不同耕作方式对黄土高原旱地麦田土壤物理性状的影响

通过冬小麦田间试验,研究了免耕、深松、翻耕三种不同耕作措施对土壤物理特性的影响.结果表明:冬小麦收获时,免耕与其它处理相比,增大了土壤容重、土壤硬度,其土壤干筛法＞0.25 mm团聚体含量比深松和翻耕每层平均增加3%和5%,但较冬小麦耕作处理前每层平均下降5%;免耕条件下,湿筛法＞0.25 mm团聚体含量比深松和翻耕每层平均增加11%和32%,较冬小麦耕作处理前每层平均下降42%;免耕可增加土壤蓄水量,收获期土壤蓄水量为373.1 mm,较深松和翻耕提高17%和8%;随着降水量的增加,冬小麦收获期水分入渗速率逐渐减少;且不同耕作方式水分入渗速率为免耕>深松>翻耕.     

半干旱区夏闲期不同耕作方式对土壤水分及小麦水分利用效率的影响

在宁南旱平地进行了夏闲期深松、免耕及传统翻耕(对照)对土壤水分及后作冬小麦水分利用效率影响的研究结果表明,夏闲期深松和传统翻耕能有效地蓄雨保墒,提高旱平地冬小麦播前的土壤贮水量,深松和翻耕土壤蓄墒率极显著高于免耕处理,深松处理较翻耕高0.79%;夏闲期末深松处理0～200 cm土壤贮水量(310.78 mm)分别较免耕、传统翻耕高8.23 mm、1.61 mm.深松和免耕较传统翻耕显著改善了冬小麦苗期的土壤水分状况,对越冬期0～60 cm耕层土壤水分状况的改善有利于冬小麦的越冬.苗期0～200 cm土壤贮水量深松、免耕分别较传统翻耕(351.05 mm)高35.9 mm、28.8mm,不同的耕作处理对后作冬小麦苗期的土壤水分影响差异主要在80 cm以上土层.冬小麦返青期降雨主要使0～80 cm土层土壤贮水量有所增加,处理间的差异减小.夏闲期深松处理能有效地增加对降雨的蓄保能力,提高旱地冬小麦播前及整个生长阶段0～200 cm的土壤贮水量.不同耕作方式的冬小麦产量以夏闲期翻耕处理最高(3 475.9 kg/hm2),与深松处理(3 322.0 kg/hm2)无显著差异,免耕显著低于其它2种耕作处理;水分利用效率以翻耕最高[14.12 kg/(hm2·mm)],深松次之[13.62 kg/(hm2·mm)],免耕处理显著低于前二者[10.64 kg/(hm2·mm)].     

耕作方式与施肥对旱农区粮饲兼用玉米耗水特性和干物质积累的影响

采用大田试验,在全膜双垄沟播技术的基础上,比较研究了4种耕作方式(T1:传统翻耕,T2:旋耕,T3:深松耕,T4:免耕)搭配2种施氮水平(N2:施纯氮200 kg·hm~(-2),N3:施纯氮300 kg·hm~(-2))下对玉米耗水特性和干物质积累的影响。结果表明:与施氮量相比,耕作方式对耗水量和土壤贮水消耗量影响显著;深松耕降低了玉米播种至拔节期的阶段耗水量,提高了拔节至灌浆期的耗水量及其占总耗水量的比例;播种至拔节期深松耕较传统翻耕0~30 cm土层的贮水消耗量减少了35.3%,拔节至开花期和开花至灌浆期,30~110 cm土层贮水消耗量增加了54.2%和20.5%;玉米不同生育时期各器官的干物质积累量都表现为深松耕+施纯氮300 kg·hm~(-2)最高,是生物产量和籽粒产量最高的处理,深松耕+施纯氮300 kg·hm~(-2)和深松耕+施纯氮200 kg·hm~(-2)处理间差异不显著;免耕+施纯氮200 kg·hm~(-2)处理的水分利用效率最高,与深松耕+施纯氮300 kg·hm~(-2)处理相比差异不显著。在综合考虑高产以及对水分和肥料的高效利用的条件下,基于全膜双垄沟播技术,深松耕+施纯氮200 kg·hm~(-2)是陇中旱农区适宜的生产方式。     

