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为探明秸秆还田后土壤团聚体与有机碳的变化特征和作用机制,依托2019年布设于甘肃省定西市李家堡镇的不同秸秆还田试验,设置两种秸秆类型：小麦秸秆和玉米秸秆,秸秆还田量分别为：0（CK）、3 500（低量）、7 000（中量）、14 000 kg·hm-2（高量）,研究了秸秆还田对陇中黄土高原旱作农田土壤团聚体稳定性和有机碳的影响。结果表明：土壤机械稳定性团聚体以>0.25 mm团聚体为主,且随土层加深粒径逐渐增大,水稳性团聚体均与之相反;秸秆还田较不还田处理的机械稳定性和水稳性<0.25 mm粒级团聚体含量分别降低了3.53%～21.74%和2.73%～8.95%,土壤机械稳定性和水稳性团聚体平均重量直径MWD、几何平均直径GMD的提升幅度最大分别达到16.29%、30.12%和20.93%、12.12%,团聚体破碎率PAD降低了2.53%～13.23%,在中量秸秆还田时效果最好,且玉米秸秆比小麦秸秆效果更明显。秸秆还田提升了土壤有机碳含量,且在表层土壤秸秆还田量越高,对土壤有机碳的提升效果越显著,其中玉米秸秆高量还田处理的土壤有机碳含量较CK显著提高了... 相似文献
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秸秆还田与长期连作棉田土壤水稳性团聚体特征 总被引：2，自引：0，他引：2
以棉花长期连作定点试验田为研究对象,研究秸秆还田对长期棉花连作土壤水稳性团聚体及有机碳分布的影响。试验设长期连作5、10、20 a和30 a的秸秆还田小区及长期棉花连作5、10 a和20 a无秸秆还田小区,共计7个处理,每个处理3个重复。结果显示:无秸秆还田条件下,随着连作年限的增加,土壤1~0.25 mm水稳性团聚体含量和团聚体中有机碳含量逐渐降低,0.053 mm水稳性团聚体含量逐渐增加;而秸秆还田可以显著提高长期连作棉田土壤中1~0.25 mm水稳性团聚体含量、团聚体平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)值及团聚体中有机碳含量;秸秆还田条件下随着连作年限的增加,土壤1~0.25 mm水稳性团聚体含量逐渐增加,0.053mm水稳性团聚体含量逐渐降低,且对0~30 cm耕作层土壤影响较大;与无秸秆还田相比,秸秆还田长期连作棉田,随着连作年限的增加,团聚体分形维数(D)逐渐降低,而无秸秆还田分形维数(D)逐渐增加,团聚体分形维数表现为随土层加深而增大,最后在20~30 cm处趋于稳定。说明秸秆还田显著提高长期连作棉田水稳性团聚体的稳定性,对改善土壤结构、提升土壤的肥力具有积极作用,能够缓解长期连作对土壤物理性状产生的不利影响。 相似文献
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覆盖方式对旱作小麦田土壤团聚体有机碳的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
依托中国科学院长武黄土高原农业生态实验站的长期覆盖试验,分析研究秸秆覆盖和地膜覆盖对黄土高原旱作冬小麦田土壤团聚体分布和团聚体有机碳的影响,共包括4种处理:无覆盖(CK)、全年9 000 kg·hm~(-2)秸秆覆盖(M_(9000))、全年4 500 kg·hm~(-2)秸秆覆盖(M_(4500))和全年地膜覆盖(PM)。结果表明:(1)与CK处理相比,M_(9000)处理土壤总有机碳含量提高8.1%(P0.05),M_(4500)和PM处理较CK处理无显著差异。(2)M_(9000)、M_(4500)处理0.25 mm团聚体含量较CK处理分别提高6.6%、4.1%,PM处理降低1.7%。