玉米秸秆还田效益研究

作物秸秆作为一种农业生产的副产品,产量大、分布广,同时也是一项重要的生物资源,农作物光合作用的产物有一半左右存在于秸秆中。秸秆主要含纤维素、木质素、淀粉、粗蛋白、酶等有机物和氮、磷、钾、钙、镁、硫等多种养分,其氮、磷、钾、碳的平均含量分别为0.6%、0.3%、10%、45%,是一种具有多种用途的可再生生物资源,应用到农业当中,是一种优质的有机肥资源。玉米秸秆综合利用技术主要是利用富余秸秆还田方式,以补充和更新土壤有机质,归还土壤氮磷钾等养分,来保持土壤水分和改善土壤物理性状,是一项集节水农业、有机农业、覆盖农业和生态农业于一体的综合性实用农业技术。     

吉林省玉米秸杆机械化还田技术

玉米秸秆机械化还田技术与传统的农业生产方式相比较,具有省时省力、作业效率高、方便等多方面优点,也是中国农业生产过程中一项重大变革。应用这项技术之后,改善了农田土壤结构,增加了土壤中有机质含量,为农作物增产增收奠定了坚实的基础。     

砂姜黑土区小麦玉米秸秆全量还田对玉米抗倒性能的影响

 【目的】探讨砂姜黑土区小麦玉米秸秆全量还田对夏玉米抗倒性能的影响。【方法】以夏玉米品种郑单958为材料,通过定位试验研究小麦玉米秸秆全量还田对玉米抗倒性能的影响。【结果】小麦或玉米秸秆全量还田均能提高玉米气生根条数、0—30 cm土层根条数及根系干重,同时,玉米株高和单株鲜重均有所增加。秸秆还田后,在吐丝期和灌浆中期,玉米茎秆基部3—7节间的长度、直径、干重和单位茎长干物质重有增加的趋势,尤其是基部节间的茎秆压碎强度和穿刺强度显著提高。另外,玉米的根倒伏系数显著降低,而植株抗倒指数则显著升高。相关分析表明,根倒伏系数与根倒率显著正相关,而与单株鲜重、根系干重和基3节压碎强度显著负相关。玉米总倒折率与节间长度极显著正相关,而与节间干重、充实度、压碎强度和穿刺强度显著负相关。【结论】小麦玉米秸秆连续全量还田可以显著降低夏玉米的根倒率和茎折率,提高籽粒产量。     

砂姜黑土区秸秆还田对玉米生育及水分利用效率的影响

为了在淮北砂姜黑土区推广小麦玉米秸秆全量还田技术,采用大田定位试验,设置小麦玉米秸秆不还田、小麦玉米秸秆单季还田和小麦玉米秸秆两季还田4种秸秆还田方式,研究了小麦、玉米秸秆全量粉碎还田对机播夏玉米出苗、生育、产量和水分利用效率的影响。结果表明:小麦玉米秸秆两季还田处理2008和2009年玉米出苗数分别比对照高3.25%和11.98%;出苗均匀度、株高整齐度、幼苗素质和耕层土壤含水率均高于对照,最终2008和2009年玉米产量分别较对照提高了7.92%、9.51%,土壤水分利用效率分别提高了8.15%、9.48%。可见,砂姜黑土区小麦玉米秸秆两季全量还田有利于玉米生长发育,提高籽粒产量。     

长期秸秆还田对玉米产量及效益的影响

【目的】研究长期秸秆还田对玉米产量及效益的影响。【方法】在大田试验中,共设置4个处理,分别为CK（不秸秆还田）、T1（秸秆覆盖还田）、T2（秸秆粉碎直接还田）、T3（秸秆过腹还田）,并研究不同处理下玉米产量、效益、土壤的化学性质以及酶活性。【结果】秸秆覆盖还田、秸秆粉碎直接还田、秸秆过腹还田处理均能有效提升玉米的产量,其平均增产率分别为18.17%、14.18%、18.61%,能够有效提高玉米经济效益,其经济效益的平均增加率分别为27.72%、20.48%、34.11%。另外,长期秸秆过腹还田还能够提升土壤内全氮含量、全磷含量、全钾含量、有效氮含量、有效磷含量、有效钾含量,而长期秸秆粉碎直接还田能够提升土壤内全氮含量、全钾含量、有效氮含量、有效钾含量,长期秸秆覆盖还田可提升土壤内有效氮含量以及有效钾含量。长期过腹还田可提升土壤内蔗糖酶活性、纤维素酶活性、脲酶活性、碱性磷酸酶活性,而长期秸秆粉碎直接还田以及秸秆覆盖还田可提升土壤内蔗糖酶活性以及纤维素酶活性。【结论】长期秸秆还田可有效提升玉米产量及效益,对其大力推广意义重大。     