半湿润偏旱区旱地麦田保护耕作技术研究

研究表明，在半湿润偏旱区，旱地麦田夏闲期采用免耕、深松结合秸秆覆盖能增加雨水的入渗，提高土壤贮水量。其中免耕秸秆覆盖夏闲期２ｍ土体比传统耕法多蓄水９．９￣１１．５ｍｍ，增产１２．１％；深松秸秆覆盖夏闲期比传统耕法多蓄水２５．８￣３４．９ｍｍ，增产１４．３％。在相应耕法夏闲的基础上麦播后再采用秸秆连续覆盖，则能降低土壤水的蒸发损失，提高产量和水分利用效率，与传统耕法比较，免耕和深松播后覆盖分别增产９     

保护性耕作对风沙区农田土壤物理性状及玉米产量的影响

在科尔沁沙地东南部风沙区采用完全随机区组试验设计,在2013—2014年比较研究了4种保护性耕作措施(深松、留茬、免耕、秸秆覆盖)和传统翻耕(CK)平作种植玉米的土壤物理性状及产量。结果表明,与传统耕作相比,连续2 a保护性耕作以深松、留茬处理显著降低0~40 cm土层土壤容重(P0.05),降幅0.72%~7.12%。0~40 cm土层0.25 mm土壤团聚体含量各土层均以深松处理含量最高,2014年土壤团聚体含量较2013年增加4.11%,其中秸秆覆盖对0~10 cm团聚体含量影响较大,2014年较2013年提高5.54%。4种保护性耕作措施均提高了收获后0~100 cm土壤贮水量,表现为留茬秸秆覆盖深松免耕,较传统耕作提高12.22%~26.91%。进行保护性耕作的处理玉米子粒产量和水分利用率均比传统耕作高,其中以深松处理增产幅度最大,子粒产量平均较传统耕作提高14.57%,水分利用效率提高25.81%。由2 a数据显示,深松、留茬和秸秆覆盖等保护性耕作措施改善了风沙土耕层土壤结构,具有较好的保水性和增产效果。     

不同耕作方式对冬小麦光合作用产量和水分利用效率的影响

豫西旱地大田条件下,对一次深翻、免耕覆盖、深松覆盖、传统耕作4种耕作方式冬小麦叶面积指数、旗叶光合特性、干物质积累与分配及小麦产量和水分利用效率进行试验分析.结果表明,在小麦生育后期,深松覆盖和免耕覆盖能有效延缓小麦旗叶叶绿素降解,维持较高的叶面积指数,改善旗叶光合性能,促进干物质积累,产量分别比传统耕作提高9.26%和10.22%,水分利用效率分别比传统耕作提高10.29%和15.57%.与传统耕作相比,深松覆盖灌浆中后期旗叶光合速率提高了5.48%,Fv/F0值提高了26.72%,Fv/F3m值提高4.88%,ψPSⅡ值和1-qP/qN值与其它耕作方武相比差异不显著.     

