陇东旱作农业蓄水保墒综合技术

针对旱农区干旱缺水及降水年内分配不均、土壤蒸发量大的特点，总结出旱耕深耕翻、全方位深松、梯田拦水、平地沟播种植、山地水平沟种植、旱地冬小麦周年地膜覆盖抗旱丰产栽培、粑糖保墒、镇压保墒及提墒、中耕保墒、覆盖保墒、化学制剂抗旱保墒、“回墒土壤耕作法”等几种抗旱蓄水保墒综合技术，以利于充分接纳雨水，抑制土壤蒸发，提高天然降水利用率，对旱作农业的稳步发展具有积极作用。     

不同耕作方式对小杂粮产量及水分利用效率的影响

采用深松耕、免耕、传统耕3种耕作方式,研究了陕北小杂粮产区不同耕作方式对小豆、糜子产量和水分利用效率的影响。结果表明,免耕和深松耕有利于改善土壤物理结构,增加土壤的蓄水保墒能力,提高水分利用效率,节水、节本、增产增效明显,是比较理想的耕作方式。     

渭北旱地小麦留茬深松膜侧沟播耕作技术体系研究

试验结果表明,留茬、深松、膜侧沟播是融“深松储水效应”、“残茬覆盖保水增肥效应”和“起垄覆膜沟播聚水、保水、增温、透光效应”于一体的旱地小麦机械化保护性耕作技术体系,具有极好的生态效益、社会效益和经济效益;夏闲期留茬覆盖、深松耕可把占小麦全生产年度50％的夏闲期降水最大限度地蓄积并保存于土壤之中,较传统翻耕法多蓄水76.2mm,蓄水率达50％以上;在夏闲期多蓄水的基础上,种麦时再应用起垄覆膜沟播技术,既可以把夏闲期蓄积到土壤中的水分最大限度地保住,又可把小麦生育期的降水量最大限度地蓄住,加之地膜覆盖的增温效应,从而使旱地小麦的水、热条件明显改善,达到既增产增收,又保水保土的效果。     

黄土高原休闲期深松后覆盖播种对旱地小麦产量的影响

为明确旱地麦田休闲期深松、生育期覆盖对土壤水分的影响及其与产量构成因素的关系,探索旱地小麦增产增效的最佳蓄水保墒土壤管理技术,于2014-2016年在山西省闻喜县旱地麦田进行大田裂区试验,以休闲期深松和当地传统耕作（对照）为主区,以全膜覆土穴播、膜际条播、常规条播三种播种方式为副区,研究休闲期深松、生育期覆盖播种对土壤水分和产量及其构成因素的影响。结果表明：两试验年度休闲期深松耕作显著提高了播种期土壤蓄水量,0~300 cm土层较传统耕作多蓄水达24~33 mm;越冬-成熟期土壤蓄水量提高了12%~16%,休闲期土壤蓄水效率显著提高了18%~24%,降水生产效率提高了6%~11%,水分利用效率显著提高了15%~23%。2 a休闲期深松较对照小麦产量分别提高了12%~16%、18%~24%。休闲期深松条件下两种覆盖播种模式较常规条播产量显著提高了9%~13%、8%~21%;对照条件下,产量分别提高了6%~13%、12%~19%。2 a膜际条播较全膜覆土穴播产量分别提高了3%~7%、6%~12%,降水生产利用效率和水分利用效率均以膜际条播最高。年份对产量和穗数有极显著影响,休闲期深松效果大于播种方式效果。此外,本试验条件下,穗数的形成与越冬期上层土壤水分、拔节期中层土壤水分、孕穗期深层土壤水分相关性极显著。产量的形成与越冬期上层、拔节期上层和中层、孕穗期和开花期深层水分相关性极显著。休闲期深松可实现蓄水增产,土壤蓄墒每增加1 mm,2 a休闲期增墒增产量分别达26 kg·hm^-2、46 kg·hm^-2,且结合膜际条播蓄水对产量的贡献最高。总之,休闲期采用深松、生育期采用覆盖,均有利于提高花前土壤水分,增产主要通过提高穗数来实现,且降水少的年份增产效果明显。因此,休闲期深松结合生育期膜际条播处理是兼顾高产蓄水高效的耕作栽培方式。     

