不同耕作栽培方式对中产稻田水稻根系特性及产量的影响

为弄清中产稻田水平下,不同耕作栽培方式对水稻根系特性及产量的影响情况,开展了水稻免耕和翻犁、直播和移栽的耕作栽培方式的试验,结果表明：不同耕作栽培方式对水稻根系生长和生育期有一定的影响,在分蘖盛期和成熟期,移栽的水稻根重、最长根长和根数均高于直播,且以翻犁移栽最好;不同耕作栽培方式对水稻产量构成有影响,造成了对产量影响显著,以翻犁移栽单产590.1kg为最高,以免耕直播单产最低,且与其他处理间产量差异达显著水平。     

土壤耕作与施肥配合对玉米根系微观结构及产量的影响

于2016年夏玉米季,在河北农业大学辛集实验站,以先玉335为供试材料,设置深松一体化施肥（SAF）、深松分层施肥I（SLF1）、深松分层施肥II（SLF2）3种施肥方式,以免耕播种为对照（CK）,在苗期、拔节期、抽雄期和灌浆期取样测定根系微观结构和土壤微生物特征。研究结果表明：与CK相比,SLF1和SAF可增加根系导管数量,降低髓腔占中柱面积比例;SAF、SLF1和SLF2处理玉米产量均显著高于CK施肥处理,比CK处理分别提高7.4%、6.9%和13.9%。因此,采用深松分层施缓控释氮肥方式可以提高玉米产量。     

不同耕作方式对旱区春谷根系发育、产量及水分利用效率的影响

不同耕作方式对旱区春播谷子根系的生长发育有极为重要的影响。以晋谷21号为材料,以传统旋耕为对照,研究了翻耕、秋季深松和春季深松3种耕作方式对谷子地下根系性状与垂直分布、产量和水分利用效率的影响。结果表明,3种耕作方式均能提高谷子根系的长度、表面积、体积、平均直径与干重,深松处理能使谷子根系向40~60cm土层有效生长。与传统旋耕相比,2个深松处理均能显著提高穗长和穗粒重,3种耕作方式的谷子产量较传统旋耕均显著提高,提高幅度排序为春季深松、秋季深松和翻耕,2个深松处理间产量差异未达显著水平。春季深松耕作方式替代传统旋耕能有效提高旱作春谷区的谷子生产水平。     

不同研究方式和方法对小麦根系活力及根质量测量准确度的影响

为增强不同研究方式和方法条件下小麦根系研究的可比性,以郑麦9023和矮抗58为材料,于2010-2011年度研究了不同研究方式和方法对根系生理活性及根质量测量值的影响。结果表明,其他条件相同时,盆栽条件下的根系活力(以鲜质量计)显著高于大田,不同生育期分别为24.607～334.839,29.362～298.834μg/(g.h)。室内培养时,不同培养基质条件下的根系活力大小顺序是水培>珍珠岩培>沙培>蛭石培>土培,不同处理间的差异达显著水平。大田和盆栽条件下,直接冲根与筛网包裹冲根处理的单株根量损失率分别为45.57%～70.25%,15.79%～34.28%,差异达极显著水平。研究认为,盆栽条件下的根系活力测定值仅可作为大田栽培条件下的一个参考;室内培养条件下,为使根系活力测定值更具有可比性,应注明培养基质种类;研究中,建议采用筛网包裹冲洗的方法以获得准确的根质量测量值。     

耕作与秸秆还田方式对稻田N2O排放、水稻氮吸收及产量的影响

保护性耕作是改善农田土壤肥力的重要举措,然而其对作物氮吸收与产量的作用尚不明确。为此,本试验于2016—2017年稻季在湖北省武穴市花桥镇,设置常规翻耕与免耕两种耕作方式以及前茬作物秸秆全量还田与不还田两种秸秆还田方法,研究耕作与秸秆还田方式对稻田土壤N2O排放、根系酶活性、水稻氮吸收与产量的影响。结果表明,耕作方式显著影响土壤N2O排放,但不影响根系硝酸还原酶与谷氨酰胺合成酶活性、水稻氮吸收与产量。与翻耕处理相比,免耕处理2016年和2017年土壤N2O排放量分别显著提高了12.5%~18.2%和21.1%~38.6%。秸秆还田显著影响土壤N2O排放量、根系酶活性、水稻氮吸收与产量。相对于秸秆不还田处理,秸秆还田处理2016年和2017年土壤N2O排放量分别显著提高了38.5%~45.5%和13.1%~29.5%。秸秆还田处理相对于不还田处理根系硝酸还原酶与谷氨酰胺合成酶活性分别显著增加了6.7%~45.9%和9.0%~46.7%,水稻氮吸收量提高了12.5%~26.0%,产量增加了9.4%~12.6%。本文认为,虽然秸秆还田提高了水稻氮吸收与产量,但也促进了土壤N2O的排放,因此在评估保护性耕作稻田温室效应时应加强对温室气体(CH4和N2O)排放和土壤碳固定影响的长期监测,以期为发展低碳稻作提供理论依据和技术支撑。     