(3)与CK处理相比,M_(9000)处理平均重量直径(MWD)值提高9.2%,PM处理降低14.8%;M_(9000)处理几何平均直径(GMD)提高13.0%,PM处理降低15.7%(P0.05)。(4)土壤总有机碳与0.25 mm团聚体含量、MWD和GMD值呈显著正相关。(5)各处理中,5 mm和0.25 mm团聚体中有机碳含量较高;M_(9000)处理可不同程度地提高各级别团聚体中有机碳的含量,PM处理作用不明显;土壤有机碳主要储存在机械稳定性大团聚体中,且5 mm团聚体对总有机碳的贡献率最大,M_(9000)、M_(4500)处理可提高0.25 mm团聚体有机碳的贡献率。(6)各处理土壤总有机碳与5 mm和0.25 mm机械稳定性团聚体中有机碳呈极显著正相关。因此,长期秸秆覆盖不仅可以提升团聚体水平和稳定性,还可增加团聚体中有机碳含量,有利于土壤有机碳的固定。该区全年9 000 kg·hm~(-2)秸秆覆盖处理效果最好。 相似文献
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通过在陕西杨凌开展的田间长期定位试验,研究冬小麦-夏大豆长期轮作模式下秸秆还田量（不还田、半量还田、全量还田）对土壤碳氮养分及麦豆产量的影响。结果表明：土壤全氮、矿物质氮、硝态氮、微生物量氮含量随着秸秆还田量的增加而增加,与不还田相比,半量还田处理0～40 cm土壤全氮、矿物质氮、硝态氮、微生物量氮含量比不还田处理平均增加10.51%、11.58%、15.71%、35.68%,全量还田处理比不还田处理平均增加19.61%、21.84%、26.50%、40.77%。秸秆半量还田、全量还田处理土壤有机碳含量比不还田处理分别增加4.10%、14.58%,水溶性有机碳含量分别增加2.01%、6.68%,微生物量碳含量分别增加6.71%、7.67%。土壤全氮、硝态氮、矿物质氮含量表现为9—12月份较高,3—5月份较低,微生物量碳、氮变化趋势与之相反。0~20 cm土壤中碳、氮各组分含量均高于20~40 cm土层。秸秆还田处理增产显著,与不还田处理相比,半量还田处理大豆、小麦产量分别增加3.63%、5.44%,全量还田处理分别增产19.69%、10.38%。长期麦豆轮作下秸秆全量还田措施是提高作物产量、改善土壤质量的有效途径。 相似文献
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渭北旱塬区秸秆覆盖还田对土壤团聚体特征的影响 总被引：5，自引：0，他引：5
为了研究不同秸秆覆盖还田量对半湿润易旱区土壤团聚体分布状况和稳定性特征的影响,在渭北旱塬设置三种覆盖还田量(SM1:13 500 kg/hm2、SM2:9 000 kg/hm2、SM3:4 500 kg/hm2),以不覆盖为对照进行定位试验,研究了秸秆覆盖还田对土壤容重、土壤有机碳、土壤团聚体数量、大小及分形维数的影响。结果表明,秸秆覆盖还田后,土壤容重随秸秆覆盖还田量的增加而减小,0~20 cm土层土壤容重较对照降低了2.00%~5.28%(P>0.05);土壤总有机碳含量随着土层深度的增加而递减,在0~20 cm土层,土壤总有机碳含量较对照显著提高10.82%~23.93%。10~30 cm土层,SM2处理下>0.25mm机械稳定性团聚体含量、平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)均高于SM1、SM3,各处理间差异不显著;在0~40 cm土层,各处理>0.25 mm土壤水稳性团聚体、MWD和GMD较CK均有不同程度提高,但差异不显著。各处理均可提高0~30 cm土层土壤团聚体稳定性,其中SM2团聚体分形维数D最小,其次为SM1、SM3。可见,秸秆覆盖还田可促进土壤团聚体的形成,提高团聚体的稳定性,以SM2覆盖还田的效果最佳。 相似文献
