免耕条件下秸秆还田与施肥对小麦-玉米轮作系统土壤养分和酶活性的影响

为研究免耕条件下秸秆还田与施肥对小麦-玉米轮作系统土壤养分和酶活性的影响,于西北农林科技大学校内试验地进行试验,设3个秸秆还田水平:秸秆全量还田、秸秆半量还田、秸秆不还田,施肥和不施肥2个施肥水平,共6个处理,以秸秆不还田+不施肥作为对照,研究秸秆还田与施肥对小麦-玉米轮作系统一年内两季不同作物收获期0~40 cm土层土壤养分含量和土壤酶活性的影响。结果表明,冬小麦和夏玉米收获期土壤不论是0~20 cm还是20~40 cm土层,秸秆全量还田+施肥和秸秆半量还田+施肥处理相比秸秆不还田+不施肥均能增加土壤有机碳、碱解氮、速效磷和速效钾的含量,并且高于秸秆还田+不施肥处理;秸秆全量还田+施肥处理下的冬小麦土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶的活性比秸秆不还田+不施肥处理的0~20 cm土层分别提高92.34%,87.91%,4.94%,62.41%;对于夏玉米而言,秸秆全量还田+施肥相比秸秆不还田+不施肥处理的0~20 cm土层提高了土壤脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶,分别提高了68.54%,49.11%,149.84%,10.38%。可见,土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶在秸秆全量还田+施肥的处理下活性最高,并且土壤脲酶与全氮和碱解氮相关性最好,碱性磷酸酶与全氮、速效钾和速效磷的相关性比较好,过氧化氢酶与速效钾和速效磷的相关性比较好,蔗糖酶与有机碳的相关性比较好,且均呈正相关。以上结果表明,秸秆还田配施化肥可以提高土壤质量。     

玉米秸秆还田方式和氮肥处理对土壤理化性质及冬小麦产量的影响

为了探讨玉米秸秆还田条件下不同耕作方式及施氮量对土壤耕性及冬小麦产量的影响,于2012年10月至2015年6月连续3个小麦生长季进行了田间定位试验。设3种耕作方式,分别为连续3年旋耕秸秆不还田、连续3年旋耕秸秆还田和前2年旋耕秸秆还田第3年深耕秸秆还田,每种耕作方式下均设4个施氮水平,施氮量依次为165、225、300和360 kg hm?2。与旋耕相比,深耕促进还田玉米秸秆的腐解,且增施氮肥能提高秸秆腐解速度,从而提高耕层土壤的有机质含量。秸秆不还田条件下,连续旋耕降低了0~30 cm土层的有机质含量,结果土壤容重增大,孔隙度降低,且增施氮肥不利于土壤物理性状的改善;秸秆还田条件下,连续旋耕提高了0~10 cm土层有机质含量,土壤容重随之减小,孔隙度增加;秸秆还田条件下,连续2年旋耕1年深耕比连续旋耕增加了10~30 cm土层有机质含量,显著降低了0~20 cm土层容重,增加了0~20 cm土层的总孔隙度和10~30 cm土层的毛管孔隙度。连续3年旋耕造成冬小麦减产,尤其是秸秆不还田处理,第3年产量较第1年下降5.0%~8.7%;旋耕秸秆还田较旋耕不还田平均增产7.3%~8.9%,但在第3年产量下滑;而旋耕还田后适时深耕还田比连续旋耕还田平均增加有效穗数14.5%,增加穗粒数5.7%,产量平均提高7.6%。在玉米秸秆还田条件下,增施氮肥有助于改善土壤理化性质,但225、300和360 kg hm?2氮肥水平的产量无显著差异。本研究结果表明,山东省小麦高产高效栽培技术宜采取秸秆还田、2年旋耕1年深耕、配施纯氮225 kg hm?2的种植模式。     

