秸秆覆盖与表土耕作对东北黑土根区土壤环境的影响

为探索秸秆覆盖模式及表土耕作方式对东北黑土根区土壤环境调控效应,设置浅松覆盖(STS)、免耕覆盖(NTR)、浅松覆盖+压实(SCTS)、免耕覆盖+压实(NCTR)及翻耕秸秆不还田(对照TC)5个处理,分析其对黑土区土壤水、热、养分及物理特性时空动态变化的影响。结果表明:相对于传统耕作,秸秆覆盖与土壤压实结合可改善土壤物理结构,春播期、秋收期0~50 cm土层容重分别降低1.32%~4.06%、0.81%~1.64%,0~30 cm土层有机质与速效养分含量分别提高4.89%~20.74%、1.94%~40.37%与7.18%~30.26%、1.22%~28.09%,0~70 cm土层生长期墒情增加6.83%~13.84%,调控苗期0~10 cm土层温度日温差减小0.5~2.8℃,且对表层各因素影响高于底层。秸秆覆盖模式可降低机械压实所引起的负效应,从高效可持续方面综合分析本试验条件下浅松压实覆盖(SCTS)在改善根区土壤环境方面具有一定优势,研究成果可为东北黑土区覆盖耕作措施实施提供参考依据。     

机械化保护性耕作技术在小麦生产中的应用

机械化保护性耕作技术是对农田实施免耕、少耕,用农作物秸秆覆盖地表,减少风蚀、水蚀,提高土壤肥力和抗旱能力的先进农业耕作技术。1主要技术内容机械化保护性耕作技术在小麦生产中的应用主要包括四项技术内容:一是改革铧式犁翻耕土壤的传统耕作方式,实行免耕或少耕。免耕就是除播种之外不进行任何耕作;少耕包括深松与表土耕作,深松即疏松深层土壤,基本上不破坏土壤结构和地面植被,可提高天然降雨入渗率,增加土壤含水量。二是将30%以上的作物秸秆、残茬覆盖地表,在培肥地力的同时,用秸秆盖土,根茬固土,保护土壤,减少风蚀、水蚀和水分无效蒸发,提高天然降雨利用率。     

基于美国保护性耕作分析的东北黑土区耕地保护

我国东北黑土区侵蚀严重,为找到控制水土流失的有效途径,分析了美国实施保护性耕作的实践经验,阐述了其发展概况、作用和实践中遇见的问题,具体介绍了美国保护性耕作中免耕（含条耕、带耕、垂直耕）、覆盖耕、垄耕等几种常见耕作模式和相关机具。对我国东北黑土区耕地保护途径的选择、保护性耕作的理解、耕作模式改革创新、秸秆还田、深松施肥和防治病虫草害具有借鉴意义。     

保护性耕作项目的申报、立项和组织管理

保护性耕作技术是对农田实行免耕、少耕，尽可能减少土壤耕作，并用作物秸秆、残茬覆盖地表，减少土壤风蚀、水蚀，提高土壤肥力和抗旱能力的一项先进农业耕作技术。农业部编制了《保护性耕作发展建设规划》，决定用10年时间，在华北、西北和东北西部示范推广保护性耕作技术，逐步形成“环京津区”和“西北     

