耕作措施对土壤特性及作物产量的影响

通过夏玉米田间试验研究了不同耕作措施及秸秆覆盖对土壤特性、水分状况、作物产量及水分利用效率的影响。试验处理包括常规耕作、深松、秸秆覆盖、垄作、浅坑及免耕。结果表明,秸秆覆盖可显著提高土壤蓄水量、作物产量及水分利用效率。其保水增产效果在干旱年份更加明显。深松可有效打破犁底层降低其密度,可增加作物根深、根长及根重,提高作物产量和水分利用效率。免耕可提高夏玉米早期田间土壤含水率,保持相同产量。     

土壤磷素对作物产量及供磷能力的影响

多年多点试验研究表明 ,河西走廊地区主要耕地 0～ 2 0cm耕层有效P平均含量 9 9mg/kg ,10mg/kg以下的农田占 5 6 4% ,大于 15mg/kg的占 19 5 % ,90 %的农田施P增产 15 0 %～ 2 6 0 %。作物对土壤磷依存率在氮肥激发条件下为 68 1%～ 85 9% ;无肥条件下 46 1～ 75 8% ,供磷力与土壤磷呈正相关。作物吸收的磷素 14 1%～ 3 1 9%由当季施肥供给 ,磷肥的当季利用率平均为 9 9%～ 17 6%。     

Soil Factors and their Influence on Within-field Crop Variability, Part II: Spatial Analysis and Determination of Management Zones

Spatial variation of crop yields was examined in three trial cereal fields in England from 1994 through 1997. The fields were managed with uniform inputs but there were considerable differences in the spatial patterns and magnitudes of variation between fields and seasons. Up to 50% of the yield variation was within the tramline spacing distance (20–24 m) and this appeared to relate to crop management practices rather than underlying soil factors. Longer-range variation generally increased up to field scale but was not constant between seasons. Longer-range variation was more apparent in dry years and was attributable to soil variation. Soil series differences coincided with yield differences in dry years when the soil series differences could be expected to create large differences in soil–water relationships. Soil electrical conductivity, measured by electromagnetic induction (EMI), was investigated as a surrogate for detailed soil coring. Field zones created by EMI also coincided with yield differences and zones were similar to those delineated by soil series with expected differences in soil–water relationships. The EMI observations were found to be a useful and cost-effective surrogate for representing soil variability in fields likely to create yield variations. Subdivision of fields into management zones using multi-variate K-means cluster analysis of historical yield and EMI observations formed an objective basis for targeting soil samples for nutrient analysis and development of site-specific application strategies. The appropriateness of site-specific management has to be assessed annually because magnitude and pattern of variation changes from season to season.     

两种保护性耕作对土壤养分、结构和产量的影响

在湖北省武穴市和荆州市的长期定位试验基础上,研究不同水旱轮作制度和试验周期下,两种保护性耕作措施(秸秆还田、免耕)及配施钾肥对于不同土层(0~20 cm和20~40 cm)农田土壤养分和结构的影响。结果表明:(1)在两个地区,0~20 cm土层土壤中各养分含量均显著高于20~40 cm土层,且20~40 cm土层土壤中各处理之间变化规律不明显。在0~20 cm土层土壤中,免耕、秸秆还田以及施用钾肥均能有效提高土壤中各养分含量;(2)免耕、秸秆还田以及施用钾肥均能提高0~20 cm土层土壤0.25 mm水稳性团聚体的百分含量,且各处理的提高效果不尽相同。但是在20~40 cm土层土壤中,各处理之间没有明显规律;(3)秸秆还田能够减小土壤容重(减小5%),增加0~20 cm土层土壤总孔隙度,通气孔隙度,毛管孔隙度和土壤含水量,并增强土壤保持水分的能力。免耕处理效果却相反,施用钾肥处理的容重和孔隙度没明显变化;(4)秸秆还田和配施钾肥均能够显著增加油菜产量(增产了18%),免耕处理却不然。油菜产量和0~20 cm土壤养分(速效钾、有机碳)显著正相关(相关系数分别是0.989和0.963)。     

