长三角地区稻麦轮作土壤养分对秸秆还田响应-Meta分析
详细信息    查看全文 | 推荐本文 |
  • 英文篇名:Meta-analysis of Soil Basic Nutrients Response to Straw Returning in Rice-wheat Rotation System
  • 作者:张志毅 ; 范先鹏 ; 夏贤格 ; 杨利 ; 刘冬碧 ; 张富林 ; 熊桂云 ; 吴茂前 ; 冯婷婷
  • 英文作者:ZHANG Zhi-yi;FAN Xian-peng;XIA Xian-ge;YANG Li;LIU Dong-bi;ZHANG Fu-lin;XIONG Gui-yun;WU Mao-qian;FENG Ting-ting;Plant Protection, Soil and Fertilizer Research Institute, Hubei Academy of Agricultural Sciences;Qianjiang Scientific Observing and Experimental Station of Agro-Environment and Arable Land Conservation, Ministry of Agriculture;Key Laboratory of Fertilization from Agricultural Wastes, Ministry of Agriculture;Yangtze University;
  • 关键词:稻麦轮作 ; 秸秆还田 ; 还田年限 ; 还田量 ; 耕作措施
  • 英文关键词:Rice-wheat rotation system;;Straw returning;;Returning year;;Returning amount;;Tillage method
  • 中文刊名:TRTB
  • 英文刊名:Chinese Journal of Soil Science
  • 机构:湖北省农业科学院植保土肥研究所;农业部潜江农业环境与耕地保育科学观测实验站;农业部废弃物肥料化利用重大实验室;长江大学;
  • 出版日期:2019-04-06
  • 出版单位:土壤通报
  • 年:2019
  • 期:v.50;No.299
  • 基金:国家重点研发计划项目(2016YFD0300902-04);; 湖北省农业科学院重大专项(2017CGPY03)资助
  • 语种:中文;
  • 页:TRTB201902021
  • 页数:6
  • CN:02
  • ISSN:21-1172/S
  • 分类号:155-160
摘要
研究旨在明确稻麦轮作下秸秆还田对土壤基础养分的影响。以稻麦轮作系统为研究对象,采用Meta分析方法定量研究了土壤基础养分对秸秆还田的响应及其影响因素。结果表明,短期内(<2年)秸秆还田能够显著提升土壤有机碳和活性有机碳的含量,其中活性有机碳对秸秆还田的响应程度要高于总有机碳。低秸秆还田量(RS <3750 kg hm-2和WS <3000 kg hm-2)对土壤基础养分的提升效果不显著,而全量秸秆还田(RS 3000~6000 kg hm-2和WS 3750~7000 kg hm-2)能够显著提升土壤速效磷、有机碳和活性有机碳的含量。对于不同耕作措施而言,旋耕或翻耕措施均可以显著提升土壤有机碳的含量;此外,旋耕显著提高全氮和活性有机碳的含量,翻耕显著提高土壤速效磷和速效钾的含量。稻麦轮作下秸秆全量还田配合旋耕或者翻耕措施能够增加土壤基础养分含量,达到土壤地力培育的效果。
        The meta-analysis method was adopted to investigate the response of soil basic nutrients to straw returning and their influencing factors in the rice-wheat rotation system. The straw returning to the field in the short term(< 2 years) significantly increased the contents of soil organic carbon(C) and active organic C. And the response of active organic C to straw returning was higher than that of total organic C. Low amounts of rice straw(RS) returning(< 3750 kg hm-2) and wheat straw(WS) returning(< 3000 kg hm-2) had no significant effects on the improvement of soil basic nutrients, while full straw returning(RS amount of 3000-6000 kg hm-2 and WS amount of 3750-7000 kg hm-2)significantly increased the contents of soil available phosphorus(P), organic C and active organic C. The content of soil organic C was significantly increased in the rotation tillage and plow tillage. Additionally, rotation tillage significantly increased the contents of total nitrogen and active organic C in soil, and plow tillage significantly increased the contents of soil available P and available potassium. The full straw returning to the field combined with rotary tillage or plow tillage increased the contents of soil nutrients in rice-wheat rotation system and could improve soil fertility.
引文
[1]杨建昌,杜永,刘辉.长江下游稻麦周年超高产栽培途径与技术[J].中国农业科学, 2008, 41(6):1611-1621.
    [2]中国农业年鉴编辑委员会.中国农业年鉴—2011[M].北京:中国农业出版社, 2012:1-593.
    [3]刘世平,聂新涛,张洪程,等稻麦两熟条件下不同土壤耕作方式与秸秆还田效用分析[J].农业工程学报, 2006, 22(7):48-51.
    [4]刘天学,纪秀娥.焚烧秸杆对土壤有机质和微生物的影响研究[J].土壤, 2003, 35(4):347-348.
    [5]王海候,金梅娟,陆长婴,等.秸秆还田模式对农田土壤碳库特性及产量的影响[J].自然资源学报, 2017, 32(5):755-764.
    [6]路文涛,贾志宽,张鹏,等.秸秆还田对宁南旱作农田土壤活性有机碳及酶活性的影响[J].农业环境科学学报, 2011, 30(3):522-528.
    [7]张传辉,杨四军,顾克军,等.稻麦轮作条件下秸秆单双季还田对麦田土壤肥力和速效养分含量的影响[J].安徽农业科学, 2013(17):7483-7485.
    [8]张翰林,郑宪清,何七勇,等.不同秸秆还田年限对稻麦轮作土壤团聚体和有机碳的影响[J].水土保持学报, 2016, 30(4):216-220.
    [9]张岳芳,孙国峰,周炜,等.保护性耕作对南方稻麦两熟高产农田土壤碳库特性的影响[J].西南农业学报, 2015, 28(3):1155-1160.
