秸秆还田对西藏中部退化农田土壤的影响

就不同秸秆还田方式对西藏中部退化农田土壤的影响进行了研究,结果表明:秸秆还田对增加土壤有机质、全N、速效P、全K和速效K具有重要作用。秸秆还田后,能提高土壤综合肥力水平,且有翻埋>高茬>覆盖的趋势。根据当地的生态条件,要控制西藏中部农田土壤的退化趋势,促进已退化土壤生产力的恢复和持续提高,建议该地区采用高茬方式进行秸秆还田。     

秸秆还田对西藏中部退化农田土壤水分的影响

对西藏中部退化农田进行秸秆还田后的土壤水分效应以及土壤水分与土壤有机质、土壤速效养分的关系进行了探讨,初步结果表明,在西藏高原干旱、半干旱条件下,秸秆直接还田,特别是高茬和秸秆覆盖由于使土壤表层环境得以较好保护,对遏制土壤风蚀、减少土壤水分蒸发具有重要作用。同时,由于土壤水分对土壤环境、土壤过程的深刻影响,土壤有机质、碱解氮、速效钾含量均随之提高,土壤速效磷含量则与土壤含水量呈微弱负相关。     

低温堆腐与秸秆深翻还田对玉米产量及土壤微生物群落的影响

为探明我国东北地区玉米不同的秸秆还田方式对玉米产量和土壤微生物群落结构的影响,在典型棕壤区开展连年田间对比试验.采用常规方法测定玉米产量、土壤养分、土壤团聚体分布,采用微生物高通量测序方法测定土壤细菌多样性和丰度,并分析土壤环境因子的变化对土壤微生物群落的影响.本研究设无肥对照(CK)、秸秆不还田(FP)、秸秆深翻还田...     

秸秆还田对农田生态系统及作物生长的影响

秸秆还用是利用秸秆的一种有效方式．大量试验表明，秸秆还田会对土壤产生多种作用：能改善土壤物理性状，降低土壤容重，增加孔隙度；能增加土壤微生物数量，增强生物和多数酶的活性；增加土壤有机质积累和养分含量；能改变土壤腐殖质组成及特性；影响作物生长发育，促进作物产量提高．其中，秸秆覆盖还田还具有蓄水保墒，调节地温和保持水土，抑制田间杂草等功能．总之，秸秆还田对农田具有良好的生态效应。     

不同培肥方式对西藏中部退化土壤的影响

对西藏中部土壤复退过程中土壤物理、化学 (养分 )、生物变化及其效应进行了探讨 ,初步结果表明 ,在西藏高原生态条件下 ,有机肥 ,特别是有机—无机肥配合施用在短期内对降低土壤容重 ,提高土壤孔度 ,增加 1～ 3 mm水稳性团聚体数量 ,提高土壤养分和有机质含量 ,促进土壤生物繁殖具有显著作用 ,并呈随有机肥投入量递增而显著增加的趋势 ,化肥 (包括化肥平衡施用 )的综合效应则相对较低。大幅度提高土壤有机质含量及供钾水平是退化土壤肥力恢复过程中面临的重要问题。不同培肥方式的土壤微生物数量构成中细菌均占绝对优势 ,对作物营养具较大贡献 ;化肥、有机—无机肥配合施用不利于土壤真菌、放线菌数量的提高     

秸秆还田研究进展

秸秆还田是培肥土壤和解决田间燃烧所产生的环境问题的重要方式,本文系统介绍了国内外秸秆还田的方式、时机、还田量、腐解特征和碳氮比的影响,阐述了秸秆还田及其技术对土壤物理性质、土壤养分、土壤微生物及作物生育和产量等方面的效应,着重概述了盐碱土秸秆还田研究的相关进展,并对今后研究方向进行了展望。文章提出在松嫩平原现有的土壤、气候条件下,秸秆还田需要配套合理的改良技术,与其他物理、化学、生物措施相结合,因地制宜,才能取得较好的效果。     

