秸秆还田对酸性水稻土培肥增产效应分析

以贺州当地常规稻为材料,针对贺州市酸性水稻土,通过2年(2014-2015)的田间定位试验,研究了秸秆还田对土壤肥力及水稻产量的影响。试验结果表明:1秸秆还田能显著提高土壤有机质含量,秸秆还田延续2年后,有机质含量平均增加2.31 g/kg,平均增幅为9.00%,其中,第1年(2014年)平均增加1.59 g/kg,占总增量的68.83%;2秸秆还田能有效提高土壤有效养分含量,全氮平均增加0.06 g/kg,平均增幅3.42%,速效磷平均增加1.41 mg/kg,平均增幅4.03%,速效钾平均增加3.44 mg/kg,平均增幅5.41%;3秸秆还田能显著提高水稻产量,秸秆还田第1年和第2年分别平均增产5.02%和6.84%,增产效应以第1年为最明显,此外,秸秆还田对水稻的增产效应,因区域的不同而存在较大差异,以土壤肥力较低的土壤最为明显。     

不同小麦秸秆还田量对水稻生长、土壤微生物生物量及酶活性的影响

通过大田试验研究了不同小麦秸秆还田量（0、1500、3000、4500、6000kg.hm-2）对水稻生长、土壤微生物量及酶活性的影响。结果表明：秸秆还田后,水稻分蘖数、株高、SPAD及干物质积累量均高于秸秆不还田（对照）,但是未全部达到显著性差异;50%秸秆还田处理增产效果最显著（P〈0.05）,与对照相比,理论增产10.2%,实际增产9.0%;秸秆还田处理显著增加了土壤全氮和速效氮含量,对土壤有机质、有效磷和速效钾含量影响不显著;50%秸秆还田处理对微生物量碳、氮的提高作用最明显（P〈0.05）,分别较对照提高46.0%和90.0%;25%和50%秸秆还田显著提高了土壤脲酶活性（P〈0.05）;25%、50%和75%秸秆还田土壤过氧化氢酶活性较对照提高9.3%、12.1%和8.5%（P〈0.05）;与对照相比,50%秸秆还田土壤蔗糖酶活性提高20.3%（P〈0.05）。鉴于秸秆还田对作物产量和土壤肥力的长期效应以及对土壤微生物生理代谢影响的复杂性,合理秸秆还田量的选择还需进行长期定位试验研究。     

秸秆还田对水稻土微生物影响的研究进展

水稻土是我国主要农业土壤类型之一。水稻土的发生发育过程在"土壤-微生物-水稻"相互作用的系统中进行,生态系统功能很大程度上受微生物生物量、多样性和功能等特征所影响。施肥可影响土壤养分循环和土壤质量,同时也影响土壤微生物活性及其群落多样性。有机肥肥效持久,可增加土壤地力,符合现代可持续发展的理念。有机肥代替化肥已逐步成为国家需求之一。其中,秸秆是稻田重要的有机资源,直接还田是最经济可行,易于推广操作的综合利用方式。鉴于土壤微生物在稻田生态系统中的重要性和有机肥施用对农田土壤地力可持续性的影响,本文主要论述了当前国内外在有机肥料施用,特别是秸杆还田对水稻土中微生物生物量、群落结构、多样性和功能影响以及微生物生态效应研究的进展,并进一步展望了水稻土中主导秸秆降解的微生物群落在时空尺度上的变异性,为今后水稻土中有机肥的添加和农田资源化管理提供理论指导     

我国南方秸秆还田的培肥增产效应

分别在安徽、湖南、湖北、广西和江苏布置定位试验2年,研究秸秆还田对水稻土的培肥增产效应。结果表明,相比对照(常规施肥,无秸秆还田),秸秆还田(常规施肥+秸秆腐熟剂+秸秆还田)2年来,各试验区域土壤结构疏松,肥力提高,产量增加。总体表现为:土壤容重平均下降2.69%;有机质、全氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾和缓效钾分别平均增加6.20%、4.45%、3.68%、6.21%、3.48%、8.42%和4.20%;pH值变化不明显;作物平均增产7.5%(2.2%～18.5%),增幅为水稻(7.2%)<油菜(8.1%)<小麦(11.9%),增产效应均为第1年最明显,且随秸秆还田年限的延续而减缓。在我国应更大面积推广秸秆还田。     

