水稻种植模式与秸秆还田方式对土壤养分的影响

为探明水稻不同种植模式与还田方式下土壤养分含量的变化。以辽星21号为试验材料,在大田条件下,比较移栽与直播种植2种模式下秸秆还田、炭化还田和不还田3种方式土壤中有机碳、速效氮、速效磷、速效钾、全氮、全磷、全钾含量的差异。研究结果表明,直播种植模式较移栽方式土壤速效磷含量、速效钾含量和全磷含量增加0.9%、5.4%和7.1%,生物炭还田较不还田处理分别显著增加土壤有机碳含量、速效钾含量、全氮含量和全磷含量9.6%、20.1%、5.3%和8.1%。因此,直播种植结合生物炭还田可作为提高农田肥力、改善土壤养分的一项促进北方寒地稻田资源再利用有效措施。

东北半干旱黑土区玉米秸秆还田方式对土壤水溶性有机碳含量及其组分的影响

为明确不同秸秆还田方式下土壤有机碳组分的变化特征,基于6 a秸秆还田长期定位试验,利用三维荧光光谱技术,对无秸秆还田(CK)、秸秆覆盖还田(FG)、秸秆翻埋还田(FM)处理下土壤有机碳(SOC)含量及水溶性有机碳(WSOC)含量及其结构特征进行分析。结果表明:(1)与CK相比,FM处理0~40 cm土层SOC含量提高7.87%~29.54%,FG处理0~30 cm土层SOC含量增加1.91%~18.61%,30~40 cm土层SOC含量降低7.67%;FM和FG处理0~40 cm土层土壤WSOC含量分别提升13.42%~39.42%和0.28%~26.34%。(2)通过WSOC三维荧光光谱发现,各土层CK(Ex/Em=300/34、Ex/Em=300/340、Ex/Em=240/340、Ex/Em=300/340)处理WSOC荧光特征峰为溶解性微生物代谢产物和类色氨酸蛋白质物质荧光峰;FM(Ex/Em=340/430、Ex/Em=340/430、Ex/Em=340/435、Ex/Em=340/435)和FG(Ex/Em=270/440、Ex/Em=270/435、Ex/Em=340/435、Ex/Em=340/430)处理为类腐殖酸类物质荧光特征峰,腐殖化程度较高,结构较为复杂;荧光区域积分表明,FM和FG处理类腐殖酸类物质(Ⅴ)和富里酸类物质(Ⅲ)的积分百分比分别较CK增加12.18%~27.39%、11.98%~30.72%和3.96%~5.73%、2.99%~5.40%。(3)土壤WSOC包含两个组分,C1(Ex/Em=340/435,270/435)组分为类腐殖酸类物质,C2(Ex/Em=290/345,240/345)组分为溶解性微生物代谢产物和类色氨酸蛋白质物质;F max值结果表明,0~40 cm土层的C1组分相对含量表现为FM>FG>CK,表明秸秆翻埋还田更有助于土壤中营养物质含量增加和形成更高分子量的有机物。综上,不同秸秆还田方式均可提升SOC和土壤WSOC含量,增加腐殖化程度,加强土壤的供肥能力,翻埋还田处理提升作用更为显著。

还田方式对绿肥油菜腐解特征与土壤养分含量的影响

为了明确果园绿肥在不同机械方式还田后腐解特征与土壤养分的变化规律,为南疆果园绿肥短期内高效还田、充分利用提供理论参考,在南疆香梨园行间种植油菜绿肥进行田间小区试验,设置4个处理(3种机械还田方式):旋耕机浅旋还田(T1-t1)、正常旋耕还田(T2-t2)、绿肥粉碎旋耕一体机还田(T3-t3)和1个对照(CK),探究不同还田方式下油菜的腐解、养分变化特征及土壤养分的变化规律。结果表明:3种还田处理下油菜的腐解特征和碳氮的释放规律相似,整体都表现为前期快、后期逐渐缓慢的趋势,其中t3处理相较其他处理更有利于油菜的腐解及养分的释放,且利用一级动力学方程能够很好地拟合相关规律;3种还田方式下土壤pH值呈现先降低后升高的趋势,其余指标均呈先升高再降低的趋势,各指标相较第0 d增降幅度大小依次为速效钾>碱解氮>有效磷>有机质>pH值,T1、T2、T3处理下土壤各指标均与CK存在显著性差异(P<0.05),其中T3处理下土壤各指标增降幅度较为明显,且整个试验期内3个处理下土壤各指标间均存在一定的相关性。综上说明,在短期内T3-t3的还田方式下油菜的腐解及其对土壤养分的影响较其他两个处理更为显著,研究结果可作为南疆果园绿肥高效还田的主要机械还田方式。