长期秸秆还田与氮肥调控对稻田土壤质量及产量的影响

为了揭示土壤对长期秸秆还田及氮肥调控的响应,采用大田小区试验,考察了秸秆不还田+N 300kg/hm~2(TB)、秸秆全量还田+不施肥(T0)、秸秆全量还田+N 255 kg/hm~2(T17)、秸秆全量还田+N 300kg/hm~2(T20)、秸秆还田+N 345 kg/hm~2(T23)对稻田土壤理化特性、重金属含量、活性有机质、微生物炭、碳库管理指数及水稻产量的影响,探索长期秸秆还田(5年)条件下土壤质量对氮肥配施的响应,为提高氮肥利用率、减轻环境污染、提高资源利用效率,提供理论依据和技术支撑。结果表明:长期秸秆还田条件下,随着氮肥施用量的增加,T17、T20、T23 3个处理的全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾、总有机质、活性有机质、微生物量碳含量上升,但总有机质、全氮、全磷、全钾的差异不明显;土壤容重下降;土壤中汞、砷、铅、镉、铬、铜、锌7种重金属(全量)未出现明显积累现象。施肥量相同的条件下,秸秆还田(T20)显著提高了土壤速效氮、速效磷的含量,较秸秆不还田(TB)速效氮、速效磷、速效钾分别提高21. 1%,8. 9%。综合考量经济、土壤质量、产量等因素,无污染的秸秆还田后,合理的配施氮肥(300 kg/hm~2)不仅可以避免秸秆腐解过程中与作物争夺氮肥,而且可以促进土壤碳、氮的更新,培肥土壤,提高产量,改善土壤质量。     

秸秆还田量对土壤理化性状及小麦产量的影响

为了确定适宜的小麦秸秆还田量,通过设置不同的秸秆还田量处理,研究其对后茬麦田的土壤理化性状及产量的影响。结果表明,秸秆还田能增加土壤湿度,对表层(60 cm)以上湿度的影响最大。同时秸秆覆盖能使土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷含量增加,随覆盖量的增加其增加幅度加大,秸秆覆盖使土壤容重降低,孔隙度加大,更好地保护了土壤的物理结构。秸秆还田量7500 kg/hm²处理与秸秆（麦秸）还田量6000 kg/hm²的处理对土壤的增效作用差别不大。秸秆覆盖处理提高了小麦产量及产量构成因素,随秸秆还田用量增加产量有不同幅度的增加,以6000 kg/hm²处理产量最高。综合研究结果在本试验条件下,以小麦秸秆覆盖6000 kg/hm²为比较适宜的秸秆覆盖还田量。     

秸秆还田与肥料运筹对冬小麦‘皖麦52’产量性状的调控效应

为了探讨玉米秸秆全量还田下氮磷钾肥运筹方式对小麦产量及构成因素的影响,以冬小麦‘皖麦52’为试验材料,在长期小麦-玉米连作试验地上对一年玉米秸秆全量还田下不同氮磷钾肥运筹方式进行了研究。结果表明,一年秸秆全量还田除对小麦千粒重影响显著外,对产量及其他构成影响均不显著,同时随施氮量的增加千粒重呈下降趋势,千粒重最高的处理是N24P12K12(41.5 g);不同氮磷钾肥运筹方式对小麦产量影响极显著,产量最高的施氮水平为N30P12K12(8572.5 kg/hm2),施磷水平为N36P18K12(9028.5 kg/hm2),施钾水平为N36P12K12(8500.5 kg/hm2),除钾肥运筹对穗数影响达显著水平外,对其他产量构成影响均达极显著水平;秸秆还田与施氮互作对小麦产量及其构成影响不显著,与施磷互作除对穗粒数影响达显著水平外,对产量及其他构成影响均达极显著水平;与施钾互作除对小麦产量及穗粒数影响达显著水平外,对其他构成影响均不显著。     

秸秆全量还田下氮肥调控对小麦产量及土壤不同形态钾的影响

为研究秸秆还田条件下小麦氮肥施用方法及秸秆还田调控氮肥对小麦产量及土壤钾形态的影响,通过田间试验,研究了秸秆全量还田条件下氮肥不同基追比调控对小麦产量、土壤不同形态钾含量的影响。结果表明,秸秆还田条件下,氮肥基追比7:3、6:4处理的小麦产量最高。从土壤不同形态钾含量来看,氮肥基追比7:3、6:4处理的土壤水溶性钾、交换性钾、全钾含量最高。所有处理的非交换性钾差异不大。在本试验条件下,氮肥基追比7:3、6:4处理为秸秆全量还田下效果最佳,利于小麦产量提高及增加土壤速效钾及全钾含量。

