水田保护性耕作旋耕埋草机械化技术

针对水稻产区前茬收获后，田间残留秸秆愈留愈高、愈留愈多，常规人畜（机）耕整地技术难以将其优质、高效翻埋还田的突出难题。推广应用水田保护性耕作旋耕埋草机械化技术．有利于实现“水田适度耕整、秸秆埋覆还田”．可适时、高效、优质的为水稻播栽创造条件。技术要点如下：     

水田保护性耕作旋耕理草机械化技术

针对水稻产区前茬收获后，田间残留秸秆愈留愈高、愈留愈多，常规人畜（机）耕整地技术难以将其优质、高效翻埋还田的突出难题。推广应用水田保护性耕作旋耕埋草机械化技术．有利于实现“水田适度耕整、秸秆埋覆还田”．可适时、高效、优质的为水稻播栽创造条件。技术要点如下：     

南方多熟制稻区水田耕作新技术新装备研究

剩用船式旋耕埋草机水田耕作新技术新装备，针对油茬、麦茬、稻茬田进行大规模生产试验与示范和生产适应性试验，试验结果表明，在不同种植制度下实现水田适度耕整与秸秆埋覆还田，作业质量能达到播栽前的耕整地质量要求。     

船式旋耕埋草机核心技术熟化及配套技术集成

为了提高船式旋耕埋草机的田间作业质量,以便满足下茬水稻播栽的技术要求,针对多种不同种植制度的水田进行了生产试验与示范.通过在生产试验与示范过程中对船式旋耕埋草机核心技术熟化提升及配套技术组装集成,使该项技术经济指标达到新产品开发阶段的计划任务指标,形成了水田适度耕整和秸秆埋覆还田的水稻生产机械化保护性耕作新技术；构建了...     

船式旋耕埋草机技术的示范推广及前景预测

船式旋耕埋草机技术是实现"水田适度耕整、秸秆埋覆还田"保护性耕作的一项新技术。通过在3省6县市的生产示范推广,表明经济效益、生态效益和社会效益十分显著。在我国南方和东南亚诸多国家具有广阔的推广应用前景。     

1GSH-100D水旱秸秆还田耕整多用机

1GSH-100D水旱秸秆还田耕整多用机与12-18马力手扶拖拉机能一次性完成直接旋耕、旱埋灭茬、水田耕整、秸秆埋茬、耕后破垡、播种施肥等多道工序,并能达到机械化插秧、抛秧等农艺要求。一机多用、节油降耗、安装方便、省力省时、功效齐全、增产高效。     

上海苜邦牧草、秸秆收集、捆扎机械

1GSH－1C0D水旱秸秆还田耕整多用机与12－18马力手扶拖拉机能一次性完成直接旋耕、旱埋灭茬、水田耕整、秸秆埋茬、耕后破垡、播种施肥等多道工序．并能达到机械化插秧、抛秧等农艺要求。一机多用、节油降耗、安装方便、省力省时、功效齐全、增产高效。     

南方双季稻区保护性耕作装备的田间试验与效果

针对南方双季稻区传统耕作机具破坏土壤结构、影响机插质量、水稻秸秆量大以及留茬高处理困难等问题,研究了一种“履带自走式拖拉机+秸秆埋茬起浆机”的南方水田保护性耕作模式,该模式能够一次性完成耕地翻整、秸秆还田作业。田间性能试验表明：“履带自走式拖拉机+秸秆埋茬起浆机”的作业深度、耕深稳定性、地面平整度、压茬深度、植被覆盖合格率等耕作性能指标,较“轮式拖拉机+普通旋耕机”“履带式拖拉机+普通旋耕机”分别提升了9.92%和4.88%、4.31%和4.13%、42.59%和19.12%、40.15%和34.57%、13.04%和7.16%,其机插秧指标均显著优于其他处理;大田试验增产效果显著,平均增产率为9.63%和4.57%,适宜在南方双季稻区推广应用。     

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。     

南方双季稻区保护性耕作装备的田间试验与效果

针对南方双季稻区传统耕作机具破坏土壤结构、影响机插质量、水稻秸秆量大以及留茬高处理困难等问题，研究了一种“履带自走式拖拉机+秸秆埋茬起浆机”的南方水田保护性耕作模式，该模式能够一次性完成耕地翻整、秸秆还田作业。田间性能试验表明：“履带自走式拖拉机+秸秆埋茬起浆机”的作业深度、耕深稳定性、地面平整度、压茬深度、植被覆盖合格率等耕作性能指标，较“轮式拖拉机+普通旋耕机”“履带式拖拉机+普通旋耕机”分别提升了9.92%和4.88%、4.31%和4.13%、42.59%和19.12%、40.15%和34.57%、13.04%和7.16%，其机插秧指标均显著优于其他处理；大田试验增产效果显著，平均增产率为9.63%和4.57%，适宜在南方双季稻区推广应用。     