不同还田方式下芒果修剪枝叶腐解以及养分释放特征

通过研究地表覆盖和翻理2种不同还田方式下芒果修剪枝叶的腐解和养分释放特征,为芒果修剪枝叶的合理利用和芒果园的施肥管理提供理论依据。以修剪的芒果枝条、叶片为研究对象,采用网袋法,设置地表覆盖和翻埋2种还田方式,研究不同还田方式下芒果枝叶的腐解及氮(N)、磷(P)和钾(K)养分释放特征。结果表明,0~60 d是芒果枝叶的快速腐解期,其重量减少量占腐解期总重量减少量的58.7%~71.9%。Olson指数衰减模型模拟结果表明,叶片腐解速率快于枝条,2种还田方式的枝条腐解速率无显著差异,地表覆盖处理叶片腐解速率快于翻埋处理。枝条N养分归还指数在腐解期表现为先降低后上升的趋势,叶片N养分归还指数在地表覆盖处理下逐渐上升。枝叶P养分归还指数均表现为先上升后降低再上升的趋势。K养分归还指数在0~30 d快速上升,之后再缓慢上升。经过240 d的腐解,枝条N、P、K的养分归还指数分别是-9.30%~-2.82%、78.15%~78.75%和95.27%~96.09%;经过180 d的腐解,叶片N、P、K的养分归还指数分别是63.95%~76.41%、77.08%~79.85%和95.59%~96.77%,芒果枝叶养分归还指数表现为K>P>N。与翻埋处理相比,地表覆盖处理显著或极显著降低枝条腐解120、180 d的N和P养分归还指数,极显著提高叶片腐解120、150 d的N养分归还指数,显著提高叶片腐解180 d的N养分归还指数和腐解150 d的P养分归还指数,对枝叶K养分归还指数无显著影响。地表覆盖还田较翻埋还田更有利于促进芒果叶片的腐解及其N、P养分释放;芒果枝条还田会导致N、P富集,需适时补充氮肥和磷肥,2种还田方式下K的释放可适当减少钾肥施用。

不同玉米秸秆还田方式对土壤化学性质及烤烟产量的影响

玉米秸秆还田不仅可以使农业废弃物高效资源化利用,还可以有效改善烤烟种植过程中田间管理不合理导致的土壤肥力下降和功能退化的状况。本试验共设4个处理(分别为秸秆深埋、深松、粉垄30 cm、粉垄50 cm处理),探究了不同玉米秸秆还田方式对土壤化学性质及烤烟产量的影响。结果表明:粉垄50 cm处理土壤有机质、硝态氮、铵态氮、速效钾、土壤碳氮比提升效果最好;各处理烟叶氮、磷元素含量差异不显著,深松与粉垄50 cm处理烟叶产量较高;粉垄50 cm处理烟株上等烟比例最大,深松、粉垄50 cm处理烟叶产值较高。因此,粉垄50 cm玉米秸秆还田方式可以有效提高土壤营养元素含量,提升烟叶品质,显著增加烟叶产值。

