塔里木荒漠河岸林物种多样性沿地下水埋深梯度的分布格局

探讨荒漠河岸林土壤水分、物种多样性的空间变异性及其相互关系,可为干旱区天然林保护、可持续经营和生态恢复提供科学依据。以塔里木荒漠河岸林为研究对象,基于野外样带调查和采样测定,系统分析了地下水埋深(GWD)梯度下林地土壤水分与物种多样性的空间变异及其权衡关系。结果表明:随GWD增加和土壤水分减少,荒漠河岸林群落物种数减少、结构简化、群落发生退化,退化顺序为浅根系的中生草本植物和灌木,最后留存的是抗旱性较强的乔灌木或灌木;同时土壤水分和物种丰富度、物种多样性指数均呈显著的线性递减趋势,而物种均匀度指数降幅较小。GWD与土壤水分、物种多样性之间均呈极显著的相关(P<0.01),土壤水分与物种多样性的相对收益随GWD增加而逐渐降低,表明GWD是控制荒漠河岸林土壤水分和物种多样性空间变异的关键因素。荒漠河岸林土壤水分与物种多样性权衡关系的转折点为GWD 4.5m左右,转折点以下(GWD<4.5m)二者沿GWD以相同速率变化,呈协同关系;转折点以上(GWD>4.5m)土壤水分与物种多样性的权衡明显增大,土壤水分相对收益剧降,即维持当前相应的物种多样性以消耗土壤水分为代价,系统通过反馈调节使物种多样性降低。综上表明,维持塔里木荒漠河岸林物种多样性和生态系统功能的合理GWD在4.5m左右,这为塔里木河流域荒漠河岸林保育与生态输水工程实施提供科学依据。

耕作与秸秆还田深度变化对不同土层团聚体稳定性的影响

耕作和秸秆还田可以改变土壤理化性状,影响土壤团聚体的稳定性。采用田间定位试验,研究耕作与秸秆还田深度变化对旱地草甸土不同深度土层水稳性团聚体稳定性的影响,为科学开展秸秆还田培肥土壤提供依据。结果表明:土壤团聚体稳定性受>2000μm粒径大团聚体影响较大,连续5年翻耕显著降低了表层(0~20 cm)土壤>2000μm粒径水稳性大团聚体的占比,增加了53~250μm微团聚体和<53μm黏粉粒的比例。浅翻(ST)和秸秆浅翻还田(STS)与深翻(DT)和秸秆深翻还田(DTS)分别对10~20和20~30 cm土层黏粉粒的增加影响较大,其中,10~20 cm土层ST较免耕(NT)和DT处理分别增加86.21%和14.65%,20~30 cm土层DT较NT和ST处理分别增加113.82%和59.68%,差异显著(P<0.05);连续翻耕由于对亚耕层(20~40 cm)的频繁扰动,导致250~2000μm粒径团聚体的稳定性降低,DT较NT和ST与DTS处理较覆盖免耕(NTS)和STS处理分别平均降低19.43%与20.57%,且差异显著(P<0.05)。研究结果表明,连续相同耕作方式或秸秆还田方式不利于形成稳定的土壤团聚体结构,建议今后生产中采用轮耕轮还等保护性耕作方式调整秸秆还田深度,以达到改善土壤结构、提高团聚体稳定性、培肥土壤的目标。