耕作方式对紫色水稻土微团聚体分形特征影响的研究

土壤结构会影响土壤的水、肥、气、热状况,从而影响土壤肥力,而耕作方式会通过影响土壤团聚体状况来影响土壤结构,因此,为研究不同耕作制度对土壤团聚体的影响及土壤质量、结构的定量化描述,以位于西南大学农业部重庆紫色土生态环境重点野外科学观测试验站于1990年设立的长期免耕试验田为研究对象,应用微团聚体粒径分布的分形维数来探讨冬水田平作(DP)、水旱轮作(SH)、垄作免耕(LM)、厢作免耕(XM)和垄作翻耕(LF)等耕作方式对紫色水稻土土壤结构的影响。结果表明,LM、XM、LF和SH耕作方式下各土层的微团聚体含量随粒径的减小而降低,而DP处理下各土层的微团聚体含量随粒径的减小呈先降低后升高的趋势;相关分析表明,2~0.25 mm粒级团聚体含量与土壤中的有机碳、全氮、碱解氮、全磷等土壤养分含量都呈极显著正相关关系,而0.05~0.01 mm和0.01~0.005 mm粒级微团聚体含量都与这几种土壤养分呈显著或者极显著负相关,说明土壤养分主要富含在2~0.25 mm粒级团聚体中;土壤微团聚体分形维数与其各粒级含量极显著相关,微团聚体分形维数以及(< 0.005 mm)/(> 0.005 mm)粒级微团聚体含量比值都可以定量地表征紫色水稻土的结构性状;在0~70 cm土壤深度,LM、XM和LF处理下土壤微团聚体分形维数均极显著低于DP处理,表明垄作或免耕均可以改善土壤结构。     

根际温度胁迫对小麦根系形态及生理影响的研究进展

小麦根系既是水分和养分吸收的主要器官,又是多种激素、有机酸和氨基酸合成的重要场所,其生长发育关系到小麦最终产量和品质。全球气候变化下频发极端高温或低温灾害,极端气温导致极端根际温度,直接作用小麦根系并影响其生长。根据近年来国内外关于根际温度胁迫对小麦根系生长影响的研究成果,重点阐述根际温度胁迫对小麦根系形态及生理指标的影响,并针对当前小麦根系研究的主要问题和未来研究方向与前景进行了讨论,以期为小麦抗逆栽培根系调控提供理论依据。     

缺钾对棉花幼苗根系生长的影响及其生理机制

缺钾及因缺钾而导致的早衰已成为当前我国棉花生产的主要限制因素, 而根系的生长发育与钾素营养互相影响、关系密切。本试验在生长室内营养液培养条件下,调查缺钾对棉花幼苗根系性状指标的影响, 测定根系游离吲哚乙酸(IAA)和乙烯释放量。结果显示, 与适钾处理(0.50 mmol L^-1)相比, 缺钾处理(0.05 mmol L^-1)显著抑制了根系伸长和侧根发生, 而且侧根的减少主要由侧根发生区的缩短所致, 侧根发生密度并无变化, 似乎缺钾减慢了侧根发育的进程, 但不改变可以发育为侧根的中柱鞘细胞的发育状况。此外, 细根(0.05~0.20 mm)生长受缺钾的影响最大, 绝对根长、根表面积、根体积及其占总根系的比例均显著降低;中等根(0.25~0.45 mm)受到影响最小, 粗根(>0.45 mm)居中。由于细根的吸收活性强于中等根和粗根, 因而缺钾幼苗的钾营养状况较根系生长更为恶化, 处理4 d和10 d的整株钾积累量仅分别为适钾处理的25%左右和16%左右, 而其总根长和根系总表面积分别相当于适钾处理的35.7%~38.0%(处理4 d)和47.7%~50.6%(处理10 d)。与适钾条件相比,缺钾使根系的游离吲哚乙酸(IAA)含量降低约50%, 而乙烯释放量提高将近6倍, 这可能是缺钾抑制棉花幼苗根系生长的重要原因之一。     

