砂姜黑土耕作深度对夏玉米物质积累和养分吸收的影响

以多年定位试验为基础,设置深松30 cm(S30)、深松40 cm(S40)、深松50 cm(S50)和深松60 cm(S60)4个耕作深度处理,以旋耕(RT,耕作深度为15 cm)为对照,研究不同耕作深度对夏玉米物质积累和养分吸收的影响。结果表明,增加耕作深度通过改善土壤环境促进夏玉米根系生长、植株物质积累和养分吸收,进而提高子粒产量。随耕作深度的增加,土壤孔隙状况不断改善,夏玉米子粒产量、物质积累和养分吸收呈先增加后降低趋势。4个耕作深度中,以深松50 cm的改土和增产效果最佳。与旋耕相比,深松50 cm处理41~50 cm土层的孔隙度和孔隙面积分别增加27.8%和24.8%,夏玉米根系干重密度、物质积累量、氮素积累量、磷素积累量和钾素积累量分别增加89.0%、13.2%、15.5%、20.7%和9.0%,子粒产量提高11.0%。因此,对夏玉米生产而言,砂姜黑土的耕作深度不宜超过50 cm。     

深松模式对吉林省西部玉米田土壤物理特性的影响

针对东北平原西部地区土壤耕层浅薄、犁底层紧实、通透性变差等问题,为改善区域农田土壤结构,提高土壤蓄水保墒能力,提升农田土地生产力、农民增产增收,试验设置免耕、行间深松、行上深松和行间行上深松4个处理,在吉林省西部半干旱区开展深松模式对土壤物理特性和玉米产量的影响研究。结果表明,与免耕相比,深松可显著降低0～40 cm土层土壤容重,且以行间行上深松效果最好,土壤容重平均降低0.17 g/cm3。土壤总孔隙度和含水量表现出增加的趋势,其中行间深松、行上深松和行间行上深松分别比对照免耕增加8.3%、9.6%、15.5%和9.78%、10.83%、14.65%,且深松较免耕土壤宜耕层下移较明显,两年分别下移17.5 cm和5～15 cm。深松后,玉米经济产量及构成因素和经济效益也呈同步增加趋势。结合经济效益和产投比,行上深松是吉林省西部玉米田的适宜的深松模式之一。     

深松条件下春玉米花后衰老过程中根系生物学变化特征

采用PVC管栽方法,研究模拟犁底层和深松处理下春玉米花后衰老过程中根系的生物学变化特征。结果表明,在玉米花后,相同根层节根数均表现为深松处理>模拟犁底层处理。犁底层影响根系在不同深度土壤空间分布,深松处理20～35 cm 土壤深度和36～75 cm 土壤深度玉米根系体积分别比犁底层处理增加176.33%和185.92%;在模拟犁底层处理下,90%以上的根系主要集中在0～20 cm土壤深度,深松处理90%以上的根系主要集中分布在0～35 cm深度土壤。深松增加下层土壤（30～75 cm）根系比重,根系空间分布更加合理。根系衰老进程,花后20 d开始犁底层处理下36～75 cm土壤深度玉米根系衰老速度加快,该深度根系重量开花期比深松处理低2.91%,花后50 d比深松处理低12.31%。犁底层的存在限制玉米根系的发育,深松有利于增加深层土壤的根系分布,能减缓后期根系衰老速度。     

不同耕作方式对土壤环境及玉米产量与效益的影响

通过免耕(MF)、传统旋耕(CK)、深松+旋耕(SS)和深松深施肥+旋耕(SF)4种耕作处理方法,对比研究不同耕作方式对土壤环境、玉米根系分布、产量及经济效益的影响。结果表明,SS处理较CK和MF处理能够降低土壤紧实度,在0～40 cm土层,土壤紧实度由9 948.1 kPa降低到909.8 kPa,土壤容重从2.31 g/cm~3降到1.28 g/cm~3;在41～60 cm土层中,SS处理根系占总根重的23.55%以上,增加农田30 cm深层土壤中的总根量。玉米产量由高到低依次为SFSSCKMF处理,最大产量2019年为15 517.8 kg/hm~2。SS和SF处理比CK处理分别增加净收益20.16%和12.54%,单位产出效益显著高于CK(P0.05);MF处理净利润较CK降低了24.93%。研究结果表明,深松耕作可有效打破土壤犁底层,增加深层土壤养分,提高作物产量,增加效益。     

