玉米套作及秸秆还田对草莓连作土壤养分及微生物区系的影响

以连作草莓大田为试验对象,设置玉米套作棚与对照棚2个处理,分别于玉米苗期、成熟期和秸秆腐熟期调查两棚土壤养分含量及微生物区系状况。结果表明:玉米套作及秸秆还田处理后的连作土壤有机质含量提高19.64%,碱解氮含量提高11.68%,有效铁含量提高56.49%～78.74%,有效钙含量提高7.16%,过剩的有效镁含量降低9.20%～17.65%;套作棚的土壤细菌数量和细菌/真菌值均比对照棚提升了22.24%和20.62%,土壤微生物结构由"真菌型"向"细菌型"转变;玉米套作及秸秆还田处理后的放线菌数量是对照的2.64倍,增强了抵御病虫害侵染的能力。因此,玉米套作及秸秆还田处理可以有效改善草莓连作土壤的养分状况和微生物群落结构,缓解连作土壤碱化和次生盐渍化。     

秸秆还田对土壤特性和作物生产的影响

秸秆还田能够改良土壤性状、加速生土熟化、增加土壤有机质含量、改良土壤理化性质、培肥地力。我国秸秆资源丰富,但约97%的秸秆被焚烧、堆积和遗弃,既造成资源浪费,又造成环境污染。该文综述了几种不同的秸秆还田方式及其对农田土壤理化特性、作物产量与生长发育特性的影响,为作物生产过程中秸秆的合理利用提供参考。     

稻麦秸秆全量还田对作物产量和土壤的影响

秸秆还田在农业生产中被普遍应用,对秸秆还田的作用已有不少研究[2～5 ].但较多报道论及的秸秆还田量一般较少,为秸秆总量的1/3～1/2.目前农作物秸秆作为燃料、垫料等应用在减少,秸秆焚烧、丢弃现象日益严重,既浪费有机肥资源,又污染环境.     

长期秸秆还田对白浆土物理性质及水稻产量的影响

【目的】明确长期秸秆还田对白浆土土壤物理性质及水稻产量的影响。【方法】开展秸秆还田长期定位试验。试验设置4个处理,分别为对照(CK),单施秸秆(S),秸秆+化肥(SNPK),单施化肥(NPK)。在2005年后连年处理,并于试验处理前和2010年、2015年试验处理期间调查土壤容重、硬度、孔隙、三相组成以及水稻产量。【结果】白浆土长期秸秆还田有利于水稻产量提高,10年产量平均,秸秆还田配施肥料处理水稻产量比对照和秸秆单独还田处理增产275.70%和133.23%,比单施化肥处理增产14.17%。秸秆还田处理水稻产量在还田第5—10年平均产量比第1—5年有增加趋势;长期秸秆还田可以改善土壤物理性质,降低土壤容重、硬度,还田10年后,秸秆还田配施化肥处理土壤容重低于化肥单施、秸秆单施及对照处理,SNPK处理0—20、20—30 cm土层土壤容重与对照相比分别降低6.34%和10.00%,与还田5年后同类处理相比仍呈下降趋势;秸秆还田配施化肥处理土壤硬度10年后在10、20、30 cm土层与处理前相比分别降低为26.87%、5.68%和4.62%,在20—30 cm土层与对照相比差异显著,还田10年与5年后相比有下降趋势,其他处理变化不明显;还田5年后,秸秆还田配施化肥处理在0—20、20—30、30—40 cm土层土壤固相比例与对照相比分别下降8.82%、8.36%和3.65%,还田10年后分别下降10.87%、10.61%和4.67%,10年后要比5年后下降幅度大,秸秆还田配施化肥比秸秆单施和化肥单施处理下降幅度大;长期秸秆还田可以增加土壤有效孔隙的数量,在处理间和年限间差异极显著,还田10年后,在0—20、20—30、30—40 cm土层秸秆还田配施化肥土壤有效孔隙比对照增加28.86%、63.85%和23.40%,在20—30 cm和30—40 cm土层比化肥单施增加12.55%和62.96%,在0—20、20—30、30—40cm土层比秸秆单施增加19.68%、56.52%和24.46%;与还田5年后相比,土壤有效孔隙度均呈现增加的趋势。【结论】长期秸秆还田可以改善白浆土不良物理性状,降低白浆层的容重、硬度,增加土壤总孔隙度和有效孔隙的比例,提高水稻产量。秸秆还田年限越长改善土壤不良物理性质效果越明显。单独进行秸秆还田改善土壤效果不明显,秸秆还田配施肥料处理效果明显;在不同处理上,秸秆还田配施化肥处理既有改土效果,又可提高水稻产量,而单施化肥和单独秸秆还田均达不到此类效果。     