辽西干旱半干旱区免耕行间深松培土对土壤水分及玉米产量的影响

为了探究免耕行间深松培土(集成模式)对辽西干旱半干旱区土壤水分、水分利用效率及玉米产量的影响,依托辽宁省北票市蒙古营乡沈阳农业大学定点试验田,通过监测土壤水分和玉米产量,探讨不同耕作方式(旋耕CK、深松、翻耕、免耕秸秆覆盖、集成模式)对干旱半干旱区春玉米地土壤水分、产量、水分利用效率以及经济效益的影响。结果表明:(1)免耕秸秆覆盖能显著提高0～60 cm土层土壤含水量,相比于旋耕(CK),生育期内各层次的土壤含水量平均值增幅为19.49%～29.21%;(2)中耕深松培土后至成熟期的0～60 cm各层次的土壤含水量平均值集成模式(14.51%～17.07%)显著高于免耕秸秆覆盖(13.78%～15.32%),增幅为5.30%～17.07%,尤其10～40 cm土层增幅为12.11%～17.07%;(3)2019年播种前未降雨时,相比于旋耕(CK),免耕秸秆覆盖和集成模式大幅提高了0～10 cm和10～20 cm土层的土壤含水量,其中0～10 cm和10～20 cm土层土壤含水量为集成模式13.15%和14.12%、免耕秸秆覆盖11.30%和13.04%,在无降雨条件下,集成模式的土壤墒情优于免耕秸秆覆盖,能满足玉米出苗;(4)水分利用效率(kg·hm~2·mm~(-1)):2018年集成模式(33.27)深松(31.74)免耕(28.65)旋耕(28.60)翻耕(27.85),2019年集成模式(30.28)免耕(25.79)深松(25.44)翻耕(25.09)旋耕(23.18);(5)集成模式2018年产量为10 980.28 kg·hm~(-2),2019年产量为15 450.10 kg·hm~(-2),两年均显著高于其他耕作方式,相比旋耕(CK)分别增产18.93%和31.75%;(6)集成模式2018年和2019年的经济效益都是最高水平,相比旋耕(CK),集成模式2018年的利润增加量为3 321.16元·hm~(-2),2019年增加量为7 074.97元·hm~(-2)。通过两年的试验,综合来看集成模式效果最佳。在辽西干旱半干旱区该集成模式部分打破了犁底层,有效吸纳了降水,具有良好的抗旱保墒能力,缓解了该地区的春旱,提高了农田水分利用效率和玉米产量。     

渭北旱原不同保护性耕作方式水肥增产效应研究

在渭北旱原合阳县，对机播条件下．采用免耕秸秆粉碎覆盖(Ⅰ)、免耕秸秆覆盖(Ⅱ)、深松秸秆粉碎覆盖(Ⅲ)、免耕高留茬覆盖(Ⅳ)、深松高留茬覆盖(Ⅴ)5种保护性耕作方式进行了连续4a试验研究，结果表明．保护性耕怍具有明显的保水增产增收效果，免耕高留茬覆盖和深松高留茬覆盖增产最为显著，分别比传统耕作增产37．5％和34．9％，免耕(深松)高留茬覆盖还具有省工节能，用养结合的特点，经济、生态和社会综合效益明显。     

耕作措施对玉米田耕层土壤微生物群落功能多样性的影响

为研究秸秆还田基础上不同耕作措施对土壤微生物群落功能多样性的影响，本文以渭北旱塬玉米田为研究对象，采用Biolog-ECO方法研究了6种耕作措施，即连年翻耕（C/C）、连年免耕（N/N）、连年深松（S/S）、免耕/深松隔年轮耕（N/S）、翻耕/免耕隔年轮耕（C/N）和深松/翻耕隔年轮耕（S/C）对土壤微生物碳源代谢能力的影响。结果表明，不同耕作措施下碳源代谢活性（AWCD）随培养时间的延长均逐渐增加，免耕、少耕的各耕作处理下碳源代谢活性较C/C处理显著提高了12.70%~54.54%，其中N/S和N/N处理的微生物多样性指数（丰富度指数、Shannon-Wiener指数和Simpson指数）显著高于C/C处理。主成分分析对第1和第2主成分起分异作用的主要碳源是氨基酸类、糖类和羧酸类物质，且是该地区土壤微生物利用的主要碳源。冗余分析表明有机碳（SOC）是影响微生物碳源代谢特征的主要因素。研究表明，从微生物群落碳源代谢角度考虑， N/S处理下的土壤微生物活性和功能多样性较高，是适宜该地区的耕作措施。     