宁夏南部山区不同耕作方式对冬小麦产量及水分利用效率的影响

为探讨在宁南山区推广保护性耕作技术的可行性,2005～2006年在宁夏彭阳县就垄沟、传统、覆膜3种不同的耕作方式的适应性进行试验研究,对比分析了3种耕作方式下冬小麦的生长状况、产量及农田土壤含水量变化的关系。结果表明：覆膜耕作可增加土壤蓄水保墒性能,提高水分利用效率,增产增效明显。对三种耕作方式下作物产量进行分析,覆膜耕作比传统耕作增产46％;垄沟耕作比传统耕作减产71％。覆膜耕作水分利用效率比传统耕作提高了33％;垄沟耕作由于在越冬期垄上冬小麦大面积冻死,不适宜在宁南山区推广。     

保护性耕作对黄土高原春玉米田土壤理化特性的影响

为了探索黄土高原春玉米区保护性耕作农田土壤理化特性变化,测定分析了保护性耕作处理第二年春玉米生长不同时期农田土壤容重、水分和养分变化.结果表明,保护性耕作处理在玉米生长前期0～10 cm土壤容重呈下降趋势且小于传统耕作,但后期增加幅度较大;与传统耕作相比保护性耕作能显著增加玉米生长前期表层0～60 cm和后期100～200 cm土壤含水量 ,有较好保水、蓄水作用;保护性耕作下表层0～20 cm土壤养分指标除全磷外,均表现为稳定升高趋势,且能有效提高土壤全钾和速效钾含量;土壤有机质、全氮、速效氮、速效磷含量低于传统耕作,但变异系数较小.     

旱地农业三种耕作措施的对比研究

在４年多的玉米传统耕作，深公覆盖和免耕覆盖耕作研究的基础上，分析研究了３种耕作措施下的土壤物理性状，作物产量，以及社会，经济与生态效益。表明，深松覆盖和免耕覆盖具有改善土壤结构，增加土壤含水量，提高作物产量，减少作业量，降低成本，增加收入，减少地表     

旱地耕作保墒技术研究

对豫西旱农区两种轮作方式下旱地的耕作保墒技术进行了３年研究。着重讨论了二年三熟制下晒旱地深耕，深耕加秸秆覆盖以及深耕配施有机肥的蓄水保墒效益；一年二熟制下中耕效果与土壤质地和土壤含水量的关系以及中耕的适宜范围，多次中耕对保墒的迭加作用等问题，为完善旱农区的耕作保墒技术提供了科学依据。     

高寒半干旱区松免少耕技术效应研究

依据定位进行的田间试验资料，分析了松免少耕在冀西北高寒半干旱区的作物生产，土壤水分、硬度及根系发育效应。研究结果表明，留茬下的松免耕作具有促进作物生育期间土壤蓄水，增加非生育季节土壤冻融聚墒与减少水分蒸失效果。与传统耕作相比，春小麦播期０￣２０ｃｍ土壤水分增加４．４￣９．８ｍｍ。连年免耕，土壤硬度增大，相应土壤表层作物根系比重增加；间松耕维持了与传统耕作相近的土壤硬度，使２０ｃｍ以下作物根系较传统     

辽西旱农区深层水肥调控对土壤主要物理性质和玉米产量的影响

针对辽西旱农区耕地土壤存在的“旱、薄、瘦”问题,进行了机械化秸秆深还和化肥深施试验以及翌年免耕种植玉米的组合技术试验.结果表明:(1)处理间表层(0～10cm)容重变幅均在1.25～1.27 g·cm-3之间,土层10～ 20 cm处理之间差异明显,对照区容重1.55～1.57 g·cm-3,秸秆深还和化肥深施处理土壤容重大幅降低,秸秆深还处理秸秆集中的层次(20～ 30 cm)土壤容重在1.2 g·cm-3以下,且比较稳定.(2)试验的第一年,秸秆深还和化肥深施处理的土壤含水量随耕深的增加而上升,到20～30 cm土层秸秆深还处理由于秸秆吸水而土壤含水量陡然降至11.45％,翌年干旱的情况下,降水量由193.9 mm下降到35.1 mm,对照区各层次土壤含水量明显低于其他两种处理,秸秆集中层次的土壤含水量仍保持在16.39％.(3) 2010年秸秆深还和化肥深施处理的玉米平均产量分别达到13094.3 kg·hm-2和12 782.66kg·hm-2,分别比传统耕作增产9.04％和6.44％.2011年全年的降水量比上一年减少了158.8 mm,两项新技术的玉米平均产量仍能保持在12 053.10 kg·hm-2和11 523.45 kg·hm-2,分别比传统耕作增产9.64％和4.82％.由此可以看出,两项技术具有松土扩容功能、深层蓄水的缓冲功能、御旱增产功能.     

