不同耕作方法和施氮量对旱作农田土壤CO_2排放及碳平衡的影响

全膜双垄沟播技术是近年来黄土高原旱作玉米主要的生产技术之一,其采用的耕作方法包括深松耕、免耕、旋耕和翻耕,因此,研究不同耕作方法下旱作玉米农田土壤CO_2排放特征对农田生态系统固碳减排的综合评价和管理措施的选择具有一定的重要意义。本研究采用田间定位试验,研究4种耕作方式(深松耕、免耕、旋耕和翻耕)结合两种传统施氮量(300和200 kg·hm~(-2))处理下旱作玉米农田土壤CO_2的排放规律及碳平衡。结果表明,土壤CO_2日排放速率最大值和最小值分别出现在12:00-14:00和4:00-6:00,趋势与大气温度变化一致;生育期内各处理土壤CO_2排放速率均随生育进程呈先增后降的变化趋势,各处理波动规律基本一致,峰值出现在拔节期、大喇叭期与花期交替期,谷值出现在成熟期,翻耕措施下土壤碳排放总量和作物碳排放效率均显著高于其他耕作方式(P0.05),其他耕作方式间差异不显著(P0.05);施肥量为300 kg·hm~(-2)时土壤CO_2排放总量显著高于200 kg·hm~(-2)(P0.05);农田净生态系统生产力、固碳潜力在耕作方式间差异显著,深松耕处理显著高于其他处理(P0.05),施氮量间差异不显著(P0.05)。综上,从固碳减排的角度,深松耕措施和传统施氮量(200 kg·hm~(-2))相结合是黄土高原旱区玉米较好的管理模式。     

立式深旋松耕对半干旱区饲草玉米水分利用和产量的影响

在半干旱区研究立式深旋松耕的土壤水分和产量效应,为饲草玉米增产增效提供理论依据。2017-2019年在定西市安定区设传统旋耕(TT)、深旋耕(DT)和立式深旋松耕(VRT)3种耕作方式,分析立式深旋松耕对饲草玉米土壤贮水量、花前花后耗水、单株鲜重和干重以及产量和水分利用效率的影响。研究结果表明,与DT和TT相比,VRT能够提高干旱年份对土壤水分的吸收利用,使得花期60~180 cm土层的土壤贮水量降低10.0%和7.6%,180~300 cm土层降低17.6%和18.5%,花前0~300 cm土层的土壤耗水量提高14.6%和13.8%,生育期总耗水量增加6.1%和9.2%,2018和2019年生育期总耗水量分别提高2.0%和7.9%、10.1%和14.9%,收获期单株鲜重增加2.4%~16.2%、干重增加1.0%~7.8%,籽粒产量增加2.4%~38.6%,群体生物量增加3.4%~16.2%。立式深旋松耕改善了土壤环境,提高了土壤耗水量,增加了饲草玉米产量和生物量,尤其在干旱年份增产增效显著,在半干旱区具有明显的抗旱增产作用。     

浅谈小麦生产机械化整地播种技术

小麦整地也要根据种植方式、土壤条件、田块规模等因素,合理选择机具和技术路线。耕性良好的土壤宜用铧式犁耕翻,然后用钉齿耙或园盘耙耙地;耕性不良的可选用深松机松土,再用旋耕机旋耕,也可直接用旋耕机完成耕整地作业;土层薄底土肥力低的土壤,可采取上翻下松,分层耕作;高产田要选用深耕深松和精细整地机具和技术路线。对于前茬作物收后应适时灭茬,在宜耕期内耕整作业。搞好整地工作,播种才能取得显著成效。     

免耕与传统耕作对旱作玉米产量的影响及其效益分析

本试验以旱作玉米为研究对象,通过免耕与传统耕作两种种植方式,主要从玉米长势、投入产出等角度进行了对比分析。结果表明,免耕玉米长势和产量与传统耕作相接近,但净产值与传统耕作的相当,而产投比和生态、社会等综合效益却远高于传统耕作,在沙区是一项很值得推广的耕作制度。     

不同耕作措施对西北绿洲灌区冬小麦农田土壤呼吸的影响

在西北绿洲灌区多年田间定位试验基础上,研究了免耕秸秆覆盖(NTS)、免耕不覆盖(NT)和传统耕作(T)3种耕作措施下冬小麦农田土壤呼吸变化特征及其对土壤温湿度的敏感性。结果表明,3种耕作措施土壤呼吸速率日变化和生育期变化呈单峰曲线。免耕秸秆覆盖处理土壤呼吸速率日峰值出现在15:00,免耕不覆盖和传统耕作处理出现在14:00。3种耕作措施土壤呼吸速率生育期峰值出现在冬小麦开花期。从冬小麦返青至成熟,免耕秸秆覆盖和传统翻耕处理土壤呼吸平均速率分别较免耕不覆盖处理高43.01%和33.33%。3种耕作措施下土壤呼吸对土壤温度的敏感性(Q₁₀)依次为NT＞NTS＞T,敏感性为1.93~3.00;3种耕作措施下土壤呼吸对土壤含水量不敏感。说明在西北绿洲灌区,不同耕作措施下冬小麦农田土壤呼吸主要受耕层土壤温度的控制。     

