新疆滴灌棉田深松后土壤理化性质及产量的变化特征

为探讨深松对新疆绿洲棉田土壤理化性质及产量的影响。以不深松棉田为对照(CK),设置深松深度30 (S30)、40 (S40)、50 (S50) 3个处理,于2017年和2018年进行田间试验。结果表明:与CK相比,深松能有效降低耕层土壤容重和土壤紧实度,增加土壤总孔隙度,且深松后第一年差异显著。2017年0~20 cm土层S30、S40、S50较CK土壤容重降低了1.7%、7.0%、9.7%,土壤紧实度降低了36.1%、5.8%、21.1%,土壤总孔隙度增加2.2%、9%、12.4%。深松能提高耕层土壤含水量和土壤蓄水量。2017年0~20 cm土层S40较CK土壤含水量提高18.7%,土壤蓄水量提高10.5%,而S30、S50与CK差异不显著。深松能增加耕层土壤有机质、土壤速效磷含量,而土壤速效氮含量在深松后第一年较CK增加,2018年则减小,土壤速效钾含量变化与之相反,以深松40 cm效果最佳。深松能显著降低土壤含盐量,2年平均土壤含盐量S30、S40、S50比CK降低21.6%、33.3%、49.6%。深松有利于子棉产量增加,其中S40子棉产量较CK增产幅度最大,2年分别增加15.4%、9.7%。新疆绿洲棉田深松40 cm时,可有效改善土壤理化性质,棉花产量显著提高。     

深翻耕作对连作滴灌棉田土壤含水率及含盐量影响的研究

探讨播前不同翻耕深度对连作滴灌棉田土壤容重、土壤含水率、土壤含盐量的影响。针对典型的连作滴灌棉田,于播前设置20、40和60 cm的3个不同深度翻耕处理,于生育期测定各处理不同土壤剖面的上述内容,研究其变化。（1）土壤容重随翻耕深度增加而下降,其中表层土壤容重降幅大于深层土壤容重;（2）3种深翻处理下土壤剖面含水率均为0~20 cm＞20~40 cm＞40~60 cm,随翻耕深度增加,0~20 cm土壤含水率呈上升趋势,20~40 cm土壤含水率变幅不大,40~60 cm土壤含水率则显著下降;（3）灌水后,深翻20 cm的土壤含盐量为0~20 cm＞20~40 cm＞40~60 cm,但随翻耕深度的增加,0~20 cm土壤含盐量呈下降趋势,20~40 m和40~60 cm的土壤含盐量迅速上升趋势,至深翻60 cm时,土壤含盐量则为40~60 cm＞20~40 cm＞0~20 cm。对连作滴灌棉田播前进行60 cm的超常深翻,可有效降低耕层土壤容重,提高0~20 cm表层土壤含水率,降低含盐量,从而利于作物生长。     

潮土区超高产田与高产田土壤肥力差异研究

为明确潮土区超高产田与高产田的土壤肥力差异,选取河南省温县、浚县和兰考县3个试验点,从土壤物理性质、土壤养分及生物学状况等方面对超高产田和高产田的土壤肥力进行比较分析,结果表明:超高产田土壤容重普遍低于高产田,土壤孔隙度明显高于高产田;超高产田耕层土壤有机质和全氮含量与高产田无显著差异,土壤速效养分均显著高于高产田,其中,超高产田0～20 cm耕层土壤有机质含量和碱解氮、速效磷、速效钾含量平均值分别为18.99 g/kg和142.75,42.93,246.47 mg/kg,分别比高产田高1.59%,10.64%,85.01%,33.40%;超高产田土壤细菌、自生固氮菌和纤维素分解菌数量显著高于高产田,硝化细菌数量显著低于高产田。     