寒旱区不同秸秆还田方式对土壤团聚体稳定性和有机碳组分含量的影响

为了明确春玉米秸秆还田对低温缺水条件下农田土壤团聚体及其有机碳组分的影响,并为冀西北寒旱区春玉米秸秆还田方式提供科学依据,田间设置秸秆还田翻耕(JF)、秸秆还田旋耕(JX)、大垄轮播秸秆还田(JL)3种还田方式,以秸秆不还田为对照(CK),分析秸秆还田方式对土壤不同粒径团聚体分布、稳定性及有机碳组分含量的影响。结果表明:在0~20 cm土层,各还田方式均能显著提高1.00~2.00 mm团聚体占比,JX处理显著提高>5.00 mm团聚体占比。JX处理土壤团聚体平均重量直径(MWD)最高,团聚体稳定性较强,JL和JX处理显著提高2.00~5.00 mm团聚体占比,JL处理土壤团聚体几何平均直径(GMD)较高。各还田方式对土壤MWD和GMD分别提高了10.32%~15.46%和16.23%~18.35%,均能增加土壤团聚体稳定性。土壤各粒径团聚体有机碳含量在42.88~54.72 g·kg^(-1)之间,JL处理显著提高2.00~5.00、0.50~1.00 mm团聚体有机碳含量,增幅大于其它两种还田方式。各还田方式土壤各粒径团聚体活性有机碳含量在4.18~8.29 g·kg^(-1)之间,各团聚体活性有机碳含量均高于CK;秸秆还田均能提高1.00~2.00、0.50~1.00 mm团聚体黑碳含量,JF和JX处理提高>5.00、2.00~5.00 mm团聚体黑碳含量;JL处理提高>5.00、2.00~5.00、1.00~2.00、0.25~0.50 mm团聚体腐殖质碳含量。各还田方式对0~20 cm土层有机碳含量提高幅度高于20~40 cm土层,CK和JF处理团聚体腐殖质碳含量20~40 cm土层高于0~20 cm土层。CK、JF和JX处理>5.00、2.00~5.00、1.00~2.00 mm团聚体黑碳含量在0~20 cm土层最高。综合分析冀西北部寒旱区适宜采用春玉米大垄轮播秸秆还田方式。

长江中下游油菜秸秆还田方式探究

为充分发挥稻油轮作区油菜秸秆还田培肥耕地的效果,实现资源有效化利用和农业可持续发展,以“常规施肥+秸秆不还田”为对照,创建“油菜秸秆+农用石灰”直接还田、油菜秸秆深翻还田、“油菜秸秆+农用石灰”深翻还田、“油菜秸秆深翻还田+分蘖期增施农用石灰”等4个示范区,主要探究了油菜秸秆的不同还田方式对下茬水稻结实率和产量的影响。对比示范效果发现,4个示范区的不同还田方式对下茬水稻均有增产作用,主要表现在结实率指标上,其中“油菜秸秆+农用石灰”深翻还田区增产效果最好,其次是“油菜秸秆深翻还田+分蘖期增施农用石灰”区,结实率分别比对照区提高了4.6%和3.3%,产量分别比对照区提高了7.9%和6.3%。

秸秆不同还田方式对土壤养分及红菜薹农艺性状的影响

以冬季广泛种植的红菜薹为研究对象,在湘潭县杨嘉桥镇金福村开展了秸秆不同还田利用方式对土壤养分及红菜薹农艺性状的影响研究。结果表明,与不施基肥的空白对照相比,秸秆“野外露天式”堆沤还田、秸秆“池窖式”堆沤还田和秸秆粉碎直接覆盖还田3种技术模式均能有效改善土壤酸碱环境,显著提高土壤有机质及养分含量,提升耕地肥力水平,促进红菜薹的生长,3种秸秆还田方式分别比对照显著增产7.48%、10.35%和6.19%。综合作物产量与土壤肥力方面分析,秸秆还田技术能有效改善土壤肥力结构并促进农作物的生长发育,以秸秆“池窖式”堆沤还田处理效果最佳,优于秸秆“野外露天式”堆沤还田和秸秆粉碎直接覆盖还田。

