保护性耕作对麦-豆轮作土壤有机碳全氮及微生物量碳氮的影响

通过设置在甘肃省定西市李家堡镇的保护性耕作措施长期定位试验,共设4个处理(T:传统耕作;NT:免耕无覆盖;TS:传统耕作+秸秆还田;NTS:免耕+秸秆覆盖),采用春小麦豌豆双序列轮作(即小麦→豌豆→小麦和豌豆一小麦一豌豆,本文中所指春小麦地、豌豆地分别指2008年种植春小麦、豌豆的轮作次序),于2008年3月中旬对春小麦、豌豆双序列轮作下的土壤有机碳、全氮、土壤微生物量碳及土壤微生物量氮含量进行了采样测定.结果表明,经过7 a的轮作后,两种轮作次序下,0～30 cm土层中土壤有机碳、全氮、土壤微生物鼍碳、土壤微生物量氮含量均有在免耕+秸秆覆盖、传统耕作+秸秆还田处理较免耕不覆盖、传统耕作处理高的趋势,且其含量均随着土壤深度的增加而降低.其中,土壤微生物鼍碳含量在两种轮作次序下的排序均为:免耕+秸秆覆盖(NTS)>传统耕作+秸秆还田(TS)>免耕不覆盖(NT)>传统耕作(T);而土壤微生物量氮含量在春小麦地和豌豆地的排序则分别表现为:免耕+秸秆覆盖(NTS)>传统耕作+秸秆还田(TS)>传统耕作(T)>免耕不覆盖(NT)和免耕+秸秆覆盖(NTS)>传统耕作+秸秆还田(TS)>免耕不覆盖(NT)>传统耕作(T).同时,微生物量碳、微生物量氮与有机碳和全氮均呈显著正相关,说明提高土壤有机质、全氮含量的保护性耕作模式有利于土壤微生物量碳与氮的积累.     

旱地玉米免耕秸秆覆盖量试验

３年多点田间试验结果表明，旱地玉米免耕秸秆覆盖适宜的覆盖量为５００～８００ｋｇ／亩；在亩产３００～５００ｋｇ的地块，其秸秆量就是适宜的覆盖量。     

秸秆覆盖量对旱地微垄沟播春小麦生长发育特性及产量的影响

为了解秸秆不同覆盖量对旱地微垄沟播春小麦产量形成的调控效应，以常规小麦秸秆覆盖量10 500 kg/hm2为对照，在会宁县旱川地研究了不同秸秆覆盖量对旱地微垄沟播春小麦的生长发育特性及其产量变化。结果表明，微垄上覆盖粉碎小麦秸秆量为3 000 kg/hm2时有利于提高小麦苗期0～20 cm土层土壤温度。小麦生育进程随秸秆覆盖量的增加而逐渐缩短，微垄上覆盖粉碎小麦秸秆量为3 000 kg/hm2时，处理小麦生育期较对照延迟5 d；保苗数和成穗数分别较其他处理显著增加30.90%～35.47%和13.49%～18.18%；籽粒折合产量最高，为3 900.0 kg/hm2，较对照显著增产，增产率为9.22%。是会宁县旱川地微垄沟播春小麦比较适宜的秸秆覆盖量。     

固定道垄作沟灌适宜秸秆覆盖量及冬灌量研究

在甘肃河西绿洲灌区进行了固定道垄作沟灌栽培条件下秸秆覆盖量及冬灌量研究,结果表明:秸秆覆盖量和冬灌量对春小麦的播种出苗和产量均有重要影响,其中秸秆覆盖量为65％,冬灌量为750 m3/hm2时栽培效果最佳,产量达4680.17 kg/hm2,其播种至拔节期5 cm土层的平均地温为10℃,播种前0～20 cm土层土壤体积...     

