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/hm~2)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/hm~2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/hm~2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。

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/hm~2)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/hm~2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/hm~2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。

【目的】基于2009—2010小麦生长季开始设置的长期定位试验，研究栽培模式对土壤理化性质、冬小麦氮素营养指数、麦田氮素供需平衡状况、氮素吸收利用和籽粒产量的影响，以期为进一步优化土壤-作物系统综合管理模式提供理论指导。【方法】试验共设置当地农户模式（T1）、农户基础上的改良模式（T2）、不计生产成本的高产更高产模式（T3）和土壤-作物系统综合管理模式（T4）4个栽培模式。【结果】历经13个小麦-玉米生长季后，T1、T2、T3、T4模式小麦播前容重分别降低6.21%、9.80%、12.25%和13.56%，有机质含量分别提高21.88%、26.80%、32.05%和36.39%，全氮含量分别提高34.16%、12.38%、39.60%和20.79%，碱解氮含量分别提高47.85%、48.87%、74.49%和62.21%，速效磷含量分别提高62.73%、36.56%、297.93%和68.68%，速效钾含量分别提高14.36%、40.00%、221.20%和59.60%。0—100 cm土层无机氮积累量分别提高了33.96%、10.32%、52.77%和19.49%。pH分别从最初的7.50下降至6.28、6.68、5.35和6.64。2020—2022生长季4个栽培模式间籽粒产量和氮素的吸收利用差异显著。与T1模式相比，T2、T3、T4模式的籽粒产量分别提高14.14%、27.65%、22.52%，氮素利用率分别提高54.80%、19.97%、49.15%，氮肥利用率分别提高72.95%、37.54%、48.15%，氮素表观损失量分别降低49.76%、11.62%、44.14%，氮素表观损失率分别降低24.63%、11.62%、26.68%。T4模式开花期的整株和成熟期的穗子处于氮素供需平衡。【结论】历经13个小麦-玉米生长季后，4个栽培模式0—20 cm土层土壤酸化趋势明显，表层土壤容重降低，有机质、全氮、速效氮磷钾养分含量升高，0—100 cm土层无机氮积累量相应升高。与其他3种模式相比，T4模式更有利于实现土壤理化性状、小麦籽粒产量和氮素吸收利用的协同改善，但其氮肥利用率仍有待进一步提高，且在现有基础上仅通过降低施氮量无法实现其产量和氮素吸收利用的进一步协同优化。

秸秆还田是促进农田养分循环的重要方式,也对提升农田地力有较好效果。以南方典型双季稻田为研究对象,设置三个秸秆还田水平和两种水分管理方式的两因子田间定位试验,于定位试验开展后的第5年通过测定早稻和晚稻季稻田土壤无机氮、微生物生物量氮动态、植株吸氮量动态以及收获期主要土壤肥力因子、水稻产量和植株各部分氮素累积量,分析秸秆还田与水分管理制度下水稻氮素吸收和氮肥利用率的特征及其影响因素。结果表明:秸秆还田提高了土壤有机碳和全氮含量以及土壤p H,长期淹水较之间歇灌溉降低了土壤有机碳、全氮和全磷含量。在氮肥用量一致条件下,早稻季秸秆还田降低了分蘖期土壤氮素有效性,导致水稻生育期内氮素吸收量显著下降,且显著降低水稻籽粒产量及氮肥利用率;氮肥利用率较对照下降2.0~7.6个百分点,且随秸秆还田量的增加而降低。晚稻季秸秆还田提高了生育期内土壤氮素有效性,显著提高了水稻生育期内氮素吸收量,增加水稻产量且显著提高氮肥利用率;氮肥利用率较对照提高8.6~13个百分点,且随秸秆还田量的增加而增加。研究表明,间歇灌溉和长期淹水灌溉两种水分管理方式对水稻氮素吸收、籽粒产量及氮肥利用率的影响差异不显著。早稻季秸秆还田配合长期淹水灌溉将加剧水稻产量和氮肥利用率下降。双季稻稻田实行间歇灌溉下的早稻季秸秆不还田、晚稻季秸秆全量还田(6 t/hm2)有利于获得较高水稻产量和氮肥利用率。