不同秸秆还田方式对玉米农田土壤CO_(2)排放量和碳平衡的影响

【目的】探究秸秆还田方式对土壤CO_(2)排放特征及碳平衡的影响,为东北地区农田土壤固碳减排和秸秆还田方式的选择提供科学依据。【方法】采用田间微区试验,以玉米为供试作物,设置3种秸秆还田方式:秸秆浅层还田(QH)、秸秆深层还田(SH)和秸秆覆盖还田(FG),无秸秆还田(CK)处理为对照。利用LI-8100A土壤碳通量自动测定仪监测玉米生长季不同秸秆还田方式下土壤CO_(2)的排放特征,探讨土壤温度、含水量、pH、微生物量碳及氮磷钾速效养分和全量养分对土壤CO_(2)排放的影响,并分析不同还田方式下的土壤碳平衡。【结果】在玉米生长季,各处理土壤CO_(2)排放速率均表现为先升高后降低的趋势。土壤CO_(2)累积排放量表现为FG>QH>SH>CK处理,相较于SH处理,FG和QH处理土壤CO_(2)累积排放量分别增加了14.0%和6.4%,各处理间差异显著(P<0.05)。不同还田方式下土壤CO_(2)排放速率与土壤温度、土壤含水量进行单因素模型拟合,均呈二次函数相关关系,且达到了显著水平(P<0.05),土壤温度和土壤含水量分别解释68.2%—73.7%和21.3%—82.8%的土壤CO_(2)排放速率变化,但土壤温度和土壤含水量的双因素复合模型能更好地解释土壤CO_(2)排放速率的变化,解释度达到78.5%—82.8%。相关性分析表明,土壤CO_(2)累积排放量与速效钾、微生物量碳呈极显著相关关系(P<0.01),与土壤有机质、碱解氮、全氮和pH呈显著的相关关系(P<0.05)。秸秆还田处理下土壤碳平衡均为正值,为大气CO_(2)碳汇。SH处理下土壤碳平衡和固碳潜力显著高于QH、FG处理,提高幅度分别为23.4%、475.7%和7.1%、30.7%(P<0.05),表现出较强的碳汇功能。在两年收获期,秸秆还田显著提高了玉米产量,其中SH处理最高,但与QH和FG处理间无显著差异。【结论】本试验条件下,综合考虑固碳减排效应和产量,3种秸秆还田方式相比,秸秆深层还田(SH)是一种较好的还田方式。

土壤真菌群落特征对长期玉米秸秆还田方式的响应

【目的】探明玉米秸秆不同还田方式对黑龙江西部玉米产区土壤养分以及土壤真菌群落结构的影响。【方法】于2015—2021年,以玉米品种嫩单19为试验材料,采用随机区组试验设计,以秸秆不还田(CK)为对照,设置秸秆覆盖还田(CSR)、秸秆碎混还田(MSR)、秸秆深翻还田(PSR)、秸秆轮替还田(RSR)等4种秸秆还田方式处理。通过Illumina Miseq测序技术分析比较了不同秸秆还田方式及不同生育期对土壤环境中真菌群落结构及功能变化的环境驱动因子的影响。【结果】生长时期和秸秆还田方式及其互作效应对真菌群落多样性、结构组成及土壤化学性状均有显著或极显著影响。拔节期土壤真菌中占比较大的优势菌门主要为担子菌门(Basidiomycota)、子囊菌门(Ascomycota)和被孢霉门(Mortierellomycota),优势菌属为Tausonia、鬼伞属(Coprinellus)和Solicoccozyma;而吐丝期的优势菌门为子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和被孢霉门(Mortierellomycota),优势菌属为Tausonia、被孢霉属(Mortierella)和镰刀菌属(Fusarium)。RDA分析结果表明,硝态氮、速效磷和铵态氮是影响属分类水平下真菌群落结构组成的主要环境驱动因子。秸秆轮替还田、秸秆碎混还田和秸秆深翻还田处理产量分别较秸秆不还田处理提高3.92%、3.76%和1.97%。【结论】秸秆轮替还田较不还田处理有效增产3.92%,同时秸秆轮替还田在拔节期提高了土壤真菌丰富度指数,ASV数量也高于其他处理。同时,该还田方式下的青霉菌属(Penicillium)可以提高秸秆复合菌系对木质纤维素的降解,促进秸秆腐熟,秸秆轮替还田可在东北玉米产区推广应用。