北方地区玉米秸秆还田的效益分析及经济学思考

近年来,过剩秸秆焚烧对民航、交通等部门造成了严重影响,使得北方地区秸秆的利用问题变得突出,而玉米秸秆具有量大和茎秆粗等特征,因此如何利用好玉米秸秆显得更为迫切。众多研究表明,作物秸秆直接还田具有良好的生态效益和社会效益。目前玉米秸秆还田的方法有粉碎还田和整株还     

玉米秸秆还田技术

一、玉米秸秆还田的作用1.增加土壤有机质和养分含量湿玉米秸秆内含有丰富的氮、磷、钾、钙、镁等多种营养元素和有机质,含氮量0.6l%,含磷量0.27%,含钾量2.28%,有机质含量能达15%左右。     

秸秆还田与有机肥对黑土区土壤团聚性的影响

土地长期处于过度开垦状态,化肥大量施用,使土壤肥力下降,有机碳含量下降,作物产量降低。通过两组试验,1组施用有机肥,另1组秸秆全量还田,2组均以单施化肥处理(CK)作为对照。结果表明,秸秆还田和施用有机肥可增加黑土5 mm粒径大团聚体含量,有效缓解土壤大团聚体减少;有机肥和秸秆还田处理下机械稳定性团聚体平均重量直径(MWD)和水稳性团聚体MWD均高于CK;施用有机肥和秸秆还田显著提高土壤有机碳含量SOC,增幅2.4%～40.8%;施用有机肥和秸秆还田可有效提高作物产量,秸秆还田平均增产17.09%,施用有机肥平均增产23.41%。     

不同秸秆还田模式的土壤质量综合评价

【目的】对不同秸秆还田模式下的土壤质量进行综合评价,筛选相对较优的秸秆还田模式,为关中平原小麦-玉米一年二熟轮作体系下大规模实行机械化秸秆还田提供理论依据。【方法】采用田间定位试验,在陕西关中冬小麦-夏玉米一年二熟耕作制度下,小麦秸秆设高留茬还田(WH)、粉碎还田(WC)和不还田(WN)3种还田方式,玉米秸秆设深松还田(MM)、旋耕还田(MC)和不还田(MN)3种还田方式,通过完全随机区组设计得到9种秸秆还田模式,分别为WH-MM、WH-MC、WH-MN、WC-MM、WC-MC、WC-MN、WN-MM、WN-MC、WN-MN,测定不同秸秆还田模式下的土壤理化性质,根据主成分分析法定量评价不同秸秆还田模式对土壤质量的影响。【结果】秸秆还田对土壤速效养分和有机碳活性组分的影响较大,尤其是速效氮,其变异系数最高,达32.38%,是反映土壤质量变化最为敏感的指标。秸秆还田后其自身所含有机碳矿化以CO_2形式释放于大气,进入土壤较少,因此土壤总有机碳含量的变异系数较小,为5.31%。通过主成分分析法建立了土壤质量综合评价模型,经计算可知,小麦秸秆高留茬还田-玉米秸秆旋耕还田(WH-MC)模式的土壤质量综合得分最高,达0.751 0,其小麦籽粒和秸秆产量较高,土壤质量相对较优。【结论】综合土壤质量和作物产量,WH-MC是关中地区相对较优的秸秆还田模式组合。     

砂姜黑土水溶性有机物对秸秆还田配施化肥的响应

土壤水溶性有机物（DOM）是土壤有机碳动态变化的敏感指标,为了探究砂姜黑土水溶性有机物对秸秆还田配施化肥的响应特征,为砂姜黑土区土壤培肥和土壤有机质提升提供科学依据。基于砂姜黑土区麦玉轮作制度下的3年田间定位试验（2018—2021年）,田间试验设置不施肥（CK）,单施秸秆（S）、推荐施肥（F）、秸秆+推荐施肥（SF）4个处理,采用常规测定以及光谱学分析方法,对水溶性有机碳含量及其组分的变化进行分析。结果表明,施肥处理土壤溶解性有机碳（DOC）、溶解性总氮（TDN）、NH₄⁺-N和NO₃^--N含量较对照或单施秸秆均显著提高（P < 0.05）;SF处理DOC含量显著高于F处理（P < 0.05）,增加18.9%;而TDN、NH₄⁺-N和NO₃^--N含量显著低于F处理（P < 0.05）,分别降低55.0%、64.1%和51.3%。通过紫外-可见、三维荧光和红外光谱分析表明,秸秆还田和施肥不同程度上提升了土壤DOM中类腐殖质物质含量,使结构相对简单的类蛋白质物质含量减少,类腐殖质物质占比依次为SF（59.6%）> S（57.5%）> F（55.9%）> CK（55.1%）,类蛋白质物质占比依次为CK（44.9%）> F（44.1%）> S（42.5%）> SF（40.4%）,其中以秸秆配施化肥效果最明显,且其DOM中类腐殖质物质结构趋于复杂化。     

