土壤条件对棉花秸秆分解的影响

通过室内培养法研究了不同土壤条件下棉花秸秆的分解规律,从土壤CO2排放速率上来看:在培养期内,壤质土处理土壤CO2排放速率最高,为4.69 g CO2/m2.h;土壤湿度维持在50%饱和含水量处理条件下棉花秸秆的分解最快,最高CO2排放速率出现在第30天,最高CO2排放速率3.21 g CO2/m2.h;中盐处理土壤CO2排放速率最高为2.82 g CO2/m2.h,高盐处理次之,低盐处理最低;浅埋处理的土壤CO2排放速率低于深埋处理,深埋处理的土壤CO2排放速率的最高值出现在第30天为1.10 g CO2/m2.h,而浅埋则出现在第60天时为0.46 g CO2/m2.h。从秸秆分解速率上看,在培养期内,壤质土>粘质土>砂质土,分别为22.10%,18.28%,9.43%;中等湿度处理最高,为18.22%;高盐处理秸秆在培养期内最高,达到18.92%,低盐处理分解最慢,仅为7.82%;深埋处理秸秆分解率为7.21%,显著高于浅埋处理的3.18%,说明深埋处理有利于秸秆分解。     

玉米秸秆在土壤中的分解速率及其对腐殖质组成的影响

为研究秸秆还田后玉米秸秆在土壤中的分解速率及其对土壤腐殖质组成的影响,采用室内培养试验,以黑土和暗棕壤为研究对象,每种类型土壤分别模拟设置:ck(未施用秸秆)、I2(2倍量秸秆与土混合)、I(全量秸秆与土混合)、I1/2(1/2量秸秆与土混合)、C(全量秸秆覆盖)和D(全量秸秆埋置)共6种处理。利用碱液吸收法测定秸秆分解过程中CO_2-C释放量,腐殖质组成修改法提取土壤腐殖质,富里酸(Fulvic acid,FA)、胡敏酸(Humic acid,HA)和胡敏素(Humin,HM)。研究结果表明:玉米秸秆分解过程中其分解速率迅速增加,在第4天各处理秸秆分解速率达到顶峰为194~1 103 mg/(kg·d),随后迅速下降;在第24天到第260天各处理秸秆分解速率缓慢下降趋于稳定,平均在40~160 mg/(kg·d)。不同秸秆用量下,秸秆分解速率表现为I2II1/2;等量秸秆不同处理方式下,秸秆分解速率表现为IDC;黑土中秸秆分解速率高于暗棕壤中相对应处理。培养260 d后,各处理秸秆分解率为43%~78%;黑土中全量秸秆与混合处理的秸秆分解率最高(78%);不同土壤类型下,黑土各处理的秸秆分解率高于暗棕壤相对应处理4%~13%。相对于ck,各处理下土壤有机碳及腐殖质含量显著增加,2倍量秸秆与土壤混合后累积效果更显著,黑土中秸秆还田的培肥效果优于暗棕壤。各处理下土壤PQ值略有增加,无显著差异。     

蚯蚓和玉米秸秆分解过程中土壤含水量的变化特征

通过室内控制试验,研究添加蚯蚓在玉米秸秆分解过程中土壤含水量的动态变化,结果表明,添加15g蚯蚓时,加入90g和120g玉米秸秆土壤含水量最高;无蚯蚓时,添加玉米秸秆土壤含水量总体高于对照,添加90g玉米秸秆土壤含水量最高。当添加玉米秸秆量一定时,与不添加蚯蚓相比,添加蚯蚓的土壤含水量高,说明添加蚯蚓和玉米秸秆能够减少土壤水分蒸发。在4次采样期间,土壤含水量均呈现下降趋势。     

