长期施肥下红壤地区土壤熟化肥力评价

以湖南祁阳中国农业科学院红壤实验站的"生土熟化"长期定位试验(1982—2007年)为基础,运用数值化理论综合评价分析了红壤地区3种母质土壤(花岗岩母质土壤、第四纪红壤、紫色砂页岩土壤)在6种熟化措施(不施肥,CK;不施肥+秸秆还田,CKR;施氮磷钾化肥,NPK;施氮磷钾化肥+秸秆还田,NPKR;施有机物稻草,M;施有机物稻草+秸秆还田,MR)下土壤肥力的变化特征.结果表明:综合肥力指数(IFI)与作物相对产量显著相关,能较好地反映土壤肥力状况.3种土壤IFI均表现为NPK,NPKRM,MRCK,CKR,且均以NPKR处理最高,分别达到了0.77(花岗岩母质土壤)、0.71(第四纪红壤)和0.71(紫色砂页岩土壤),秸秆还田比秸秆不还田处理提高了6.72%～18.83%.3种母质土壤IFI均在熟化7年左右出现一个拐点;IFI的年增加速率表现为:紫色砂页岩土壤(0.016a-1)第四纪红壤(0.011a-1)花岗岩母质土壤(0.006a-1).有机无机肥配施和秸秆还田是快速提高南方红壤地区土壤肥力的重要措施.     

耕作方式与秸秆还田对土壤微生物数量、酶活性及作物产量的影响

通过两年田间裂区设计试验,研究了不同土壤耕作方式(常规耕作、深耕、深松)与秸秆还田(秸秆还田、秸秆不还田)对冬小麦一夏玉米一年两熟农田土壤微生物数量、酶活性和作物产量的影响.结果表明:深松(耕)和秸秆还田不仅降低了土壤容重,提高了土壤有机碳含量,而且增加了土壤微生物数量、土壤酶活性和作物产量,且二者对夏玉米季的影响大于冬小麦季.与常规耕作+无秸秆还田相比,深耕+秸秆还田、深松+秸秆还田处理的20～30 cm土壤容重分别降低8.5％和6.6％,土壤有机碳含量分别提高14.8％和12.4％,土壤微生物数量、土壤酶活性分别提高45.9％、33.9％和34.1％、25.2％,作物产量分别提高18.0％和19.3％,且两处理间无显著差异.说明土壤深松(耕)结合秸秆还田有利于作物产量、土壤微生物数量和酶活性的提高.     

我国玉米主产区秸秆资源利用现状及其效果

在我国东北春玉米区、华北玉米区、西南玉米区3个玉米主产区,共125个县、720个村,采用问卷调查和用户调查相结合的方法,对玉米秸秆资源利用现状及其效果进行调查.结果表明:在玉米秸秆资源利用方式中,以秸秆还田、饲料和燃料占绝大多数,研究区域内平均分别占30.8%、26.2%和24.6%.其中东北春玉米区从大到小依次为燃料、饲料和秸秆还田,分别占35.4%、30.8%和19.8%;华北玉米区依次为秸秆还田、饲料和燃料,分别占43.6%、19.9%和17.9%;西南玉米区依次为秸秆还田、饲料和燃料,分别占29.0%、27.9%和20.5%.在研究区域内秸秆焚烧比例均较小,占12.8%;工业原料比例最小,占0.7%.秸秆还田可增加作物产量,东北、华北、西南玉米产区秸秆还田的作物产量分别平均增加632.0、371.6和290.4 kg·hm-2;还可改良土壤状况、减少化肥和有机肥的施入量,其中有机肥施入量减少20%～30%,氮肥减少16%～30%,磷肥减少24%～34%,钾肥减少33%～38%.不同产量水平地块,作物产量随秸秆产量、还田量和还田比例增加而增大.但由于秸秆还田机械不配套,还田质量差,增加了整地除草难度,加重某些病虫害发生,影响后茬作物苗期生长,仍需进行相关配套技术研究.     

