整秸秆覆盖免耕对土壤水热状况和玉米生长发育的影响

设玉米整株秸秆覆盖免耕(T)和传统大田生产(CK)2个处理,比较研究了土壤水热状况、出苗期、出苗率、株高、叶面积、干物质积累、产量及产量性状。结果表明:不同层次的土壤水分含量,整个生育期T处理比CK高2.31%~8.16%,差异显著;土壤温度,出苗期T处理比CK低1.1~1.8℃,差异显著,4叶期后无明显差异;T处理出苗期延长,出苗率较CK高5.7%;地上部干物质积累量,大喇叭口期之前,T处理低于CK,至抽雄吐丝期T处理明显大于CK;株高和单株叶面积,生育前期T处理与CK值相近,生育后期T处理高于CK,至抽雄吐丝期,T处理的单株叶面积高于CK13.2%;2009年T处理和CK的产量为10660.5kg·hm-2和8523.0kg·hm-2,2010年T处理和CK的产量为12140.20kg·hm-2和9937.39kg·hm-2,T处理分别比CK高25.1%和22.17%。     

秸秆还田方式对土壤物理性状及春玉米产量的影响

为探明不同秸秆还田方式对土壤物理性状及春玉米(Zea mays L.)产量的影响,设4种秸秆还田方式,分别为秸秆不还田(S1,CK)、秸秆混拌还田(S2)、秸秆深翻还田(S3)、秸秆覆盖还田(S4),研究其对土壤容重、孔隙度、水分、温度及玉米产量的影响。结果表明,与秸秆不还田对照相比,秸秆混拌还田使0~20 cm土壤容重下降3.9%,孔隙度增加2.0%,玉米产量增加2.81%;秸秆覆盖还田提高了土壤含水量,但降低了苗期耕层的土壤温度,降低了玉米成穗数、穗粒数及百粒重,使玉米产量减少3.87%;秸秆深翻还田处理增加了20~30 cm的土壤孔隙度,使土壤容重降低5.4%,增加了土壤田间持水量和含水量,提高了玉米成穗数、穗粒数及百粒重,使产量增加8.24%。综合来看,秸秆深翻还田可改善土壤物理性状,提高玉米产量。     

耕作与秸秆还田方式对连作玉米田根际微生物及酶活性的影响

为改良土壤结构,提高土壤生物活性,开展定位试验,设置旋耕秸秆不还田、免耕秸秆覆盖还田和深翻秸秆还田3种方式,测定玉米生育期内,不同耕作与秸秆还田方式对根际微生物数量及酶活性的影响。结果表明:各处理苗期至吐丝期,根际微生物数量和酶活性迅速增加,吐丝期达到最大值后逐渐降低。和旋耕秸秆不还田相比,免耕秸秆覆盖还田和深翻秸秆还田可提高玉米生育中后期菌群数量及酶活性,且深翻秸秆还田作用效果更为显著,说明深翻秸秆还田对改良土壤结构,提高土壤生物活性效果更好。     

不同秸秆还田模式对亚洲玉米螟发生及玉米产量的影响

为促进黑龙江省玉米秸秆还田及有效防治亚洲玉米螟,2019年在哈尔滨市双城区、2020年在肇东市黎明镇对玉米秸秆地表覆盖还田、碎混还田和翻埋还田3种秸秆还田模式下的玉米田内亚洲玉米螟发生情况进行调查,并进行玉米产量测定。结果表明,还田模式对亚洲玉米螟发生有一定的影响,秸秆地表覆盖还田模式下亚洲玉米螟的发生量显著高于秸秆碎混还田和翻埋还田模式,秸秆地表覆盖还田模式比秸秆碎混还田模式下亚洲玉米螟成虫诱捕量高34.0%～40.2%,被害株率高14.7%～31.4%,百秆活虫数多28.8%～103.0%,蛀孔数多13.5%～38.9%。比翻埋还田模式下亚洲玉米螟诱捕量高47.5%～63.9%,被害株率高28.1%～35.3%,百秆活虫数多37.8%～123.3%,蛀孔数多26.3%～52.4%。还田模式对玉米产量的影响不大,秸秆碎混还田和翻埋还田模式下玉米产量均高于秸秆地表覆盖还田模式,秸秆碎混还田比地表覆盖还田模式高2.5%～2.7%,秸秆翻埋还田比地表覆盖还田模式高1.9%～2.1%,但未达到显著差异。生产中推荐采用秸秆碎混还田和秸秆翻埋还田模式来降低亚洲玉米螟田间危害,同时不影响玉米产量。     

