耕作与施肥方式对油菜产量和养分吸收利用的影响

基于2 个轮作周期的定位试验,研究了耕作与施肥方式对直播油菜产量、养分积累规律和肥料利用率的影响,为成都平原稻油轮作区科学施肥提供理论依据。试验设置8 个耕作与施肥处理:免耕不施肥(NCK)、旋耕不施肥(RCK)、免耕撒施(NS)、免耕穴施(NHF)、免耕条施(NBP)、旋耕撒施(RS)、旋耕穴施(RHF)、旋耕条施(RBP),分析了油菜成熟期氮、磷和钾养分积累规律、肥料利用率和产量差异。结果表明:1)与免耕相比,土壤旋耕方式下,油菜根、茎、枝、角果壳和籽粒中的氮含量分别显著提高46.9%、14.0%、19.3%、9.5% 和4.2%,磷含量分别显著提高65.3%、34.6%、17.9%、7.8% 和4.8%,整株氮、磷积累量分别显著增加14.8 ～ 22.5 和2.1 ～ 2.9 kg·hm-2,增幅达13.0% 和11.6%(P<0.05)。油菜根部养分含量对耕作方式差异响应较敏感,旋耕方式下根部氮、磷积累量及分配比例较免耕方式均明显提高。2)与撒施相比,肥料穴施和条施能显著提高成熟期油菜植株氮素吸收利用,根、枝、角果壳和籽粒的氮含量分别提高34.5%、36.4%、31.6% 和12.8%,整株氮积累量增加9.2 ～ 27.4 kg·hm-2,增幅达6.9% ～ 18.3%。油菜磷素和钾素的吸收利用对施肥方式的响应不及氮素。3)旋耕较免耕,肥料穴施、条施较撒施均能提高直播油菜籽粒产量和氮肥利用率,RHF 处理的籽粒产量与氮肥利用率最高,与NS 处理相比,产量显著提高16.1%,氮肥表观利用率、农学利用率及偏生产力分别提高36.8%、13.4% 和16.2%(P<0.05)。因此,土壤旋耕与肥料穴施结合是该地区油菜高效生产较为适宜的种植方式,在油菜大面积生产中,旋耕条件下应选择穴施和条施,免耕条件下以穴施为宜。     

土壤磷分层对水质潜在影响

免耕引起磷(P)分层,加剧农田水溶性磷(SP)流失,导致水体富营养化。伊利湖SP负荷增加,部分原因在于免耕以及随之而来的免耕土壤P分层。通过研究玉米-大豆轮作体系,发现免耕土壤磷分层与磷流失之间的关系。设计了未施肥、磷酸二铵(DAP)、磷酸二氢铵(MAP)、多磷酸盐、撒施、穴施、条施、耕作、种植覆盖作物等9个处理。隔年施肥的施肥量为24.4 kg/hm~2,年年施肥的施P量为9.6 kg/hm~2。条施减少P分层,0～5 cm的SP和Mehlich 3 P显著高于其它处理。不同种类的P肥(MAP、DAP),不同施肥量径流中SP或全P(TP)差异不显著。隔年施DAP(施肥量为24.4 kg/hm~2)种植覆盖作物处理SP浓度最高,这说明覆盖作物不是减少农田SP流失的理想方法。施肥与耕作结合减少了SP流失,但增加了土壤侵蚀,有可能增加TP的流失。穴施液体肥料多磷酸盐(Poly)的SP和TP负荷低于撒施。     