旱地免耕不同秸秆覆盖量试验初报

1990年和1991年田间试验结果表明,在旱地免耕条件下,每亩整秸秆覆盖500～1000kg 均有增产作用,随着秸秆覆盖量增加,土壤蓄水和玉米产量均有增长趋势。但从增产效果和生产实际的可行性看以每亩覆盖500kg 为宜。     

全膜覆盖条件下玉米大喇叭口期集水补灌量的研究

对全膜覆盖玉米大喇叭口期进行一次性补灌量试验,补灌量为每株4kg,结果表明：全膜覆盖玉米大喇叭口期补灌较不补灌667m2增产117.9kg,增幅28.5%,全膜覆盖玉米大喇叭口期补灌达到节水、增产的目的,实现补偿供水的高效利用。     

免耕秸秆覆盖对土壤活性有机碳库的影响

为探索免耕秸秆覆盖对土壤有机碳库的影响,通过定位试验研究内蒙古武川县旱作免耕覆盖耕作模式下农田不同形态碳素含量、碳素有效率及碳库管理指数变化。结果表明,免耕秸秆覆盖处理比传统耕作显著提高土壤总有机碳、可溶性碳、微生物量碳及易氧化碳的含量及土壤碳库各项指数,且免耕同一留茬高度不同覆盖量处理间各项指标值差异显著,随秸秆覆盖量的增加各项指标值也增加。土壤易氧化碳与碳素有效率A、B、C及土壤碳库管理指数均呈极显著正相关关系,与土壤碳库管理指数的相关系数达0.991,易氧化碳作为土壤活性碳的指标可以更灵敏更直接地反映土壤有机碳短期的变化状况,免耕秸秆覆盖对于提高土壤有机碳库中各项指标值的贡献大于传统耕作。     

半干旱地区春小麦集雨节水灌溉制度研究

在宁夏南部山区对春小麦集雨补充灌溉研究表明,春小麦全生育期覆膜栽培能有效地抑制土壤蒸发,大幅度增加产量,提高水分利用率.在覆膜春小麦拔节期灌水30mm,产量可增加371.1kg/hm2,水分利用率提高11.2%,拔节期是地膜春小麦集雨节灌最佳补水时期.地膜春小麦拔节期1次供水30～120mm,与不灌水相比,小麦籽粒产量均有大幅度增加,增幅为25.6%～105.5%.分析认为,覆膜春小麦1次补灌水量以60mm为宜.     

旱作条件下不同覆盖及耕作方式对土壤微生物量磷的影响

在干旱半干旱的定西市安定区李家堡镇进行了田间定位试验,运用氯仿熏蒸浸提法测定了土壤微生物量磷含量,研究了不同覆盖、不同耕作方式及不同轮作方式对土壤微生物量磷的影响.结果表明:轮作次序对不同耕作方式及不同覆盖条件下土壤微生物量磷没有影响;0~5 cm土层中土壤微生物量磷含量免耕秸秆覆盖比传统耕作增加了29.1%,比免耕增加了6.9%,比传统耕作配合秸秆覆盖增加了5.8%;免耕地膜覆盖土壤微生物量磷比传统耕作增加了15.7%,免耕对土壤微生物量磷的影响主要表现在耕层;土壤微生物量磷的季节性变化呈冬季显著高于其他季节的趋势.     

降水量和气温变化对定西地区旱地春小麦产量的影响

为定量评估甘肃省定西市旱地春小麦‘定西35号’产量对各生育阶段降水量和气温变化的响应,以研究区1971—2017年逐日降水量和气温数据为基础,利用APSIM模型对小麦生育期和产量进行模拟,对近47年来研究区降水量和气温变化与春小麦产量的相关性进行了分析,并用二次多项式回归法分析了气候变化对小麦产量的影响。结果表明：8个生育阶段中,与小麦产量显著相关的6个气候因子分别为灌浆–成熟期的降水量、日均温和日均最高温,拔节–孕穗期的降水量、日均温和日均最高温;主效应分析显示,灌浆–成熟期的日均最高温、降水量、日均温和拔节–孕穗期的日均最高温、日均温、降水量对春小麦产量的直接贡献依次降低;单因素效应分析结果表明,拔节–孕穗期的降水量与产量呈开口向上的二次抛物线上升趋势,灌浆–成熟期的降水量与产量呈开口向下的二次曲线变化,小麦产量随拔节–孕穗期日均温的升高呈二次抛物线下降变化,随灌浆–成熟期日均温的升高呈二次曲线上升变化;小麦产量随着拔节–孕穗期日均最高温的升高而增加,但产量在达到某一峰值后随着温度的升高出现报酬递减;灌浆–成熟期日均最高温对产量的直接贡献率为负效应,但二次项偏回归系数为正值,表示为叠加正效应。     