油菜秸秆还田腐解变化特征及其培肥土壤的作用

为促进油菜秸秆腐解,推进农村作物秸秆的资源化利用,减少秸秆焚烧对环境的负面影响,培养与提高土壤肥力,采用尼龙网袋和田间试验相结合方法,设置了油菜秸秆不同还田量处理和不同还田深度处理,研究了油菜秸秆腐解百分率和腐解速率变化特征,分析了油菜秸秆还田对土壤性质及作物产量的影响。结果表明,油菜秸秆还田的腐解百分率随时间延长而逐渐增大,秸秆腐解速率则早期快后期慢;随秸秆还田量增加,腐解速率降低,表现为全量还田的秸秆腐解速率<2/3量还田秸秆腐解速率<1/2量还田秸秆腐解速率<1/3量还田秸秆腐解速率;在种植水稻条件下油菜秸秆还田深度在10 cm时腐解速度最慢,在表层还田腐解速度最快,20 cm深还田腐解速度居中。相比对照处理来说,油菜秸秆还田降低了土壤容重,增加了土壤有机质含量,一定程度上提高了土壤氮磷钾含量(P<0.05)。油菜秸秆还田对水稻作物有极显著增产作用(P<0.01),增产幅度在6.02%～21.17%之间。本试验对水稻油菜轮作体系下油菜秸秆还田腐解特征进行的研究可为调控油菜秸秆还田腐解速度,改善农业生态环境提供参数依据。

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。

有机物料配合深耕混合还田快速提升砂质棕壤农业生产力的效果和机理

【目的】提高土壤肥力是增加作物产量的有效方式,我们尝试了不同耕作和有机肥还田方式对砂粒含量较高且贫瘠的土壤的培肥效果。【方法】田间试验于2018年开始,在辽宁南部砂质棕壤进行,供试作物为玉米。以常规浅翻15 cm (T15)为对照,设置了秸秆浅混还田(0-15 cm,T15+S)、深翻35 cm (T35)、秸秆深混还田(0-35 cm,T35+S)、有机肥深混还田(0-35 cm,T35+M)、秸秆有机肥深混还田(0-35 cm,T35+S+M)、免耕(NT)、免耕秸秆覆盖(NT+S)和免耕秸秆条覆盖(HT+HS)处理,共9个处理。2020年玉米收获后,测产,同时取0-15 cm和15-30 cm土层样品,测定土壤pH、有机质和养分含量以及有机碳储量。【结果】试验进行3年后,在0-15 cm土层,T35+M和T35+S+M处理土壤有机质含量增幅较T15分别增加了19.2%和20.4%,而NT和T35处理则显著降低;在15-35 cm土层,T35、T35+S、T35+M和T35+S+M处理土壤有机质含量较T15分别增加了12.5%、24.5%、29.9%和35.7%。深翻和有机物料还田(T35+S、T35+M和T35+S+M)显著增加了玉米产量,与T15处理相比,3年T35+S、T35+M和T35+S+M处理玉米产量平均增加了10%、12.3%和16.4%,而浅翻处理(T15+S、NT、NT+S和HT+HS)不同程度地降低了玉米产量。T15+S、HT+HS和NT+S处理间有机质转化率无显著差异,但与T35+S处理相比平均降低了57.9%,与T35+M处理相比平均降低了78.4%。0-15 cm土壤有机质和pH对玉米产量影响显著,而在15-35 cm土层,除pH外,有机质和养分含量以及有机碳储量均对玉米产量有显著影响。【结论】腐熟猪粪、猪粪和玉米秸秆配合深翻混合还田可以快速提升0-35 cm土层中的土壤有机碳储量,提高有机质的转化率,是较为理想的棕壤快速培肥途径。通过提高深层土壤有机质和养分含量,提高了辽宁南部棕壤的农业生产能力。

耕作深度和秸秆还田互作对土壤团聚体组成和烟叶钾、氯含量的影响

为探讨豫南烟区适宜的烤烟耕作模式,采用田间试验研究了耕作深度和秸秆还田互作对土壤团聚体组成和烟叶钾、氯含量的影响。结果表明,随着耕作深度的增加,粒级<0.25 mm的土壤团聚体含量降低,即粒级≥0.25 mm的团聚体含量明显增加,除耕作深度40 cm外,秸秆翻压处理均较不翻压秸秆处理显著降低粒级<0.25 mm的团聚体含量;烤烟产量随着耕作深度的增加而增加,而产值则表现为耕作深度30 cm>耕作深度20 cm>耕作深度40 cm;烟叶全钾含量随着烟株生育进程的推进呈逐渐下降的趋势,移栽后60 d,在秸秆翻压条件下,耕作深度30、40 cm处理较常规耕作(20 cm)处理显著提高烟叶全钾含量;与不翻压处理相比,除耕作深度20 cm外,秸秆翻压处理其他耕作深度各部位烤后烟叶钾含量均有一定增加,而氯离子含量则均有所降低。综合分析,在豫南烟区,生产中较适宜的耕作模式为耕作深度30 cm+秸秆翻压处理。