渭北旱塬不同耕作措施对土壤养分分布及作物产量的影响

基于8年(2007—2015)定位试验,在小麦-玉米轮作下研究了免耕-深松(NS)、深松-翻耕(SC)、翻耕-免耕(CN)和连年免耕(NN)、深松(SS)、翻耕(CC)等轮耕措施对土壤养分分布及作物产量的影响。结果表明:深松处理(连年深松、免耕-深松)使表层(0~10 cm)土壤与底层(10~20、20~35、35~50 cm)土壤有机质、全氮、全磷、速效磷、速效钾等养分含量差异更大,翻耕或免耕的相对差异较小;在0~50 cm的土层中,硝态氮含量在20~35 cm土层相对较高,且以翻耕(CC)处理的含量最高;铵态氮含量在10~20 cm土层相对较高,以免耕-深松(NS)处理的含量最高;连年深松(SS)处理使土壤全钾表层含量较高。免耕-深松(NS)措施在6种耕作措施中小麦和玉米产量均为最高,显著高于翻耕(CC)、免耕(NN)措施。     

陇东黄土旱塬不同耕作方式及施肥处理对冬小麦产量和土壤肥力的影响

在陇东旱塬覆盖黑垆土的土壤上,通过3年冬小麦田间试验研究了不同耕作方式及不同施肥处理对旱塬冬小麦产量、水分利用效率(WUE)和土壤肥力的影响。结果表明:传统深耕配施有机无机肥有利于作物高产和提高WUE;免耕年限增加不利于产量的增加;随着耕作年限的延长,传统耕作和免耕配施有机无机肥土壤有机质含量均有不同程度提高,传统耕作土壤有机质含量从试验前的11.75 g/kg提高到13.0 g/kg,提高了10.6%,免耕土壤有机质含量从试验前的11.75 g/kg提高到13.93 g/kg,提高了18.6%。从产量、WUE和土壤养分等方面综合分析,在陇东旱塬以传统深耕配施有机无机肥有利于增加作物产量,提高WUE,改善土壤肥力状况。因此,传统耕翻配施有机无机肥是目前陇东黄土旱塬培肥土壤和抗逆减灾最为有效的措施之一。     

保护性耕作对坡耕地粮豆草等高带状种植作物生长与水土保持效果的影响

为有效防治坡耕地水土流失,提高坡耕地水分利用率,选用多年生作物苜蓿及小麦、鹰嘴豆、马铃薯 等一年生作物作为供试作物,设置不同带状系统研究了各种种植方式和耕作方式对作物生长、土壤水分、WUE及 水土流失的影响。结果表明,(1)各处理保持水分的能力依次为：免耕+秸秆覆盖(NTS)>免耕(NT)>传统(T);(2) 保护性耕作具有良好的防止土壤侵蚀能力,依次为：NTS>NT>T;(3)免耕+秸秆覆盖和免耕方式与传统耕作相比, 均能提高半干旱地区土壤水分和作物对水分的利用效率,减少土壤侵蚀量。从不同处理保持水土效应来看,从优 至劣的顺序为NTS_PL>T_PL>NTS_CL>T_CL>NTS_WL>T_WL。由此可见,免耕秸秆覆盖是提高水分利用效率及控制水土流失的有效措施,粮草豆隔带种植,结合保护性耕作措施不但具有蓄水保土,减免侵蚀的生态作用,而且还能提高土地利用的经济效益,宜结合生产推广利用。     