秸秆还田对农作物产量的影响

一、材料与方法 本研究采用小区试验.供试作物为春麦(品种新春6号),棉花(品种新陆早7号),玉米(品种SC-704)、甜菜(品种新甜7号).供试土壤为草甸土,质地中壤,肥力中上.耕层含有机质45g/kg,碱解氮82.4mg/kg,速效磷33.6mg/kg,速效钾287mg/kg,有效锌0.8mg/kg,有效硼14mg/kg,有效锰7.8mg/kg,速效钼6.6mg/kg.土壤总盐1.84g/kg,土壤容重1.12k/cm3.     

不同带宽对套作小麦产量及边际效应的影响

以内麦8号为材料,单因素随机区组设计,研究双六零(带宽4 m)、双三零(带宽2 m)、三五二五(带宽2 m)、三零二零(带宽1.67 m)、一二二二(带宽1.13 m)5种不同带宽对小麦产量及边际效应的影响。结果表明,套作小麦有效穗与产量呈极显著正相关,有效穗对产量的直接作用最大,有效穗与小麦播幅呈极显著正相关,同时还受边际效应的影响,边行经济性状在不同带宽间的变异小,而非边行的经济性状较边行显著变劣,中厢带植模式能兼顾穗数和边际效应的发挥而增产,是四川丘陵旱地套作小麦高产高效的适宜种植模式。     

连作年限对太子参产量及品质的影响

为实现太子参高产优质栽培,研究了连作年限对太子参产量及品质(多糖及皂苷含量)的影响.结果表明:连作对太子参产量产生极显著影响,其中,连作2年的比生地减产30%左右,连作3年以上的产量比生地减产50%以上;连作对太子参总皂苷含量影响极显著,对多糖含量影响不显著.     

大豆连作对生长发育动态及产量的影响

 1991～1998年连续8年在黑龙江省中部黑土区设置不同茬口大豆定位试验区,研究了连作大豆生长发育动态和产量变化情况。结果表明,不同连作年限均可导致大豆生长发育期间株高、根重、叶面积指数、干物质积累总量和速率降低,且随着连作年限加长而降低幅度加大。不同连作年限均使大豆产量降低,减产幅度为6.2%～35.4%,同一年度内连作年限越长,减产幅度越大,但不同年度间不是随着连作年限加长而减产幅度也同时增大的。连作使大豆产量构成因素变化,造成大豆主茎节数减少,茎粗降低,株荚数、株粒数和株粒重减少,连作7年使百粒重明显降低。     

不同的秸秆还田对土壤理化性质及水稻产量的影响

研究了不同的作物秸秆还田对土壤理化性质及水稻产量的影响。结果表明,秸秆还田对土壤物理性质的影响明显,与单施化肥的对照相比,秸秆还田处理的土壤容重下降。添加了秸秆的处理都比单施化肥的对照稻谷产量高,最多增产500.00 kg/hm~2,增产率为7.62%;添加了秸秆腐熟菌剂的秸秆还田处理均比不添加秸秆腐熟菌剂的秸秆还田处理的稻谷产量高,最多增产438.34 kg/hm~2,增产率为6.62%。化肥+麦秸+腐熟菌剂与化肥+油菜秸+腐熟菌剂的稻谷产量最高。不同的秸秆还田处理都比单施化肥处理的有效穗多。秸秆还田能够改善土壤的物理性质,增加水稻的产量。     