添加玉米秸秆和根茬对不同肥力黑土微生物残体碳氮的影响

【目的】作物秸秆和根茬是农田土壤有机质的重要来源之一,经微生物作用以微生物残体形式累积在土壤中,是稳定土壤有机质的重要组成部分。明确不同肥力土壤作物秸秆和根茬还田后微生物残体在土壤中的累积及其对土壤有机碳（SOC）和全氮（TN）的贡献,以期为增加土壤碳氮的库容和稳定性提供依据。【方法】基于黑土长期定位试验站不同肥力水平土壤,利用¹³C¹⁵N双标记方法和氨基糖生物标识物技术,土壤中分别添加玉米秸秆和根茬后进行室内培养,在培养第30天和第180天采样,分析土壤中外源碳（秸秆碳和根茬碳）的残留率、外源氮（秸秆氮和根茬氮）的残留率、微生物残体碳氮的含量及其对土壤有机碳（SOC）和土壤全氮（TN）的贡献率。【结果】培养第180天,秸秆碳和根茬碳在土壤中的平均残留率分别为36.3%和31.7%,秸秆氮和根茬氮的残留率平均分别为95.8%和79.3%。添加秸秆和根茬处理SOC中外源碳含量与TN中外源氮含量的比值（¹³C-SOC/¹⁵N-TN）在培养第180天平均分别为17.6和28.5,与培养第30天相比平均分别下降了47.9%和28.2%。培养期间,高肥土壤真菌残体碳氮含量是低肥土壤的1.17倍左右,细菌残体碳氮含量是低肥土壤的1.31倍。第180天,添加秸秆处理土壤微生物残体（真菌和细菌）碳和氮含量平均比添加根茬处理增加了8.5%左右。培养结束后（第180天）,真菌残体碳对高肥和低肥土壤SOC的贡献率平均分别为37.0%和33.8%,细菌残体碳的贡献率平均分别为11.2%和9.2%;添加秸秆和根茬的处理真菌残体碳对SOC的贡献率平均分别为36.0%和34.7%,细菌残体碳的贡献率平均分别为10.8%和9.6%。第30天,真菌残体氮和细菌残体氮对TN的贡献率平均分别为55.2%和16.3%;培养第180天,真菌残体氮对低肥和高肥土壤TN的贡献率平均分别为63.5%和60.5%,细菌残体氮的贡献率平均分别为16.4%和17.5%。培养180天与初始土壤相比,细菌残体碳和氮对高肥土壤SOC和TN的贡献率平均分别增加了4.8%和7.4%,对低肥土壤平均分别增加了20.3%和32.5%。【结论】真菌残体对土壤有机碳库的稳定和氮库的扩容起着重要的作用。添加玉米秸秆较根茬更有利于微生物残体碳氮在土壤中的累积。低肥土壤添加秸秆和根茬有利于细菌残体碳和氮向土壤有机碳库和氮库的转化。     

土壤湿度和机械长度对棉花秸秆分解率的影响

新疆棉花秸秆产量巨大,但是棉花秸秆的木质素和纤维素含量较高,不易被分解,很难作为饲料利用。本文研究了棉花秸秆在不同条件(土壤水分、棉花机械长度)处理下的分解速率。从土壤水分条件来看,棉花秸秆在50%土壤饱和含水量下的分解最为理想,其分解率在100 d后达到54.08%;从棉花秸秆粉碎程度来看,棉花秸秆粉碎越细越有利于其分解,但是3 cm处理100 d后分解率为54.12%,而1 cm处理100 d后分解率只有47.42%,说明棉花秸秆分解需要一定的孔隙度。另外,棉花秸秆分解之后对土壤肥力也有很大影响。此次试验结果可为推广大田试验提供科学依据。     

秸秆分解土壤水分适宜区间及临界值

土壤水分状况是决定秸秆分解速度的一个重要因素,但目前在西北地区仍无量化指标。本研究采用培养试验,对秸秆在土壤进行分解时所需水分进行研究测定。结果表明,秸秆的分解率与土壤含水量呈正相关,秸秆分解时的土壤水分适宜区间为15％～22.5％;而秸秆不能分解时的土壤水分临界值为15％。     