寒地秸秆还田配套深松对土壤肥力及花生生长和产量的影响

为明确寒地玉米秸秆还田和深松对土壤肥力、花生生长及产量的影响,以农花5号为试材,设置旋耕(T1)、旋耕+深松(T2)、旋耕+秸秆还田(T3)、旋耕+深松+秸秆还田(T4)4个处理,进行长期定位试验,测定土壤水分、容重、孔隙度、土壤养分、根系形态和产量。结果表明,深松和秸秆还田处理下,0～40 cm土层土壤孔隙度显著增加,土壤容重显著降低,0～20 cm土层土壤含水量显著增加;与T1处理相比,T3和T4处理可显著增加土壤中有机质、全氮、碱解氮和速效钾的含量,尤以全氮和碱解氮含量增加幅度最大,而T2处理的养分变化不显著;T2和T4处理下花生总根长、根表面积和根体积均高于其他处理,且T4处理下的根系干质量和根系活力始终保持在较高水平;T3和T4处理下的单株饱果数、百果质量、百仁质量和荚果产量均显著增加,且T4处理产量增加幅度较大,而T2处理下各产量指标变化不显著。由此可见,在秸秆还田配套深松措施中,秸秆还田可以增加以氮素为主的土壤养分含量,深松可以改善土壤结构、促进根系生长、维持根系活力,从而实现花生增产,而仅冬前25 cm深松措施并不能显著促进花生产量的增加。     

花生锌吸收分配特性及对土壤耕作措施的响应特征

试验在鲁东地区典型棕壤花生田试验点(莱西望城、招远夏甸和招远齐山)进行,研究免耕、浅耕20 cm、深耕30 cm和深松30 cm不同耕作方式对花生锌吸收特征、土壤锌临界值的影响,以及锌吸收与花生产量、品质和土壤的关系。两年试验结果表明,深耕和深松处理花生植株总锌吸收量均高于免耕处理,根、茎叶和针壳中的锌吸收量均以深松处理最高,籽仁中锌吸收量以免耕处理最低;花生植株各器官锌积累量从高到低依次为籽仁茎叶针壳根,耕作措施提高了锌在籽仁中的分配比例,表现为深耕浅耕深松;花生籽仁锌吸收量与花生产量增加和品质提升显著正相关,花生籽仁每多吸收1 g/hm~2锌可增加产量48.76 kg/hm~2,含油量、蛋白质含量、蔗糖分别提高22.7、9.8和1.9 kg/hm~2;一元二次方程可较好地模拟土壤容重与花生根(p0.01)、茎叶(p0.01)及针壳锌吸收量(p0.05)间的关系,土壤容重临界值分别为1.31、1.34、1.33 g·cm~(-3)。综上,通过深耕等耕作措施可有效促进花生籽仁对锌吸收与分配比例,提高花生产量及籽仁品质。本研究结果为花生田锌营养合理管理提供了理论依据。     

耕作模式对夏玉米产量及灌浆特性的影响

以玉米品种郑单958为试验材料,通过4年(2009～2012年)的定位试验,比较研究了深松40 cm+秸秆还田(SSS)、连续深耕+秸秆不还田(CT)、连续深耕(30～35 cm)+秸秆还田(CTS)、常规耕作(旋耕)+秸秆还田(CK) 4种处理对玉米产量及农艺性状的影响。结果表明:(1)与CK相比,SSS处理平均增产幅度达到16. 9%;与CT处理相比,CTS处理平均增产11. 6%;(2) SSS处理有利于提高玉米散粉中后期灌浆速率,增加平均灌浆速率和最大灌浆速率,最终增加千粒重;而与CTS处理比较,CT处理的中后期灌浆速率、平均灌浆速率和最大灌浆速率均较低,最大灌浆速率出现日较早,灌浆总天数较少,最终千粒重较低;(3)SSS处理能改善土壤物理状况,降低土壤R值,有利于玉米根系下扎;而CT处理则较CTS增加了0～10 cm和20～30 cm土层容重,不利于玉米根系生长。因此深松和覆盖有利于玉米后期生长和土壤物理性状的改良,改善籽粒灌浆特性,从而提高夏玉米产量。     

