秸秆不同还田方式对土壤物理性状、玉米产量的影响

采用大区对比试验,设玉米秸秆覆盖还田(SCR)、旋耕还田(SPR)、翻埋还田(SDPR)和不还田(CK)4种方式,对土壤容重、孔隙度、含水率、玉米根系活力、株高等指标进行测定和分析。结果表明,与CK相比,秸秆还田使土壤容重下降3.24%~5.76%,孔隙度增加4.08%~5.89%,土壤含水率增加6.43%~10.86%。秸秆还田对玉米植株生长发育起到促进作用,且SDPR处理效果最好。秸秆还田有利于玉米增产和提高水分利用效率(WUE),SDPR处理产量和WUE最高,其次为SPR和SCR处理,CK最低。SDPR、SPR和SCR处理较CK增产15.14%、9.41%和5.06%,WUE提高28.62%、22.67%和18.11%。     

秸秆还田方式对土壤理化性质及玉米产量的影响

在辽河平原中西部设两年定点试验,研究秸秆还田方式对土壤理化性质及玉米产量的影响。结果表明,条带旋耕后10~20 cm土层土壤紧实度显著下降,0~40 cm(2016)土壤容重减小、总孔隙度增加;条带旋耕明显增加了丰水年(2016)玉米产量。秸秆还田显著增加10~20 cm土层土壤速效养分含量、提高土壤有机质含量,降低0~30 cm土层土壤容重、增加其总孔隙度。秸秆还田改善土壤理化性质,显著提高玉米产量,干旱年(2015)条带旋耕增产效果最突出。秸秆条带旋耕还田提高土壤通透性、改善土壤结构、增强土壤抗旱能力、提高作物产量,是适宜推广的秸秆还田和耕作组合方式。     

玉米秸秆还田对土壤呼吸速率的影响

对传统耕法、宽窄行立茬交替休闲+条带深松、宽窄行立茬+秸秆粉碎还田+条带深松、宽窄行立茬+秸秆条带覆盖+条带深松、宽窄行立茬+全方位深松5个耕作模式下土壤呼吸速率进行研究。结果表明,少免耕模式与传统耕法相比土壤呼吸速率降低,宽窄行立高茬+秸秆粉碎还田+条带深松降低最为明显,降低了42.63%。相关分析表明,土壤呼吸速率与土壤温度存在显著线性关系。     

玉米秸秆全量还田条件下氮肥运筹对晚稻产量和土壤化学及微生物特性的影响

以桃优香占为材料,在前茬玉米秸秆全量还田条件下,研究了4种氮素运筹方式(NM1,基肥∶蘖肥∶穗粒肥分别为7∶3∶0;NM2,6∶3∶1;NM3,5∶3∶2;NM4,4∶3∶3)对晚稻产量及形成、土壤化学及生物特性的影响。结果表明,NM1处理产量最高,分别较NM2、NM3、NM4处理高2.6%、5.3%、5.6%,差异显著,其次为NM2处理。玉米秸秆全量还田配合氮素前移可以显著提高水稻单位面积有效穗数,显著降低每穗粒数和结实率,但对千粒重无显著影响。氮素运筹方式对土壤理化特性影响主要集中在秸秆还田后至分蘖期,且土壤碱解氮、有机质含量和脲酶活性随着基蘖肥比例的增加而增大。水稻土壤中细菌、真菌、放线菌、固氮菌和硝化细菌量在前茬玉米收获后最高,且随着水稻生育时期的推进迅速降低。土壤细菌、放线菌、氨化细菌和硝化细菌在分蘖期随基蘖肥比例的提高而增加,而在抽穗期大致随基蘖肥比例的提高而减少,成熟期各处理无显著差异;氮素运筹方式对土壤真菌、固氮菌在水稻各生育时期均无显著影响。玉米秸秆全量还田有利于提高后茬水稻生育前期土壤肥力和微生物活性,以基肥∶蘖肥∶穗粒肥分别为7∶3∶0的氮素运筹方式晚稻产量最高,土壤改良效果最好,实现了后茬水稻稳产甚至增产。     

