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。     

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。     

不同耕作与秸秆处理模式对鲁西南潮褐土物理性状及玉米产量的影响

为评价两熟制条件下实施保护性耕作的可行性,探明鲁西南潮褐土合理耕层构建的最佳耕作方式,提高玉米产量,设置田间定位试验,研究免耕、常规旋耕、深松三种耕翻及不同秸秆处理方式组合对土壤物理性状及玉米产量形成的影响。结果表明:"深松+秸秆还田"耕作模式的松土保墒和玉米增产效果最好。与秸秆不还田处理下免耕和常规旋耕相比,秸秆还田条件下深松处理在20～30、30～40 cm土壤容重平均下降11.3%、10.6%和7.6%、8.0%,玉米全生育期的土壤含水量提高8.1%～10.3%,土壤田间持水量增加3.6%～6.1%。秸秆还田配合深松处理下玉米穗长、穗粒数、千粒重等产量构成因素均有不同程度的改善,产量较秸秆不还田下免耕处理增产13.6%。因此,"秸秆还田+深松"耕作模式可作为本地区构建合理耕层结构、充分挖掘耕层潜力、提高玉米产量的推广技术。     

少免耕与秸秆机械全量原位还田对稻茬小麦出苗及产量的影响

为给秸秆机械还田利用和稻茬小麦高产高效栽培提供依据,研究了少免耕与秸秆机械全量原位还田对稻茬小麦出苗及产量的影响。结果表明,免耕秸秆机械全量原位覆盖还田处理小麦籽粒产量最高,达6480.0kg/hm2,其次是浅耕秸秆不还田处理,浅耕秸秆机械全量原位混埋还田处理产量最低,为5524.5 kg/hm2。方差分析结果说明,少免耕与秸秆机械全量原位还田对稻茬小麦产量的影响不大,且两者之间不存在交互作用。免耕秸秆机械全量原位覆盖还田处理省工节本,效益较其他处理明显提高。综合来看,稻茬小麦高产高效栽培的适宜方式为免耕秸秆机械全量原位覆盖还田。     

保护性耕作对冬小麦生长及产量效益影响的研究

对华北平原不同保护性耕作方式下冬小麦生长及产量效益的影响进行了研究。试验设置了秸秆不还田翻耕、秸秆还田翻耕、秸秆还田旋耕、秸秆还田免耕4个处理。结果表明:从冬小麦的地上部和地下部生长情况和产量、产值来看,多数性状表现为秸秆还田翻耕>秸秆还田旋耕>秸秆还田免耕;从劳动生产率来看,秸秆还田免耕的劳动生产率最高为24.48%,其次为秸秆还田翻耕,再次为秸秆还田旋耕,对照的劳动生产率为最低;从产投比来看,秸秆还田旋耕处理的经济效益较好,适宜推广。     

稻麦轮作区麦秸还田对水稻产量及主要品质性状的影响

2005～2007年,研究了稻麦轮作区麦秸还田方式、还田量及免耕麦秸覆盖还田条件下移栽方式对水稻产量和主要品质性状的影响.结果表明:①与传统栽培方式(翻耕、无麦秸还田)相比,免耕麦秸覆盖还田对水稻产量没有影响,但对出糙率、整精米率等品质性状不利;翻埋还田有一定增产效果(增产5.5 %),对主要品质性状影响不明显;免耕垄作麦秸沟填处理则显著减产.②免耕条件下,适当增加麦秸还田量,能减少无效分蘖,提高个体和群体质量,增产效果明显.以9.0×103 kg·hm-2麦秸还田量的水稻产量最高,与对照差异显著.③免耕麦秸覆盖条件下,撬窝移栽水稻根系分布层次较深,抗倒力强,产量高于其他处理;不同移栽方式对稻米外观品质无显著影响,但撬窝移栽的整精米率显著高于抛秧和摆栽处理.试验结果说明,以适当方式实施麦秸还田,对水稻生长发育及产量和品质的提高具有良好的促进作用.     