不同耕作方式对冬小麦田杂草群落的影响

通过田间定位试验,运用群落生态学方法研究了5种耕作方式下冬小麦田杂草的群落结构及其物种多样性。结果表明,与旋耕相比,免耕及免耕覆盖秸秆区多年生杂草种类较多,但处理间物种丰富度差异不显著。3种免耕处理区麦家公综合优势度比显著低于旋耕区,荠菜综合优势度比则显著提高,旋耕秸秆还田可显著降低麦家公的综合优势度比、提高播娘蒿的综合优势度比。不同耕作方式对冬小麦田杂草群落的物种多样性影响显著,通过群落相似性指数(Bray-Curtis index)及聚类分析,5种耕作方式处理区杂草群落可以分为2类,Ⅰ类包括NT、NTS₆₀₀₀、NTS₃₀₀₀,耕作方式为免耕,Ⅱ类包括RTS、RT,耕作方式为旋耕,其中,Ⅰ类的物种丰富度略大,物种多样性及群落均匀度均显著大于Ⅱ类,而群落的优势度显著小于Ⅱ类。     

常规成年茶园免耕减耕的探讨

本研究是在常规种植(行株距150×50厘米)的成年条栽茶园中采用免耕减耕技术。八年的试验结果表明:免耕减耕处理根系发达,单位土体内吸收根与总根量的比率,比常规耕作分别高19.28％和13.77％;中下层土壤容重减轻,有效孔隙度较高,通气透水性能良好;后期产量增长幅度明显高于常规耕作,鲜叶品质基本接近,亩成本分别比常规耕作减少17.03％和12.27％,经济效益显著。作者认为,在建园时土层经过50—80厘米深翻,施足基肥,树冠覆盖度达80％以上的常规条栽成年茶园推行免耕减耕技术是可行的。     

深松机与表土作业机的作用

深松作业是解决翻耕作业存在的动土大、功耗高、不利于水土保持等问题的耕作技术。在不引起土壤全面翻转的条件下,利用松土铲疏松土壤,加深耕层而不翻转土壤,使地表继续保持覆盖,减轻土壤风蚀与水蚀,减少水分蒸发,提高土壤保持水分的能力。因此,深松成为保护性耕作技术的重要作业内容。     

保护性耕作技术的推广与取得成效

1推广保护性耕作技术应具备的条件 深松整地基础要好。深松整地可以缓解土壤板结现状。特别是秋季深松整地可以建立土壤水库,接纳冬降水,避免春季气候干燥期动土,可有效地解决耕地春旱的问题。秋季使耕地达到待播状态,在春季播种时可以保墒,有利于免耕播种和保全苗,     

山东农机购置补贴二批资金9月落实到户

<正>中央近期下达山东省农机购置补贴二批资金6.3亿元,全年资金规模达到17.3亿元,比去年增加2.9亿元,增幅达20%。据悉,按照"统筹兼顾,突出重点"的原则,二批资金将主要用于玉米联合收获机、免耕播种保护性耕作机械、深松机械及与深松机械配套购买的100马力以上大型拖拉机、棉花收获机、花生联合收获     

氮添加对内蒙古不同草原生物量及土壤碳氮变化特征的影响

以内蒙古草甸草原、典型草原、荒漠草原3种草原实验区草地植物群落为研究对象, 设置7种氮添加梯度, 分别为CK（0 g N·m^-2·a^-1）、N₁（5 g N·m^-2·a^-1）、N₂（10 g N·m^-2·a^-1）、N₃（15 g N·m^-2·a^-1）、N₄（20 g N·m^-2·a^-1）、N₅（25 g N·m^-2·a^-1）、N₆（30 g N·m^-2·a^-1）,应用单因素方差分析（One-way ANOVA）方法研究不同浓度梯度氮添加下不同草原类型区植被生物量、土壤碳氮差异及其影响因素。结果表明：1）氮添加并未对3种草原类型地下生物量产生显著影响（P>0.05）,但显著提高了草甸草原和荒漠草原地上生物量（P<0.05）,且本研究初步判断在N₃添加时接近饱和阈值, 整体上氮添加使内蒙古草原总生物量平均增加了29.66%,较干旱的荒漠草原对氮添加的响应较为明显。施氮肥使草甸草原的根冠比显著降低（P<0.05）,典型草原根冠比在N₃处理下显著增加（P<0.05）,但对荒漠草原影响不显著（P>0.05）。2）选择不同土层（0~10 cm、10~30 cm）分析氮添加对3种草地类型土壤有机碳、全氮含量的影响, 结果显示氮添加对草甸草原土壤碳氮含量没有显著影响（P>0.05）,对典型草原和荒漠草原土壤碳氮含量存在显著影响（P<0.05）,且0~10 cm土层对施氮的响应更明显。3）施氮条件下地上生物量与土壤C/N、年均降水显著相关（P<0.01）,地下生物量、总生物量均与土壤全氮含量、有机碳含量、土壤C/N、年均温、年均降水显著相关（P<0.01）。总的来说,不同类型的草地生态系统生物量及土壤碳氮含量对施肥的响应存在差异,这意味着草地恢复与管理过程中需要对养分的添加作用进行考虑。     

