深松免耕技术对土壤物理性状及玉米产量的影响

通过对土壤容重、土壤含水量、土壤田间持水量及产量的测定和分析,研究了深松免耕技术对黑龙江省第二积温带土壤物理性状及玉米产量的影响。结果表明：深松免耕保护性耕作后,土壤耕层10～40 cm土壤容重比对照(传统中耕)下降11.8个百分点;深松的土壤耕层0～40 cm含水量比对照高出10.4个百分点;土壤耕层15～25 cm田间持水量比对照高出21.7个百分点。玉米产量比对照增产1 556 kg/hm²。     

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。     

秸秆带状覆盖对旱地冬小麦秸秆带状覆盖对旱地冬小麦旗叶水势及产量的影响

为探究黄土高原西部旱农区秸秆带状覆盖对冬小麦生产的效应,以地膜覆盖（PM）和露地（CK）为对照,设4种秸秆带状覆盖SM3（覆盖度59%）、SM4（覆盖度50%）、SM5（覆盖度42%）和SM6（覆盖度37%）,分析了不同处理对小麦花后旗叶水势、旗叶相对含水量、土壤含水量、产量及水分利用效率（WUE）的影响。结果表明,秸秆带状覆盖下冬小麦花后旗叶水势、旗叶相对含水量、旗叶含水量和0~40 cm土壤含水量较CK分别提高9.2%、6.6%、3.6%和30.0%;地膜覆盖下0~40 cm土壤含水量较CK提高15.1%,旗叶水势6.0%、旗叶相对含水量和旗叶含水量则分别降低6.0%、3.2%和4.1%。冬小麦花后7~28 d,旗叶水势日变化总体呈早、晚高、午间低的V型趋势;秸秆带状覆盖早、中、晚旗叶水势较CK分别提高10.6%、9.8%和7.7%,地膜覆盖分别降低4.6%、7.9%和4.8%,差异均显著。秸秆带状覆盖下冬小麦籽粒产量较CK增加3.0%~ 6.5%,WUE提高6.4%~17.5%,且差异达到显著水平。秸秆带状覆盖处理中,SM5具有最高的产量 （3 866.6 kg·hm^-2）和WUE（15.7 kg·hm^-2·mm^-1）。产量与穗数（r= 0.693^**）、WUE （r=0.615^**）均呈极显著正相关,穗数与WUE（r=0.690^**）和0~40 cm土壤含水量（r= 0.570^*）分别呈极显著和显著正相关。综上所述,在干旱年份土壤含水量低时,通过覆盖可增加土壤表层含水量,改善冬小麦旗叶供水情况,进而增加穗数和WUE;覆盖度为42%的秸秆带状覆盖在干旱年份增产效果最优,是适宜于西北旱作农业绿色可持续发展的种植方式。     

不同耕作方式对土壤物理性状及玉米产量的影响

通过对土壤容重、土壤坚实度、土壤含水量、土壤田间持水量及玉米产量的测定和分析,研究深松、常规旋耕、免耕不同耕作方式对土壤物理性状及玉米产量的影响。结果表明,不同耕作方式对土壤容重和土壤坚实度的影响效果为深松>常规旋耕>免耕。深松耕作能够打破犁底层,降低深层土壤紧实度。深松耕作后,0~35 cm耕层土壤容重较常规旋耕和免耕分别下降6.5%和8.8%,土壤紧实度分别下降25.6%和32.3%。深松可显著增强接纳灌溉和降水能力,扩大土壤水库容。在21~40、41~60、61~80 cm土层,深松处理土壤含水量比常规旋耕分别提高3.4%、4.5%、2.4%,比免耕分别提高5.6%、4.8%、2.4%。土壤耕层0~35 cm田间持水量,深松和免耕比常规施耕分别提高7.4%和8.1%。不同耕作方式生物产量和经济产量均以深松最高,常规旋耕次之,免耕最小;深松耕作较常规旋耕和免耕分别增产4.3%和5.7%,与免耕处理间差异显著。     

深松土壤病原真菌数量分布对玉米病害发生趋势的影响

取玉米深松田10～40 cm 4个土层深度的土样，分析玉米病原菌变化对玉米病害的影响。结果表明，深松田土壤中的玉米致病菌、非致病菌和有益菌数量较常规耕作农田有大幅度增加。玉米病原菌数量在耕层中呈上下两层少中间多的纵向分布趋势。深松年限越长，致病菌数量越多，使玉米病害呈逐年加重趋势，增幅在23.0%～36.8%。     