寒旱区春玉米秸秆还田方式对土壤DOM光谱特征的影响机制

通过连续4年定点秸秆还田试验,设置大垄轮播、翻耕、旋耕3种还田方式,以秸秆不还田为对照,利用三维荧光光谱和紫外光谱测定不同土层(0-20、20-40、40-60、60-80、80-100 cm)及玉米各生育时期(播种前期、苗期、拔节期、灌浆期、收获期)0-20cm土层DOM组分特征,以期优化寒旱区春玉米秸秆还田方式。结果表明,土壤DOC质量分数在202-364mg∙kg^(-1)之间,DOM类胡敏酸组分(23.6%-54.3%)占比最高,类富里酸组分(23.6%-31.6%)占比次之,秸秆还田降低土壤(0-20 cm)DOM类胡敏酸组分占比,增加土壤DOM类蛋白组分占比、陆源特征及芳香性。随着土壤深度的增加DOM质量分数增加,类胡敏酸组分占比、腐殖化程度和生物源特征降低,疏水性分子增加。大垄轮播提高0-40cm土层DOM类胡敏酸组分占比、腐殖化程度及芳香性,翻耕提高20-40cm土层DOM类蛋白组分、疏水性组分占比,旋耕提高0-20 cm土层DOM类富里酸组分占比、腐殖化程度及芳香性。随着玉米的生长土壤DOM质量分数降低,类胡敏酸组分呈先降后升趋势,DOM小分子组分占比增加,生物源增强,腐殖化程度减弱。大垄轮播增加灌浆期土壤DOM类富里酸、类蛋白组分占比,翻耕降低拔节期DOM类胡敏酸组分占比,旋耕增加苗期DOM类蛋白组分占比。秸秆还田通过提高微生物及酶活性和作物产量影响DOM组分,大垄轮播通过延长根际秸秆腐解时间影响土壤DOM组分,提高DOM供肥能力及春玉米产量;翻耕和旋耕通过机械作用影响DOM含量和组分,增强DOM腐解。因此,寒旱区春玉米秸秆还田适宜采用大垄轮播秸秆还田方式。

秸秆还田方式对低丘橘园土壤碳库与蓄水能力的影响

为了深入理解秸秆还田对低丘柑橘园土壤的改良效果,采用田间微区方式开展2年试验,设对照(不施用秸秆)、覆盖还田、浅层还田、深层还田和全层还田等5个处理,比较研究了不同方式秸秆还田对土壤碳库及水分变化的影响。结果表明:各类秸秆还田方式均不同程度改善了土壤物理性状、有机碳含量、肥力指标和酶活性,但它们对不同深度土层的影响有所差异。秸秆覆盖还田只能改善表土最上部分土壤的理化性状,且对表层水分条件的改善优于其他还田方式;但其对深层土壤的影响不明显。秸秆翻耕还田兼具翻耕本身的松土作用和增加有机质输入,同时改善不同深度土层的物理性状与有机质和养分的积累,其对土壤性状的改良作用强度大于秸秆覆盖。总体上秸秆深层还田和全层还田对土壤改良作用的影响范围大于秸秆浅层还田,特别在增加深层土壤有机碳和水分的贮存方面秸秆深层还田效果尤为显著。研究认为,秸秆深层还田与地表覆盖相结合可全方位改善柑橘园土壤性状,新建果园前期可考虑以深层还田为主,后期逐渐转变为浅层还田或覆盖还田。

不同秸秆还田方式对玉米产量及土壤养分含量的影响

为研究不同秸秆还田方式对玉米产量和土壤理化性质的影响,以秸秆不还田为对照,设置秸秆堆腐还田、机械粉碎还田和秸秆压沟还田3种秸秆还田方式,统计各处理玉米产量与土样养分含量。结果表明,秸秆还田能够显著增加玉米行粒数、百粒质量和产量,同时对玉米田土壤全氮、速效磷和速效钾含量也有显著提升作用,秸秆堆腐还田是较适合巍山县的秸秆还田方式。

不同水稻栽培模式和秸秆还田方式下的油菜、小麦秸秆腐解特征

【目的】于2007—2008连续2年在不同水稻栽培模式和秸秆还田方式下,研究油菜、小麦秸秆腐解特征及养分释放规律。【方法】在水稻常规栽培和节水灌溉栽培模式下,采用尼龙网袋研究法。将装满秸杆的网袋放在水稻田表层和埋入土中,模拟秸秆覆盖还田和土埋还田。【结果】秸秆还田后,在0-30 d腐解较快,后期腐解速率逐渐变慢。油菜秸秆在水稻节水栽培模式下,采用土埋还田腐解率最大,90 d时腐解率达61.06%。试验结束时,小麦秸秆累计腐解率为48.88%-59.95%,油菜秸秆为50.88%-61.06%。常规栽培模式下,秸秆覆盖还田腐解率>秸秆土埋;节水栽培模式下,秸秆土埋>秸秆覆盖。秸秆覆盖还田时,两种栽培模式秸秆腐解率差异不大。而在秸秆土埋还田时,节水栽培秸秆腐解率>常规栽培。秸秆中养分释放速率表现为钾>磷>氮≈碳;90 d时,小麦秸秆中48.29%-63.79%的碳、48.35%-52.83%的氮、54.83%-67.49%的磷和91.98%-95.99%的钾被释放;油菜秸秆中50.29%-66.55%的碳、46.48%-57.67%的氮、56.44%-75.64%的磷和92.31%-96.24%的钾被释放。栽培模式和还田方式对秸秆碳、氮和磷释放率的影响与对秸秆腐解率的影响规律基本一致。腐解30 d时,秸秆中已有超过90%的钾被释放出来。【结论】实行秸秆还田,水稻栽培模式宜采用节水灌溉栽培,可以促进秸秆腐解,提高其养分释放率。