外源纤维素酶对不同底物下土壤原生纤维素酶活性的影响

研究了分别以CMC(羧甲基纤维素钠)、玉米秸秆、小麦秸秆作底物情况下,土壤中施加外源纤维素酶对土壤原生酶活性及其底物酶解率的影响。结果表明:以CMC为底物时,加酶处理的各项酶活与酶解率一直明显高于不加酶处理,加酶处理总的最大酶解率与其土壤部分的最大酶解率分别为1.39%和1.22%,不加酶处理的为0.73%。在以玉米秸秆与小麦秸秆为底物时,加酶处理的总酶活与总酶解率一直明显高于不加酶处理,而加酶处理中的土壤自身酶活与酶解率在前2d明显高于不加酶处理。两种秸秆加酶处理的酶解率均在第2天达到最高值,不加酶处理的在第4天达到最高值。玉米秸秆加酶处理总的最大酶解率与其土壤部分的最大酶解率分别为0.45%和0.28%,不加酶处理的为0.26%;小麦秸秆加酶处理总的最大酶解率与其土壤部分的最大酶解率分别为0.49%和0.33%,不加酶处理的为0.28%。3种底物下土壤酶活与酶解率大小顺序为CMC>小麦秸秆>玉米秸秆。     

免耕秸秆覆盖对大豆田土壤含水量的影响

试验采用微区定位方法,研究免耕栽培条件下不同秸秆覆盖量对大豆田土壤含水量的影响。结果表明：随着秸秆覆盖量的增加,不同生育时期各处理不同土层的土壤含水量变化均呈增加趋势,0%、30%、60%、100%秸秆覆盖免耕处理平均土壤含水量均显著高于常规垄作处理,平均增幅0.99%-3.77%,其中以100%秸秆覆盖处理保水效果最佳;秸秆覆盖后,免耕大豆在前期表层土壤水分富集现象显著,不同秸秆覆盖处理5cm土层土壤含水量在播种至出苗期分别较常规垄作处理增加4.81%-9.43%。     

室内模拟土壤中可培养微生物数量在不同水分条件下的动态变化

为了调查土壤水分对土壤系统内微生物数量的影响,通过瓶培养试验检测为期30 d不同土壤水分下土壤可培养微生物数量的变化,发现土壤细菌数量最大值出现在土壤含水量为25%的处理,与其他处理相比,最大相差两个数量级,土壤真菌和纤维素分解菌数量最大分别为10%和15%含水量处理,放线菌和亚硝化数量最大在15%或30%含水量的处理,自生固氮菌在不同时期数量最大的处理不同。相关性分析发现,真菌数量与纤维素分解菌的数量,细菌数量与自生固氮菌和亚硝化细菌,土壤放线菌与土壤亚硝化细菌数量呈显著正相关。     

秸秆还田方式与灌溉量对土壤碳水环境和玉米产量的影响

通过防雨棚控水栽培池微区试验,探究不同秸秆还田方式和水分条件对土壤碳水环境及玉米产量的影响。试验设置两种秸秆还田方式:秸秆地面覆盖起微垄(沟垄高12～15 cm,垄作,R)和秸秆粉碎掺混土壤后平作(平作,F);3种花后水分灌溉处理:田间持水量的75%～80%(水分充足,CK),65%～70%(轻度干旱,SD),55%～60%(干旱,D),探究它们对土壤有机碳和土壤含水量及玉米产量的影响及其交互作用。结果表明:在水分充足条件下平作还田方式更有利于秸秆保水作用,促进有机碳的积累和产量形成,开花期FCK分别比FSD、FD增加土壤有机碳含量19.74%、34.81%;在干旱条件下垄作较平作秸秆还田处理更有利于土壤含水量的保持,开花期、灌浆期和收获期RD土壤含水量较FD分别高10.48%、13.13%、8.21%。充足灌溉能够显著提高30 cm土层有机碳含量和土壤含水量,有利于产量的提高。可见,在干旱条件下,秸秆还田与微垄相结合有利于提高土壤碳含量,提高土壤含水量,并显著增产。     

