旱地秸秆还田对小麦花后光合特性及产量的影响

在旱地设置旋耕（ CK）、旋耕还田（ RS）、免耕还田（ NS）、深松还田（ SS）和深耕还田（ DS）5个处理,研究了不同处理对小麦花后旗叶光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度等光合特性及产量的影响。结果表明,由于秸秆还田对土壤及水分环境的改变,小麦旗叶光合特性总效应为秸秆还田大于不还田。不同的秸秆还田模式光合特性表现为SS＞NS＞DS＞RS,秸秆还田尤其减缓了灌浆中后期叶绿素的降解。秸秆还田在不同程度上降低了小麦出苗率,SS处理和NS处理出苗率最低,分别比CK低21．25％和16．5％,穗数较低,但由于光合能力较强,千粒质量最高,穗粒数也高于其他处理,SS处理产量显著高于其他还田处理,综合本试验结果,在旱地推荐深松还田的耕作模式。     

秸秆还田对稻田磷素径流损失的影响

[目的]通过研究秸秆还田对稻田磷素径流损失及其对环境的影响,探索减少径流损失、提高巢湖水质的有效耕作措施。[方法]以巢湖流域稻田为研究对象,采用野外定位观测试验结合室内分析的研究方法。[结果]径流液TP含量为0.087～0.495 mg/L。PP是稻田P素随径流迁移的主要形态,约占TP的40%～70%。秸秆还田能够降低水稻生育前期径流液TP、DP和PP的浓度,减少P素径流流失风险。在当地常规耕作条件下(CT),2008和2009年稻季P素径流流失负荷分别为222.76和297.17 g/hm2,P肥表观流失率分别为0.68%和0.91%,平均为0.79%。与CT相比,秸秆还田处理(CTS)P素径流流失负荷分别减少了5.13%和18.98%,平均为12.05%。[结论]秸秆还田作为源头控制稻田磷素流失的较好措施可以在巢湖流域使用。     

江苏省农作物秸秆资源化利用及产业化发展研究

根据江苏省主要农作物产量,利用草谷比法估计算江苏省秸秆资源总量,分析了秸秆资源化利用现状及产业化发展路径;针对存在问题,从宣传教育、科技创新、市场运作和政府保障等方面提出建议。     

秸秆直接还田土壤培肥试验研究

[目的]通过设计不同处理试验,探索秸秆直接还田对土壤肥力、产量所产生的效应,为秸秆直接还田、科学利用提供技术依据。[方法]连续3年利用小区定位进行秸秆还田试验。[结果]处理间产量差异不显著,生育期没有差异;各处理前期灌浆速率较低,以后逐渐上升,至末期籽粒饱满后灌浆逐渐停止。处理②～⑥灌浆速率至28 d基本达到高峰,随后逐渐下降。处理①(单施化肥)灌浆速率的高峰早于其他处理,后期灌浆速率较低,致使最终千粒重最低。[结论]前茬玉米全部秸秆直接还田对当季小麦产量的影响不显著。     

不同包装方式对低温贮藏平菇生理特性和细胞壁变化的影响

为探讨低温贮藏下不同包装方式对平菇生理特性及细胞壁变化的影响,将平菇置于5℃冰箱中冷藏,分别以敞口PE保鲜袋和封口PE保鲜袋进行试验,以完全裸露放置作为对照,分析贮藏期间不同包装方式对平菇的感官品质、丙二醛（MDA）含量、可溶性蛋白质含量、抗氧化物酶活性,细胞壁代谢相关酶活性等指标的影响,并对平菇进行石蜡切片,观察其细胞壁的微观结构变化。结果表明,随着贮藏时间的延长,与对照相比,PE保鲜袋处理的平菇保鲜效果显著提升,明显抑制了失重率、MDA含量的增加,减缓了硬度、白度（HW）值的增大,降低了蛋白质含量的损失,延缓了过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和纤维素酶（Cx）活性峰值的出现,更好地保持了平菇的品质。在整个处理组中,平菇的HW值、失重率、MDA含量不断增大且封口处理低于敞口处理;硬度值逐渐减小,封口处理硬度较敞口处理低;蛋白质含量呈现先升高后降低的趋势,封口处理蛋白质含量显著低于敞口处理;POD活性先升后降,在0～4 d,封口处理POD活性高于敞口处理,4～8 d急速下降且低于敞口处理;CAT活性呈现先降再增的趋势,贮藏前期0～2 d与贮藏后期第6至第8天CAT活性较高,0～6 d敞口处理高于封口处理,后低于封口。通过对平菇菌褶石蜡切片发现,伴随着采后贮藏天数的增加,平菇子实体细胞结构变得杂乱无序、模糊不清,细胞间隙变大,且封口处理比敞口处理细胞结构有序、规整。由此可知,低温贮藏下,PE包装处理贮藏效果明显优于全部裸露放置,封口包装保鲜效果优于敞口保鲜效果。     

