成都平原稻田持续高产高效种植制度的定位研究

本文通过六年定位试验，从生产能力、经济效益及对土壤理化性状的影响几方面进行分析，探讨不同种植制度的产量水平、经济效益和稳产性。综合分析结果看出：成都平原稻田麦稻晚秋，油、稻晚秋轮作方式有利于改善土壤理化性状，提高土壤肥力，实现持续高产高效，是本区较优良的持续高产高效种植制度；在目前一年二熟制为主的情况下，应大力开发利用晚秋资源，提高稻田综合效益；增种一季晚秋作物有利于后茬小麦增产，对减轻小麦连作障碍有显著作用，油菜、小麦连作都会导致土壤理化性状恶化、作物产量降低。     

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

[目的]为了探讨了秸秆还田对麦田土壤肥力和速效养分含量的影响。[方法]在稻麦一年两熟水旱轮作条件下,设置水稻、小麦秸秆单季还田和周年双季还田等处理,观察秸秆还田后小麦不同生育时期的土壤速效养分含量变化动态以及小麦收获后土壤基础肥力的变化。[结果]秸秆还田不同程度地提高了小麦各生育时期土壤速效养分含量,对土壤速效养分的供应起很好的补充作用;同时,秸秆还田增强了小麦中后期土壤速效养分的供应能力,更为下一个种植季提供了良好的肥力基础。其中,稻麦秸秆双季还田和稻草单季还田2个处理效果最明显。[结论]该研究为小麦高产栽培和秸秆科学还田提供理论基础。     

稻麦两熟制农田不同土壤耕作方式对稻季CH_4排放的影响

【目的】研究稻麦两熟制农田不同土壤耕作方式对水稻生长季CH4排放的影响,为长江下游稻麦两熟制农田温室气体减排提供对策。【方法】采用裂区设计,利用静态暗箱-气相色谱法研究麦季土壤耕作方式(免耕、旋耕和翻耕)和稻季土壤耕作方式(旋耕和翻耕)对水稻生长季CH4排放的影响。【结果】稻麦两熟制农田不同土壤耕作方式下水稻生长季CH4排放呈先升高后降低的变化趋势,移栽至有效分蘖临界叶龄期CH4累积排放量占全生育期排放总量的比例为64.73%—86.84%。水稻生长季CH4排放总量麦季免耕极显著高于麦季旋耕和麦季翻耕,平均增加53%和24%;稻季翻耕较稻季旋耕平均增加CH4排放量10%,差异达显著水平。不同土壤耕作处理稻季CH4排放总量为:麦季免耕+稻季翻耕麦季免耕+稻季旋耕麦季翻耕+稻季翻耕麦季翻耕+稻季旋耕麦季旋耕+稻季翻耕麦季旋耕+稻季旋耕,"单位产量的CH4排放量"表现趋势相同。水稻生长期内CH4排放通量的季节变化和土壤Eh呈极显著负相关,CH4排放总量与0—5cm耕层土壤有机质含量呈极显著正相关。【结论】麦季土壤耕作方式和稻季土壤耕作方式对水稻生长季CH4排放总量有显著或极显著影响,在长江下游稻麦两熟制农田采用周年旋耕措施能有效减少水稻生长季CH4的排放。     