不同秸秆还田方式对土壤微生物影响的研究进展

秸秆还田是农作物秸秆资源综合利用最有效和最主要的途径,可分为直接还田和间接还田两种方式。土壤微生物是土壤生态系统的重要组分,是驱动土壤元素生物地球化学循环的引擎,对于维持系统的稳定性和可持续性具有重要作用。秸秆还田通过改变土壤水、热状况,调整C/N,进而影响微生物群落结构与多样性。不同秸秆还田方式对土壤理化性状的影响效果不同,对土壤微生物产生的影响亦不同,而土壤微生物群落的改变也反作用于秸秆的降解过程。本文主要综述了秸秆覆盖还田、粉碎深翻还田以及生物质炭还田3种主要方式对土壤微生物的影响,从土壤酶活性、微生物数量、微生物群落结构与多样性以及微生物功能几个方面进行探讨,以期为高效秸秆还田方式选择和秸秆还田过程中微生物作用机制探索研究提供理论依据。     

稻秸还田方式对酸性和碱性土壤养分含量、微生物数量及油菜生长的影响

本研究于2017～2018年在中国农业科学院油料作物研究所网室,以油菜为供试作物,用土培盆栽的方法,设秸秆不还田(对照)、秸秆焚烧后灰烬与土壤混匀还田、秸秆粉碎与土壤混匀还田、秸秆粉碎覆盖还田4个处理,研究稻秸还田方式对酸、碱性土壤养分形态与含量、微生物数量和油菜生长的影响,以期选出适合酸、碱性土壤的稻秸还田方式。结果表明:(1)稻秸还田方式对油菜各生育时期土壤速效养分含量影响显著。土壤碱解氮、有效磷和速效钾的含量以秸秆粉碎与土壤混匀还田处理增加最多,该处理成熟期在酸性土壤上比对照、秸秆焚烧后灰烬与土壤混匀还田和秸秆粉碎覆盖还田处理各养分平均分别增加48%、10%和47%。(2)4种稻秸还田方式对土壤真菌、细菌、放线菌的数量变化均产生影响,但是秸秆粉碎与土壤混匀还田在酸性土壤上促进真菌数量的增加,该还田方式在碱性土壤上对增加细菌和放线菌数量效果显著。(3)各生育时期油菜生物量以秸秆粉碎覆盖还田方式为最高,且酸性土壤高于碱性土壤。总之,秸秆粉碎与土壤混匀还田在酸性土壤上效果最好,更利于提高土壤养分含量、土壤微生物数量及油菜生物量;而在碱性土壤上则以秸秆覆盖还田方式最好。可见根据土壤酸碱度...     

稻草还田对烟田土壤性状和烟草产量及品质的影响

在永州和浏阳进行的稻草还田田间试验结果表明，稻草还田无论是以覆盖还是翻埋方式还田，对烟田土壤性状和烟草产量、品质均有明显的影响。稻草覆盖能在烟草生长后期高温季节对土壤有一定的保湿作用，同时还能增加0～5cm土层土壤的微生物数量，提高烤烟的产量、产值、纯收入和内、外品质；稻草翻埋能增加15～20cm土层土壤的微生物数量，同样能提高烤烟的产量、产值、纯收入和内、外品质。为了避免稻草在腐解过程中产生不利影响，建议稻草还田时应定量（4500kg／hm^2），稻草翻埋还田的应尽量早翻埋，在晚稻收割以后就可以将稻草翻埋下去。     

旱地轮作对西藏中部土壤恢复过程的影响

于西藏中部生态条件下,就麦类作物轮作、麦油轮作对土壤化学和生物性质的影响以及农田养分平衡等进行了初步研究。结果表明,不同轮作方式对土壤化学和生物学过程具有显著不同的影响。轮作周期内春青稞→春油菜、春小麦→春油菜轮作对以细菌为主导的土壤微生物的生长与繁殖具有显著的促进作用,耕层土壤有机质、全氮、全磷的绝对增长量分别达3.05~3.06g/kg,0.06~0.07g/kg,0.01~0.26g/kg。麦类作物间,春小麦→春青稞轮作对土壤肥力亦具明显的恢复作用;春小麦→春小麦连作、春青稞→冬小麦轮作土壤微生物区系构成不甚协调,土壤细菌数量明显较低,0~30,31~60cm土层有机质、全氮、全磷总体呈不同程度的退化趋势。在较高外源钾投入条件下,不同轮作方式的土壤钾素均呈不同程度的亏缺状态。     