秋耕覆盖对土壤水热肥与马铃薯生长的影响分析

为探明秋耕覆盖措施下农田土壤水热肥特性对旱作马铃薯生长及产量的影响，于2013—2016年在宁南旱区秋作物收获后，通过设置不同耕作覆盖措施，研究马铃薯生育期0~200cm层土壤贮水量、0~25cm耕层土壤温度和0~40cm层土壤养分含量的动态变化，以及对马铃薯生长和产量的影响。结果表明，耕作方式、覆盖措施及二者交互作用可显著影响马铃薯播种期土壤贮水量，免耕秸秆覆盖、深松秸秆覆盖处理保水效果最佳，平均土壤贮水量较翻耕不覆盖处理分别提高14.4%和14.7%；耕作方式、覆盖措施及二者交互作用对马铃薯关键生育期土壤贮水量影响显著，深松秸秆覆盖处理改善土壤水分效果最佳，平均土壤贮水量较翻耕不覆盖处理提高20.7%。在马铃薯播种期，耕作方式、覆盖措施及二者交互作用对耕层土壤温度影响显著，但随着生育期的推进其影响程度减小；同一耕作方式下的平均耕层土壤温度，地膜覆盖处理较不覆盖处理显著提高3.6℃，而秸秆覆盖处理显著降低1.4℃。经过3年秋耕覆盖后，耕作与覆盖交互作用对0~40cm层土壤养分各指标影响均呈极显著水平，在所有处理组合中，免耕秸秆覆盖、深松秸秆覆盖处理的土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量较高，而翻耕不覆盖处理最低。同一耕作方式下，地膜覆盖的保温效应对马铃薯生育前期生长有促进作用，但后期高温不利于马铃薯生殖生长；秸秆覆盖在整个生育期具有稳温和降温效应，有利于马铃薯中后期生长。所有处理组合中，深松秸秆覆盖、免耕秸秆覆盖处理下马铃薯总产量和净收益较高，分别较翻耕不覆盖显著增产49.4%和38.3%，净收益分别提高129.1%和103.3%；深松地膜覆盖、深松秸秆覆盖处理对提高商品薯率效果较好，分别较翻耕不覆盖处理显著提高18.4%和16.2%。从经济与环境效益角度考虑，免耕、深松结合秸秆覆盖措施可调控农田土壤水、热及养分环境，实现马铃薯增产增效，在宁南半干旱区马铃薯生产中具有应用推广价值。     

保护性耕作对土壤理化性质和作物产量的影响

应用定位田间试验的方法，研究了不同耕作方式和秸秆还田方式对作物产量和土壤理化性质的影响。研究结果表明，传统翻耕的土壤容重大于进行保护性耕作的土壤容重；随着免耕年限的增加，土壤团聚体不断增大，进行5年保护性耕作的土壤团聚体比进行2年、3年保护性耕作的土壤团聚体有明显增加：进行免耕秸秆覆盖处理的土壤养分除碱解氮外．有机质、全氮、全钾、全磷及速效磷、速效钾均高于免耕无秸秆覆盖和传统翻耕的土壤：在施肥量相同的情况下。进行保护性耕作处理的小麦和水稻产量均比传统翻耕高，其中以半量秸秆还田免耕增产幅度最高，分别达小麦14．45％，水稻6．47％。     

推广保护性耕作势在必行

敦化市是吉林省重要的商品粮生产基地市,粮食增产对于吉林省粮食安全具有重要意义。如何通过强化生物技术与工程技术的结合来增强农业的抗灾避灾能力,促进农业增效、农民增收,是敦化市需要重点解决的问题。旱作农业区通过实现保护性耕作,可改善土壤理化性能,防止土壤风蚀水蚀,培肥地力以及蓄水保墒提高抗旱能力。1可行性保护性耕作是对农田实行免耕、少耕,秸秆覆盖,尽可能减少土壤耕作,减少土壤风蚀、水蚀,提高土壤肥力和抗旱能力的一项先进农业耕作技术。保护性耕作实施,一是深松,深松深度可达25cm以上,能够打破犁地层,提高土壤的透水性和透气性,有利于作物根系发育。     

梨树县秸秆覆盖免耕栽培的十年实践

正玉米秸秆覆盖免耕栽培技术是保护性耕作的具体体现,是以玉米秸秆全部覆盖地表为主,实行免耕、少耕,达到减少土壤风蚀、水蚀,提高土壤肥力和抗旱能力的一种新型耕作方式。一、发展现状2007年,中国科学院沈阳应用生态研究所张旭东研究员在吉林省梨树县中部黑土区、西北部风沙区建立3个研究示范基地,其中,梨树镇高家基地被中国科学院确定为国家级保护性耕作研发基地。2010年,中国农业大学资源与环境学院任     