不同耕作方式下缓释肥对夏玉米产量及氮素利用效率的影响

【目的】氮肥中氮素的合理释放是提高作物产量及氮素利用效率的重要措施之一,耕作方式也可显著影响氮肥施用效果。本文比较了浅旋、 免耕和深松三种耕作方式下缓释肥和常规施肥对夏玉米干物质积累、 叶面积指数及植株氮素积累的影响,为玉米缓/控释肥的合理应用和耕作方式的选择提供科学依据和技术支撑。【方法】试验于2013年至2014年在河南新乡进行。采用裂区设计,以耕作方式为主区,设浅旋(R)、 免耕(N)和条带深松(S)3种耕作方式; 肥料类型为副区,设不施氮(CK)、 缓释肥(SRF)和常规施肥(CCF)3个处理。【结果】相同耕作方式下,缓释肥处理的夏玉米产量及氮肥利用效率显著高于常规施肥; 相同肥料处理,其条带深松耕作的夏玉米产量及氮肥利用效率显著高于浅旋和免耕直播处理。各处理中,以条带深松下的缓释肥处理产量及氮肥利用效率最高,显著高于其他处理,其中两年产量平均增幅为13.4%~59.2%,氮肥农学利用效率(AEN)增幅为27.9%~72.7%,氮素表观利用率(REN)增长15.1~55.7个百分点。分析表明,干物质积累和氮素积累,尤其是花后干物质和氮素积累的增加是产量提高的主要原因。 在N、 R和S 三种耕作方式下,缓释肥处理的花后干物质积累量较常规施肥分别提高13.0%、 12.7%和18.7%; 花后氮素积累量分别提高14.4%、 16.8%和17.8%,其中条带深松耕作的增幅显著高于浅旋和免耕直播。条带深松下缓释肥处理花后干物质和氮素积累量显著高于其他处理。【结论】与传统耕作方式和施肥方式相比,条带深松耕作和缓释肥的施用均显著提高了夏玉米的产量及氮素利用效率,各处理中以条带深松耕作下缓释肥处理的夏玉米产量及氮素效率最高,因此,条带深松深施缓释肥可作为黄淮海区一项有效的合理耕作与施肥措施。     

安徽省不同区域油菜对氮肥一次性施用方式的响应

研究油菜氮肥一次性施用条件下,不同油菜产区适宜的氮肥施用方式及其在不同栽培方式上的差异,为油菜轻简化施肥提供依据。2010~2011年度在安徽省江淮和沿江油菜主产区布置移栽油菜和直播油菜的不同氮肥施用方式田间试验。结果表明,一次性基施氮肥180 kg/hm2的条件下,相同施肥方式时移栽油菜较直播油菜获得更高的产量和氮素积累。扣除移栽劳动力成本后,直播油菜在江淮地区获得较高经济效益,沿江地区移栽油菜和直播油菜效益接近。在江淮地区,移栽油菜和直播油菜均以氮肥集中施用(移栽油菜穴施、直播油菜条施)的方式获得最高产量、最大氮积累量和最优氮肥利用效率;在沿江地区则是氮肥撒施后翻耕和氮肥集中施用两种施肥方式。因此,相同施肥方式下,直播油菜虽产量较移栽油菜低,但经济效益却没有明显下降,是油菜轻简化生产的发展方向。氮肥集中施用是江淮地区的最优施肥方式,氮肥撒施后翻耕和氮肥集中施用是沿江地区的较佳选择,但选择合适的施肥方式时仍需因地制宜。     

免耕覆盖有效提高夏玉米产量及水氮利用效率

【目的】在旱区农业生产中,保护性耕作因具有保持水土、增产增收的优点而受到广泛关注,但其效应因地域环境、气候条件和栽培体系而异。本研究比较了半湿润易旱区旋耕垄作、免耕和免耕覆盖 3 种保护性耕作方式对夏玉米产量及水、氮利用效率的影响,为本地区筛选优化保护性耕作方式提供技术支撑。 【方法】试验于 2014 年和 2015 年 6～10 月份在陕西关中地区进行。采用裂区试验设计,主区为旋耕垄作 (RT)、免耕 (NT) 和免耕覆盖 (NTM) 3 种保护性耕作方式;副区为施氮 (N230) 和不施氮 (N0) 2 个施氮处理。 【结果】1) 与免耕和旋耕垄作相比,免耕覆盖处理可提高夏玉米耕层土壤生育期内含水量,降低高温季节耕层土壤温度,具有显著的增产效应,两年籽粒产量平均值的增幅分别为 13.2% 和 41.8%;2) 与旋耕垄作相比,免耕和免耕覆盖处理可显著降低夏玉米耗水量、增加地上部吸氮量,提高夏玉米的水、氮利用效率。其中,免耕和免耕覆盖的水分利用效率较旋耕垄作分别显著增加 7.1 和 10.3 kg/(hm2· mm),氮肥利用率分别增加 3.8 百分点和 10.1 百分点;3) 与不施氮相比,施氮能够促进夏玉米生长,提高地上部吸氮量、产量及水分利用效率,施氮各处理籽粒产量和水分利用效率的平均值较不施氮处理显著提高 49.5% 和 50.5%。 【结论】免耕和免耕覆盖尤其是免耕覆盖可有效调节土壤水热变化,解决本地区夏玉米生产中苗期干旱少雨导致的土壤水分匮乏问题,提高夏玉米籽粒产量及水氮利用效率。     