通过室内模拟培养试验，添加水稻秸秆及由此热解产生的生物质炭，分析亚热带典型旱地土和水稻土微生物生物量碳（ＭＢＣ）、微生物生物量氮（ＭＢＮ）及氮素矿化的变化动态，探讨添加不同处理方式的水稻秸秆对土壤碳氮矿化的影响。结果表明，培养３５ ｄ后，与对照（ＣＫ）相比，添加生物质炭处理，旱地土ＭＢＣ、ＭＢＮ、矿化氮量分别增加了３４．６％、１６３．１％和６．４％；水稻土ＭＢＣ没有明显差异，ＭＢＮ和矿化氮量分别增加２３．０％和１５．１％。添加秸秆处理，旱地土ＭＢＣ、ＭＢＮ分别增加了９０．４％和２０３．８％，矿化氮量却减少了２２．２％；水稻土ＭＢＣ、ＭＢＮ、矿化氮量分别增加了１３．４％、１９．９％和７．３％。研．．．

2011—2015年,分别以中嘉早17和五丰优T025为早、晚稻材料,在大田定位试验条件下,比较传统翻耕(CT)、机械旋耕(RT)对双季机插水稻产量、根系、土层分布和土壤容重、总孔隙度、非毛管孔隙度、田间持水量、土壤养分的影响。结果表明:处理CT和RT早、晚稻季产量、年均产量和年度间产量变异系数差异均不明显,处理CT早、晚稻根系的干质量显著高于处理RT,增幅分别为7.0%22.8%和4.0%15.1%(P1020 cm的根系干质量均大于处理RT;处理CT土层010 cm的土壤容重、总孔隙度和通气孔隙度与R

【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。

为了探讨生物炭施用对华北潮土农田土壤改良及小麦增产的效果,自2011年开始,在华北小麦-玉米轮作典型潮土农田通过设置0(BC0),2.25(BC2.25),6.75(BC6.75),11.25 t/hm2(BC11.25)4个秸秆生物炭处理的田间定位试验,系统研究了施用生物炭对小麦籽粒产量、土壤含水量及土壤理化性状的影响。结果表明,短期施用生物炭对小麦籽粒产量、生物量、土壤硝态氮、有机碳和全氮含量均无显著性影响,连续施用生物炭9季后,与BCO相比,BC2.25、BC6.75、BC11.25处理小麦籽粒产量分别显著增加24.5%,8.8%,9.1%(P<0.05),小麦生物量分别显著增加18.8%,8.1%和6.1%。而且,随生物炭用量增加,土壤含水量和总孔隙度逐渐增加,容重逐渐降低,与对照相比,BC6.75和BC11.25处理土壤总孔隙度分别显著增加14.1%和26.0%(P<0.05),含水量增加34.4%和42.2%,容重降低10.7%和19.6%。此外,生物炭长期施用BC6.75和BC11.25处理土壤硝态氮、有机碳和全氮含量均显著高于其他处理,与对照相比,第9季BC6.75处理土壤耕层硝态氮含量显著增加128.7%,BC6.75和BC11.25处理有机碳含量分别显著增加127.9%和179.6%(P

【目的】探讨不同水氮管理策略对高产棉田氮素平衡及氮素移动的影响。【方法】设置田间小区试验,研究了常规灌水+常规施氮、优化灌水+优化施氮、常规灌水+优化施氮、优化灌水+优化施氮、常规灌水+不施氮处理条件下的棉田氮素平衡和土壤硝态氮动态。【结果】在常规水氮管理条件下,收获后表观损失量高达163—294 kg.hm-2,60—200 cm土层中硝态氮含量较播前有大幅增加,增量与表观损失的比值达到0.39—0.69;优化水氮管理条件下表观损失量仅为19—87 kg.hm-2;常规水氮处理不同层次土壤剖面上均呈现出硝态氮的积累,而且随灌水量加大累积峰下移,优化水氮管理土壤剖面硝态氮累积程度较小。【结论】...