不同稻草还田方式对稻田温室气体排放影响研究

本文以双季稻区早稻不同稻草还田方式田间试验为基础,采用静态箱法/气相色谱法测定3种稻草还田方式早稻期间的CH4、N2O排放速率。结果表明:不同稻草还田方式对稻田CH4的排放速率影响很大。免耕还田能降低CH4排放速率,翻耕还田和旋耕还田的CH4排放速率无明显差异;免耕还田的CH4排放峰值比翻耕还田和旋耕还田分别降低67.0%、54.3%,并迟7天出现;免耕还田CH4排放速率平均值比翻耕还田和旋耕还田分别降低了24.3%和27.0%;翻耕还田和旋耕还田CH4排放主要集中在早稻生长前期,而免耕还田CH4排放主要集中在中后期。旋耕还田和免耕还田的N2O排放峰值比翻耕推迟10天;免耕还田N2O排放速率平均值分别比翻耕还田和旋耕还田降低42.1%和16.7%。试验证明,免耕还田能降低稻田的CH4、N2O排放速率。

秸秆还田方式对种床土壤物理性质和小麦生长的影响

华北平原一年两熟区粮食产量高、秸秆量大,玉米收获后播种小麦时需要对秸秆进行适宜的处理。为解决此问题,本文于2016—2018年在河北涿州试验站开展田间定位试验,研究了不同玉米秸秆还田与种床位置关系对种床土壤含水率、地温、水稳性团聚体含量、冬小麦出苗率及产量的影响。试验共设置4个处理:秸秆混埋(SM)、少量秸秆混埋(HSM)、秸秆覆盖(SC)和秸秆不还田(CK)。试验结果表明,相较于秸秆不还田对照组CK,秸秆还田可以提高0~30 cm种床土壤含水率,效果由大到小依次为:SC、HSM、SM;显著增加水稳性大团聚体(> 0. 25 mm)含量,SM、HSM、SC分别提高6. 3、4. 9、4. 8个百分点;对地温变化呈现出"缓解效应",其效果从大到小依次为SC、SM、HSM,导致越冬期土壤回暖变慢;增加冬小麦出苗率,HSM、SC、SM平均增加40. 1%、34. 1%、14. 8%,且HSM在第1年显著高于SM;提高产量,SC、HSM、SM平均增产17. 2%、10. 9%、2. 9%,且第1年SM产量显著低于SC。本研究结果表明,秸秆还田对地温有负面影响,但可以增加土壤水分,改善土壤结构,因此最终提高了小麦产量; 3种秸秆还田处理中,由于秸秆混埋(SM)使土壤含水率、出苗率、产量均最低,且对地温影响较大,因此优先推荐秸秆覆盖(SC)和少量秸秆混埋(HSM)。