条耕种植对薄层黑土农田土壤物理性质与玉米产量的影响

【目的】探究不同种植年限与种植方式对松辽平原南部薄层黑土农田土壤改良与产量的影响。【方法】采用田间定位试验,分析条耕（ST）、免耕（NT）与常规垄作（CT）3 种种植方式下土壤物理性质与产量性状的变化。【结果】种植 2 年地块,ST、NT 与 CT 处理的耕层厚度与田间持水量无显著差异,而种植 4 年地块 ST处理耕层厚度和田间持水量分别较 CT 增加 15.46% 和 30.28%,与 NT 无差异。0~20 cm 耕层土壤,ST 处理下种植 2、4 年地块土壤穿透阻力分别较 CT 增加 57.57%、42.86%,较 NT 处理分别降低 5.2%、19.22%,3 种耕作方式处理下种植 2 年和 4 年地块土壤容重与土壤孔隙度均无显著差异。20~40 cm 亚耕层土壤,仅种植 4 年地块的ST 处理土壤容重较 CT 降低 11.56%,与 NT 无差异,而 ST 处理下种植 2、4 年地块的土壤穿透阻力分别较 CT 降低 5.22%、19.62%,土壤孔隙度相应分别提高 11.80%、15.92%。产量上,种植 2 年地块 ST 处理较 CT、NT 分别增产 3.62%、3.52%,而种植 4 年地块,ST 处理较 CT、NT 分别提高 16.08%、9.29%。产量构成因素分析结果表明,单位面积有效穗数增加是条耕种植玉米实现增产的主要原因,随机森林模型结果进一步表明,耕层厚度与耕层穿透阻力分别是种植 2 年和 4 年条件下影响玉米产量最主要的因子。【结论】松辽平原南部薄层黑土农田种植玉米,采用条耕种植方式有利于薄层黑土农田良好耕层结构构建与产量水平提升。     

不同作物秸秆腐熟还田对土壤理化性质及作物产量的影响分析

检索文献获取秸秆腐熟还田土壤理化性质及作物产量的信息并形成数据集,并对不同作物秸秆腐熟还田对土壤理化性状及作物产量的影响数据进行了统计分析。结果表明:不同作物秸秆还田均可培肥地力,增强土壤透气性、提高保水保肥能力,改善土壤结构,调节土壤酸碱度,且明显增加后茬作物产量。不同作物秸秆腐熟还田优势各异,水稻、玉米秸秆腐熟还田比直接还田优势最为明显,其次是小麦秸秆;油菜秸秆腐熟还田比直接还田没有明显优势。因此水稻和玉米秸秆采用腐熟还田更具推广优势。     

不同作物秸秆还土对玉米及土壤肥力的影响

为了研究不同作物秸秆培肥地力的作用,进而提高旱地地力水平,对不同作物秸秆还土对玉米及土壤肥力的影响进行了试验.结果表明,不同作物秸秆还土后具有一定的增产作用,其中,玉米秸秆和烤烟秸秆还土的增产效果最显著,比CK增产24.82%～25.69%,其次是油菜秸秆和马铃薯秸秆的还土处理,比CK增产18.40%～19.44%,小麦秸秆比CK增产8.33%.不同秸秆还土能不同程度增加土壤的有机质、全氮、碱解氮,保持速效磷、速效钾的平衡,其中,烤烟秸秆增加速效钾量能力强;玉米秸秆对提高土壤有机质、增加氮素作用较强;油菜秸秆由于腐熟快,增加氮素能力最强;马铃薯秸秆和小麦秸秆相对其他秸秆培肥地力能力稍差.秸秆还土可以改善玉米的生育性状,从而促进玉米增产.     