     

麦玉两熟秸秆长期全量还田模式下氮肥对冬小麦生长发育、产量及品质的影响

为了探讨小麦-玉米两熟区长期秸秆还田模式下氮肥的适宜用量,采取秸秆不还田、秸秆全量还田为主因素,氮肥用量（设0、90、180、270、360 kg/hm2 5 个水平）为辅因素的裂区试验设计,研究了麦玉两熟秸秆长期还田配施氮肥对冬小麦生长发育、产量及品质的影响。研究结果表明：同一氮肥水平秸秆还田处理能够增大叶面积,增强光合作用,提高叶绿素含量及地上干物质量,增加产量。随施氮量的增加,叶绿素呈增长趋势,但叶面积、地上干物质量、穗数、穗粒数及产量均呈先增后减的趋势。蛋白质及湿面筋含量随施氮量增加而提高。过量施用氮肥(270、360 kg/hm2),产生盐害,会抑制小麦生长,导致减产。秸秆还田配施180 kg/hm2氮肥处理能明显促进冬小麦的生长发育,提高产量和品质。经模拟分析,秸秆全量还田模式下小麦最高产量的推荐施氮肥量为216.11 kg/hm2。     

稻-油轮作条件下长期秸秆还田对土壤肥力的影响

在湖北省2个秸秆还田长期定位试验(武穴市8年和荆州市3年)的基础上,研究武穴的传统耕作(W1)、秸秆还田配合传统耕作(W2)、免耕(W3)、秸秆还田配合免耕(W4)以及荆州的施氮磷肥(J1)、氮磷钾肥(J2)、秸秆还田配合氮磷肥(J3)、秸秆还田配合氮磷钾肥(J4)处理对土壤肥力的影响。结果表明:(1)两地耕层(0~20 cm)土壤中各养分(全氮、有机质、碱解氮、速效磷和速效钾)的含量均显著高于20~40 cm土层的,秸秆还田和免耕均能有效提高耕层土壤中有机质和全氮的含量,其中W4和J4处理效果最好;W4比W1有机质和全氮分别增加了1.72%~37.55%和2.09%~15.79%,J4比J1增加了1.41%~21.90%和5.83%~16.38%;油菜季土壤有机质含量普遍高于水稻季;(2)秸秆还田显著提高耕层土壤的速效养分(碱解氮、速效磷、速效钾)的含量,尤其是速效钾,增幅最大;(3)与W1和J1相比,W2和J3减小了耕层土壤的容重(分别减小7.81%和2.39%),增大土壤总孔隙度(分别增大4.75%和1.14%)和毛管孔隙度(分别增大3.77%和9.40%)。稻-油轮作条件下长期秸秆还田显著提高耕层土壤养分的含量,降低土壤容重和增大孔隙度,对培肥土壤有积极的作用。     

滨海盐碱地棉花秸秆还田对土壤理化性质及棉花产量的影响

在滨海盐碱地定点设置连续3年棉花秸秆还田和未还田2个处理,研究其对0~60 cm土层土壤理化性质和棉花产量的影响。结果表明,连续3年棉花秸秆还田显著降低0~30 cm土层土壤容重和0~10 cm土层0.25 mm土壤微团聚体含量;显著提高0~10 cm土层5 mm土壤大团聚体含量。在0~20 cm土层,3年秸秆还田显著提高棉花播前和各生育阶段土壤有机质、硝态氮、铵态氮和速效钾含量,平均分别比对照提高13.45%、18.57%、22.80%和22.57%;降低土壤速效磷和含盐量,平均分别比对照降低18.29%和16.59%。在20~40 cm土层,3年秸秆还田显著提高土壤硝态氮和铵态氮含量,平均比对照提高37.20%和31.62%;显著降低土壤含盐量,平均比对照降低19.06%。在40~60 cm土层,3年秸秆还田显著提高土壤硝态氮和铵态氮含量,平均分别比对照提高38.26%和24.83%。3年棉花秸秆还田分别比未还田显著提高棉花籽棉产量11.57%、19.01%和13.24%和皮棉产量18.56%、19.78%和18.73%,但对棉花单铃重和衣分无显著影响。     