秸秆还田下耕作深度对土壤机械组成和土壤密度影响

为探明耕作深度对秸秆还田下土壤机械组成和土壤密度的影响,进行了小麦秸秆还田玉米大田试验,设置了20 cm、25 cm、30 cm三个耕作深度,测定了玉米生育期的土壤机械组成、土壤密度和玉米收获时的根系量和产量。结果表明:三个耕作深度下,以犁底层为界,砂粒、粉粒和黏粒的含量在犁底层之上和之下变化显著,砂粒随着土层深度加大而减小,粉粒和黏粒则相反,但播前和收获时耕作深度对三个粒级在剖面的分布规律没有明显的影响。三个耕作深度的土壤密度在玉米不同生育时期的变化趋势相似,方差分析表明玉米生育时期对同一土层深度的土壤密度有影响,但规律不明显。耕作深度对玉米产量和根系量的影响相同,以耕作深度25 cm的根系量和产量为最大,耕作深度与耕层平均土壤密度呈显著负相关。

秸秆还田深度对土壤微生物碳氮的影响

采用网袋的方法明确秸秆还田到不同深度(0、10、20、30、40cm)后对土壤微生物碳、氮的影响。结果表明:秸秆经过120d还田腐解,不同深度的微生物量碳、氮均呈现波浪型趋势。表层覆盖的微生物量碳含量最低在76~250mg·kg^(-1),10cm处理各层次最高,在133~422mg·kg^(-1),20cm处理各层次在134~328mg·kg^(-1),30cm处理各层次101~245mg·kg^(-1),40cm处理各层次在71~294mg·kg^(-1);各处理微生物量氮含量以表层覆盖和10cm处理最高,在2~83mg·kg^(-1),20cm处理和30cm各层次微生物量氮在11~50mg·kg^(-1),40cm处理各层次微生物量氮最低在4~33mg·kg^(-1)。在秸秆还田到各深度土壤后,比较每一深度秸秆的上层、中层、下层土壤的微生物碳氮含量,均以下层土壤微生物量碳、氮的含量高于中、上层土壤。

秸秆还田深度对黑土腐殖质和酶活性的影响

在田间条件下对耕地黑土3个土层（0-15、15-30、0-30 cm）进行玉米秸秆还田试验,研究不同秸秆还田深度土壤腐殖质各组分含量、土壤酶活性的变化及其相关性。结果表明：还田深度0-15、15-30、0-30cm土壤总有机碳含量与初始相应层次土壤分别增加9.5%、9.9%、10.7%,与0-15 cm相比,秸秆还田深度为15-30 cm时,有利于土壤有机碳的积累。与初始相应层次土壤比,未秸秆还田的土壤总有机碳含量降低了5.8%。土壤各组分有机碳含量与土壤蔗糖酶活性之间显著（或极显著）相关,土壤胡敏素碳含量与土壤过氧化氢酶活性之间显著相关,土壤富里酸碳含量与土壤脲酶活性之间显著相关。

