周年耕作方式对砂姜黑土农田土壤养分及作物产量的影响

为探明适宜于砂姜黑土农田的周年耕作方式, 提升砂姜黑土农田地力及作物产量, 在冬小麦?夏玉米一年两熟种植制度下, 设置多年定位夏玉米季?冬小麦季免耕?旋耕(对照)、免耕?深耕、深松?旋耕、深松?免耕、免耕?免耕5种周年耕作方式田间试验, 在定位处理的第4个周年研究耕作方式对砂姜黑土农田土壤有机碳含量、土壤养分及其对作物产量的影响。结果表明, 在秸秆全量还田条件下, 与试验开始前相比, 各处理0~20 cm土层土壤有机碳、全氮、速效钾含量均有所增加。与对照相比, 其他处理均增加周年内0~20 cm土层土壤有机碳和全氮含量。免耕?深耕、深松?旋耕、免耕?免耕处理显著增加周年内0~20 cm土层土壤有效磷含量, 而深松?免耕处理显著增加冬小麦开花期和收获期0~20 cm土层土壤有效磷含量, 整个周年内对照在20~40 cm土层土壤的有效磷含量均最低。深松?免耕处理增加周年内0~20 cm土层土壤速效钾含量, 而深松?免耕、免耕?免耕处理20~40 cm土层土壤速效钾含量在夏玉米苗期、大口期、开花期和灌浆期显著高于对照处理。深松?旋耕和深松?免耕处理显著增加夏玉米?冬小麦周年籽粒产量, 增幅分别为7.67%和10.21%。综上所述, 在秸秆全量还田基础上, 深松?旋耕和深松?免耕能够改善土壤有机碳和养分状况, 显著提高周年作物产量, 可作为黄淮区砂姜黑土农田相对适宜的周年耕作方式。     

不同耕作方式对农田环境及冬小麦生产的影响

为明确不同耕作方式对农田环境及小麦生产的影响,通过田间定位试验,研究了5种耕作方式对冬小麦田土壤物理特性、杂草、小麦产量及其构成因素的影响。结果表明,小麦拔节期以前,免耕及覆盖秸秆可显著提高表层土壤含水量,覆盖秸秆处理可显著降低土壤温度;小麦拔节后,作物覆盖度增加,处理间土壤含水量、温度差异减小。与旋耕（RT）相比,小麦收获后,免耕及覆盖秸秆可显著增加0~5 cm表土层容重、降低15~20 cm土层容重,可显著降低麦家公、播娘蒿的发生密度、株高及鲜重,显著增加荠菜的发生密度、株高及鲜重,旋耕秸秆还田（RTS）对荠菜的影响不显著,可降低麦家公、播娘蒿的发生密度,但有使其单株平均株高、鲜重增加的趋势。与RT相比,免耕覆盖秸秆3000 kg/hm2（NTS3000）、免耕不覆盖秸秆（NT）区小麦产量分别增加13.0%、8.3%,RTS、免耕覆盖秸秆6000 kg/hm2（NTS6000）区小麦产量分别降低9.1%和17.4%。NTS3000处理区农田环境有利于作物的生长发育,是较适合黄淮海地区的冬小麦保护性耕作方式。     

砂姜黑土农田年内轮耕对夏玉米氮素和干物质积累、转运的影响

为进一步探索适宜黄淮海区域砂姜黑土小麦玉米轮作区玉米高效、可持续生产适宜机械耕作措施,自2010年开展定位机械耕作试验,在秸秆全量还田条件下分别设置7个冬小麦-夏玉米年内轮耕处理:旋耕-免耕(对照)、免耕-免耕、深松-免耕、深耕-免耕、旋耕-隔年旋耕、深松-隔年深松、深耕-隔年深耕,于2012,2013年分别取样对夏玉米氮素积累、转运和干物质积累进行比较分析。结果表明,玉米成熟期地上部氮素积累量2年均为旋耕-隔年旋耕处理值最高,分别比对照(旋耕-免耕)增加14. 57%(2012年)和30. 95%(2013年),且差异显著,其他处理与对照间差异均不显著。灌浆期地上部氮素积累量连续2年均为对照、免耕-免耕和深耕-免耕处理较低,灌浆期间地上部氮素积累量连续2年均为对照、免耕-免耕和深耕-免耕处理较低,地上部干物重2年均为对照最低,显著低于深松-免耕、旋耕-隔年旋耕(2012年)和深松-隔年深松(2013年)处理。各处理籽粒产量与对照相比差异不显著,但2012年深松-免耕处理产量最高,显著高于深耕-免耕和深耕-隔年深耕处理。因此,建议黄淮海区域砂姜黑土农田小麦季和玉米季以旋耕和深松为主进行周年内或年际间轮耕,促进玉米植株氮素积累尤其是灌浆期间,促进干物质生产。     

