稻麦轮作区秸秆还田对水稻土结构的影响

为探明稻麦轮作区秸秆还田对水稻土结构的影响,依托常熟农业生态试验站25 a的长期定位试验,研究秸秆还田对水稻土容重、团聚体分布及稳定性、团聚体有机碳分布和孔隙大小分布的影响。试验设不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、化肥和半量秸秆还田(NPKS1)、化肥和全量秸秆还田(NPKS2)等处理。采集各小区耕层水稻土,通过湿筛的方法测定团聚体分布及稳定性,通过X射线CT扫描和图像处理得到孔隙结构信息。结果显示,与CK相比,单施化肥(NPK)能显著提高土壤有机碳含量、降低土壤容重,对团聚体分布及稳定性、大孔隙度(大于0.032 mm)、孔隙大小分布没有显著影响。与NPK处理相比,秸秆还田(NPKS1、NPKS2)分别使土壤容重降低14.0%和19.4%,有机碳含量提高10.0%和23.1%,但是对团聚体分布及稳定性影响不显著;化肥和半量秸秆还田(NPKS1)对大孔隙度和孔隙大小分布没有显著影响,化肥和全量秸秆还田(NPKS2)的大孔隙度(大于0.032 mm)提高了110.6%,各当量孔径范围的孔隙度也明显提高(大于1.5 mm除外)。结果表明,经过25 a的秸秆还田,稻麦轮作区全量秸秆还田能够降低土壤容重,增加土壤有机碳含量和各级团聚体中有机碳含量,增大土壤总孔隙度和大孔隙度,改善水稻土的物理结构;而半量秸秆还田没有显著改善水稻土的孔隙结构。     

保护性耕作对土壤理化性质和作物产量的影响

应用定位田间试验的方法，研究了不同耕作方式和秸秆还田方式对作物产量和土壤理化性质的影响。研究结果表明，传统翻耕的土壤容重大于进行保护性耕作的土壤容重；随着免耕年限的增加，土壤团聚体不断增大，进行5年保护性耕作的土壤团聚体比进行2年、3年保护性耕作的土壤团聚体有明显增加：进行免耕秸秆覆盖处理的土壤养分除碱解氮外．有机质、全氮、全钾、全磷及速效磷、速效钾均高于免耕无秸秆覆盖和传统翻耕的土壤：在施肥量相同的情况下。进行保护性耕作处理的小麦和水稻产量均比传统翻耕高，其中以半量秸秆还田免耕增产幅度最高，分别达小麦14．45％，水稻6．47％。     

秸秆覆盖还田及腐解率对土壤温湿度与玉米产量的影响

为探究东北黑土区秸秆覆盖还田及其腐解率对土壤温湿度和玉米产量的影响,2019年和2020年在大庆市肇州县进行了秸秆覆盖全量还田（试验组）和留茬10cm左右还田处理（对照组）对比试验。结果表明：试验组秸秆腐解率4月仅为4.3%和4.5%,5月为17.8%和16.8%,6月为22.3%和27.8%,秸秆腐解主要集中在7、8月。土壤温湿度受地表残余秸秆影响较为明显,5月试验组土壤含水率比对照组分别低1.2、1.1个百分点,但随着秸秆腐解率增大,试验组土壤含水率在6—9月平均高出对照组约3个百分点。试验组0cm处土壤温度在5—8月日间大气升温阶段受到抑制,相同时段温度与对照组最大差值为4.8、3.8℃,10、20cm处土壤温度在5、6月受地表秸秆覆盖影响较为明显,7—9月影响不显著,30cm处土壤温度除6月影响明显外,其他月份相比对照组变化较小。在每天大气降温时段,试验组不同深度处的土壤温度降温较对照组平缓,保温保墒作用较明显。地表秸秆覆盖影响作物出苗,试验组比对照组出苗分别晚4、3d,在拔节期对照组比试验组的作物株高分别高7.3、7.4cm,茎粗大0.2、0.1cm,但在抽穗期和灌浆期试验组的株高和茎粗均大于对照组;2019年试验组的玉米产量为10716.0kg/hm2,比对照组增产193.5kg/hm2。综合分析,秸秆覆盖还田对土壤温湿度具有双向阻碍作用,秸秆腐解程度对双向阻碍作用有一定影响,秸秆覆盖全量还田的保温保墒作用促进了玉米的生长和产量提升。     

