利用响应曲面法优化秸秆腐熟剂的腐解条件

以水稻秸秆为代表,研究了4种腐熟剂对秸秆腐解性能的影响。基于施用腐熟剂后的秸秆腐解率和碳氮比,选择其中1种腐解性能较好的腐熟剂,采用Box-Behnken设计对其秸秆腐解条件进行优化,主要考查腐熟剂用量、温度、含水量和外加氮源(浓缩沼液)量等4个因素。结果表明,腐解温度、含水量和腐熟剂用量对腐解率的影响达到极显著水平(P<0.01),最佳腐解条件是温度29.6 ℃,含水量90%,腐熟剂和浓缩沼液氮添加量分别为秸秆质量的2.0%和0.17%。数学模型分析预测得知,在该条件下腐熟剂添加后25 d水稻秸秆腐解率可达63.25%,与验证试验结果基本相符。     

有机物料腐熟剂对玉米和水稻秸秆还田效应的影响

通过网袋法模拟秸秆还田(设置玉米秸秆、水稻秸秆单独还田,玉米秸秆、水稻秸秆+有机物料腐熟剂还田4个试验处理)研究有机物料腐熟剂对玉米秸秆和水稻秸秆还田后秸秆腐解率和腐解残余物有机碳及腐殖质组分的影响;通过秸秆还田盆栽试验(设置无秸秆还田,玉米秸秆、水稻秸秆单独还田,玉米秸秆、水稻秸秆+有机物料腐熟剂还田5个试验处理)研究有机物料腐熟剂对玉米秸秆、水稻秸秆还田后土壤基本性质以及生菜生物量和养分质量分数的影响。结果表明:有机物料腐熟剂促进秸秆腐解效果明显,与秸秆单独还田相比,玉米秸和水稻秸+有机物料腐熟剂还田的秸秆腐解率分别提高32.36%和29.76%,有机物料腐熟剂有促进腐解残余物有机碳质量分数下降的趋势,腐殖酸质量分数分别提高29.17%和20.71%,胡敏酸质量分数分别提高55.60%和48.84%,胡敏酸/富里酸比值分别提高54.17%和29.73%;且以玉米秸+有机物料腐熟剂的腐解效果更好;秸秆+有机物料腐熟剂还田显著增加土壤活性有机质、碱解氮和有效磷的质量分数以及生菜生物量,同时促进生菜对养分的吸收。与秸秆单独还田相比,玉米秸和水稻秸添加有机物料腐熟剂还田的土壤活性有机质质量分数分别增加12.74%、9.01%,生物量分别提高25.85%、18.07%,且以玉米秸+有机物料腐熟剂的腐解效果更好。可以看出,玉米秸和水稻秸添加有机物料腐熟剂还田均可促进秸秆的腐解和有机物质转化,改善土壤理化性质、提高作物产量。     

秸秆助腐物料添加量对土壤速效养分空间分布动态的影响

通过大田小区试验,以不加助腐物料为对照,研究秸秆还田配施鸡粪有机肥(1 125 kg/hm~2鸡粪有机肥、2 250 kg/hm~2鸡粪有机肥)和HM秸秆腐熟剂(30 kg/hm~2 HM秸秆腐熟剂+75 kg/hm~2尿素、60 kg/hm~2 HM秸秆腐熟剂+150 kg/hm~2尿素)两种助腐物料添加量对土壤速效养分空间分布动态的影响。结果表明,与对照相比,在秸秆还田的基础上腐熟剂和有机肥的施入均不同程度地提高玉米小口期、大口期、吐丝期0～20、20～40 cm土层碱解氮含量,土壤速效磷和速效钾含量总体上也高于对照;20～40 cm土层含量整体低于0～20 cm土层。玉米吐丝后20天及成熟期土壤碱解氮及速效磷含量低于对照,速效钾含量则高于对照。玉米整个生育期内助腐物料添加量较高处理土壤速效养分含量高于添加量较低处理,但差异未达显著水平。     