耕作方式对伊犁河谷旱地农田土壤物理性质和小麦产量的影响

为探讨耕作方式对新疆旱地农田土壤物理性质及小麦生长的影响,在免耕、传统耕作和深松3种耕作方式下,通过田间取样和室内烘干称重测得新疆旱地农田土壤容重、孔隙度、土壤含水量、土壤三相比值及小麦产量数据。结果表明：不同耕作方式下土壤容重、孔隙度、含水量、三相比R值和产量表现出一定差异。相比于免耕,传统耕作和深松降低了土壤容重,增加了土壤孔隙度、土壤含水量,改善了土壤三相比例,尤其深松处理土壤容重和孔隙度显著改善。小麦产量以深松处理最高,分别比传统耕作、免耕增加20.71%、24.28%。因此,深松有利于改善土壤结构、改良土壤物理性质,促进小麦产量提高。     

玉米秸秆还田方式和氮肥处理对土壤理化性质及冬小麦产量的影响

为了探讨玉米秸秆还田条件下不同耕作方式及施氮量对土壤耕性及冬小麦产量的影响,于2012年10月至2015年6月连续3个小麦生长季进行了田间定位试验。设3种耕作方式,分别为连续3年旋耕秸秆不还田、连续3年旋耕秸秆还田和前2年旋耕秸秆还田第3年深耕秸秆还田,每种耕作方式下均设4个施氮水平,施氮量依次为165、225、300和360 kg hm?2。与旋耕相比,深耕促进还田玉米秸秆的腐解,且增施氮肥能提高秸秆腐解速度,从而提高耕层土壤的有机质含量。秸秆不还田条件下,连续旋耕降低了0~30 cm土层的有机质含量,结果土壤容重增大,孔隙度降低,且增施氮肥不利于土壤物理性状的改善;秸秆还田条件下,连续旋耕提高了0~10 cm土层有机质含量,土壤容重随之减小,孔隙度增加;秸秆还田条件下,连续2年旋耕1年深耕比连续旋耕增加了10~30 cm土层有机质含量,显著降低了0~20 cm土层容重,增加了0~20 cm土层的总孔隙度和10~30 cm土层的毛管孔隙度。连续3年旋耕造成冬小麦减产,尤其是秸秆不还田处理,第3年产量较第1年下降5.0%~8.7%;旋耕秸秆还田较旋耕不还田平均增产7.3%~8.9%,但在第3年产量下滑;而旋耕还田后适时深耕还田比连续旋耕还田平均增加有效穗数14.5%,增加穗粒数5.7%,产量平均提高7.6%。在玉米秸秆还田条件下,增施氮肥有助于改善土壤理化性质,但225、300和360 kg hm?2氮肥水平的产量无显著差异。本研究结果表明,山东省小麦高产高效栽培技术宜采取秸秆还田、2年旋耕1年深耕、配施纯氮225 kg hm?2的种植模式。     

不同耕作方式对土壤水分蓄持能力的影响

为了改善北京地区农田土壤结构,提高土壤蓄水保墒能力,提升农田生产能力,增加作物产量,本项目自2009年开始在北京市延庆县保护性耕作试验田开展农田深松效果研究,对比分析了免耕和免耕+深松2种技术模式对土壤容重、含水率、水分入渗率的影响。结果表明,与免耕处理相比,免耕+深松技术模式0~30 cm图土层内,土壤容重降低了约3.4%,稳定入渗率提高了62.5%,在0~100 cm土层内平均质量含水量增加5.9%,因此深松可提高土壤蓄水保墒能力,有助于农作物的生长。     