深施型液肥对靶点施装置设计与试验

针对液肥穴深施机具存在施肥位置不准确等问题,结合机械结构设计和自动控制技术,设计了一种深施型液肥对靶点施装置,该装置包括液肥深施开沟器和液肥对靶点施控制系统。设计液肥深施开沟器,构建了开沟器与土壤间力学接触模型和土粒质点运动学模型,确定了开沟器结构参数,解析了扰土和回土原理,应用EDEM软件建立开沟器-土壤离散元仿真模型,验证了液肥深施开沟器结构可行性。以单片机为核心开发一种液肥对靶点施系统,光电传感器感知作物植株位置,测速模块实时监测装置作业速度,单片机结合作物植株位置信息和作业速度控制电磁阀启闭,实现液肥对靶点施作业。通过田间试验验证了装置作业性能,在作业速度为0.4~1.0 m/s时,平均回土深度52.8 mm,平均对靶率84.03%,装置回土性能和对靶喷肥性能稳定,满足液肥深施农艺要求。

秸秆还田深度对土壤有机质含量及酶活性的影响

为促进秸秆快速有效分解,设置不同土层共6个处理,分别为秸秆不还田CK1(0cm)、CK2(15cm)、CK3(30cm)及秸秆还田处理SR1(0cm)、SR2(15cm)、SR3(30cm),对各处理土壤有机质含量及过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶活性进行测定。结果表明:秸秆还田处理下的土壤有机质含量比不还田增加2.1~9.8g·kg^(-1),过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶活性显著提高,还田深度为15cm时秸秆腐解速率最快,对提高土壤有机质含量等效果更好。土壤酶活与有机质相关性研究结果表明:酶活性与有机质呈显著正相关(P<0.05),3种酶在土壤物质分解转化,有机质积累等过程中起到重要作用。

秸秆还田深度对土壤团聚体组成及有机碳含量的影响

为探究玉米秸秆还田至不同深度后对土壤团聚体及有机碳含量的影响,采用田间微区试验,将秸秆磨碎后分别还田至0~10、10~20、20~30、30~40 cm 4个深度土层,同时设置不还田对照,共计5个处理,连续种植玉米两年后采集土壤样品,采用湿筛法将团聚体分为>2、2~0.25、<0.25 mm共3个粒级,测定了土壤及团聚体内有机碳含量。结果表明:①秸秆还田至不同深度后土壤的团聚体稳定性以及大粒级团聚体(>2 mm)含量均显著增加(P<0.05),秸秆还田至0~10 cm和30~40 cm后粒径>0.25 mm的团聚体含量增加幅度较大,对土壤结构的改善效果更佳;②粉碎状秸秆一次性还田至0~10、10~20、20~30 cm两年后土壤有机碳含量降低,还田至30~40 cm两年后土壤有机碳含量显著增加(P<0.05);③秸秆的输入会促进土壤中团聚体的团聚化过程,不同深度还田后对团聚体有机碳分布的影响不同,但都增加了大粒级团聚体内有机碳的含量。以上结果表明,秸秆还田会改善土壤结构,促进有机碳的转化,还田至30~40 cm对土壤的团聚化过程促进作用更明显,土壤有机碳含量显著增加,因此,30~40 cm为更合理的秸秆还田深度。

秸秆还田和耕作深度对稻田耕层土壤的影响

为了解耕作深度与秸秆还田对稻田耕层土壤酶活性和微生物群落结构的影响,2016年同时在兰溪和金华两地开展油菜秸秆还田与不同耕作深度的稻作田间试验,探讨浅耕(耕深10~12 cm)无秸秆还田、浅耕油菜秸秆还田、深耕(耕深18~20 cm)无秸秆还田和深耕油菜秸秆还田等4个处理对土壤养分含量、土壤酶活性和土壤磷脂脂肪酸(PLFA)组成及土壤微生物群落结构的影响。结果表明,秸秆还田能增加土壤碱解氮和有效磷等含量,但耕深和秸秆还田对土壤pH、速效钾和有机质含量均无显著影响。秸秆还田可提高稻谷产量,而耕深对稻谷产量无明显影响。与浅耕无秸秆相比,深耕或秸秆还田可提高耕层土壤磷酸酶和β-葡糖苷酶的活性,但对生物多样性香农(Shannon)指数无显著影响。秸秆还田可提高土壤磷脂脂肪酸总含量、细菌PLFA含量和真菌PLFA含量,而增加耕深会降低土壤真菌PLFA含量。秸秆还田结合适宜的耕作深度可有效提高稻田土壤养分、酶活性和微生物生物量,改善土壤肥力,进而提高水稻产量。