“谷霖”牌有机物料腐熟剂在小麦秸秆还田上的应用效果

为了验证"谷霖"牌有机物料腐熟剂在小麦秸秆直接还田上的应用效果,蚌埠市龙子湖区农业综合服务站2015年在省蚌埠市用网袋法进行了为期60 d的田间试验,设对照(秸秆直接还田)、尿素(+秸秆还田)、腐熟剂(+秸秆还田)和腐熟剂+尿素(+秸秆还田)4个处理,观察测定还田后小麦秸秆的颜色、拉力和失重率变化。结果表明:随着时间的延长和腐解程度的加深,各处理秸秆的颜色逐渐变深、拉力逐渐变小、失重率逐渐增加;处理间也有很大差异,尿素处理可使秸秆腐解速度加快约10 d,腐熟剂处理可使腐解速度加快约20 d,效果最好的是腐熟剂+尿素处理,可使秸秆腐解速度加快20 d以上,后作水稻可以增产10%以上。     

秸秆腐熟剂对玉米秸秆腐熟及土壤肥力的影响

通过2 a大田定位试验研究了不同腐熟剂用量处理对玉米秸秆的腐解效果和对土壤基本性质玉米产量的影响。结果表明,施用腐熟剂可提高秸秆腐解率8.9%～13.1%,土壤容重较无腐熟剂处理平均降低4.49%;显著提高了土壤有机质、有效磷、全磷、速效钾、缓效钾的含量。秸秆还田+腐熟剂能改善土壤理化性状,提高玉米产量,且以秸秆还田+腐熟剂60 kg/hm2处理效果最佳,玉米产量2019、2020年较常规种植分别提高了1 566.67、1 990.48 kg/hm2。适合在西北黑垆土地区应用。     

秸秆还田条件下腐熟剂和栽培措施对水稻分蘖及生长的影响

[目的]寻找适合河北滨海区的腐熟剂以及合理的栽培措施.[方法]通过田间试验开展了3种腐熟剂、非栽培期水分管理及移栽时期对水稻分蘖及生长的影响研究.[结果]与其他处理相比,施用低温复合菌系HT20处理提高水稻分蘖效果最显著;非栽培期灌水处理会提高水稻的分蘖;早植对于水稻分蘖有一定的好处但最终影响不大,晚植不利于水稻分蘖;常规移栽更利于水稻生长.[结论]水稻秸秆还田中应用低温复合菌系HT20,并实施非栽培期适当灌水和5月中下旬移栽能够减少秸秆腐解产生的危害,促进水稻分蘖和生长.     

“谷霖”牌有机物料腐熟剂在水稻秸秆还田上的应用效果

为验证“谷霖”牌有机物料腐熟剂在水稻直接还田上的应用效果，2015年在安徽省蚌埠市用网袋法进行了为期60 d的田间试验，设对照(秸秆直接还田)、尿素(+秸秆还田)、腐熟剂(+秸秆还田)和腐熟剂+尿素(+秸秆还田)4个处理，观察测定还田后水稻秸秆的颜色、拉力和失重率变化。结果表明，随着时间的延长和腐解程度的加深，各处理秸秆的颜色逐渐变深、拉力逐渐变小、失重率逐渐增加；处理间也有很大差异，尿素处理可使秸秆腐解速度加快约10 d，腐熟剂处理可使腐解速度加快约20d，效果最好的是腐熟剂+尿素处理，可使秸秆腐解速度加快20 d以上。     

半干旱区玉米秸秆快速腐解技术研究

为完善半干旱区秸秆还田技术,构建适宜当地农业生产条件的秸秆还田快速腐解技术模式,采用尼龙网袋法研究秸秆腐解菌剂种类和尿素、有机肥用量对秸秆腐解率、腐解速率和玉米产量的影响。结果表明,秸秆还田配施尿素75 kg/hm~2和有机肥45 t/hm~2可显著提高秸秆腐解率和腐解速率(P0.05),增加玉米产量(11.84%,P0.05);在5种秸秆腐解菌剂中,以吉林省农业科学院所制菌剂效果较好,能显著促进秸秆腐解(P0.05),增加玉米产量(1.34%,P0.05)。     