旱地小麦休闲期不同耕作措施对土壤水分蓄纳利用与产量形成的影响

为了提高旱地冬小麦的水分利用率,采用大田试验,研究休闲期不同耕作措施对旱地冬小麦土壤含水量、产量及水分利用率的影响。结果表明,休闲期不同耕作措施可明显提高播前与越冬期0~100 cm、100~200 cm土层含水量,有利于旱地冬小麦出苗与越冬;同时,休闲期不同耕作措施可明显提高后续各生育期土壤含水量,提高穗数、穗粒数,显著提高籽粒产量与水分利用率,各处理下数据显示休闲期深耕处理效果优于深松与免耕处理。总之,休闲期不同耕作措施均有利于旱地小麦土壤水分、产量和水分利用率的提高,是实现旱地小麦增产的有效措施。     

不同耕作方式对黑土区农田土壤物理特性的影响

为探讨耕作方式对黑土区农田土壤物理特性的影响,2016年6—9月在内蒙古自治区呼伦贝尔市阿荣旗试验区设置3种耕作方式[深松(SS)、免耕(MG)及常规耕作(CK)],分别采集0~10、10~20、20~30 cm土层的土样,对土壤容重、含水量、土壤渗透速率及土壤孔隙度进行调查。结果表明：3种耕作方式土壤容重及含水量均表现为SS>CK>MG;土壤入渗特征表现为初始入渗率>平均渗透率>稳定入渗率;土壤入渗速率及累计入渗量表现为SS>CK>MG;土壤孔隙度以SS处理下最高且随着月份的增加土壤孔隙度降低。主成分分析表明,初始入渗速率和渗透总量对不同耕作方式最为敏感,可以作为考察东北黑土区农田耕作效应与缓解黑土地退化的评价指标。由综合得分可知,不同耕作方式下土壤性能优劣表现为SS>MG>CK。综上,深松耕作可以有效降低土壤容重,提高土壤含水量,促进土壤渗透能力;免耕更有利于水分的保持,降低土壤的无效蒸发。     

晋西北沙区玉米不同耕作方式对土壤水分及效益的影响

旨在通过试验研究,为晋西北半干旱区适宜的农田耕作管理方式提出建议。通过对土壤容重、土壤田间持水量、饱和含水量、剖面土壤含水量以及玉米产量的测定分析,研究不同耕作方式对土壤物理性状及玉米经济效益的影响。结果表明：相对于传统耕作不覆盖(CT),在0~5 cm土层深度,免耕秸秆覆盖(NTS)可以显著降低土壤容重,传统耕作喷洒固沙保水剂(CTA)和传统耕作塑料地膜覆盖(CTF)对降低土壤容重也有一定效果;NTS处理可以提高0~10 cm土层的田间持水量,CTA处理对田间持水量的变化有一定的稳定作用,CTF处理对田间持水量的影响较为不利;不同耕作处理的饱和含水量变化与田间持水量变化相似,NTS处理具有较好的饱和含水能力,而CTF处理饱和含水能力最弱;在10~50 cm土层,CTF处理的土壤含水量最高,CTA处理较高,生长期内NTS处理土壤含水量变化较稳定;经济效益为CTF>CTA>CT>NTS。该研究表明,CTA处理可以作为晋西北半干旱区较适宜的耕作方式来长期研究。     

