玉米秸秆“富集深还”与土壤亚表层培肥

由于长期浅耕，土壤亚表层不仅缺乏有机质，还过于紧实，急需找到一种简单而有效的快速松土培肥方法。本文简要总结了已有3种秸秆还田模式的优缺点，重点介绍了秸秆“富集深还”技术及田间操作要领，以及采用该技术还田的秸秆的分解速率和亚土层培肥效果。富集深还，即将玉米联合收割机抛洒在地表的秸秆，按条带大比例富集，使用专用筒式犁具，以风力注入的方式埋入土壤亚表层 (20—40 cm)。这种模式的最大特点是不扰动土层顺序、不影响第二年种植。秸秆埋置模拟试验表明，秸秆还田330天时，其分解率就达到65%以上，剩余秸秆腐殖化，使土壤有机碳含量增加10%～15%，土壤耕层由原来的15—18 cm增加到30—35 cm。秸秆深还对腐殖物质结构特征没有产生不良影响，对H/C、亲水性等指标还有改善作用，促使黑土胡敏酸结构简单化和年轻化。秸秆深还没有引起第二年玉米产量降低。因此，采用该方法，秸秆能够连年全量还田，实现了种还分离 (种植条带与秸秆深埋条带分离) 与免耕播种的有效结合，可打破犁底层，并快速提升犁底层土壤有机质含量，为土壤亚表层快速培肥及肥沃耕层构建提供技术手段。     

秸秆深还机具特点和作业效率分析

秸秆深埋还田(秸秆深还)作为一种新兴的秸秆还田模式,其机具有别于地表覆盖还田和铧式犁翻压还田。为了科学管理、合理运用秸秆深还机械,提高机组的作业效率,在调查测试秸秆深还作业的基础上,对机具的特点进行了分析,同时对测试机组分别进行了时间利用率和作业效率分析。结果表明:对于各个机具的作业时间利用率和总作业效率影响因素有所不同。作业速度、幅宽、故障维修和地头转向是影响机械作业效率的主要因素。根据调查和分析的结果,针对秸秆深还作业中存在的问题提出了机组的合理运行模式。     

土壤施用有机物料后重组有机质变化规律的探讨——Ⅱ.对重组有机质中腐殖质组成和胡敏酸光学性质的影响

本文进一步探讨土壤施用有机物料后重组有机质的变化规律。测定了重组有机质中各种结合形态腐殖质组成和胡敏酸的光学性质。试验结果表明:土壤施用有机物料后,各种结合形态腐殖质的PQ¹⁾在第一年基本上下降,第二年又回升。腐殖化度降低的幅度和持续时间,与有机物料种类和用量及其分解的环境条件有关。施用有机物料还能使松、稳结合态胡敏酸的△logk和E₄/E₆提高,RF降低,光密度曲线陡度加大。     

不同类型土壤胡敏素组成的研究

胡敏素(HM)是腐殖物质的主要组成部分,在碳截获、土壤结构、养分保持、生物地球化学循环等方面都占有重要的作用.采用Pallo修改法对HM进行了分组,将其分为铁结合胡敏素(HMi)、粘粒结合胡敏素(HMc)和不溶性胡敏素(HMr).并将这三种物质定义为HM的组成,同时把HMi/HMc和(HMi HMc)/HM作为HM组成的表征指标.研究了不同类型土壤的HM组成.结果表明:不同类型土壤中HM各组分含量.HMi/HMc,(HMi HMc)/HM,△lgk均各不相同;(HMi HMc)/HM>20%;除黑钙土外,HMi/HMc>1,且HM组成中HMr含量最多,HMi其次,HMc最少;HMi相对数量为黑土最高,黑钙土最低,HMc相对数量为黑钙土最高,棕壤最低,HMr相对数量为水稻土最高,黑土最低.在不同类型土壤(水稻土除外)中可溶性HM组分的△lgk值为HMi>HMc,HMi的分子结构比HMc的简单,而且棕壤HMi,HMc的△lgk值均最高,结构最简单.     

添加玉米秸秆对黑土团聚体碳氮分布的影响

通过室内模拟实验,研究了黑土添加玉米秸秆对团聚体组成、有机碳、氮及净积累有机碳、氮在不同粒径团聚体中的分布和碳、氮贮量的影响,探讨不同粒径团聚体对土壤固碳和肥力的贡献份额.研究结果表明:未添加玉米秸秆黑土,0.25～0.053 mm微团聚体含量最多,>2 mm大团聚体最少;土壤有机碳、氮主要分布在>2 mm和2～0.25 mm团聚体中;2～0.25 mm和0.25～0.053 mm团聚体中土壤有机碳、氮贮量最高.黑土添加玉米秸秆360 d期间,促进了土壤的团聚作用,>2 mm大团聚体成为优势粒级;土壤有机碳和净积累有机碳主要分布在>2 mm团聚体中,0.25～0.053 mm团聚体中分布最少;全氯和净积累氮主要分布在>2 mm和<0.053 mm团聚体中;土壤有机碳、氮贮量随着团聚体粒径的增大而增加.     

玉米浆及配合其他有机物料对苏打碱土改良效果及腐殖质特性变化

为研究玉米浆(CSL)及其与不同有机物料混合对苏打盐碱土的改良效果及腐殖质特性变化,本文以松原市苏打盐碱土为研究对象,设置对照组(CK)、1/2倍用量玉米浆(1/2CSL)、1倍量玉米浆(CSL)、2倍量玉米浆(2CSL)、1/2倍用量玉米浆与秸秆混合(1/2CSL+C)、1/2倍用量玉米浆与生物质炭混合(1/2CSL+B)和1/2倍用量玉米浆与泥炭混合(1/2CSL+P)7个处理,研究了其对苏打盐碱土的改良效果及腐殖质组成和胡敏酸(HA)结构特征的变化。每个处理3次重复。结果表明:与CK相比,除2CSL,各玉米产量均增加,增长比率为66.67%～193.65%,各处理pH、全盐量的降低比率分别为9.80%～11.09%、12.2%～44.3%,碱化度降低12.67～26.53个百分点。1/2CSL处理的有机碳含量增加了46.19%,HA和胡敏素(HM)分别增加了48.59%和47.32%,I2920/I1720增加了156.3%,H/C增加了25.96%,(O+S)/C降低了30.68%,放热量高温值/中温值降低了48.6%,质量损失量高温值/中温值降低了14.2%。说明有机物料的施入使土壤HA结构的脂族性增强,氧化度、缩合度和热稳定性降低,结构趋于年轻化,其中1/2CSL处理效果最好。     

不同氧气浓度对玉米秸秆分解期间腐殖物质形成的影响

通过室内氧气培养试验,研究了玉米秸秆在分解期间（1～180d）“新形成”有机碳、胡敏酸（HA）、富里酸（FA）数量的动态变化规律及不同氧气浓度对其形成与转化的影响。结果表明：玉米秸秆分解期间,“新形成”净有机碳数量逐渐降低,而碱提取腐殖物质（HE）、HA和FA的绝对数量和相对数量都表现为先增加而后下降的趋势,HE中HA的比例即PQ先增加后下降,最终趋于平稳,说明最初FA的形成速度大于HA,随培养时间的推移,FA和HA经历了一段相互转化的过程（1～60d）,最终达到动态平衡。高氧气处理促进了好气性微生物的活性,有利于有机碳的分解,并且有利于FA向HA转化。