不同覆盖措施对枣园土壤水分和温度的影响

研究不同覆盖措施对枣园土壤水分和温度的影响,旨在为新疆绿洲农业红枣种植提供有力的科学依据。在旋耕覆膜、旋耕秸秆覆盖、旋耕裸地和免耕裸地条件下,对五年骏枣枣园的土壤水分和温度进行测量。在田间管理一致的情况下,0-100cm土壤平均含水量旋耕秸秆覆盖〉旋耕覆膜〉免耕裸地〉旋耕裸地;0-25 cm土壤平均温度旋耕覆膜〉旋耕裸地〉免耕裸地〉旋耕秸秆覆盖。旋耕秸秆覆盖和旋耕覆膜可以保持土壤水分,旋耕覆膜和旋耕裸地能够有效提高土壤温度,旋耕秸秆覆盖阻碍了土壤温度的升高,免耕裸地影响较小。     

秸秆还田及腐熟剂对水稻冷浸田理化性状及作物产量的影响

研究冷浸田秸秆还田和腐熟剂不同施用量对水稻的应用效果.采用观察秸秆还田后表观性质、测定稻杆断裂拉力、水稻产量、土壤理化性质及土壤微生物数量方法进行研究.结果表明:在冷浸田上单独使用秸秆还田或秸秆还田+低量腐熟剂,可增加土壤碱解氮、有机质、水溶性碳含量、土壤微生物数量和微生物量碳,但在提升水稻产量方面作用不大;秸秆还田配施秸秆腐熟剂,可以加快稻秆腐烂速度,增加土壤微生物量,并显著提高微生物碳和土壤可溶性碳含量;秸秆腐熟剂用量增加(4 kg/667m2),可加速稻秆腐烂速度,有效提升冷浸田水稻产量(10.1％),且土壤微生物量碳和放线菌数量显著增加.     

秸秆纤维基地膜覆盖栽培薄皮甜瓜试验研究

为研究秸秆纤维基地膜覆盖栽培作物性能,以"龙甜一号"甜瓜为试验材料,设置裸地、秸秆纤维基地膜覆盖和塑料地膜覆盖3个处理,采取随机区组试验方法,研究不同覆盖方式对土壤温度、水分、甜瓜生长发育、产量及品质的影响。结果表明,秸秆纤维基地膜覆盖有效增加土壤温度,提高土壤含水率,其增温效果低于塑料地膜覆盖,保墒性能与塑料地膜覆盖无显著差异。秸秆纤维基地膜在甜瓜种植期内完全降解,覆盖栽培可显著抑制杂草生长。秸秆纤维基地膜覆盖处理甜瓜株高、茎粗、根干重及产量均显著高于裸地对照,与塑料地膜无显著差异,且秸秆纤维基地膜覆盖处理的甜瓜果实可溶性蛋白、维生素C、可溶性固形物含量较裸地分别提高53.32%、39.14%、21.28%,其中维生素C和可溶性固形物含量均高于塑料地膜覆盖处理。     

玉米秸秆还田对小麦生长和土壤水分含量的影响

[目的]研究不同玉米秸秆还田量对小麦生长和砂姜黑土水分状况的影响,探讨适宜的秸秆还田量。[方法]设置0、1 500、3 000、4 500和6 000 kg/hm~2玉米干秸秆粉碎还田量,小麦主要生育期采集0~10、10~20 cm土壤样品,测定水分含量;收获期考察小麦产量结构性状。[结果]实施玉米秸秆粉碎直接还田对后季小麦生长发育具有良好的促进作用,籽粒产量增长3.49%~7.09%,平均提高4.94%,3 000 kg/hm~2的中等秸秆用量处理小麦产量最高。小麦拔节期、孕穗期和开花期0~10 cm、10~20 cm以及0~20 cm土层水分含量显著提高,减轻了土壤干旱程度。[结论]当前生产水平下,淮北平原砂姜黑土地区玉米秸秆适宜还田量为3 000 kg/hm~2。     

