不同还田方式下小麦秸秆的腐解特征及养分释放规律

采用尼龙网袋法,以小麦秸秆为试验材料,研究不同还田方式下小麦秸秆的腐解及养分释放特征。结果表明,经过85 d的田间腐解,各处理小麦秸秆腐解率为37.75%~68.34%,秸秆翻埋还田腐解率较覆盖还田显著提高61.59%。秸秆养分释放速率与秸秆纤维素、木质素、半纤维素腐解率的变化趋势一致,均为前期快、后期慢。其中,覆盖还田钾释放率为81.60%,翻埋还田为85.79%;覆盖还田氮释放率为49.72%,翻埋还田为60.94%。翻埋还田的纤维素、半纤维素、木质素平均腐解率为60.89%、84.83%、36.94%,较覆盖还田分别显著提高27.64%、20.12%、49.25%。综上,在秸秆腐解过程中,翻埋还田在组成成分降解、养分释放方面均优于覆盖还田,而施肥处理对秸秆腐解速率及养分释放无显著影响。     

不同水稻栽培模式和秸秆还田方式下的油菜、小麦秸秆腐解特征

 【目的】于2007—2008连续2年在不同水稻栽培模式和秸秆还田方式下,研究油菜、小麦秸秆腐解特征及养分释放规律。【方法】在水稻常规栽培和节水灌溉栽培模式下,采用尼龙网袋研究法。将装满秸杆的网袋放在水稻田表层和埋入土中,模拟秸秆覆盖还田和土埋还田。【结果】秸秆还田后,在0－30 d腐解较快,后期腐解速率逐渐变慢。油菜秸秆在水稻节水栽培模式下,采用土埋还田腐解率最大,90 d时腐解率达61.06%。试验结束时,小麦秸秆累计腐解率为48.88%－59.95%,油菜秸秆为50.88%－61.06%。常规栽培模式下,秸秆覆盖还田腐解率＞秸秆土埋;节水栽培模式下,秸秆土埋＞秸秆覆盖。秸秆覆盖还田时,两种栽培模式秸秆腐解率差异不大。而在秸秆土埋还田时,节水栽培秸秆腐解率＞常规栽培。秸秆中养分释放速率表现为钾＞磷＞氮≈碳;90 d时,小麦秸秆中48.29%－63.79%的碳、48.35%－52.83%的氮、54.83%－67.49%的磷和91.98%－95.99%的钾被释放;油菜秸秆中50.29%－66.55%的碳、46.48%－57.67%的氮、56.44%－75.64%的磷和92.31%－96.24%的钾被释放。栽培模式和还田方式对秸秆碳、氮和磷释放率的影响与对秸秆腐解率的影响规律基本一致。腐解30 d时,秸秆中已有超过90%的钾被释放出来。【结论】实行秸秆还田,水稻栽培模式宜采用节水灌溉栽培,可以促进秸秆腐解,提高其养分释放率。     

棉花秸秆腐解特征及其对小麦产量的影响

为探讨还田的棉花秸秆腐解动态及不同还田量的棉花秸秆对小麦产量的影响，于2018-2020年冬小麦播种后，将棉花秸秆机械粉碎覆盖还田，设置全量还田（all stalk returning,AS）、半量还田（half stalk returning,HS）（移出一半秸秆后机械粉碎）、不还田（zero stalk returning,ZS）（移出全部秸秆）3个处理，分析不同还田量棉花秸秆的腐解、养分释放及其结构组分变化规律。结果显示，秸秆腐解速率表现为先快后慢，还田后20 d腐解最快，此后腐解速率逐渐下降；还田后170 d,2018-2019年半量还田和全量还田秸秆腐解率分别为73.4%和66.8%,2019-2020年分别为77.6%和60.4%。秸秆中不同结构组分的释放率存在差异，经过170 d腐解，棉花秸秆可溶性糖释放率为70.7%～81.38%，纤维素腐解率为57.3%～60.7%，木质素腐解率为44.1%～50.3%；秸秆N、P、K释放率也存在差异，N、P、K释放率分别为66.5%～74.7%、71.4%～80.5%和83.1%～87.9%。本研究结果表明，棉花秸秆还田增加了小麦有...     