不同深松方式对玉米产量和水分利用效率的影响

由于我国北方地区长期采用小型机具进行耕作,导致农田耕层变浅、犁底层向上移动,土壤蓄水能力下降。为了明确不同深松方法对作物产量和水分利用效率的影响,提高作物抗旱能力和生产能力,本研究通过3 a定位试验,以春季旋耕为对照（CK）,研究了秋季全方位深松（BS）、秋季连年垄台深松（RS）、初夏连年垄沟中耕深松（FS）和秋夏年际交替间隔深松（AS）4种深松耕作方式的蓄水和增产效应。试验研究结果表明,可以将不同耕作处理土壤容重特征表述为：CK为上虚下实型、BS为均匀疏松型、RS为垄虚沟实型、FS为垄实沟虚型(相对RS)、AS为年际疏松交替型。BS、AS、FS和RS不同年份土壤平均贮水量较CK增幅的变化范围分别是10.9～23.2 mm、10.9～17.2 mm、9.0～15.7 mm和6.0～8.2 mm,尽管AS的容重在年际间存在更替变化,但对年际间土壤平均贮水量影响较小。总体上BS和AS土壤贮水量高于CK和RS,提高10.9～23.2 mm,能够为不同降水年型下玉米稳产提供保障。尤其相对于其他3种深松方式,AS处理3 a研究数据玉米持续保持着高生产能力和水分利用效率,较CK产量提高17.22%～28.65%,水分利用效率提高0.27～0.73 kg·m^-3; 2013年较BS的产量和水分利用效率差异不显著,其他两年分别提高1.00%～5.92%,0.06～0.20 kg·m^-3;较FS产量提高5.59%～13.50%,2014年水分利用效率差异不显著,其他两年提高0.20～0.43 kg·m^-3,因此AS是较为适宜的深松方式。     

耕作措施与秸秆还田对小麦-玉米轮作体系土壤质量的影响

通过在陕西关中平原地区连续7年的田间定位试验,运用多元方差分析及因子分析法比较评价了冬小麦-夏玉米轮作体系下4种耕作措施(深松、旋耕、免耕、传统耕作)及2种秸秆管理措施(玉米秸秆还田、不还田)对土壤质量的影响。结果表明:玉米收获后0~20 cm土壤容重免耕处理最大,旋耕、翻耕处理次之,深松处理最小;秸秆还田0~10 cm土壤容重较不还田处理降低2.33%,达显著水平。小麦、玉米收获后0~20 cm土壤养分组、有机质环境组及酶活性组指标变量受不同耕作措施的影响均大于受秸秆管理措施的影响。传统耕作两季土壤质量均最差。深松、旋耕有一定后效,且有机质养分因子得分较高,免耕则相反。综合土壤质量、作物产量及经济效益,玉米秸秆还田/深松/旋耕/播种小麦-小麦秸秆高留茬/免耕/播种玉米模式适宜在该区推广。     

河北省机械化旱作农业技术与展望

分析了河北省旱作农业现状，根据全省旱地生态环境的不同，所实施的机械化旱作农业技术包括机械化覆盖种植技术，耕作蓄水保墒技术，机械化秸秆还田技术和机械化节水灌溉技术，讨论认为，今后全省发展机械化旱农业应着重进行不同旱作类型区节水农业技术体系研究，与旱作农业技术配套机械化机具的研制和强化政府在机械化旱作技术研究与推广中的作用。     