浇灌方式对白肋烟根系发育及成活率的影响

为了研究水份对白肋烟根系发育及成活率的影响,采用田间试验研究手段,设置5种不同的浇灌方式,通过对土壤含水量、土壤温度、新根数、心叶大小、成活率等进行比较研究,定量地描述了水份与根系生长之间的动态关系。结果表明:处理3土壤水份含量较高,夜间地温较高,移栽后不萎蔫,亩产值和亩产量最高,原烟外观质量颜色近红黄,身份适中,结构疏松,光泽鲜明,综合表现较好。其次是处理5。     

耕作方式对玉米播种质量及产量的影响

以优质玉米驻玉309为材料,研究了铁茬旋耕碎秆破板结、免耕秸秆覆盖无耕翻、传统耕作3种耕作方式对玉米播种质量及产量的影响。结果表明:在相同的肥料用量条件下,铁茬旋耕碎秆破板结、免耕秸秆覆盖比传统耕作,出苗时间有所延缓,植株生长快,株高较高,同期叶片数多,干物质积累量较大,产量分别比传统耕作增产5.53%、2.01%。     

不同耕法对冬小麦根系生长发育的影响

在小麦、玉米两熟田上，秋季麦前实行１￣２年的耙茬少耕，具有促根生长和提高深层土壤根系活性的作用，使小麦增产。耙茬少耕配合秸秆还田，促根增产的效果尤为明显。但连续少耕３￣４年后，因耙层底部（１５￣２０ｃｍ）形成耙底层影响根系正常下扎和活性，小麦花后根系衰老快，使小麦减产，耙秸还田的增产效果亦逐渐丧失。短期１￣２年的耙茬少耕及耙秸还田与翻耕或深松结合为轮耕，促根增产，能充分发挥耙茬少耕高效、争时、节能     

不同耕作方式对砂姜黑土理化性质和小麦产量的影响

为探讨砂姜黑土农田适宜的耕作方式,提升砂姜黑土农田地力及作物产量,发挥地域资源优势,以‘百农207’为试验材料,通过田间试验,研究了免耕、旋耕(15 cm)和深耕(30 cm)3种耕作方式对砂姜黑土农田土壤容重、土壤含水量、硝态氮含量及小麦籽粒产量的影响。结果表明:在小麦越冬期和成熟期,3种耕作方式0~10 cm土层土壤容重差异不显著(P0.05),但深耕处理显著降低了10~40 cm土层土壤容重(P0.05)。在小麦苗期,3种耕作方式对0~40 cm土层土壤含水量影响规律不明显(P0.05),但在小麦越冬期、拔节期、成熟期,深耕处理显著增加了0~40 cm土层土壤含水量(P0.05)。在小麦成熟期,0~40 cm土层土壤硝态氮含量均为免耕旋耕深耕。与免耕处理相比,深耕处理通过增加小麦穗粒数和千粒重,使籽粒产量增加9.79%。综合研究区的土壤性质、作物生长、自然环境等因素,小麦季30 cm深耕可以降低土壤容重,增加土壤含水量,提高小麦籽粒产量,可作为砂姜黑土农田适宜的耕作方式。     