小龙虾扰动下水稻秸秆腐解及养分释放和表面结构变化特征

为探究持续泡水条件下小龙虾参与水稻秸秆腐解过程与特征,完善稻虾模式水稻秸秆还田技术、实现秸秆资源的高效利用及农田可持续发展,采用自制尼龙网箱法,在稻虾环沟模式的养殖沟内,以不养虾为对照,模拟研究小龙虾扰动下水稻秸秆的腐解特性、养分释放特征及其表面微观结构变化特点。结果显示,无论是否有小龙虾参与,水稻秸秆各时段平均腐解率表现出快—慢—快—慢—快的特点;150 d及以前,有虾处理与无虾处理各时段腐解量、累计腐解率和各时段平均腐解率差异均不显著,180 d及以后各指标均表现为有虾处理显著高于无虾处理,至210 d时,有虾处理水稻秸秆累计腐解率达85.67%,比无虾处理高出12.35百分点。秸秆养分累积释放率均表现为 K>P>N;150 d及以后,有虾处理N累积释放率表现出高于无虾处理的趋势,180 d及以上,有虾处理P累积释放率和总养分累积释放率表现出高于无虾处理的趋势,至210 d,有虾处理K累积释放率表现出高于无虾处理的趋势。120 d 及以后,有虾处理的秸秆表面结构受破坏程度明显大于无虾处理。结果表明,稻虾环沟模式下,小龙虾扰动能增加中后期水稻秸秆表面微观结构的受破坏程度,促进后期水稻秸秆腐解和养分释放。     

水旱轮作条件下稻麦秸秆腐解规律研究

为探明水稻-小麦轮作条件下稻麦秸秆还田后的腐解规律,对水稻小麦秸秆还田后不同时期的秸秆残余率和氮、磷、钾、纤维素、半纤维素、木质素的累积释放率及平均释放速率进行研究。结果表明,经过腐解(水稻秸杆210天、小麦秸杆120天),水稻和小麦秸秆最终65%以上已腐解;水稻秸秆中氮、磷、钾、纤维素、半纤维素、木质素分别释放60.95%、6.77%、90.58%、38.77%、9.04%、30.97%;小麦秸秆中氮、磷、钾、纤维素、半纤维素、木质素分别释放24.94%、22.01%、93.64%、25.39%、24.19%、39.13%。稻麦秸秆中钾的累积释放率最高,均超过90%。水稻和小麦秸秆中磷的平均释放速率变化不大,氮和钾的平均释放速率高峰均出现在前期,腐解后期呈降低趋势;纤维素、半纤维素、木质素的平均释放速率要高于氮磷钾元素。     

不同水稻栽培模式下小麦秸秆腐解特征及对土壤生物学特性和养分状况的影响

采用尼龙网袋法于2007-2008年连续2a在水稻常规栽培和节水灌溉栽培模式下,研究小麦秸秆腐解特征、养分释放规律及对土壤微生物数量、酶活性和养分状况的影响.结果表明:秸秆还田后,在0-30d腐解较快,后期腐解速率逐渐变慢.90d时累计腐解率达到了48.9％-61.3％.秸秆中养分释放速率表现为K＞P＞N≈C.节水栽培模式下小麦秸秆还田腐解率和养分释放率均显著高于常规栽培.秸秆还田后,土壤微生物数量以及土壤脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性均呈现“前期迅速增加,中期急剧减少,后期缓慢减少”的变化特征,而纤维素酶活性呈现“前期剧升、中期缓增、后期骤降”的变化趋势.小麦秸秆在节水栽培模式下还田土壤微生物数量和酶活性均显著高于常规栽培.适当增加秸秆用量可以提高微生物数量和酶活性,用量过高对细菌和放线菌数量有负效应.秸秆还田可显著提高土壤有机碳和养分含量.土壤有机碳、全氮、碱解氮和速效磷含量在整个试验期间均呈增加趋势.速效钾含量在秸秆还田30 d时达到最高,而后则逐渐降低.节水栽培模式下秸秆还田后土壤有机碳和养分含量的提高效应显著高于常规栽培.提高秸秆用量对土壤养分含量有显著的正效应.     