长期定位施肥对作物产量及土壤养分的影响

根据24年肥料效应长期定位监测试验结果,研究了不同施肥处理对作物产量及土壤肥力、养分水平等指标的影响。结果表明,不同施肥处理作物产量差异较大,有机肥和氮、磷、钾化肥的配合施用对提高作物产量、增加土壤养分作用十分明显。     

不同轮作模式对黄淮平原潮土区土壤养分及作物产量的影响

通过大田试验,研究黄淮平原潮土区不同轮作方式对不同土层土壤速效养分和小麦产量构成因素及产量的影响.采用随机区组设置连续的小麦-玉米(WM-WM-WM)、1周期小麦-玉米+1周期小麦-大豆(WM-WS-WM)、1周期小麦-玉米+1周期小麦-夏花生(WM-WP-WM)、连续的小麦-夏花生(WP-WP-WP)和连续的小麦-大...     

不同程度压实对土壤理化性状及作物生育产量的影响

采用大、小四轮式拖拉机在冬小麦播种地上压地1到10遍，对照为未压实地，测定对小麦生育产量影响；同时进行了不同程度土壤压实后孔隙度为58%，52%，46%和40%的土壤理化性状测定试验。结果表明不同程度压实具有系统累积效应，为免耕、保护性耕作和减免中耕提供了运用依据。     

液态地膜对土壤物理性状的影响及增产效果

利用室内模拟试验和田间试验对抚顺研制的两种液态地膜试样品“F1”和“F2”对土壤物理性状的影响和在冬小麦的应用效果研究。结果表明:液态地膜可增加水稳性团粒和土壤稳定性熵(QS),降低土壤容重,增加土壤孔隙度,饱和导水率成倍增加,有利土壤蓄水保墒;可提高冬小麦的产量,产量随着用量的增加而增加,最高可达6.5%;产量的提高主要通过增加亩穗数和穗粒数实现的;当用量相同时,F2增产效果好于F1。     

黑土农田极端侵蚀对土壤质量及作物产量的影响

在黑土层厚度为30cm、过渡层(母质层)厚度为40,70cm下的坡耕地上,采用人为剥离0,30,70cm土层以及沉积30,70cm土层,建立田间模拟试验小区,研究了黑土坡耕地极端侵蚀对土壤理化性质及玉米籽实产量的影响。结果表明:与无侵蚀处理相比,表土剥离30,70cm、沉积30,70cm处理均导致耕层(0—20cm)土壤容重、质量含水量和储水量显著增加,土壤孔隙度、0.25mm水稳性团聚体含量、团聚体平均重量直径、几何平均直径、田间持水量、饱和含水量及养分含量均显著降低;表土剥离30,70cm处理下玉米产量分别减产42.1%和52.6%;沉积30cm处理下玉米产量与无侵蚀处理间没有显著性差异,而沉积70cm处理下显著减产12.4%。极端侵蚀无论是表土剥离还是沉积均导致土壤质量的下降,致使全坡面耕层土壤供肥保肥能力降低,最终造成玉米减产。     

微咸水灌溉对土壤盐分和作物产量的影响研究

为探讨微咸水灌溉利用模式,在天津市静海县进行了微咸水灌溉试验,研究了微咸水灌溉对土壤盐分动态与作物产量的影响.结果表明,微咸水灌溉下,施用改良剂能提高土壤渗透性,降低土壤pH值和土壤电导率(EC),降低了土壤含盐量,同时在试验周期0 60 cm的土层内未出现积盐现象.此外,微咸水灌溉时,施用改良剂可显著增加小麦穗数和玉米穗粒数,提高作物产量.采用3.7 g/L微咸水灌溉配合施用改良剂是该地区适宜的微咸水灌溉模式.     

