多途径综合利用力度,提升秸秆价值,削减农作物秸秆连年全量还田带来的负面效应。     

秸秆还田技术在中国生态农业发展中的作用

中国的秸秆资源丰富,含有大量的营养元素,是宝贵的可再生资源。秸秆还田技术可以大面积以地养地,是低耗持续的农业生产方式,对提高土壤有机质的含量和质量,改善土壤的物理性状,培肥土壤,增加土壤微生物活性,提高农作物增产的潜力,防止农田土壤沙化和改善农业生态环境有重要的作用。同时,通过秸秆还田技术,减少农业生产造成的污染,实现秸秆的资源化利用,促进循环农业的快速发展。     

2种还田模式下小麦秸秆腐解菌剂应用效果研究

为了研究2种不同还田模式下秸秆腐解菌剂的应用效果,选取北京大兴小麦—玉米常年轮作田当季小麦秸秆,使用自行研制秸秆腐解菌剂,考察了覆盖还田和翻压还田2种还田方式下,不同秸秆腐解菌剂对秸秆各组分的影响,并进一步分析了原位生物腐解还田小麦秸秆对土壤活性有机碳的影响。结果表明：翻压还田4周后,接种不同菌剂小麦秸秆纤维素降解速率为BW2≈BW3>BW1,分别比对照提高24.95%、24.57%、2.10%;翻压还田6周后,接种不同菌剂秸秆半纤维素降解速率为BW2>BW3>BW1,与对照相比分别提高12.67%、8.80%、1.47%。覆盖还田方式下,秸秆纤维素降解较翻压还田缓慢,还田4周小麦秸秆纤维素降解率为BW2>BW3>BW1,分别比对照提高26.52%、24.01%、21.02%;半纤维素在还田6周后降解明显,BW2>BW3>BW1,与对照相比分别提高22.90%、20.00%、9.32%。在2种还田方式中,腐解菌剂对小麦秸秆木质素降解能力有限,3种菌剂腐解效果差别不大。在秸秆翻压还田过程中复合菌剂BW2提升土壤活性有机碳含量最快,提升了54.09%;而在覆盖还田中复合菌剂BW3提升土壤活性有机碳较快,提升了34.58%。复合菌剂BW2和BW3在2种不同的还田模式下均能高效快速的降解秸秆,其中翻压还田模式比覆盖还田模式秸秆降解效果更好,并能显著提高土壤活性有机碳含量。     

秸秆还田对滨海粘质盐土物理性状和棉花产量的影响

为了研究秸秆还田对滨海粘质盐土物理性状的改良效果,在黄河三角洲滨海粘质盐化潮土区进行田间试验,设置了秸秆用量为0、1.5、3.0、4.5 t/hm24个不同处理,探讨不同秸秆还田量对土壤容重、孔隙状况、饱和导水率、土壤盐分含量和分布以及棉花产量产生的影响。研究结果表明:在0~20 cm的秸秆耕翻层,随秸秆还田量的增加,土壤容重降低,土壤总孔隙度增加;与对照处理相比,3个秸秆处理的土壤通气孔隙比例分别增加2.70%、9.52%和12.16%(P0.05),土壤饱和导水率提高56.28%、100.93%和161.4%(P0.01),0~20 cm表层土壤含盐量分别下降了28.08%、50.75%和40.71%(P0.01)。秸秆粉碎还田会明显改善土壤通气状况和土壤水分入渗性能,有效抑制表层土壤盐分积累,对滨海粘质盐土改良具有重要作用,是盐碱土改良的重要途径。但是,要注意控制秸秆还田量,以3.0 t/hm2的秸秆还田量为宜。     