麦茬高度对宜粒收夏玉米苗期质量、 干物质转运及产量的影响

[目的]在秸秆全量还田、贴茬免耕直播条件下,探索宜粒收夏玉米机播的最佳冬小麦留茬高度,提高宜粒收夏玉米苗期质量和籽粒产量,为提高冬小麦—夏玉米轮作体系中机械化质量及实现高产高效栽培提供理论依据.[方法]选用宜粒收玉米新品种新单68(对照品种郑单958)为研究对象,设3个麦茬高度处理(0、10和30 cm),研究麦茬高度对宜粒收夏玉米苗期质量、冠层特性、干物质积累分配与转运及产量的影响.[结果]0~20 cm土层土壤体积含水量随麦茬高度增加而增加,10 cm处理5和15 cm土层土壤体积含水量分别比0 cm处理高7.87%和15.26%,30 cm处理5和15 cm土层土壤体积含水量分别比0 cm高16.60%和19.60%.随麦茬高度增加,夏玉米出苗率、株高整齐度和叶片SPAD值降低,株高和穗位高增加,茎粗变细,花前叶面积指数增加.夏玉米群体干物质积累量在6叶期和9叶期随麦茬高度增加而显著增加(P<0.05),随生育期推进麦茬高度处理间差异变小.10 cm处理降低了干物质在茎、叶和鞘中积累量和分配率,提高了籽粒积累量与分配率、开花期干物质转运率和对籽粒干物质积累贡献率.随麦茬高度增加,公顷穗数降低,穗粒数和百粒重增加,产量先升高后降低,表现为10 cm处理产量最高,0和30 cm处理产量无显著差异(P>0.05).与郑单958相比,新单68的株高、穗位高、SPAD值、干物质积累量、花后干物质积累对籽粒干物质积累贡献率和产量均增加,生育前期叶面积指数较高但成熟期落黄早;开花期干物质转运率和籽粒分配率新单68低于郑单958.[结论]10 cm麦茬高度有利于保持较高土壤含水量,提高玉米出苗率和株高整齐度,维持较高的叶面积指数和SPAD值,优化干物质积累和分配特性,进而提高夏玉米籽粒产量.     

小麦玉米秸秆全量还田对冬小麦出苗和光合生产的影响

以冬小麦品种烟农19为材料,研究小麦秸秆全量粉碎覆盖还田和玉米秸秆全量粉碎翻埋还田对冬小麦出苗和光合生产的影响。结果表明,小麦玉米秸秆连续全量还田可增加小麦的出苗数、出苗率和出苗均匀度,形成高产群体。播种过深和水分不足成为影响出苗的主要因素,秸秆阻碍对小麦出苗也有一定影响。小麦玉米秸秆连续全量还田提高了小麦的成穗数、群体干物质积累,同时也提高了叶片光合性能及群体的光合生产效率。小麦玉米秸秆连续全量还田主要促进了穗粒数的提高,穗数和千粒重也有所提高,进而显著提高了小麦籽粒产量。在本试验中小麦玉米秸秆两季连续全量还田处理对冬小麦出苗、光合生产以及产量的增加效应高于单季秸秆还田,玉米秸秆单季还田的增加效应高于小麦单季秸秆全量还田。     