耕作深度及秸秆还田对耕层土壤理化性状的影响

【目的】针对不合理耕作措施引发土壤干旱频发、耕层变浅、地力衰退等问题,对坡耕地耕层进行合理构建,为改善耕层土壤理化性状和持续提高作物产量提供依据。【方法】本试验于2016-2018年,在砚山县江那镇农业科技示范基地进行,本试验设置8个处理,分别为:免耕+秸秆还田(T1);旋耕15 cm+秸秆还田(T2);翻耕20 cm+秸秆还田(T3);翻耕30 cm+秸秆还田(T4);免耕(T5);旋耕15 cm(T6);翻耕20 cm(T7);翻耕30 cm(T8)。研究不同措施对玉米‖辣椒耕层土壤容重、紧实度、剪切力等物理性状及10~20 cm土壤速效养分的影响。【结果】深耕T3、T4、T7、T8处理能降低土壤容重、剪切力、紧实度等物理性状,T3、T7处理的土壤容重、土壤剪切力、土壤紧实度比T2、T6处理分别降低3.27%~10.75%、2.31%~27.27%、1.44%~11.64%。T3处理的土壤容重、剪切力、紧实度较T5处理分别减少2.63%~5.92%、1.16%~6.06%、7.60%~25.75%。随试验时间延长,T3、T4、T7、T8处理10~20 cm土壤有效养分逐渐增加,到2018年T7处理碱解氮、有效磷、速效钾分别比T6处理高2.60%、10.50%、23.96%。【结论】深翻+秸秆还田处理有利于坡耕地耕层土壤理化性状的持续性改善,进而推动坡耕地农业可持续发展。

秸秆还田深度对春玉米农田土壤有机碳、氮含量和土壤酶活性的影响

为研究秸秆还田旋耕深度对土壤理化性质和酶活性的影响,明确不同秸秆还田深度条件下土壤理化性质与酶活性的关系,在3年(2016—2018年)田间微区定位试验条件下,研究秸秆旋耕还田10 cm(S1D1)、20 cm(S1D2)、30 cm(S1D3)和秸秆移除旋耕10 cm(S2D1)、20 cm(S2D2)、30 cm(S2D3)6个处理对东北春玉米农田土壤理化性质和酶活性的影响。结果表明:旋耕深度(D)及其与秸秆处理(S)交互作用(S×D)显著影响土壤有机碳(SOC)含量,0~20 cm土层S1D1、S1D2处理SOC含量较S1D3处理高1.2%~16.0%,而20~40 cm土层S2D3处理SOC含量最高。旋耕深度、秸秆处理及两者交互作用对土壤硝态氮(NO-3-N)和铵态氮(NH+4-N)含量、蔗糖酶和过氧化氢酶活性影响显著。在0~40 cm土层,D1、D2旋耕深度下秸秆还田处理NO-3-N含量比秸秆移除处理平均提高46.9%和34.9%,NH+4-N含量平均降低31.6%和4.4%。在各旋耕深度下,S1处理0~20 cm土层蔗糖酶和脲酶活性高于S2处理,20~30 cm土层过氧化氢酶活性低于S2处理。相关性分析表明,SOC、土壤全氮(TN)与NO-3-N、NH+4-N含量和蔗糖酶活性呈显著正相关,与pH、土壤含水量(SWC)呈显著负相关。主成分分析表明,与S1D1相比,S1D2对0~20土层蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶活性和0~40 cm土层SOC、TN含量影响更明显。综上所述,秸秆旋耕还田20 cm可改善0~40 cm土层养分水平,提高土壤酶活性,推荐为东北春玉米产区农田土壤培肥的合理秸秆还田方式。