成都平原周年耕作模式对稻茬小麦产量与品质性状的持续效应

【目的】小麦产量和品质性状除了受遗传因子控制外,还受到生态环境条件和耕作栽培措施等外部因子的影响。研究周年耕作模式对小麦产量和品质的持续效应可为优化区域耕作制度提供依据。【方法】基于2004年小麦秋播时建立的长期定位试验,研究成都平原稻麦轮作区耕作方式与秸秆还田两个因素的5种周年组合模式（麦免稻旋WZRR,麦免稻旋+秋菜WZRRV,麦稻双免WZRZ,麦稻双免垄作WRZB,周年旋耕无秸秆还田CK）对小麦生长发育、产量与品质性状的持续影响效应。【结果】所有耕作模式的小麦产量及产量构成因子在年际间均呈波动性变化,对照产量在多数年份都处于低值水平,7年平均较其它处理低3.0%-4.7%,随时间推延下降趋势明显,年均递减0.125 t•hm-2。所有处理的有效穗均无明显的时间变化趋势,但穗粒数下降趋势和千粒重上升趋势明显。7年平均,对照的有效穗显著低于其它处理,而穗粒数、单位面积粒数和千粒重在处理之间均无显著性差异。免耕与秸秆还田组合模式具有不同程度提高小麦主要生育阶段耕层土壤速效N、P、K含量和改善中后期个体与冠层质量的作用。WZRZ、WRZB处理的多数小麦品质性状与CK相当或略优,而WZRR、WZRRV处理有降低籽粒蛋白质含量、沉降值、面团稳定时间的趋势。【结论】免耕与秸秆还田利于稳定小麦产量和改善耕地质量,尤以周年免耕秸秆全量还田模式最好。     

成都平原不同耕作模式的农田效应研究—— II.土壤综合质量评价

 【目的】研究成都平原不同耕作模式对土壤质量性状的影响,探索建立适合当地生产条件的土壤质量评价体系,筛选出适宜该地的耕作模式,为提高当地土壤生产力水平、改善土壤质量提供借鉴。【方法】通过长期定位试验获取不同耕作模式对土壤性状及作物生产指标的影响效应,采用主成分分析的方法筛选评价指标,运用因子分析法对土壤质量进行综合评价。【结果】筛选出的评价土壤综合质量的指标在不同土壤层次存在明显差别：0—10 cm土层的主要影响因子为毛管孔隙度、土壤比重、土壤饱和渗水速率、土壤紧实度、土壤有机质;10—20 cm土层的主要影响因子为总孔隙度、非毛管孔隙度、饱和渗水速率、土壤吸湿水、土壤紧实度;0—20 cm土层的主要影响因子为非毛管孔隙度、土壤比重、土壤饱和渗水速率、土壤紧实度。其中,不同土层的共同影响因子——土壤饱和渗水速率和土壤紧实度是目前当地土壤质量的限制因子。土壤质量综合评价结果表明0—10 cm土层以麦稻双免耕作模式最好,10—20 cm土层麦免+稻旋最好,0—20 cm土层麦免+稻旋最好。【结论】在本研究的试验条件和当地实际情况下,对成都平原土壤质量具有良好效益的耕作模式为麦免+稻旋模式。     

成都平原不同种植模式下重金属镉污染风险和经济效益评价

为了评估成都平原常规粮油种植模式下的重金属镉污染风险和经济效益,寻求稳定、高产且利于推广的安全种植模式。选取成都平原最常见的6种粮油作物,设置了小麦-玉米轮作、油菜-玉米轮作、小麦-红苕轮作、油菜-红苕轮作、小麦-大豆轮作、油菜-大豆轮作、小麦-水稻轮作、油菜-水稻轮作8种种植模式,在轻中度污染农田开展了两年田间试验,对各个种植模式的产量、经济产出,以及收获物、秸秆和土壤的重金属镉含量进行测定。结果表明,当前试验区最广泛使用的小麦-水稻种植模式下的小麦和水稻籽粒镉含量均超标,存在极大的生产风险。玉米-油菜种植模式的籽粒镉含量最低,均未超标,能够实现安全生产,但经济产出较小麦-水稻轮作模式显著降低。油菜-水稻轮作模式的农田产出效益最大。相比种植小麦,种植油菜后,后茬水稻对应的重金属镉含量降低70.2%。综合生产和环境效益,将小麦-水稻种植模式更换为油菜-水稻模式是目前既能保证农民收益又能有效降低重金属镉污染风险的最佳措施。     