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玉米秸秆还田对冬小麦产量和不同生育期土壤硝态氮累积量的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
以田间试验方法研究了玉米秸秆还田配施氮肥对后茬冬小麦产量和小麦生育期土壤硝态氮累积量的影响。试验采用裂区设计,主处理包括玉米秸秆还田(S1)和不还田(S0)2个处理,副处理为5个不同施氮水平,分别为0、84、168、252 kg·hm~(-2)和336 kg·hm~(-2)。结果表明,施氮量较低时(分别低于99 kg·hm~(-2)和79 kg·hm~(-2)时),秸秆还田处理小麦产量低于秸秆不还田处理,施氮量较高时则相反;两条氮肥肥效曲线呈相交规律。施氮252 kg·hm~(-2)时,秸秆还田处理分别增产9.5%和2.1%,施氮336 kg·hm~(-2)时,秸秆还田处理分别增产7.0%和5.6%。冬小麦冬前分蘖期土壤硝态氮主要累积在0~40 cm土层;施氮量高于84 kg·hm~(-2)时,秸秆还田处理硝态氮累积量有高于相同施氮量下不还田处理的趋势,其中0~20 cm土层N336+秸秆还田处理硝态氮累积量比不还田处理提高25%(武功试验地)。冬小麦返青期土壤硝态氮较冬前分蘖期大幅降低,此期秸秆还田处理0~20 cm土层硝态氮累积量有低于秸秆不还田处理的趋势。周至县连续三年田间试验结果表明,秸秆还田处理冬小麦收获期土壤硝态氮累积量有高于秸秆不还田处理的趋势,不施氮肥处理0~1 m土层秸秆还田比不还田处理累积量显著提高43.4%。秸秆还田对冬小麦产量和土壤硝态氮累积量的影响与施氮量有关,施氮量较低时秸秆还田条件下冬小麦返青期土壤硝态氮含量较低,引起作物速效氮供应的短期(返青期追施氮肥前)缺乏,影响小麦生长,进而导致小麦减产。连续秸秆还田处理有利于小麦收获期2 m土壤硝态氮累积,减少向下淋溶。 相似文献
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绿洲农田土壤团聚体组成及有机碳和全氮分布对秸秆还田方式的响应 总被引：4，自引：0，他引：4
通过田间定位试验，在甘肃干旱灌区，研究了不同小麦秸秆还田方式(NTSS: 25~30 cm 高茬收割立茬免耕; NTS: 25~30 cm高茬秸秆覆盖免耕; TIS: 25~30 cm 高茬秸秆深翻耕; CT: 传统不留茬深翻耕—对照) 对农田土壤团聚体及有机碳和全氮分布特征的影响，以期为优化试区种植模式与提高农业可持续发展提供依据。结果表明：免耕秸秆还田处理(NTSS、NTS)≥0.25 mm团聚体含量较高，与CT相比，在0~10、10~20、20~30 cm土层分别提高5.4%与12.5%、13.3%与14.1%、11.1%与19.2%，以NTS提高幅度较大。NTSS、NTS提高了0~10、20~30 cm土壤团聚体的平均重量直径，较CT处理分别提高6.7%与11.6%、7.6%与8.1%，以NTS提高效果最明显。NTSS、NTS处理土壤有机碳和全氮含量均高于 CT 处理，在0~10、10~20、20~30 cm土层，有机碳含量分别增大8.1%与13.3%、7.4%与11.4%、7.8%与12.8%；全氮含量分别提高14.6%与17.9%、14.5%与17.9%、16.2%与20.5%，同样，以NTS提高土壤有机碳及全氮程度较大。各级别团聚体中有机碳和全氮含量均随土层深度增加而减小，团聚体中有机碳和全氮含量随团聚体直径减小而增加，NTS处理在各土层各级别团聚体均保持较高的土壤有机碳及全氮含量。因此，前茬小麦25~30 cm秸秆覆盖免耕还田是干旱灌区增强土壤团聚体形成、提高土壤有机碳及全氮含量的适宜栽培措施。 相似文献