关于不同连作年限玉米制种田土壤理化性质变化规律的研究

摘要：在甘肃省张掖市甘州区小满镇连作2、6、8、10、13、18a的玉米制种田上，采集耕层0～2gcm土样，经室内化验分析结果表明：土壤孔隙度、碱解N、速效P、全盐含量等因素随着玉米制种连作年限的延长而呈现递增趋势，二者呈正相关关系。而随着玉米连作年限的延长，土壤容重、酸碱度、速效K在递减，二者呈负相关关系。虽然种植玉米2～10a后土壤有机质含量随玉米连作年限延长而增加，但增加幅度不大；种植玉米13a后，土壤有机质则呈现出下降趋势。     

不同连作年限对甜瓜土壤理化性状的影响

对甜瓜日光温室进行土壤取样,选择连续种植甜瓜1、3、5、7、10 a的日光温室各3栋,研究甜瓜连作土壤的理化性质。结果表明,随着连作年限的增加,甜瓜土壤pH值和容重不断下降,连作土壤具有酸化趋势,土壤结构遭到破坏,趋向板结。土壤含盐量随着连作年限的增加而升高,连作3 a后土壤含盐量显著上升,说明连作土壤具有明显的次生盐碱化趋势。连作土壤的肥力因素也随连作年限的增加发生了较大的变化。连续种植同种作物的土壤的营养以及一些微量元素也随连作年限的增加发生了较大的变化。有机质含量在不断上升,说明随着连作年限的增加有机质大量累积,速效氮的变化趋势与有机质一致,速效磷和速效钾的含量迅速下降。连作导致有机质和速效氮快速累积,而速效磷和速效钾大量流失,土壤营养严重失调。综上,甜瓜日光温室连作土壤的理化性质发生了较大变化,可为甜瓜在设施条件下种植提供科学依据。     

山东东营滨海盐渍棉田盐分与养分的季节性变化及对棉花产量的影响

在山东省东营市选择土壤盐分含量分别为0.15%、0.35%和0.50%的高、中、低产田各一块,种植中早熟品种鲁棉研18或早熟品种鲁棉研19,结合取盐碱土盆栽,研究了不同含盐量棉田的盐分、养分含量变化及棉花产量表现。结果表明,高产田有机质与碱解氮含量较高、有效磷含量偏低、有效钾含量中等,而低产田则表现出有机质少、贫氮、缺磷、富钾的特点。三类棉田的土壤盐分皆是春季和秋季高、夏季低,土壤有机质含量在整个生育季节内变化不大,而氮、磷、钾则随生育进程的推进呈逐渐减少的趋势。大田条件下,中、低产田比高产田分别减产10%~17%和27%~39%,而相应盐土盆栽条件下则分别减产2.8%和6.7%。     

连作对棉田土壤物理性质的影响

以新疆南疆地区50团棉花连作5年、10年、15年20年的土壤为研究对象,分别测定不同连作年限土壤比重、容重、孔隙度以及团聚体结构和机械组成等物理性状。结果表明：棉花连作对其土壤各种物理性状产生了较大的影响。比重、容重随着连作年限的增长呈上升趋势,而孔隙度则反之;土壤团聚体中粒径小于0.25mm的微团聚体占了较大比重,良好团聚体的含量随着连作年限的增长呈下降趋势,而微团聚体则相反;土壤机械组成中砂粒的含量占了较大比重,而砾石没有,砂粒的含量随着连作年限的增长呈上升趋势,粉粒呈下降趋势,而粘粒呈无规律的波动状。     

