原垄卡种与传统耕作种植玉米的比较研究

对原垄卡种与传统耕作种植玉米进行了比较研究。结果表明:在玉米整个生育期,原垄卡种的株高、干物质和叶面积指标整体略高于传统耕作;生育前期原垄卡种的土壤含水量均高于传统耕作,在灌浆期0~10 cm土层传统耕作的土壤含水量略高;而原垄卡种不同生育时期的土壤容重整体低于传统耕作;原垄卡种较传统耕作表现为增产,增产幅度为6.3%。     

玉米渗水膜与普通地膜覆盖栽培对比试验

2006年在静宁县余湾乡韩马村进行了渗水膜覆盖栽培试验,结果表明,降水后渗水膜覆盖栽培播种沟和小垄面0～20 cm土层的土壤含水量分别增加21、39 g/kg,20～40 cm土层的土壤含水量增加23、66 g/kg;渗水膜较普通膜覆盖玉米双穗率提高25%,生物产量(鲜重)提高6.8%,籽粒产量提高4.9%.     

玉米茬原垄卡种大豆对其生长及产量的影响

为了明确玉米茬原垄卡种大豆模式的增产情况,采用大区对比研究方法,在黑龙江省八五三农场进行玉米茬原垄卡种大豆与常规大豆耕作模式比较试验。结果表明:在大豆苗期及始花期,原垄卡种模式的大豆株高、干物质和叶面积低于传统耕作种植模式,而在结荚期至成熟期高于常规大豆耕作模式。原垄卡种模式不同土层的土壤含水量均高于常规大豆耕作模式,而不同土层土壤容重均低于常规大豆耕作模式;原垄卡种较常规大豆耕作模式产量增加10%。     

红壤坡地深松耕对土层特性和玉米产量的影响

【目的】研究深松耕对红壤坡地土层特性和玉米产量的影响,筛选适宜云南红壤坡地土壤深松耕的深度和耕作措施,为红壤坡地合理耕层构建提供依据。【方法】实验设置常规旋耕20 cm(CK),免耕耕深0 cm(S0),深松耕30 cm(S30)和深松耕40 cm(S40)等4个不同的耕深处理,种植方式为直播玉米,冬季休闲,田间管理和施肥方式一致。【结果】实验结果表明,处理S0、处理S30和处理S40第1年对玉米产量无显著影响,生物学产量均显著增加,增产率分别为11.66%、14.69%和5.07%;第2年玉米产量增产率分别为3.22%、22.03%和14.14%,生物学产量增产率为-1.81%、15.61%和5.27%;第3年玉米产量增产率分别为28.71%、22.00%和5.69%,生物学产量增产率为16.86%、14.86%和3.76%。0～20 cm土层处理,S0土壤容重3年平均降幅2.83%,土壤紧实度增加33.20%,土壤含水量降低5.73%;处理S30降低土壤容重和土壤紧实度,降幅分别为3.88%和3.95%,土壤含水量增加5.44%;处理S40土壤容重降低0.52%,土壤紧实度增加7.70%。20～40 cm土层,处理S0土壤容重降低3.41%,土壤紧实度增加7.54%,土壤含水量增加6.21%;处理S30土壤容重降低9.23%,土壤紧实度降低20.27%,土壤含水量增加13.80%;处理S40土壤容重降低8.79%,土壤紧实度降低15.38%,土壤含水量增加7.99%。40～60 cm土层,处理S0土壤容重降低3.17%,土壤紧实度增加35.53%,土壤含水量增加2.86%;处理S30土壤容重降低1.48%,土壤紧实度增加21.93%,土壤含水量增加3.00%;处理S40土壤容重降低4.86%,土壤紧实度降低2.84%,土壤含水量增加7.84%。【结论】深松耕30 cm对山原红壤坡地玉米的产量有促进作用,为较适宜的耕作措施。     

免耕覆盖对玉米田土壤物理性状的影响

[目的]研究渭北旱塬免耕结合不同覆盖对春玉米产量和土壤物理性状的影响,以期对该区农业生产提供理论依据。[方法]选取先玉335为供试材料,以传统耕作不覆盖为对照,通过大田试验测定和分析了免耕不覆盖、免耕秸秆覆盖、免耕地膜覆盖和免耕地膜秸秆双元覆盖下土壤容重、孔隙度、含水量以及水分利用效率的变化。[结果]免耕覆盖处理能够不同程度降低20~40 cm土层土壤容重,显著提高春玉米播前0~80 cm土层土壤含水量;免耕地膜秸秆覆盖和免耕地膜覆盖较对照春玉米播前0~300 cm土层土壤贮水量增加63.7和62.5 mm,水分利用效率提高69.7%和22.4%。[结论]渭北旱塬地区春玉米种植适宜免耕地膜秸秆双元覆盖的方式。     