秸秆“富集深还”新模式及工程技术

针对长期浅耕造成的土壤亚表层缺乏有机质和过于紧实以及目前秸秆还田成本高或效果差的实际问题,提出了一种简单而有效的快速松土培肥的秸秆还田新模式及相应机具创新和田间工程技术。该技术模式是基于优先快速培肥土壤亚表层的新理念,在条带轮耕深松土壤的同时,将秸秆富集深埋于指定条带的土壤亚表层。将这种秸秆还田新模式称为秸秆富集深埋还田(简称"富集深还"),其主要工程技术是发明研制了秸秆深还筒式犁新机具,通过机械化手段将秸秆富集、粉碎、埋入土壤。具体步骤包括:(1)用指盘式搂草机将玉米秸秆按4∶1~8∶1富集归行;(2)用秸秆还田筒式犁一体机将秸秆粉碎、风力注入指定条带土壤20~40 cm;(3)用免耕播种机在非埋秸秆条带正常免耕播种,实现种还分离,即种植条带(窄行)与埋秸秆条带(宽行)分离。该模式具有秸秆翻压还田与覆盖还田的优点,而克服二者各自的缺点,是秸秆还田与条带少免耕的完美结合,能够实现玉米秸秆连年、机械化全量还田,且不打乱土层顺序、不影响第二年种植。秸秆富集深埋还田,理念新颖,技术可行,对土壤尤其是亚表层有很好的培肥效果。有助于彻底解决秸秆还田成本高或效果差的瓶颈问题,为旱田秸秆田间处理与深厚肥沃耕层构建提供切实可行的机械化工程手段。     

生物炭和秸秆还田对干旱区玉米农田土壤温室气体通量的影响

为了研究生物炭及秸秆还田对干旱区玉米农田温室气体通量的影响,以内蒙古科尔沁地区玉米农田为试验对象,采用静态箱-气相色谱法对分别施入生物炭0 t·hm^-2（CK）、15 t·hm^-2（C15）、30 t·hm^-2（C30）、45 t·hm^-2（C45）及秸秆还田（SNPK）的土壤进行温室气体（CO₂、CH₄和N₂O）通量的原位观测,并估算生长季CH₄和N₂O的综合增温潜势（GWP）与排放强度（GHGI）。结果表明：添加生物炭能够显著减少土壤CO₂和N₂O的排放量,并促进土壤对CH₄的吸收作用。其中处理C15对CO₂的减排效果最好,与对照相比CO₂排放量降低21.16%。随着施入生物炭量的增加,生物炭对N₂O排放的抑制作用不断增强,处理C45对减排效果最好,与对照相比N₂O排放量降低86.25%。处理C15对土壤吸收CH₄的促进效果最好,CH₄吸收量增加56.62%;处理C45对CH₄的排放有促进作用,使生长季土壤吸收CH₄减少81.36%。SNPK对温室气体的减排作用接近处理C15。添加生物炭和秸秆还田对提高玉米产量和降低农田GWP与GHGI均有显著效果,施用生物炭及秸秆还田均有效提高了科尔沁地区的玉米产量,且玉米产量随着施入生物炭含量的增大而提升。从GWP上来看,施用15 t·hm^-2生物炭对温室气体减排的整体效果最好。从GHGI上来看,施用生物炭及秸秆还田均具有一定的经济效益和减排意义,其中施用15 t·hm^-2生物炭的综合效益最高。因此综合经济效益与环境因素,建议科尔沁地区农田在种植玉米时添加15 t·hm^-2生物炭,如不具备购买生物炭条件,可以考虑秸秆还田来实现玉米增产与温室气体减排。     

黄土旱塬长期秸秆还田对土壤养分、酶活性及玉米产量的影响

研究黄土旱塬区玉米生产中长期秸秆还田对土壤性质及玉米产量的影响,可为农田土壤可持续利用及质量提升提供科学依据。本研究基于连续24年(1992—2016年)秸秆还田长期定位试验,设置秸秆过腹还田、秸秆直接还田、秸秆覆盖还田以及不还田处理,研究长期不同秸秆还田方式对土壤化学性质、酶活性以及玉米产量的影响。研究表明,秸秆不还田处理累积玉米产量为1.695×105 kg·hm?2,覆盖还田、直接还田和过腹还田处理累积玉米产量分别为1.885×105 kg·hm?2、1.854×105 kg·hm?2、2.001×105 kg·hm?2,其增产率分别为10.1%、8.6%、15.3%。3种秸秆还田均可以显著提高0～20 cm土层土壤有机碳含量6%～14%,对20～40 cm土层土壤有机碳含量无显著影响。与秸秆不还田相比,长期过腹还田可显著增加土壤全氮、全磷、全钾、有效氮、有效磷和有效钾含量,秸秆直接还田可显著增加土壤全氮、全钾、有效氮和有效钾含量,长期覆盖还田仅提高土壤有效氮和有效钾含量。土壤蔗糖酶活性表现为过腹还田最高,直接还田和覆盖还田次之,不还田处理最低。秸秆直接还田0～20 cm纤维素酶活性最高,是不还田处理的2.2倍。过腹还田使土壤脲酶活性和碱性磷酸酶活性分别显著提高13.0%和20.5%,直接还田和秸秆覆盖对脲酶和碱性磷酸酶活性无显著影响。玉米生产中长期连续秸秆过腹还田和直接还田对土壤养分含量及酶活性产生了深远的影响,尤其是土壤蔗糖酶活性的提高与玉米产量稳定和提升有非常紧密联系。     