秸秆还田方式对种床土壤物理性质和小麦生长的影响

华北平原一年两熟区粮食产量高、秸秆量大,玉米收获后播种小麦时需要对秸秆进行适宜的处理。为解决此问题,本文于2016—2018年在河北涿州试验站开展田间定位试验,研究了不同玉米秸秆还田与种床位置关系对种床土壤含水率、地温、水稳性团聚体含量、冬小麦出苗率及产量的影响。试验共设置4个处理：秸秆混埋（SM）、少量秸秆混埋（HSM）、秸秆覆盖（SC）和秸秆不还田（CK）。试验结果表明,相较于秸秆不还田对照组CK,秸秆还田可以提高0~30cm种床土壤含水率,效果由大到小依次为：SC、HSM、SM;显著增加水稳性大团聚体（>0.25mm）含量,SM、HSM、SC分别提高6.3、4.9、4.8个百分点;对地温变化呈现出“缓解效应”,其效果从大到小依次为SC、SM、HSM,导致越冬期土壤回暖变慢;增加冬小麦出苗率,HSM、SC、SM平均增加40.1%、34.1%、14.8%,且HSM在第1年显著高于SM;提高产量,SC、HSM、SM平均增产17.2%、10.9%、2.9%,且第1年SM产量显著低于SC。本研究结果表明,秸秆还田对地温有负面影响,但可以增加土壤水分,改善土壤结构,因此最终提高了小麦产量;3种秸秆还田处理中,由于秸秆混埋（SM）使土壤含水率、出苗率、产量均最低,且对地温影响较大,因此优先推荐秸秆覆盖（SC）和少量秸秆混埋（HSM）。     

秸秆还田对土壤蓄水保肥及作物产量的影响

通过池栽定位试验表明,连续多年的小麦、玉米秸秆还田提高土壤对水分的保蓄能力,土壤含水量增加1．04％－2．11％,其中以40－60cm土层的含水量增加最多;可促进土壤有机质及N、P、K等含量的增加;同时提高了作物产量,而且随着秸秆还田时间的增长,其增产作用也越明显,这表明作物秸秆有助于土壤蓄水保肥力的持续提高。     

秸秆腐解物覆盖对园林土壤理化性质的影响

为了了解不同类型不同厚度的作物秸秆腐解物的覆盖在园林上的应用效果,采用玉米、小麦、棉花秸秆的腐解物为覆盖材料,覆盖3、6、9 cm,研究了不同秸秆腐解物及不同厚度覆盖对土壤理化性状的影响。结果表明,覆盖可以显著降低表层（0～10 cm）土壤体积质量,提高土壤渗透性,具有显著的保水作用,如覆盖1 a,各材料覆盖6 cm效果理想,如覆盖2 a,玉米秸秆和小麦秸秆覆盖最佳覆盖厚度为9 cm,棉花秸秆最佳覆盖厚度为6 cm;3种秸秆覆盖6 cm时,杂草减少96%以上,覆盖9 cm时,杂草抑制率达100%;覆盖1 a后土壤中有机质和养分含量显著增加;覆盖后地面径流浑浊度减少90%以上;覆盖还能减缓土壤温度变化幅度。农业废弃物园林覆盖省水、省肥、省工,符合节约型园林的要求,生态效益显著,值得推广应用。     

浅谈秸秆机械化还田和机插秧技术应用

为切实解决秸秆焚烧浪费资源、污染环境等问题,实现秸秆的综合利用,在实行机插秧农田中,采取秸秆机械化全量还田,既能有效改良土壤的理化性状、增加有机质含量,又能减少肥料的使用量,提高农作物的品质,保持和提高土壤肥力,使农业稳     

玉米秸秆还田对土壤微生物群落数量的影响

为探讨玉米秸秆还田对土壤微生物群落数量的影响,设置不同季节与不同剂量秸秆还田试验,寻求最佳季节与用量。研究结果表明:随季节变化推移,土壤中细菌、真菌、自生固氮菌、纤维素分解菌的群落数量在秋季达到最大,放线菌数量在夏季达到最大,硝化细菌数量随季节变化不明显;当秸秆施入量为800kg/667m2时,除硝化细菌数量变化不显著外,其余各微生物群落数量均达到最大,且与各处理相比差异极显著。     

秸秆还田对土壤理化参数及冬小麦形态特征和光合性能的影响

为研究秸秆还田处理对土壤理化参数和冬小麦的影响,通过大田试验对黄淮海平原区的冬小麦进行秸秆覆盖处理,探讨秸秆还田对土壤理化参数及冬小麦形态特征和光合性能的影响机理。结果显示,秸秆还田导致土壤含水量显著增加,但土壤N和P含量显著降低,而对土壤K含量没有产生显著影响;秸秆还田显著增加冬小麦的叶面积,且使气孔的空间分布更加规则,从而有效提高叶片的净光合速率,最终增加冬小麦的穗粒数和千粒重。     