西南黄壤坡耕地保护性耕作的土壤结构效应

设置两种保护性耕作措施,通过6a持续试验,研究了保护性耕作措施对黄壤结构性状的影响,为西南黄壤地区保护性耕作技术应用与发展提供理论依据。[方法]分别用环刀法、干湿筛法测定土壤容重和土壤团聚体组成,土壤机械组成采用MS2000激光粒度分析仪测定,并计算出土壤孔隙度和团聚体破坏率。 [结果]结果表明：(1)垄播沟覆轮耕与免耕秸秆覆盖两种保护性耕作措施均可降低黄壤容重,增加土壤孔隙,且此作用是由表及里的渐进过程,垄播沟覆措施的土壤容重优化作用要优于免耕覆盖,而免耕覆盖对较深层次土壤孔隙状况优化效果更显著。(2)保护性耕作可提高0～20 cm土壤＞0.25mm干筛团聚体含量,水稳性团聚体含量处理之间差异不显著,但0～20cm层含量略大于20～40cm层。(3)保护性耕作可提高土壤团聚体稳定性,降低团聚体破坏率,免耕覆盖措施对提高土壤团聚体稳定性具有更加显著的效果。[结论]该试验证明了保护性耕作对黄壤土容重、孔隙、团聚体等结构性状有一定的改善作用,这种改善作用是一个非常漫长的由表及里的渐进过程,为西南黄壤地区保护性耕作技术应用与发展奠定了坚实的基础。     

土壤生境抑制烟草根黑腐病研究进展

烟草根黑腐病是一种世界性真菌病,曾给各主要种烟国造成巨大损失。为此简述了近20年来烟草根黑腐病在中国各主要种烟省份爆发流行的状况,并对此病害的病原菌、生物学特性、侵染和病症特征加以介绍,总结了土壤理化性质、土壤养分状况、根系分泌物和土壤微生物等土壤生境因子对该病病原菌存活、侵染、病害爆发的影响,提出通过加强田间管理、改进栽培策略、合理施用肥料、引入生物防治等措施,以改善土壤生境为目标,抑制烟草根黑腐病爆发。     

不同耕作方式下旱作农田土壤酶活性与有机碳的关系研究

为了明确不同耕作方式对土壤酶活性与有机碳的关系,研究了以传统翻耕为对照,3种耕作方式浅松、浅旋和深松下两者的变化趋势及相关性。结果表明:随着土壤有机碳含量的增加土壤酶活性也随之增加,土壤过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶活性和有机碳为不同耕作方式大于传统耕作,不同耕作方式产量较传统耕作显著提高,最高提高92.18%;在燕麦生育旺盛期过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性呈极显著的正相关关系。因此,浅松、浅旋和深松在旱作农田条件下有利于土壤有机碳含量的积累、产量和土壤酶活性的提高。     

轮耕对小麦–玉米两熟农田耕层构造及作物产量与品质的影响

为了解不同轮耕模式对小麦-玉米两熟制耕层构造、作物产量和品质的影响,从2009年小麦季开始至2012年玉米生长季结束连续3个种植周期设置小麦季免耕、深松或翻耕+玉米季免耕或深松的6种耕作模式组合,研究其对农田土壤孔隙度和水分含量、作物产量、以及籽粒蛋白质含量、油分含量和容重的影响。结果表明,与免耕相比,玉米季深松大幅度提高0~40 cm土壤的周年总孔隙度,小麦季深松或翻耕改善了土壤孔隙状况。小麦季耕作和玉米季耕作的交互效应是各层次土壤毛管孔隙度的决定因素,而玉米季耕作的独立效应是土壤各层次非毛管孔隙度的决定因素。小麦季深松和翻耕促进小麦生育后期对土壤水分的吸收,深松较翻耕和免耕处理的小麦产量显著升高。玉米季深松比免耕提高了玉米在灌浆阶段对水分的吸收,有利于提高玉米产量,同时对后茬小麦有积极作用。从全年产量与品质看,6种耕作模式组合中,全年两季深松效果最佳,其次是小麦季深松+玉米季免耕,这两种轮耕模式均适合在华北平原推广应用。     

豫东平原旋耕麦田应用松土促根剂改土增产效应研究

为了解决豫东平原潮土区麦田因多年旋耕导致耕层过浅、土壤物理性状变差、根系生长发育不良等问题,利用商丘沃力农业技术服务有限公司发明专利产品,通过田间试验与土壤分析方法,在平衡配方施肥的基础上,应用松土促根剂,耕层土壤容重明显降低,土质疏松,土壤孔隙度增加,通透状况改善,土壤含水量也有所提高,小麦根系生长环境得到改善,各生育期根系干重增加,有效协调了小麦产量构成3因素,平均穗数增加63.5万穗/hm²、穗粒数增加1.8粒、千粒重提高1.7 g。小麦产量(y)与松土促根剂用量(x)之间呈二次曲线回归关系,其效应方程为：y=8670.4257+128.6471x-3.0432x²,F_处理间=152.43^**＞F_0.01=5.64;F_重复间=3.73＜F_0.05=4.10。就改土、增产的综合效应而言,松土促根剂的适宜用量为15~22.5 kg/hm2,可在豫东平原潮土区旋耕麦田现行生产、生态、技术条件下推广应用。     

