长期免耕对不同土层土壤结构与有机碳分布的影响

为探明长期翻耕与免耕条件下不同土层深度土壤结构稳定性及其有机碳分布特征,在长期定位试验中分层(0~10 cm、10~20 cm、…、90~100 cm)采集免耕和常规耕作处理下混合土样和原状土样进行土壤结构与有机碳的测定,结果表明:(1)随着土层的加深,0.5~2.0 mm和大于2.0 mm粒级团聚体含量表现为逐渐降低的趋势,而其他粒级团聚体含量呈增加趋势。免耕更利于提高大粒级团聚体(0.5 mm)的含量,且土壤结构的稳定性显著提高,其作用深度在50 cm以上。(2)随着土层的加深,土壤总有机碳和活性有机碳均表现为先增加后降低再趋于稳定的趋势。免耕处理在0~80 cm土层的土壤总有机碳和活性有机碳均高于常规耕作处理。(3)随着土层的加深,不同粒级团聚体总有机碳含量呈降低趋势,大粒级团聚体中含有较高的有机碳。免耕更利于0~40 cm土层不同粒级团聚体总有机碳含量的提高。随着土壤团聚体粒级的降低,土壤活性有机碳含量呈降低趋势。与常规耕作相比,除0.053~0.250 mm粒级团聚体外,免耕提高了0~20 cm土层各粒级团聚体中活性有机碳含量。(4)随着土层的加深,各粒级团聚体中有机碳对土壤总有机碳的贡献率表现为先降低后增加再降低的趋势。不同粒级团聚体中,大于2.0 mm和小于0.053 mm粒级团聚体有机碳贡献率在0~100 cm土层均低于其他粒级团聚体。在0~20 cm、30~40 cm和90~100 cm土层,免耕处理各粒级团聚体有机碳累积贡献率均高于常规耕作。     

留茬对小麦/玉米间作氮素吸收和硝态氮分布、淋失的影响

为减少高产农田硝态氮累积对地下水的潜在污染,在甘肃石羊河流域绿洲灌区设置裂区试验,研究不同留茬方式对单作小麦、单作玉米、小麦/玉米间作氮素吸收、土壤硝态氮分布、淋失的影响。结果表明:不同留茬方式对作物籽粒、秸秆含氮量影响较小。间作比单作显著提高了作物的籽粒吸氮量和氮收获指数;2种作物无论间作或单作,立茬土壤0-20cm硝态氮累积显著高于焚烧和翻还,20-60cm则相反,60cm以下受留茬方式影响差异不显著;土壤硝态氮残留单作小麦翻还比焚烧和立茬处理分别高11.41%和8.13%,单作玉米焚烧比立茬和翻还分别高26.97%和17.02%;植株总吸氮量小麦/玉米间作立茬和翻还分别比焚烧高9.58%和6.10%;硝态氮淋失量小麦/玉米间作平均比单作处理低30.75%,小麦/玉米间作立茬和翻还分别比焚烧处理低28.04%和10.23%。综上所述,小麦/玉米间作立茬硝态氮淋失最少,更有利于环境保护。     

免耕对华北地区潮土碳库特征的影响

以实施7年的中国科学院禹城综合试验站冬小麦-夏玉米轮作免耕长期定位试验场为对象,系统研究免耕条件下土壤总碳(TC)、有机碳(SOC)、无机碳(SIC)的变化,为进一步评价免耕措施对华北地区潮土碳库的影响提供数据支持。研究设置免耕秸秆覆盖(NTRC)、免耕施用有机肥(NTRR)、常规耕作(CT)3种处理,分析表层(0-20cm)及深层(20-60cm)土壤TC、SOC及SIC的变化特征和影响因素。主要结果为:NTRC和NTRR能够增加0-20cm土层TC含量及储量,但降低20-60cm土层TC含量及储量,0-60cm总碳储量表现为NTRC>CT>NTRR;与CT相比,NTRC能够显著增加0-20cm而降低20-60cm土层SOC含量及储量,NTRR增加了0-5cm土层SOC含量及储量,在5-60cm则呈降低趋势,0-60cm土层SOC储量表现为CT>NTRC>NTRR;NTRC增加了0-60cm土层SIC储量,而NTRR则影响较小。TC与SOC呈显著正相关(P<0.05),而与SIC呈显著负相关(P<0.05),说明总碳的变化趋势与SOC一致,与SIC相反。     