耕层构建方式对土壤理化性状、玉米养分累积及根系形态的影响

以郑单958为试验材料，大田条件下设置T1（浅灭茬后直接播种）、T2（苗带深松后镇压）、T3（行间深松且苗带镇压）、T4（苗带行间全部深松）4种耕作方式，探明不同耕作方式对土壤理化性状、玉米根系空间分布、养分累积及产量的影响。结果表明，T2和T3处理的土壤三相比及土壤含水量均优于T1处理。与T1处理相比，T2和T3处理的根系总干重、总根长和总根表面积增幅分别为10.6%~55.7%、32.6%~43.6%、23.1%~38.9%，各土层间的根系分布更加合理化，提高了根系对土壤养分的吸收利用能力。T2和T3处理显著增加了子粒干重和子粒养分含量，增幅均在15.0%以上（P<0.05）。综上，苗带深松后镇压和行间深松且苗带镇压两种耕作方式均有利于玉米地上部生物量和养分的积累，可改善土壤结构，提高土壤含水量，增加土壤的液相和气相比例，进而促进玉米根系的生长发育及其对更深层次土壤养分的吸收。     

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。     

深松对春玉米田土壤贮水性能及玉米子粒水分利用效率的影响

针对内蒙古春玉米产区耕层土壤质量下降、土壤容重增加、土壤保水蓄水能力下降等问题,试验以先玉335为供试材料,采用裂区试验设计,主区为深松季节,副区为深松深度。研究结果表明,土默川平原灌区深松处理下,土壤含水量较春季浅旋(CK)提升5.23%～9.89%;河套平原灌区深松处理下,土壤含水量较CK提升3.23%～7.34%。土默川平原灌区深松处理土壤容重较CK降低1.21%～11.52%;河套平原灌区深松(SS)土壤容重较CK降低0.61%～8.33%。土默川平原灌区春玉米产量提升7.84%～22.68%,玉米水分利用效率提升4.31%～25.32%,河套平原灌区产量提升7.73%～23.92%,玉米水分利用效率提升6.06%～29.63%。供试深松模式中,推荐秋季深松50 cm为最合理深松模式。     

不同耕作措施对土壤含水量及玉米出苗率的影响

研究了8种土壤耕作措施对春季土壤含水量及玉米出苗率的影响.结果表明,不同耕作措施间存在极显著的差异.在5～10 cm耕层内,秋起垄(秋整地)的土壤含水量高,与春整地的耕作措施存在极显著的差异;在11～15 cm耕层内,早春顶凌复垄措施的土壤含水量高,与其它6项耕作措施存在显著差异.秋翻地秋起垄早春顶凌复垄和不翻地秋起垄早春顶凌复垄的土壤耕作措施,玉米出苗率达到了88.7%以上。     

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。     

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。     

春玉米根系形态及土壤理化性质对深松深度的响应研究

以郑单958和先玉335为供试品种,设深松30 cm(CH30)、40 cm(CH40)、50 cm(CH50)3个不同水平,以常规浅旋15 cm(SR)为对照。通过2014、2015两年试验,结果表明,深松可以打破犁底层,降低土壤容重,与对照相比,CH30、CH40、CH50处理的土壤含水量分别提高5.5%、6.0%和7.4%;0~80 cm土层的根长分别增加26.64%、35.96%和47.45%,根表面积分别增加26.82%、42.92%和62.49%,根干重分别增加4.02%、8.48%和13.23%,3个处理间表现为CH50CH40CH30。深松处理干物质较对照平均增加4.8%,各深松处理间差异不显著;产量平均增加4.3%,表现为CH50CH40CH30处理。     

玉米秸秆覆盖对春小麦田土壤物理性状的影响

为了明确生物覆盖对塔里木盆地绿洲区土壤性能的影响,采用田间试验研究了玉米秸秆不同覆盖处理方式对土壤容重、温度及含水量的影响。结果表明,覆盖处理、立秆处理都较常规处理降低了土壤容重。在春小麦播种期和分蘖期,覆盖处理的5cm土层温度最低,较常规处理的分别低2.13℃和1.79℃;15cm土层温度较常规处理的分别低2.36℃和1.90℃;土层加深10cm土壤温度的最高点和最低点都延迟3h出现。土壤含水量表现为0～10cm土层立秆、覆盖处理的土壤含水量均较常规处理的高,而10～20cm土层则表现为立秆、覆盖处理的土壤含水量均较常规处理的低。     

不同耕作方式对西北地区春玉米土壤物理性状及产量的影响

通过对土壤容重、土壤紧实度、土壤田间持水量、土壤含水量及玉米产量的测定和分析,研究春季深松、条带深旋耕、常规表层旋耕3种耕作方式对西北地区春玉米土壤物理性状及玉米产量的影响。结果表明,春季深松、春季条带旋耕在各生育时期0～15 cm各指标均无显著差异,对16～25 cm、26～35 cm土壤容重降低效果显著,春季深松和春季条带旋耕均显著地降低了16～25 cm土壤紧实度,且显著提高了16～25 cm、26～35 cm土壤田间持水量,通过提高穗长、穗粒数和千粒重,春季深松较常规旋耕提高了经济产量。     