水肥管理对带田土壤肥力和作物产量的影响

通过8年田间定位试验,采用裂-裂区的试验方法研究了灌溉定额、绿肥、化肥及其交互作用对灌漠土小麦/玉米带田土壤肥力和作物产量的影响。结果表明:随灌溉定额的增加,土壤全钾和全盐含量极显著降低,速效氮、速效磷和速效钾含量显著降低,pH值极显著上升。种植绿肥能极显著提高土壤的有机质、全氮、全钾和速效氮含量,能极显著降低土壤的pH值。施用化肥可以极显著提高土壤的有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾和全盐含量,能极显著降低土壤的pH值。对于小麦/玉米带田来说,6000 m3hm~(-2)的灌溉定额足以保证带田作物的产量水平,但要十分注意灌溉定额和灌溉时间的合理搭配,灌溉定额和灌溉时间要合理分配在影响小麦玉米产量的关键生育期。4500 m3hm~(-2)的灌溉定额下,种植绿肥能显著提高小麦产量。施用化肥能极显著提高小麦产量、玉米产量以及小麦玉米的总产量。灌溉定额与化肥之间的交互作用对玉米产量和总产量表现出极显著的影响,6000 m3hm~(-2)的灌溉定额下施用化肥能极显著提高带田玉米产量和总产量,此条件下带田玉米产量和总产量均达到最高。     

稻草覆盖和草篱对红壤缓坡旱地水土流失及作物产量的影响

以红壤缓坡旱地为对象,研究稻草覆盖和香根草篱对水土流失及花生产量的影响。2011—2012两年的研究结果表明,不同处理产生的径流量大小排序为:对照稻草覆盖、草篱草篱+稻草覆盖。水土保持效果最好的是草篱+稻草覆盖处理,与对照相比,径流量显著减少了47.1%~79.8%(P0.05),土壤侵蚀量显著减少了79.2%~99.5%(P0.05)。2011—2012年作物产量最高的分别是稻草覆盖和草篱+稻草覆盖处理,与对照相比,这两种处理可分别增产26.6%~50.9%、15.5%~37.7%(P0.05)。因此稻草覆盖、草篱+稻草覆盖结合是红壤缓坡旱地水土保持的有效措施。     

Early Development and Nutrition of Cover Crop Species as Affected by Soil Compaction

Abstract

A good cover crop should have a vigorous early development and a high potential for nutrient uptake that can be made available to the next crop. In tropical areas with relatively dry winters drought tolerance is also very important. An experiment was conducted to evaluate the early development and nutrition of six species used as cover crops as affected by sub‐superficial compaction of the soil. The plants (oats, pigeon pea, pearl millet, black mucuna, grain sorghum, and blue lupin) were grown in pots filled with soil subjected to different subsurface compaction levels (bulk densities of 1.12, 1.16, and 1.60 mg m^?3) for 39 days. The pots had an internal diameter of 10 cm and were 33.5 cm deep. Grasses were more sensitive to soil compaction than leguminous plants during the initial development. Irrespective of compaction rates, pearl millet and grain sorghum were more efficient in recycling nutrients. These two species proved to be more appropriate as cover crops in tropical regions with dry winters, especially if planted shortly before spring.     

土层置换对草甸土理化性状及作物产量的影响

研究旨在探讨土层置换对土壤物理性质和化学性质的变化及对作物产量的影响,这对作物高产具有重要意义。试验地点选在黑龙江省宝清县草甸土上,以玉米绥玉7、马铃薯克新13和甜菜德国KWS3418为材料,设置土层置换和浅翻深松2个处理,分析不同处理对土壤含水率、硬度、土壤三相、速效养分及产量的影响。结果表明:与浅翻深松处理相比,土层置换处理后2年内,明显改善土壤物理性质,0~40 cm土层土壤含水率分别提高3.7%和3.0%;土壤硬度分别下降17.6%和21.6%。20~40 cm土壤固相分别降低0.3%和0.7%;液相分别提高3.7%和1.1%;气相分别提高2.0%和4.2%。进而容重降低,提高土壤通透性。土层置换处理改善20~40 cm土层土壤化学性质,提高土壤速效养分。20~40 cm土层平均养分变化为:碱解氮分别提高48.4%和46.0%;速效钾分别提高12.9%和38.9%;速效磷分别提高11.9%和15.6%。土壤不同层次物理和化学性质的改变能够提高作物产量,与浅翻深松处理相比,2011年、2012年玉米分别增产31.6%、17.9%,马铃薯分别增产70.5%、25.0%,甜菜分别增产12.4%和38.9%,差异达到显著水平。综合以上分析表明,土层置换处理后土壤2个作物生育期内能够改善心土层土壤物理性状、化学性状,从而提高作物产量。因此土层置换技术可为低产土壤改良及作物高产提供理论依据和技术支持。     