秸秆还田和腐熟有机肥对水稻土培肥效果对比分析

为探讨秸秆还田对土壤肥力的影响,该文以18年的定位试验为基础,通过对直接施用秸秆、有机肥以及化肥、有机肥配施等6个处理小区的土壤进行采样,分析了秸秆还田同有机肥培肥方式对土壤理化性质、养分状况与作物产量等方面的影响,着重探讨了秸秆直接还田同传统的施用腐熟有机肥对土壤的培肥效果差异。结果表明直接施用作物秸秆同施用腐熟有机肥对土壤的培肥效果基本相同,均对土壤理化性质有很大的改善,同时可提高作物的产量,因此秸秆直接还田基本可以代替施用腐熟有机肥培肥土壤。     

秸秆还田对黄土风沙区土壤微生物、酶活性及作物产量的影响

针对内蒙古黄土高原风沙区农作物秸秆利用率低、处置不当和农田土壤生态退化等问题,通过连续2年的田间小区试验,探究了0、3000、6000、12000 kg hm~(-2)不同秸秆还田量对玉米全生育期农田土壤酶活性、微生物动态变化及作物产量的影响。0、3000、6000、12000 kg hm~(-2)秸秆还田量分别相当于当地单位面积玉米农田年生产秸秆数量的0%、25%、50%和100%。结果表明:秸秆还田后,土壤酶活性、微生物数量及作物产量年际间变化趋势一致。与秸秆不还田处理相比,秸秆还田量25%、50%和100%处理土壤的过氧化氢酶活性提高21.4%、30.9%和16.5%(P 0.05),秸秆还田量25%和50%处理土壤脲酶活性显著提高(P 0.05),而秸秆还田量50%处理土壤蔗糖酶活性提高了26.8%(P 0.05);秸秆还田量25%、50%和100%处理土壤细菌数量分别提高了27.3%、33.7%和28.7%,真菌数量提高了9.3%、13.0%和11.1%,放线菌数量提高了22.3%、31.9%、29.3%。在产量方面,秸秆还田量50%处理的玉米产量显著高于秸秆不还田处理,两年分别增产11.7%和12.1%。综上所述,秸秆还田量25%(3000 kg hm-2)、50%(6000 kg hm~(-2))和100%(12000 kg hm~(-2))均可增加土壤酶活性、微生物数量及作物产量,尤其以秸秆还田量50%效果最显著。     

耕作措施与秸秆还田对稻麦两熟制农田土壤养分、微生物生物量及酶活性的影响

为寻求适宜当地生产和生态环境的最适耕作措施和秸秆还田方式组合,通过开展2年(2009-2011年)田间试验,研究不同耕作措施和秸秆还田对稻麦轮作农田土壤养分、微生物量碳氮及土壤酶活性的影响.结果表明:无论是翻耕还是旋耕,秸秆还田条件下的土壤养分含量均不同程度地高于秸秆不还田,除速效钾外,差异均达显著水平;两季秸秆均还田处理土壤微生物量碳含量均显著高于两季秸秆均不还田;除旋耕秸秆两季均还田外,旋耕麦季稻秸还田处理土壤微生物量氮含量显著高于其他各处理;与翻耕秸秆不还田相比,翻耕两季秸秆均还田和旋耕两季秸秆均还田均显著提高了土壤脲酶和蔗糖酶活性,其中脲酶提高了10.96％和9.72％,蔗糖酶提高了30.36％和17.87％.     

秸秆配施氮肥还田对水稻土酶活性的影响

通过田间试验研究秸秆还田时间及配施氮肥比例对水稻土酶活性的影响,以期为培育水稻土肥力和稳定稻田生态系统功能提供理论依据。试验设置2个秸秆还田时间(WS,冬季还田;SS,春季还田)和4个氮肥配施量(N0,秸秆还田,试验期内全程不添加矿质氮;NB,常规施肥,还田时不添加矿质氮;N30B,秸秆还田时添加早稻基肥用量的30%矿质氮;N60B,秸秆还田时添加早稻基肥用量的60%矿质氮)。研究结果表明:1冬季秸秆翻耕还田能增加冬闲期6种与土壤碳周转相关酶(β-葡萄糖苷酶、β-纤维二糖苷酶、β-木糖苷酶、多酚氧化酶、过氧化物酶和蔗糖酶)的活性,冬闲期冬季秸秆还田条件下土壤酶活性均高于春季还田,生育期内冬季秸秆翻耕还田措施对土壤β-葡糖苷酶和过氧化物酶有增加作用;2秸秆还田并配施氮肥措施显著地增加冬闲期和生育期β-纤维二糖苷酶的活性,但配施氮肥的3个比例间土壤酶活性并无显著差异;3除多酚氧化酶外,其他5种酶均与其有机碳投入量呈显著正相关。因此,冬季秸秆还田及配施氮肥能在一定程度上调控与碳周转相关的土壤酶活性,对推广冬闲期秸秆翻耕还田及保障作物的产量具有重要的生态学意义。     