不同耕层结构对玉米生长发育的影响

研究4种耕作方式创建的耕层构造即免耕全实耕层、翻耕全虚耕层、留茬深松虚实并存耕层、灭茬打垄上虚下实耕层对玉米生长发育的影响。结果表明,留茬深松虚实并存的耕层构造玉米植株形态优于其他3个耕层的处理,其株高和最大叶面积分别较灭茬打垄上虚下实耕层处理实提高8.37%和14.18%,气生根条数比灭茬打垄上虚下实耕层处理增加16.8条,净光合速率较灭茬打垄上虚下实耕层处理提高16.76%,4个处理在茎粗上差异不明显。留茬深松耕作方式创造的虚实并存耕层结构能够充分满足玉米生长发育的需求。     

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。     

减施氮肥对稻田土壤剖面养分分布特征的影响

为探讨减施氮肥对养分在剖面垂直的分布与迁移的影响,采用大田试验,探讨了减施氮肥对稻田剖面养分累积和分布的影响.结果表明:3个处理下土壤剖面养分累积的趋势是:有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷含量随土层深度的增加而降低,而全钾及速效钾含量则随土层深度的增加而提高.T3(80％的习惯施氮量)处理中除耕层的有效氮、速效磷及速效钾含量较T2(习惯施氮量)处理降低外,土壤其它各层有机质、全氮、全磷、全钾、有效氮、速效磷以及速效钾含量均较T2处理有所增加.T3处理有机质的增加主要集中在0～60 cm土层中,氮素主要集中在0～40 cm土层中,钾素则主要集中在0～20 cm土层中,土壤中各层的磷素在两个施肥处理中无显著差异,说明T3处理增加的养分主要集中在作物能吸收的范围内,这意味着对土壤培肥和作物生产更有利.     

耕层优化双行匀播对麦田土壤理化特性的影响

为揭示耕层优化双行匀播技术的增产机理,在2012-2013年小麦生长季,于山东省农科院作物所试验基地,通过大田试验,以鲁原502为材料,比较了旋耕(RT)、深耕(DT)和耕层优化双行匀播(MT)3种耕作方式下麦田0~105cm内不同土层土壤容重、含水量、速效养分含量、微生物量碳氮含量、酶活性等理化特性的差异。结果表明,RT和DT易使土壤出现犁底层,而MT可有效改善土壤物理结构,显著降低25~45cm土层土壤容重,并在小麦不同生育时期均能维持土壤较高含水量,增强土壤蓄水能力。与RT和DT相比,MT可有效增加25~45cm土层土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量,提高土壤微生物量碳氮含量及土壤酶活性。说明耕层优化技术能够加深耕层,同时可有效改善小麦根际土壤的理化特性。     

两种土壤质地麦田贮水量与表层土壤水分的关系

为探明不同土壤质地麦田一定深度土层土壤贮水量与表层土壤含水量的数量关系,2013-2016年度分别于粉壤土和砂壤土地块,在冬小麦生育期间通过设置不同的补灌时期和拟湿润层深度实施补充灌溉,创造不同生育时期0~200 cm土层土壤贮水量及其纵向分布的差异,分析一定深度土层土壤贮水量与表层土壤含水量的关系,建立相关方程,并对关系方程的预测精确度进行检验。结果表明,冬前期、拔节期和开花期补灌前或补灌后,粉壤土地块0~20和0~40 cm土层土壤含水量与0~100和0~200 cm土层土壤贮水量均呈极显著正相关;砂壤土地块0~20和0~40 cm土层土壤含水量与0~100 cm土层土壤贮水量呈极显著正相关,与0~200 cm土层土壤贮水量无显著线性相关关系。在粉壤土地块利用0~20和0~40 cm土层土壤含水量预测0~100和0~200 cm土层土壤贮水量,模拟效果均较好。在砂壤土地块,利用0~20和0~40 cm土层土壤含水量预测0~100 cm土层土壤贮水量,模拟效果一般或差,较难以准确预测0~200 cm土层土壤贮水量。冬小麦生长季内灌水对0~20和0~40 cm土层土壤含水量与0~100和0~200 cm土层土壤贮水量的相关性没有显著影响,但改变了数量关系方程和决定系数的大小。土壤质地对表层土壤含水量与一定深度土层土壤贮水量的相关关系影响较大,在土壤墒情预测中应区别对待。