稻田不同免耕轮作模式对土壤性质的影响

为研究稻田不同免耕轮作模式对土壤性质的影响,基于2004年在成都平原建立的耕作定位试验,以当地传统麦稻周年旋耕+无秸秆还田(CW-CR)模式为对照,设置麦稻周年免耕+秸秆还田(ZW-ZR)和油稻周年免耕+秸秆还田(ZO-ZR)2种免耕轮作处理,2014年后分层取样测试土壤物理、化学性质和主要酶活性。结果表明:和CW-CR相比,连续免耕配合秸秆还田促进土壤有机碳和碱解氮含量的提高,土壤表层(0～7.5 cm)增幅分别为41.3%～52.2%和33.6%～33.7%,差异达显著水平。免耕模式不同土层有效钾含量显著低于对照模式,降幅19.8%～25.7%。连续免耕促进直径2 mm的水稳性团聚体的大幅增加,但对不同土层容重、孔隙度和最大持水量等物理性质及土壤酶活性影响较小。周年免耕条件下,麦稻模式较油稻模式更利于表层土壤5 mm水稳性团聚体的形成,其他多数指标无显著差异。0～7.5 cm土壤质量指数(Soil quality index,SQI)排序为ZO-ZRZW-ZRCW-CR。连续免耕可以提高小麦和油菜产量,但水稻产量不及对照模式,ZW-ZR和ZO-ZR模式平均降幅8.7%和4.6%。本研究条件下,免耕可改善稻田土壤质量,ZO-ZR模式优于ZW-ZR模式,但土壤质量的改善与水稻生产力的提高不同步。     

稻田轮耕土壤氮素矿化及土壤供氮量的研究

在稻田连续少耕3季的基础上，分区设定“2年4熟”一个轮耕周期的试验组合，对试验第3季的水稻进行较系统的测定。结果表明：①淹水密闭培养测定的矿化氮，连少耕土壤较高，连耕、轮耕土壤较低。②施氮处理植株含氮率轮耕前期较低，后期较高；土壤供氮量连耕较高，连少耕最低，与培养法测定的矿化氮结果相反。③轮耕有较高的氮肥利用效率，在生产上，与常规耕和连续少耕相比，轮耕可适当减少氮肥施用量。④轮耕后土壤容重和穿透阻力居于连少耕和连耕之间，但仍保持在水稻生长的适宜范围内；连少耕7～14cm土层紧实，影响水稻根系生长和对氮素的吸收。     

垄作免耕对稻田土壤有机碳活性组分和δ13C的影响

【目的】阐明垄作免耕对稻田土壤有机碳活性组分和δ13C的影响,为揭示垄作免耕下稻田土壤累积、转化的特殊性提供科学参考。【方法】依托稻田免耕长期定位试验,对比分析常规平作（中稻）、垄作免耕（中稻）、水旱轮作（中稻-油菜,稻油）和垄作免耕轮作（中稻-油菜,稻油）等4种耕作处理对不同深度（0—10 cm、10—20 cm、20—40 cm和40—60 cm）土层中总有机碳、颗粒有机碳、易氧化有机碳和δ13C等指标的影响。【结果】垄作免耕轮作（稻油）中,20—40 cm土层的总有机碳含量显著高于其它处理,各深度土层中颗粒有机碳含量和分配比例均高于其它耕作处理,10—20 cm和20—40 cm土层的易氧化有机碳含量显著高于其它耕作处理（P＜0.05）。水旱轮作（稻油）中,各土层的总有机碳含量、颗粒有机碳含量和易氧化有机碳含量均低于其它耕作处理。不同处理中,土壤碳库管理指数的最高值和最低值分别出现在垄作免耕轮作（稻油）的20—40 cm土层和水旱轮作（稻油）的40—60 cm土层,垄作免耕轮作（稻油）的10—20 cm 和20—40 cm土层碳库管理指数显著高于其它处理（P＜0.05）。相比其它处理,垄作免耕轮作（稻油）的土壤有机碳δ13C值在0—40 cm深度范围的各土层中差异不大,到40—60 cm土层才出现显著升高。【结论】相比其它耕作处理,长期（20年）垄作免耕轮作（稻油）稻田20—40 cm土层中增碳优势突出,该耕作处理有利于稻田中土壤颗粒有机碳的形成和累积,对20—40 cm土层中活性碳库的稳定和保护作用明显优于其它耕作处理;有大量活性高、降解程度低的有机碳在垄作免耕轮作（稻油）的20—40 cm土层中累积。     

双螺旋旋耕埋草模型刀辊工作扭矩试验

为研究双螺旋旋耕埋草刀辊对水田土壤耕整时的工作性能,以相似原理为理论依据,基于LabVIEW搭建扭矩测试平台,制作与原型大小比例为1∶2的模型刀辊,以工作扭矩为评价指标,以土壤含水率、前进速度、刀辊转速和耕深为试验因素,在室内土槽条件下对该模型刀辊的工作扭矩进行研究。单因素试验结果表明:在试验范围内,模型刀辊的工作扭矩随前进速度的增加而增大,随刀辊转速的增加而减小。选取L18(37)正交表,开展上述4因素对模型刀辊工作扭矩影响的正交试验,极差结果显示,土壤含水率、耕深、前进速度及刀辊转速对模型刀辊的工作扭矩的影响程度依次降低,方差分析结果显示,土壤含水率、耕深、前进速度对工作扭矩有极显著的影响,刀辊转速对工作扭矩影响不显著。     