免耕和秸秆覆盖对旱地玉米抗旱性与土壤养分含量的影响

连续两年研究了不同耕作方式(翻耕、免耕)和不同秸秆覆盖还田量(0、半量、全量)对湖南省旱地玉米抗旱性与土壤养分含量的影响。结果表明:①秸秆覆盖在正常年份(2004年)促进玉米生育进程,而在高温干旱年份(2005年)减轻高温(干旱)逼熟的影响,延长灌浆期2～4 d。耕作方式对玉米生育进程影响较小,高温干旱下免耕可延长生育期约2 d;②秸秆覆盖提高玉米株高、叶面积与干物质积累量,提高千粒重,增加产量,且表现全量覆盖优于半量覆盖处理,在覆盖量相同时,翻耕优于免耕处理;③秸秆覆盖提高土壤有机质、速效钾和有效磷含量,免耕条件下效果更明显,而秸秆不还田处理土壤有机质含量略有下降;④秸秆覆盖可提高土壤含水量,且全量覆盖效果优于半量覆盖。可见,秸秆覆盖可在一定程度上减轻干旱危害,并能提高土壤养分含量,而秸秆覆盖结合免耕对土壤养分含量的提高效果更明显。     

秸秆还田方式对草甸土有机碳和硝态氮分布特征的影响

[目的]研究不同耕法与秸秆还田方式下草甸土不同深度土层中有机碳(SOC)和硝态氮(N)的分布特征,为有效利用秸秆培肥土壤提供依据。[方法]采用田间定位试验,研究3种耕法(免耕、浅翻、深翻)与3种秸秆还田方式(覆盖还田、浅翻还田、深翻还田)条件下,不同时期、不同深度土层中SOC与硝态N的变化。[结果]无论秸秆是否还田,不同耕法下土壤硝态N含量随生育进程均表现为先升高再降低的趋势,苗期>成熟期>播种期;无秸秆还田条件下,3种耕法处理土壤硝态N含量随土层深度增加而降低,40～50 cm土层均没有出现硝态N富集现象,浅翻与深翻分别对10～20和20～30 cm土层硝态N含量影响较明显;深翻处理0～30 cm土层SOC含量比免耕和浅翻分别降低8.75%、9.53%;秸秆还田条件下,不同时期土壤硝态N总积累量不同。苗期以深翻还田处理积累量较大,比浅翻还田和免耕覆盖分别增加8.15和9.57 mg/kg;成熟期硝态N总积累量以免耕覆盖处理最大,比浅翻还田和深翻还田分别提高19.23%和14.68%;深翻还田30～40 cm土层SOC含量比免耕覆盖和浅翻还田分别增加3.33和3.86 g/kg。[结论]同一耕法,短期内连续有秸秆还田处理土壤硝态N含量低于无秸秆还田处理,秸秆还田深度影响不同深度土层中SOC的含量。     

秸秆全量还田下不同耕作方式对小麦出苗质量及产量构成的影响

采取大田设计的方法,进行了水稻秸秆全量还田下不同耕作方式对小麦出苗质量及产量构成的影响试验,研究不同的耕作方式对小麦生育特性、抗寒能力及产量、效益的影响。结果表明,经过深翻再浅旋的耕作方式可以有效提高小麦播种质量,出苗率、出苗均匀度、整齐度都有了显著提高,使得麦苗健壮,分蘖能力、抗逆能力增强,增产增效明显。     