不同还田方式对玉米秸秆腐解及土壤养分含量的影响

通过土壤耕作和秸秆还田试验,以玉米秸秆为研究对象,探讨东北棕壤土区适宜的秸秆还田方式,为秸秆资源的高效利用提供理论依据。在辽宁沈阳设置连续两年（2014-2015年）的田间定位试验,采用尼龙网袋法研究免耕覆盖（NTS）、旋耕还田（RTS）和翻耕还田（PTS）3种秸秆还田方式下秸秆腐解率和碳氮磷钾养分释放率,分析秸秆还田方式对耕层土壤养分含量的影响。结果表明,RTS和PTS秸秆腐解速率均表现为前期快、后期慢,秸秆养分释放率均表现为钾 > 磷 > 碳 > 氮。NTS、RTS和PTS处理秸秆两年平均腐解率分别为38.8%、78.0%、65.9%,两年平均碳释放率分别为56.5%、78.8%、69.4%,氮释放率为16.7%、53.5%、38.8%,磷释放率为81.3%、92.5%、89.8%,钾释放率为92.0%、99.4%、98.9%。NTS处理秸秆腐解率及碳氮释放率与还田时间符合逻辑斯蒂曲线方程,RTS和PTS处理秸秆腐解率、碳氮释放率及3种还田方式秸秆磷钾释放率随还田时间变化符合米氏方程。秸秆还田有助于提高耕层土壤有机碳和全氮含量,RTS处理土壤全磷含量显著高于PTS处理（P<0.05）,与NTS处理全磷含量差异不显著,3种还田方式土壤全钾含量差异不显著。综合分析秸秆腐解和耕层土壤培肥效果,东北棕壤土区建议玉米秸秆还田方式为旋耕秸秆还田。     

Lantana camara——an Ecological Bioindicator Plant for Decontamination of Pb-Impaired Soil Under Organic Waste-Supplemented Scenarios

Heavy metal extraction and processing from ores releases elements into the environment. Soil, being an "unfortunate" sink, has its bionomics impaired and affected by metal pollution. Metals sneak into the food chain and pose risk to humans and other edaphicdependent organisms. For decontamination, the use of an ecosystem-friendly approach involving plants is known as phytoremediation.In this study, different lead(Pb) concentrations(80, 40, 20, and 10 mg kg~(-1)) were used to contaminate a well-characterized soil,(un)supplemented with organic waste empty fruit bunch(EFB) or spent mushroom compost(SMC), with non-edible plant—Lantana camara. Lead removal by L. camara ranged from 45.51% to 88.03% for supplemented soil, and from 23.7% to 57.8% for unsupplemented soil(P 0.05). The EFB-supplemented and L. camara-remediated soil showed the highest counts of heavy metal-resistant bacteria(HMRB)(79.67 × 10~6–56.0 × 10~6 colony forming units(CFU) g~(-1) soil), followed by SMC-supplemented and L. camara-remediated soil(63.33 × 10~6–39.0 × 10~6 CFU g~(-1) soil). Aerial metal uptake ranged from 32.08 ± 0.8 to 5.03 ± 0.08 mg kg~(-1) dry weight, and the bioaccumulation factor ranged from 0.401 to 0.643(P 0.05). Half-lives(t_(1/2)) of Pb were 7.24–2.26 d in supplemented soil,18.39–11.83 d in unsupplemented soil, and 123.75–38.72 d in the soil without plants and organic waste. Freundlich isotherms showed that the intensity of metal absorption(n) ranged from 2.44 to 2.51 for supplemented soil, with regression coefficients of determination(R~2) between 0.901 2 and 0.984 0. The computed free-energy change(?G) for Pb absorption ranged from -5.01 to 0.49 kJ mol~(-1) K~(-1) for EFB-supplemented soil and -3.93 to 0.49 k J mol~(-1) K~(-1) for SMC-supplemented soil.