保护性耕作对黄土高原旱地表层土壤理化性质变化的影响

为了揭示表层土壤对耕作方式的响应,阐明保护性耕作对土壤理化性质变化的影响,通过研究西北高原干旱区6种不同耕作方式下（传统耕作(T)、免耕(NT)、传统耕作秸秆还田(TS)、免耕秸秆覆盖(NTS)、传统耕作地膜覆盖(TP)和免耕地膜覆盖(NTP)）,小麦→豌豆轮作长期的试验中0~5 cm、5~10 cm、10~30 cm土层的土壤含水量、容重、孔隙度、团聚体结构、有机碳含量的变化。结果表明：T处理的含水量随土层深度的增加而升高,NT、TS、NTS处理均呈先升高后降低的趋势,TP、NTP处理均随土层深度的增加而逐渐降低;T处理下,土壤容重呈现先升高后降低的趋势,其他保护性耕作方式均随土层深度的增加而逐渐升高;T、TS处理下土壤孔隙度均呈现先升高后降低的趋势,其他保护性耕作方式均随土层深度的增加而逐渐降低;NT、NTS、NTP有利于土壤中较大粒径结构体的形成,随着土层深度的增加,土壤粒径逐渐增大,TS、NTS有利于表层团粒结构的形成,TP、NTP处理对于5~10 cm土层中土壤团粒的形成具有促进作用;6种耕作方式中,总有机碳含量均随土层深度的增加而逐渐降低,NT、NTS和NTP处理总有机碳的含量均相应高于T、TS和TP,其中,NTS处理下总有机碳含量在0~5 cm、5~10 cm、10~30 cm均达到最大值,分别为10.78、10.36、9.83 g/kg,相对于T处理分别提高了4.46%、14.98%、11.83%。综合结果显示,保护性耕作方式对于维持表层土壤含水量、降低土壤容重、提高土壤孔隙度、促进土壤团粒结构的形成及总有机碳高效利用方面在一定程度上具有良好的效果。     

不同类型植烟土壤养分含量、微生物数量与酶活性的研究

试验调查研究了四川省凉山州会理县的四种土壤类型（红壤土、紫壤土、白砂土和水稻土）的养分含量、微生物数量和土壤酶活性。结果表明：红壤土总体肥力最好,但受土壤pH值偏酸性的影响,细菌数量、速效磷含量和过氧化氢酶活性数值偏低。脲酶和蔗糖酶的活性低于紫壤土。紫壤土总体肥力小于红壤土,pH值呈微碱性,有利于微生物生长,微生物数量最多。较高的土壤肥力、适宜的pH值和最高的微生物量,使得脲酶和蔗糖酶活性最高,过氧化氢酶的活性也高于红壤土。白砂土总体肥力最低,微生物总量也是最低,脲酶和蔗糖酶的活性最低,过氧化氢酶的活性高于红壤土。水稻土的总体肥力小于紫壤土。pH值呈微酸性,细菌数量偏低,放线菌的数量偏低,真菌数量显著增加。     

土层置换对土壤酶及土壤养分含量的影响

为研究土层置换犁改良土壤后对不同层次土壤酶活性及土壤养分含量的影响,于大豆苗期、盛花期及成熟期对土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶采用常规方法进行测定,并于大豆成熟期对土壤养分含量进行常规方法测定。结果表明,土层置换改变了土壤土体结构的同时对土壤中土壤酶产生了影响,土层置换区的不同层次土壤酶活性与对照区差异显著;土层置换区土壤养分含量随土层深度增加表现不同的变化趋势,与对照区各层次差异显著,土层置换有利于土壤养分含量在不同土层中的均匀分布;对照区随土层深度增加土壤碱解氮、有效磷含量呈下降趋势,土层置换区大豆产量为2245.5 kg/hm2与对照相比增产20.1%。土层置换可全面活化土壤养分,提高土壤酶活性,从而能够增加土壤活土层、提高土壤出水能力,对于提高土壤抗灾能力、提高作物产量具有重要作用。     

土壤动物对土壤质量变化的响应述评

土壤动物对土壤质量指示作用的研究已成为国际土壤生态学领域的热点和前沿课题。文章述评了土壤质量表征指标,土壤动物指示作用以及土壤动物指示作用与土壤质量的联系现状,指出了土壤动物作为土壤质量的指示者潜力巨大,具有坚实的基础和良好的应用前景;并对未来在土壤动物及土壤动物指示作用领域的研究进行了展望。为我国从土壤动物学角度开展土壤质量健康维持的研究,以及将土壤动物指标纳入土壤质量评价体系提供参考     