冬季温室土壤中不同方式添加水稻秸秆的腐解及其土温效应研究

[目的]分析冬季温室土壤不同方式添加水稻秸秆的土壤温度变化及秸秆腐解率的变化,为探讨水稻秸秆移位用于冬季温室土壤增温提供参考。[方法]考虑秸秆用量、秸秆粉碎、添加养分和添加腐熟菌剂等4个因素,设计了7个秸秆还田方式处理,以不添加秸秆为对照,采用多点温度测量装置测定土壤温度,通过测定秸秆失重率及残余秸秆灰分含量等表征秸秆腐解率。[结果]水稻秸秆辅以牛粪或腐熟菌剂在冬季温室沟埋腐解,可显著提升冬季温室土壤表层土温,有效缩小土壤温差:在冬季气温最低时,水稻秸秆辅以牛粪处理比对照提升土温0.8℃,辅以腐熟菌剂处理比对照提升土温1.1℃;在90 d的试验期间,所有秸秆处理土壤温差平均降低0.7℃,而水稻秸秆辅以牛粪处理土壤温差降低2.0℃,秸秆量为2%的处理土壤温差平均降低2.9℃,但秸秆量为1%且辅以腐熟菌剂处理土壤温差平均降低3.1℃。秸秆在温室内集沟还田并辅以适宜的辅助剂还可提高水稻秸秆的腐解率:试验期结束后,未添加辅助剂的秸秆处理组的秸秆失重率为55.96%,辅以腐熟菌剂处理组的秸秆失重率提高到58.33%;辅以牛粪的处理中,腐解产物的残余灰分含量比对照提高12.6%,辅以腐熟菌剂的处理比对照提高26.0%。[结论]水稻秸秆配施菌剂集沟添加于冬季温室能促进秸秆腐解,提升土温,降低温差,是为温室植物生长提供稳定温度环境的有效方式。     

秸秆腐熟剂在玉米秸秆还田中的效果

在盆栽和大田条件下,研究了秸秆腐熟剂对玉米生长及其产量、玉米秸秆腐解速率、土壤微生物以及土壤肥力的影响。结果表明,秸秆还田时施用秸秆腐熟剂对提高玉米产量具有明显的增产效果;秸秆还田量小且配秸秆腐熟剂玉米产量较还田量大处理高;采用粉碎还田配秸秆腐熟剂对玉米增产效果较整秆沟埋配秸秆腐熟剂显著;秸秆腐熟剂能够提高土壤中微生物数量、促进秸秆较快腐解,减轻和防止多量秸秆还田给作物生长带来的不利影响,同时可稳定提高土壤养分含量。     

油菜秸秆还田及肥料运筹对水稻生长的影响

[目的]研究油菜秸秆的不同用量与NPK肥料运筹对水稻产量及土壤肥力的影响。[方法]采用完全随机区组设计,分别于2007和2008年在肥东和居巢进行试验。[结果]在肥东试验中,与未施秸秆相比,秸秆还田水稻的有效穗数、结实率、千粒重和产量分别提高0.3%、0.3%、1.9%和0.7%;秸秆还田并减少磷、钾肥施用量25%水稻的有效穗数、实粒数、千粒重和产量分别下降2.8%、1.4%、0.7%和3.8%;秸秆还田并增加氮肥施用量使水稻增产3.7%。在居巢试验中,与未施秸秆相比,秸秆还田水稻的有效穗数和成穗率下降0.9%～2.4%和1.1%～1.2%,实粒数和千粒重增加0.6%～2.9%和1.0%～1.7%;秸秆还田并减少磷、钾肥施用量25%的水稻有效穗数和实粒数增加2.1%～2.8%和2.5%～2.8%,千粒重减少0.7%～1.0%。[结论]适当减少磷、钾肥用量不会使油菜秸秆还田水稻显著减产。     