机械直播同步深施肥对冬油菜茎秆抗倒性和产量的影响

为探明机械直播同步深施肥对冬油菜抗倒伏能力及产量的影响，该研究选用"华油杂62"油菜品种为供试作物，设置肥料深施、肥料混施和不施肥3个处理，于2020年10月至2021年5月在湖北监利和沙洋试验地开展了田间试验，研究不同施肥处理对油菜根系特征、茎秆发育特性、干物质累积、植株氮素吸收、倒伏性状及产量等指标的影响，明晰机械直播同步深施肥冬油菜茎秆抗倒性及产量对株型特征的响应。结果表明，肥料深施较肥料混施处理促进了油菜茎秆生长发育且影响倒伏相关性状，茎粗、茎秆干质量、地上部鲜质量和茎秆抗折力分别显著（P<0.05）增加了9.5%、16.6%、17.4%和31.5%，而油菜株高及地上部鲜质量乘积的增幅小于茎秆抗折力的增幅，导致倒伏指数降低了5.0%，说明深施肥能够增强油菜茎秆抗倒性。此外，肥料深施较肥料混施处理显著增加了油菜根干质量、地上部干质量及地上部氮素积累量，增幅分别达到23.2%、20.4%和27.4%，最终使得油菜产量提高了20.7%（P=0.014），收获指数提高了2.0%。综上，长江中下游地区，肥料深施能改善冬油菜株型，优化油菜群体结构，提升油菜抗倒性能且提高油菜产量，是实现油菜高产且低倒伏风险的机械化种植方式。     

耕作和施肥方式对土壤水分及饲用玉米产量的影响

为探究耕作和施肥方式对西北半干旱区饲用玉米(Zea may L.)土壤水分和产量的影响,以饲用玉米陇饲1号为材料,设置传统旋耕、立式深旋耕2种耕作方式以及单施化肥、有机肥替代化肥2种施肥方式组合,共4个处理,研究不同的耕作和施肥方式对饲用玉米土壤贮水量、花前花后耗水量、单株鲜重和干重以及产量的影响。结果表明,与传统旋耕相比,立式深旋耕能够降低饲用玉米0~300 cm土层土壤贮水量,提高花前耗水量,降低花后耗水量,增加生育期总耗水量,而有机肥替代化肥能够降低立式深旋耕方式下土壤总耗水量;立式深旋耕使成熟期单株干重增加1.3%~10.6%,单株鲜重增加4.9%~21.9%,而且不同程度增加了饲用玉米株高、穗长、穗粗、行粒数、百粒重、双穗率,降低了秃顶长,以上指标的变化均有利于高产试验形成。3年试验中立式深旋耕化肥处理较其他处理的籽粒产量增加1.8%~38.6%,丰水年生物量增加1.2%~15.1%,立式深旋耕有机肥处理较其他处理提高了干旱年生物量4.9%~21.9%、籽粒产量水分利用效率6.3%~34.8%、生物量水分利用效率7.1%~21.5%。综上,立式深旋耕能够改善作物生长土壤环境,有利于饲用玉米对土壤水分的吸收以及干物质量的积累,其组合化肥处理可以增加饲用玉米籽粒产量和丰水年生物量,组合有机肥替代处理可增加干旱年饲用玉米生物量和水分利用效率。本研究为西北半干旱区饲用玉米高产高效可持续生产提供了理论依据。     