皖南黄红壤改良的对策与措施

黄红壤是皖南地区区域经济发展的一个重要自然资源,但不合理的土壤利用与管理阻碍了该区的农业持续发展。笔者在评价皖南地区的气候条件、植被资源、土壤生态系统的基础上,讨论了当前皖南黄红壤地区土壤生态系统中存在的问题,并提出了黄红壤改良的对策与措施：（1）实行农林复合生产,优化土地利用方式,以提高水土资源的利用率,（2）消除土壤“酸、瘠”等限制因子,提高土壤生产率;（3）增施有机肥,平衡施用化肥以补充土壤养分,调控养分循环;（4）建立适宜的耕作制度,改善土壤性质,防止水土流失,提高生产效率和经济效益。     

基于“再造一个成都平原”战略目标的思考与建议

【目的】为我国高标准农田的建设和粮食生产能力的提高提供借鉴和参考。【方法】分析四川省耕地现状、存在的问题及＂再造一个成都平原＂的战略目标和任务,在此基础上提出＂再造一个成都平原＂的建议。【结果】四川省耕地主要存在人均耕地少、人增地减矛盾突出、中低产田（土）面积大、耕地质量差、耕地利用强度高、土壤侵蚀严重、施肥不合理、耕地土壤肥力下降、土壤污染严重、耕地后备资源匮乏等问题。【建议】做好土地规划设计工作、加强土地整理、提升土壤肥力、建立高效农作模式、开展耕地地力和土壤污染监测等,以加快四川省农业跨越式发展。     

连续施肥对不同肥力稻田土壤基础地力和土壤养分变化的影响

【目的】研究双季稻种植制度下,连续3年施肥与不施肥对不同肥力土壤基础地力产量、基础地力贡献率、土壤氮磷钾表观平衡和土壤养分变化的影响,为不同肥力土壤基础地力培育及土壤肥力维持和提升提供参考。【方法】从32年长期施用不同肥料定位试验的不施任何肥料(CK)、施氮磷钾肥(NPK)和氮磷钾肥配施稻草(NPKS)处理采取土壤,分别代表3种不同肥力水平,设置连续3年施肥与不施肥处理的盆栽试验,监测双季水稻产量、土壤基础地力产量、基础地力贡献率和土壤氮磷钾养分的变化。【结果】在试验期间,不同肥力土壤的早晚稻基础地力产量、基础地力贡献率均表现为:NPKS处理土壤NPK处理土壤CK处理土壤,且随着试验年限的延长,不同肥力土壤之间的差异呈逐渐缩小趋势,到试验第3年,不同肥力土壤之间的差异变得不显著。无论施肥或不施肥,初始肥力越高的土壤经3年6季水稻种植,由作物收获带走的氮、磷、钾养分越多。不同肥力土壤在连续施肥条件或不施肥条件下,肥力养分变化规律存在较大差异,这种差异与水稻种植体系中养分输入-输出平衡状况有一定关系。【结论】初始肥力越高的土壤如果连续不施肥,其基础地力下降得越快。因此,对于地力水平较低的土壤应注重合理施肥,培育和提高农田土壤肥力和基础地力;地力水平较高的土壤也应注意高效合理补充养分,以维持土壤较高的肥力水平和持续生产力。     

基于“再造一个成都平原”战略目标的思考与建议

【目的】为我国高标准农田的建设和粮食生产能力的提高提供借鉴和参考。【方法】分析四川省耕地现状、存在的问题及“再造一个成都平原”的战略目标和任务,在此基础上提出“再造一个成都平原”的建议。【结果】四川省耕地主要存在人均耕地少、人增地减矛盾突出、中低产田（土）面积大、耕地质量差、耕地利用强度高、土壤侵蚀严重、施肥不合理、耕地土壤肥力下降、土壤污染严重、耕地后备资源匮乏等问题。【建议】做好土地规划设计工作、加强土地整理、提升土壤肥力、建立高效农作模式、开展耕地地力和土壤污染监测等,以加快四川省农业跨越式发展。     