我国典型农田土壤中有机物料腐解特征及驱动因子

【目的】研究不同有机物料在我国典型农田土壤中的腐解残留率变化。结合气候、土壤等环境因素,阐明秸秆和粪肥在我国农田土壤中的腐解特征及其主控因素,为因地制宜的合理利用有机资源和培肥土壤提供科学依据。【方法】在“国家土壤肥力肥效监测基地”中的黑土、潮土和红壤实验站,开展大田填埋试验。有机物料烘干后过2 mm筛,置于48 μm孔径尼龙网袋后填埋在土壤中。共4种供试有机物料：小麦秸秆（WS）、玉米秸秆（MS）、猪粪（PM）和牛粪（CM）。根据各地温度差异,分别在填埋后49—360 d内采样6次。通过分析腐解过程中有机碳含量的变化,整合土壤积温与腐解残留率的相关关系,采用VPA（方差分解分析）定量化气候因子,有机物料性质及土壤养分对不同有机物料腐解的相对贡献率。【结果】秸秆的腐殖化系数为11%—39%,粪肥的为50%—57%,秸秆腐解速率显著高于粪肥,且南方红壤上腐解速率高于北方黑土。地积温方程可拟合有机物料腐解残留率变化,由该方程可知,秸秆和粪肥易分解碳库占比分别为76%和43%,稳定碳库分别为17%和53%。但秸秆和粪肥易分解碳库的分解速率常数（k）无显著差异,其周转积温（1/k）约为1 400—2 000℃。物料性质是有机物料腐解的最主要影响因子,贡献率为28%;其次是气候,贡献率为20%。秸秆腐解过程中主要影响因子为气候因子、有机物料性质和土壤因子三者的交互作用,贡献率达42.3%。粪肥腐解过程中主要影响因子为气候因子,贡献率为38.3%。【结论】秸秆腐解速率和其有机碳库中易分解碳库比例明显高于粪肥,秸秆腐解受到气候、土壤和物料性质协同作用影响,而粪肥则受气候因子影响最大。在田间秸秆还田时需结合当地水热条件确定还田时间和还田量,粪肥则建议在还田前进行堆腐,且注意施用时间。     

Effects of Carbon and Nitrogen Additions on Soil Microbial Biomass Carbon and Enzyme Activities Under Rice Straw Returning

The effects of different amounts of carbon and nitrogen sources on the soil microbial biomass carbon, dissolved organic carbon and related enzyme activities were studied by the simulation experiment of rice straw returning to the field, and the mechanism of the decomposition of rice straw returning to the field was discussed. Completely randomized experiment of the two factors of the three levels was designed, and a total of nine treatments of indoor soil incubation tests were conducted. Full amount of rice straw was applied to the soil in this simulation experiment and different amounts of brown sugar and urea were added in the three levels of 0(no carbon source and nitrogen source), 1(low levels of carbon and nitrogen sources) and 2(high levels of carbon and nitrogen sources), respectively. The results showed that the addition of different amounts of carbon and nitrogen sources to the rice straw could increase the soil carbon content. Compared with T0 N0, the microbial biomass carbon of T2 N2 was increased significantly by 170.48%; the dissolved organic carbon content of T1 N2 was significantly increased by 58.14% and the free humic acid carbon contents of T0 N2, T1 N1 and T2 N0 were significantly increased by 56.16% and 45.55% and 47.80%, respectively; however, there were no significant differences among those of treatments at later incubation periods. The addition of different carbon and nitrogen sources could promote the soil enzyme activities. During the incubation period, all of the soil enzyme activities of adding sugar and urea were higher than those of T0 N0 treatment. Therefore, the addition of different amounts of carbon and nitrogen sources to rice straw returning could improve soil microbial biomass carbon content, dissolved organic carbon and soil enzyme activities.     