寒地半干旱区水稻秸秆腐解质量变化规律研究

为合理利用秸秆养分资源,采用尼龙网袋翻埋法进行连续三年秸秆腐解试验,研究寒地半干旱地区水稻秸秆腐解规律变化特性。结果表明:每年10月至次年5月,秸秆腐解进入停滞期;每年6月至9月翻埋到水田中的秸秆进入快速腐解期。秸秆腐解速率随时间的变化整体表现为快-慢-慢的升高过程。秸秆还田1a时,秸秆腐解率大幅度提高,腐解率达44.3%;秸秆还田2a时,秸秆腐解率提高相对减慢,其腐解率为19.5%;秸秆还田3a时,秸秆腐解率变化趋于平缓,秸秆腐解率为5.7%。     

还田秸秆腐解特征研究

采用尼龙网袋法,研究了水稻秸秆的腐解特征.结果表明,水稻秸秆还田腐解率随时间延长呈增加趋势,而腐解速度早期快后期慢;还田秸秆量越大,腐解速率越慢;水稻秸秆还出深度在5 cm时腐解速度要快于10 cm深还田和表层还田.实行秸秆还田对作物具有增产作用,增产幅度达17.43％.     

油菜·小麦秸秆在稻田土壤中腐解及养分释放特征

[目的]探明川东北丘陵区油菜、小麦秸秆在稻田土壤中腐解及养分释放特征,为水稻合理栽培提供理论依据。[方法]采用尼龙网袋法,以油菜荚壳、油菜茎秆、油菜蔸部和小麦秸秆为试验材料,研究这4种材料在土壤中腐解及养分释放特征。[结果]4种秸秆材料腐解速率均呈现先快后慢,从大到小依次为油菜荚壳、小麦秸秆、油菜茎秆、油菜蔸部,还埋10 d累积腐解率在29.20%~51.70%,还埋100 d累积腐解率在43.50%~75.80%;不同秸秆材料养分释放速率亦表现为先快后慢,还埋20 d各材料的碳、氮、磷、钾释放率均在30.00%以上,其中钾素释放速度最快(平均达98.70%),还埋100 d累积释放率从大到小依次为钾(99.10%)、磷(60.60%)、氮(58.40%)、碳(58.00%)。[结论]生产上应根据秸秆腐解规律及养分释放规律制订合理的水稻栽培管理措施。     

秸秆腐解剂对麦秸腐解速率及水稻产量的影响

设麦秸不还田(CK_1)、麦秸全量还田(CK_2)、麦秸还田且施用4种秸秆腐解剂(T_1~T_4)6个处理,研究秸秆腐解剂对麦秸秆腐解动态和水稻生长的影响。结果发现,麦秸还田24 d后,施用腐解剂能够提高小麦秸秆的腐解率,并且在麦秸秆全量还田条件下施用秸秆腐解剂能够显著促进小麦秸秆中氮的释放;在插秧30 d后,腐解剂能够显著促进磷的释放,但降低了水稻有效穗数、结实率、水稻产量,减产幅度达1.8%~7.1%;麦秸全量还田处理(CK_2)能提高水稻的有效穗数、结实率、千粒质量、水稻产量。     