耕作和有机物料还田对麦田土壤理化性质及产量效益的影响

为了解决不合理耕作和长期施用化肥造成的土壤质量及生产力下降等问题,探讨了不同耕作和有机物料还田耦合下麦田土壤理化性质及产量效益的变化。试验设深耕(S)、深耕+猪粪(SF)、深耕+玉米秸秆(SJ)、浅耕(Q)、浅耕+猪粪(QF)、浅耕+玉米秸秆(QJ)6个处理。结果表明:在麦田土壤理化性质方面,深耕耦合有机物料还田能显著改善土壤容重和土壤孔隙度,同时提高了土壤有机质、全磷及20~100 cm土层全氮含量,此外深耕处理还能提高20~40 cm土层土壤含水量;在产量效益方面,深耕耦合有机物料还田可改善小麦产量性状,增加小麦产量,相较于浅耕不还田处理,其余处理的相对增益率提高了2.01%~39.98%,其中深耕+猪粪还田处理具有最高的净收入,每公顷净收入较浅耕不还田处理增加了3 242.89元。综合来看,深耕条件下猪粪还田(2 300 kg/hm2)能有效改善土壤物理结构,增加土壤养分,提高作物产量且具有可观的经济效益,是更有效的耕作和施肥方式。     

玉米秸秆还田配施腐熟剂对土壤理化性质及玉米产量的影响

为研究玉米秸秆还田及配施腐熟剂对土壤理化性质和玉米产量的影响。在博乐市小营盘镇玉米种植区设置了3个处理的田间试验,测定土壤理化性质及土壤酶活性,并调查玉米产量。结果表明,玉米秸秆还田能增加玉米产量,增加土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾,提高土壤酶活性,降低土壤容重。尤其以秸秆还田配施有机物料腐熟剂效果显著。     

秸秆还田条件下适量施氮对冬小麦氮素利用及产量的影响

2011—2012和2012—2013年生长季,通过田间定位试验,研究了秸秆还田配施氮肥对冬小麦干物质积累、氮效率、土壤硝态氮积累及产量的影响。与单施氮肥(对照)相比,秸秆还田显著提高冬小麦全生育期干物质积累总量,降低开花前干物质积累量及其占全生育期比例;秸秆还田配施纯氮225 kg hm–2处理的氮肥偏生产力、氮素利用效率、氮素收获指数分别提高7.5%、6.4%和5.2%。秸秆还田显著降低了不同土层硝态氮积累量,尤其是0~30 cm和30~60 cm土层。秸秆还田配施纯氮225 kg hm–2的产量最高,且显著高于其他处理,增产幅度最大,因此可作为当地秸秆还田模式下适宜推荐的施氮量。     

小麦-玉米轮作体系中秸秆还田对产量及土壤钾素肥力的影响

18年秸秆还田盆栽定位试验结果表明,在黄淮海旱农区小麦-玉米轮作体系内不施任何化学钾肥,由于小麦和玉米需钾量高,年吸钾量大,导致土壤钾素连续消耗.在对照、单施秸秆、施氮磷肥和秸秆配施氮磷肥4个处理中,土壤速效钾降至"最低值",缓效钾也低于华北农区平均值.连续秸秆还田有提高作物产量和减缓土壤钾素肥力下降的作用,但仅靠秸秆还田不能维持小麦-玉米轮作体系中的钾素平衡.     