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。     

河套灌区地膜春小麦适宜播种量研究

为促进河套灌区地膜春小麦生产并实现精量播种,设置不同的穴播量,监测露地直播春小麦(对照)和地膜覆盖穴播春小麦的生长性状和经济性状。结果表明:地膜覆盖春小麦较露地直播的早出苗7 d,早分蘖5 d,早抽穗5 d,早成熟4 d。地膜覆盖春小麦的分蘖力高于露地直播,但分蘖成穗力则与露地直播的基本一致。与露地直播春小麦相比,地膜覆盖春小麦的株高较高,茎秆较粗,单茎生物量较高,根系分布较浅。地膜覆盖春小麦的单茎根系生物量在扬花期前高于露地直播,扬花期后则低于露地直播。地膜覆盖春小麦的单穴茎数、单穴生物量及单穴根系生物量高于露地直播,但根冠比却低于露地直播。露地直播春小麦以穴播14粒的产量最高,地膜覆盖的以穴播12粒的产量最高。相同穴播量下地膜覆盖春小麦的产量高于露地直播,千粒重和经济系数则低于露地直播。河套灌区地膜覆盖春小麦的适宜穴播量为10～12粒,即为常规露地条播量的70%～84%。     

秸秆覆盖下旱地小麦收获指数降低的原因解析

结合田间试验与文献资料,分析了旱地秸秆覆盖条件下小麦收获指数降低的原因。结果表明,虽然大多数资料显示秸秆覆盖能够增加小麦产量,但是覆盖较常规耕作小麦收获指数下降最高达20%,这个现象不容忽视。其原因可能是：(1）小麦生育前期旺长消耗大量土壤水分,造成小麦后期严重的水分胁迫,影响籽粒灌浆。(2）小麦后期水分 胁迫可能引起冠层温度升高,导致热胁迫对籽粒灌浆不利;(3）旱地小麦氮肥播前一次施用方式有可能引起小麦后期氮营养不足,加速叶片衰老,影响花后光合产物形成,也不利于籽粒灌浆。     

限量灌溉对冬小麦植株性状和产量的影响

[目的]以先进灌区的灌溉水平来衡量,挖掘新疆农业节水的潜力.[方法]设不同灌水处理其对冬小麦群体变化、单株生物重、株高、穗部性状、叶面积、产量等指标进行研究.[结果]水分胁迫会影响小麦的生物量、叶面积和分蘖等群体发育指标,并通过光合营养等作物生理过程的影响而限制小麦高产.[结论]对试验区冬小麦春后灌水时期而言,拔节期和孕穗期是个重要时期,孕穗期前灌水与孕穗期和孕穗期后灌水有一定的差异,春后前期灌水对产量的贡献明显高于后期灌水.     

黄土高原旱作农业区少免耕对小麦白粉病的影响

在自然接种条件下,通过监测田间发病率和严重程度,研究黄土高原旱作农业区少免耕措施对小麦白粉病的影响.6种少免耕措施分别是:传统耕作不覆盖(CK);免耕麦草覆盖;传统耕作秸秆还田;传统耕作地膜覆盖;免耕不覆盖;免耕地膜覆盖.结果表明:在6种不同少免耕处理中,传统耕作不覆盖(CK)的发病率和病情指数高于其它处理,而产量均低于其它处理.其中,传统耕作不覆盖处理田块中小麦白粉病的发病率为76.22%,病情指数为36.86,产量为1 416.05 kg/hm2.免耕地膜覆盖处理田块小麦白粉病的发病率、病情指数最低,分别为59.25%、24.08;而产量最高,达到2 081.06 kg/hm2.因此,免耕地膜覆盖耕作技术,能有效降低小麦白粉病的危害.     