绿洲灌区耕作方式与秸秆还田对玉米田水热特征的调控效应

为探讨干旱绿洲灌区耕作方式与秸秆还田对玉米田土壤水热特征的调控效应,基于甘肃河西绿洲灌区田间定位试验,研究耕作方式(免耕、传统翻耕)和秸秆还田方式(秸秆还田、秸秆不还田)下农田土壤水分、温度动态变化特征。结果表明,耕作方式、秸秆还田显著影响土壤贮水量、耗水量、土壤温度、土壤有效积温、玉米籽粒产量、水分利用效率及积温生产效率,且互作效应显著。较秸秆不还田,秸秆还田提高了玉米各生育期0～120 cm土层的土壤贮水量,降低了玉米拔节至成熟期耗水量、播种至拔节期与吐丝期0～25 cm土层的土壤温度及各生育期土壤有效积温。免耕较传统翻耕提高了玉米拔节前土壤贮水量,降低了拔节至吐丝期耗水量,而传统翻耕较免耕提高了玉米各生育期土壤温度及有效积温。秸秆还田条件下玉米籽粒产量、水分利用效率及积温生产效率较秸秆不还田分别提高20.3%、23.6%和23.2%。传统翻耕的玉米籽粒产量、水分利用效率及积温生产效率较免耕分别提高20.8%、22.6%和12.3%。传统翻耕结合秸秆还田降低了玉米拔节前、吐丝至成熟期的耗水量,提高了各生育期土壤温度与有效积温。传统翻耕结合秸秆还田的玉米籽粒产量、水分利用效率及积温生产效率较其他处理分别提高20.3%～37.9%、22.0%～40.5%和7.0%～32.4%。因此,传统翻耕结合秸秆还田是绿洲灌区玉米高产、农田水热资源高效利用的理想耕作措施。     

秸秆还田量对不同基因型夏玉米产量及干物质转运的影响

【目的】科学客观评价秸秆直接还田的综合效应,对提高秸秆资源利用率、促进农业绿色可持续发展意义重大。本研究在黄淮海冬小麦-夏玉米一年两熟区设置大田定位试验,探究不同基因型夏玉米对秸秆还田量的响应,为该区秸秆还田技术的综合评价和秸秆还田量的优化提供依据。【方法】试验于2017年10月至2018年10月在河南原阳进行,采用裂区试验设计,设置秸秆还田量和基因型两个因素。秸秆还田因素为主区,设置4个秸秆还田量处理,分别为秸秆不还田（S0）、半量秸秆还田（S1）、全量秸秆还田（S2）和倍量秸秆还田（S3）;基因型为副区,供试品种分别为浚单20（XD20）和郑单958（ZD958）。分析2个品种在不同秸秆还田量处理下叶面积指数（LAI）、干物质积累与转运、产量性状的差异。【结果】与秸秆不还田处理相比,秸秆还田能维持玉米花后较高的叶面积指数,且基因型与秸秆还田量间存在显著的交互作用。玉米开花期,XD20和ZD958的LAI均随秸秆还田量的增加而增加,在S3处理下最高。玉米成熟期,XD20和ZD958的LAI降幅随秸秆还田量增加而呈先降后升的趋势,XD20在S1处理下最低,ZD958在S2处理下最低;且2个品种成熟期LAI随秸秆还田量增加呈先升后降的趋势,XD20在S1处理下最高,ZD958在S2处理下最高。花后较高的叶面积指数有利于玉米花后维持较高的干物质生产能力,从而显著提高花后干物质积累量,优化干物质积累与分配特性。基因型和秸秆还田量互作显著影响花前营养器官的干物质转运量（DMR）和转运率（DMRE）、花前干物质转运对籽粒干物质积累贡献率（DMRCG）、花后干物质积累量（DMAA）及其对籽粒干物质积累贡献率（DMAACG）。随秸秆还田量增加,XD20花前营养器官（茎鞘+叶片）的DMR、DMRE和DMRCG呈先降后升趋势,均在S1处理下最低,而花后DMAA和DMAACG则呈先升后降趋势,均在S1处理下达到最高值;ZD958花前营养器官（茎鞘+叶片）的DMR、DMRE和DMRCG以及花后DMAA均呈先升后降趋势,均在S2处理最高。玉米花后干物质积累量的增加,有利于增加粒重,进而提高籽粒产量。与S0处理相比,S1、S2和S3处理均提高了玉米籽粒产量,但玉米籽粒产量并未随着还田量的增加而持续增加;XD20在S1处理下2年籽粒产量最高,2年平均高于其他处理3.5%—17.7%,ZD958在S2处理下2年籽粒产量最高,2年平均高于其他处理0.4%—16.8%。【结论】在黄淮海冬小麦-夏玉米一年两熟潮土区,适量秸秆还田可延缓玉米生育后期叶片衰老进程,优化玉米干物质积累与分配特性,提高花后干物质积累量,增加粒重,进而提高玉米籽粒产量。但不同基因型玉米对秸秆还田量的响应有很大差异,在推广秸秆还田时,不仅要考虑秸秆还田量,还要考虑作物遗传因素对秸秆还田效应的影响。     