松辽平原高产农田土壤孔性对冻结的响应及机理研究

为了进一步深入系统研究松辽平原玉米带黑土耕作区高产田（平面型）土壤质量的管理与评价提供理论支持和借鉴,并且对黑土资源的利用与保护、为粮食的丰产增收在土壤结构理论方面具有重要的现实意义,并且对黑土资源的利用与保护、为粮食的丰产增收在土壤结构理论方面的探索,以松辽平原玉米带耕作区高产田（波浪型）与低产田（平面型）0~20 cm耕层土壤为研究对象采用田间季节性冻融过程与室内模拟冻融试验相结合的方法,研究松辽平原玉米带高产田土壤的结构性对冻结的响应,包括影响范围较深和程度,进一步阐明高产田土壤对冻结的响应机理。采用高产田与低产田对比的方法,在不同的冻结条件下,设置含水量接近5%,10%,15%,20%,25%;设置冻结频率0、2、4、6次进行室内模拟冻结实验。通过对容重、孔隙度、孔隙面积、Feret直径等指标的测定与分析,研究了不同冻结频率不同含水量,对高产田和低产田0~20 cm耕层的土壤孔隙特征的影响。结果显示：冻融循环能够显著增加松辽平原玉米带高产田与低产田0~20 cm耕层土壤孔隙的数目,高产田增加百分比为32.58%;低产田增加百分比为17.95%。显著降低了低产田0~20 cm土层范围内Feret直径和土壤的平均孔隙面积以,Feret直径由冻结前的2.31降低到冻结后的1.92,降低百分比为16.88%,低产田土壤的平均孔隙面积由冻结前的8.91降低到冻结后的4.65,降低百分率为47.81%(P<0.05)。除了土壤孔隙的成圆率外,冻融循环对高产田与低产田不同径级团聚体的孔隙数目、平均孔隙面积、平均Feret直径均有不同影响程度的差异(P<0.05)。高产田>5 mm团聚体平均孔隙面积由冻结前的37.08降低到冻结后的23.84,降低百分比为38.40%,变化差异显著(P<0.05),这是高产田与低产田相比特有的变化规律。而高产田其他粒级团聚体和低产田所有粒级团聚体的平均孔隙面积对冻结的响应不明显。高产田与低产田都有>5 mm团聚体的孔隙成圆率变化显著,高产田由冻结前的0.36降低到0.27,变化百分比为25%;低产田由冻结前的0.25增加到冻结后的0.34,变化百分比为36%,差异显著(P<0.05),这两者的变化规律截然相反,也体现高产田大粒径团聚体孔隙成圆率对冻结的响应规律有别于低产田的特殊性,以上研究结论对系统研究松辽平原玉米带黑土耕作区高产田（平面型）土壤质量的管理与评价提供理论支持有一定的意义。     

耕层重构对连作棉田土壤理化性状及棉花生长发育的影响

针对黄河流域连作棉田常年旋耕导致犁底层变厚变硬,土壤蓄水保墒能力下降,养分在表层富集,病害加重等问题,探讨土壤耕层重构技术在黄河流域棉区生产上的可行性。试验于2014和2015年在河北省农林科学院棉花研究所威县试验站进行,在连作棉花20年的土壤条件下采用随机区组试验,设置了T1(0~15 cm与15~30 cm土壤互换)、T2(0~20 cm与20~40 cm土壤互换,同时松动40~55 cm土壤)、T3(0~20 cm与20~40 cm土壤互换,同时松动40~70 cm土壤)、CK(旋耕15 cm)4个处理,调查土壤理化性状、棉花生育性状、田间杂草与病衰指数等指标。结果表明,在20~40 cm土层T2处理容重两年较CK分别降低0.13 g cm–3与0.15 g cm–3;20~40 cm土层全氮、速效磷、速效钾含量T2与T3显著高于T1与CK;灌水(雨)后深层土壤蓄水量增加,播种后40~60 cm与60~80 cm土层蓄水量T2较CK 2014年增加3.5 mm、5.5 mm,2015年增加6.7 mm、3.4 mm,在蕾期干旱时0~20 cm与20~40 cm土层蓄水量T2较CK 2014年高6.6 mm、8.7 mm,2015年高4.2 mm、9.2 mm。耕层重构后棉花根系量显著增加,地上部干物质积累表现出开花期前低、开花期后高的趋势;耕层重构处理单株铃数、单铃重、皮棉产量较对照显著提高,T2皮棉产量两年较CK分别增加6.1%、10.2%。耕层重构对灭除田间杂草具有明显效果,T2处理病衰指数两年分别降低41.7与31.9个百分点。适宜的土壤耕层重构方式(T2)是解决连作棉田问题、提高棉花产量的有效措施。     