免耕和秸秆还田对土壤酶活性和微生物群落的影响

利用在中国科学院封丘农业生态实验站的玉米-小麦轮作保护性耕作定位实验平台,研究了免耕+秸秆还田、免耕、常耕+秸秆还田、常耕4种耕作方式对玉米生长期内土壤酶活性和土壤微生物群落的影响。结果表明:土壤脲酶、碱性磷酸酶、脱氢酶和转化酶活性为免耕处理大于常耕处理,有秸秆还田处理大于无秸秆还田处理,以免耕+秸秆处理最高,常耕处理最低;玉米不同生育时期,脲酶和碱性磷酸酶分别在苗期和吐丝期出现峰值,转化酶和脱氢酶在苗期较低,增加至吐丝期达到峰值,至成熟期又降至低值;微生物各类群数量表现为免耕处理大于常耕处理,有秸秆处理大于无秸秆处理;土壤脲酶、碱性磷酸酶和转化酶与细菌、真菌、放线菌数量呈显著或极显著正相关关系,脱氢酶仅与放线菌数量呈极显著相关关系。     

水稻秸秆集中沟埋还田对土壤有机质、酶活性及作物产量的影响

在长江中下游稻麦轮作地区通过研究秸秆集中沟埋还田对土壤有机质、酶活性以及作物产量的影响,旨在探索秸秆集中沟埋还田的特点及适宜的秸秆集中沟埋还田深度,为该地区土壤培肥方式提供科学依据。在为期4.5 a的秸秆集中沟埋还田定位试验中,设置了沟埋还田深度为20 cm、40 cm及免耕秸秆不还田三个处理,测定不同处理条件下土壤有机质含量、酶活性及作物产量。结果表明:水稻秸秆集中沟埋还田20 cm降低了0~10 cm土壤有机质含量及脲酶、蔗糖酶活性,增加了10~30 cm土壤有机质含量及脲酶、蔗糖酶活性;还田深度40 cm降低了0~20 cm土壤有机质含量及脲酶、蔗糖酶活性,增加了20~50 cm土壤有机质含量及脲酶、蔗糖酶活性;沟埋还田深度为20 cm、40 cm两个处理均有增加试验沟各土层过氧化氢酶的作用;小麦产量高低顺序为还田深度20 cm还田深度40 cm免耕秸秆不还田。     

不同方式秸秆还田培肥土壤的模拟试验

模拟田间秸秆常耕翻压、常耕覆盖和免耕覆盖研究不同方式还田的改土培肥效果，以常耕翻压大于常耕覆盖，后者又大于免耕覆盖，但随着时间延长和还田次数增加，常覆盖可以获得与常耕翻压相近的改土效果。     

不同耕作方式与秸秆还田对土壤酶活性及水稻产量的影响

为探索不同耕作方式与秸秆还田对土壤酶活性及水稻产量的影响,在水稻抽穗期、灌浆期、成熟期,对土壤过氧化氢酶、酸性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶活性进行测定。试验共设置6个处理,分别为：免耕+全量秸秆还田（NTS）、麦耕稻免+半还田（RT1）、麦免稻耕+半还田（RT2）、翻耕+全量还田（CTS）、少耕+半还田（MTS）、连耕+不还田（CT）。结果表明：（1）各处理的土壤酶活性均随土壤深度的增加而下降;（2）土壤酶在不同时期活性差异显著,过氧化氢酶和酸性磷酸酶活性在3个时期先减后增,脲酶和蔗糖酶活性则与之相反;（3）在0～7和7～14 cm土层中,NTS处理土壤酶活性最高,显著高于其他处理,与CT处理相比,抽穗期NTS处理过氧化氢酶、酸性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶活性在0～7 cm土层分别提高了121.38%、57.44%、63.37%、80.92%,在7～14 cm土层分别提高了130.42%、40.61%、52.40%、85.23%,在14～21 cm土层中,不同耕作方式对土壤酶活性无显著影响,秸秆还田处理下的土壤酶活性>秸秆不还田处理,与CT处理相比,抽穗期CTS处理过氧化氢酶、酸性磷酸酶、脲酶...     

