壶关县旱地秸秆沟埋加地膜覆盖聚肥蓄水技术的研究与探讨

通过重点围绕旱地抗旱保墒、肥田改土、提高产量、对旱地生物化学覆盖等五种不同覆盖形式、覆盖技术及覆盖后对土壤环境,对作物生长发育及增产效果和应用情况进行的介绍和探讨。提出了旱地当前推广的最佳推广模式为秸秆沟埋加地膜聚肥蓄水技术。

日光温室秸秆沟埋技术与增产效果

为改善土壤结构,保持日光温室土壤、水、肥、气、热协调供应的良好环境条件,在日光温室进行了秸秆沟埋技术与增产效果的试验,试验结果表明:在日光温室使用秸秆沟埋技术,可以有效地改善耕地质量,防治土壤板结,提高室内温度,减少蔬菜病虫害发生,提高蔬菜产量和品质。

秸秆集中沟埋还田对土壤氮素分布及微生物群落的影响

秸秆集中沟埋还田(DB-SR)是一种新型土壤耕作方式,能够形成特殊的"秸秆层"结构。通过研究秸秆层及其界面土壤的氮素含量和微生物群落结构,以期阐明秸秆层对土壤氮素分布以及微生物群落的影响。设置秸秆沟埋还田深度为20 cm、40 cm以及对照(秸秆不还田)3个处理,测定秸秆层及其界面土层(±5 cm)的NH^+_4-N与NO^-_3-N含量,分析微生物量碳(MBC)及群落结构特征。研究发现,"秸秆层"对氮素具有滞留作用,并能够持续60个月。在20 cm埋深下,秸秆层提高了其界面上下土层的MBC,但对多样性指数的影响不显著;在40 cm埋深下,水稻秸秆层界面土壤MBC随时间先减小后增大,多样性指数随时间延长而增加;小麦秸秆层界面土壤MBC随时间先增大后减小,多样性指数随时间先减小后增大。微生物群落碳源利用主成分分析表明,秸秆层微生物能很好地利用各类碳源,其界面土壤的微生物代谢活性也比CK处理有所提高。对应分析表明,小麦秸秆在20 cm埋深下,NH^+_4-N、NO^-_3-N与界面土层微生物群落具有相关性,MBC与秸秆层微生物群落显著相关;在40 cm埋深下,NH^+_4-N、NO^-_3-N和MBC与秸秆层微生物群落变异显著相关。综上可知,"秸秆层"能有效滞留氮素,减少土壤氮素淋失,增加土壤微生物群落功能多样性。

秸秆机械集中沟埋还田的经济效益分析

采用秸秆机械沟埋和常规还田方式,将上季作物秸秆进行全量还田(稻麦秸秆沟埋量分别为2.10,1.05 kg·m-1)。设置沟埋深度20 cm(D2),30 cm(D3),常规还田(CK)3个处理,分析稻麦作物从播到收生育全过程农田的成本投入与收入关系以及生态补偿来评价秸秆机械集中沟埋还田对稻麦轮作田总经济效益的影响。结果表明:秸秆常规还田,沟深20,30 cm机械开沟秸秆集中沟埋还田投入成本分别为15 423.80,18 686.89,21 585.56元·hm-2·a-1,经济总收入分别为43 038.24,47 890.57,45 721.98元·hm-2·a-1;CK,D2,D3生态功能价值分别为37 960.75,51 621.85,40 632.34元·hm-2·a-1,生态补偿价值分别为197.68,770.97,525.21元·hm-2·a-1,经济总效益分别为27 812.30,29 974.66,24 661.64元·hm-2·a-1。秸秆机械集中沟埋还田较常规还田成本投入大,通过生态补偿机制建立,获得生态补偿量,沟深20 cm的秸秆机械集中沟埋还田具有更佳的经济总收入和效益,在不影响作物实际产量的情况下,选择适宜的开沟深度进行秸秆机械集中沟埋全量还田可较常规还田获得更高的总经济效益。

模拟秸秆集中沟埋还田对氮素淋失的影响

为完善秸秆集中沟埋技术体系,本试验设置集中掩埋深度50 cm、35 cm、20 cm和埋草量15 kg/m2、10kg/m2、5 kg/m2处理,在2010年6月至10月、2011年6月至10月进行麦秸集中沟埋还田模拟试验。结果显示,埋草深度35 cm、埋草量5 kg/m2处理可以显著降低稻田渗漏液日平均总氮浓度及总氮量,其中2010年与2011年日平均总氮浓度分别比无秸秆还田对照降低17.20%和12.47%,总氮量分别比对照降低10.90%和14.07%。秸秆还田后,稻田渗漏液量随之增加,且埋草量越多,渗漏量越大。因此,适宜的还田量和还田深度能够减少氮素的淋失,减少环境污染。

旱地秸秆沟埋(沟覆)加地膜覆盖聚肥蓄水技术模式的研究与探讨

山西省壶关县属典型的北方旱作雨养农业区,而秸秆覆盖技术是改善农田小气候的重要措施,但传统的覆盖方式存在一些难以解决的问题。因此,经多年试验示范,总结出旱地秸秆沟埋加地膜覆盖技术模式。该模式具有秸秆腐烂好、能蓄水保墒、提高地力等优点,非常适宜在北方及旱作玉米生产区推广。

沟埋还田方式下不同埋草量对冬季稻田CO_2排放的影响

采用了碱液吸收法对冬季稻田CO2排放进行了田间原位测定,探讨了水旱轮作水稻季秸秆沟埋还田方式下不同埋草量对越冬稻田土壤CO2排放的影响,分析了不同处理单位草量与CO2排放通量之间的关系,并对不同单位沟埋草量的越冬稻田裸田CO2季节排放量进行了估算。结果表明：CO2通量和季节排放量与埋草量的变化规律基本一致,各处理平均CO2通量在51.25 mg.m-2.h-1~84.92 mg.m-2.h-1之间,不同处理之间差异不显著。各处理季节排放量为1 591.40mg.m-2.h-1~1 936.12 kg.hm-2,各处理平均CO2通量和CO2季节排放量均小于空白对照。单位草量CO2通量随埋草量的增加而下降,变化范围为10.63 mg.m-2.h-1~30.69 mg.m-2.h-1,处理Ⅰ与其它处理之间差异显著（P〈0.05）。