谈推广保护性耕作的重要性

所谓保护性耕作,就是对农田实行免耕少耕,用作物秸秆覆盖地表,减少风蚀水蚀,提高土壤肥力和抗旱能力的一项先进农业耕作技术,其核心技术：一是取消铧式犁翻耕土壤的传统耕作方式,实行免耕少耕;二是利用作物秸秆残茬覆盖地表;三是实行免耕播种,在有秸秆或残茬覆盖的地表实现开沟、播种、施肥、施药、覆土、镇压一次性复式作业,二至三年深松一次;四是改耕翻铲地为药剂除草。     

推广保护性耕作技术正逢时

保护性耕作是对农田实行免耕、少耕。并用作物秸秆、残茬覆盖地表。减少土壤风蚀、水蚀,提高土壤肥力和抗旱能力的一项耕作技术,主要有四项内容,即免耕或少耕播种施肥技术。机械高茬收割、秸秆残茬覆盖及表土处理技术,深松技术,杂草、病虫害控制和防治技术。它是20世纪30年代起源于美国,世界上应用最广、效果最好的一项旱作农业技术。目前,保护性耕作已受到普遍重视。推广保护性耕作技术有着光明前景。     

保护性耕作下土壤水分变化特征模拟研究

为了对陇中黄土高原沟壑区不同保护性耕作措施下的土壤含水率进行差异性分析,利用长期定位试验,设置春小麦/豌豆、豌豆/春小麦轮作序列下传统耕作、免耕、传统耕作秸秆覆盖和免耕覆盖4种耕作措施,以当地月平均气温、月降水量、月平均辐射量、月平均蒸发量、月作物耗水量作为输入,以0~200 cm土层土壤含水率作为输出,建立基于长短期记忆(Long short-term memory,LSTM)神经网络的土壤含水率预测模型,并对模型的有效性进行评估,然后利用该模型模拟4种耕作措施下0~200 cm土层土壤含水率的动态变化过程。结果表明,基于LSTM神经网络建立的土壤含水率模型对陇中黄土高原沟壑区保护性耕作下土壤含水率预测具有较好的适用性,其模拟值与实测值的平均均方根误差为2.29%、平均相对误差为6.79%、平均决定系数为0.82。豌豆/春小麦轮作序列中4种耕作措施下的土壤含水率比春小麦/豌豆轮作序列的土壤含水率增加1.49%、1.61%、1.69%和1.76%,4种耕作措施下0~200 cm土层的土壤含水率由大到小依次为:免耕覆盖、免耕、传统耕作秸秆覆盖、传统耕作,免耕覆盖下的土壤含水率分别比免耕、传统耕作秸秆覆盖和传统耕作增加1.27%、1.75%和2.81%。免耕覆盖对0~30 cm土层土壤含水率的影响最为显著,其土壤含水率分别比免耕、传统耕作秸秆覆盖和传统耕作平均增加1.60%、2.63%和4.18%。4种耕作措施下的土壤含水率随季节发生变化,免耕覆盖下的土壤含水率整体高于其他3种耕作措施,且在作物生长前期的蓄水保墒效果更加显著。研究区豌豆/春小麦轮作序列中4种耕作措施的土壤含水率相对较高,而不同耕作措施下免耕覆盖更有利于提高该地区农田土壤水分,为陇中黄土高原沟壑区最适宜的耕作方式。     