添加生物质炭对黄土高原旱作农田土壤养分、腐殖质及其组分的影响北大核心CSCD

黄土高原水土流失严重,导致部分土壤养分和质量明显下降。生物质炭在土壤改良方面被广泛应用,能提高作物产量和土壤生物活性水平。然而,生物质炭是否可以通过改善土壤养分、腐殖质组成及含量来提高黄绵土理化性质尚不清楚。以黄土高原黄绵土为研究对象,依托甘肃农业大学旱作农业试验站,设置6个生物质炭添加水平(0、10、20、30、40、50 t·hm^(-2))的4年定位试验,测定土壤养分、有机碳组分、结合态腐殖质构成及组分变化。结果表明:生物质炭添加量为20 t·hm^(-2)及以上时能显著增加重组有机碳(HFOC)、轻组有机碳(LFOC)、有机质和全氮含量,对全磷、全钾含量无显著影响,而高添加量显著增加速效钾含量但降低速效磷含量,低添加量显著增加速效磷含量但降低速效钾含量;添加生物质炭20 t·hm^(-2)及以上时土壤松结合态腐殖质(LCH)含量显著增加47.50%~65.83%;生物质炭添加量超过30 t·hm^(-2)时,腐殖质组成成分富里酸(FA)的含量显著增加78.79%~133.33%;轻组有机碳、重组有机碳和松结合态腐殖质是促进土壤总有机碳(TOC)增加的直接作用因素,其中LFOC和HFOC对TOC的解释率分别为72.55%和89.74%。本研究为生物质炭在黄土高原旱作农业区土壤改良、肥力提升方面提供了理论参考。     

Diurnal changes in photosynthesis and photosynthetic product partitioning in alfalfa in response to phosphorus application北大核心CSCD

This research explored the effect of different levels of phosphorus application on diurnal variation in photosynthesis and partitioning of photosynthetic products in alfalfa under drip irrigation. In particular, the relationship between photosynthetic product levels in the plant and leaf photosynthetic parameters of alfalfa was clarified. Four phosphorus（P2O5）application levels of 0（CK）,50（P1）,100（P2）and 150 kg·ha-1（P3）were used as treatments in a field experiment. Leaf photosynthetic parameters were measured with a Li-6400 portable photosynthesis instrument on sunny days from 10：00-20：00 during the early flowering stage,together with environment factors and sugar and starch content in the leaves,stems and roots. A feature of the results was a ‘photosynthetic noon-break’phenomenon across all phosphorus application treatments,and stomatal limitation was the main factor responsible for the mid-day decline of net photosynthetic rate （Pn）. Photosynthetically active radiation had the greatest impact on the Pn of alfalfa leaves,while atmospheric CO2 concentration,atmospheric temperature,and atmospheric environmental factors such as relative humidity and vapor pressure deficit based on leaf temp also affected Pn. Principal component analysis showed that alfalfa photosynthetic efficiency in the four P-treatments ranked P2>P1>P3>CK. At the 100 kg·ha-1 phosphorus level（compared to CK）,the hay yield of alfalfa was increased significantly,the soluble sugar contents of leaves,stems,and roots were increased by 11. 6%,5. 0% and 4. 6%,respectively,and the starch contents were increased by 15. 2%,9. 6% and 5. 3%,respectively. Higher overall levels of soluble sugar and starch typically manifested as greater concentration increases in leaves,and relatively smaller increases in roots and stems. The diurnal troughs in Pn,transpiration rate,leaf internal CO2 concentration and water use efficiency（WUE）of alfalfa leaves were less marked in the P treatments,compared with the control treatment. Therefore,appropriate phosphorus application can increase the photosynthetic efficiency of alfalfa leaves,thereby significantly promoting crop growth and development. At the phosphorus（P2O5）application rate of 100 kg·ha-1（P2）,the alfalfa photosynthetic enhancement effect was the most pronounced. © 2022 Editorial Office of Acta Prataculturae Sinica. All rights reserved.     