不同耕作方式对黑土农田土壤水分及 利用效率的影响

在土壤耕作长期定位试验的基础上,研究了免耕秸秆覆盖(NT)和少耕(RT)对东北黑土区农田土壤水分及利用效率、玉米产量及特性的影响。结果表明:在作物生长季3种耕作措施土壤剖面含水量整体上呈先降低后增加的变化趋势,各时期20～40 cm土层含水量均较低。免耕可显著提高0～90 cm土层土壤含水量,90 cm土层以下三种措施土壤含水量差异逐渐降低,到190 cm土层差异不明显。土体储水量主要受降雨及不同耕作措施的影响,在干旱的春季以及降水量较少的秋季土体储水量较低,表现为:免耕>传统>少耕,而在降水量较大时土体储水量相应增加,表现为:少耕>免耕>传统。3种耕作措施下玉米叶面积指数变化趋势一致,总体表现为:传统>少耕>免耕,其中传统和少耕最高分别比免耕高0.22和0.26。在生长季少耕蒸散量最高。传统耕作玉米籽粒产量和水分利用效率分别较免耕和少耕高30%和17%,29%和11%,籽粒产量均存在显著性差异(P<0.05),表现为:传统>少耕>免耕,所以对于玉米而言,在该区不适宜实施免耕秸秆覆盖和少耕这两种保护性耕作体系。     

耕作与施肥模式对渭北旱塬春玉米田蓄水保墒与玉米产量的影响

为揭示渭北旱塬春玉米田休闲期不同保护性耕作模式的蓄水保墒与增产增收效应,寻找适合渭北旱塬春玉米田水肥高效利用的耕作方式和施肥水平,于2013—2014年度在陕西省合阳县甘井镇春玉米田分别设置传统农户模式(翻耕+低肥,S1)、现有高效模式(免耕+高肥,S2)、创新高效模式(深松+平衡施肥,S3)等模式处理,研究各类耕作与施肥相结合保护性耕作模式下春玉米水分利用率、产量和经济效益差异。结果表明,创新模式S3和现有模式S2较农户模式S1播前增加了土壤贮水量;创新模式S3和现有模式S2处理在玉米主要生育期0~200 cm土层平均土壤贮水量分别比农户模式S1增加23.3 mm和18.1 mm,水分利用效率分别提高12.3%和10%,产量增加11.1%、9.2%。创新模式和现有模式均较农户模式能够增加土壤贮水量,提高水分利用效率,增加产量和经济效益,但创新模式蓄水保墒,增产增收优势明显,是适合渭北旱塬地区春玉米生产的水肥管理模式。     

Take-all (Gaeumannomyces graminis [Sacc.] Arx & Olivier) Incidence in Continuous Barley Growing and Effect of Tillage Method1

Take-all (Gaeumannomyces graminis [Sacc.] Arx & Olivier) infection was measured over 7 years (1968–1974) in a long-term tillage experiment involving deep and shallow ploughing, tined cultivation, no-tillage and 4 rates of N. Average infection increased from 4% to 15% and 9% to 35% over the 7 years for June and August samplings respectively. The severity of infection was light and did not change over the years. Increasing N rate consistently reduced infection. In the early years, shallow ploughing and tined cultivation gave greater infection than deep ploughing and no-tillage. In the last 2 years infection levels were the same for all 4 tillage treatments in both June and August, except that in August the no-tillage system continued to show a much lower incidence of infection. The take-all appeared to have little effect on yield because the relative yields from the different tillage treatments did not change with the change in relative degree of infection. Lack of take-all decline was possibly due to the relatively low incidence and severity of infection.     

陕西关中一年两熟地区保护性耕作关键技术综合效应研究——Ⅱ. 对两季作物生长发育及产量产值的影响

针对陕西关中一年两熟地区应用保护性耕作技术存在的问题,以冬小麦传统翻耕技术为对照,研究了5种类型10种耕作关键技术对作物生长发育及产量、产值的影响。结果表明：（1）在裸地深松间隔年限三技术中,两季作物均以隔年深松的生长发育状况最好,产量、产值最高,居11项处理第3位;（2）在裸地与秸秆覆盖旋耕两技术中,两季作物均以秸秆覆盖旋耕的生长发育状况最好,产量、产值最高,居11项处理第6位;（3）在秸秆覆盖深松深度两技术中,两季作物均以秸秆覆盖深松的生长发育状况最好,产量、产值最高,居11项处理第1位;（4）在裸地与秸秆覆盖免耕两技术中,两季作物均以裸地免耕的生长发育状况最好,产量、产值最高,居11项处理第7位;（5）在翻耕两技术中,两季作物均以秸秆还田翻耕的生长发育状况最好,产量、产值最高,居11项处理第2位。     