小麦-玉米轮作耕作方式对玉米灌浆成熟期叶片衰老生理特性的影响

为了进一步探索适宜山东省半湿润易干旱地区夏玉米高产、稳产的耕作措施,本试验研究小麦、玉米轮作下免耕、深松、深耕两季的耕作方式(7个)对夏玉米穗位叶片衰老特性、灌浆期干物质积累、转运及籽粒产量的影响.结果表明(定位试验第3年):小麦深松+玉米免耕直播+秸秆还田(W3 M2)可显著提高夏玉米叶片生育后期SOD活性、叶片可溶性蛋白含量,而MDA含量增加缓慢,显著延缓穗位叶衰老;在吐丝至成熟期间干物质生产量上,W4M4(小麦深耕+玉米隔年深耕+秸秆还田)和W1M1(小麦旋耕+玉米隔年旋耕+秸秆还田)最高,W3M2和W3M3(小麦深松+玉米隔年深松+秸秆还田)次之,均显著高于CK和W1M2(小麦旋耕+玉米免耕直播+秸秆还田);W3M2干物质向籽粒运转比例即收获指数最高,W4M4最低;各耕作方式下W3M2和W1M1籽粒产量最高,分别比对照增加23.90％和9.87％.因此在本试验条件下小麦深松+玉米免耕直播+秸秆还田(W3M2)耕作方式下更有效延长叶片功能期,提高后期叶片生理活性,促进干物质向籽粒运转,增产效果显著.本研究可为华北麦-玉两熟农区合理安排周年耕作措施提供理论依据.     

镁肥基施及后期喷施对油菜产量与品质的影响

在大田条件下,研究了镁肥基施及后期喷施对直播冬油菜产量与品质的影响,为冬油菜科学施肥提供理论依据。试验采用裂区设计,主处理为基施镁肥,用量分别为MgO 0、15、30、45、60 kg/hm~2;副处理为叶面喷施清水和镁肥,于油菜终花期(即播种后180 d)喷施等量(750 L/hm~2)清水和0.5%硫酸镁。结果表明:(1)镁肥基施显著提高了油菜产量和产油量,与不施镁相比,施镁的油菜产量和产油量分别增加了370～675和253～409 kg/hm~2,增幅分别为14.08%～25.68%和21.12%～34.19%。(2)镁肥基施及后期喷镁可进一步提高油菜产量和产油量,与喷水相比,喷镁的油菜产量和产油量分别增加了89～267和44～138 kg/hm~2,增幅分别为2.74%～9.36%和2.81%～9.56%。基施MgO 15 kg/hm~2时,喷施镁肥的油菜产量和产油量增产效果最佳,分别为266和138 kg/hm~2;基施镁肥超过MgO 30 kg/hm~2时,喷施镁肥的增产效果不明显。因此,在土壤交换性镁含量界于缺乏与潜在缺乏时,油菜基施MgO 30～45 kg/hm~2即可满足整个生育期的镁养分需求;基施镁肥用量较低(MgO 15 kg/hm~2)时,后期喷施叶面镁肥可以达到相应的增产效果。     

不同施肥管理模式对集雨区苗木地径流氮素流失的影响

采用田间径流小区定位研究方法,以合溪水库集雨区苗木种植地为研究对象,设置了撒施(对照)、地膜覆盖、秸秆覆盖、区外设置植草缓冲带、条施、穴施6种施肥管理处理小区,探究不同施肥管理模式对合溪水库集雨区苗木地径流氮素流失的影响,筛选最佳施肥管理模式。结果表明:不同施肥管理模式下,苗木地地表径流年总氮素径流流失通量大小顺序为:撒施(对照)覆膜条施穴施区外植草缓冲带秸秆覆盖,撒施(对照)、地膜覆盖、条施、穴施、区外设置植草缓冲带和秸秆覆盖6种施肥管理模式下的年总氮素径流流失通量分别为35.61,18.30,15.86,12.94,8.18,3.44kg/(hm2·a),说明穴施、区外设置植草缓冲带和秸秆覆盖是较佳的施肥管理模式,将其优化组合后会显著消减水库集雨区苗木地径流氮素流失及其对水库水质的潜在影响。此外,不同施肥管理模式下,苗木地径流水样氮素流失的主要形态为颗粒态氮,其次为硝态氮,其中,撒施(对照)、地膜覆盖、秸秆覆盖、区外植草缓冲带、条施和穴施年均流失的颗粒态氮占流失总氮的比例分别为69.11%,68.87%,68.04%,61.89%,61.17%和65.09%;年均流失的硝态氮占流失总氮的比例分别为23.18%,23.36%,20.21%,27.20%,32.02%和28.71%。     