双镇压对土壤条件和小麦生育性状的影响

为探讨小麦前后置双镇压播种机镇压对土壤条件和小麦生育性状的影响，以济麦22小麦为试验材料，开展了播种时双镇压处理试验。结果表明，播种时镇压处理较对照未镇压处理0～20 cm土层含水量增加4.47%,>20～40 cm土层含水量增加0.67%,>40～60 cm土层含水量增加1.62%；镇压后0～20 cm土壤容重增加12.00%,>20～40 cm土壤容重增加7.53%。小麦前后置双镇压播种机镇压可以促进小麦分蘖，单株次生根数增加1.8条(增幅64.29%)，受冻枯叶率降低20%，有效穗数增加31.5万穗/hm²(增幅6.27%)，穗粒数增加1.1粒(增幅3.13%)，产量提高1 201.5 kg/hm²(增幅14.15%)。     

种植方式和密度对旱地土壤环境和甘蓝产量的影响

通过田间试验研究了不同种植方式和密度对旱地土壤环境及甘蓝产量的影响,结果表明,垄种地温较沟种明显增加,垄种5,10,20 cm地温分别较同一层次沟种日平均增加2.08,1.61和0.50℃,且早晚温差明显增大;整个生育期,沟种较垄种0～20 cm土壤含水量平均增加1.9%;收获时甘蓝植株性状、经济产量和水分利用效率都是垄种显著大于沟种,所有处理以种植方式为垄种、密度为82 500株/hm2的处理产量最大、水分利用效率最高。     

四段式根茬心土混合犁改土技术对白浆土物理性状及大豆产量的影响

通过对白浆土土壤含水量、容重、硬度及对大豆产量的测定分析,研究四段犁改土技术对土壤物理性状、水分利用率及大豆产量的影响。结果表明:经过一个作物生育期后,四段式根茬心土混合犁深松与对照相比,土壤30~40 cm土层含水量增加25.78%、容重降低20.47%、硬度降低40.60%,0~50 cm土层含水量平均增加11.23%、容重降低6.90%。大豆产量提高33.38%,差异达到极显著水平。     

小麦-玉米连作模式下深松时间对砂姜黑土理化性状的影响

为研究不同时间深松对砂姜黑土理化性质的影响,设计夏季(S)与秋季(A)两个不同深松时间,并以旋耕20 cm(CK)为对照,测定不同处理后的土壤容重、水分含量及速效养分含量。结果表明:不同季节深松0～20 cm表层土壤容重均低于20～40 cm土层。其中夏季深松较秋季深松容重下降显著(P<0.05)。深松可提高土壤含水量,在20～40 cm土层秋季深松含水量较夏季深松与CK分别提高10.7%和13.3%。秋季深松较夏季深松处理碱解氮、速效磷含量有明显提升,在0～20 cm土层,碱解氮含量秋季深松比夏季深松和CK分别高17.7%和41.5%。在20～40 cm土层,速效磷含量秋季深松比夏季深松和CK分别高37.5%和69.7%。综合来看,深松可明显改善砂姜黑土的理化性质,夏季深松降低土壤容重效果优于秋季深松,而秋季深松的土壤养分含量高于夏季深松。     

垄作对旱地甘蓝水分利用及产量的影响

通过2 a大田试验,对不同垄作方式下旱地甘蓝土壤水分含量、植株性状、产量以及水分利用效率进行研究。结果表明,各处理条件下,土壤0~40 cm土层土壤含水量变化幅度大于40~160 cm土层,垄作条件下土壤各层含水量变化幅度小于平作方式;3行垄处理的甘蓝产量较平作产量高出4.46%~9.09%,且水分利用效率在2 a试验中均为最高。     