秸秆粉碎和焚烧还田对石灰性紫色土耕层土壤孔隙和有机碳的影响

为明确川中丘陵区长期不同秸秆还田方式对石灰性紫色土耕层土壤孔隙及有机碳的影响,利用田间原位监测和计算机断层扫描技术,测定夏玉米-冬小麦轮作、秸秆不还田（RMW₀）,夏玉米-冬小麦轮作、秸秆50%粉碎还田（RMW_shred）和夏玉米-冬小麦轮作、秸秆50%焚烧还田（RMW_burn）处理耕层土壤有机碳浓度、储量及孔隙特征参数。结果表明：RMW_shred和RMW_burn均能显著增加耕层土壤总孔隙度、降低土壤容重,RMW_burn耕层土壤大孔隙度是RMW_shred的2.7倍。RMW_shred和RMW_burn较RMW₀能有效改善土壤大孔隙集中分布现象,使层间大孔隙分布更均匀,3个处理孔隙数量均以当量孔径100~500μm孔隙为主,RMW_shred和RMW_burn优化了耕层土壤不同当量孔径孔隙数量比和体积比,且以RMW_shred更优。RMW_burn有利于增加耕层土壤>1000μm孔径的孔隙数量,RMW_shred耕层土壤>1000μm孔径的孔隙平均直径趋小。RMW_shred和RMW_burn平均喉道截面积、平均喉道截面形状因子、平均孔隙形状因子均较RMW₀低,长期秸秆还田使耕层土壤孔隙向有利于保水保肥的方向转变,且RMW_shred保水保肥能力较RMW_burn更优。秸秆连续还田15a后,只有RMW_shred耕层土壤有机碳浓度增幅显著。综合比较两种还田方式在改善川中丘陵区石灰性紫色土耕层土壤孔隙特征和固碳效果的差异表明,长期秸秆粉碎还田较焚烧还田更有利于改善耕层土壤孔隙特征,更能有效积累耕层土壤有机碳,更有利于川中丘陵区农业绿色发展。     

深松秸秆还田措施对东北黑土土壤呼吸及有机碳平衡的影响

针对我国东北黑土深松结合秸秆还田措施对土壤呼吸变化特征影响不清晰、土壤有机碳平衡不确定的问题,以东北典型黑土区--绥化市青冈县为例,开展了田间原位监测试验,研究了不同深松深度(深松25 cm、深松35 cm)结合不同秸秆还田(秸秆还田、秸秆不还田)处理对土壤呼吸(包括根呼吸)和土壤有机碳平衡的影响。结果表明:不同田间管理条件下,土壤呼吸速率呈现"先升高,后降低",在7月中旬至8月初呼吸速率达到峰值的变化特征;各个生育期土壤累积呼吸量对总呼吸的贡献有所差别,其中以春玉米拔节期和吐丝期土壤呼吸对总呼吸贡献最大,分别占35.3%~41.2%和25.9%~31.9%。与农民习惯处理(不深松、秸秆不还田,FP)相比,深松结合秸秆还田处理提高了土壤呼吸速率并显著提高土壤呼吸累积量53.2%~108.0%(P<0.05);FP处理土壤有机碳表现为入不敷出,土壤有机碳平衡值为-647 kg C·hm^-2。单独深松处理(T1)土壤有机碳平衡表示为碳亏损,碳支出比FP高102.3%,有机碳损失最严重。单独秸秆还田处理(T2)、深松25 cm+秸秆还田处理(T3)和深松35 cm+秸秆还田处理(T4)较FP分别增加了土壤有机碳收入448.5%、477.7%和448.9%,土壤有机碳平衡均为正值,均能有效固存有机碳;与FP相比,深松和秸秆还田及两者结合的处理均能显著增加玉米产量13.8%~22.4%(P<0.05),达到12 t·hm^-2高产水平。深松结合秸秆还田措施能有效增加土壤活性,提高作物产量,是东北黑土地力提升和有机碳固存的推荐田间管理技术。     

吉林省农作物秸秆综合利用现状与分析

本文采用实地调查方法,对农户及企业秸秆利用现状进行调查,摸清吉林省主要农作物秸秆利用量、利用途径、地区分布,并对各地区秸秆利用潜力进行分析,为本省制定秸秆综合利用政策提供依据。结果表明：吉林省农作物秸秆综合利用总量为2564.01万t,利用率达74.58%,其中,燃料化利用总量1479.06万t,利用率43.02%。饲料化、肥料化、原料化利用率分别为19.59%、11.70%和1.87%,基料化利用率最低,只占0.18%。长春市秸秆利用率最高,白城市、吉林市、通化市秸秆综合利用潜力较大。     