秸秆还田对长期连作棉田土壤腐殖质组分含量的影响

【目的】以棉花长期连作定位试验田为研究对象,分析秸秆还田条件下长期连作棉田土壤腐殖质组分含量变化特征,为衡量和评价秸秆还田对长期连作棉田土壤质量和肥力的影响提供科学的理论依据。【方法】试验在石河子大学农学院试验站棉花长期连作定位试验田进行。设秸秆还田模式下5、10、15、20、25和30 a棉田连作小区,无秸秆还田模式下1、5、10和15 a连作小区,共计10个处理,每个处理3次重复,小区土壤初始背景值相近。棉花种植品种为“新陆早46号”,按“30+60+30”宽窄行距配置,种植密度为每公顷19.8万株/hm²。全生育期滴灌11次,滴灌总量5 400 m³·hm^-2,采用膜下滴灌。共施纯氮495 kg·hm^-2,30%基施,其余随水滴施,其他管理措施同一般大田管理。【结果】秸秆还田可以显著提高3个土层土壤胡敏酸含量,随着连作年限增加, 胡敏酸含量逐渐升高,20-40 cm土层土壤胡敏酸积累幅度最大,连作30 a棉田土壤胡敏酸含量比连作5、10、15、20和25 a分别增加139.90%、86.68%、93.33%、58.60%和22.86%;秸秆还田长期连作棉田0-20、20-40和40-60 cm土层土壤富里酸含量随着连作年限的增加而保持稳定不变, 分别维持在（2.79±0.19）、（2.56±0.10）和（1.77±0.15）g·kg^-1的水平上,而且0-20 cm和20-40 cm土层富里酸含量明显大于40-60 cm土层。秸秆还田能够显著地增加长期连作棉田各个土层胡敏素含量,胡敏素含量0-20＞20-40＞40-60 cm土层。秸秆还田不同连作年限C_HA/C_FA值均大于1,PQ值均大于0.5,且随着年限增加而增大,连作5 a最小,连作30 a最大,0-20、20-40和40-60cm土层连作30年C_HA/C_FA比连作5 a分别增加120.04%、116.39%和112.91%,PQ值连作30 a比连作5 a分别增加37.15%、36.44%和36.81%。【结论】秸秆还田能够提高长期连作棉田土壤胡敏酸和胡敏素的含量,增加富里酸含量并使之处于稳定水平上,还能够显著地提高 C_HA/C_FA和PQ值,使土壤腐殖质品质朝好的方向转化。     

不同保护性耕作模式对冬小麦产量及土壤理化性状的影响

在大田条件下设4个处理:传统耕作(CT)、还田免耕(NT1)、整秆覆盖免耕(NT2)、还田深松免耕(NTS),研究了保护性耕作模式对冬小麦产量及土壤理化性状的影响。结果表明,小麦返青后,保护性耕作0~20 cm土壤容重低于传统处理,有机质含量、速效氮、速效钾和速效磷含量高于传统处理,但20~40 cm土壤养分各项指标除NTS表现与0~20 cm相同趋势外,NT1和NT2有减小趋势。保护性耕作最终提高了小麦穗粒数和千粒重,但降低了公顷穗数,比传统耕作减少240万/hm2,产量表现:NTS>CT>NT2>NT1。表明,土壤深松技术与秸秆还田相结合,能有效改善和提高土壤耕层和耕层以下土壤理化性状,发挥保护性耕作的增产潜力。     

氮肥减量下长期间作毛叶苕子根茬还田对玉米产量及氮肥利用率的影响

【目的】 通过探讨氮肥减量条件下长期间作毛叶苕子利用其根茬还田对玉米产量及氮肥贡献率的影响,旨为玉米毛叶苕子间作体系的氮肥替代及其氮素资源管理提供科学依据。【方法】 试验于2014—2019年在农业农村部甘肃耕地保育与农业环境科学观测实验站进行。采用田间试验方法,在不施肥（CK）和习惯施氮（N₁₀₀）水平下设置单作玉米处理,在90%（N₉₀V）、80%（N₈₀V）、70%（N₇₀V）、60%（N₆₀V）和0%（N₀V）的习惯施氮水平下设置玉米毛叶苕子间作处理,共7个处理,3次重复,田间随机区组排列。研究不同氮肥减施条件下,玉米长期间作毛叶苕子后,作物产量、经济效益、氮肥偏生产力、氮肥农学效率和氮肥贡献率的变化规律。【结果】 玉米长期间作毛叶苕子利用根茬还田对玉米具有明显的增产优势,而且这种增产优势随间作年限的延长呈增加趋势。相比习惯施氮处理（N₁₀₀）,在化学氮肥减施20%条件下玉米长期间作毛叶苕子根茬还田,可以在保证玉米稳产的情况下增收2 273.2 kg·hm^-2毛叶苕子干草,合计收益增加0.9%,达29 686元/hm²,同时,氮肥偏生产力和农学效率显著提高20.7%和14.7%;在化学氮肥减施30%的条件下玉米长期间作毛叶苕子根茬还田,虽然玉米籽粒产量降幅明显,达7.7%,但是因为可以增收2 319.34 kg·hm^-2毛叶苕子干草,合计收益与习惯施氮处理持平,达28 652元/hm²,同时,氮肥偏生产力和农学效率显著提高31.8%和16.3%;在化学氮肥减施40%的条件下玉米长期间作毛叶苕子根茬还田,虽然可以增收2 303.09 kg·hm^-2毛叶苕子干草,氮肥偏生产力和农学效率也显著提高48.8%和23.8%,但是因为玉米籽粒产量显著降低10.7%,合计收益只有27 929元/hm²,显著低于习惯施氮处理。【结论】 在甘肃河西绿洲灌区玉米生产过程中,氮肥减量条件下长期（9年）间作毛叶苕子利用其根茬还田,若只考虑玉米籽粒产量,则可以替代20%的化学氮肥用量,若考虑玉米和毛叶苕子的合计产值,则可以替代30%的化学氮肥用量。     