垄作覆盖下小麦、玉米产量、土壤碳素转化及水分研究

研究了旱地小麦、玉米一年两熟制下垄作覆盖对土壤溶解性有机碳和微生物量碳含量、水分及作物产量的影响。在洛阳市农林科学院内防渗精确水分池内,设置垄作覆盖、秸秆覆盖、传统耕作(对照)3个处理,结果表明,(1)垄作覆盖下作物增产显著,小麦较对照增产11.05%,玉米增产32.40%;小麦水分利用效率提高0.36 kg/(mm.hm2),玉米水分利用效率提高2.72kg/(mm.hm2)。(2)垄作覆盖提高了0～200cm土壤含水量,为小麦、玉米生长提供充足的水分。(3)垄作覆盖下0～5cm、5～10cm土层溶解性有机碳含量,小麦田分别较对照增加了39.7mg/kg、27.5mg/kg,玉米田分别较对照增加了52.1%、61.2%。(4)垄作覆盖下微生物量碳含量:小麦田0～5、5～10、10～20cm土层分别较对照增加了120.7mg/kg、158.6mg/kg和132.2mg/kg;耕层微生物量碳平均含量较对照高94.1%;玉米田0～5cm、5～10cm土层分别较对照高167.2mg/kg、78.2mg/kg,10～20cm与对照比差异不明显。垄作覆盖技术既可提高0～200cm土壤含水量和水分利用效率,又可显著提高0～5cm溶解性有机碳和微生物量碳含量,利于小麦、玉米高产稳产。     

黄土露天矿区重构土壤典型物理性质差异及对植被生长状况的影响

为研究重构土壤典型物理性质对植被生长状况的影响,以中煤平朔安太堡露天矿南排土场为研究对象,采用典型剖面采样法、室内测试法、方差分析法、拟合分析法等,分析土壤不同深度典型物理性质（土壤容重、土壤质量含水量）对植被生长指标的影响。结果表明,随着土层深度的增加,土壤容重均值呈现出先增加后减少的趋势,土壤质量含水量总体上随着土壤剖面深度的增加而降低。土壤容重介于0.87~2.00 g·cm^-3之间,土壤质量含水量的范围为1.19%~20.97%。各个土层之间土壤容重、土壤质量含水量均有较明显差异,且土壤容重在30~60 cm土层差异最明显,土壤质量含水量在0~30 cm土层差异最明显。研究区植被生长状况较好的样地土壤容重均值为1.47 g·cm^-3,土壤质量含水量随深度增加趋于10%左右,并且0~10 cm土层土壤容重与0~30 cm土层土壤质量含水量是影响植被生长的关键因素。研究区内重构土壤的容重、质量含水量在不同剖面以及不同土层之间存在较显著差异,表层土壤物理性质是影响植被生长的重要因素。     

免耕和稻草覆盖对红壤旱地土壤物理性质及玉米产量的影响

通过设置常规耕作(CT)、常规耕作+稻草覆盖、免耕、免耕+稻草覆盖4个处理,研究了免耕和稻草覆盖对红壤旱地土壤物理性及玉米产量的影响,并分析了玉米产量与土壤物理性质间的相关性。结果表明:与常规耕作相比,免耕增加了0～20 cm土层土壤容重和0～30 cm土层土壤紧实度,并降低了0～20 cm土层土壤饱和持水量和非毛管孔隙度;稻草覆盖对土壤容重、水分常数及孔隙状况有一定的改善作用,但影响较小;相比于常规耕作,免耕造成了玉米产量的下降,而稻草覆盖则提高了玉米产量;玉米产量与表层土壤物理性质的相关性较好,其受土壤容重、饱和持水量、非毛管孔隙度、总孔隙度的影响较大。     

免耕和稻草覆盖对红壤旱地土壤物理性质及玉米产量的影响

通过设置常规耕作(CT)、常规耕作+稻草覆盖、免耕、免耕+稻草覆盖4个处理,研究了免耕和稻草覆盖对红壤旱地土壤物理性及玉米产量的影响,并分析了玉米产量与土壤物理性质间的相关性。结果表明:与常规耕作相比,免耕增加了0～20 cm土层土壤容重和0～30 cm土层土壤紧实度,并降低了0～20 cm土层土壤饱和持水量和非毛管孔隙度;稻草覆盖对土壤容重、水分常数及孔隙状况有一定的改善作用,但影响较小;相比于常规耕作,免耕造成了玉米产量的下降,而稻草覆盖则提高了玉米产量;玉米产量与表层土壤物理性质的相关性较好,其受土壤容重、饱和持水量、非毛管孔隙度、总孔隙度的影响较大。     