麦秸处理和播种方式对夏大豆农艺性状及土壤物理性状的影响

【目的】在黄淮海麦豆两熟制条件下,比较不同麦秸处理和播种方式对大豆生长发育、产量及土壤物理性状的影响,探讨麦茬夏大豆免耕播种的技术关键,评估免耕覆秸精量播种技术的利用价值,以期改进黄淮海地区夏大豆生产技术。【方法】定位试验于2012-2014年在江苏徐州进行,采用裂区设计,以播种方式为主因素,秸秆还田量为副因素。播种方式有免耕覆秸精量播种、常规免耕机械条播和浅旋人工撒播3种,秸秆还田量设全量和半量2个水平,共6个处理,比较不同麦秸处理和播种方式对大豆播种和出苗质量、生育进程、产量、土壤物理性状及麦秸腐解率的影响。【结果】免耕覆秸精量播种较常规免耕机械条播出苗早1 d,较浅旋人工撒播早1-3 d,同时田间出苗率最高;免耕覆秸精量播种初花期早0.1-2.3 d,差异显著（P＜0.05）。相比之下,秸秆还田量则对出苗速度和生育进程的影响不显著。免耕覆秸精量播种处理较常规免耕机械条播增产4.12%-12.40%,较浅旋人工撒播增产1.96%-5.50%;秸秆半量还田处理的产量高于全量还田处理,但差异不显著。免耕覆秸精量播种和常规免耕机械条播与浅旋人工撒播相比,播种至出苗期土壤温度较低,土壤湿度较高,差异显著（P＜0.05）。秸秆全量还田处理土壤温度低于半量还田处理,而全量还田处理土壤湿度仅在干旱年份高于半量还田处理。浅旋人工撒播麦秸腐解率较免耕覆秸精量播种和常规免耕机械条播高,但免耕覆秸精量播种处理的麦秸不会影响下茬小麦的播种和生长。【结论】秸秆覆盖可保蓄土壤水分,降低土壤温度,防止土壤板结,提高大豆出苗率,为下茬小麦提供优良的有机肥料,是麦豆两熟制条件下良好的秸秆还田方式。免耕覆秸精量播种技术同步解决麦秸还田、大豆保苗和土壤培肥难题,适合在黄淮海及同类地区推广应用。     

秸秆还田与水氮管理对水稻氮素利用及土壤理化性质的影响

在川西平原稻油轮作典型的砂质壤土区,设置不同秸秆还田方式(堆腐还田和直接还田)、灌溉方式(淹灌和有氧灌溉)和施氮水平(0、75、150、225 kg/hm2)的3因素裂区试验,分析秸秆还田与水氮管理对水稻氮素利用特征与土壤理化性质的影响.结果表明:秸秆还田与水氮管理对主要生育时期水稻氮素积累、结实期(抽穗和成熟期)氮素转运与利用、稻谷产量及成熟期稻田耕层(0～20 cm)土壤脲酶活性、铵态氮和硝态氮质量分数均存在显著或极显著的互作效应;秸秆堆腐还田对水稻氮素利用和产量及土壤理化性质的调控作用显著高于秸秆直接还田的,同一水氮管理下,成熟期植株和籽粒氮积累量分别提高了9.7％～32.9％和7.5％～45.3％,增产7.3％～18.5％,各生育期的平均土壤脲酶活性提高4.8％～9.7％;同一秸秆还田和施氮量处理下,相比于淹灌处理,有氧灌溉能不同程度的提高产量和氮肥表观利用率,并能提高多数处理的氮肥农学利用率、土壤铵态氮和硝态氮质量分数及脲酶活性;同一秸秆还田和灌溉方式,随着氮肥用量的增加,水稻氮肥表观利用率、农学利用率、产量、各器官(除2017年成熟期的穗外)和植株的氮素积累量及抽穗至成熟期茎鞘的氮素转运量、转运率、贡献率、土壤脲酶活性和硝态氮质量分数均先增加,施氮量为150 kg/hm2时最高,继续增加施氮量,这些指标反而降低.本研究条件下,油菜秸秆堆腐还田和有氧灌溉与配施150 kg/hm2氮肥的综合管理模式可有效增强结实期土壤耕层脲酶活性,提高植株氮素积累量、结实期茎鞘的氮素转运量和转运率,从而促进水稻产量及氮肥利用率的同步提高.     