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为明确蓄水保墒耕作方式下旱地麦田土壤团聚体稳定性、有机碳及碳组分和全氮及氮组分在不同粒径团聚体组分中的分布特征,深入了解不同耕作方式下土壤碳氮固持机制,以连续3 a(2017—2020年)实施不同耕作方式(免耕、深松、深翻)后冬小麦收获期0～20 cm土壤为研究对象,采用湿筛法测算土壤团聚体的构成与稳定性(R0.25,>0.25 mm团聚体含量;MWD,平均重量直径;GMD,几何平均直径),并测定各粒径团聚体有机碳(SOC)和碳组分(重组有机碳,HFOC;轻组有机碳,LFOC;易氧化有机碳,EOC;可溶性有机碳,DOC;颗粒有机碳,POC)含量、全氮(TN)和氮组分(硝态氮,NO-3-N;铵态氮,NH+4-N;可溶性有机氮,SON)含量,分析了碳氮组分的相关关系。结果显示：(1)免耕和深松处理>2 mm团聚体土壤比例较深翻处理分别提高8.8%和22.1%,免耕有利于增加<0.053 mm粉黏粒比例,较深松和深翻处理分别提高46.4%和27.7%。深松处理较深翻... 相似文献
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秸秆还田配施腐熟剂对银北盐碱地改良效果研究 总被引：3，自引：0，他引：3
采用田间试验方法,设置水稻秸秆不施腐熟剂为对照和水稻秸秆配施"沃土天地"、"鸿生源"、"谷霖"、"君德"、"农富康"等品牌秸秆腐熟剂为处理,分析了不同处理水稻生育进程及群体结构、产量及其构成、水稻品质以及土壤物理和化学性质。结果显示:(1)秸秆还田配施不同秸秆腐熟剂在不同程度上提高水稻的出苗率和保苗率,以"君德"牌秸秆腐熟剂出苗率和保苗率最高;(2)"君德"牌秸秆腐熟剂处理结实率最高,达到77.3%;(3)还田秸秆腐熟配施秸秆腐熟剂可不同程度的增加土壤养分,土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量在秸秆还田+"君德"牌秸秆腐熟剂处理中明显高于对照。(4)施用秸秆腐熟剂后土壤0.25 mm团聚体含量显著增加,含量均达46.18%以上;以秸秆还田+"沃土天地"牌有机物料处理容重最低,为1.46 g·cm~(-3),比对照下降了7.6%;并提高了土壤含水量1.88%~10.8%;(5)施用不同秸秆腐熟剂不同程度的增加了水稻产量,最高增幅为4.64%;(6)不同处理的出糙率、精米率、整精米率都有所提高,而垩白率、垩白度都有所降低,但不同腐熟剂处理对稻米品质等级的影响差异不显著。综合评价盐碱地水稻秸秆还田及配施不同品牌秸秆腐熟剂对盐碱地种植水稻的影响,以"君德"牌秸秆腐熟剂效果最佳。 相似文献
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秸秆深还田对东北半干旱区土壤结构及水分特征影响 总被引：8，自引：0，他引：8
采用定位田间小区试验方法,研究秸秆深还田对东北半干旱区农田土壤结构和土壤水分特征的影响。结果表明,秸秆深还田能够有效地改良土壤结构和土壤水分分布状况。秸秆深还田第3年土壤0～50 cm层对照处理容重为1.45 g·cm-3,各处理的平均容重为1.34 g·cm-3,土壤容重显著减小;干筛团聚体以＞5 mm团聚体增加为主占18.69%～27.20%,抵抗外力破坏而保持原有形态的能力增强;平均重量直径及几何平均直径均较对照和深耕有所提高;施入秸秆量800 kg·667m-2处理的水稳性团聚体稳定率和土壤结构体破碎率降低最为明显。不同处理之间表现出秸秆深还田处理的持水量要高于对照处理。 相似文献
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关中平原农田生态系统不同秸秆还田模式的能值分析 总被引：2，自引：0，他引：2