不同覆膜栽培方式对旱地土壤水热效应及西瓜产量的影响

【目的】西瓜是黄土高原旱地的主要经济作物之一,近年来种植面积逐年扩大。但该区域降水总量不足且时空分布不均,西瓜生产中常遭受前期干旱和后期涝害而导致减产。本研究针对黄土高原旱作区水资源缺乏的现状,采用垄沟种植,改变栽培方式和覆膜方式,探索适宜西瓜生长的集雨高产栽培模式,实现有效汇集天然降水,以改善土壤水热效应,提高西瓜产量。【方法】2011-2013在甘肃省庆阳市宁县太昌乡开展试验,研究不同覆膜栽培方式对旱地土壤水分、土壤温度和西瓜产量的影响。试验设全覆膜垄上播种（RM）、全覆膜垄上沟播（GM）、全覆膜沟播（TG）、半覆膜垄上沟播（GH）和半覆膜垄上播种（RH）5个处理,采用随机区组排列,以RH为对照,3次重复。起垄后垄宽100 cm,沟宽30 cm。垄上沟播处理中,集水沟宽20 cm,深10 cm。采用Stow Away Tidbit Temp Logger测定5、10和15 cm土层土壤温度,烘干法测定0-100 cm土层土壤含水量。种植密度为7 692株/hm²。【结果】土壤含水量的变化受集雨作用和西瓜生长影响。在幼苗期,TG、GM和GH处理0-10 cm土壤含水量分别较RH提高41.41%、37.82和32.69%。伸蔓期TG、RM和GH处理0-40 cm土层土壤含水量分别较RH提高13.91%、10.61%和6.75%,结果期GM和GH处理0-40 cm土壤含水量分别较RH提高8.50%和5.49%。成熟期GM、GH、TG和RM处理0-40 cm土壤含水量分别较RH提高10.51%、10.33%、4.98%和3.66%,土壤储水量由高到低依次为GH＞GM＞TG＞RM＞RH。不同处理的温度日变化呈“S”型负正弦曲线,随土壤深度的增加,曲线的振幅减小,相位后移,周期增长。日均温度从大到小依次为RM＞RH＞GM＞TG＞GH。土层每加深5 cm,各处理温度日变化曲线相位依次推移1 h。垄上温度均高于垄沟,垄上土壤温度以处理RM最高。不同栽培方式的保温效果从大到小依次为GM＞TG＞GH＞RH＞RM。GM处理连续两年产量最高,平均较RH提高10.34%,GH处理3年平均产量较RH提高7.66%,增产幅度依次为GM＞GH＞RM＞TG。GM和GH能够有效富集降雨,增产作用显著。【结论】3年的试验验证了不同覆膜栽培的集雨效果、土壤增温效果和西瓜增产效果,全膜和半膜覆盖垄上沟播模式能够起到集雨增温保墒的作用,可提高西瓜产量。其推广应用可有效提高该区降水资源的高效利用,实现西瓜稳产高产,可作为黄土高原旱地西瓜生产的高效栽培新模式。     

固定道灌溉结合垄面覆盖对土壤水分时空分布和产量的影响

通过定位试验研究了固定道结合垄面不同覆盖处理土壤水分分布以及对产量的影响,结果表明:固定道内的机械压实增加了土壤表层0~15 cm紧实度,对15 cm以下土层影响较小,从而在固定道表层形成了一个隔水层,减少了水分在道内下渗的可能性,增加了水分向垄体侧渗的几率;固定道耕作无覆盖(CT)处理土壤水分含量明显低于固定道耕作结合地膜覆盖(CTP)和固定道结合秸杆覆盖(CTS),表层含水量常低于10%,CT处理和CTP处理灌水后在垄中分别形成约40 cm和20 cm的水分亏缺带,而CTS处理土壤内水分则通过再分布使垄中水分得以补偿;CTS处理灌水后水分在土壤中逐步均一分布,CTP处理和CT处理土壤内较长一段时间表现为垄中含水量低于垄缘;由于不同的覆盖状况以及垄面水分的分布不同导致各处理及同处理行间产量存在差异,各处理产量高低顺序为CTP>CTS>CT,CTP比CT增产19.62%,CTS比CT增产17.82%;CTP处理与CTS处理间产量差异不显著;CT处理中间行产量比次边行和最边行分别低59.72%和28.63%;CTS处理行间产量差异不显著;CTP处理行间产量差异不如CT明显,而且各行产量均高于对应CT处理各行产量。     