河南省沿黄稻麦区土壤培肥与水肥运筹中的几个突出性问题及其技术对策

针对河南省沿黄稻麦轮作区近年土壤培肥和水肥运筹中的问题，提出实现稻麦持续均衡高产应采取的技术对策：（１）对症下药，消除障碍稻麦生育的主要土壤因子，培育持续均衡高产所必需的土壤；（２）组装现有土肥成果，配合稻麦栽培、植保等相关学科，加强技术示范和推广；（３）开展稻麦轮作区土壤培肥与均衡高产施肥和节水管理的系统研究。     

我国南方耕作制度的发展和展望

我国南方农业在全国占有重要地位。近十年南方耕作制度研究和改革在以下三个方面有较大发展：1.以提高土地生产率为目标的耕地资源的深度利用,如旱地以麦玉薯为主体的分带轮作多熟制改革;稻田三熟制的冬季轮作,冬水田、冬闲田、秋闲田等冬、秋季耕地资源的合理开发利用。2.以提高农田经济效益为重要目标的多类型、多功能种植和农作制度。3.以提高劳动生产率与土地生产率为目标的稻麦两熟耕作制度。通过对2000年人口增长与耕地减少的趋势分析,对今后进一步提高单产,提高投入与投入产出效率及提高总土地生产力与效益的要求与途径作了讨论与展望。     

浙江省稻田系统秸秆还田问题及对策

秸秆还田是实施肥药减施及有机养分替代的主要技术。稻-麦轮作是浙江北部和中部稻区的主要栽培模式,稻-油和稻-稻模式则主要分布在浙江中部和南部稻区。调查表明,浙江稻区不同栽培模式的秸秆还田与耕作方式主要有:双季稻田秸秆翻耕还田,稻-麦(油)轮作水稻秸秆覆盖还田,以及稻-麦(油)轮作水稻季的4种秸秆还田耕作方式——麦(油)秸秆覆盖还田免耕水稻直播方式、麦(油)秸秆还田浅耕水稻直播方式、麦(油)秸秆还田深耕水稻插秧方式、麦(油)秸秆还田深耕水稻直播方式。不同耕作及还田方式各有利弊,但同时存在秸秆量大、还田困难,肥料配施没有定量计算方法,病虫害加剧,土壤水分需要科学管理,农机需要合理选择与操作等问题。通过调查研究,参考已有的研究技术资料,针对秸秆还田存在的问题进行分析与总结,提出以下对策。1)采取方式轮换措施调和不同耕作类型及不同秸秆还田方式产生的不足。2)中等肥力农田以单季秸秆还田量5~6 t·hm^-2、全年秸秆还田量10~12 t·hm^-2比较适宜,超过的秸秆量建议通过综合利用方式加以解决。3)肥料配施采取以氮肥全季调施、前期适当增施,钾肥适当减施为主的秸秆还田施肥策略。4)病虫害防治采取提前翻耕、秸秆深埋、淹水闷田的措施。5)水分管理以易于机械耕作和秸秆还田后保持土壤湿度促进秸秆腐解为原则,晚稻提倡干湿交替的灌溉管理方式。6)机械类型应选择带有秸秆切碎装置的收割机,耕作机械要保证翻埋深度,以实现稳定与均匀的还田作业。     

双季稻田冬种对土壤肥力的影响及相关性分析

通过大田试验,对比研究了"冬闲-双季稻"和不同的"冬种-双季稻"种植模式对土壤肥力的影响。结果表明:与冬闲-双季稻种植模式相比,冬种-双季稻种植模式的土壤容重均有一定程度的下降,其中冬种大麦模式的降低幅度最大;所有冬种-双季稻种植模式的土壤有机质、全氮、全磷、全钾及速效钾含量都有一定的增加,但冬种豌豆模式的土壤速效氮和有效磷含量降低了。综合全部指标来看,稻田冬季种植蚕豆模式增加土壤养分含量最明显。     