不同培肥对煤矿区复垦土壤酶活性及微生物量碳、氮的影响

采用玉米盆栽试验,研究了不同培肥处理对平朔大型露天煤矿复垦土壤的熟化效果。结果表明:有机肥+菌肥+化肥各处理(Y1J1H1+Y2J2H2+Y3J3H3)对土壤速效P和有机质的增加最明显;有机肥+菌肥配施较低浓度化肥(Y1J1H1+Y2J2H2)对土壤碱解氮、磷酸酶、微生物量氮的增加最明显;有机肥+菌肥配施低浓度化肥(Y1J1H1)对土壤脲酶和微生物量碳的增加最明显;有机肥+菌肥各处理(Y1J1、Y2J2和Y3J3)对土壤速效K的增加最明显;单施有机肥各处理(Y1、Y2和Y3)对土壤pH的增加最明显;各处理的土壤过氧化氢酶差异不显著。相关分析表明,土壤磷酸酶、脲酶和微生物量碳、氮与碱解氮的相关性较好,微生物量氮与速效磷、pH的相关性较好。     

种还分离玉米秸秆还田对土壤微生物量碳及酶活性的影响

在种还分离模式下采用尼龙网袋法对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总有机碳、微生物量碳、纤维素酶活性和过氧化氢酶活性的影响。试验设置秸秆还田量0(R0),0.44%(R1),0.88%(R2)和1.32%(R3)4个水平和3个还田深度0—15,15—30,30—45cm交叉处理。结果表明:还田1年时,在0—15cm土层,土壤总有机碳、微生物量碳、纤维素酶活性和过氧化氢酶活性均随秸秆还田量增加而提高,且R3处理提升效果最显著,分别达到30.98%,101.16%,172.72%,5.40%;在15—30cm土层,秸秆还田处理的土壤总有机碳、微生物量碳含量和过氧化氢酶活性高于R0处理,但R1、R2、R3之间无显著性差异,纤维素酶活性随秸秆还田量增加而变大;在30—45cm土层,R2、R3处理的土壤总有机碳、微生物量碳含量和纤维素酶活性显著高于其他处理,各处理的过氧化氢酶活性并无显著差异。还田2年与还田1年相比,各处理的土壤总有机碳、微生物量碳、纤维素酶活性均降低,降低幅度分别为8.59%~35.36%,6.74%~29.16%,6.18%~31.72%,但过氧化氢酶活性呈增加趋势,以R3增幅最大,随土层加深,提升幅度为14.14%,10.14%,12.11%。说明在种还分离模式下可以高量秸秆还田,并可有效改善土壤肥力。     

秸秆还田和耕作方式对花生土壤微生物量、酶活性和产量的影响

通过两年的田间小区定位试验,研究免耕无秸秆还田(RN)、常规翻耕无秸秆还田(RS)、垄耕无秸秆还田(RD)、免耕秸秆还田(TN)、常规翻耕秸秆还田(TS)、垄耕秸秆还田(TD)6种耕作方式对科尔沁风沙地花生耕层土壤微生物量、土壤酶活性和产量的影响,探究适合辽西风沙半干旱条件下花生高产的耕作方式。结果表明:相同耕作条件下秸秆还田处理组土壤微生物量碳、氮、磷含量和土壤酶活性均高于无秸秆还田处理组,秸秆还田能显著提高土壤微生物量碳、氮、磷含量和酶活性;在相同秸秆还田处理条件下,与常规耕作和垄耕处理相比,免耕处理能显著提高土壤微生物量碳、氮、磷含量和土壤酶活性;免耕秸秆还田处理下,花生产量高出未还田处理4.32%。综上,免耕秸秆还田处理能显著提高土壤微生物量碳、氮、磷含量和土壤酶活性,提高耕层土壤生物学肥力,促进作物增产。     