长期定位试验下秸秆还田配套深松对土壤性状及玉米产量的影响

为破解我国玉米生产存在的耕层过浅、地力低下的难题,探索合理有效的秸秆还田技术,采用耕作和秸秆还田方式两因素裂区设计的5年定位试验,分析秸秆还田结合深松、增施氮素对土壤理化性状的影响。结果表明,深松降低土壤容重、孔隙度、有机质含量和速效钾含量,增加田间持水量、碱解氮和速效磷含量;秸秆还田降低土壤容重、田间持水量、碱解氮和速效钾含量,增加孔隙度、有机质和速效磷含量;秸秆还田配施氮素降低土壤容重、表层有机质含量、速效钾含量,增加土壤孔隙度、田间持水量、下层有机质含量、表层碱解氮含量、速效磷含量;秸秆还田结合深松降低表层土壤孔隙度和碱解氮含量、速效钾含量,增加土壤容重、下层孔隙度、田间持水量、表层有机质和速效磷含量;深松、秸秆还田、秸秆还田配施氮素、秸秆还田结合深松均有增产作用。     

玉米-大豆免耕轮作体系玉米秸秆还田量对土壤养分和大豆产量的影响

试验采用微区定位法,研究玉米-大豆隔年轮作免耕条件下,0%、30%、60%、100%4种秸秆覆盖还田量对土壤养分及大豆植株性状和产量的影响,以期为合理使用秸秆及农田的可持续管理提供理论依据。结果表明,秸秆覆盖还田能够有效增加大豆单株叶面积、地上部及地下部的干物质积累量,60%秸秆还田量效果最佳,产量达4 770.2kg/hm2;土壤中有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷、速效钾含量均随着秸秆还田量增加而增加,且对土壤速效养分含量的影响幅度大于对全量养分的影响。与秸秆不还田相比,秸秆还田土壤有机质增加8.9%~28.1%,全氮增加2.2%~20.0%,全磷增加11.4%~30.2%,碱解氮增加4.5%~27.2%,速效磷增加12.9%~73.3%,速效钾增加6.7%~63.0%,在本地区连续5年免耕条件下,60%秸秆还田量较为适宜。     

周年秸秆还田对农田土壤固碳及冬小麦-夏玉米产量的影响

为明确不同秸秆还田模式对黄淮海东部小麦-玉米周年产量与农田土壤固碳的影响,研究了双季秸秆不还田(NS),夏玉米季秸秆还田(SS),冬小麦季秸秆还田(WS)和双季秸秆还田(DS)对0～40cm各土层土壤容重(SBD),有机碳含量(SOC)、储量(SCS)和土壤团聚体分布及固碳能力(CPC)的影响。结果表明,秸秆还田尤其是双季秸秆还田模式显著降低土壤容重,促进0～30 cm各土层0.25 mm粒级团聚体向大团聚体团聚,5 mm、5～2 mm和1～0.5 mm粒级团聚体质量比例显著升高,平均增加57.2%、25.0%和13.7%;同时,土壤团聚体的平均重量直径(MWD)提高22.7%;与NS相比,秸秆还田显著提高了土壤有机碳含量,增幅为4.0%～20.7%;有机碳储量增幅为0.2%～14.7%。且双季秸秆还田对0～30 cm各粒级团聚体关联SOC和土壤固碳能力的提升作用最为显著。0～30 cm土层中秸秆还田量与SOC、SOC与MWD均呈显著正相关;而SOC与SBD则呈显著负相关。在30～40 cm土层中,各处理差异不显著。与不还田处理相比,各还田处理均提高小麦-玉米周年产量,其中, DS处理增产幅度最大,两个周年平均增产达14.3%。双季还田模式是当前黄淮海区域土质提升和作物增产的最佳措施;单季秸秆还田能维持较高的土壤生产力,同时提供大量秸秆的饲料化、能源化和原料化多元利用。     

减氮条件下有机物料还田对麦田酶活性及其土壤碳氮含量的影响

为了研究不同有机物料还田对麦田土壤酶活性与土壤养分的影响,通过田间试验比较单施氮肥（CK,施纯氮270kg/hm ²）、秸秆还田（J,较CK减氮20%）、秸秆还田+牛粪（JF,较CK减氮20%）、秸秆还田+菌渣（JZ,较CK减氮20%）4种不同培肥处理,对麦田0~60cm土层脲酶、蔗糖酶活性与土壤有机碳、全氮含量变化进行研究。结果表明,在小麦季0~20cm土层各处理在拔节期脲酶活性最大,20~40cm土层JF处理在拔节期和开花期脲酶活性最大;在0~20和20~40cm土层JF处理在拔节期蔗糖酶活性显著高于CK处理。除J处理外,其他处理在0~20cm土层拔节期有机碳含量最大,且有机碳含量均表现为JF处理最大,其次是JZ处理;在0~20cm土层各生育时期JF处理的全氮含量均最大,且显著高于CK处理。减氮条件下有机物料还田能有效提高土壤脲酶、蔗糖酶活性,有机碳和全氮含量,并且土壤脲酶活性、蔗糖酶活性与有机碳和全氮含量均呈极显著正相关关系。综上,在减施氮肥条件下有机物料还田可以提高土壤质量。     