不同耕作方式对土壤水分及玉米生长发育的影响

针对辽宁省中北部地区土壤耕层变浅、犁底层坚硬的问题,以当地习惯的耕作方式秋季旋耕为对照,设置苗期垄沟深松30 cm、秋季翻耕25 cm、秋季深松30 cm 3种耕作方式,分析各处理对土壤水分及玉米生长发育的影响。研究结果表明：翻耕或深松处理均提高土壤含水量,其中以秋季深松30 cm和秋季翻耕25 cm的保墒效果最佳;翻耕或深松处理均增加了叶面积、根冠比、百粒重、产量,降低了倒伏率和空秆率,其中以秋季翻耕25 cm效果最佳。在研究设定的3种耕作措施中,以秋季旋耕耙地的基础上再翻耕的耕作方式比较适宜。     

深松和灌水次数对春玉米耗水特性及产量的影响

试验设置深松条件下灌水3次和4次(SI3和SI4)两个处理,以常规浅旋耕灌水3次和4次(RI3和RI4)为对照,研究深松及灌水次数对超高产春玉米生育期耗水规律、灌浆特性及产量的影响。结果表明,与常规浅旋耕相比较,深松处理可显著改善40~100 cm深层土壤水分条件,为深层根系的水分吸收提供保障,促进春玉米生长发育。深松处理较浅旋耕处理生产单位玉米平均节水量为0.149 m~3/kg,节水6.66%,单位耗水量增产量为0.322 kg/m~3,增产7.17%。相同灌水次数条件下,深松处理显著提高春玉米产量构成因素,增产达12.47%。     

耕作方式对玉米根系构型及抗根倒伏能力的影响

通过云南典型的红壤坡耕地对土壤实施深松+旋耕 15 cm（SRT）、深松+免耕（SNT）、深松+翻耕 20 cm（SP1）、深松+翻耕30 cm（SP2）、旋耕15 cm（RT）、免耕（NT）、翻耕20 cm（P1）和翻耕30 cm（P2）8种耕作方式,研究对玉米的根系根条数、根直径、入土角度、根幅、生物量及根系抗拔力等的影响。结果表明,深松+翻耕20 cm处理能增加玉米根条数、根系入土角度和10 cm土层处根系生长幅度,增大根系生物量,尤其是深层土壤（20～30 cm）根系生物量,同时对玉米产量也具有提高作用。深松+翻耕30 cm处理能增大根系的垂直抗拔力。因此,土壤通过深耕处理能改善玉米根系构型和分布,进而增强玉米根系抗倒伏能力。     

自然降水条件下耕作方式对小麦生长、产量及土壤水分的影响

为探寻小麦高产节水耕作技术,在2011-2013小麦生长季,通过定位试验,以安徽大面积主推小麦品种济麦22为材料,比较分析了在自然降水条件下秸秆还田+深耕+播后镇压、深松+播后镇压、旋耕+播后镇压、旋耕和复式播种作业5种耕作方式下淮北地区小麦生长发育、产量及土壤水分的差异。结果表明,各耕作处理下小麦田间出苗率均在70%以上,基本可以满足小麦生产对田间出苗的要求。在5个处理中,旋耕+播后镇压处理出苗率最高,达83%;复式播种作业处理的单株次生根数最高,2年在生育后期分别达到24.2和28.9条;旋耕+播后镇压处理2年平均及各年度的籽粒产量均最高,分别为8 206.8、8 175.5和8 238.0kg·hm-2,复式播种作业次之,秸秆还田+深耕+播后镇压最低,处理间差异显著。深松和旋耕处理在小麦生育后期0~20cm土层土壤水分含量较低,而40~60cm土层土壤水分含量较高。本试验条件下,旋耕+播后镇压是小麦兼顾高产节水的最优耕作播种方式。     

Root diseases, weeds, and nematodes with poultry litter and conservation tillage in a sweet corn–snap bean double crop