深耕及秸秆还田对春玉米产量、花后碳氮积累及根系特征的影响

针对目前农业生产中连年采用旋耕的耕作方式以及过分依赖化肥,使得耕层变浅、犁底层变硬、土壤理化性质恶化的现象,采用田间小区试验,研究旋耕、深松和深翻耕作方式及在此基础上进行的秸秆还田对春玉米产量和花后碳氮积累及根系特征的影响.结果表明:深松和深翻可以显著提高春玉米的产量、花后干物质的积累量及其占总生物量比例和氮素吸收量;促进了根系的发育,尤其有利于30～60cm土层根系的发育,使根系在玉米生育后期保持相对较高的活力;但减少了花后干物质和氮素从营养体向籽粒转移的效率.深松和深翻相比,对产量的促进作用更加显著,但两种耕作方式对春玉米其他方面的影响并没有表现出相同的规律.秸秆还田后当季春玉米产量总体呈下降趋势,花后干物质积累量、最大根长及生育后期深层根系根长显著提高,但秸秆还田对花后氮素吸收、氮素及干物质转移有抑制作用,并且对开花后根系活力的保持不利.在进行秸秆还田的同时,采取适当的深耕措施,可以缓解秸秆还田对当季玉米产量的不利影响.     

油菜秸秆翻埋还田对水稻前期农艺性状及叶片几种酶活性的影响

【目的】明确油菜秸秆翻埋还田对移栽水稻前期生长发育状况及与植株抗氧化能力、氮代谢相关酶活性的影响。【方法】采用完全随机设计大田试验,以油菜秸秆不还田(CK1)、油菜秸秆覆盖还田(CK2)为对照,研究油菜秸秆翻埋还田(RI)对移栽水稻前期单株分蘖数、株高、干物质积累、根系数量、叶片过氧化物酶(POD)、硝酸还原酶(NR)及谷氨酰胺合成酶(GS)活性的影响。【结果】油菜秸秆翻埋还田处理在水稻移栽后14 d内,水稻植株的分蘖数、株高、地上和地下部干物质积累及根系数量均显著低于CK1与CK2(P0.05)。与CK1相比,RI能诱导水稻叶片POD、NR、GS酶活性升高,其中,POD活性从水稻移栽21 d后显著高于CK1,NR和GS酶活性从水稻移栽7～35 d均显著高于CK1;与CK2相比,RI的POD活性显著高于CK2,而NR和GS酶活性在水稻移栽后21 d内,CK2高于RI,21 d后,RI高于CK2。油菜秸秆覆盖还田下水稻前期农艺性状指标与不还田处理相比差异较小,但NR和GS酶活性高于CK1。【结论】油菜秸秆翻埋还田抑制水稻前期生长发育,POD、NR、GS酶活性受到诱导升高。     

砂姜黑土区秸秆还田对玉米生育及水分利用效率的影响

为了在淮北砂姜黑土区推广小麦玉米秸秆全量还田技术,采用大田定位试验,设置小麦玉米秸秆不还田、小麦玉米秸秆单季还田和小麦玉米秸秆两季还田4种秸秆还田方式,研究了小麦、玉米秸秆全量粉碎还田对机播夏玉米出苗、生育、产量和水分利用效率的影响。结果表明:小麦玉米秸秆两季还田处理2008和2009年玉米出苗数分别比对照高3.25%和11.98%;出苗均匀度、株高整齐度、幼苗素质和耕层土壤含水率均高于对照,最终2008和2009年玉米产量分别较对照提高了7.92%、9.51%,土壤水分利用效率分别提高了8.15%、9.48%。可见,砂姜黑土区小麦玉米秸秆两季全量还田有利于玉米生长发育,提高籽粒产量。     

麦秸还田量和还田方式对砂姜黑土地玉米播种出苗质量及光合的影响

为确定适宜的麦秸还田量和还田方式,提高砂姜黑土地小麦秸秆还田效果,以郑单958为试验材料,采用裂区设计,设置2/3秸秆量免耕覆盖(处理1)、2/3秸秆量旋耕(处理2)、2/3秸秆量深耕(处理3)、全量秸秆免耕覆盖(处理4)、全量秸秆旋耕(处理5)和全量秸秆深耕(处理6)处理,研究不同处理对玉米播种出苗质量及光合的影响。结果显示,处理3的出苗数、播种深度及其整齐度、幼苗株高及其整齐度最高,玉米中后期叶面积系数、棒三叶叶面积、叶片叶绿素含量等均极显著(P0.01)高于其他处理。统计分析表明,在砂姜黑土地,2/3秸秆量下播种玉米的出苗质量和光合指标优于全量还田,同等秸秆量还田条件下,深耕的高于旋耕和免耕覆盖。总体来看,以2/3秸秆量深耕处理还田效果最好,值得在生产上推广。     