稻麦带状互套耕作模式及其高产高效种植技术

针对稻麦高产实践中的品种、环境和措施难以协调,且现有的稻田生产模式造成水体、大气等污染加剧状况,创立了稻麦带状互套耕作模式。该模式明确了稻麦带状互套式耕作特征,从稻麦高产与持续增产效应、秸秆还田与有机增肥效应、生态保护与资源节约效应三个方面进行了模式的功能分析,并提出了基于模式的高产高效种植技术。     

减量施肥模式对稻麦轮作体系作物产量和养分利用效率的影响

为实现化肥高效施用和零增长目标,采用稻麦轮作两季作物大田试验,探讨不同减量施肥模式对轮作体系周年产量及养分利用效率的影响。试验设置不施肥(CK)、常规化肥(CF)以及等养分条件下有机肥与化肥配施(LF1)、有机肥与化肥配施基础上减20%化肥N增施氮肥增效剂(LF2)、有机肥与化肥配施基础上减20%化肥P增施磷素活化剂(LF3)以及有机肥与化肥配施基础上减20%化肥N+减20%化肥P增施氮肥增效剂+磷素活化剂(LF4),共6个处理。结果表明：与常规化肥(CF)相比,LF2处理的稻麦周年产量显著提高了7.6%,LF4处理的稻麦周年产量显著降低了6.2%,LF1和LF3处理对稻麦周年产量影响不显著;LF2处理能够显著增加周年氮、磷、钾素的偏生产力以及氮、磷素的吸收效率,LF4处理显著提高了周年氮、磷素的偏生产力和氮素的吸收效率同时也显著减低了钾素的偏生产力,LF1处理仅显著提高了周年氮素的利用效率,而LF3处理对周年氮、磷、钾素的养分利用效率各指标均无显著影响。综合结果表明,有机肥与化肥配施基础上减少20%化肥N增施氮肥增效剂(LF2)模式有利于协调作物养分吸收和提高产量,可作为长江中下游相似生态区域稻麦轮作种植减肥增效的优选模式。     

江苏滨海滩涂稻作改良研究进展及展望

滨海盐土稻作改良是江苏沿海滩涂开发利用的主要技术之一。本文概述了江苏省滨海盐土稻作改良方面的研究进展，在耐盐水稻鉴定方面，筛选出了‘盐稻10号’、‘盐稻12’、‘通粳981’、‘南粳5055’、‘南粳9108’、‘淮稻5号’等耐盐性较强的品种；在1.5 g/kg盐胁迫下，水稻产量为非胁迫的65%~85%，在3 g/kg的盐胁迫下产量为非胁迫的40%~45%；盐胁迫对稻米加工、外观、蒸煮和食味品质均存在一定程度的不利影响；定位观测表明微咸水灌溉条件下滩涂稻田土壤盐分最高点出现在抽穗前后。在此基础上对今后滩涂稻作改良研发工作提出了3个方面的建议：（1）耐盐水稻种质筛选与品种改良；（2）滩涂稻田地力提升技术研发；（3）滩涂水稻栽培关键技术研发。     