The effect of continuous applications of poultry litter on root diseases, nematodes, and weeds with different tillage practices in vegetable production in Georgia was investigated. Litter treatments (noncomposted and composted broiler or breeder litter) applied 3–5 weeks before planting were compared with no litter. In sweet corn and snap bean there were differences among years, and tillage and litter treatments had a variable effect on yield, post-emergence damping-off and plant stand. Crown and brace root rot in corn induced by Rhizoctonia solani AG 2-2 increased after 3 years conservation tillage, but there were no differences among litter treatments. Population densities of R. solani AG-4 were increased by conservation tillage before planting snap bean the first year but not in later years, while litter treatments had no effect. After 3 years, populations of Pythium spp., Fusarium solani, and Fusarium spp. did not differ among treatments, but noncomposted broiler litter increased populations of saprophytic fungi in soil compared with no litter. Population densities of stylet-bearing nematodes were low and usually not different among treatments. After 3 years of sweet corn populations of Meloidogyne incognita increased with conventional tillage compared with conservation tillage, populations of Paratrichodorus christiei were reduced by litter treatments and populations of Helicotylenchus dihystera were reduced by noncomposted broiler litter compared with no litter. Weed infestation increased in both tillage systems with time, but in snap bean there was a greater infestation in conservation tillage than in conventional tillage. Litter treatments had little effect on weed infestation.     

滴灌条件下不同土壤质地对水稻苗期根系生长和分布的影响

【目的】研究滴灌条件下不同土壤质地对水稻苗期根系生长和分布的影响,揭示土壤质地对滴灌水稻苗期生长的重要作用,阐明滴灌水稻苗期生长发育机理。【方法】在石河子大学试验场采用盆栽土柱试验,设置重壤土、轻壤土、砂土共3个处理,每个处理重复3次,在播后10、20、30、40 d取样,对比不同处理出苗率、根系形态、生物量、根系活力、根系分布等指标,分析不同土壤条件对滴灌水稻苗期根系生长及分布的影响。【结果】砂土平均出苗率比重壤土、轻壤土分别高15.21和4.6个百分点;计算各项指标40 d平均值可知,重壤土处理根数比轻壤土、砂土处理分别高26.73%和15.67%;重壤土处理平均根长比轻壤土、砂土处理分别高4.52%和13.92%;重壤土处理根系体积比轻壤土、砂土处理分别高18.53%和43.15%;砂土处理最长根长比重壤土、轻壤土处理分别高38.44%和12.69%;重壤土处理总生物量比轻壤土、砂土处理分别高19.76%和41.48%。重壤土处理根系生物量比轻壤土、砂土处理分别高14.98%和35.83%。苗期根系活力表现为重壤土>轻壤土>砂土,重壤土处理40 d内平均根系活力比轻壤土、砂土处理分别高3.54%和13.91%;滴灌水稻苗期根系分布情况表现为前期水稻根系集中在0-5 cm土层中,后期根系开始逐渐分布于0-20 cm土层。【结论】不同的土壤质地对滴灌水稻出苗率、根系形态、生物量、根系活力和根系分布影响显著。因此,滴灌水稻的种植推广过程中,不同土壤质地应采取不同的播种量和相应的栽培措施,才能达到滴灌水稻的优质、高产和高效的目标。     

不同耕作方式对辽西褐土物理性状及玉米根系分布的影响

通过连续3年大田试验，对旋耕、翻耕、深松3种耕作方式下的土壤物理性质、玉米根系分布和产量进行测定。结果表明，与翻耕和旋耕相比，深松显著增加了玉米田土壤耕层厚度和降低了犁底层厚度。在中下层土壤，深松还降低了土壤紧实度和容重，改善了土壤的孔隙状况，有利于玉米根系向下生长，使得中下层土壤的玉米根系不仅更丰富，而且占总根系量的比例也更高，最终提高了玉米产量。本研究表明，深松耕作有利于改善辽西褐土区土壤结构和促进玉米生长。     

长期少免耕对中国东北玉米农田土壤呼吸及碳氮变化的影响

在黑土区37年不同耕作模式定位试验田，采用原位法比较常规旋耕灭茬起垄（CT）、旋耕留高茬行间深松-少耕（RT）、免耕（NT）和深翻（PT）4种耕作模式土壤呼吸速率及其与土壤温度和湿度的关系，测定土壤总碳氮、无机氮，微生物碳氮的变化。结果表明，玉米生育期间土壤呼吸呈单峰变化，开花期达最大值，生长季平均呼吸速率依次为RT > NT > CT > PT。4个处理土壤温度与土壤呼吸速率间存在显著指数关系。不同耕作模式0~10 cm土壤温度可解释土壤呼吸速率变异的38.3%~67.9%，温度敏感性系数Q10范围为2.1~5.3；RT和NT处理显著提高0~20 cm土壤碳氮含量；RT处理在0~20 cm土壤中微生物碳含量均高于CT、NT和PT处理。RT处理土壤呼吸对温度响应提高，RT和NT处理显著增加上层土壤总碳氮含量，利于土壤质量提升。     