秸秆覆盖与耕作方式对土壤水分特性的影响

通过分析不同秸秆覆盖量以及耕作方式对0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm土层土壤孔隙度、土壤持水性、土壤供水能力以及土壤水分有效性的影响,揭示黑土区秸秆覆盖、耕作方式对土壤水分特性的影响机制。结果表明:土壤持水性、土壤供水能力及土壤水分有效性与土壤孔隙度密切相关。0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm土层的土壤总孔隙度、毛管孔隙度、相同土壤水吸力下土壤含水率、比水容量以及有效水含量,在传统耕作条件下,秸秆覆盖均高于无覆盖;在秸秆覆盖条件下,免耕均高于传统耕作。免耕秸秆覆盖处理影响土壤孔隙度、土壤持水性、土壤供水能力及土壤水分有效性,随秸秆覆盖量增加,土壤总孔隙度、毛管孔隙度、相同土壤水吸力下土壤含水率、比水容量以及有效水含量逐渐增大,随土层加深,各处理土壤孔隙度、土壤持水性及土壤供水能力逐渐减小。本研究区最适宜的秸秆覆盖与耕作方式为免耕150%秸秆覆盖处理。     

保护性耕作措施对豌豆和春小麦生长及产量的影响

通过不同覆盖方式(不覆盖,覆草,覆地膜)下保护性耕作试验,对套种春小麦和豌豆的生育期、基本苗数、干物质、土壤水分和产量进行调查和测定,研究春小麦和豌豆的产量及水分利用效率。结果表明,免耕覆膜、传统耕作覆膜条件下水分利用效率、产量明显高于传统耕作不覆盖、传统耕作并将秸秆翻入、免耕覆秸秆和免耕不覆秸秆的处理,而基本苗数和前期的干物质积累量却低于传统耕作不覆盖、传统耕作并将秸秆翻入、免耕覆秸秆和免耕不覆秸秆处理。因此,免耕覆膜、传统耕作覆膜种植是黄土高原西部半干旱区相对较好的保护性耕作措施。     

秋耕覆盖对马铃薯生长及水分利用效率的影响

在宁南旱区,采用免耕、深松、翻耕结合秸秆、地膜等覆盖耕作措施,以翻耕不覆盖为对照,研究覆盖耕作模式下休闲期土壤的蓄水保墒效果、马铃薯生育期土壤水分的变化特征及对作物生长、产量及水分利用效率的影响.结果表明:在休闲末期,不同覆盖耕作处理下0~200 cm土层土壤蓄水量均比休闲初期明显提高.与翻耕不覆盖处理相比,免耕覆盖地膜、深松覆盖地膜和翻耕覆盖地膜处理0~200 cm土层土壤蓄水量分别比对照处理提高7.6%,9.3%和8.0%.马铃薯生育前期,覆盖地膜结合不同耕作措施下0~200 cm土层土壤蓄水量最高,生育中后期覆盖秸秆结合不同耕作处理对0~200 cm土层土壤保水效果最佳.覆盖地膜结合不同耕作处理能促进马铃薯生育前期的生长,生育中后期以覆盖秸秆结合不同耕作处理促进作用最为显著.不同覆盖耕作处理均能提高马铃薯的产量和水分利用效率,增产效果以免耕覆盖秸秆、深松覆盖秸秆和翻耕覆盖秸秆处理最为显著,分别较对照组增产51.2%,42.8%和35.3%,水分利用效率分别比对照组提高50.0%,42.3%和32.3%.可见,覆盖秸秆结合不同耕作处理的增产效果和提高水分利用效率最高.     

玉米秸秆集行全量覆盖还田苗带条耕保护性耕作技术模式

保护性耕作是一种以农作物秸秆覆盖还田、免（少）耕播种为主要内容的现代耕作技术体系，能够有效减轻土壤风蚀水蚀、增加土壤肥力和保墒抗旱能力、提高农业生态和经济效益。介绍了玉米秸秆集行全量覆盖还田苗带条耕保护性耕作技术模式的优势、主要机具装备、作业流程及要点、重点注意事项等内容，为保护性耕作技术的推广应用提供参考和借鉴。      

