施肥耕作等农业措施对土壤质量的影响

本试验重点研究了长期定位施用化学氮肥、耕作措施、秸秆还田以及施用化学除草剂对土壤质量的影响。结果表明,施用化学氮肥主要影响土壤速效氮含量;粉碎以后结合耕作秸秆、还田或者粉碎以后覆盖还田对土壤质量改善明显,整秸秆覆盖还田以及免耕条件下还田效果不明显;常规的深浅轮耕耕作可以增加土壤速效氮的含量,但是也促进了土壤有机质的矿化分解,使土壤有机质含量降低。浅耕、少耕和免耕土壤无机氮含量相对于深浅轮耕明显降低,但土壤有机质含量与深浅轮耕相比则明显提高。施用除草剂使土壤有机质含量和土壤pH降低,但是增加了土壤速效养分含量。     

豆麦轮作下耕作方式对土壤理化性状及酶活性的影响

在大田豆麦轮作定位试验条件下,研究了翻耕、翻耕秸秆覆盖、旋耕、旋耕秸秆覆盖、免耕秸秆覆盖和深松秸秆覆盖对冬小麦麦田土壤有机质、速效磷、速效钾、全氮、容重、p H值、酶活性的影响。结果表明,秸秆覆盖处理能显著提高0~10 cm和10~20 cm土层有机质、全氮、速效磷、速效钾含量,不同耕作方式在各个土层呈现表层聚集现象;翻耕和旋耕速效钾含量和酶活性随着土层的加深呈现先升高后下降趋势,免耕秸秆覆盖和深松秸秆覆盖土壤养分和酶活性随着土层深度的增加呈逐渐下降趋势,且秸秆覆盖处理显著高于传统耕作不覆盖处理;翻耕和旋耕处理土壤容重和p H值显著高于深松秸秆覆盖处理;深松秸秆覆盖处理能显著提高土壤脲酶和碱性磷酸酶活性,相关分析表明,土壤养分与碱性磷酸酶、脲酶呈极显著相关关系,可作为评价土壤肥力的指标。综合试验结果可知,深松秸秆覆盖可作为旱作区适宜的耕作方式进行推广。     

不同耕作方式对双序列轮作系统土壤钾素含量及产量的影响

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,于2010年对春小麦、豌豆双序列轮作下的土壤全钾、速效钾含量及作物产量进行了采样测定.试验共设6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;TP:传统耕作+地膜覆盖;NTP:免耕地膜覆盖),采用春小麦和豌豆双序列轮作.结果表明:在0～50cm土层中,免耕和秸秆覆盖措施都可以提高土壤全钾和速效钾含量,其中,免耕秸秆覆盖措施可以显著提高土壤的速效钾含量;在双序列0～50cm土壤中,免耕秸秆覆盖措施下的土壤速效钾含量最高,达388.2mg/kg,传统耕作措施下的土壤速效钾含量最高,为351.68mg/kg.地膜覆盖处理的土壤全钾和速效钾的含量与免耕覆盖、传统耕作+秸秆还田和免耕秸秆覆盖措施下的土壤全钾和速效钾含量相比含量较低;在0～50cm土层中,土壤全钾和速效钾的含量均随着土壤深度的增加而降低.覆膜处理和秸秆覆盖均有助于提高作物产量,免耕对作物产量的影响与传统耕作相比较没有显著差异.     

不同耕作方式下土壤肥力的动态变化

为了研究适应于干旱地区春小麦的栽培技术,在新疆地区,通过田间试验,研究了传统耕作(CT)、秸秆还田(CS)、免耕不覆盖(NT)和免耕覆盖(NTS)4种耕作方式下土壤有机质及速效养分含量的动态变化.结果表明:NTS处理对提高土壤有机质、碱解氮和速效磷养分含量最佳;CS处理主要提高了20~30 cm土层有机质含量,在其余各土层,CS处理的土壤有机质、碱解氮和速效磷养分含量均低于NT处理,但均高于对照CT处理;与CT相比,NTS处理可使0~10 cm1、0~20 cm和20~30 cm土层土壤有机质含量提高9.65%~11.72%、12.48%~25.81%和5.17%~23.52%;碱解氮含量提高13.46%~28.48%、2.80%~43.11%和2.56%~33.33%;有效磷含量提高20.59%~40.82%6、.04%~28.61%和4.42%~34.70%.     