不同改良剂对苏北滩涂盐碱土壤改良效果研究

通过田间试验,研究了石膏、风化煤和微生物菌剂3种改良剂对苏北滩涂盐碱地土壤盐分、养分以及作物的影响。结果表明,在表施条件下,改良剂主要作用范围为0～20cm土层;3种改良剂均能在一定程度上改善土壤性质,降低土壤盐分、pH和有害离子(主要是Cl-和Na+),提高土壤肥力和促进玉米生长。相对对照而言,石膏处理条件下,表层0～20cm土壤总盐、Cl-和Na+分别降低了37.5%、55.4%和172.8%,玉米产量增加了91.3%;风化煤分别降低了34.5%、14.0%和129.5%,产量增加了43.0%;微生物菌剂分别降低了24.0%、34.7%和16.4%,产量增加了15.4%。     

不同改良剂对滨海盐渍土的改良效果

为了探究不同改良剂对滨海盐渍土的改良效果,以河北省中捷友谊农场学院路的滨海盐渍土为研究对象,试验设定5种不同的改良处理:TR1(有机改良剂+天然沸石)、TR2(园林废弃物+天然沸石)、TR3(有机改良剂+园林废弃物+天然沸石)、TR4(天然沸石)、TR5(有机改良剂)以及CK(对照),进行田间试验,分别于改良1个月后以及改良1a后取样,分析并测定土壤8大离子质量分数以及土壤全盐量。结果表明:改良1个月后,5种改良处理均能显著地降低土壤Ca~(2+)、Mg~(2+)和SO_4~(2)质量分数和全盐量;TR2处理和TR4处理能显著降低土壤中K~+质量分数;除TR5处理外,其他4种处理均能显著降低土壤中Na+和Cl-质量分数;只有TR5处理能够显著降低土壤中HCO_3~-质量分数和pH值。改良1a后,5种改良处理均能显著地降低土壤K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Cl~-、SO_4~(2)质量分数和全盐量;除TR5处理外,其他4个改良处理均能显著降低Na~+质量分数;改良后土壤pH值和HCO_3~-质量分数均无显著变化。因此,有机改良剂、天然沸石和园林废弃物作为改良土壤降盐材料均有助于滨海盐碱地改良,达到降盐效果。     

控制灌溉下秸秆还田对稻田土壤氮素组成的影响

为探明控制灌溉模式下秸秆还田与不同施氮量对稻田表层土壤氮素组成的影响,以黑龙江省寒地黑土为研究对象,于2017—2018年进行了田间连续定位试验,试验秸秆还田量设置为有秸秆还田(还田量为6t/hm2)和无秸秆还田2个水平,全生育期施氮量设置N0(0kg/hm2)、N1(85kg/hm2)、N2(110kg/hm2)和N3(135kg/hm2))4个水平,共8个处理。基于氮稳定性同位素技术,分析了秸秆还田后,稻田土壤表层总可溶性氮组分分配比例,铵态氮(NH+4N)、硝态氮(NO-3N)、可溶性有机氮(SON)、δ15N含量变化以及与土壤表层总可溶性氮含量的相关性。2年结果表明：控制灌溉模式下,秸秆还田提高了土壤表层可溶性有机氮占总可溶性氮的比例、氮矿化量以及δ15N含量。施加秸秆各施氮量处理土壤表层SON含量均低于无秸秆处理,其中N3处理土壤表层NH+4N与NO-3N含量较无秸秆N3处理分别降低40.3%、38.7%。与无秸秆处理相比,秸秆还田不仅提高了土壤供氮能力,而且促进了土壤表层总可溶性氮以较稳定的可溶性有机氮形态存在,当施氮量仅为0kg/hm2时,土壤表层氮矿化量与无秸秆处理最高氮矿化量无显著性差异,且随着施氮量的增加,土壤表层氮矿化量显著高于无秸秆处理(P<0.05)。秸秆中δ15N含量高,促使土壤表层富集δ15N,施加秸秆N1、N2处理土壤表层δ15N含量与无秸秆N2、N3处理无显著性差异,N3处理土壤表层δ15N含量显著高于无秸秆处理(P<0.05),而且连续2年秸秆还田,导致土壤表层总可溶性氮与铵态氮(NH+4N)、硝态氮(NO-3N)、可溶性有机氮(SON)以及δ15N的相关性发生变化。研究结果可为东北地区推行秸秆还田的可行性提供科学依据,对保障东北地区农业水土资源可持续利用具有重要意义。     