    [10]胡乃娟,韩新忠,杨敏芳,等.秸秆还田对稻麦轮作农田活性有机碳组分含量、酶活性及产量的短期效应[J].植物营养与肥料学报,2015, 21(2):371-377.
    [11]刘世平,陈后庆,聂新涛,等.稻麦两熟制不同耕作方式与秸秆还田土壤肥力的综合评价[J].农业工程学报, 2008, 24(5):51-56.
    [12]顾克军,张传辉,顾东祥,等.短期不同秸秆还田与耕作方式对土壤养分与稻麦周年产量的影响[J].西南农业学报, 2017, 30(6):1408-1413.
    [13]张翰林,吕卫光,郑宪清,等.不同秸秆还田年限对稻麦轮作系统温室气体排放的影响[J].中国生态农业学报, 2015, 23(03):302-308.
    [14]张永春,汪吉东,聂国书,等.不同量秸秆机械化还田对稻麦产量及土壤碳活性的影响[J].江苏农业学报, 2008, 24(6):833-838.
    [15]杨敏芳,朱利群,韩新忠,等.不同土壤耕作措施与秸秆还田对稻麦两熟制农田土壤活性有机碳组分的短期影响[J].应用生态学报,2013, 24(5):1387-1393.
    [16]钟杭,朱海平,黄锦法.稻麦秸秆全量还田对作物产量和土壤的影响[J].浙江农业学报, 2002, 14(6):344-347.
    [17]房焕,李奕,周虎,等.稻麦轮作区秸秆还田对水稻土结构的影响[J].农业机械学报, 2018, 49(4):297-302.
    [18]杨敏芳,朱利群,韩新忠,等.耕作措施与秸秆还田对稻麦两熟制农田土壤养分、微生物生物量及酶活性的影响[J].水土保持学报,2013, 27(2):272-275.
    [19]郭瑞华,靳红梅,常志州,等.秸秆还田模式对土壤有机碳及腐植酸含量的影响[J].农业环境科学学报, 2017, 36(4):727-733.
    [20]胡乃娟,张四伟,杨敏芳,等.秸秆还田与耕作方式对稻麦轮作农田土壤碳库及结构的影响[J].南京农业大学学报, 2013, 36(4):7-12.
    [21]徐蒋来,胡乃娟,张政文,朱利群.连续秸秆还田对稻麦轮作农田土壤养分及碳库的影响[J].土壤, 2016, 48(1):71-75.
    [22]朱利群,张大伟,卞新民.连续秸秆还田与耕作方式轮换对稻麦轮作田土壤理化性状变化及水稻产量构成的影响[J].土壤通报,2011, 42(1):81-85.
    [23]武际,郭熙盛,鲁剑巍,等.水旱轮作制下连续秸秆覆盖对土壤理化性质和作物产量的影响[J].植物营养与肥料学报, 2012, 18(3):587-594.
    [24]刘红江,陈留根,朱普平,等.稻草还田对小麦产量、地表径流NPK流失量及土壤肥力的影响[J].水土保持学报, 2010, 24(6):6-10.
    [25] HUANG X, JIANG H, LI Y, MA Y, TANG H, RAN W. The role of poorly crystalline iron oxides in the stability of soil aggregateassociated organic carbon in a rice–wheat cropping system[J].Geoderma, 2016, 279:1-10.
    [26] XIA L, WANG S, YAN X. Effects of long-term straw incorporation on the net global warming potential and the net economic benefit in a rice–wheat cropping system in China[J]. Agriculture Ecosystems&Environment, 2014, 197:118-127.
    [27] GROENIGEN K J V, OSENBERG C W, HUNGATE B A. Increased soil emissions of potent greenhouse gases under increased atmospheric CO2. Nature, 2011, 475(7355):214-216.
    [28] ROSENBERG M S, ADAMS D C, GUREVITCH J. Metawin:Statistical software for meta-analysis 2000.
    [29]刘世平,陈文林,聂新涛,等.麦稻两熟地区不同埋深对还田秸秆腐解进程的影响[J].植物营养与肥料学报, 2007, 13(6):1049-1053.
    [30]赵亚南,柴冠群,张珍珍,等.稻麦轮作下紫色土有机碳活性及其对长期不同施肥的响应[J].中国农业科学, 2016, 49(22):4398-4407.
    [31]朱冰莹,马娜娜,余德贵.稻麦两熟系统产量对秸秆还田的响应:基于meta分析[J].南京农业大学学报, 2017, 40(3):376-385.
    [32]田慎重,宁堂原,王瑜,等.不同耕作方式和秸秆还田对麦田土壤有机碳含量的影响[J].应用生态学报, 2010, 21(2):373-378.
    [33]陈文超,朱安宁,张佳宝,朱强根,杨文亮,舒馨.保护性耕作对潮土团聚体组成及其有机碳含量的影响[J].土壤, 2014(1):35-40.
    [34]田慎重,王瑜,李娜,等.耕作方式和秸秆还田对华北地区农田土壤水稳性团聚体分布及稳定性的影响[J].生态学报, 2013, 33(22):7116-7124.
    [35]王丹丹.耕作方式与秸秆还田对土壤活性有机碳特性的影响(硕士学位论文)(D).华中农业大学图书馆:华中农业大学, 2013.
    [36]杨春文.腐殖质与Ca2+、Mg2+、Co2+、Ni2+的络合作用及其在农业中的应用[J].西北民族大学学报(自然科学版), 2003, 24(3):67-73.
    [37]张振江.长期麦秆直接还田对作物产量与土壤肥力的影响[J].土壤通报, 1998(4):154-155.