深耕与秸秆还田对不同质地土壤物理性状和作物产量的影响

为探明深耕与秸秆还田对不同质地土壤物理性状和作物产量的影响,设置常规耕作+秸秆还田、深耕+秸秆还田、深耕+秸秆不还田3个处理,研究深耕与秸秆还田对土壤容重、孔隙度、水分含量、三相比R值和作物产量的影响.结果表明,与常规耕作相比,深耕处理的土壤容重和三相比R值分别降低0.7%和19.0%,土壤孔隙度和水分含量分别增加1.3%和3.8%,作物产量增加1.9%.秸秆还田对土壤容重和孔隙度的影响不显著,但秸秆还田处理的土壤三相比R值比秸秆不还田处理降低9.3%,土壤水分含量和作物产量分别增加3.2%和4.3%.深耕和秸秆还田对不同质地土壤物理性状的影响不同.深耕主要降低了壤土20~40 cm、黏土20~30 cm土层的土壤容重,但增加了黏土0~20 cm土层的土壤容重.秸秆还田降低了壤土10~20 cm土层的三相比R值,但对黏土三相比R值影响不显著.故深耕与秸秆还田对壤土物理性状的改良效果和对作物的增产效果优于黏土.     

连续周年耕作对砂姜黑土农田蓄水保墒及作物产量的影响

【目的】筛选利于改善黄淮区砂姜黑土农田蓄水保墒效果及提高作物产量的夏玉米-冬小麦周年耕作方式。【方法】在秸秆全量还田条件下设置5个夏玉米季-冬小麦季周年耕作方式处理:免耕-旋耕(对照)、免耕-深耕、深松-旋耕、深松-免耕、免耕-免耕,通过多年定位试验研究周年耕作方式对砂姜黑土农田土壤容重、土壤水分及作物籽粒产量的影响。【结果】与对照处理相比,免耕-深耕处理显著降低夏玉米收获期15—25 cm土层土壤容重和冬小麦收获期20—35 cm土层土壤容重,深松-免耕和深松-旋耕处理显著降低夏玉米收获期15—40 cm土层土壤容重和冬小麦收获期20—25 cm土层土壤容重,而免耕-免耕处理显著增大夏玉米收获期0—10 cm土层土壤容重和冬小麦收获期5—20 cm土层土壤容重。免耕-深耕、深松-旋耕和深松-免耕处理显著增加夏玉米收获期0—40 cm土壤贮水量,而深松-旋耕和免耕-免耕处理却降低冬小麦收获期0—40 cm土壤贮水量。与对照免耕-旋耕处理相比,深松-免耕处理提高夏玉米-冬小麦整个周年内20—40 cm土层土壤含水量,免耕-免耕处理提高作物收获期40—160 cm土壤含水量,而深松-旋耕处理在冬小麦收获期则降低40—160 cm各土层土壤含水量。深松-旋耕和深松-免耕处理显著增加夏玉米-冬小麦周年籽粒产量,增幅分别为7.67%和10.21%,免耕-深耕处理冬小麦籽粒产量增加而夏玉米产量降低,最终周年籽粒产量降低0.44%,免耕-免耕处理夏玉米-冬小麦周年籽粒产量降低2.19%。【结论】深松-旋耕和深松-免耕处理能够降低土壤容重、提高作物籽粒产量,其中深松-免耕处理能够改善土壤蓄水保墒能力,产量及经济效益增加效果较优,可作为相对较适宜的黄淮区砂姜黑土农田夏玉米-冬小麦周年耕作方式。     

垄宽对春小麦产量及土壤水分的影响研究

2003-2004年在张掖市进行的春小麦垄作试验结果表明,垄作栽培有明显的边行优势,各处理小穗数、穗粒数、穗粒重垄边均高于垄中;以75 cm垄宽处理产量最高,为7 000.0 kg/hm2.在0～120 cm土层灌三水后不同垄宽处理土壤水分均垂直分布在0～60 cm土层中,同一层次不同处理土壤含水量60 cm垄宽高于75、90 cm垄宽.在0～60 cm土层中,90 cm垄宽处理土壤含水量一直呈下降趋势,土壤水分发生侧渗,且不同垄宽处理在灌水后垄沟土壤含水量略高于垄面.     

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。