基于荧光光谱分析秸秆深埋还田黑土剖面DOC组分结构变化特征

以黑土为研究对象,分析不同深度玉米秸秆还田(0~2,3~10,11~20,21~30和31~40 cm)后可溶性有机碳(DOC)的荧光特性差异,探讨秸秆深还田后腐殖化程度的变化特征。结果表明:秸秆还田可提高土壤DOC的含量。三维荧光光谱特征表明,土壤DOC的荧光组分均为2种,CK~T4处理分别为类腐殖质物质组分(Ex/Em=250~275/455 nm)和类色氨酸物质组分(Ex/Em=225~237/340~350 nm),而T5处理分别为类腐殖质物质组分(Ex/Em=250~275/455 nm)和类酪氨酸物质组分(Ex/Em=225/304 nm),还田31~40 cm深度有较小的自生成分,且腐殖化系数最高。土壤DOC组分C1的荧光强度有随着秸秆还田深度的加深而增大的趋势,C2组分则呈波动性的状态,荧光强度先增强再减弱。土壤DOC受自生源和外生源共同作用(FI>1.4,0.6<BIX<0.8),呈现弱腐殖化的状态(HIX<1.0),各处理FI的值均在1.4~1.6之间,说明土壤中DOC主要来源于秸秆还田后经过微生物分解作用而产生新的DOC。各处理的FI值以秸秆还田21~30 cm深度略高。相关分析表明,土壤深度、秸秆还田及二者的互作对DOC及其组分的影响均为极显著水平。土壤DOC借助于土壤中土著微生物的作用提高,加快了土壤腐殖质物质间的转化速度。秸秆深还田可以储存更多的碳,改善土壤有效碳库的质量,维持土壤有机碳保持平衡。

长期不同施肥对新疆荒漠农田土壤碳含量及其剖面分布的影响

以建于1990年的新疆阜康荒漠生态系统观测研究站的长期施肥定位试验为平台,分析了不施肥(CK)、单施化肥(化肥常规NPK和化肥高量N2P2K)、化肥配施秸秆(化肥配施秸秆常规NPKS和化肥配施秸秆高量NPKS2)和化肥配施猪粪(NPKM)对农田土壤有机碳和无机碳含量与剖面分布及有机碳热稳定性的影响。结果表明:(1)长期施肥处理提高了土壤有机碳含量,其中耕层(0—20 cm)土壤有机碳响应最敏感,化肥配施秸秆还田处理下有机碳积累高于其他处理。(2)长期施肥处理均降低土壤有机碳稳定性,表明增加的土壤有机碳并不利于碳稳定。(3)长期施肥处理降低土壤无机碳含量,其降低程度随剖面呈下降趋势,可能由于灌溉淋洗导致深层土壤无机碳的净增加。(4)尽管长期施肥促进土壤有机碳累积,但由于降低无机碳含量及其储量,最终导致土壤全碳降低,表明土壤无机碳变化对干旱区土壤碳库变化具有决定性作用。结果表明,深入理解施肥措施对干旱区盐碱土的碳影响,需要同时考虑不同深度土壤有机碳和无机碳含量的变化。