耕作措施对燕麦田土壤水分、温度及出苗率的影响

为明确耕作措施对旱作燕麦田土壤水分、温度及出苗率的影响,以燕麦品种坝莜1号为材料,于2011-2013年在内蒙古清水河县进行耕作措施比较试验。结果表明,保护性耕作措施(免耕、春松和秋松)能明显减少农田冬闲期土壤水分散失,提高0~100cm土壤贮水量。在燕麦苗期,免耕、秋松、春松和秋翻处理的0~100cm各土层2年平均土壤含水量较春翻分别高出11.55%、9.66%、7.04%和1.22%。深松与免耕较翻耕在土壤温度较高时有一定的降温作用,在土壤温度较低时又具有一定的升温效应。燕麦出苗率表现为免耕春翻春松秋翻秋松。燕麦出苗率与苗期0~10cm土层土壤含水量呈极显著正相关,与其他土层土壤含水量和耕层土壤温度无明显相关性。综合考虑土壤水分、温度和出苗率,以免耕处理效果最佳。     

非灌溉条件下播前深松对冬小麦水分利用和产量的影响

为了解华北地区深松土壤的蓄水保墒节水和增产效果,在中国农业大学吴桥实验站,对播前深松+旋耕(S)和旋耕(N)两种耕作方式下非灌溉冬小麦田的土壤容重和水分及小麦根条数、干物质生产和水分利用进行了评价。结果表明,与N处理相比,S处理下0~35cm土层的容重显著降低,越冬期、返青期、拔节期、开花期和成熟期的土壤蓄水量分别提高35.8、34.2、23、80和41.3mm,越冬期和拔节期根数显著增加,花前干物质积累量、生物产量和籽粒产量分别增加28.1%、16.3%和23.2%,花后干物质积累量变化不明显,同时耗水量降低28.7mm,籽粒产量-水分利用效率提高39.3%。因此,冬小麦播前深松在降水量稀少的华北地区应该大力推广。     

耕作方式和施氮量对旱地冬小麦开花后干物质转运特征、糖含量及产量的影响

为探讨耕作方式和氮肥对旱地小麦的互作效应,在甘肃半干旱雨养农业区大田试验条件下,采用双因素裂区设计,以常规耕作(CT)、秸秆还田(CTI)、全膜覆土穴播(PM)、免耕秸秆覆盖(NTS)4种耕作方式为主区,75、150、225、300kg·hm~(-2)4个施氮量(分别用N1～N4表示)为副区,分析了不同耕作方式及施氮量组合处理下旱地冬小麦花后干物质转运、糖含量及产量的差异。结果表明,4种耕作方式中,PM的株高最高,叶面积最大,籽粒产量最高,较CT增产14.50%。PM增产主要是通过增加穗长和穗粒数来实现,也归因于花前营养器官干物质的积累量及其在花后向籽粒中转运量、转运效率和对籽粒产量的贡献率较CT显著增加,特别是增加了叶片和颖壳的干物质转运量、转运效率。CTI的千粒重和有效穗数虽然最高,但产量与CT无显著差异;NTS的株高、千粒重、有效穗数、干物质积累量和花后向籽粒中转运量均处于较低水平,产量较CT降低16.74%。施氮显著增加了旱地冬小麦的籽粒产量,平均产量表现为N4N2N3N1。CT、CTI、NTS下,施氮的增产作用显著,但PM下不显著。在所有处理中,PMN2的籽粒产量最高,比最低的NTSN1增加70.55%。施氮增产的原因主要是促进了不同器官干物质积累和开花后干物质转运。NTS提高了各器官的可溶性糖含量,但其效应在不同生育时期存在差异,茎秆主要表现在开花后20～30d,叶片和颖壳在开花后10～40d,叶鞘在开花后20～40d,籽粒在开花后10～30d。施氮显著降低了开花后0～30d茎秆和叶片的可溶性糖和蔗糖含量,但显著增加了开花后20d籽粒的可溶性糖含量。以上结果说明,在甘肃旱地雨养农业区,常规耕作、秸秆还田、全膜覆土穴播下冬小麦高产的氮肥施用量以中等水平(150kg·hm~(-2))最佳,免耕秸秆覆盖下需增加氮肥施用量(300kg·hm~(-2))。