作物秸秆的焚烧或闲置,不仅造成了严重的大气污染,而且造成秸秆资源的极大浪费.应用生态经济系统能值分析理论与方法,分析了9种不同秸秆还田组合模式的能值效益.结果表明,(1)各处理模式的不可更新工业辅助能值投入占系统总能值投入的比重最大,其中化肥能值投入比重最高.(2)能值产出方面,小麦秸秆高留茬-玉米秸秆粉碎还田(WH-MC)模式的产出水平最高,达到7.60×1015 sej/(hm2·a).(3)小麦秸秆高留茬-玉米秸秆粉碎还田(WH-MC)模式的净能值产出率最高、环境负载率最低、能值反馈率最大、产投比最大,分别为2.52、1.13、75.90％和1.39.小麦秸秆高留茬-玉米秸秆粉碎还田(WH-MC)是该区域种植业最优的秸秆还田模式,可以大力推广. 相似文献
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人们对秸秆资源利用方式的研究已有多年,通过系统地总结秸秆作为建筑材料利用的研究成果,将研究成果分为三大类：（1）是通过物理方法压实秸秆系,形成满足致密要求的秸秆砖,即生物质固化,然后直接使用;（2）是利用空心混凝土砖体,在空心混凝土砖体内设有捆扎在一起的秸秆压实体,在秸秆压实体内位于秸秆之间的间隙处填充有混凝土;（3）是将秸秆细化添加到混凝土里。在详细阐述各类研究成果具体内容的基础上,分析总结了其各自的特点。 相似文献
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促腐条件下小麦玉米秸秆还田土壤养分变化特征研究 总被引：4，自引：0，他引：4
采用盆钵培养法,模拟定西市李家堡镇典型的黄土高原旱作农业区旱作覆膜方式,通过秸秆添加腐解剂还田研究小麦秸秆、玉米秸秆腐解120 d土壤养分含量的动态变化特征。结果表明:在小麦秸秆、玉米秸秆120 d的腐解过程中,各处理土壤有机质、碱解氮、全氮的增加速率一致表现为先增后减,土壤磷素、钾素的增加速率变化趋势为增—减—增—减;添加腐解剂处理的土壤养分增加速率均大于秸秆直接还田(对照),培肥土壤效果明显;小麦、玉米秸秆添加腐解剂F3的处理土壤养分含量高于其他处理,即内含具特殊功能的芽孢杆菌、丝状真菌、放线菌和酵母菌的秸秆腐解剂F3增加土壤养分的效果最好;相同腐解剂下不同种类秸秆处理的土壤养分含量表现为:WF1CF1,WF2≥CF2,WF3CF3,即由好氧性的多个菌种复合培养而成的秸秆腐解剂F1对小麦秸秆促腐优势最大;F3对玉米秸秆的促腐作用优于F1和F2;富含分解纤维素、半纤维素、木质素和其他生物有机物质的微生物菌群的秸秆腐解剂F2对小麦、玉米秸秆的促腐效果基本相似。 相似文献
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安徽省蒙城县作物秸秆资源利用现状及其影响因素分析 总被引：4，自引：0，他引：4
通过实地农户调查分析、评价安徽省蒙城县的秸秆利用现状。蒙城县作物秸秆利用率很高,主要用于饲料和燃料,秸秆利用方式虽“合理却非有效(低效)”,没有充分发挥秸秆营养和能量效率的传统利用方式仍是目前农户采用的主要方式。增加收入,利用剩余劳动时间,养牛市场带动是造成目前利用现状的几个最主要主客观因素。强化市场带动作用,改善土地流通政策环境,扩大经营规模,推广应用新技术是今后秸秆利用应重视解决的问题。 相似文献
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针对现有秸秆粉碎还田机工作效率低、留茬较高、与现有农艺不匹配等问题,结合新疆棉花种植模式和秸秆粉碎还田的要求,研制了一种立式棉秆粉碎还田机,主要由机架、切割装置、动力传动装置等组成。为明确该作业机的性能,提高作业质量,利用Fluent进行流体分析,结果表明,所设计的折线形1机架、粉碎刀为三组、粉碎刀与地面之间的夹角为3°时有利于棉秆的粉碎。确定机具前进速度、动力输出轴转速和刀尖离地间隙为试验因素,以秸秆长度合格率、留茬平均高度为评价指标,根据二次回归正交组合试验原理,进行田间试验。利用Design-Expert V8.0.6.1软件对试验结果进行响应曲面分析,得出该机具最佳作业参数为:机具前进速度3.5 m·s-1、大刀盘转速1 200 r·min-1、小刀盘转速1 380 r·min-1、刀尖离地间隙70 mm。通过田间试验验证,秸秆长度合格率为92.24%、留茬平均高度为74.63 mm,与预测值误差为0.58%和3.71%,参数优化结果可靠。 相似文献