秸秆还田对长期连作棉田土壤微生物量碳氮磷的影响

通过棉花长期连作定点微区试验, 研究了秸秆还田条件下长期连作棉田土壤微生物量碳、氮、磷(SMBC、SMBN、SMBP)含量的变化规律, 为衡量和评价秸秆还田对长期连作棉田土壤质量和肥力的影响提供科学的理论依据。研究结果表明:秸秆还田可以显著提高不同土层SMBC、SMBN、SMBP含量, 且随着连作年限增加, SMBC、SMBN、SMBP含量逐渐升高;秸秆不还田条件下, 随着连作年限增加SMBC、SMBN、SMBP含量下降, 0~20 cm土层秸秆还田条件下连作5、10、15年SMBC比无秸秆还田条件下分别增加 20.8%、67.2%、70.4%, SMBN比无秸秆还田条件下分别增加22.2%、81.2%、85.4%, SMBP比无秸秆还田条件下分别增加22.3%、81.2%、85.3%;秸秆还田条件下, 0~20 cm土层连作30年棉田SMBC比连作5、10、15、20年和25年分别增加了116.6%、86.2%、101.6%、28.9%和7.99%;0~20 cm土层连作30年的SMBN含量比连作5、10、15、20年和25年的分别增加了114.1%、82.1%、99.65%、27.8%和7.15%;0~20 cm土层连作30年的SMBP含量比连作5、10、15、20年和25年的分别增加了65.7%、6.9%、34.2%、1.4%和2.22%。不同土层间微生物量差异表现为0~20 cm> 20~40 cm> 40~60 cm。秸秆还田可以显著提高连作棉田微生物量碳、氮、磷的含量, 且可以缓解棉花连作的不利影响, 有利于提高土壤质量和土壤肥力。     

绿肥与秸秆混合还土效果试验

为改进干秸秆还土见效慢的不足,采用田间小区试验的方法,在贵州省黔西县进行了绿肥与秸秆混合还土的效果试验。结果表明:在垄作、规范化种植的基础上绿肥与秸秆混合施用玉米增产效果明显,粗蛋白含量明显提高,土壤有机质、全量氮、磷、钾比对照土壤略有增加,土壤pH、有效磷略有增加。综合考虑,初步认为绿肥与秸秆混合施用是比单一秸秆还土更好的秸秆还土技术。     

甜玉米作为填闲作物对北方设施菜地土壤环境及下茬作物的影响

在北方设施菜地雨季休闲敞篷期种植填闲作物(甜玉米),通过现场采样及室内分析测试,研究了正常施肥条件下休闲和填闲前后NO3--N的淋失状况、土壤电导率的变化以及对下茬作物产量和品质的影响。结果表明,种植填闲作物较休闲处理0～100cm土壤硝态氮表观损失量减少了28.4kg·hm-2,剖面NO3--N的累积峰也低于休闲处理;种植填闲作物可以显著降低表层土壤(0～20cm)的电导率,较正常休闲处理低41.4%;种植填闲作物并未造成下茬作物产量的降低,同时可显著降低下茬作物果实中硝酸盐含量,较休闲处理降低了28.9%。从降低NO3--N淋失的角度看,雨季敞篷休闲期种植填闲作物可以作为减少氮素淋失的一种有效手段,同时,对提高下茬作物品质,降低可食部分硝酸盐含量有明显的作用。