【目的】探究长江流域水旱轮作制度下,化学磷肥和秸秆还田配施磷肥对作物生产力的贡献,以及对土壤磷有效性和磷素效率的影响,为农田土壤磷素管理提供科学依据。【方法】试验于2014—2018年在湖北省武汉市华中农业大学进行,选取定位试验中的3个处理,分别为:(1)不施磷(NK);(2)施磷(NPK);(3)施磷配合秸秆还田(NPK+S)。通过测定作物产量、磷含量及土壤有效磷,分析作物磷素利用效率,探讨土壤有效磷变化与磷累积盈亏的响应关系。【结果】与NK处理相比,NPK处理的油菜和水稻平均产量分别提高530.3%和35.9%,磷积累量分别提高495.3%和98.5%;与NPK处理相比,NPK+S处理的油菜和水稻平均产量分别提高19.1%和11.0%,磷积累量分别提高20.6%和11.7%;油菜产量和磷积累量对磷肥和秸秆的响应优于水稻。秸秆还田条件下,油菜和水稻的平均磷素农学效率分别提高6.8%和33.9%,油菜、水稻和周年的磷素累积利用率分别提高8.6%、17.0%和19.8%。秸秆还田对水稻磷素利用率和农学效率的影响更为显著。4年油菜水稻轮作后,不施磷处理土壤磷素累积亏缺110.2 kg P_2O_5·hm~(-2),有效磷浓为1.9 mg·kg-1;施磷处理土壤磷素累积盈余210.9 kg P_2O_5·hm~(-2),有效磷浓度(4.3 mg·kg-1)较不施磷处理提高126.3%;施磷配合秸秆还田处理土壤磷素累积盈余(222.1 kg P_2O_5·hm~(-2))较NPK处理增加5.3%,有效磷浓度(5.1 mg·kg-1)较NPK处理提高18.6%。秸秆还田显著提高了土壤有效磷浓度,但土壤磷盈余量没有明显增加。连续秸秆还田和施用化学磷肥条件下,水稻土每盈余100 kg·hm~(-2)的磷,NPK和NPKS处理土壤有效磷分别提高1.8和2.0 mg·kg-1。秸秆还田促进了土壤磷素有效化。【结论】施磷显著增加了油菜、水稻的产量和磷积累量,提升了土壤磷盈余量和有效磷浓度;秸秆还田在施磷肥的基础上进一步增加了油菜、水稻的产量和磷积累量,提高了作物特别是水稻对磷素的利用率和农学效率,同时能够在避免土壤磷素过量积累的情况下提高土壤有效磷浓度。

【目的】探讨麦秸秆还田对水稻土壤理化性质和酶活性的影响及其相互关系。【方法】粳稻扬粳9538种植于大田,进行了麦秸还田与不还田、实地氮肥管理(SSNM)和农民习惯施肥法(FFP)等处理,观察了秸秆还田后水稻不同生长阶段的土壤pH值、有机酸含量、呼吸速率、土壤酶活性及土壤离子的变化动态。【结果】秸秆的腐解高峰在水稻生长的第1个月,土壤中有机酸含量在分蘖中期及穗分化期明显上升;土壤脲酶及过氧化氢酶活性表现为先升后降,而碱性磷酸酶活性则表现为双峰曲线的变化规律。秸秆还田后土壤pH值明显降低,有机酸含量增加,并且两者之间呈极显著的负相关关系,土壤中脲酶、过氧化氢酶及碱性磷酸酶活性增强,土壤全磷、可溶性...

【目的】探究马铃薯茎叶还田对土壤理化性质和细菌群落结构的影响。【方法】基于土壤理化分析和Illumina高通量测序技术，对比分析马铃薯茎叶还田（处理组R）与不还田（处理组NR）土壤理化指标和细菌群落结构的差异。【结果】与处理CK相比，马铃薯茎叶还田提高了土壤pH值及有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量，其中速效钾含量增幅最大，达42.36～141.53 mg/kg。马铃薯茎叶还田显著影响土壤细菌群落结构，在第45、90 天时，还田处理土壤中12个细菌类群丰度显著提高，且还田处理较不还田处理土壤细菌群落的物种多样性显著提高。各处理土壤细菌群落的种间互作关系主要发生在酸杆菌门、放线菌门（Actinobacteriota）和变形菌门，且马铃薯茎叶还田处理较不还田处理，土壤细菌群落种间互作强度显著提高。相关性分析表明，Latescibacterota、脱硫菌门（Desulfobacterota）与有效磷含量呈极显著负相关，与碱解氮、有机质含量呈显著正相关；粘球菌门（Myxococcota）、Bdellovibrionota、髌骨菌门（Patescibacteria）、肠杆菌门（Entotheonellaeota）、芽单胞菌门（Gemmatimonadota）、硝化螺旋菌门（Nitrospirota）、变形菌门（Proteobacteria）与速效钾含量呈显著正相关。【结论】马铃薯茎叶还田处理可以提高土壤养分含量、显著提高土壤细菌群落的物种多样性及群落物种互作强度，土壤速效钾、有效磷、碱解氮及有机质含量等理化指标与土壤细菌群落物种组成存在显著的相关关系。