黑土地保护性耕作技术应用效果及推广策略

传统高强度的土壤耕作使黑土地土壤肥力和有机质含量不断下降，理化性状与生态功能降低，严重影响我国粮食安全与农业可持续发展。辽宁省义县开展了3种保护性耕作模式的试验示范对比研究，结果表明，与未采取保护性耕作技术的对照田相比，保护性耕作技术在减轻土壤风蚀水蚀、培肥地力和提高农作物产量方面具有明显的优势。同时，分析了保护性耕作技术推广应用中存在的问题，并提出推广策略。      

秸秆残茬覆盖对土壤水热效应及风蚀的影响

为探寻适宜东北辽河平原地区的最佳保护性耕作模式,以传统耕作模式为对照,探讨不同秸秆残茬覆盖模式对土壤含水率、地温及风蚀的影响。结果表明：不同覆盖模式对土壤含水率、地温及风蚀的影响不同;与传统耕作模式相比,保护性耕作土壤的含水率及地表温度较高,且地表粗糙度大、土壤风蚀量小;在所有处理中,留茬全覆盖模式的防治风蚀效果最佳。     

西北旱地秸秆覆盖对小麦产量及农田生态效应的影响

为明确西北地区秸秆覆盖小麦增产机理，在查阅相关研究成果的基础上，分析了秸秆覆盖对小麦产量及其构成要素的影响，发现免耕秸秆覆盖可较无覆盖提高西北地区小麦产量10%～20%，增产效果显著。分析原因，发现其对小麦增产的机理在于对农田生态效应的有效调控:秸秆覆盖可较露地显著增加土壤大团聚体数量，提高土壤结构的稳定性；增加土壤0～200 cm土层含水量；调节地温，避免温度的剧烈波动；增加土壤微生物群落及土壤肥力；提高土壤酶活性。该文主要概述了西北地区秸秆覆盖对小麦产量及农田效应的影响，旨在为西北地区小麦秸秆覆盖提供理论依据。      

北方旱作农业区蓄水保墒耕作模式研究

分析了北方旱作农业的现状,提出了适合东北垄作区的三年轮耕法和西北黄土高原区的自然降水高效利用技术,并对其进行了试验。东北耕法：秸秆还田使土壤含水率提高10%,土壤有机质3年提高0.06个百分点,土壤容积密度降低0.09g/cm^3,深松使0-100cm土层土壤含水率提高26.2%,少耕精播土壤含水率提高3个百分点;西北新耕法：冬小麦蓄水率提高18.5%,水分生产效率提高25.6%;春玉米在0-10cm土层,含水率提高30%,水分生产效率提高47.6%。2年连续秸秆还田试验,有机质质量分数增加0.05%-0.1%,全氮质量比增加0.1g/kg左右。     

少免耕与秸秆还田对极端土壤水分及冬小麦产量的影响

为了高效利用天然降雨,缓和农业水资源短缺,该试验在小麦、玉米一年两熟条件下,设置耕作措施和秸秆2个因素,其中耕作措施分为常规耕作、深松耕、耙耕、旋耕、免耕5种,秸秆因素分为玉米秸秆全量还田与不还田,共10个处理,研究了耕作措施与秸秆因素对极端土壤水分和冬小麦产量的效应。结果表明,无论秸秆还田与否,相对于常规耕作,深松耕能提高土壤水分充足期的土壤含水率,增加冬小麦产量,尤其是深松耕秸秆还田,比常规耕作无秸秆还田分别高25.74%和11.45%。秸秆因素在土壤水分充足时影响土壤含水率方面占主导地位,秸秆因素与耕作措施在土壤水分亏缺时影响土壤含水率和冬小麦产量方面均起着重要的作用。免耕、深松耕、耙耕与秸秆还田的交互效应能够增加集雨,提高冬小麦产量。研究结果还表明,冬小麦产量与土壤水分亏缺时土壤含水率相关不显著,而与土壤水分充足期土壤含水率相关显著。