水旱轮作条件下还田秸秆腐解和养分释放特征研究

以南方稻作区主要作物(水稻、小麦和油菜)秸秆为研究对象,采用尼龙网袋法研究了干湿交替和还田方式对作物秸秆腐解及养分释放的影响,以期为水旱轮作区秸秆资源循环利用和秸秆还田提供科学依据。结果表明,水作期经过120d的腐解,覆盖处理的作物秸秆累积腐解率为20.6%~27.2%,且作物种类之间差异不显著;翻压处理的作物秸秆累积腐解率为55.4%~69.3%,腐解效果表现为水稻油菜小麦。旱作期覆盖或翻压处理的秸秆腐解量和腐解率均显著低于同期水作处理。3种作物秸秆在水旱轮作中无论覆盖还是翻压还田,养分累积释放率均表现为钾磷碳氮。水作期腐解试验结束时(120d),覆盖处理3种作物秸秆碳、氮、磷和钾的平均释放率分别为40.1%、22.4%、54.4%和75.8%;翻压处理的养分平均释放率依次分别为75.8%、44.7%、76.5%和93.8%。旱作期腐解试验结束时(210d),覆盖处理水稻秸秆碳、氮、磷和钾的释放率分别为43.4%、30.8%、43.7%和71.0%;翻压处理水稻秸秆养分释放率依次为64.8%、46.3%、57.0%和95.2%。采用一级动力学渐进函数模型对秸秆累积腐解率进行拟合,水作期的相关系数r2介于0.981~0.991之间,均显著相关;旱作期函数拟合相关性不显著。因此,在水旱轮作体系中,同等腐解周期内秸秆腐解速率表现为水作旱作、翻压覆盖;旱作周期相对较长仍可达到水作时的秸秆腐解效果。     

垄膜沟播与秸秆还田对内蒙古黄土高原玉米农田土壤水分、酶活性及产量的影响

为明确全覆膜垄膜沟播种植和秸秆还田措施下玉米农田土壤保水改土效果及增产效应,在内蒙古黄土高原旱作区对比分析了全覆膜垄膜沟播结合秸秆还田（S+M）、秸秆还田（S）、全覆膜垄膜沟播（M）、秸秆不还田不覆膜（CK）4种不同耕作方式下土壤水分、酶活性变化规律及玉米产量形成特性。结果表明：全覆膜垄膜沟播种植和秸秆还田均能提高玉米各生育阶段0—100 cm土层土壤含水量,尤以0—20 cm土层土壤含水量差异最为显著,且全覆膜垄膜沟播种植提升效果优于秸秆还田,两者耦合后土壤含水量表现为最大;垄膜沟播和秸秆还田均可显著提高土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性,且随玉米生育期推移,土壤酶活性呈先增加后降低趋势,在大喇叭口期达到峰值;同时,垄膜沟播和秸秆还田均能提高玉米干物质量和产量,由高到低次序为S+M＞M＞S＞CK,与CK相比,S、M、S+M处理玉米产量分别提高11.84%、37.83%、45.13%,全覆膜垄膜沟播结合秸秆还田明显优于其他处理,可作为内蒙古黄土高原旱作区玉米节水增效增产栽培模式。     

秸秆还田方式与施氮量对秸秆腐解及玉米氮素利用的影响

为探究高效秸秆还田方式与施氮量结合模式，明确黑土区玉米秸秆腐解和氮素释放规律对还田方式和氮肥管理的响应及其对玉米产量和氮素利用效率的影响，以玉米秸秆为研究对象，在吉林省四平市设置连续两年(2021和2022年)的田间定位试验，采用尼龙网袋法探究覆盖(Straw mulch，SM)和翻压(Straw bury，SB)2 种秸秆还田方式和不施氮肥(N0)、180 kg/hm²(N1)、270 kg/hm²(N2)3个施氮水平的组合下，秸秆腐解率和氮素释放率。结果表明:秸秆还田方式和施氮量显著影响秸秆腐解特征，其中SB处理的秸秆两年累积腐解率平均为83.0%，显著高于SM处理的65.3%；与N0处理相比，施氮处理(N1和N2)秸秆腐解率提高9.8%。SB处理秸秆氮素两年累积释放率为62.5%，显著高于SM处理的46.0%，秸秆氮释放量分别为51和38 kg/hm²；施氮促进秸秆氮素释放，提高秸秆氮素释放率的比例为12.5%；秸秆还田方式与施氮量显著影响玉米产量和植株氮素吸收，且具有交互效应，其中SBN2处理的玉米产量和植株氮素吸收量均为最高，分别为11 017.0和184.9 kg/hm²。统计显示，SB处理中施氮量、秸秆氮素释放量、穗粒数与玉米产量和吸氮量间均具有明显的正相关关系。因此，在翻压还田和高施氮量组合时，可以促进秸秆腐解和玉米氮素利用。     