秸秆还田和氮肥用量对冬小麦产量和氮素利用的影响

【目的】在陕西关中小麦-玉米轮作区通过连续7年田间定位试验,探索秸秆还田配施化学氮肥对冬小麦产量、籽粒蛋白质含量、地上部吸氮量、收获期土壤硝态氮残留量及土壤氮素平衡的影响,为小麦增产及氮素高效利用提供科学依据。【方法】试验采用裂区设计,主处理为玉米秸秆还田和不还田,副处理设置5个施氮水平,分别为0（N0,不施用氮肥）、84 kg·hm^-2（N84,当地推荐氮肥用量的一半）、168 kg·hm^-2（N168,当地推荐氮肥用量）、252 kg·hm^-2（N252,高氮肥用量）、336 kg·hm^-2（N336,超高氮肥用量）。【结果】与秸秆不还田处理相比秸秆还田未提高冬小麦籽粒产量,施用氮肥较不施氮肥小麦增产18%—29%,而超高氮肥用量较推荐氮肥用量有减产风险。秸秆还田和氮肥用量对小麦产量有交互效应。与秸秆不还田处理相比,秸秆还田在氮肥用量为252和336 kg·hm^-2时,公顷小麦穗数增加5%—7%,产量平均增加5%—6%。秸秆还田对小麦籽粒蛋白质含量无显著影响,施用氮肥的籽粒蛋白质含量较不施用氮肥增加16%—33%。秸秆还田对小麦地上部吸氮量无显著影响,施用氮肥的地上部吸氮量较不施用氮肥增加36%—72%。秸秆还田和氮肥用量对小麦地上部吸氮量有交互效应。与秸秆不还田处理相比,秸秆还田在氮肥用量为252和336 kg·hm^-2时地上部吸氮量平均增加5%—8%。与秸秆不还田相比,秸秆还田使土壤硝态氮残留量平均增加18%,增加的硝态氮含量主要分布在70—170 cm土层。N168处理在秸秆不还田条件下土壤氮处于亏损状态,秸秆还田后有效地弥补了氮亏缺,进一步增加氮肥用量,将大幅增加土壤氮盈余量。相对于秸秆还田,氮肥用量对土壤氮盈余量的影响更大。【结论】秸秆还田配施高氮肥用量能增加小麦产量和地上部吸氮量,但同时增加了土壤硝态氮残留量和氮盈余量。综合考虑小麦籽粒产量、土壤硝态氮残留和土壤表观氮平衡等,秸秆还田配施168 kg·hm^-2氮肥更利于维持小麦产量和保护生态环境。     

玉米秸秆还田对小麦生长和土壤水分含量的影响

[目的]研究不同玉米秸秆还田量对小麦生长和砂姜黑土水分状况的影响,探讨适宜的秸秆还田量。[方法]设置0、1 500、3 000、4 500和6 000 kg/hm~2玉米干秸秆粉碎还田量,小麦主要生育期采集0~10、10~20 cm土壤样品,测定水分含量;收获期考察小麦产量结构性状。[结果]实施玉米秸秆粉碎直接还田对后季小麦生长发育具有良好的促进作用,籽粒产量增长3.49%~7.09%,平均提高4.94%,3 000 kg/hm~2的中等秸秆用量处理小麦产量最高。小麦拔节期、孕穗期和开花期0~10 cm、10~20 cm以及0~20 cm土层水分含量显著提高,减轻了土壤干旱程度。[结论]当前生产水平下,淮北平原砂姜黑土地区玉米秸秆适宜还田量为3 000 kg/hm~2。