秸秆还田深度对土壤性状及玉米生长的影响

【目的】探究秸秆还田深度对土壤性状及玉米生长的影响,为秸秆科学合理使用提供理论依据,进而指导农业生产。【方法】设置4个处理,包括秸秆覆盖(BF)、秸秆浅还田(QH)、秸秆深还田(SH)和秸秆不还田(CK),探究秸秆还田对土壤容重、水分、速效养分、有机质、全氮、玉米生长及产量的影响。【结果】与CK相比,秸秆不同还田深度下的土壤容重都明显下降,土壤孔隙度显著增加,0~20 cm土层土壤容重和孔隙度以QH效果最佳,土壤容重降低0.14 g/cm^(3),土壤孔隙度提高10.21%;20~40 cm土层土壤容重和土壤孔隙度以SH效果最佳,土壤容重降低0.13 g/cm^(3),土壤孔隙度提高11.01%。秸秆不同还田深度均使不同土层土壤含水量提高,0~20 cm土壤含水量以QH效果最好,较CK提高15.15%;20~40 cm土层的土壤含水量以SH效果最好,较CK提高21.30%。秸秆还田后土壤有机质和全氮含量均有不同程度的增加,SH提高有机质含量效果最佳,其0~20和20~40 cm土层的土壤有机质较CK分别提高32.89%和11.84%;土壤全氮含量均以QH方式最佳,其0~20和20~40 cm土层全氮含量分别较对照增加28.15%和20.34%。各处理在0~40 cm土层土壤有效氮、速效钾和速效磷含量均有不同程度的增加,在0~20 cm土层,有效氮含量以QH最高,较CK增加37.78%;速效钾和速效磷含量均以BF最高,较CK增加28.85%和24.60%;在20~40 cm土层,土壤有效氮含量以SH含量最高,较CK增加1.79%,土壤速效钾含量以BF含量最高,较CK增加29.07%;SH的土壤有效磷含量增加最显著,较CK增加18.88%。BF可以显著促进作物生长,其平均叶面积和叶绿素SPAD值较CK分别提高54.52%和35.53%;玉米平均株高和茎粗以SH效果最好,较CK分别增加10.31%和16.90%。BF和SH的玉米籽粒产量最高,较CK分别提高23.37%和22.02%。【结论】秸秆还田可以明显降低土壤容重,提高土壤孔隙度,同时可以培肥土壤,促进玉米生长,增强玉米的光合作用,提高玉米产量,综合土壤性状与玉米产量2个因素考虑,可以初步采用秸秆覆盖和秸秆深还来指导农业生产。

耕作深度调控秸秆还田对农田土壤呼吸的影响

秸秆还田和耕作深度处理是影响农田土壤呼吸最重要的农业管理措施之一,但二者交互作用影响农田土壤呼吸的机制尚不清楚.基于此,针对中国的旱地农田生态系统,利用已发表的116篇研究论文,借助Meta分析技术,探究秸秆还田和耕作深度处理及其二者交互作用对农田土壤呼吸的影响及其调控因素,为农田生态系统实现“碳中和”提供重要的数据支撑和理论依据.结果表明,免耕导致土壤呼吸减少了8.3%,而浅耕和深耕处理对土壤呼吸的影响不显著,但对土壤呼吸的增加量仍呈现出深耕>浅耕>免耕的趋势.虽然,浅耕和深耕对土壤呼吸和土壤有机碳(SOC)的影响均相对较小,但是免耕导致土壤呼吸减少了8.3%的同时却又导致SOC增加了7.05%,因此实施免耕措施对农田土壤固碳减排具有重要意义.此外,耕作深度会显著调控秸秆还田对土壤呼吸的影响,且土壤呼吸的增加量呈现出深耕秸秆还田>浅耕秸秆还田>免耕秸秆还田的趋势,整体平均增加了14.51%.秸秆还田后不同深度耕作处理下土壤呼吸的增加量与土壤容重、农作物产量、土壤有机碳、以及土壤温度和水分的改变量密切相关,且对土壤呼吸增加量的贡献呈现出土壤容重>农作物产量>土壤有机碳>土壤水分>土壤温度的趋势.虽然SOC在深耕秸秆还田、浅耕秸秆还田和免耕秸秆还田处理下分别增加了29.32%、 10.12%和23.94%,但是土壤呼吸在深耕秸秆还田和浅耕秸秆还田处理分别增加了29.32%和18.92%,而在免耕秸秆还田处理下仅增加1.2%.所以,免耕秸秆还田也有利于农田土壤固碳减排.因此,在中国的旱地农田生态系统中,耕作深度会调控秸秆还田对土壤呼吸的影响程度,而这种调控主要与土壤理化性质有关,尤其与土壤容重关系最为紧密,且免耕和免耕秸秆还田均是有利于农田土壤固碳减排的重要农业管理措施.