我国水稻的肥料贡献率时空变化及影响因素

【目的】从全国尺度上解析近30年（1988—2017）水稻产量的肥料贡献率变化及其影响因素，为水稻可持续生产和肥料的科学施用提供理论依据。【方法】基于全国稻作区耕地质量监测数据（338个点位），分析不同稻作模式、种植区域、气候条件和土壤质地的水稻肥料贡献率年际变化，并结合随机森林模型探讨各因素对水稻肥料贡献率变化的相对贡献。【结果】在施肥区和不施肥区水稻品种和栽培技术相同的条件下，近30年全国水稻的肥料贡献率整体呈现前20年逐渐升高，近10年趋于平稳的特征，总体变化幅度为41.20%—51.89%，但不同稻作模式存在差异，单季稻、双季稻和水稻-其他作物轮作的水稻肥料贡献率分别为38.58%—55.49%、41.96%—51.05%和42.34%—53.43%。不同区域的水稻肥料贡献率在近30年的平均值表现出西南（55.82%）>长江中游（46.73%）>华北（46.27%）>东北（45.90%）>华南（45.83%）>长江下游（44.25%）。结合施肥年限和水稻肥料贡献率的拟合方程发现，东北、华北、西南、长江中游、长江下游和华南的水稻肥料贡献率达到稳定的施...     

小麦-玉米轮作体系中秸秆还田方式对土壤肥力及作物产量的影响

【目的】探讨小麦-玉米轮作体系下不同秸秆还田方式对土壤肥力和作物产量的影响,旨在为促进小麦-玉米连续轮作区的农业可持续发展提供理论依据。【方法】在陕西关中地区,于2008-2010年采用2年4季的田间定位试验,以玉米秸秆不还田-小麦秸秆不还田为对照（CK）,比较玉米秸秆覆盖还田-小麦秸秆高留茬还田（T₁）、玉米秸秆直接还田-小麦秸秆高留茬还田（T₂）、玉米秸秆直接还田-小麦秸秆直接还田（T₃）3种秸秆还田方式对土壤碳储量、养分含量及作物周年产量的影响。【结果】与CK相比,3种秸秆还田方式下耕层（0～20 cm）土壤总有机碳储量（C_T）、土壤活性有机碳储量（C_L）、土壤碳库管理指数（CMI）及土壤全磷、硝态氮、速效钾含量和作物周年产量均增加。3种秸秆还田方式对C_T、C_L及CMI的影响表现为T₃>T₂>T₁;对作物周年产量的影响则表现为T₂>T₃>T₁;对土壤养分的影响无明显规律性,但是对速效钾含量的影响表现为T₂>T₃>T₁。【结论】综合考虑,在陕西关中小麦-玉米轮作体系中,玉米秸秆直接还田-小麦秸秆高留茬还田模式（T₂）是较优的耕作方式。     

湖南省不同种植制度农田土壤肥力长期演变特征北大核心CSCD

明确不同种植制度农田肥力长期演变特征可为选择合适种植制度以提升耕地质量提供参考依据。以湖南省12个国家和省级农田长期定位试验点的种植制度试验为研究对象,选择当地习惯施肥条件下的水稻—水稻—黑麦草(RRR)、水稻—水稻—紫云英(RRC)、水稻—水稻—大麦(RRB)、水稻—水稻—冬闲(RRW)和水稻—水稻—油菜(RRO)5种双季稻模式,烤烟—水稻(RT)、水稻—冬闲(RW)、水稻—油菜(RO)和水稻—绿肥(RG)4种一季稻模式,棉花—油菜(CR)、大豆—红薯(SS)和玉米—萝卜(MR)3种旱作模式,研究其土壤基础肥力指标和综合肥力的演变趋势。结果表明,双季稻模式有机质含量高于旱作模式,长期习惯性施肥条件下,除RRO、RT和RW有机质含量下降外,其余均有上升。RRW、RRO、RT和RW全氮含量相对较高但均有下降,其余则均有增加。RRO和RG碱解氮含量下降明显,而旱作模式均呈增加趋势。RRO和RRW速效磷含量下降明显,而旱作模式年均增加约1.23~4.76 mg/kg。双季稻模式速效钾含量均有下降,而一季稻和旱作模式除RT和MR增加外呈下降趋势或无明显变化。双季稻模式综合肥力下降,而一季稻和旱作模式均有上升。研究表明,湖南省不同种植制度农田肥力变化差异较大,双季稻模式应控氮重钾,一季稻模式应减施氮磷,旱作模式应培肥地力和控施磷肥。