利用最小水分限制范围评价东北黑土区免耕和垄作的土壤水分稳定性

为明确耕作方式对黑土土壤水分稳定性的作用,提高黑土区雨养农业对气候变化的适应性,该研究基于黑土区长期免耕定位试验,利用最小水分限制范围(Least Limiting Water Range, LLWR)评价免耕(NT)和垄作(CT)管理下土壤含水率有效性及其变异特征。结果表明:1)在0～5、5～10、10～20和20～40 cm 4个土层中,NT处理显著降低了5～10 cm的LLWR,其他3个土层LLWR差异均不显著;2)在平水年(2014)、枯水年(2015)和丰水年(2016),NT管理下作物生育期内0～40 cm平均土壤含水率正常率分别为48%、72%和85%,年间变异系数为0.23;CT的土壤含水率正常率分别为56%、20%和51%,年间变异系数为0.38;3)在丰水年,NT与CT的平均有效储水量差值最小,NT比CT高8.95mm;在枯水年相差最大,NT的平均有效储水量比CT高13.99mm。因此,NT管理下土壤水分更稳定地分布在LLWR内,在极端降雨年份(枯水年和丰水年)优势尤其明显。     

马铃薯施用亚联微生物肥效果试验

对稻草覆盖免耕栽培马铃薯实施亚联微生物肥肥效试验,结果表明:施用亚联微生物肥的马铃薯产量虽与施用复合肥(对照)的相当,但其经济效益明显优于对照;亚联微生物肥与农家肥配合施用,马铃薯单产比对照增180kg/hm2,增收2874元/hm2。建议在马铃薯生产上大力推广使用微生物肥。     

稻田油菜免耕直播方式比较试验

为选择省工、节本、增效的油菜免耕直播方式,进行了油菜免耕撒播、条播、穴播试验,结果表明,撒播比条播增产9.7%,比穴播增产14.9%,增产差异显著。增产的主要原因是撒播田植株自然分布,能充分利用光、热资源,单株有效分枝多,角果量大,但撒播较易倒伏,须通过栽培措施来控制。     

冬种马铃薯稻草覆盖免耕栽培肥料品种筛选试验

冬种马钤薯稻草免耕覆盖栽培试验结果表明,一次性施用厂家生产的复合肥增产效果比较好,不同厂家生产的复合肥在相同的栽培条件下对马铃薯的产量有较大的影响;鄂中硫酸钾复合肥、挪威海德鲁复合肥、芬兰硫酸钾复合肥、洋丰硫酸钾复合肥等适宜玉林市冬种马铃薯稻草覆盖免耕栽培一次性施肥使用,肥效长,用量适中,增产效果显著,经济效益明显,可在生产上推广应用。     

免耕和秸秆覆盖对旱地玉米抗旱性与土壤养分含量的影响

连续两年研究了不同耕作方式(翻耕、免耕)和不同秸秆覆盖还田量(0、半量、全量)对湖南省旱地玉米抗旱性与土壤养分含量的影响。结果表明:①秸秆覆盖在正常年份(2004年)促进玉米生育进程,而在高温干旱年份(2005年)减轻高温(干旱)逼熟的影响,延长灌浆期2～4 d。耕作方式对玉米生育进程影响较小,高温干旱下免耕可延长生育期约2 d;②秸秆覆盖提高玉米株高、叶面积与干物质积累量,提高千粒重,增加产量,且表现全量覆盖优于半量覆盖处理,在覆盖量相同时,翻耕优于免耕处理;③秸秆覆盖提高土壤有机质、速效钾和有效磷含量,免耕条件下效果更明显,而秸秆不还田处理土壤有机质含量略有下降;④秸秆覆盖可提高土壤含水量,且全量覆盖效果优于半量覆盖。可见,秸秆覆盖可在一定程度上减轻干旱危害,并能提高土壤养分含量,而秸秆覆盖结合免耕对土壤养分含量的提高效果更明显。     

播期和耕作方法对直播晚稻产量的影响

通过试验比较不同播期与耕作方法对晚稻产量的影响,以筛选出最佳播期和耕作方法。结果表明:7月20日播种的免耕直播晚稻产量和经济效益均较高,比同播期常耕直播稻增产稻谷125.1kg/hm2,增加产值175.5元/hm2,合计节本增收715.5元/hm2。     

少免耕小麦高产群体生长模式及其控制技术的研究

1983-1987年在江苏淮南地区稻板茬上进行一系列试验表明:少免耕小麦具有早发、根量较多集于表土、中后期易脱力早衰等特性。其高产群体的形成可从下列方面数量化地归纳成生长模式:小麦生理年龄与季节进程优化同步;茎蘖动态与生育进程优化同步;LAI及干物量依生育进程合理发展。模式的调控,首先应在最佳播种期内,据茬口、墒情优选少免耕播种方式与配套播种程序;其次据供肥需肥特性,因土确定基、追肥数量,按苗类决定拔节孕穗肥施用时期与数量;并还以化学措施与农艺结合的方法控制草害与小麦倒伏。