东北稻区不同秸秆还田模式机具作业效果研究

水稻秸秆还田是培肥地力、增产增效的重要方式。东北稻区存在秸秆量大、收获时秸秆含水率低、切碎抛撒难等问题,既影响秸秆还田质量,又进一步影响后期耕整地和插秧作业质量,亟需研究适用于东北稻区的机械化秸秆还田模式,改善秸秆还田和耕整地作业质量,支撑水稻秸秆还田技术的应用。本研究在黑龙江省七星农场开展机械化秸秆还田试验,共设4种模式,即：对照CK（秸秆不还田,秋翻+春搅浆）、还田处理1（秸秆还田,秋翻+春搅浆）、还田处理2（秸秆还田,秋翻、秋旋+春平地）、还田处理3（秸秆还田,秋旋埋+春平地）。试验选取不同模式各作业环节的配套机具,并监测不同模式的秸秆还田和耕整地机具作业效果。2年的试验检测表明,3种秸秆还田模式均能实现秸秆全量还田,并满足水稻插秧前的地表作业要求,能够保证正常的插秧作业和水稻返青。其中,还田处理3的综合还田效果相对最优,能实现较好的地表平整度、泥浆度和植被覆盖率;还田处理2与还田处理1相比,增加秋季旋耕作业,春季改用无动力平地作业,2年的数据尚未显示能显著改善插秧前地表状况。     

秸秆型土壤改良剂对土壤结构和水分特征的影响

为了揭示秸秆型土壤改良剂对土壤结构、水分保蓄与抑制水分蒸发能力的影响,采用数理统计方法,对比分析了5种不同秸秆型土壤改良剂施用量条件下土壤体积质量、团粒结构、土壤含水率和水分蒸发量等变化特征。结果表明,施用秸秆型土壤改良剂能够有效改良土壤,降低土壤体积质量。随着秸秆型土壤改良剂施入土壤时间的延长,土壤大粒级(5mm、3~5mm、1~3mm)颗粒粒级分数均随施入量增加而逐步增加。田间持水率随着秸秆型土壤改良剂施入量而增加,土壤保水性能明显增强。土壤水分蒸发量随着秸秆型土壤改良剂的增加而减少。秸秆型土壤改良剂施用量为750kg/hm2时,综合经济效益最好。     

玉米秸秆还田对土壤肥力的影响

根据昌图地区应用玉米秸秆还田技术的经验,应用详细数据说明玉米秸秆还田在改善土壤理化性质、提高土壤肥力方面的作用,介绍玉米秸秆还田技术的应用要点,分析技术应用带来的经济效益和生态效益,为进一步深化和完善秸秆还田技术提供参考。     

加气灌溉对麦秸秆还田后土壤还原性与水稻生长的影响

为揭示添加微纳米气泡的加气灌溉对秸秆还田条件下稻麦轮作区水稻生长的影响,并提出合理进气量的加气灌溉方式,设置6个处理（无秸秆还田不加气灌溉（CK）、小麦秸秆还田不加气灌溉（ST）、小麦秸秆还田+进气量0.3L/min加气灌溉（SO1）、小麦秸秆还田+进气量0.5L/min加气灌溉（SO2）、小麦秸秆还田+进气量0.7L/min加气灌溉（SO3）和小麦秸秆还田+进气量0.9L/min加气灌溉（SO4））开展水稻盆栽试验,观测不同处理下的土壤还原性状况以及水稻生长规律。结果表明：秸秆还田会显著增强土壤的还原性状况,微纳米加气灌溉可以改善土壤还原性,且随着进气量的增加改善效果逐渐增强,当进气量为0.9L/min时,土壤活性还原性物质含量、Fe2+含量、Mn2+含量最高可降低48.66%、56.11%和42.76%;进气量在0.5~0.7L/min时的加气灌溉能够促进水稻的生长发育,缓解秸秆还田带来的水稻生长前期生长受到抑制的问题,促进水稻根系良好生长,利于水稻光合作用的有效性,促进干物质积累,从而提高水稻产量,微纳米加气灌溉处理较无秸秆还田以及秸秆还田不加气灌溉处理最高可增产19.7%。综合考虑添加微纳米气泡的加气灌溉对于改善秸秆还田后土壤的还原性以及对水稻生长发育的影响,推荐使用溶解氧质量浓度为8.06mg/L的微纳米气泡水（SO3处理）对稻麦轮作区秸秆还田后的水稻进行灌溉。     

秸秆与沼肥同步翻埋还田对秸秆腐解特性的影响

为探讨秸秆和沼肥同步翻埋还田对秸秆腐解的影响规律,在室温条件下,105 d试验周期内,采用网袋法模拟翻埋还田,系统研究添加沼肥和自来水对秸秆腐解的影响,以及添加沼肥后不同土壤类型和不同秸秆长度对秸秆腐解过程各主要参数的影响规律。结果表明,沼肥对秸秆腐解具有显著的促进作用,添加自来水组的秸秆降解率为33.61%,而添加沼肥组的秸秆降解率则达到42.37%;配施沼肥后,秸秆的降解主要集中在前70 d,试验结束时各试验组的秸秆降解率均高于42%,秸秆长度20 mm试验组的秸秆降解率高于10 mm秸秆,试验结束时20 mm试验组的秸秆降解率达到52%;秸秆长度对半纤维素的降解影响较明显,而土壤类型则对纤维素和木质素降解具有较显著的影响。