科学耕作与留茬改良小麦-玉米两熟农田土壤物理性状及增产效果

为了探讨不同覆盖耕作方式对农田土壤物理性状及作物产量的影响,该试验研究了免耕、常规2种耕作方式和4种留茬高度的玉米秸秆还田处理,对麦-玉两熟农田土壤含水率、容重、孔隙度以及作物产量的影响。结果表明:在0～40cm土层内,秸秆还田的集雨和保水效果显著,免耕留茬0.5m还田处理的含水率比免耕无覆盖处理增加了15.95%。秸秆还田量对0～40cm内土壤贮水量的影响不同。耕作措施显著影响了土壤容重,小麦播种前常规留茬1m还田、常规全量还田处理容重低至1.0g/cm3左右。秸秆还田能增加土壤总孔隙度、降低毛管与非毛管孔隙度的比值。单一免耕处理降低了作物产量,而免耕覆盖能增产,其留茬1m还田处理比无还田处理增产22.44%,比常规留茬0.5m还田处理高3.64%。因此,免耕留茬1m还田处理在改善农田土壤物理性状和增加作物产量方面显著,该研究可为农田管理过程中耕作措施和秸秆还田量的选择提供参考依据。     

中国地区小麦产量及产量要素对秸秆还田响应的整合分析

为探究秸秆还田对中国小麦的增产效果,运用整合分析方法定量分析秸秆还田后小麦产量及产量要素的变化范围,并探讨不同秸秆还田条件的影响;通过文献检索与严格筛选,整理得到55篇田间试验数据资料,建立小麦产量及产量要素数据库,并应用整合分析方法,比较分析秸秆还田对小麦产量和产量要素的整体影响以及秸秆还田技术的适用条件。结果表明,总体上秸秆还田能够显著增加小麦产量和产量要素,但增长幅度不大。通过分析其影响因素发现,在黄河流域到长江流域之间的省份,选择潮土、塿土、水稻土等养分中等、复杂难以利用的土壤类型,实行秸秆还田技术的收益较好;不同耕作方式对秸秆还田的影响较大,免耕和翻耕技术好于旋耕技术;施氮水平>300 kg·hm^-2时,增产不显著,200～300 kg·hm^-2施氮水平为最佳;秸秆种类与还田量对小麦的增产效果影响较大,其中使用麦秸还田效果一般,稻秸全量或半量还田成效较好,玉米秸半量还田(6 000 kg·hm^-2)增产最大。综上,秸秆还田能够增加小麦产量和产量因素,秸秆还田的最佳条件为在秦岭-淮河一线南北地区实行免耕与翻耕交替耕作方式,采用玉米秸秆半量还田方法,施氮水平为200～300 kg·hm^-2。本研究结果为秸秆还田在我国小麦高产高效技术的应用提供了理论参考。     

秸秆还田与氮肥运筹对土壤水碳氮耦合及作物产量的影响

探究全覆膜双垄沟播栽培下玉米秸秆还田与氮肥运筹对土壤水、碳、氮及作物产量的影响,为内蒙古黄土高原秸秆还田氮肥合理施用和节氮、高效秸秆还田技术研发提供科学依据。对比分析了氮肥习惯施用(FN)、氮肥习惯施用配合秸秆还田(FNS)、氮肥高量施用配合秸秆还田(HNS)、氮肥后肥前移施用(RN)、氮肥后肥前移施用配合秸秆还田(RNS)5种不同耕作措施对玉米农田土壤水分、土壤碳氮、酶活性、微生物量及玉米籽粒产量的影响,并通过相关分析和通径分析进一步揭示土壤理化性质和生物学性质变化规律及其耦合效应,明确秸秆还田玉米田不同氮肥运筹方式下土壤水碳氮演变特征。结果表明,与不还田相比,秸秆还田可显著提高0～100 cm土层土壤水分含量,且玉米秸秆还田与全膜垄沟栽培结合后(FNS、HNS、RNS),二者的协同效应较单一地膜覆盖(FN、RN)增强了土壤纳雨增墒能力,为秸秆的正常腐解提供了适宜水热环境；秸秆还田下不同氮肥运筹处理较对照FN均可显著提高土壤有机质和全氮含量,其中以氮肥后肥前移施用配合秸秆还田和氮肥高量施用配合秸秆还田提升效果最显著,土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性以及微生物量碳、氮明显增加,表现为0～20 cm土层大于20～40 cm土层,秸秆不还田氮肥习惯施用和氮肥后肥前移施用无显著性差异；土壤微生物量碳、氮与土壤酶活性和土壤碳氮呈显著或极显著正相关关系,且土壤微生物量碳、氮对土壤有机质、蔗糖酶、全氮和过氧化氢酶变化较敏感,对土壤性质变化具有一定指示作用。在产量方面,还田处理FNS、HNS、RNS较对照FN分别提高5.30%、10.93%、11.41%,且氮肥的常量投入即可获得较高的氮肥偏生产力。综合土壤因子、玉米产量和氮素利用率来看,秸秆还田条件下可通过调整氮肥的后肥前移平衡土壤碳氮收支,实现节本增产增效,同时提高氮肥利用率,是内蒙古黄土高原地区一种节氮、稳产、增效秸秆还田技术模式。     