不同耕作措施对旱地农田土壤物理特性的影响

通过在山西寿阳地区设置的田间试验,分析比较秸秆还田、免耕覆盖、浅旋耕和常规耕作等4种耕作措施不同时期土壤紧实度、容重、入渗速率、土壤含水量以及土壤温度的变化情况,以了解各耕作措施对旱地农田土壤物理特性的影响程度。结果表明,秸秆还田措施除引起旱地农田土壤入渗速率显著降低外,其他物理特性与常规耕作基本一致;免耕覆盖措施对旱地农田土壤物理特性的影响最大,可导致0~10 cm表层土壤紧实度和容重显著增加,土壤入渗速率在播前显著降低,但随着生育期推进与其他处理间差异逐渐减小,蓄水保墒效果显著,同时会引起土壤温度显著降低,播前较常规耕作平均降低2.0℃;浅旋耕措施则在改善表层土壤紧实度,增加土壤入渗速率方面较秸秆还田和免耕覆盖措施要好,土壤含水量显著高于其他处理,较常规耕作措施平均能提高10%,但同时会引起40~60 cm土层土壤容重增加。     

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。     

不同耕作措施对黑龙江西部干旱地区土壤温度的影响

在黑龙江西部干旱地区,2007～2008进行了秋旋、深松、春旋和原垄卡四种耕作措施以及中耕对土壤温度影响试验.结果表明:原垄卡和深松能有效地调节土壤温度,在早上8∶00温度较低的时候,提高地温0.5～1℃,在温度较高的下午14∶00,能减缓土壤温度升高过快.中耕在高温时能极显著提高地温1～2℃,但温度下降也很快,对调节土壤温度没有积极作用.综合来看,在黑龙江西部干旱地区,原垄卡和深松且不中耕的耕作措施可使土壤的温度保持在一个相对稳定的状态,创造良好的农田小气候,有利于作物的生长;而旋耕措施不适宜该地区农业耕作.     

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。     

轮耕条件下土壤改良及春玉米增产增收效果研究

针对旱作区长期采用单一的土壤耕作方式造成的土壤结构变差及作物生长发育受限等问题,研究由免耕、深松及翻耕组成的不同轮作模式对干旱区春玉米土壤肥力及产量的影响具有重要生产意义。于2014—2016年在兰州市榆中县清水驿乡孟家山村玉米田开展连续免耕(NT)、连续深松(ST)、连续翻耕(PT)、深松、免耕及深松轮耕(ST/NT/ST)、免耕、免耕和深松轮耕(NT/NT/ST)、翻耕、免耕及翻耕轮耕(PT/NT/PT)、翻耕、免耕及深松轮耕(PT/NT/ST)和深松、翻耕及深松轮耕(ST/PT/ST) 8种耕作模式试验,测定8种耕作模式下的土壤孔隙度、土壤养分、干物质和玉米产量,并分析其经济效益。结果表明:在0～60 cm土层,随着土层的增加土壤孔隙度表现为先降后增,以20～40 cm土层的土壤孔隙度最低。5种轮耕措施较耕作前均能增加土壤孔隙度,以ST/PT/ST轮耕模式最优,其次为ST/NT/ST,较PT提高了1.24%、0.25%;土壤养分含量在0～20 cm土层均高于20～40 cm土层,其中,0～20 cm土层免耕与深松进行轮耕下土壤全氮、全磷含量较高,以ST/NT/ST全氮、磷含量最高,20～40 cm土层,对土壤全氮、全磷含量无显著影响,翻耕与深松轮作促进了速效氮、磷、钾的提高,以ST/PT/ST速效氮、磷、钾含量高,免耕土壤有机质含量较其它耕作方式低,其余土壤养分指标为表层富集,下层匮乏;轮耕模式较单一的耕作方式更能促进玉米干物质的累积,其中以ST/NT/ST与PT/NT/PT耕作下玉米干物质高,频繁的翻耕(PT)不利于玉米的生长; 3年产量相比,8种耕作模式中,ST/NT/ST处理下玉米产量显著高于其它处理(ST/NT/STNT/NT/STST/PT/STSTNTPT/NT/ST PT/NT/PT PT)。较单一耕作(NT、ST、PT),ST/NT/ST处理下玉米产量提高了5. 97%、3. 56%、15.75%;且以ST/NT/ST经济效益最高。结论:深松、免耕及深松轮耕有利于改善耕层结构和提高土壤养分,增产增效显著,为旱作区春玉米农田适宜的轮耕模式。     

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.