免耕条件下水稻产量及稻田无机氮供应特征

【目的】研究免耕条件下水稻产量及稻田无机氮供应特征。【方法】于2007—2010连续4年采用田间定位试验研究方法。试验设传统翻耕、免耕两个处理,4次重复。供试水稻品种为皖稻68。【结果】免耕显著提高了水稻生育前期耕层土壤NH4+-N含量,但是降低了水稻生育中、后期耕层土壤NH4+-N含量。同时免耕显著提高了0—10 cm土层NO3--N含量,降低了主要生育时期10—20 cm土层NO3--N含量,有利于减少耕层土壤NO3--N的淋失。免耕促进了土壤有机碳和全氮在表层土壤的富集。0—10 cm土层有机碳和全氮含量比翻耕处理显著增加,而10—20 cm土层上述养分含量明显低于翻耕处理。免耕提高了耕层（0—20 cm）土壤容重,增幅为3.06%—6.25%。产量结果显示,免耕使水稻减产4.11%—7.70%。【结论】免耕稻田自拔节期后期土壤NH4+-N供应量的减少使免耕水稻拔节期和抽穗期的氮素吸收量均明显低于翻耕处理,导致免耕水稻成穗率的减少,是免耕水稻产量降低的主要原因。     

不同利用方式对紫色水稻土微生物量碳的影响

通过研究西南大学试验农场包括不同的耕作、轮作和施肥的综合利用方式对经14年28茬的中性紫色水稻土壤微生物量碳的差异,探究利用方式对紫色水稻土生物活性的影响。结果表明:耕层土壤微生物量碳主要介于200～600mg/kg,除垄作耕翻(稻油)处理外,基本随深度增加而降低。长期垄作免耕并实行稻油轮作的利用方式使其土壤微生物量碳在0～10cm土层与其他利用方式相比明显增加,并且差异显著;而水旱轮作(稻油)的利用方式不利于增加微生物量碳,说明微生物量碳可用作利用方式影响紫色水稻土土壤质量变化的生物学评价指标。从提高土壤生物活性与有机碳含量的角度来看,垄作免耕(稻油)的利用方式最适合于紫色水稻土。     

轻型栽培和秸秆还田对水稻产量和根系特征的影响

轻型化栽培技术和秸秆还田是水稻生产的发展趋势。为研究轻型化种植和秸秆还田对水稻产量和根系分布的影响,利用设立于2008年的田间定位试验,系统分析了耕作、种植方式和秸秆还田与否下连续3年的早稻产量和根系干物质、根系形态等指标。结果表明:浅耕处理的早稻产量为8000 kg/hm2,比传统深耕处理降低了23~241 kg/hm2,降幅较小。虽然直播、抛秧和插秧的基本苗数不同,但是3种种植方式早稻产量没有明显差异。而秸秆还田可以显著提高水稻产量,与秸秆移除的处理相比,秸秆还田处理的产量3年间平均增加了365 kg/hm2。在水稻根系方面,根干重、总根长、根系表面积和根尖数均集中在表土层(0~5 cm),且呈现出随着土壤深度的增加而显著减小的趋势。与深耕处理相比,浅耕处理在表土层的总根长和根尖数分别提高了23.34%和1.49倍,但3种种植模式没有显著规律。而秸秆还田措施显著增加了表土层的根系干物质,尤其是在浅耕条件下,秸秆还田可以显著增加表土层的根系总长、根系表面积和根尖数。这说明,在江西地区推广轻型化种植模式和秸秆还田措施有利于水稻根系发育,能够达到水稻高产。     

Dynamics of soil water content under different tillage systems in agro-pastural eco-zone

The dynamics of soil water content under different tillage systems was studied throughout the growing period of oat (Avena sativa L.). The treatments included tillage system (zero tillage, minimum tillage, and conventional tillage), residue cover (with and without cover), and crop rotation (continuous cropping and crop rotation). The results indicated that soil water content and crop water use efficiency were improved under zero tillage with cover. When crop stubble was removed, soil water content under zero tillage was reduced, especially in the surface soil layer. Compared to conventional tillage, minimum tillage increased soil water content and its storage, either with cover or without cover. For all the three tillage treatments, soil water content with cover was significantly higher than that of without cover. Furthermore, soil water content and crop water use efficiency under crop rotation was consistently higher than continuous cropping. Therefore, it is concluded that minimum tillage with cover is the optimum management system in this area. At present, however, a combination of crop rotation and minimum tillage is a viable option, since there are not enough crop residues available for cover of land. __________ Translated from Acta Ecologica Sinica, 2007, 27(6): 2523–2530 [译自: 生态学报]