不同耕作模式下秸秆还田对作物产量及田间养分平衡的影响

通过连续两年定位试验,研究不同耕作模式下秸秆还田对作物产量及田间养分平衡的影响。试验结果表明,不论是翻耕还是免耕,秸秆还田均能增加作物产量;翻耕还田处理效果显著高于免耕还田处理。秸秆还田能够缓解土壤养分耗竭状况。     

绿洲灌区耕作方式与秸秆还田对玉米田水热特征的调控效应

为探讨干旱绿洲灌区耕作方式与秸秆还田对玉米田土壤水热特征的调控效应,基于甘肃河西绿洲灌区田间定位试验,研究耕作方式(免耕、传统翻耕)和秸秆还田方式(秸秆还田、秸秆不还田)下农田土壤水分、温度动态变化特征。结果表明,耕作方式、秸秆还田显著影响土壤贮水量、耗水量、土壤温度、土壤有效积温、玉米籽粒产量、水分利用效率及积温生产效率,且互作效应显著。较秸秆不还田,秸秆还田提高了玉米各生育期0～120 cm土层的土壤贮水量,降低了玉米拔节至成熟期耗水量、播种至拔节期与吐丝期0～25 cm土层的土壤温度及各生育期土壤有效积温。免耕较传统翻耕提高了玉米拔节前土壤贮水量,降低了拔节至吐丝期耗水量,而传统翻耕较免耕提高了玉米各生育期土壤温度及有效积温。秸秆还田条件下玉米籽粒产量、水分利用效率及积温生产效率较秸秆不还田分别提高20.3%、23.6%和23.2%。传统翻耕的玉米籽粒产量、水分利用效率及积温生产效率较免耕分别提高20.8%、22.6%和12.3%。传统翻耕结合秸秆还田降低了玉米拔节前、吐丝至成熟期的耗水量,提高了各生育期土壤温度与有效积温。传统翻耕结合秸秆还田的玉米籽粒产量、水分利用效率及积温生产效率较其他处理分别提高20.3%～37.9%、22.0%～40.5%和7.0%～32.4%。因此,传统翻耕结合秸秆还田是绿洲灌区玉米高产、农田水热资源高效利用的理想耕作措施。     

秸秆还田方式与灌溉量对土壤碳水环境和玉米产量的影响

通过防雨棚控水栽培池微区试验,探究不同秸秆还田方式和水分条件对土壤碳水环境及玉米产量的影响。试验设置两种秸秆还田方式:秸秆地面覆盖起微垄(沟垄高12～15 cm,垄作,R)和秸秆粉碎掺混土壤后平作(平作,F);3种花后水分灌溉处理:田间持水量的75%～80%(水分充足,CK),65%～70%(轻度干旱,SD),55%～60%(干旱,D),探究它们对土壤有机碳和土壤含水量及玉米产量的影响及其交互作用。结果表明:在水分充足条件下平作还田方式更有利于秸秆保水作用,促进有机碳的积累和产量形成,开花期FCK分别比FSD、FD增加土壤有机碳含量19.74%、34.81%;在干旱条件下垄作较平作秸秆还田处理更有利于土壤含水量的保持,开花期、灌浆期和收获期RD土壤含水量较FD分别高10.48%、13.13%、8.21%。充足灌溉能够显著提高30 cm土层有机碳含量和土壤含水量,有利于产量的提高。可见,在干旱条件下,秸秆还田与微垄相结合有利于提高土壤碳含量,提高土壤含水量,并显著增产。     

“稻-油”轮作秸秆还田及耕作模式对油菜产量的影响

为探究水稻秸秆还田和耕作模式对直播冬油菜产量的影响,于2015-2016年、2016-2017年、2017-2018年三个年度,选用6个不同油菜品种,设置稻草不还田免耕、稻草还田翻耕、稻草不还田翻耕3个处理,对油菜实收产量进行了分析。结果表明,水稻秸秆还田有利于提高直播冬油菜产量,翻耕模式直播油菜产量比免耕模式直播油菜产量高,杂交油菜品种比常规油菜品种产量高;稻-油轮作模式下,选用杂交油菜品种,采取水稻秸秆还田、翻耕直播能有效提高油菜产量。