连作对棉田土壤枯、黄萎病菌数量及细菌群落的影响

采用选择培养法测定新疆库尔勒不同连作年限棉田土壤枯、黄萎病病菌数量的变化,运用PCR-DGGE(Polymerase chain reaction-denatured gradient gel electrophoresis)技术分析棉花连作对土壤细菌群落结构和多样性的影响。结果表明,不同连作年限棉田的枯萎病菌和黄萎病菌量具有相似的变化特征,即在5~20年连作年限内,土壤中病原菌量随着连作年限的延长而增加,20年连作土壤病原菌数量达到最高峰;连作超过20年,土壤菌源数量开始下降。不同连作年限棉田土壤中枯、黄萎病病原菌的数量与发病株率呈显著正相关关系。连作棉田土壤细菌群落的DGGE图谱分析显示,连作棉田土壤细菌种群的组成、结构、丰富度均发生变化。连作5~40年的棉田土壤细菌种群Shannon-Wiener多样性指数(H')、均匀度(EH′)和丰富度(S)指数均降低,且连作年限越长降低越突出。     

种棉改良对粘质盐土物理性状及水盐动态的影响

为了研究棉花种植对滨海粘质盐土物理性状及水盐动态的影响,笔者在黄河三角洲滨海粘质盐化潮土区进行田间试验,设置了连续种棉改良3年和盐碱荒地2种不同处理,探讨种棉改良对土壤容重、饱和导水率和不同条件下土壤水盐动态的影响。结果表明:与盐碱荒地相比,种棉改良后0~20 cm土层的土壤容重降低了15%(P0.01),土壤饱和导水率增加了89.23%(P0.05)。在春季蒸发条件下,0~20、20~40、40~60、60~80、80~100 cm 5个土层中,种棉改良的土壤含盐量比盐碱荒地分别降低了52.07%、55.17%、55.23%、53.78%和47.43%。种棉改良还增加了少量降雨对土壤盐分的淋溶,有效抑制表层土壤盐分积累,使棉花生育期内的土壤耕作层含盐量低于3 g/kg,保证了棉花不同时期的正常生长,是盐碱荒地改良和高效利用的有效途径之一。     

秸秆还田对滨海粘质盐土物理性状和棉花产量的影响

为了研究秸秆还田对滨海粘质盐土物理性状的改良效果,在黄河三角洲滨海粘质盐化潮土区进行田间试验,设置了秸秆用量为0、1.5、3.0、4.5 t/hm24个不同处理,探讨不同秸秆还田量对土壤容重、孔隙状况、饱和导水率、土壤盐分含量和分布以及棉花产量产生的影响。研究结果表明:在0~20 cm的秸秆耕翻层,随秸秆还田量的增加,土壤容重降低,土壤总孔隙度增加;与对照处理相比,3个秸秆处理的土壤通气孔隙比例分别增加2.70%、9.52%和12.16%(P0.05),土壤饱和导水率提高56.28%、100.93%和161.4%(P0.01),0~20 cm表层土壤含盐量分别下降了28.08%、50.75%和40.71%(P0.01)。秸秆粉碎还田会明显改善土壤通气状况和土壤水分入渗性能,有效抑制表层土壤盐分积累,对滨海粘质盐土改良具有重要作用,是盐碱土改良的重要途径。但是,要注意控制秸秆还田量,以3.0 t/hm2的秸秆还田量为宜。     

滨海盐碱地棉花秸秆还田对土壤理化性质及棉花产量的影响

在滨海盐碱地定点设置连续3年棉花秸秆还田和未还田2个处理,研究其对0~60 cm土层土壤理化性质和棉花产量的影响。结果表明,连续3年棉花秸秆还田显著降低0~30 cm土层土壤容重和0~10 cm土层0.25 mm土壤微团聚体含量;显著提高0~10 cm土层5 mm土壤大团聚体含量。在0~20 cm土层,3年秸秆还田显著提高棉花播前和各生育阶段土壤有机质、硝态氮、铵态氮和速效钾含量,平均分别比对照提高13.45%、18.57%、22.80%和22.57%;降低土壤速效磷和含盐量,平均分别比对照降低18.29%和16.59%。在20~40 cm土层,3年秸秆还田显著提高土壤硝态氮和铵态氮含量,平均比对照提高37.20%和31.62%;显著降低土壤含盐量,平均比对照降低19.06%。在40~60 cm土层,3年秸秆还田显著提高土壤硝态氮和铵态氮含量,平均分别比对照提高38.26%和24.83%。3年棉花秸秆还田分别比未还田显著提高棉花籽棉产量11.57%、19.01%和13.24%和皮棉产量18.56%、19.78%和18.73%,但对棉花单铃重和衣分无显著影响。     