长期免耕覆盖对旱地冬小麦旗叶光合特性及干物质积累与转运的影响

【目的】小麦开花后光合特性对干物质积累和转运具有重要作用,而土壤水分是影响作物光合作用最重要的环境因子。研究长期定位试验条件下免耕覆盖的蓄水保墒作用和小麦冠层光合有效辐射传输特征,及其对小麦光合特性和干物质转运规律的影响,以期为旱区作物生产及农田高效用水提供理论依据。【方法】本文以山西临汾20年免耕覆盖和常规耕作两种耕作方式的长期定位试验为平台,于2013年休闲期和小麦生育期对土壤水分,小麦生育后期光合有效辐射、旗叶光合参数、干物质积累和产量构成因素进行了测定。【结果】在休闲期和小麦生育期,与常规耕作方式相比,免耕覆盖耕作0—160 cm土层土壤储水量显著增加,平均提高了12%,其中在土壤水分含量的最低时期(灌浆前期)比常规耕作提高21%(P0.01)。在抽穗和灌浆前期免耕覆盖处理的小麦截获的光合有效辐射比常规耕作高163μmol/(m2·s),其中在灌浆前期二者差异最大,达19.3%(P0.05),并且免耕覆盖下小麦中上层和中下层都有充分利用光能的机会。在灌浆前期免耕覆盖比常规耕作处理的小麦旗叶气孔导度平均增加39%,二氧化碳利用能力平均增加11%,瞬时水分利用效率提高了22%;小麦抽穗后到成熟期免耕覆盖处理的小麦旗叶净光合速率平均比常规耕作高39%,收获期籽粒重和植株总重分别比常规耕作高57%和46%(P0.01),并且开花后干物质积累量对籽粒的贡献率达到了64%。从产量构成因素来看,免耕覆盖的小麦穗数和千粒重分别比常规耕作高31%和10%,实收产量比常规耕作高41%(P0.01)。免耕覆盖耕作方式下的土壤蓄水保墒能力缓解了因水分胁迫作用而出现的光合午休现象,保证了小麦光合速率处于较高水平;同时免耕覆盖增强了小麦开花后干物质的积累能力,并且籽粒干物质的主要来源是开花后干物质的积累,而常规耕作则是以开花前贮藏的同化物量为主要来源。【结论】在晋南旱区,采用长期免耕覆盖的耕作方式可提高土壤水分的保蓄能力和光能截获能力,增强冬小麦的净光合效率、瞬时水分利用效率及干物质积累与转运,协调产量构成因素之间的关系,提高小麦产量。     

不同耕作播种方式对油菜生长发育和产量的影响

为推进油菜产业的精简化栽培进程,开展了油菜免耕机播(NTMS)、免耕人播(NTHS)和旋耕机播(RTMS)、旋耕人播(RTHS)4种耕作、播种方式的对比实验,探讨不同耕作、播种方式对油菜生长与产量的影响,为稻-油轮作油菜免耕直播种技术体系奠定理论基础。实验结果如下:不同耕作播种方式对油菜生长的影响差异不显著,免耕人播油菜6叶期株高、主根长、倒4叶长、倒4叶宽、绿叶数、SPAD及成熟期单株干重均较大且很稳定。4种耕作播种方式的产量均达到了传统栽培模式的水平;大小顺序为:旋耕人播﹥免耕人播﹥旋耕机播﹥免耕机播;菜籽含油率,旋耕人播﹥免耕机播﹥免耕人播﹥旋耕机播。     