滨海盐渍土改良剂的筛选及应用效果研究

针对天津滨海盐渍土结构性差、土壤养分匮乏、脱盐碱化现象严重等问题,进行了改良剂改良滨海盐渍土的试验研究。盆栽试验通过综合分析土壤含盐量、土壤养分含量、黑麦草长势情况,筛选出效果最佳改良剂配方。野外应用效果试验进一步表明,施用改良剂能抑制土壤脱盐碱化,提高土壤养分含量、明显改善土壤结构和肥力状况。土壤水解氮、速效磷、速效钾、有机质含量分别提高了123.8%、171.0%、22.0%、37.5%,土壤容重降低了15.54%,土壤总孔隙度增加了19.66%,土壤渗透性提高了127.78%,土壤微结构由面状孔隙转变为复杂堆积型孔隙。改良剂的施用非常利于土壤水肥气热状况的调节,是天津滨海盐渍土适宜的盐碱改良剂。     

河南省潮土区土壤肥力现状分析

河南省为粮食主产区,潮土分布区域广、面积大,潮土区土壤肥力高低直接影响着粮食生产。基于2018年耕地质量调查,选择柘城县、滑县、睢县3个典型行政县域为研究区域,对潮土区土壤肥力现状进行了分析。研究结果显示：土壤pH、土壤有机质含量、全氮含量、有效磷含量、速效钾含量平均分别为8.2、17.4 g/kg、1.11 g/kg、21.1 mg/kg、141 mg/kg。采用K-均值聚类分析将土壤养分含量由高到低划分为四级;土壤有机质含量分级为>23.6、18.1~23.6、12.2~18.1、<12.2 g/kg,每一分级样本量所占比例分别为8.0%、37.1%、41.3%、13.6%;土壤全氮含量分级为>1.35、1.09~1.35、0.85~1.09、<0.85 g/kg,每一分级样本量所占样本量分别为18.4%、30.7%、35.7%、15.2%。土壤有效磷含量分级为>61.9、36.1~61.9、18.3~36.1、<18.3 mg/kg,每一分级样本量所占比例分别为2.7%、8.8%、32.0%、56.5%。土壤速效钾含量分级为>256、171~256、110~171、<110 mg/kg,每一分级样本量所占比例分别为6.4%、18.9%、38.4%、36.3%。主成分分析结果显示,土壤全氮、有机质、有效磷是影响潮土区土壤肥力变化的主要因子。     

硼镁钙土壤调理剂对红壤旱地土壤酸化的阻控效果

针对中国南方红壤旱地酸化问题,为硼镁钙土壤调理剂在该土壤上的应用和推广提供技术支撑。以红薯为主要作物,通过田间试验比较常规施肥(CK)与常规施肥配合施用硼镁钙土壤调理剂 750 kg/hm ²(T₅₀)、1500 kg/hm ²(T₁₀₀)、2250 kg/hm ²(T₁₅₀)在江西红壤旱地上对红薯产量的影响,以及土壤酸化的阻控效果。结果表明:与CK相比,连续2年施用硼镁钙土壤调理剂可以使红薯增产22.45%~78.40%,土壤pH提高0.13~0.30个单位,土壤交换性酸总量降低0.07~0.28 cmol/kg,且总体上均表现为随硼镁钙土壤调理剂用量的增加改善效果越好。对土壤碱解氮含量没有明确影响,对土壤有机质、有效磷和速效钾的含量提高效果不显著。总体来看,红壤旱地施用硼镁钙土壤调理剂可以明显提高红薯产量,在提高土壤pH和活化土壤磷、钾养分等方面也有一定作用。     

土壤类型、质地和土地类型对土壤盐渍化水平的指示

土壤类型、土壤质地和土地类型以不同的方式影响着土壤水盐运移,对土壤盐渍化水平有一定的指示作用。野外调查和土壤采样分析获得了73个同一位置土壤的土壤类型、土壤质地、土地类型数据以及土壤盐渍化水平数据。利用信息量计算法评价了土壤类型、土壤质地和土地类型对现代黄河三角洲土壤盐渍化水平的指示作用,结果表明：潮土-（粘土和砂壤）-（幼年水稻土平地和盐化潮土河滩高地）对轻度盐渍化有指示作用,粘土-（砂质黄河滩地和盐化潮土浅平洼地）对中度盐渍化有指示作用,砂壤-（獐茅、芦草潮盐土平地和盐化潮土浅平洼地和白茅、芦苇盐潮土平地）对重度盐渍化有指示作用,盐化潮土-重壤-（滨海盐滩地和滨海芦苇沼泽湿洼地和獐茅、芦草潮盐土平地和白茅、芦苇盐潮土平地）对盐土有指示作用。     