不同秸秆还田方式效果对比研究

采用堆沤还田、粉碎还田和直接还田对玉米秸秆腐解特征和养分释放特征进行了研究。结果表明:经过105 d的腐解,粉碎还田处理下的秸秆74.1%、堆沤还田处理的71.2%、直接还田处理的65.4%被腐解。玉米秸秆的腐解速度为粉碎还田堆沤还田直接还田。堆沤还田方式下氮、磷、钾释放率分别为53.6%、90.2%、58.4%;粉碎还田方式下分别为58.7%、95.6%、53.9%;直接还田方式下为49.8%、88.5%、53.3%。作物秸秆磷的释放率最大。     

秸秆腐解剂对不同作物秸秆腐解特征研究

利用网袋法模拟烟田中秸秆还田,探索研究秸秆腐解剂对不同秸秆的腐解特征和养分释放特征.结果表明:经过100 d腐解后,施用秸秆腐解剂与否,秸秆腐解率和有机质释放率秸秆都为油菜秸秆>水稻秸秆>玉米秸秆,施用秸秆腐解剂后玉米秸秆、水稻秸秆、油菜秸秆腐解速度分别提高9.60%、8.22%、6.42%,油菜秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆有机质的释放速度分别提高了1.58%、1.34%、1.08%;未施用秸秆腐解剂时,秸秆速效氮释放率为油菜秸秆>水稻秸秆>玉米秸秆,施用秸秆腐解剂后,秸秆速效氮释放率水稻秸秆>油菜秸秆>玉米秸秆,油菜秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆的速效氮释放速度分别提高了4.10%、2.48%、1.72%;施用秸秆腐解剂与否,秸秆速效磷、速效钾的释放率都是水稻秸秆>油菜秸秆>玉米秸秆,施用秸秆腐解剂对玉米秸秆、水稻秸秆、油菜秸秆速效磷、速效钾释放速度的提高效果不明显.     

好氧稳定化处理沼液对玉米秸秆腐解效果的影响

试验研究了好氧稳定化处理沼液对玉米秸秆还田腐解效果的影响。结果表明:秸秆还田量1 kg/m~2、破碎长度为3～5 cm、翻埋深度20～25 cm的条件下,不同处理组秸秆降解率为稳定化沼液组菌剂组沼液原液组秸秆还田组(ck),稳定化沼液组在处理150 d时,秸秆降解率达到79.2%,优于其他处理组。土壤营养成分变化结果显示,施用沼液和稳定化沼液的处理组,其土壤养分增加高于菌剂组,显著高于ck组;稳定化沼液组的土壤有机质含量显著高于其他处理组;土壤酶活性的考察结果显示,各处理组的酶活性变化规律与土壤养分的变化规律基本吻合。施用稳定化沼液能促进秸秆降解并加快秸秆腐解程度,定期连续施用稳定化沼液比一次性使用市售秸秆腐熟菌剂更能促进秸秆降解。     

定西市安定区马铃薯秸秆多年还田与地膜覆盖效果对比试验研究

以全膜双垄集雨沟播栽培(秸秆不还田)和秸秆还田常规种植(不覆膜)作为2个处理,研究地膜覆盖与露地秸秆还田在不同处理间对马铃薯物候期、经济性状、产量及土壤肥力的影响。结果表明:秸秆还田对马铃薯物候期影响不明显;全膜双垄集雨沟播栽培比秸秆还田常规种植在株高、株粒数、大薯率分别高出3~5 cm、1个和4%~12%;在不同试验点,全膜双垄集雨沟播栽培比秸秆还田常规种植增产2 109.0、3 117.0、3 148.5 kg/hm2;不同处理对土壤肥力的影响不明显。     