长期定位秸秆还田对土壤真菌群落的影响

为了研究不同秸秆还田条件对土壤真菌群落的影响,利用连续进行6年的莱阳潮土区长期定位秸秆还田试验与ITS rRNA扩增子测序技术,研究了小麦、玉米秸秆还田条件下,各处理土壤真菌群落的微生物多样性变化。结果表明,施用秸秆和有机肥能够提高土壤真菌群落多样性。秸秆还田后土壤真菌优势种群为子囊菌、接合菌和担子菌。主成分分析表明,各处理间微生物含量存在差异。两季秸秆还田配施氮肥处理能显著增加土壤全氮、有效磷、有效钾、有机碳含量。两季秸秆还田配施氮肥处理的土壤全氮、有效磷、有效钾、有机碳含量与蔗糖酶、脲酶、纤维素酶活性显著高于两季秸秆还田处理,与此同时,两季秸秆还田配施氮肥提高了当季玉米产量。这说明,秸秆还田施用氮肥显著增加土壤养分含量,增强土壤酶活性,有利于土壤真菌群落的多样性和稳定性的提高,改善土壤生态环境,从而促进作物增产。     

农作物秸秆还田及其有效还田方式的研究进展

近年来,随着作物联合收割机的推广应用,农作物秸秆直接还田数量迅速增加,但农作物病虫害大面积发生并且日趋严重,同时农作物秸秆焚烧现象依然存在,农作物秸秆禁烧工作形势依旧严峻。为了寻求有效的农作物秸秆还田方式,结合农业生产实际及国内外相关研究结果,本研究对农作物秸秆还田的意义、研究现状进行综述,重点对农作物秸秆不同还田方式对土壤及作物带来的利弊进行讨论,最终提出就地堆肥技术和新式联合作业机械的应用将会是解决当下秸秆还田中存在的诸多问题的有效途径。     

论秸秆功能演化及秸秆腐解剂效应

通过对秸秆功能演化的分析认为,现阶段以秸秆还田为主要利用方式,并论述了秸秆还田的生态效应。然而,随着大量秸秆覆盖农田地表,对机械播种及作物生长也产生了一定的不利影响。秸秆腐解剂的施用一定程度上改善了这种不利影响,实例分析了秸秆腐解剂的增产效果。试验表明,施用秸秆腐解剂可加速作物生育进程,作物产量提高20％左右     

不同施肥对土壤微生物活性、群落结构和生物量的影响

本文概述了不同施肥措施对微生物活性、生物量和群落结构的影响,以及微生物因原有土壤肥力、施肥时间长短、肥料数量等不同而对不同施肥措施做出不同的响应。施肥是影响土壤碳、氮含量的最主要农业措施,而土壤中的碳和氮是微生物生命活动的基础,土壤微生物生命活动是土壤养分转化的活的驱动力。化肥对微生物数量、活性和多样性的直接影响很有限,但它可通过增加作物产量、秸秆还田量和土壤有机质的方式间接增加微生物活性。化肥尤其氮肥的另外一个间接作用就是使土壤酸化,从而对微生物有显著负影响。而有机肥可直接为土壤微生物提供碳源,或通过促作物生长和秸秆还田为微生物间接提供碳源。总之,长期不同施肥改变土壤养分的转化途径,从而影响土壤供氮能力和碳贮备能力,最终影响土壤可持续性和土壤质量。     

秸秆还田对豆-稻-菜循环耕作模式下作物产量和土壤肥力的影响

豆-稻-菜循环耕作模式是中国南方地区最重要的轮作模式之一,但秸秆还田对该耕作制度下作物产量和土壤肥力的影响尚不明确。通过连续7年的田间定位试验（2009—2015年）,研究秸秆还田对豆-稻-菜循环耕作模式下作物产量和土壤养分状况的影响。结果表明：秸秆还田对浙江省豆-稻-菜轮作模式下作物产量的影响显著：与单施化肥相比,秸秆还田有效提高了水稻和小萝卜的产量,且水稻和小萝卜年均增产10%以上;此外,秸秆还田对豆-稻-菜循环种植区域土壤肥力也有较大影响：提高了土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量和土壤pH值,此外,秸秆还田区域土壤全氮、有效磷和速效钾含量呈逐年增加趋势。由此可见,多熟制耕作制度下秸秆还田仍具有作物增产和土壤培肥作用,可作为耕地质量提升的有效手段长期实施。     