Effect of Homogeneous and Heterogeneous Soil Compaction on Shoot and Root Growth of Field Bean and Soybean

The study was done to observe the effects of soil compaction on field bean and soybean growth in greenhouse. Plastic cylindrical tubes of 58 cm height and 12 cm diameter were filled with silty loam soil with three bulk densities i.e., low (1.25 g/cm³), medium (1.45 g/cm³) and high (1.65 g/cm³) either separately or in combination of low/medium (level 1), low/high (level 2) and medium/high (level 3) as top and sub-soil densities.
General effect of compaction was a reduction in shoot and root growth and in yield of both the legumes; probable reason seemed to be mechanical impedance. At homogeneous compaction throughout the soil profile high bulk density decreased the root dry matter from 6 to 32 % and total root length from 30 to 57% but total root volume was not much affected due to thickening of the roots. From 4 to 31% reductions were also observed in shoot dry matter. Increase in only subsoil density from medium to high (level 2) decreased shoot and root dry matters (8 to 36% and 16 to 39%, respectively) but not the total root length. Plant growth was more hampered when both top and subsoil densities were increased (level 3) but the total root length was not highly affected in the upper (0 to 20 cm) and middle (20 to 40 cm) layer.     

Effects of Soil Salinity and Plant Density on Yield and Leaf Senescence of Field‐Grown Cotton

The response of cotton to constant salinity has been well documented under controlled conditions, but its response to changing salinity under field conditions is poorly understood. Using a split‐plot design, we conducted a 2‐year field experiment to determine the effects of soil salinity and plant density on plant biomass, boll load, harvest index and leaf senescence in relation to cotton yield in three fields with similar fertility but varying salinity. The main plots were assigned to weak (electrical conductivity of soil saturated paste extract, ECe = 5.5 dS m^?1), moderate (ECe = 10.1 dS m^?1) and strong (ECe = 15.0 dS m^?1) soil salinity levels, while plant density (3.0, 4.5 and 7.5 plants m^?2) was assigned to the subplots. Soil salinity had a negative effect on seedcotton yield, but the negative effect was compensated for by increased plant density under strong‐salinity conditions. Seedcotton yield under weak salinity changed little with varying plant density, but the medium plant density yielded better than the low or high plant density under moderate salinity. Plants accumulated 49 and 112 % more Na⁺ in leaves under moderate and strong salinity than under weak salinity. Strong salinity also led to higher boll load and early leaf senescence. Plant density had no effect on Na⁺ accumulation in leaves, but greatly reduced boll load and delayed leaf senescence. Plant biomass, maximum leaf area index and harvest index were greatly affected by salinity, plant density and their interaction. Accelerated leaf senescence under strong salinity was attributed to the high boll load and increased accumulation of toxic ions like Na⁺ in leaves, while delayed leaf senescence with increased plant density was attributed to the reduced boll load. Optimal yield can only be obtained with proper coordination of total biomass and harvest index by modification of plant density based on salinity levels.     