旱地马铃薯免耕覆盖摆种的产量表现及其对土壤水分和养分的影响

设计实施了黄土高原西部旱农区马铃薯传统耕作和5种免耕覆盖耕作措施的大田对比试验,对不同耕作措施下的马铃薯产量、水分利用效率、各层次土壤水分、有机质含量以及养分含量进行了研究.结果表明:免耕秸秆覆盖除垄上秸秆覆盖摆种外,其它各处理的产量和水分利用效率较传统耕作都有不同程度的提高;免耕秸秆覆盖能明显改善0～80cm的土壤贮水量,尤其是0～30cm的土壤贮水量;免耕秸秆覆盖可以提高0～30cm土壤层的有机质,但是对养分总量平衡的影响不大.     

耕作方式与秸秆还田对潮土养分剖面分布的影响

为明确淮北平原潮土区麦玉米轮作制度下机播玉米生产适宜的耕作与秸秆还田方式,于2016—2017年通过田间试验设置免耕(NT)、免耕秸秆还田(NT+S)、翻耕(T)和翻耕秸秆还田(T+S)4个处理,研究耕作方式及秸秆还田对土壤养分剖面分布的影响。结果表明:免耕、翻耕秸秆还田处理均显著降低了表层土壤容重(-6.25%、-3.68%),提高了表层水稳定性大团聚体WR0.25含量(+14.65%、+10.96%),且免耕秸秆还田处理较翻耕秸秆还田处理更好地提高了表层土壤有机质(+8.98%)、全氮(+4.63%)含量,翻耕秸秆还田处理更有利于表层土壤碱解氮、土壤有效磷和土壤速效钾的增加;但在剖面深层,免耕、翻耕秸秆还田处理效应出现差异:在20～60 cm土层,免耕秸秆还田处理促进pH增加,而翻耕秸秆还田处理降低土壤pH,翻耕秸秆还田处理土壤有机质、全氮、全磷含量显著高于免耕秸秆还田处理,而免耕秸秆还田处理则更有利于速效养分的增加;免耕和翻耕模式下秸秆还田处理均提高了玉米产量(+15.58%和+2.71%)。可见,在淮北平原潮土区,免耕模式下的秸秆还田有利于提高剖面土壤肥力质量和玉米产量。     

耕作方式与秸秆还田对土壤肥力的影响

[目的]探讨不同耕作方式与秸秆还田对土壤肥力影响。[方法]利用扬州大学连续定位的稻麦两熟保护性耕作试验平台为主要技术,试验共设置6个处理(连续免耕秸秆覆盖、轮耕1、轮耕2、翻耕秸秆全量还田、少耕秸秆半量还田、翻耕秸秆不还田)。[结果]秸秆还田,特别是翻耕秸秆全量还田(CTS)有助于提高土壤耕层有机质的含量,但土壤有机质含量受秸秆还田量的多少和翻耕程度影响不大。与其他处理相比,少耕(MTS)和翻耕秸秆还田(CTS)处理均能提高土壤全氮含量。[结论]连续免耕秸秆覆盖处理显著提高了土壤表层的碱解氮、速效磷、速效钾含量。一定程度的秸秆还田也有助于土壤养分的提高。     

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。     

秸秆还田和土壤耕作深度对直播稻田土壤及产量的影响

秸秆还田使土壤的容重和坚实度降低,总孔隙度和非毛管孔隙度升高,同时提高了土壤各层的有机质、全氮、速效磷、速效钾含量。相对于深耕来说,免耕虽然使土壤的容重和坚实度增加,总孔隙度和非毛管孔隙度减小,但提高了土壤各层的有机质、全氮、速效磷、速效钾含量,对土壤表层养分的提高更为明显。秸秆还田和土壤耕作深度对各产量构成因素的影响均不显著,秸秆还田有利于提高直播水稻产量和经济效益。不同土壤耕作深度对产量影响差异不显著,但免耕省工、节约耕作成本,免耕与秸秆还田经济效益高。     