菌渣还田对生菜生长、土壤养分及酶活性的影响研究

为考查菌渣的肥效及其对生态环境的影响,布置生菜栽培盆栽实验,研究施用菌渣还田对生菜生长、土壤养分、酶活性及微生物的影响。试验空白、菌渣、复合化肥、菌渣+复合化肥4个处理。结果表明：（1）施用菌渣,能促进青椒生长,但对生菜的生长促进不及化肥。（2）施加肥料能显著提高土壤养分,与空白处理相比,施纯菌渣对土壤全氮增加58.6%,碱解氮增加73.3%,硝态氮增加35.3%。（3）施菌渣能显著提高土壤酶活性和土壤微生物数量,施纯菌渣处理的土壤过氧化氢酶活性、脱氢酶活性和脲酶活性分别是化肥处理的1.31、1.40、1.44倍;土壤细菌、放线菌和真菌数量分别为化肥处理的1.56、1.72、1.72倍。施用菌渣可提高农田土壤养分、有机质含量、土壤酶活性和微生物数量,减少养分流失,改善农田土壤生态环境,具有良好的推广应用价值。     

生物质炭对土壤性状和作物产量的影响

摘要： 秸秆还田产生了很好的经济效益,但仍存在问题。因此,提出秸秆炭化还田或利用,以提高秸秆综合利用率。为此,本文综述了秸秆炭化形成的生物量炭（biomass charcoal）对土壤性状和作物产量的影响。生物量炭化后与木炭相似,耐降解,可提高土壤碳库容量,减少温室气体排放。同时炭具有很大的表面积,持水性、吸附性均较强。在一定量下,施炭可增加土壤阴、阳离子交换量、吸附氮、磷及矿物离子,减少养分损失,在一定范围内,普遍能增加作物生物量和产量,因此认为秸秆炭化还田或利用是秸秆综合利用的优势途径。     

秸秆还田与实地氮肥管理对水稻产量及品质的影响

以扬粳9538为材料,通过秸秆还田与氮素管理与秸秆不还田（对照）比较试验,研究了水稻产量及品质的表现。结果表明：秸秆还田与实地氮肥管理（SSNM）可以在减少氮肥施用量,秸秆全量还田的同时,增加水稻的产量,降低单位面积穗数,提高每穗粒数、结实率。秸秆还田与实地氮肥管理降低稻米的垩白米率、垩白度和直链淀粉含量,改善稻米的外观品质和营养品质,淀粉谱的最高粘度和崩解值增加,消减值减低,稻米食味品质得到改善,该技术同时减少穗分化前干物质积累,增加抽穗期光合速率、根系活力与ATP酶活性,促进同化物向籽粒的运转,减少茎杆中非结构性碳水化合物的残留。对秸秆还田与不同氮素管理在产量、品质上的差异进行了讨论。     

连续3年玉米秸秆还田对土壤理化性状及作物产量的影响

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。本研究结果表明,与秸秆还田前土壤的基础背景值和常规施肥的无秸秆还田(CK)相比,常规施肥实施玉米秸秆还田能有效提高土壤养分含量,土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量均有不同程度增加,土壤容重下降,土壤理化性状得到改善,后作莴苣产量增加,同时能有效减少秸秆焚烧带来的环境污染问题,值得大力推广。     

作物秸秆还田研究进展

作物秸秆还田是培肥土壤的重要技术措施,可以有效解决秸秆浪费和田间焚烧所产生的环境问题。为了深入了解秸秆还田技术以及高效合理利用秸秆资源,本文介绍了作物秸秆资源利用现状、秸秆还田的方式以及常见的秸秆还田技术模式和应用,阐述了作物秸秆还田对农田生态环境和作物产量的效应。本文分析了秸秆还田的利与弊,并对今后的研究方向进行了展望,提出未来发展作物秸秆还田的关键是走农艺与农机相结合的道路。