秸秆还田方式对半干旱区春玉米生长特性、产量及水分利用效率的影响

以秸秆不还田作对照(CK),设置秸秆覆盖还田(SCR)、秸秆旋耕还田(SPR)和秸秆深翻还田(SDPR)3种还田方式,研究不同还田方式对黑龙江半干旱区春玉米生长特性、产量及水分利用效率的影响。结果表明,苗期SCR处理的根条数、根长、根干质量均高于其他3种处理;拔节期SPR和SDPR处理的根条数、根系活力、根干质量均与CK差异显著(P0.05);吐丝期和成熟期,除根干质量外,各项指标表现为SDPRSPRSCRCK;植株茎秆干质量和叶面积表现为秸秆还田处理CK,且从苗期开始差异显著(P0.05);拔节期至吐丝期,SCR、SPR和SDPR处理的光合势显著高于CK(P0.05),分别提高1.80%、5.74%、6.34%;吐丝期各处理光合速率达到最大值,且不同处理间差异显著(P0.05)。植株和籽粒中全氮、全磷和全钾含量较CK均有所增加,且秸秆深翻还田处理的养分含量最高。产量和水分利用效率表现为SDPRSPRSCRCK,较CK产量分别提高10.57%、9.66%、4.02%,水分利用效率分别提高12.25%、11.78%、2.87%。综合各项指标来看,秸秆深翻还田对促进半干旱区玉米生长、提高产量及水分利用效率效果最佳。     

土壤含水量对玉米出苗率及苗期生长的影响

进行盆栽试验,研究不同质地土壤底墒对玉米出苗及苗期生长的影响,结果表明:土壤底墒对玉米出苗率、株高和苗期总干物重影响显著.玉米出苗率、株高和苗期总干物重随着土壤底墒的增加而增加,达到最高值后,随着土壤底墒的增加而减小.壤土出苗率、株高和苗期总干物重最高的适宜底墒范围为19%-22%,粘土为26%-29%,沙土为13%-15%.     

秸秆还田方式对玉米田AM真菌侵染效应及球囊霉素含量的影响

为改良土壤结构,提高土壤生物活性,以玉米秸秆不还田为对照(CK),设置秸秆覆盖还田、秸秆旋耕还田和深翻秸秆还田3种方式,测定不同方式对玉米田有机质、养分含量、AM真菌侵染效应及GRSP含量的影响。结果表明:和CK相比,连续2年秸秆还田可提高土壤有机质和养分含量,有利于AM真菌生长代谢及对根系侵染效应的发挥,且3种还田方式中,秸秆深翻还田效果最显著,可使AM真菌对玉米根系的侵染频度提高88.67%;侵染强度提高300.66%;孢子数增加106.67%。     