不同耕作方式下黑土团聚体养分变化

为研究不同耕作方式对不同粒级土壤肥力的影响,设置免耕秸秆覆盖、深松秸秆还田、露天免耕、深松秸秆点烧和传统耕作5个处理,测定不同粒级上养分变化。结果表明:保护性耕作在各个粒径上都提高了有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷和速效钾含量。全磷和碱解氮含量在2.00mm团聚体上增加幅度较大,速效钾含量在0.25mm团聚体上增加幅度较大。随土壤团聚体的减小,保护性耕作各粒级团聚体有机质、全氮、全磷、碱解氮和速效磷有增大的趋势,但幅度各不相同。速效钾变化无明显规律。     

麦稻轮作区周年耕作模式对作物产量和土壤特性的影响

2004～2009年,在成都平原麦稻轮作区研究了不同周年耕作模式(周年翻耕无秸秆还田、小麦免耕稻草覆盖还田+水稻旋耕无秸秆还田、麦稻周年免耕秸秆全量还田、麦稻周年垄作免耕秸秆全量还田)对作物产量和土壤特性的影响。结果表明,不同模式间小麦产量差异较小,水稻产量差异较大;免旋结合稻草覆盖还田模式年际间水稻产量较其他模式稳定。麦稻关键生育阶段0～30 cm土层速效养分含量模式间差异较小;免旋结合稻草覆盖利于土壤表层有机质积累。周年免耕秸秆全量还田模式20 cm处紧实度降低,渗水速率增大,保水性能下降。研究结果说明,不同耕作模式下土壤养分供给能力不是影响作物产量的主要因素,因土壤物理性质变化导致水分下渗差异是水稻产量差异的重要原因,免旋结合稻草覆盖还田模式似乎更利于麦稻轮作田生产能力的稳定。     

连续两年秸秆还田与不同耕作方式对直播稻田土壤理化性质的影响

为了改善秸秆大面积焚烧现状、实现农业的可持续发展,采用大田试验研究了稻麦两熟制不同耕作方式与连续秸秆还田对直播稻田土壤结构和养分含量连续变化的影响。结果表明,秸秆还田能够显著降低土壤容重,土壤耕作方式对土壤容重变化也有影响;秸秆还田可以显著增加土壤有机质含量、土壤全氮含量以及0~7 cm土层速效磷含量,耕作方式对土壤有机质含量、土壤全氮含量影响显著,但是对土壤速效磷含量影响不显著。     

不同保护性耕作模式对冬小麦产量及土壤理化性状的影响

在大田条件下设4个处理:传统耕作(CT)、还田免耕(NT1)、整秆覆盖免耕(NT2)、还田深松免耕(NTS),研究了保护性耕作模式对冬小麦产量及土壤理化性状的影响。结果表明,小麦返青后,保护性耕作0~20 cm土壤容重低于传统处理,有机质含量、速效氮、速效钾和速效磷含量高于传统处理,但20~40 cm土壤养分各项指标除NTS表现与0~20 cm相同趋势外,NT1和NT2有减小趋势。保护性耕作最终提高了小麦穗粒数和千粒重,但降低了公顷穗数,比传统耕作减少240万/hm2,产量表现:NTS>CT>NT2>NT1。表明,土壤深松技术与秸秆还田相结合,能有效改善和提高土壤耕层和耕层以下土壤理化性状,发挥保护性耕作的增产潜力。     

不同秸秆覆盖耕作方式对稻—油轮作土壤理化性状的影响

通过成都平原定位试验,进行了稻—油轮作条件下2种不同秸秆覆盖耕作方式对土壤理化性状影响的研究.结果表明:秸秆覆盖耕作对土壤全量养分、速效养分以及有机质含量均有明显的提高作用,而且均以秸秆覆盖免耕效果最好;秸秆覆盖翻耕对土壤容重与土壤孔隙度的改善作用最为明显,而秸秆覆盖免耕效果较差.作物产量分析表明,稻—油轮作条件下覆盖处理对油菜的增产效果显著,尤以免耕覆盖处理产量最高;翻耕覆盖处理对水稻上却表现为的产量最高,而免耕覆盖处理的产量最低.研究表明,在稻—油轮作条件下,如何合理地采用秸秆覆盖翻耕或秸秆覆盖免耕,是今后值得继续研究的问题.     