秸秆还田配施化肥对土壤肥力及鲜食甘薯产量和品质的影响

通过2017和2018两年的田间试验研究了小麦秸秆还田和施肥对土壤肥力、酶活性以及鲜食甘薯产量和品质的影响。试验设5个处理:秸秆不还田+常规施肥(CK)、小麦秸秆半量还田+常规施肥(50%S)、小麦秸秆全量还田+不施肥(100%S-F)、小麦秸秆全量还田+常规施肥(100%S)、小麦秸秆全量还田+常规施肥+150 kg·hm^-2氮肥(100%S+N)。结果表明:秸秆还田施肥处理显著提高了土壤中的有效磷、碱解氮、总氮和有机质含量,显著提高了土壤过氧化氢酶、碱性磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性。秸秆还田施肥处理均显著提高了薯块产量、单薯鲜重和商品薯率,其中50%S处理下薯块产量最低。2年的秸秆还田处理下,薯块产量和商品薯率均在100%S处理下最高。2年的秸秆还田施肥处理总体上提高了甘薯的淀粉和蛋白质含量,但100%S和100%S+N处理均降低了甘薯还原糖和可溶性糖含量。可见,小麦秸秆全量还田的效果优于半量还田,与常规施肥配合下薯块产量和商品薯率最高,但影响食用口感,实际生产中可适当减少氮肥用量。     

秸秆还田和秋施肥对旱地玉米生长发育及水肥效应的影响

在我国北方半湿润偏旱区的晋东豫西(寿阳)旱农试验区,持续10年进行了多种方式秸秆还田与秋季深施肥配合定位试验。探讨秸秆还田秋施肥对旱地玉米生长发育、产量、土壤水肥高效利用和土壤肥力变化的影响。结果表明,秸秆还田秋施肥较好地解决了深施肥与春季保墒捉全苗的矛盾,以及秸秆腐解与幼苗争夺水分养分而影响玉米幼苗生长的矛盾,秸秆资源丰富的区域优势得以充分利用,土壤微生物活动更为活跃,土壤水肥状况得到明显改善。表现为玉米苗全苗壮,根系发达,植株叶片光合速率、蒸腾速率提高,水分利用效率年平均提高了3．26～4．51kg·hm^-2·mm^-1,生育期耗水量累计减少8．1～264．5mm,氮、磷肥利用率分别提高了3．9％～13．9％和3．0％～9．1％,水肥资源得到了高效利用,10年累计增加12．10～17．27t·hm^-2玉米籽粒,增产幅度达25．6％～36．5％。玉米产量年际间波动减小,同时维持了较高的土壤肥力和生产力。     

Bt抗虫棉秸秆还田对土壤养分特征的影响

【目的】研究转基因作物秸秆或残茬还田可能对土壤养分特性造成的影响。【方法】以不同抗虫水平Bt棉花和常规棉花(泗棉3号)为研究材料,分别在经过一、二个生长周期后将秸秆机械粉碎后原位还田,40 d后测定分析土壤中Bt蛋白含量及肥力相关的养分含量变化。【结果】Bt棉秸秆还田后,所有品种棉花土壤中Bt蛋白含量与还田前无显著增加,且转Bt基因棉与非转基因棉还田对土壤Bt蛋白含量的影响并无显著差异。同时,棉秸秆还田可显著提高土壤有机质、速效磷、碱解氮、速效钾、全氮、全磷和全钾含量,提升土壤pH值;增加幅度在不同抗虫水平Bt棉花间及与非转基因常规棉花品种间皆无显著性差异。【结论】秸秆还田对土壤肥力的提升与Bt棉的抗虫水平无关。“转Bt基因”不成为Bt棉秸秆还田提高土壤肥力的限制性因素,其秸秆还田不会对土壤肥力质量产生负面影响,可使土壤养分含量增加,有效提升土壤肥力。秸秆原位还田简单、无害又提升肥力,有条件作为转Bt基因植物秸秆无害化处理的理想方式。     

不同有机物料对渭北旱塬耕地土壤短期培肥效应的综合评价

通过田间试验和室内分析,研究了施用不同有机物料对渭北旱塬耕地土壤化学性质和酶活性的影响,选取有机质等10个能够反映土壤肥力质量特性的定量因子作为评价指标,采用因子分析对土壤肥力质量进行综合评分,然后用欧氏距离最短距离法对其进行聚类,最后利用作物产量结果进行验证.结果表明：通过土壤有机培肥,土壤肥力质量和作物产量均有显著提高,与单施化肥相比,施加秸秆堆肥和厩肥处理的小麦产量分别提高了20.43%和22.38%;对土壤肥力综合进行评价,秸秆堆肥配施化肥的土壤肥力质量最高,综合得分达56.53,厩肥配施化肥较高,高量秸秆配施化肥次之.可见,通过秸秆堆肥或厩肥配施化肥进行培肥土壤,能显著提高土壤肥力水平,从而提高作物产量;利用有机质等10项土壤肥力特性因子,采用因子分析对土壤肥力质量进行综合评价,能够准确反映土壤肥力水平,预测土壤生产力状况.     