渭北旱地夏闲期秸秆还田和种植绿肥对土壤水分、养分和冬小麦产量的影响

研究渭北旱地秸秆和绿肥还田土壤水分、养分的变化,对黄土高原旱区作物高产稳产有重要意义。以夏季裸地休闲为对照,研究免耕小麦秸秆还田和种植豆科绿肥及二者混合对渭北旱地冬小麦产量,播前、开花期和收获后土壤水分、硝态氮、铵态氮、有效磷和速效钾数量的影响。试验结果表明,秸秆还田和种植绿肥对冬小麦籽粒产量和生物量无影响;夏闲期种植绿肥和秸秆+绿肥处理使播前和开花期60~160cm土壤贮水减少;种植绿肥处理表层0~20cm土壤硝态氮在播前显著增加10.7kg·hm-2,收获期增加18.4kg·hm-2;开花期种植绿肥土壤有效磷提高43.4kg·hm-2,收获期有效磷数量仍较对照高24.4kg·hm-2;秸秆还田和种植绿肥对土壤铵态氮和速效钾没有显著影响。可见,一年秸秆还田和种植绿肥对冬小麦产量没有产生显著影响,种植绿肥降低了土壤贮水,但提高了表层土壤硝态氮和有效磷数量,不同栽培方式对土壤铵态氮和速效钾含量没有影响。     

稻草覆盖对稻茬免耕秋玉米生理特征及产量的影响

以杂交玉米登海11号为材料,通过稻田免耕覆草栽培试验,研究了稻草不同覆盖量对湘南丘陵稻作区稻茬免耕栽培秋玉米的生理特征及产量的影响.结果表明:稻草覆盖明显增强玉米硝酸还原酶活性和根系活力,提高玉米叶面积指数和玉米叶片光合势,增加叶绿素含量,对提高玉米产量产生了积极的影响.建议早稻茬免耕秋玉米栽培的稻草覆盖量在9 000～12 000 kg/hm~2为宜.     

秸秆覆盖对粉垄蔗田土壤有机碳及CO2排放的影响

【目的】研究免耕保护性耕作下秸秆覆盖对蔗田土壤有机碳与CO₂排放的影响,为旱地蔗田土壤有机碳库调控管理提供科学依据。【方法】2018—2019年以秸秆覆盖第2年宿根蔗田为研究对象,设粉垄免耕宿根蔗秸秆覆盖（SR1）、粉垄免耕宿根蔗无秸秆覆盖（SR2）、常规免耕宿根蔗秸秆覆盖（CT1）和常规免耕宿根蔗无秸秆覆盖（CT2）4种处理,在甘蔗分蘖期、伸长期和成熟期采集0～15和15～30 cm土层土壤样品,分析土壤总有机碳、土壤易氧化有机碳、土壤微生物量碳及CO₂排放通量,并计算蔗田土壤碳库管理指数（CPMI）。【结果】秸秆覆盖提高了免耕蔗田土壤总有机碳含量,甘蔗收获后0～15和15～30 cm土层土壤总有机碳含量SR1处理较SR2处理分别提高33.60%和22.08%,CT1处理较CT2处理分别提高18.13%和42.22%。秸秆覆盖增加了免耕蔗田土壤易氧化有机碳含量,甘蔗收获后SR1处理0～15和15～30 cm土层土壤易氧化有机碳含量较SR2处理分别提高11.86%和37.78%,CT1处理较CT2处理分别提高54.84%和31.03%。秸秆覆盖提高了粉垄免耕蔗田土壤微生物量碳含量,甘蔗收获后SR1处理0～15和15～30 cm土层土壤微生物量碳含量较SR2处理分别提高83.21%和126.43%。秸秆覆盖改变了免耕蔗田CO₂排放通量,SR1处理CO₂排放峰值较SR2处理提高26.26%,CT1处理较CT2处理提高79.18%。粉垄免耕提高了蔗田CO₂排放通量,粉垄免耕CO₂排放峰值是常规免耕的1.66～2.35倍。秸秆覆盖提高了蔗田土壤碳库管理指数,0～15和15～30 cm土层碳库管理指数SR1处理较SR2处理分别提高16.99%和55.90%,CT1处理较CT2处理分别提高29.50%和28.53%;秸秆覆盖下,粉垄免耕0～15和15～30 cm土层碳库管理指数较常规免耕分别提高67.58%和102.54%。【结论】秸秆覆盖提高了粉垄免耕蔗田土壤总有机碳、易氧化有机碳和微生物量碳及碳库管理指数。该模式可作为旱地蔗田土壤有机碳库调控的一种重要手段。     