短期不同秸秆还田与耕作方式对土壤养分与稻麦周年产量的影响

【目的】明确秸秆还田与耕作方式短期内对稻麦周年产量与土壤肥力的影响。【方法】在典型稻麦轮作区设置了2种耕作方式(旋耕与耕翻)和4种秸秆还田模式(稻秸还田、麦秸还田、稻麦秸双季还田与双季秸秆皆不还田)的裂区试验。【结果】短期内2种耕作方式对土壤养分含量都没有显著影响,旋耕处理有大于耕翻处理的趋势,但达不到显著水平。所有秸秆还田处理都可不同程度地提高0~20 cm土壤养分含量。在土壤全氮含量、总磷、碱解氮、速效磷、速效钾及有机质方面,都以秸秆双季还田处理最高,显著高于秸秆不还田处理,其中以全氮含量增加最多,达19.5%。秸秆单季还田处理在土壤总磷、碱解氮、速效钾、有机质含量与秸秆不还田处理间没有显著差异,而土壤全氮含量显著高于秸秆不还田处理。稻秸单季还田处理除了土壤速效磷显著高于麦秸还田处理外,在其它土壤养分含量间没有差异。稻麦周年总产以耕翻处理略高于旋耕处理,秸秆还田处理比不还田处理略减,各处理间产量均达不到显著差异。在短期内,秸秆还田有利于提高土壤养分含量,而2种耕作方式对土壤养分含量基本没有影响,秸秆还田与耕作方式皆不会显著影响稻麦周年产量。【结论】稻麦轮作区推广秸秆还田有利于培肥土壤,配合适当的耕作方式可以稳定稻麦周年产量。     

不同耕作方式与覆盖物对稻田土壤养分的影响

采用传统和免耕两种不同的耕作方式,设置不同的覆盖物(空白、地膜、3 000 kg/hm2秸秆和6 000 kg/hm2秸秆),研究耕作方式和覆盖物对稻田土壤养分的影响。结果表明:稻草覆盖有明显的土壤培肥效应,不仅明显增加了土壤有机质和速效养分含量,且速效养分有在土壤表层富集的趋势,有利于作物的生长发育;地膜覆盖加快了土壤有机质的分解及速效养分的转化和释放,尤其明显增加了速效磷的含量;而免耕与翻耕对土壤培肥的表现不一,有机质的形成和速效钾免耕要优于翻耕,氮、磷的矿化则翻耕要优于免耕。     

秸秆还田与耕作方式对土壤微生物碳源代谢功能多样性的影响

为揭示小麦→花生轮作体系下不同秸秆还田与耕作方式对花生田土壤微生物碳源代谢功能的影响规律，通过2年田间定位试验，设置秸秆不还田免耕(NSP)、秸秆还田免耕(SP)、秸秆还田浅耕(SSP)和秸秆还田深耕(SDP)等4个处理，利用Biolog Eco生态板技术，研究不同秸秆还田与耕作方式下花生田土壤养分含量及碳源代谢功能的变化。结果表明，秸秆还田降低了土壤pH值，提高了土壤养分含量；SP处理土壤速效磷含量较NSP处理显著增加21.62%,土壤速效钾含量较NSP、SSP处理分别显著增加13.07%、7.27%,土壤有机质含量较NSP、SDP处理分别显著增加13.98%、7.61%,土壤pH值较NSP、SDP处理显著降低1.23%、0.86%,其他指标均无显著性变化；平均颜色变化率(AWCD)表现为SP>SDP>SSP>NSP;SP处理土壤微生物对多聚化合物、羧酸化合物、碳水化合物、胺类化合物、氨基酸的利用能力均最高；SP处理的Shannon指数较SSP和SDP处理分别提高3.99%、0.94%,较NSP处理显著提高4.55%,Simpson指数与McIntosh指数均无显著...     