短期秸秆颗粒还田对小麦-玉米系统作物产量与土壤呼吸的影响

秸秆直接还田易造成土秸混合度差、秸秆腐解慢和幼苗群体质量差等问题,不利于作物稳产和增产.秸秆颗粒具有还田性能好、还田质量高的优点,但还田后对作物生长和土壤碳排放特征的影响仍不清楚.通过田间微区试验,以秸秆不还田和常规粉碎还田为对照,分析了秸秆颗粒还田对冬小麦和夏玉米籽粒产量、还田一年内土壤呼吸速率和土壤碳排放效率的影响,为改进秸秆还田方式提供理论依据.结果表明: 秸秆颗粒还田显著提高了冬小麦和夏玉米籽粒产量,其周年作物产量较秸秆不还田和常规粉碎还田分别显著提高14.0%和5.8%.秸秆颗粒还田促进土壤碳排放,其小麦生长季和玉米生长季土壤呼吸速率和碳累积排放量显著高于秸秆不还田.与常规粉碎还田相比,秸秆颗粒还田显著提高了冬小麦生长季土壤呼吸速率和碳累积排放量15.2%和8.9%,但夏玉米生长季两者无显著差异.此外,秸秆颗粒还田降低了土壤呼吸温度敏感指数(Q₁₀),提高了土壤碳排放效率.与秸秆不还田和常规粉碎还田相比,秸秆颗粒还田土壤呼吸敏感指数显著降低22.6%和10.1%,周年土壤碳排放效率提高2.3%和1.9%.可见,秸秆颗粒还田短期内显著促进土壤碳排放,但由于较高的作物产量,其碳排放效率能维持在较高水平.在黄淮海粮食主产区,秸秆颗粒还田可以作为一种新型的秸秆还田方式,但其土壤碳排放的长期效应仍需进一步研究.     

基于GIS和地统计学的低山茶园土壤肥力质量评价

亚热带低山区是我国茶园的主要分布区域,研究其土壤肥力质量状况是茶园精准化和信息化管理的基础。利用地统计学、GIS以及多元统计分析相结合的方法,对蒙顶山茶园土壤肥力质量进行了定量化综合评价研究。结果表明：（1）蒙顶山茶园土壤肥力质量沿海拔高度垂直变化明显,大部分土壤肥力区沿蒙顶山阳坡面水平方向呈带状分布。土壤肥力较高的区域分布在山体的中上部,随着海拔高度的降低土壤肥力质量水平也逐渐降低。（2）蒙顶山茶园土壤肥力质量总体水平不高。区域内土壤各项肥力指标与优良茶园相比还存在差距,同时肥力质量偏低的区域所占面积较大：第四、五两级肥力区所占面积最大,占总面积的42．35％。肥力较低的后5级占总面积的近70％,而肥力最高的3级不到10％。（3）采用该方法进行土壤肥力质量评价能较客观地反映土壤肥力状况,为地统计研究成果实际运用提供了思路。     

免耕套种与秸秆还田对农田生态环境及小麦生长的影响

1　引　　言免耕作为低耗持续农业生产和保护性耕作的一项重要手段,越来越受到国内外学者的重视.在国外,免耕最早是20世纪30年代为防治土壤风蚀而采取的措施,60年代得到迅速发展,且随着研究的不断深入,免耕的作用逐渐扩大[10,18].我国自70年代后期开始免耕的系统研究,在免耕和秸秆覆盖对土壤理化性质、微生物区系及生态环境的影响等方面都有不少报道[2,11,16,17,23].秸秆还田在提高土壤肥力,增加作物产量等方面已被许多研究所证实[3,5～8,12,13,19～21].随着社会和生产的发展,秸秆还田的方式,方法和数量都在不断变化,尤其是部分地区禁烧秸秆…