秸秆还田不同处理对土壤理化性状及玉米产量影响的研究

为了研究不同处理条件下秸秆还田对土壤理化性状、玉米产量的影响,通过田间随机区组试验,秋季玉米收获后测定产量,同时在各试验小区内,S形采集土壤样品,实验室按照土壤指标对应的测定方法,测定土壤有机质、全氮、全磷、全钾、有效磷、速效钾、pH等指标,对各指标数据和玉米产量进行方差分析法。结果表明：秸秆还田后,使用腐熟剂土壤有机质、全钾含量显著提高,但对土壤全氮、全磷、有效磷、速效钾含量及土壤容重、pH没有影响,对玉米产量也没有影响;覆膜后土壤有机质、全氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾含量显著提高,土壤容重显著降低,但秸秆不还田覆膜对土壤全磷没有影响。秸秆还田极显著提高土壤全氮、全磷、全钾、有效磷、速效钾含量,极显著降低土壤容重。秸秆还田玉米增产极显著,在不覆膜条件下,比对照增产率为9.7%;覆膜能够大幅度提高玉米产量,不还田覆膜比对照增产率达48.8%,秸秆还田覆膜增产率可达59.1%,因此,覆膜和秸秆还田都能极显著提高玉米产量,以覆膜增产率较大。总之,覆膜是黄土高原地区很重要的一项增产措施,建议该地区玉米生产推广秸秆还田覆膜并使用腐熟剂模式。     

秸秆还田对白浆土养分含量的影响

秸秆还田可以减少环境污染,培肥土壤,是未来农业生产的发展趋势。本试验研究了不同秸秆还田方式及数量对白浆土养分含量的影响。结果表明,两年的玉米秸秆还田能够增加土壤有机质含量,秸秆还田量越大效果越明显,但对土壤全氮的影响不大;秸秆全量还田可以增加大豆生长后期的土壤全磷和全钾含量,而根茬还田对其影响较小。秸秆还田增加了土壤碱解氮含量;而对土壤有效磷含量影响不大;秸秆全量还田增加了土壤速效钾含量,而根茬还田对土壤速效钾含量没有表现明显影响。     

秸秆还田处理对土壤理化性状及玉米产量的影响

为了研究不同处理条件下秸秆还田对土壤理化性状、玉米产量的影响,通过田间随机区组试验,秋季玉米收获后测定产量,同时在各试验小区内,S形采集土壤样品,按照土壤指标对应的测定方法,测定土壤有机质、全氮、全磷、全钾、有效磷、速效钾、p H值等指标,对各指标数据和玉米产量进行方差分析法。结果表明:秸秆还田后,使用腐熟剂土壤有机质、全钾含量显著提高,但对土壤全氮、全磷、有效磷、速效钾含量及土壤容重、p H值没有影响,对玉米产量也没有影响;覆膜后土壤有机质、全氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾含量显著提高,土壤容重显著降低,但秸秆不还田覆膜对土壤全磷没有影响。秸秆还田极显著提高土壤全氮、全磷、全钾、有效磷、速效钾含量,极显著降低土壤容重。秸秆还田玉米增产极显著,在不覆膜条件下,比对照增产率为9.7%;覆膜能够大幅度提高玉米产量,不还田覆膜比对照增产率达48.8%,秸秆还田覆膜增产率可达59.1%,因此,覆膜和秸秆还田都能极显著提高玉米产量,以覆膜增产率较大。总之,覆膜是黄土高原地区很重要的一项增产措施,建议该地区玉米生产推广秸秆还田覆膜并使用腐熟剂模式。