河源地区桉树人工林土壤肥力和土壤区划研究

为了更好地进行针对性的配方施肥,对河源地区桉树人工林的土壤肥力和土壤区划进行研究。结果表明：（1）总体上,河源地区桉树人工林的土壤退化严重,土壤板结,通气透水能力差。有机质、全钾、全磷、水解性氮和速效钾处于中等水平,而全氮和速效磷较缺乏。有效铁、有效钙、有效镁、有效硫较丰富,而有效硼、有效锌、有效锰相对缺乏。（2）花岗岩发育的土壤中有机质、全氮和水解性氮较优,而页岩和砂页岩发育的土壤中微量元素较优;二代萌芽林的土壤养分优于植苗造林。（3）最后把桉树人工林区划为土壤肥力较好地区（编号是3、4、9、11、12、15、19、22）、肥力中等地区（1、2、8、14、16、17、18、20、21）和肥力较差地区（5、6、7、10、13）3大类型,土壤养分含量分别为3.546%~4.415%、2.742%~3.228%和1.795%~2.590%。     

修复剂及其施用水平对广西高铅污染土壤的影响

为降低高铅污染土壤对农作物的毒害,通过采用水浸取、DTPA浸取单步浸取试验,研究不同类型修复剂对广西环江、阳朔2个地区的高铅污染土壤的影响。结果表明,随着施加水平的增加,各个修复剂对土壤pH增加幅度的大小顺序是：有机肥>磷矿粉>钙镁磷肥>生石灰,磷矿粉、有机肥能够提高供试土壤的pH。磷酸二氢钾、过磷酸钙（高、中、低）均显著降低土壤DTPA-Pb含量,分别为32%~72%、31%~57%;而磷酸二氢钾对水溶态铅含量的影响与之相反,增加了水溶态铅含量1~3.4倍,过磷酸钙（高）显著地降低了水溶态铅含量,降低水溶态铅含量约88%。有机肥能够通过降低土壤水溶态铅的含量,增加了DTPA的浸取率。对供试土壤S-1,生石灰、有机肥、磷矿粉均显著降低了土壤中水提取态铅的含量,土壤水提取态铅含量均为低浓度处理>高浓度处理;对供试土壤S-2,有机肥、磷矿粉在不同施加浓度均显著地降低了水溶态铅的含量,降低为41%~55%。     

2种土壤复合改良剂对滨海盐渍土的改良及肥力作用

为研究2种土壤复合改良剂（由微生物菌剂和园林腐熟废弃物组成）对盐渍土的改良及肥力作用,本研究采用60天室内恒温(30℃)培养法,对不同处理的盐碱土理化性质进行研究。结果表明：园林腐熟物能够提高盐碱土电导率和土壤碱度,而在园林腐熟物基础上添加不同浓度的微生物菌剂对盐碱土电导率值和土壤碱度的影响不显著,表明2种复合改良剂对盐碱土的电导率和土壤碱度改良作用不显著;添加园林腐熟物以及2种复合改良剂均能提高盐碱土壤的全氮、碱解氮、速效磷以及有机质含量,其中A3复合改良剂提高幅度最大,效果最好;添加园林腐熟物以及两种复合改良剂都可以降低有效铁、有效锰、有效铜含量,增加有效锌的趋势,A复合改良剂作用显著,其中A1作用最好;从土壤细菌数量看,2种复合改良剂均能显著提高土壤细菌含量,其含量排序为A3>B2>A2>B1>A1、B3;土壤指标与细菌含量相关性分析表明,细菌含量与土壤全氮、速效磷、有机质呈极显著正相关,与速效钾呈显著正相关。研究表明,2种复合改良剂能显著提高盐渍土养分指标和细菌含量,可应用于盐渍土改良与修复,其中A3（LX3和园林腐熟物）复合改良剂效果最好。