秸秆不同还田方式对紫色土微生物量碳、氮、磷及可溶性有机质的影响

以广泛分布于西南丘陵区的紫色土为研究对象,通过田间微区试验,研究了油菜/玉米轮作下秸秆不同还田方式对紫色土微生物量碳、氮、磷和可溶性有机质的影响,以期为秸秆在农业生产上的综合利用提供理论依据。结果表明:秸秆直接还田(CS)、生物质炭还田(BC)、秸秆+促腐剂还田(CSD)和秸秆1∶1配施生物质炭还田(CSB)均有效提高土壤微生物量碳(SMBC)、氮(SMBN)、磷(SMBP)含量,其中以CSD处理的微生物量碳、磷最高,分别比CK(单施化肥)增加了46.32%,94.09%;CSB处理的微生物量氮最高,其次为CSD处理,分别达到了104.47,104.14mg/kg。对土壤可溶性有机质而言,除BC处理外,其他秸秆还田处理下土壤可溶性有机碳(DOC)提高了63.26%~189.46%,其中CSD处理最高,达72.74mg/kg;与CK处理相比,秸秆不同还田方式显著降低了土壤可溶性有机氮(DON)含量,但4种处理的土壤可溶性有机磷(DOP)均有提高,特别是CSD处理对土壤可溶性有机磷的提高效果最佳。与CK处理相比,秸秆不同还田方式降低了土壤DON/TN,但有效提高了SMBC/SOC(除BC处理),其中CS和CSD处理的提高效果显著,同时CSD处理的DOC/SOC和SMBN/TN值最高,分别达到了0.49%和7.66%。秸秆不同还田方式能有效提高作物产量,与CK处理相比,各处理的油菜和玉米产量分别提高了3.37%~7.01%和1.49%~3.92%,其中以CSD处理的增产效果最佳。因此,油菜/玉米轮作下西南丘陵山区紫色土最优的秸秆还田方式为秸秆+促腐剂还田,该还田方式下活性有机质含量最高,有利于提高土壤生产力。     

水稻秸秆还田对土壤溶液养分与酶活性的影响

水稻秸秆还田对于增加土壤有机质,减少碳排放具有重要意义。试验针对寒地水稻,在连续三年水稻秸秆还田条件下,研究了秸秆还田对土壤溶液中氮、磷、钾含量和土壤酶活性的影响。结果表明:水稻生育期间,秸秆还田与不还田处理土壤溶液中无机氮含量均呈现降低升高再降低的变化动态;土壤溶液中磷、钾含量呈逐渐降低的变化趋势;秸秆还田使水稻分蘖期土壤溶液中无机氮含量和整个生育期间土壤溶液中磷含量降低,增加了钾的含量。秸秆还田处理降低了土壤脲酶的活性,提高了蔗糖酶活性,对酸性磷酸酶和过氧化氢酶无明显影响。     