不同秸秆覆盖条件下麦地土壤水分变化特征研究

通过对试验地覆盖不同量的玉米秸秆,采用TRIME土壤水分仪,分别研究不同覆盖条件下麦地土壤水分变化特征和不同处理条件下腾发量随时间的变化特征。结果表明,秸秆覆盖是减少棵间无效水分蒸发,提高根层土壤含水量及水分利用效率的有效途径,具有明显的保水保墒效果,因此,在半干旱地区采用秸秆覆盖技术是促进农业可持续发展的有效措施之一。     

不同覆盖方式对茶园土壤水分及茶叶产量的影响研究

针对贵州开阳县茶叶生长的环境特点,以5年生龙井43号绿茶为实验材料,研究不同覆盖方式对茶园土壤水分及茶叶产量的影响。结果表明:采用稻草+薄膜覆盖方式对贵州开阳县春茶的生长环境是最好方式,使得茶园土壤水分达到最高为22.87%,茶叶鲜重产量达到最高为179.88 kg/667m2。其它4种方式与清耕(CK)相比,茶叶的叶面积、茶叶的干物质量有显著提高,稻草+薄膜处理增产最高,同比增长26.92%,薄膜处理增长最低。采用稻草+薄膜覆盖是贵州喀斯特地区春季茶园提高土壤水分、增加茶叶产量的有效方式。     

麦收后不同耕作模式对土壤水分的影响

[目的]研究麦收后不同耕作制度和田间管理方式对农田土壤水分的影响。[方法]运用比较法,研究了麦收后小麦高茬旋耕还田模式、高茬粉碎秸秆覆盖模式和高茬粉碎秸秆后播种夏玉米模式3种处理对小麦秋播墒情的影响。通过烘干法,测定3种模式下农田土壤含水量、储水量、耗水量。[结果]3种模式的土壤含水量随土壤深度的增加呈下降趋势,且小麦高茬旋耕还田模式的土壤含水量高于高茬粉碎秸秆覆盖模式和高茬粉碎秸秆后播种夏玉米模式,高茬粉碎秸秆覆盖模式略高于高茬粉碎秸秆后播种夏玉米模式;小麦高茬旋耕还田模式1 m深土壤储水量大于高茬粉碎秸秆覆盖模式和高茬粉碎秸秆后播种夏玉米模式,而高茬粉碎秸秆覆盖模式的土壤储水量大于高茬粉碎秸秆后播种夏玉米模式;3个模式的耗水量均随着土壤深度的增加而增大。[结论]土壤深度为1 m的土壤含水量从大到小依次为小麦高茬旋耕还田模式、高茬粉碎秸秆覆盖模式、高茬粉碎秸秆后播种夏玉米模式。     

滴灌对枣园土壤水分运移和红枣叶片的影响

[目的]通过定位试验,研究大田滴灌条件下枣园土壤水分的分布特征.[方法]土壤剖面水分在土壤中的迁移规律,不同覆盖方式对灰枣果园土壤湿度及枣树叶片水分含量的影响.[结果]在一定灌水量和滴灌流量条件下,土壤垂直湿润峰明显大于水平湿润峰,且随着灌水量的增加呈线性关系,水平湿润峰随时间的变化呈显著的二项式函数关系.上午叶片含水量高于下午,但差异未达到显著性水平.覆盖草帘较覆盖地膜处理土壤水分含量高,变化幅度小.[结论]在综合调控土壤水分分布特征时,必须考虑滴灌技术参数对土壤水分分布的影响.