不同耕作施肥方式对夏玉米氮素利用及土壤容重的影响

合理的耕作与施肥方式是实现作物高产高效的重要措施,为研究不同耕作及施肥方式对夏玉米氮素利用、产量和土壤容重的影响,在2016年和2017年夏玉米生长时期分别设置免耕浅施肥(T1)、深松全层施肥(T2)、新型深松两肥异位分层施肥(T3)3种耕作施肥方式。结果表明:与T1比,2种深松处理的成熟期植株干物质积累量、全氮积累量平均分别提高9.68%,13.97%,夏玉米平均增产17.20%;深松耕作处理的氮肥生产效率和农学效率较T1平均分别增加14.74%和59.95%,氮肥表观利用率平均抬升14.15个百分点;0—40 cm土壤容重降低8.54%。深松耕作方式下,与T2比,T3的成熟期植株干物质积累量、全氮积累量平均分别提高9.41%,6.28%,夏玉米平均增产9.70%,氮肥生产效率和农学效率分别增加8.59%和32.32%,氮肥表观利用率抬升14.10个百分点。与T1比,2种深松施肥方式T2和T3均显著降低土壤容重,提高夏玉米产量,促进氮肥利用。控释氮肥与深松两肥异位分层施肥(T3)相结合的方式能够更加有效地降低土壤容重,提高作物产量和氮素利用效率,是黄淮海平原区夏玉米生产中值得推荐的一种新型耕作施肥方式。     

耕作方式对早稻-再生稻土壤肥力、氮素吸收及产量的影响

通过试验了解不同耕作方式下再生稻氮素吸收利用、转运及产量状况,为南方再生稻区水稻高产栽培选择合理的土壤耕作方式提供科学理论依据。按冬前是否翻耕和插秧前旋耕情况,设置翻耕一次旋耕一次(T1)、翻耕一次旋耕两次(T2)、不翻耕旋耕两次(T3)和不翻耕旋耕三次(T4)4种耕作方式,观察不同耕作方式下水稻不同生育期干物质积累在不同器官内的差异,探究不同耕作方式对再生稻氮素吸收转运和利用效率及产量的影响。随着再生稻生育进程的推进,各处理的阶段干物质积累量、氮吸收量均呈现先增加后减少的趋势,不同处理表现为T2>T1>T4>T3。在生产效果上翻耕与旋耕结合优于单一旋耕,翻耕次数相同时适当增加旋耕可促进作物生长、提高作物产量和氮肥偏生产力。从耕作方式对早稻和再生稻产量的影响看,T2 与 T3、T4 相比,早稻增产均比较显著,而再生稻的产量均无显著差异。耕作方式对早稻-再生稻产量的影响主要在早稻季,关键是 T2 能显著增加穗粒数。从氮素收获指数、氮素干物质生产效率和氮素籽粒生产效率来看,4 种耕作方式呈现T2>T1>T4>T3的趋势,其中以T2最优。综合土壤肥力增效,水稻氮素积累量和转运量、产量及其构成因素考虑,建议在早稻-再生稻生产实践中采用一耕两旋的耕作方式。     

秸秆还田方式与施氮量对春玉米产量及干物质和氮素积累、转运的影响

【目的】 探讨秸秆还田方式与施氮量对东北春玉米产量、干物质和氮素积累、转运的影响,明确适宜的秸秆还田方式及施氮量。 【方法】 连续两年在辽宁铁岭市进行了田间试验。设置秸秆还田方式 (旋耕、翻耕) 与施氮量两因素田间定位试验,研究了春玉米产量及干物质和氮素积累、转运特性。 【结果】 秸秆旋耕和翻耕还田产量和籽粒氮素积累量差异并不显著,但前者显著增加了地上部干物质和氮素积累量,及花后氮素积累量、花后干物质积累对籽粒干物质积累贡献率、花后氮素积累对籽粒氮素积累贡献率,而后者则显著提高了花前营养器官干物质、氮素转运量和转运率,花前营养器官干物质和氮素转运对籽粒干物质和氮素积累贡献率分别达到了12.4%、44.1%。随着施氮量的增加,产量和籽粒氮素积累量,地上部干物质和氮素积累量呈逐渐增大的趋势。但施氮量超过262.5 kg/hm2后,产量和籽粒氮素积累量差异则不显著。施氮量262.5 kg/hm2时,花前营养器官干物质和氮素转运量和转运率最高,花前营养器官干物质和氮素转运对籽粒干物质和氮素积累贡献率分别达到了16.7%、45.2%。 【结论】 短期秸秆旋耕和翻耕还田,春玉米产量和籽粒氮素积累量差异不显著,然而秸秆旋耕还田作业成本较低,且配施262.5 kg/hm2氮产量较高,可作为秸秆还田初期推荐施氮量。      