Suppression of weeds and weed seeds in the soil by stubbles and no-tillage in an arid maize-winter wheat-common vetch rotation on the Loess Plateau of China

Reduced tillage provides ecological and economic benefits to arable land on the Loess Plateau of China, where soil erosion has long been a serious problem and soil water availability is largely restricted. However, high abundances of weeds in reduced tillage systems cause significant yield losses. In this study, we explored the effects of no-tillage and stubble retention on the number and density of weeds and weed seeds in a 12-year maize-winter wheat-common vetch rotation on the Loess Plateau. Four treatments including conventional tillage, no-tillage, conventional tillage+stubble retention and no-tillage+stubble retention were designed and applied. We found that no-tillage increased the number of weed species and weed density in most of the crops, while stubble retention decreased weed density in maize and tended to suppress weeds in both no-tillage treatments(no-tillage and no-tillage+stubble retention). No-tillage led to an increase in the number of weed species in the weed seedbank and tended to increase seed density during the spring growth of winter wheat, but it decreased seed density during post-vetch fallow. Stubble retention tended to reduce seed density during the spring growth of winter wheat and post-vetch fallow. We concluded that no-tillage can promote weeds in the experimental crop rotation, while stubble retention suppresses weeds in untilled fields. The combined effects of stubble retention and no-tillage on weed suppression varied among the three crops. Based on these results, we recommend stubble retention in untilled legume-crop rotations on the Loess Plateau to improve the control of weeds.     

免耕覆盖对春小麦灌浆期干物质积累特性及最终产量的影响

以常规耕作处理作对照,研究了免耕覆盖下春小麦灌浆期间干物质积累分配特性和产量变化,结果表明,高、低秸秆覆盖量下春小麦灌浆期间干物质积累量比常规耕作分别高16.1%、9.8%,免耕秸秆覆盖为春小麦籽粒和产量形成提供了更充足的物质来源;与常规耕作比,免耕覆盖处理的春小麦在花后21-28 d时干物质积累量有个快速增加阶段;在干物质的运转分配中,免耕覆盖对春小麦灌浆期积累的干物质在各个器官间的分配比例影响较小。相对于常规耕作而言,免耕秸秆覆盖处理提高了春小麦产量,其产量的增加主要依赖于花前光合产物的积累,对花后光合产物调用较少。低覆盖量下春小麦较常规耕作增产11.68%,高量覆盖较常规增产18.52%。     

水分和温度对冬小麦和玉米免耕作产量影响的研究

本文对宁夏彭阳县旱地冬小麦、玉米的免耕作中水分和温度对产量的影响进行了探索。试验结果表明:播种前、后,旱地免耕作膜侧种植冬小麦处理比无地膜覆盖常规耕作处理的土壤含水量高,膜侧种植冬小麦生育后期土壤水分明显高于无地膜覆盖常规耕作处理。膜侧的土壤含水量高于膜内的土壤含水量,有利于膜侧冬小麦的生长。旱地免耕作膜侧冬小麦产量达3540kg/hm2,比对照增产78.8%,纯收益比对照提高79.7%。旱地玉米免耕作秸秆覆盖处理的土壤含水量明显高于常规耕作玉米处理的土壤含水量。覆盖1/2玉米秸秆、全部玉米秸秆处理的土壤平均含水量分别比常规耕作增加11.1%和9.8%。但是常规耕作有地膜覆盖,对耕层土壤的增温效果最好,而玉米秸秆覆盖对土壤增温的效果较差。覆盖1/2玉米秸秆、全部玉米秸秆处理产量分别比常规耕作减产25.4%和11.2%。