秸秆及其生物炭对土壤碳库管理指数及有机碳矿化的影响

以河南省粮食主产区壤质潮土和砂土为研究对象,通过盆栽试验和室内恒温培养试验,研究了生物炭与不同腐殖化程度的传统有机物料(秸秆和腐熟鸡粪)单施及配施对壤质潮土和砂土有机碳储量、活性及碳库管理指数的影响,并进一步比较了小麦秸秆直接还田和制炭还田对土壤有机碳矿化的影响,以及生物炭对土壤原有有机碳矿化的调控作用。结果表明:相同添加量下,生物炭对土壤有机碳含量的提升效果优于秸秆和腐熟鸡粪,在壤质潮土和砂土上分别较对照提升了63.15%和115.62%。另外,生物炭显著增加了土壤稳态碳含量和土壤碳库指数(CPI),但降低了土壤碳素有效率(SC)和碳库活度指数(AI),对土壤易氧化有机碳(POXC)和碳库管理指数(CMPI)无显著影响,添加秸秆显著增加了2种土壤POXC含量、基础呼吸和CPMI。进一步通过室内恒温培养试验发现,秸秆可在培养前期(0～37天)大幅度提升2种类型土壤有机碳矿化速率和累积矿化量,秸秆制炭还田对土壤有机碳矿化无显著影响。此外生物炭对土壤原有有机碳矿化的调控作用受其施用量、外源活性有机碳输入和土壤类型的影响,高量生物炭(2%)对非秸秆还田土壤有机碳矿化表现出较强的负激发效应,而低量生物炭(0.55%)对秸秆还田土壤有机碳矿化表现出较明显的负激发效应。因此,从"固碳减排"角度考虑,秸秆制炭还田是更合理的利用方式,且应根据土壤施肥管理措施和土壤类型考虑生物炭的施用量,添加质量比为2%的生物炭可显著抑制土壤原有有机碳矿化,降低CO_2排放,但应避开秸秆快速腐解期施用。     

长期减量化施肥对水稻产量和土壤肥力的影响

为探讨减量化施肥对水稻产量及土壤肥力的影响,对巢湖流域连续10年减量化施肥和秸秆还田定位试验后的水稻产量、土壤有机质、有效氮磷钾、有效铜锌铁锰含量及土壤酶活性进行了测定和分析。结果表明:长期减氮30%或减磷50%处理对水稻产量无明显降低作用,减量+秸秆还田有增产作用,但增产不显著;减氮30%或减磷50%会降低土壤中有机质含量,增加土壤中速效钾、碱解氮含量,减磷50%土壤中的有效磷含量显著降低,减量+秸秆还田会增加土壤中的有机质、速效钾、碱解氮、有效铜锌铁锰含量,对有效磷的增加效果不显著;较不施肥相比,施肥能够明显提高土壤的酶活性,减少氮磷肥会一定程度地降低土壤中的酶活性,减量+秸秆还田对脲酶的增加效果不明显,但会显著增加土壤中性磷酸酶和蔗糖酶活性;土壤酶活性与水稻产量及土壤养分含量之间呈显著或极显著正相关关系。综合考虑减量化施肥对水稻产量和土壤肥力的影响,可提出在巢湖流域实施减量化施肥+秸秆还田处理来代替高产施肥。     

种还分离模式下玉米秸秆还田对土壤磷有效性及其有机磷形态的影响

采用尼龙网袋法对种还分离模式下的玉米秸秆还田进行田间原位模拟,比较不同秸秆还田量在不同还田深度下对土壤全磷、速效磷和不同形态有机磷的影响。试验设置4个水平秸秆添加比例R0(0%)、R1(0.44%)、R2(0.88%)、R3(1.32%)和3个不同还田深度0—15,15—30,30—45cm交叉处理。结果表明,秸杆还田1a后,各土层中土壤全磷含量随秸秆还田量的增加均无显著改变;在0—15cm土层中,与R0相比,R1、R2、R3处理下的土壤速效磷分别增加了27.0%,49.3%,64.1%,在15—30cm和30—45cm土层速效磷随着秸秆还田量的增加也呈显著增加,增加量大小依次为0—15cm15—30cm30—45cm;有机磷组分在0—15cm土层中表现为,相比于R0,R1、R2、R3处理的活性有机磷和高稳定性有机磷含量无显著差异,中等活性有机磷分别减少了12.8%,26.2%,36.3%,中稳定性有机磷分别增加了25.1%,53.5%,61.6%,15—30cm和30—45cm土层各有机磷组分含量变化也均表现为随着秸秆还田量的增加,中等活性有机磷含量升高,中稳定性有机磷含量降低,活性有机磷和高稳定性有机磷无显著差异。研究表明,种还分离模式下的玉米秸秆还田主要通过促进土壤其它形态的磷转化为速效磷而增加土壤速效磷含量,为下季作物提供可以直接吸收利用的磷源,同时提高了土壤中稳定性有机磷的含量,降低了中等活性有机磷的含量。     