轮耕对渭北旱塬麦田土壤有机质和全氮含量的影响

【目的】研究由秸秆覆盖免耕、秸秆覆盖深松和秸秆还田翻耕组成的不同保护性轮耕模式对渭北旱塬连作麦田土壤肥力的影响。【方法】2007-2014年在陕西合阳实施夏闲期免耕/深松轮耕（NT/ST）、深松/翻耕轮耕（ST/CT）、翻耕/免耕轮耕（CT/NT）、连续免耕（NT/NT）和连续翻耕（CT/CT） 5种不同耕作模式定位试验,测定并分析2011-2014年小麦收获后不同耕作处理下土壤有机质和全氮变化规律及产量差异。【结果】与连续翻耕相比,连续免耕有利于表层土壤有机质和全氮积累,而免耕、深松和翻耕组成的3种轮耕处理更有利于提高20-40和40-60 cm土层土壤有机质和全氮含量,其中随着耕作年限延长,连续免耕处理下土壤养分逐渐表现出“上层富集,下层贫化”的现象;而免耕/深松轮耕更有利于耕层及耕层以下土壤养分均匀分布。随着轮耕年限增加,各耕作处理0-60 cm土层土壤有机质含量和总量均呈现出整体增加趋势,其中以免耕/深松处理增加趋势比较明显。与2007年相比,免耕/深松、深松/翻耕和翻耕/免耕3种轮耕处理的0-60 cm土层年平均有机质含量增加速率分别为4.53%、3.02%和2.26%,2014年土壤有机质总量分别增加了4.07、2.68和1.65 kg·m^-3。轮耕7年后,免耕/深松、深松/翻耕和翻耕/免耕轮耕处理较连续翻耕处理0-60 cm土层土壤有机质含量分别显著增加25.3%、15.2%和10.2%,有机质总量分别增加31.57%、21.45%和13.94%,其中免耕/深松处理较连续免耕有机质含量增加9.20%,总量增加3.84%。在2011-2014年期间,与连续翻耕相比,连续免耕和3种轮耕处理0-60 cm土层土壤全氮含量及总量均有不同程度增加。其中2014年免耕/深松、深松/翻耕和翻耕/免耕轮耕处理较连续翻耕处理0-60 cm土层土壤全氮含量分别增加17.3%、8.0%和6.4%,氮总量分别显著增加了0.21、0.13和0.09 kg·m^-3,其中,免耕/深松处理较连续免耕全氮含量增加了3.02%,总量减少了2.26%。2011-2014年冬小麦平均产量表现为深松/翻耕＞免耕/深松＞连续翻耕＞翻耕/免耕＞连续免耕,其中深松/翻耕和免耕/深松处理冬小麦平均产量接近,分别较连续翻耕处理显著增产10.36%和9.80%,较连续免耕处理显著增产17.84%和17.24%;翻耕/免耕较连续翻耕处理减产1.59%,较连续免耕处理增产5.08%,但差异不显著。不同保护性轮耕措施下,各土层土壤有机质含量与全氮含量间呈显著正相关;0-20 cm土层有机质含量与轮耕年限呈显著线性相关。【结论】3种轮耕模式较连续翻耕有利于提高0-60 cm土壤有机质和全氮总量,且较连续免耕有利于土壤养分含量在耕层及耕层以下土层均匀分布,其中以免耕/深松轮耕处理效果最优,且增产效应较佳,为渭北旱塬连作麦田较适宜的休闲轮耕模式。     

保护性耕作措施对土壤水分含量及春小麦产量的影响

2005年在定西市李家堡镇进行了免耕＋秸秆覆盖、秸秆还田、免耕＋不覆盖3种保护性耕作措施对0～200cm土层土壤水分含量及春小麦产量影响的试验研究。、结果表明：免耕＋秸秆覆盖对春小麦各生育期0H50cm土层水分含量的保蓄效果最佳,在作物播种期可以增加袁层土壤含水量,对确保苗齐、苗壮具有重要意义,而在其它生育时期的较深土层中,其抑蒸保墒效果逐渐消失。免耕＋秸秆覆盖、免耕不覆盖、秸秆还田分别较传统耕作处理的春小麦籽粒产量提高12．83％、10．21％、7．53％,但可能因保护性耕作实施年限较短,处理间差异不显著。     

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.