不同耕作方式对旱作区冬小麦生产和产量的影响

为了筛选出适宜旱作区推广的耕作技术,在旱作大田条件下,设置一次深翻、免耕覆盖、深松覆盖、传统耕作四种耕作方式,研究了不同耕作方式下花后土壤水分和养分状况、小麦旗叶叶绿素含量、小麦旗叶净光合速率和小麦籽粒灌浆速率及产量。结果表明,免耕覆盖、深松覆盖开花期和灌浆期0～40 cm土层土壤水分含量分别比传统耕作提高了4.13%、6.23%和5.50%、9.27%,0～40 cm土层土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量均显著高于传统耕作,为小麦开花后生长发育提供了良好的环境,从而提高了小麦灌浆中后期旗叶叶绿素含量和净光合速率,促进花后干物质积累及干物质向籽粒转运,进而提高了籽粒灌浆速率,使得籽粒产量显著提高。     

耕作方式对冬小麦-夏玉米光合特性及周年产量形成的影响

【目的】作物的光合特性及干物质积累与转运是影响产量的重要因素。研究不同耕作方式对冬小麦-夏玉米光合特性、干物质积累转运及周年产量的影响,以期为冬小麦-夏玉米两熟地区选择适宜的耕作方式提供理论和实践依据。 【方法】以黄淮海地区2003~2014年连续12年定位试验为平台,在秸秆还田前提下,试验设4种耕作方式:传统翻耕（PC）为对照、免耕（PZ）、深松（PS）和旋耕（PR）。对2014~2015季冬小麦和2015季夏玉米各项光合参数、干物质积累和产量进行了测定。 【结果】长期不同耕作方式对冬小麦-夏玉米光合特性和周年产量影响显著,免耕、深松和旋耕处理的光合特性和周年产量均优于对照传统翻耕,依次为PS > PZ > PR > PC。PZ、PS和PR耕作方式显著提高了生育后期冬小麦和夏玉米功能叶的叶绿素含量、光合速率、气孔导度和蒸腾速率,其中冬小麦灌浆后期叶绿素含量分别提高了97.0%、121.1%和71.4%,光合速率分别提高了57.6%、71.6%和51.2%;夏玉米灌浆期叶绿素含量分别提高23.6%、28.1%和10.4%,光合速率分别提高18.6%、26.5%和19.2%,延缓了叶片衰老,使光合作用始终维持在较高水平。PZ、PS和PR处理冬小麦花后同化物对籽粒的贡献率分别达65.3%、67.8%和65.0%,夏玉米为66.3%、70.6%和63.4%,而对照处理（PC）冬小麦和夏玉米的贡献率仅为59.3%和60.9%。PZ和PS处理冬小麦和夏玉米的穗粒数和千粒重显著高于PC处理,穗数显著低于PC和PR。PZ、PS和PR可显著提高周年产量,分别提高15.4%、18.2%和11.0%。 【结论】在黄淮海地区,采用长期秸秆还田下免耕、深松和旋耕均可提高冬小麦和夏玉米叶绿素含量和光合速率,提高胞间CO₂利用能力,降低非气孔限制,增强花后干物质积累能力,增加花后同化物对籽粒的贡献率,协调产量构成因素的关系,提高单季和周年产量,其中深松效果最佳,免耕次之。     