秸秆还田对黄土旱塬麦田土壤团聚体有机碳组分的影响

探究不同秸秆还田量对黄土旱塬麦田土壤团聚体稳定性及碳库变化特征的影响,可为旱作农田土壤培肥提供理论依据。在晋南旱地冬小麦种植区,设置S0（不还田）、S1/2（1/2倍还田）、S1（1倍还田）、S2（2倍还田）4个处理,通过连续3 a试验研究了不同秸秆还田量下土壤团聚体组成及稳定性变化情况,土壤及各粒级团聚体中总有机碳（Total Organic Carbon,TOC）、轻组有机碳（Light Fraction Organic Carbon,LFOC）、重组有机碳（Heavy Fraction Organic Carbon,HFOC）与胡敏素碳（Humin Carbon,HM-C）、胡敏酸碳（Humic Acid Carbon,HA-C）和富里酸碳（Fulvic Acid Carbon,FA-C）含量的变化特征,以及各粒级团聚体中有机碳组分与团聚体稳定性之间的关系。结果表明：黄土旱塬麦田土壤,随着秸秆还田量的增加,>0.25 mm大团聚体含量逐渐增加,<0.25 mm微团聚体及粉黏粒含量逐渐减少;S2处理下,平均重量直径、几何平均直径、>0.25mm团聚体质量百分数较S0处理分别增加了14.7%（P<0.05）、22.2%（P<0.05）、13.9%（P<0.05）,提高了团聚体的稳定性。秸秆还田提高了全土TOC含量,以S2处理下土壤TOC含量最高,较S0处理增加了28.1%（P<0.05）。另外,秸秆还田提升了>0.25～2 mm团聚体中HM-C、HA-C和FA-C含量,其中S2处理较S0处理分别提高了19.0%（P<0.05）、25.5%（P<0.05）、14.9%（P<0.05）,并且胡敏酸碳和富里酸碳的比值（HA-C/FA-C）也随着秸秆还田量的增加而提高。<0.053 mm粉黏粒的FA-C含量变化是引起水稳性团聚体稳定性变化的主要原因,能解释其变化的64.1%。总体表明,秸秆还田促进了黄土旱塬麦区土壤水稳性微团聚体向水稳性大团聚体的转化,提高了团聚体稳定性。秸秆还田增加了土壤及各团聚体中有机碳及其组分含量,并进一步提高土壤腐殖化程度,且秸秆还田量越高,提升幅度越大。2倍秸秆还田量对当地土壤有机碳含量提升、土壤结构改善的效果最好。研究结果对旱地土壤肥力和碳汇能力提升具有重要意义。     

保护性耕作下土壤动物群落及其与土壤肥力的关系

保护性耕作不仅能改善土壤特性,增加作物产量,也是缓解农田生物多样性损失的重要措施之一。为了探讨保护性耕作下土壤动物群落结构及其与土壤肥力的关系,试验采用裂区设计,主区为翻耕和免耕,副区为3种秸秆还田处理。结果表明：秸秆还田显著增加了土壤动物优势类群弹尾目和蜱螨目,耕作方式和秸秆还田量之间存在显著的交互效应。免耕和秸秆还田的结合增加了土壤有机质含量,但pH值下降;秸秆还田增加了土壤全氮和速效磷;与初始条件相比,过氧化氢酶和蔗糖酶活性下降,而尿酶活性有所增加。土壤有机质和全氮对土壤动物特别是弹尾目和蜱螨目有显著的正效应,土壤速效磷含量也与优势类群表现为正相关;鞘翅目、双尾目和唇足纲表现了能适应相对较高pH值的土壤环境。总之,保护性耕作在一定程度上增加土壤碳库,缓解温室效应,同时也提高了土壤动物丰富度;土壤动物与土壤养分密切相关,表现其在作物对养分利用的有效性上起着重要的作用。