不同土壤水分条件下棉花库源比变化对产量形成的调节效应

在新疆气候生态条件下,以不同叶型棉花品种为材料,设置不同土壤水分处理,采用人工减源疏库的方法,研究不同土壤水分条件下库源比变化对棉花产量形成的影响。结果表明,中叶型品种新陆早13号在中水(控制0～60 cm土壤相对含水量的下限为田间持水量的70%～75%)条件下,叶源轻度胁迫显著增强剩余叶片光合能力,但光合物质累积量及向生殖器官的分配率和单株结铃数、铃重均未发生明显变化,子棉产量与对照无明显差异;鸡脚叶型品种标杂A1在高水(控制0～60 cm土壤相对含水量的下限为田间持水量的85%～90%)条件下,库容轻度胁迫后叶片光合速率和光合物质累积量与对照无明显差异,但光合产物向蕾铃的分配加快,铃重增大,子棉产量有所增加;小叶型品种新陆早10号减源或疏库后子棉产量均显著低于对照。因此,依据不同类型棉花源库关系对土壤水分的响应不同,通过棉田水分管理对源库进行调节,建立合理的库源比,可进一步提高水分利用效率和棉花产量。     

不同改良材料对粘质盐土物理性状和棉花产量的影响

为了研究不同类型的改良材料对滨海粘质盐土物理性状的改良效果,在黄河三角洲滨海粘质盐土区进行田间试验,设置了泥沙用量为20、40 t/hm~2,3种硅藻泥用量为1.5、3.0、4.5 t/hm~2和对照试验,探讨不同改良材料与用量对土壤容重、孔隙状况、饱和导水率、土壤水盐分布以及对棉花生长和产量的影响。研究结果表明:在0~20 cm表层土壤中,不同处理的土壤容重和总孔隙度无显著差异;与对照相比,3个硅藻泥处理的大孔隙数量比分别降低0.51%、2.53%和4.75%,土壤饱和导水率降低1.18%、15.88%、22.65%,土壤含盐量降低62.76%、72.01%和75.76%(P0.05),棉花产量降低2.8%、5.0%、11.1%;2个泥沙处理的大孔隙数量比分别增加了17.75%和37.09%,土壤饱和导水率增加17.94%、60.29%(P0.01),土壤含盐量降低23.17%、25.08%(P0.05),棉花产量增加11.1%、16.7%。引黄泥沙有效改善土壤质地和孔隙状况,增加土壤饱和导水率,适宜改良粘质盐土的物理性状。硅藻泥不适用粘质盐土物理性状的改良。因此,改良粘质盐土的关键是选择增加土壤大孔隙数量、比例,提高土壤饱和导水率的材料。     

耕层构造对土壤三相比和春玉米根系形态的影响

建立适宜耕层构造是解决旱作农田耕层"浅"、"实"、"少"问题的重要技术措施之一,对北方旱作农田具有重要意义。在国家农业环境阜新科学观测实验站利用长期定位试验,设置虚实并存耕层(furrow loose and ridge compaction plough layer, FLRC)、全虚耕层(all loose plough layer, AL)、全实耕层(all compaction plough layer, AC)、上虚下实耕层(up loose and down compaction plough layer, ULDC, CK) 4种处理,研究耕层构造对土壤三相比和春玉米根系形态的影响。耕层构造定位试验始于2009年,本文利用2015年和2016年数据分析果表明,虚实并存耕层能够优化土壤三相比(P 0.05),春玉米播种前0～10 cm土壤三相比以全实耕层构造为宜, 10～30 cm以虚实并存和全虚耕层构造为宜;春玉米收获后20～30 cm土壤三相比的虚实并存和全虚耕层构造优于上虚下实耕层和全实耕层构造。虚实并存耕层构造能够增加春玉米吐丝期根重密度、根长密度、根表面积密度和根体积密度(P 0.05);其中春玉米根重密度增幅7.47%～97.09%,根长密度增幅6.62%～112.04%,根表面积密度增幅9.80%～125.07%,根体积密度增幅40.11%～151.97%。虚实并存耕层可以显著增加春玉米籽粒产量(P0.05),增幅18.19%～34.86%,主要原因是行粒数的显著提高和秃尖的降低;还增加群体生物产量(P 0.05),增幅5.18%～11.30%;和提高收获指数(P 0.05)。综合分析认为,虚实并存耕层是改善土壤三相结构和优化春玉米根系形态的最优耕层结构,在辽西旱作农田合理耕层构建中具有一定的应用价值。