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带膜还田时玉米秸秆的腐解率和还田层的温湿度变化趋势 总被引：2，自引：0，他引：2
采用尼龙网袋法对河西绿洲灌区带膜还田时玉米秸秆的腐解率及其还田层的温、湿度变化趋势进行分析,旨在为当地玉米秸秆还田提供理论依据和技术支撑。结果表明,秸秆还田在早晨8∶00左右可以提高土壤表层温度,在傍晚8∶00左右可以减缓土壤温度降低,其中翻压带膜还田时,秸秆还田层的日均相对湿度、最大相对湿度和最小相对湿度均高于覆盖带膜还田,但是相对湿度的日较差却低于覆盖带膜还田。同时,还田层的日最低温度高于覆盖带膜还田,而日均温度、最高温度和温度日较差却低于覆盖带膜还田。还田层温度、相对湿度和腐解时间是还田秸秆腐解的主要影响因子,其中还田层的温度影响最大,相对湿度和腐解时间其次。秸秆覆盖带膜还田时,还田层温度和相对湿度对还田秸秆的腐解起主要作用,腐解时间起次要作用。秸秆翻压带膜还田时,还田层温度、相对湿度和腐解时间三者对还田秸秆的腐解率均起主要作用。翻压带膜还田30天进入秸秆腐解高峰期,月腐解率达15%~16%,覆盖带膜还田60天进入腐解高峰期,月腐解率达11%~16%。经过180天的腐解后,翻压带膜还田的秸秆累积腐解率为72.5%,覆盖带膜还田秸秆的累积腐解率为56.0%。可见,在河西绿洲灌区进行秸秆带膜还田时,翻压带膜还田要好于覆盖带膜还田。 相似文献
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秸秆集中深还田两年后对土壤主要性状及玉米根系的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
采用翻转犁开沟的方式,在秋收后将秸秆集中深还田,探讨该模式实施两年后对土壤主要理化性质及玉米根系的影响。结果表明,随着秸秆还田量的增加,各层次土壤容重较CK处理降低了2.42%~10.67%;土壤含水量较CK处理增加了3.99%~14.68%;土壤有机质及全氮含量较CK处理均有显著提高,提高幅度分别为4.34%~97.97%、1.53%~44.36%;玉米根系总根长、总根表面积、总根体积以及平均根系直径均大于CK处理,以12 000 kg·hm-2处理效果最为显著。综上,秸秆集中深还田对降低土壤容重,提高土壤蓄水量、有机质和氮素含量,促进根系生长效应明显。 相似文献
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移栽甜玉米田覆盖控草技术 总被引：1，自引：0，他引：1
为了明确不同覆盖方式对甜玉米田杂草出苗生长的抑制效果,寻求更安全环保的控制甜玉米田杂草发生危害的方法,本研究采用大田试验,在甜玉米移栽前,将不同厚度的玉米秆、水稻秆及1层黑色地膜均匀覆盖于小区内.结果显示,处理后20、40 d,黑色地膜能完全抑制甜玉米田杂草的生长,且能显著提高甜玉米产量,增产率为45％;不同厚度的稻秆和甜玉米秆覆盖能够控制杂草的发生,且覆盖厚度越厚,控草效果越好,顺序为稻秆20 cm＞甜玉米秆20 cm＞稻秆10 cm＞甜玉米秆10 cm.秸秆覆盖均能显著增加甜玉米的产量,且甜玉米秆20 cm处理的甜玉米产量最高,但彼此间无显著性差异. 相似文献