为探究施用不同原料生物炭对酸性土壤改良及氮素矿化作用和硝化作用的影响，以酸性红壤为供试土壤，添加水稻秸秆、稻壳及木屑3种原料制备的生物炭，开展为期50 d的室内培养试验。设置空白对照（CK）、单施化学肥料（F）、水稻秸秆生物炭+化学肥料（B1）、稻壳生物炭+化学肥料（B2）、木屑生物炭+化学肥料（B3）共5个处理，测定土壤基础理化性质、酶活性及铵态氮与硝态氮含量，分析土壤性质与氮素转化之间的关系。结果表明：水稻秸秆生物炭对土壤pH提高效果高于木屑生物炭和稻壳生物炭，与CK和F处理相比，B1处理使土壤pH提高了0.10和0.64个单位，且B1处理土壤有机质、总氮、速效磷及速效钾含量也均显著高于其他处理。施用肥料（F）和生物炭（B1、B2、B3）显著提高了土壤氮素矿化速率和硝化速率，且不同原料生物炭处理之间存在显著差异。培养50 d后，B1、B2、B3处理平均氮素矿化速率相对于F处理分别降低了81.5%、87.6%和28.1%。与F处理相比，B1、B3处理能固持土壤硝态氮，并分别使硝化速率提高了12.0%和16.0%，而B2处理使硝化速率降低了18.5%。此外，不同生物炭处理的土壤碳氮转化相关酶活性也存在显著差异。不同原料生物炭对酸性红壤理化性质的影响不同，土壤性质的差异可对氮素转化产生影响，合理施用生物炭可固持土壤氮素，减少氮素损失。

为了解决北方低温地区秸秆难以降解的问题,应用秸秆降解菌剂对秸秆进行快速分解,起到有效利用秸秆资源和提高土壤肥力的作用。通过模拟秸秆还田的培养试验和室内分析相结合的方法,研究对比了3种不同秸秆降解菌在不同培养阶段对玉米秸秆的降解效果以及对土壤理化性质和酶活性的影响。结果表明,添加降解菌能够加快秸秆降解,尤其是施加混合菌剂的处理,在培养100 d时降解率达到了86%,明显高于无菌处理;同时,施入秸秆降解菌显著提高了土壤酶活性,其中脲酶活性的提高最为明显,在培养末期,低温菌剂、常温菌剂和混合菌剂处理的土壤脲酶活性分别是培养初期的1. 2,1. 3,1. 7倍;随着培养时间的延长,过氧化氢酶、转化酶、酸性磷酸酶和纤维素酶的活性均有不同程度的提高,且各个处理的酶活性均显著高于空白对照CK和无菌对照S;各个处理中土壤碱解氮、速效磷、有机质、速效钾、硝态氮、铵态氮含量和pH值随着培养天数的增加均呈现出稳定上升趋势。因此,低温条件下秸秆还田配施降解菌可以明显提高玉米秸秆降解率、改善土壤理化性质和酶活性。

通过田间试验研究水稻秸秆冬季还田对早稻产量和土壤钾素含量的影响。结果表明:在不施氮肥情况下,水稻秸秆冬季还田的早稻产量显著高于春季还田处理;在施用氮肥的情况下,虽然2009年秸秆冬季还田和秸秆春季还田处理产量差异不显著,但前者比后者高12.3%,2011年更是高出23.8%,且差异显著。对2009—2011年早稻移栽时土壤速效钾含量分析发现,水稻秸秆冬季翻耕还田显著影响土壤速效钾含量,水稻秸秆冬季翻耕还田处理的土壤速效钾含量高于春季翻耕处理。特别是秸杆冬季还田且常规施肥处理,2009—2011年早稻移栽时其土壤速效钾含量分别比秸杆春季还田且常规施肥处理高29.6%、29.6%和26.0%。结论...