秸秆配施低温菌剂直接还田对黑土土壤碳、氮的影响

在连续4年玉米秸秆还田的基础上,通过田间小区试验,研究秸秆还田以及配施低温菌剂玉米农田生态系统黑土碳、氮的影响。结果表明,不同处理土壤硝态氮含量总体表现为低温复合菌剂处理常温纤维素分解菌处理低温生物表面活性剂处理低温纤维素分解菌处理常温生物表面活性剂处理常温复合菌处理对照处理。除常温纤维素分解菌处理全氮含量低于对照外,其他处理土壤全氮含量较对照提高7.4%~14.81%。施菌剂处理土壤有机质含量高于对照0.93%~5.61%。除常温复合菌剂外,其他处理均提高土壤铵态氮含量,低温复合菌剂处理能显著提高土壤碳、氮含量,明显高于其他处理。单一低温菌剂处理较常温菌剂处理能显著提高土壤全氮含量,在提高土壤硝态氮含量、微生物量氮含量、铵态氮含量方面略低于纤维素分解菌处理外,高于其他常温处理。     

秸秆还田对连作玉米田土壤微生物学特性的影响

以冷凉地区玉米秸秆还田土壤为研究对象,在大田条件下设玉米秸秆不还田(CK)、玉米秸秆旋耕还田(XG)和深翻还田(SF)3个处理,经过两年田间定位试验,分析短期秸秆还田对连作玉米田土壤微生物学特性的影响。结果表明,秸秆旋耕还田和深翻还田显著提高0~30 cm土壤酶活性及土壤细菌多样性,秸秆旋耕还田可提高耕层(0~30 cm)土壤细菌多样性,秸秆深翻还田可提高耕层(11~30 cm)土壤细菌多样性。秸秆深翻还田土壤中富含功能微生物,可作为筛选功能微生物的样品。     

不同秸秆还田方式对黑土土壤氮素和物理性状的影响

通过大田试验对不同秸秆还田方式下黑土农田生态系统土壤氮素和物理性状进行研究。结果表明,不同秸秆还田处理土壤容重降低0.09～0.19 g/cm3;土壤比重增加19.82%～29.49%;土壤总孔隙度增加18.23%～22.26%。过腹还田处理增加土壤全氮含量;秸秆直接还田处理和腐解还田处理土壤全氮含量低于常规栽培方式(对照)和无秸秆处理;不同秸秆还田处理增加了土壤铵态氮和微生物量氮含量;过腹还田处理降低了土壤硝态氮含量,提高了土壤可溶性有机氮含量;秸秆直接还田处理和腐解还田处理增加了土壤硝态氮含量,降低了土壤可溶性有机氮含量。因此,不同秸秆还田方式配施微生物菌剂,结合先进的栽培方式是增加土壤有效氮素的有效途径,有利于退化黑土的可持续利用。     

玉米秸秆还田对土壤肥力的影响

利用田间微区方法连续3年在沈阳地区草甸土研究玉米秸秆粉碎后直接还田对土壤基本理化性质的影响。结果表明,施用有机物料不仅能够改善土壤的理化性质、培肥地力,还能增加玉米产量,增产效果没有无机肥的增产效果显著。与单施无机肥相比,无机肥配施有机物料能够增加土壤有机质含量,降低土壤容重,提高土壤田间持水量和土壤孔隙度,同时改善土壤的氮、磷、钾养分状况。在等碳量的条件下,玉米秸秆对保持和提高土壤有机质含量的效果好于猪粪肥。     

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。     

玉米秸秆还田培肥效果的研究

玉米是阜新地区的主要粮食作物,随着配套栽培技术体系的逐渐完善,玉米产量大幅度提高,玉米秸秆的产量也以同样的速度递增.在当地玉米秸秆除了当作燃料和饲料外,每年大约有5亿kg的玉米秸秆被焚烧掉,户外焚烧秸秆既污染环境又有安全隐患,而当地农家肥料不足,土壤有机质含量低一直是困扰农业生产的老大难问题.因此,研究玉米秸秆还田对培肥地力的效果,对于合理利用玉米秸秆,扩大农肥来源,提高土壤肥力水平具有重要意义.     