油菜秸秆还田培肥土壤的效应及对后作水稻产量的影响

利用尼龙网袋定位试验,系统比较分析油菜秸秆全量还田后的腐解特征、养分释放规律、土壤养分及后作水稻的产量变化,研究油菜秸秆还田培肥土壤的效应及其对后作水稻的影响。结果表明:随还田时间的推移,秸秆腐解率逐渐增加。还田后15d,油菜秸秆的腐解率达37.2%,至还田后120d腐解率达60.9%;秸秆腐解速率呈现前期快,后期慢的特征。秸秆养分释放率与释放速率由大到小依次为钾、磷、氮,释放量由大到小依次为钾、磷、氮。秸秆还田后能显著增加土壤中碱解氮与速效钾含量,而有效磷含量与对照相比无明显变化。油菜秸秆还田对后作水稻产量及其构成的影响表现为有效穗数与每穗粒数显著增加,结实率与千粒重无明显变化,水稻产量显著提高,丰两优4号、新两优6号分别比对照增产6.4%、7.6%。油菜秸秆全量还田不仅能提高资源利用率、减少环境污染,而且能有效培肥地力,增加后作水稻产量。     

低温腐熟土著菌对土壤肥力及秸秆腐熟效果的影响

为了明确玉米秸秆还田下低温秸秆腐熟土著菌剂(菌剂A)田间秸秆促腐应用效果,采取小区定位试验和网袋翻埋研究方法,于上茬玉米秋季收获后,原田表面喷施清水(CK)、低温秸秆腐熟菌(菌剂A)和对照腐熟菌剂(菌剂B、菌剂C),采用3种秸秆还田深度(10、20、30 cm),针对玉米秸秆还田后的土壤肥力、秸秆腐解率及秸秆残余物组分含量展开研究.结果表明,不同菌剂在秸秆还田10 cm可显著增加耕层土壤有机质含量,菌剂A效果最佳,分别较菌剂B、菌剂C增加2.72％、2.21％,深层还田20、30 cm土壤肥力各项指标增加不显著,菌剂对土壤肥力优化效果呈现菌剂A>菌剂C>菌剂B,菌剂A和菌剂C能够较好地释放秸秆中的养分,改良土壤,提高地力;菌剂A秸秆促腐熟效果显著好于对照,秸秆降解率提高比率呈先升高再降低的趋势,且以8月份降解率增幅最大;菌处秸秆残余物的粗纤维、半纤维素、全磷和全钾含量与对照相比显著降低,降低幅度分别是6.81％～15.35％、3.53％～23.55％、7.06％～37.04％和21.93％～39.83％.     

冀东稻区基于低温复合菌系HT20的秸秆腐解因素研究

为探索低温启动型且具有纤维素强分解能力的复合菌系HT20作用下秸秆腐解的影响因素。采用室内培养试验,通过响应曲面优化法Box-Behnken设计建立HT20添加量、温度、秸秆含水率和尿素添加量与秸秆腐解率之间的模型,结合大田微区模拟试验验证HT20实际田间应用效果,并与常用的4种秸秆腐熟剂进行比较。结果表明:秸秆腐解率受HT20添加量、温度、秸秆含水率的影响显著,且各影响因素间交互作用对秸秆腐解率影响显著,尿素添加量与HT20添加量之间交互作用对秸秆腐解率影响不显著。与不添加腐熟剂(CK)和常用腐熟剂相比,HT20腐解速率提高20.10%～81.46%,腐解时间缩短17.62～183.41d,养分提高5.44%～71.49%,微生物数量增加1.57%～76.14%。表明,低温复合菌HT20在冀东滨海稻区还田秸秆腐解中起到了主导作用。研究结果为本地秸秆还田中低温复合菌系HT20的施用提供理论指导,为我国北方稻区秸秆还田提供技术支撑。