旱作麦田保护性耕作蓄水保墒和增产增收效应

为了揭示渭北旱塬连作麦田不同保护性耕作措施下土壤蓄水保墒效果和冬小麦增产增收效应。于2007－2009年通过田间试验研究了渭北旱塬夏闲期免耕、深松和翻耕等3种耕作方式对麦田夏闲期蓄水保墒效果,以及3种耕作处理与平衡施肥、常规施肥和低肥等3种施肥处理组合对冬小麦生育期土壤水分动态、产量和经济效益的影响。免耕和深松较翻耕保墒作用好,夏闲期免耕、深松较翻耕0～300 cm土层3 a平均土壤含水率分别增加了0.6和0.5个百分点,平均贮水量分别增加了24.2和21.5 mm;生育期内平衡施肥免耕、深松较翻耕处理0～200 cm土层2 a平均土壤贮水量分别增加了17.7和14.4 mm;以平衡施肥深松处理产量最高,2 a平均产量高达5033.1 kg/hm2,较平衡施肥翻耕和平衡施肥免耕分别增产5.5%和6.3%;以平衡施肥免耕经济效益最高,2 a平均纯收益高达5 553.7元/hm2,较平衡施肥深松和平衡施肥翻耕分别增收3.3%和9.2%。综合考虑各处理土壤蓄水保墒效果和小麦增产增收效应,平衡施肥深松处理是渭北旱塬连作麦田较佳的耕作和施肥处理组合。     

保护性耕作对小麦-土壤系统综合效应研究

采用长期定位试验与短期田间试验相结合的方法,通过室内化验分析和数理统计,研究了河南省不同土壤类型区保护性耕作对土壤理化性质、土壤微生物生物量碳氮及小麦(Triticum aestivum L.)籽粒产量和产量构成因素的影响。结果表明,与传统耕作相比,保护性耕作显著提高土壤有机质、碱解氮、有效磷及交换性钾含量,分别提高24.8%、14.3%、7.8%和24.8%;而对小麦增产效果并不显著。4种不同保护性耕作方式下,免耕、浅耕相比旋耕、深耕,提高小麦穗数15.0%～32.2%,提高穗粒数2.6%～12.6%,但4种处理间小麦千粒重及籽粒产量效果无显著差异;免耕、浅耕较旋耕、深耕可以一定程度上提高苗期和灌浆期土壤含水率、以及土壤碱解氮和有效磷,并显著提高小麦不同生育时期的土壤微生物生物量碳氮。免耕与浅耕是较为适宜河南省小麦生产及土壤可持续利用的保护性耕作方式。     

轮耕对土壤物理性状和冬小麦产量的影响

针对华北地区土壤连续单一耕作存在的主要问题,进行了土壤轮耕效应的研究。试验选择冬小麦夏玉米玉两熟区连续5 a免耕田,设置免耕、翻耕和旋耕3种轮耕处理（即免耕一免耕,免耕一翻耕和免耕一旋耕）,冬小麦播种前进行耕作处理。研究结果表明：多年免耕后进行土壤耕作（翻耕、旋耕）可以显著降低土壤体积质量;旋耕显著降低0～10 cm土壤体积质量,翻耕则降低0～20 cm体积质量;随时间变化各处理土壤体积质量差异逐渐降低。翻耕、旋耕均显著增加了0～10 cm土壤总孔隙,同时翻耕显著增加了10～20 cm土壤总孔隙;翻耕、旋耕显著提高了5～10 cm毛管孔隙。0～10 cm土壤饱和导水率表现为旋耕＞翻耕＞免耕,翻耕、旋耕在5%水平上显著高于免耕;10～20、20～30 cm土层均表现为翻耕＞旋耕＞免耕,且10～20 cm翻耕5%水平上显著高于免耕;饱和导水率与体积质量呈显著线性负相关。翻耕、旋耕有效穗数与免耕相比分别提高了24.1%、22.3%;冬小麦的实际产量表现为：旋耕＞翻耕＞免耕,翻耕、旋耕分别比免耕增产11.8%、16.9%。总之,长期免耕后进行土壤耕作有利于改善土壤物理性状,提高作物产量。