农业废弃物制备的生物质炭对红壤酸度和油菜产量的影响

利用自行研制的生物质炭化炉在田间条件下制备花生秸秆炭和油菜秸秆炭,采集秸秆气化站产生的稻壳炭,研究了这3种生物质炭对酸性土壤的改良效果和对油菜产量的影响。结果表明:施用稻壳炭、花生秸秆炭和油菜秸秆炭均可提高土壤p H,降低土壤交换性酸含量,效果随施用量的增加而增强。生物质炭对酸性土壤的改良效果主要决定于其本身的含碱量,施用花生秸秆炭和油菜秸秆炭显著增加土壤交换性盐基阳离子、有效磷、有效阳离子交换量和盐基饱和度,并提高油菜籽产量。田间条件下施用花生秸秆炭和油菜秸秆炭3年后土壤p H仍明显高于对照处理,说明生物质炭对土壤酸度的改良具有持续性。因此,花生秸秆炭和油菜秸秆炭是优良的酸性土壤改良剂。     

土壤有机质对坡耕地土壤侵蚀及作物产量的影响

土壤有机质是形成土壤结构的重要因素.采取定位试验的结果表明,在10°～12°的黄土坡耕地上每公顷施厩肥30000、45000、75000kg,年径流量比对照区分别减少13.3%、20.5%、34%,年泥沙流失量分别减少32.3%、33.7%、35.4%,其减少率随施肥量的增加而提高;第4年各施肥水平下的耕层土壤有机质增加量分别为69.7%、65.0%和140.1%;一种作物在一年中的产量随施肥量的增加而增加,3种施肥水平可分别增产26.7%、25.5%和43.3%.在10°左右的坡耕地上,每年施入一定数量的有机肥,使土壤有机质增加,土壤结构得到改善,并达到减少水土流失、提高作物产量的目的.     

地下水埋深对春玉米田土壤水分及产量的影响

通过6种地下水位控制处理和对照春玉米试验,探讨了地下水埋深对春玉米农田土壤水分、产量以及水分利用效率的影响。结果表明,地下水埋深对春玉米0～100cm层次土壤水分的影响较大。地下水位越浅这种影响显得越明显;无论地下水埋深深浅,田间累计地下水补给量变化规律可分为4个阶段,即稳定增长期、缓慢增长期、快速增长期和趋于稳定期。地下水位越高,累计地下水补给量越大,土壤排水量越大。较大降雨后土壤开始排水日期随着地下水埋深加深而滞后;地下水埋深1.0m时春玉米产量和水分利用率最高。地下水位在1.0m以下时,水分利用效率随地下水位加深而减少。     

半干旱区中耕深松对土壤水分和作物产量的影响

为了提高半干旱区旱作农田对天然降雨的利用率,打破犁底层,增加雨水入渗,达到蓄水保墒、提高作物产量的目的,2008~2009年在朝阳半干旱区对旱地玉米和大豆进行中耕深松试验。研究表明,深松能打破犁底层,降低表层土壤容重和根系穿透阻力,提高土壤孔隙度。与对照相比,深松可以增加土壤含水量并可以提高水分入渗深度,深松区土壤水分入渗深度可达80 cm左右,未深松区土壤水分入渗深度只有40 cm左右。深松使玉米根干重增加幅度为3.6%~6.1%,使大豆根干重增加15.1%,并使大豆主根系入土深度增加3 cm,玉米增产幅度1.9%~11.3%,在干旱年份增产效果明显,大豆增产19.47%。