播种密度对秸秆覆盖旱地冬小麦产量和土壤水分的影响

为了解秸秆覆盖下作物群体对土壤水分和小麦产量的影响,于2012年6月至2013年6月在渭北旱塬研究秸秆覆盖与常规耕作模式下播种密度对土壤储水量、冬小麦群体动态变化、小麦产量及水分利用效率的影响。秸秆覆盖与常规耕作相比休闲期在0~3.6m土层多蓄水105mm,主要于小麦拔节后利用。不同播种密度主要影响小麦抽穗前的群体大小,抽穗后群体差异不显著。小麦籽粒产量为2 841~3 496kg/hm2,不同密度水平或覆盖均没有显著影响小麦产量,但是高密度处理较中、低密度显著降低小麦收获指数。另外,秸秆覆盖小麦较常规增加20%耗水量,小麦水分利用效率降低11%。因此,在休闲期降雨丰富,生育期特旱的气候条件下播种密度对秸秆覆盖小麦产量没有影响,显著增加耗水量,降低水分利用效率。播种密度、秸秆覆盖及其交互效应还有待于在其他气候年型下进一步研究观测以便综合评价这些因素的影响效应,进而建立旱地小麦高产高效用水的管理措施。     

黄土旱塬几种农田水分管理模式下春玉米氮素吸收及分配的差异

【目的】以高原沟壑区典型代表性土壤黑垆土为供试土壤,以紧凑型玉米品种先玉335为供试作物,根据目标产量,在高密栽培及优化施氮量和施氮时期基础上,研究4种农田水分管理模式下春玉米氮素吸收、分配及转移规律,以期为黄土高原南部半干旱区春玉米高产高效栽培提供依据。【方法】田间试验以补充灌溉、雨养、地膜覆盖和秸秆覆盖等为农田水分管理模式,通过在玉米苗期、大喇叭口期、抽雄吐丝期、灌浆期、蜡熟期和生理成熟期等关键生育时期采集地上部植株样品,研究春玉米各生育时期不同器官氮素累积、分配和转移规律与产量及水分养分效率的关系。【结果】随生育阶段推进,春玉米生长速度加快,氮素吸收累积逐渐增加,进入生殖阶段后,各器官氮素分配随生长中心转移而发生变化。不同农田水分管理模式明显影响春玉米氮素累积、分配及转移,在各个测定时期,补充灌溉处理氮素累积量均高于其它3个处理,地膜覆盖处理在玉米成熟期氮素累积量仅次于补充灌溉处理,成熟期雨养和覆秸秆处理氮素累积量相对较低。在补充灌溉条件下,各器官氮素向籽粒转移量最多,完熟期籽粒氮素累积量最大,为235.5kg·hm-2,其次是覆膜处理为225.3kg·hm-2,二者差异不显著;秸秆覆盖处理籽粒氮素累积量与雨养处理差异也不显著,但补充灌溉处理和地膜覆盖处理显著高于雨养和秸秆覆盖处理,与产量及氮素利用效率高低具有一致性。【结论】有利于提高产量及水分利用效率的农田水分管理模式可提高氮素吸收及籽粒氮素累积。从玉米氮素累积、分配及与产量和水分养分效率关系看,补充灌溉和地膜覆盖为本试验条件下的较优农田水分管理模式,从节约水资源及充分利用天然降雨角度考虑,应首选地膜覆盖管理模式。