不同土壤水分条件下冬小麦根系分布规律研究

为了探讨不同土壤水分条件下冬小麦根系在土壤深度中的分布规律,为精细化农田灌溉提供技术支撑.采用池栽定量灌溉的方法,在冬小麦的几个主要生长发育期进行0～10 cm,10～20 cm,20～30 cm土壤层次的根系鲜重、干重测定并计算不同层次土壤中的根系占整个根系干重的百分数.结果表明0～10cm土壤中根干重占总重80％以上,10～20cm土壤中根干重占总重10％以上,20～30cm土壤中根干重占总重5％左右.小穗型品种山农20根干重顺序孕穗期是轻度干旱＞水分过量、干旱和适宜水分,开花期是适宜水分＞轻度干旱＞水分过量＞干旱.大穗型品种山农21根干重顺序孕穗期是适宜水分＞水分过量＞轻度干旱＞干旱,开花期是适宜水分＞水分过量＞轻度干旱＞干旱.在干旱型生产上多采用小穗型品种,根系强大,可减轻干旱危害,小麦全生育期生产上以灌溉水为宜.     

Effects of Tillage and Fertilization on Some Selected Physical Properties of Soil (0–30 cm Depth) and on the Root Growth Dynamic of Winter Barley (Hordeum vulgare cv. Niki)

The root mass of winter barley ( Hordeum vulgare cv. Niki) at growth stages 5, 9 and 16 of the Feekes scale increased from 100 % (0.272 mg cm^–3 soil) to 132 % and 139 %, respectively. Root mass was always greater in no-tillage (NT) plots than in ploughed-tillage (CT) plots and was also greater where manure was applied in comparison to plots without manure. The root density at growth stages 5, 9 and 16 over all treatments was 0.197, 0.224 and 0.238 cm cm^–3 soil, respectively. At growth stage 5, the root density in NT plots was 9 % greater than that in CT plots, and in rotary hoed (MT) plots it was 3 % greater. At this same growth stage, soil fertilization with NP, farmyard manure (30 t ha⁻¹) and NP plus farmyard manure improved the root density of barley by up to 5, 10 and 11 %, respectively, in comparison with control plots. The diameter of barley roots was clearly biggest in CT plots, while in NT plots the thinnest roots were found. The mean diameter was 0.63, 0.75 and 0.78 mm at growth stages 5, 9 and 16, respectively (over all treatments). Significant correlation coefficients were found between root density (RD) and the soil properties bulk density (BD), porosity (P), penetration resistance (PR) and mean weight diameter of aggregates (MWD). For example, the highest r values were as follows: at growth stage 5, r=0.95 (P < 0.001) for P and r=0.86 (P < 0.001) for MWD; at growth stage 9, r=−0.97 (P < 0.001) for PR and r=0.96 (P < 0.001) for P, and finally at growth stage 16, r=0.97 (P < 0.001) for P and r=−0.97 (P < 0.001) for PR.     

团粒结构对黄绵土溅蚀速率和结皮形成的影响研究

为弄清团粒结构在土壤结皮形成过程所起的作用,笔者通过人工模拟降雨溅蚀试验,测定土壤溅蚀速率,同时采样制作土壤切片,分析不同直径团粒对黄绵土溅蚀速率和结皮形成的影响。结果表明：0.15 mm≤D＜2.0 mm和D＜0.038 mm的团粒土壤较易形成结皮,在降雨历时5 min时,土壤表面有结皮形成,随着降雨的继续,土壤表面结皮形成趋于完善;而中度直径0.038 mm≤D＜0.15 mm的团粒土壤不易形成结皮,在降雨历时5 min时,土壤表面都没有结皮形成。在团粒直径范围是0.105 mm≤D＜0.22 mm,随着土壤团粒直径的减小,土壤的溅蚀速率逐渐增加,直径位于0.096~0.15 mm之间的团粒结构土壤的溅蚀速率达到最大,随后,随着土壤团粒直径的减小,土壤溅蚀速率逐渐降低。