不同秸秆还田方式对和田风沙土土壤微生物多样性的影响

秸秆还田是有效利用秸秆资源的重要途径,能够提高土壤养分含量、调节土壤微生物的群落结构和多样性,但目前还缺乏不同秸秆还田方式对新疆沙化土壤肥力和微生物多样性影响的系统报道。为探索新疆沙化土壤肥力可持续提升模式,于2010—2012年在和田风沙土土壤上设置秸秆直接还田(NPKS)、过腹还田(NPKM,15.0 t×hm^(-2))和炭化还田(NPKB1,2.5 t×hm^(-2);NPKB2,15.0 t×hm^(-2))定位试验,研究不同秸秆还田处理对和田风沙土土壤养分、微生物数量、土壤酶活性和Biolog碳源利用的影响。结果表明:1)与单施化肥(NPK)相比,不同秸秆还田方式均能显著提高风沙土土壤养分含量,其中NPKM处理效果最好,其次是NPKB2处理,NPKS和NPKB1处理分别为第3和第4。2)不同秸秆还田方式对土壤微生物数量影响差异显著,均增加了土壤中细菌、放线菌和生理菌群的数量,与NPK处理相比,细菌数量NPKB2处理最高,放线菌数量NPKM处理最高,分别显著提高了413.16%和574.19%。但NPKB1和NPKB2处理对生理菌群数量的提升效果好于NPKS处理和NPKM处理。土壤酶活性,不同秸秆还田方式总体好于NPK处理,NPKM处理的提升效果最好。3)Biolog碳源利用分析表明不同秸秆还田方式均能提高风沙土土壤微生物活性和丰富度指数。主成分分析表明,不同秸秆还田方式土壤微生物群落明显不同,起分异作用的碳源主要为羧酸类和糖类。聚类分析显示NPKB2和NPKM处理之间、NPKB1和NPKS处理之间土壤微生物功能相似。由此可以看出,不同秸秆还田方式均能显著提高和田沙化土壤微生物活性和功能多样性,但不同方式的增效不同。从3年定位试验结果看,秸秆过腹还田和炭化还田的效果较好,秸秆直接粉碎还田有增加土传病害的风险。该结果将为南疆沙化土壤肥力可持续提升提供一定的理论指导。

小麦-玉米轮作体系中秸秆还田方式对土壤肥力及作物产量的影响

【目的】探讨小麦-玉米轮作体系下不同秸秆还田方式对土壤肥力和作物产量的影响,旨在为促进小麦-玉米连续轮作区的农业可持续发展提供理论依据。【方法】在陕西关中地区,于2008-2010年采用2年4季的田间定位试验,以玉米秸秆不还田-小麦秸秆不还田为对照(CK),比较玉米秸秆覆盖还田-小麦秸秆高留茬还田(T-1)、玉米秸秆直接还田-小麦秸秆高留茬还田(T-2)、玉米秸秆直接还田-小麦秸秆直接还田(T-3)3种秸秆还田方式对土壤碳储量、养分含量及作物周年产量的影响。【结果】与CK相比,3种秸秆还田方式下耕层(0～20cm)土壤总有机碳储量(CT)、土壤活性有机碳储量(CL)、土壤碳库管理指数(CMI)及土壤全磷、硝态氮、速效钾含量和作物周年产量均增加。3种秸秆还田方式对CT、CL及CMI的影响表现为T-3>T-2>T-1;对作物周年产量的影响则表现为T-2>T-3>T-1;对土壤养分的影响无明显规律性,但是对速效钾含量的影响表现为T-2>T-3>T-1。【结论】综合考虑,在陕西关中小麦-玉米轮作体系中,玉米秸秆直接还田-小麦秸秆高留茬还田模式(T-2)是较优的耕作方式。

稻秆还田方式对麦田N_2O排放的影响

通过田间试验研究了3种稻秆还田方式(表面覆盖、均匀混施和原位焚烧)对麦田N2O排放的影响。结果表明,不同稻秆还田方式麦田N2O排放量为:表面覆盖>对照(不施稻秆)>均匀混施>原位焚烧。与对照相比,稻秆表面覆盖显著增加麦田N2O排放量,而均匀混施和原位焚烧显著减少N2O排放量。N2O排放通量与土壤温度无显著相关性,与土壤水分呈显著正相关。与对照相比,稻秆均匀混施使小麦产量显著增加,表面覆盖和原位焚烧对小麦产量无显著影响。

不同还田方式下有机物料有机碳分解规律研究

利用网袋法和砂滤管法模拟田间还田方式,研究不同处理下各有机物料有机碳的腐解特征。结果表明,网袋法玉米、大豆秸秆经过150 d后,其秸秆生物量有38.9%～46.6%被分解。秸秆还田分解趋势为:土埋处理>露天处理;土埋玉米秸秆>土埋大豆秸秆;露天大豆秸秆和玉米秸秆分解规律一致。从组织结构上看,玉米秸秆随着还田时间的增加,组织结构模糊、松散,基本组织和维管束遭到破坏,大豆秸秆组织结构变化不明显。不同还田方式下秸秆有机碳的分解规律为:玉米秸秆>大豆秸秆。在砂滤管模拟条件下玉米、大豆秸秆和根茬有机碳分解趋势基本相似,均表现为埋管初期分解较快,后期分解较慢,其有机碳分解率趋势为:玉米秸秆>大豆秸秆;降低C/N后,各有机物料有机碳分解率均高于不调节C/N。