秸秆还田配施腐解菌剂对土壤团聚体及其有机碳固持的影响

采集吉林省半干旱地区浅旋和深翻模式下秸秆离田和秸秆还田配施腐解菌剂0～40cm土壤样品,分析土壤团聚体组成及有机碳的分布特征。结果表明,深翻模式下秸秆腐解率高于浅旋模式,腐解菌剂可显著提高秸秆腐解率。与秸秆离田相比,浅旋模式下,JG(秸秆还田)和YW(秸秆+菌剂)显著增加了0～20cm土层中2～0.25mm粒级团聚体比例,显著增加了>0.25mm粒级团聚体有机碳含量和土壤有机碳储量;深翻模式下,JG和YW显著增加了20～40cm土层中0.25～0.053mm粒级团聚体比例,且提高了>0.053mm粒级团聚体有机碳含量。2～0.25mm粒级团聚体的有机碳含量(SOC_a)和固定量(SOC_i)与土壤总有机碳(SOC_t)具有显著正相关,2～0.25mm粒级团聚体是影响有机碳固持能力的关键粒级。     

秸秆还田对玉米产量和土壤团聚体组成及有机碳分布的影响

研究秸秆还田对土壤团聚体组成、有机碳分布及玉米产量的影响,为秸秆合理利用与土壤培肥提供科学依据。采用田间定位试验的方法,研究秸秆还田(SNPK)和生物炭还田(BNPK)处理对玉米产量,土壤团聚体组成及其有机碳分布的影响。结果表明,与常规施肥相比,SNPK和BNPK处理4年后玉米产量分别提高6.95%和4.83%;SNPK和BNPK处理均提高了0~20 cm土层2 mm团聚体含量,降低0.25 mm团聚体含量,均降低21~40 cm土层中2 mm团聚体含量;SNPK处理提高0~20 cm土层有机碳含量14.11%,BNPK处理对土壤有机碳提高不明显,二者均提高0~20 cm土层中0.25~1 mm和0.25 mm粒级中的有机碳含量;SNPK处理明显提高0~20 cm土层2 mm粒级团聚体对有机碳的贡献率,BNPK处理对各粒级团聚体对有机碳的贡献率影响不明显。长期秸秆还田和生物炭还田能够改变土壤团聚体的分布,有利于土壤结构的形成,提高土壤固碳能力,增加玉米产量。     

增施有机肥对夏玉米物质生产及土壤特性的影响

2015和2016年在大田试验条件下,研究不施肥(CK)、常规施肥(NPK)、常规施肥+有机肥(增施鸡粪1 500 kg/hm~2,NPKM)对夏玉米物质生产及土壤特性的影响。结果表明,与CK相比,NPK和NPKM处理2015和2016年玉米产量分别增加13.62%和18.61%、36.75%和44.93%。植株叶片SPAD值、植株根系和地上部生物量均表现为NPKMNPKCK。与CK相比,增施有机肥后,土壤呼吸、硝态氮、铵态氮含量、脲酶、蔗糖酶活性均显著增高,过氧化氢酶活性降低。相关分析表明,连续两年玉米子粒产量均与拔节期、吐丝期、成熟期的SPAD值和硝态氮含量呈显著正相关,与吐丝期和成熟期的根系生物量、地上部生物量、蔗糖酶活性呈显著正相关。     