麦茬高度对机播夏玉米苗期生长及水分利用的影响

【目的】在冬小麦-夏玉米轮作免耕留茬种植体系内,麦茬高度对土壤蓄水保墒能力、夏玉米出苗及生长发育具有重要影响。本研究在冬小麦-夏玉米轮作地区,探求适宜机播夏玉米苗期生长及高产高效的冬小麦留茬高度,为实现农艺栽培措施和农业机械化的高效、有机结合提供理论依据。【方法】试验于2012-2014年在中国农业大学吴桥实验站进行,以郑单958为试验材料,在大田条件下设3个麦茬高度（15 cm、25 cm、35 cm）,其余部分随机收粉碎覆盖还田,采用机械化精量播种。通过测定夏玉米出苗率、苗期农艺性状、干物质积累、田间耗水量、产量及构成因素和水分利用效率,比较分析小麦不同留茬高度对夏玉米播种出苗质量、苗期生长发育、产量及水分利用效率的影响。【结果】（1）35 cm麦茬处理能够显著降低播种到拔节期农田耗水量和全生育期农田耗水量,显著增加夏玉米出苗率并提高田间株高整齐度。（2）35 cm麦茬能够促进4叶展期株高和叶片的增长,但茎粗变细,差异均达到显著水平（P＜0.05）。（3）35 cm 麦茬处理下玉米拔节期的茎秆变粗,株高、叶面积指数和单株干物质积累均处于最高水平,其中干物重差异显著。（4）与15 cm和25 cm麦茬高度相比,35 cm麦茬处理下玉米的3年平均籽粒产量分别增加了10.59%和5.31%,产量增加主要是由单位面积粒数的增加引起;3年平均水分利用效率分别提高了21.55%和12.64%（P＜0.05）,年际间水分利用效率也具有较大差异,降雨较多的年型,水分利用效率低。【结论】在3个麦茬高度下,35 cm麦茬处理蓄水保墒效果较好,有利于夏玉米苗期生长发育,在增加夏玉米产量和水分利用效率方面效果显著,符合免耕留茬区域农业机械化播种的发展趋势,应用前景广阔。     

不同秸秆覆盖保水剂处理对夏玉米产量和水分利用效率的影响

通过大田试验,研究了秸秆覆盖保水剂对夏玉米不同生育阶段的土壤含水量、储水量,以及作物的耗水特征、水分利用效率等的影响。结果表明:与CK相比,各处理提高了夏玉米不同生育阶段0～100 cm的土壤含水量、储水量,促进了干物质的积累,降低了玉米的耗水量,提高了玉米产量和水分利用效率。在各处理中,覆盖保水剂处理的土壤含水量、储水量均高于其他处理,而耗水量最低。在播种-拔节期、拔节-开花期,覆盖保水剂处理干物质积累量显著大于其他处理,而在开花-花后30 d、花后30 d-收获,覆盖保水剂显著大于秸秆覆盖和CK,与保水剂处理差异不显著。最终,覆盖保水剂处理的产量和水分利用效率显著高于其他处理,较CK增产23.34%,水分利用效率增加8.53 kg/(mm·hm²)。     

秸秆还田对玉米生长发育及产量的影响

为明确秸秆循环还田对玉米生长发育和产量的影响,筛选合理的秸秆还田方式,于2000年设计了不同秸秆还田方式定位试验,通过对植株生长发育和产量构成等指标的测定及分析,结果表明,秸秆还田结合深松为作物生长发育创造良好的土壤环境,增加玉米单株叶面积,提高叶片光合能力,促进了干物质积累和产量提高,产量数据表明,全方位深松、高茬还田、粉碎还田和条带覆盖分别比现行耕法产量提高8.27%、13.50%、13.59和10.07%,增产效果明显。     

玉米秸秆还田方式对初烤烟叶品质及土壤肥力的影响

为探索适宜的玉米秸秆还田方式,于2012—2013年通过大田试验,研究了玉米秸秆直接还田、堆沤还田和直接还田+腐熟剂3种还田方式对烤烟生长发育、烟叶品质及土壤肥力的影响。结果表明,与对照相比,不同玉米秸秆还田方式均显著或极显著地促进了烟株干物质的积累,初烤烟叶产量增幅为3.9%~4.8%,产值增幅为5.1%~7.9%;玉米秸秆还田有效改善了烟叶物理特性、常规化学成分的协调性及吃味,提高了土壤肥力。各还田方式中,以玉米秸秆直接还田+腐熟剂方式对烤烟干物质积累、烟叶经济性状及微生物量影响较大,以玉米秸秆直接还田方式对改善中上部位烟叶内在品质效果较明显。