水稻秸秆的腐解特征及其培肥增产作用研究

为推进秸秆资源的循环利用,改善农田土壤质量,利用田间小区试验研究了水稻秸秆还田后的腐解特征,分析了水稻秸秆还田后对土壤性质及油菜产量的影响,结果表明:水稻秸秆的腐解率一直呈增加趋势,腐解速率早期快后期慢;水稻秸秆在耕作后还田腐解效果要大于免耕还田;水稻秸秆还田不仅提高了土壤养分含量,而且提高了油菜的产量。     

转基因水稻秸秆还田对土壤硝化反硝化微生物群落的影响

转基因作物可能通过根系分泌物和植株残体组成的改变及外源基因的转移释放令土壤微生物群落产生变化,影响土壤微生物的生态功能。氨氧化细菌和反硝化细菌是驱动土壤硝化和反硝化过程的关键微生物,其群落结构的变化直接关系土壤氮素的转化与利用。本研究利用荧光定量PCR和PCR-DGGE技术分析了转cry1Ac/cpti双价抗虫基因水稻‘Kf8’秸秆还田降解过程中,土壤氨氧化细菌和反硝化细菌群落丰度与组成的变化,探讨转基因水稻是否存在影响稻田土壤氮素转化与N2O排放的可能。结果显示:无论是氨氧化细菌amo A基因还是反硝化细菌nirS基因,其丰度在转基因水稻‘Kf8’与非转基因水稻‘Mh86’的秸秆还田土壤中都没有显著差异;转基因水稻‘Kf8’和非转基因水稻‘Mh86’秸秆还田降解过程中0~10 cm土层中的amo A基因丰度均显著高于10~20 cm及20~30 cm土层(P0.05);各深度土层中的nirS基因丰度均存在随秸秆还田时间延长而增加的趋势。水稻秸秆还田降解过程中,转基因水稻‘Kf8’的土壤氨氧化细菌和反硝化细菌的群落多样性指数及组成,均与非转基因水稻‘Mh86’没有显著差异。相关分析结果表明土壤氨氧化细菌和反硝化细菌群落组成均与水稻秸秆还田时间存在显著相关性(P=0.002),反硝化细菌群落组成还与土层深度显著相关(P=0.024)。本研究表明转cry1Ac/cpti抗虫基因水稻秸秆还田对稻田土壤硝化和反硝化关键微生物群落不会产生明显影响。就土壤微生物群落而言,转cry1Ac/cpti抗虫基因水稻秸秆还田不存在影响土壤氮素转化与N2O排放的可能。     

不同培肥措施对土酶活性的影响

10年定位试验的结果表明,秸秆、厩肥、有机肥配施化肥处理较单施化肥处理的土壤脲酶。碱性磷酸酶、过氧化氢酶和转化酶活性分别提高26．5％、39．7％、48．9％和111．6％．作物根系提高上述4种酶活性分别为85．1％、147．8％、81．5％和517．9％,作用极为显著施肥后休闲不能提高土壤酶活性．脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶活性与土壤有机质、全氮、有效氮、全磷及小麦产量均有很好的相关性有机肥配施化肥的培肥效果最好。     

微生物菌剂酶制剂化肥不同配比对秸秆还田后土壤酶活性的影响

为研究微生物菌剂、酶制剂、化肥不同配比对秸秆还田后土壤酶活性的影响,在陕西眉县横渠镇农场进行了田间试验,测定和分析了土壤酶活性以及土壤养分因子.结果表明:在玉米灌浆期,土壤蔗糖酶和碱性磷酸酶活性均出现峰值,分别为58.30mg,3.85mg,是播种前CK处理的4.7倍、1.5倍;在玉米成熟期,土壤思酶和多酚氧化酶活性均呈现峰值,分别为4.85mg,1.46mg,是播种前CK处理的3.2倍、8.1倍.微生物菌剂、酶制剂与化肥配施可明显的提高土壤中蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶、多酚氧化酶活性,其中秸秆还田+常规施肥+增施氮肥+酶制剂十腐解菌剂(SFN+E+D)处理效果尤为显著.除多酚氧化酶外,土壤蔗酶、脲酶和碱性磷酸酶活性之间呈极显著正相关;除速效钾外,土壤脲酶、碱性磷酸酶活性与土壤各养分因子均呈显著或极显著相关,蔗糖酶与速效钾呈显著负相关,多酚氧化酶活性与各养分因子相关性均不显著.