接种菌剂条件下玉米秸秆还田对玉米产量、品质和土壤肥力的影响

通过田间试验研究接种菌剂条件下玉米秸秆还田对玉米产量、品质以及土壤肥力的影响。结果表明,除可溶性固形物、可溶性糖含量、植株磷含量和吸收量以外,施肥处理各项指标均优于对照。与单施化肥处理相比,化肥配施玉米秸秆直接还田导致玉米产量、农艺性状、品质和植株氮素与钾素含量下降,但接种菌剂能够改善农艺性状,降低减产幅度,而且能够改善玉米籽品质,提高植株氮素与钾素养分含量及吸收量。不同菌剂处理间以FSB2农艺性状较好,而品质和植株养分无明显差异。另外,化肥配施玉米秸秆直接还田能够增强土壤酶活性、提高土壤养分有效性,接种菌剂时效果更佳,在土壤养分方面以FSB2效果较好,而土壤酶无明显差异。说明接种降解菌剂有利于提高秸秆还田效果。     

不同耕作方式对松嫩平原半干旱区玉米土壤生物特性影响

为探究不同耕作方式对松嫩平原半干旱区玉米土壤环境的影响,设置旋耕垄作(CK)、旋耕垄作深松、免耕、免耕深松、旋耕平作和旋耕平作深松6种耕作方式,研究不同耕作方式对土壤细菌、土壤真菌、土壤放线菌、土壤动物和土壤动物群落组成的影响。结果表明,免耕和免耕深松处理能够显著提高土壤细菌、真菌和放线菌数量,提高幅度分别为18.57%～31.01%、27.99%～48.76和12.32%～21.95%。免耕和免耕深松处理显著提高了0～30 cm土壤微生物量碳和微生物量氮含量,提高幅度分别为8.33%～16.55%和9.70%～19.89%。平作深松处理土壤动物捕获量最高,免耕和免耕深松处理Shannon-wiener指数最高,表明免耕更有利于农田生态系统土壤生物的生存环境的维护。     

秸秆还田配施氮肥对春玉米氮素利用及土壤氮素平衡的影响

通过8年田间定位试验,研究玉米秸秆还田配施氮肥对春玉米产量、剖面土壤无机氮积累、氮素平衡和氮肥利用效率的影响。结果表明,通过线性加平台回归方程,求得2012~2019年最高玉米产量所需的适宜施氮量依次为202.7、193.7、182.2、171.2、163.6、156.1、150.7和150.5 kg/hm²。氮素表观损失量和土壤残留矿质氮量均随着施氮量增加而显著增加,两者与施氮量之间均呈显著正相关。每增加10 kg/hm²施氮量,土壤残留矿质氮量、氮素表观损失量分别增加9.09~10.34、5.89~7.34 kg/hm²。当施氮量超过150 kg/hm²时,各处理间玉米吸氮量差异不显著,土壤残留矿质氮、氮素表观损失量之间差异均达显著水平（P<0.05）。随着施氮量增加,氮肥利用率呈先增加后减小趋势,当施氮量为150 kg/hm²时,两年氮肥利用率分别达到最高（75.2%和92.3%）。当施氮量为210~330 kg/hm²,剖面土壤无机氮残留量显著增加,造成土壤无机氮在土壤深层（60~100 cm）的大量累积。     

秸秆还田方式下黑钙土土壤碳氮磷钾化学计量特征研究

以吉林省西部黑钙土为研究对象,探究土壤C、N、P、K及其化学计量特征对秸秆还田方式的不同响应,为科学进行土壤养分管理及筛选适宜耕作培肥技术提供理论依据。设置秸秆深翻还田(SF)、秸秆富集还田(FJ)、秸秆覆盖还田(FG)、秸秆离田(CK)4种方式,采用常规测定方法测定0～20 cm、20～40 cm土壤C、N、P、K含量。结果表明,黑钙土分解有机质速度较快、磷素转化效率较高,相较于土壤中充足的P含量,植物生长易受N元素的限制,且不同养分之间的比值不仅受直接相关养分的制约,还受其他养分的影响。秸秆还田能减缓有机质的分解速度(FG、FJ)及植物生长可能受到的N素威胁(SF、FJ),建议降少化肥施用量(P、K)以增加黑钙土有机质固持能力。