氮素和生物调控下稻草还田对土壤肥力和产量的影响

采用稻草整株全量还田方式,设置了高氮和低氮2个水平,配合有无生物腐解剂处理,以当地农民习惯施肥为对照,对稻草还田前后的理化性质做了系统的分析,进而确定最佳的还田方式。结果表明,稻草还田提高了土壤的碱解氮、速效磷、速效钾和有效硅含量,降低了土壤容重,其中稻草还田2年高氮加生物腐解剂处理的各项指标最佳,碱解氮、速效磷、速效钾和有效硅含量分别比未还田前提高了14.3%、9.7%、8.5%、23.9%,土壤容重较农民习惯施肥处理降低了9.34%,水稻产量提高了10.6%。     

秸秆还田配施化肥对砂姜黑土固碳细菌的影响

农田生态系统是陆地生态系统中最活跃且固碳潜力最大的碳库之一,其中,细菌在农田生态系统生物固碳过程中发挥着重要作用。采用PCR-克隆测序技术、末端限制性酶切长度多态性分析技术(T-RFLP)及荧光定量PCR技术研究了不施肥(CK),施氮磷钾肥(CK-F),单独秸秆还田(W-NF)和施氮磷钾加秸秆还田(W-F)4种施肥管理对砂姜黑土固碳细菌群落结构、多样性及丰度的影响。结果表明,秸秆还田土壤的固碳细菌主要包括Nitrosomonas,Mesorhizobium和Bradyrhizobium等。在CK和W-NF处理中,土壤固碳细菌以严格自养菌为主,优势种群为亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas),相对丰度分别为73.2%和72.4%。在CK-F和W-F处理中,土壤固碳细菌中严格自养菌相对丰度减小,而兼性自养菌相对丰度大幅增加。其中,CK-F的优势种群为亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)和中慢生根瘤菌属(Mesorhizobium),相对丰度分别为33.3%和17.6%。W-F的优势种群为亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)和慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium),相对丰度分别为26.4%和24.5%。施用化肥及秸秆还田均显著提高了土壤固碳细菌群落的多样性,其中化肥的影响大于秸秆还田。主成分结果显示施肥对土壤固碳细菌群落结构的影响大于秸秆还田。4个处理土壤固碳功能基因(cbb L)丰度为1.32×107~3.29×107拷贝·g-1(干土),施肥及秸秆还田均能显著提高土壤细菌cbb L基因丰度,其中秸秆还田配施化肥的cbb L基因丰度最大。上述结果表明了施肥及秸秆还田对土壤固碳细菌群落结构,多样性及数量均有显著的影响。     

水稻秸秆还田量对土壤重金属及小麦产量的影响

研究了上海地区不同水稻秸秆还田量:25%、50%、100%、150%及秸秆不还田对照对麦季土壤重金属含量和小麦产量的影响。2年试验结果表明,水稻秸秆还田能够显著降低土壤中铅、镉和铬的含量,与不还田处理相比平均分别下降了8.96%、11.08%和9.20%;秸秆还田能够增加小麦产量并降低土壤容重,其中100%还田处理小麦产量最高、容重最低,分别比秸秆不还田处理小麦产量提高21.3%,容重降低5.26%;150%还田处理的土壤总氮、碳含量最高,分别比秸秆不还田处理提高11.1%和5.66%。因此,全量秸秆还田可提高小麦产量、改善土壤理化性质,且不会引起小麦土壤铅、镉和铬污染的风险。研究结果为上海地区水稻秸秆科学还田及资源化利用提供了理论依据。     

玉米秸秆还田条件下氮肥前移培肥增产效果初探

针对黄土高原地区秸秆还田氮肥施用不合理这一实际问题,于2019年在内蒙古清水河县进行秸秆还田与氮肥运筹小区试验,探究氮肥习惯施用(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)下土壤养分及作物产量变化规律。结果表明：秸秆还田结合氮肥提高了土壤有机质含量,土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量显著增加,尤以RNS和HNS提升效果最佳;在产量方面,秸秆不还田条件下,氮肥后肥前移施用RN较氮肥习惯施用FN有所下降,但未达到显著差异水平,秸秆还田处理FNS、HNS、RNS较对照FN籽粒和茎秆产量分别提高5.30%、10.93%、11.41%和8.55%、13.80%、10.55% ,各处理氮肥偏生产力大小顺序为RNS＞FNS＞RN＞FN＞HNS,以RNS处理氮肥偏生产力最高。综上所述,秸秆还田结合氮肥可培肥土壤和提高作物产量,氮肥后肥前移配合秸秆还田措施效果最好,可作为一种节本增产增效栽培技术模式在内蒙古黄土高原推广应用。