宁夏典型天然草地土壤有机碳及其活性组分变化特征

为探寻宁夏典型温性天然草地土壤有机碳及活性组分变异及储量特征,以宁夏4种典型的天然草地(温性草甸草原、温性草原、温性草原化荒漠和温性荒漠草原)为研究对象,采用野外调查和室内分析相结合的方法,对宁夏全区49个固定监测点,土壤有机碳及其活性有机碳组分(易氧化有机碳、微生物生物量碳和水溶性有机碳)进行采样和室内分析.结果表明...     

不同恢复措施对退化荒漠草原土壤碳氮及其组分特征的影响

以宁夏盐池县退化荒漠草原为对象,实施深翻耕+补播（SR）、浅翻耕+补播（QR）和禁牧封育（F）恢复措施,同时以传统放牧为对照（CK）,研究不同恢复措施草地 0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm和30~40 cm土层土壤总有机碳（SOC）、全氮（TN）及颗粒有机碳（POC）、易氧化有机碳（ROC）、微生物量碳（MBC）、硝态氮（NO₃^--N）、铵态氮（NH₄⁺-N）和微生物量氮（MBN）的变化特征,以探讨不同恢复措施对荒漠草原土壤碳氮及其组分的影响。结果表明：与其他处理相比,QR处理草地的土壤SOC含量（5.50~9.93 g·kg^-1）、土壤TN含量（0.17~0.23 g·kg^-1）、土壤ROC含量（0.53~0.99 g·kg^-1）及土壤MBN含量（62.82~73.20 mg·kg^-1）总体较高;土壤MBC含量（386.00~481.80 mg·kg^-1）及碳、氮各组分占SOC和TN的比例总体以F处理的草地较高;不同恢复措施草地各土层土壤POC、NH₄⁺-N和NO₃^--N含量较CK均有所下降。相关分析表明：SOC含量分别与TN、ROC含量呈极显著正相关（P<0.01）,与MBC含量呈显著负相关（P<0.05）。基于土壤碳、氮固存,在所有的处理中,浅翻耕+补播是退化荒漠草原恢复较为有效的措施。     

高寒灌丛草甸生态系统CO2释放的初步研究

以金露梅(Potentilla fruticosa)灌丛草甸生态系统为对象,应用静态密闭箱-气相色谱法对高寒灌丛(GG)、丛内草甸(GC)和裸地(GL)的CO₂释放进行了初步研究。结果表明:GG、GC和GLCO₂的释放速率均呈明显的单峰型日变化进程,最大释放速率出现在15:00～17:00之间,最小值在7:00前后出现,白天释放速率大于夜晚;CO₂释放速率具有明显的季节性变化特征,生长期CO₂释放速率明显高于枯黄期,且均表现为正排放,8月为CO₂释放高峰期,释放速率GG>GC>GL(P<0.01);2003年6月30日至2004年2月28日,高寒灌丛植被-土壤系统CO₂释放量为3088.458±287.02g/m²,丛内草甸植被-土壤系统CO₂释放量为2239.685±183.68g/m²,其中基础土壤呼吸CO₂的释放量约为1346.748±176.24g/m²,分别占GG和GC释放量的43.61%和60.13%;CO₂释放速率的日变化主要受地表和5cm地温制约,而季节动态与5cm地温呈显著正相关关系(P<0.01)。     

不同播种量下行距配置对紫花苜蓿产量及品质的影响北大核心CSCD

为探讨宁夏引黄灌区紫花苜蓿优质高效生产的最佳播种量和行距配置,试验采用双因素随机区组设计,研究了不同播种量(S_(1):13.5 kg·hm^(-2),S_(2):18.0 kg·hm^(-2),S_(3):22.5 kg·hm^(-2))和行距配置(R_(1):15 cm等行距,R_(2):20 cm等行距,R_(3):两窄一宽15 cm+15 cm+20 cm,R_(4):一窄一宽15 cm+20 cm)对紫花苜蓿生产性能和品质的影响。3年试验结果表明,播种量和行距对紫花苜蓿分枝数、叶茎比、干草产量、粗蛋白、中性洗涤纤维含量和相对饲喂价值有显著影响(P<0.05),其中分枝数、叶茎比、干草产量和粗蛋白含量随播种量的增加呈先增加后降低趋势。干草产量(18.41 t·hm^(-2))、粗蛋白含量(21.00%)在播种量为18.0 kg·hm^(-2)和行距为15 cm+15 cm+20 cm时最高。中性洗涤纤维(36.50%)和酸性洗涤纤维(26.59%)含量在行距为20 cm时最低。相对饲喂价值(171.98)在播种量为18.0kg·hm^(-2)和行距为20 cm时最高。3年各项指标数据取其平均值,经主成分分析(PCA)可知,紫花苜蓿干草产量、叶茎比、分枝数和中性洗涤纤维贡献率较大,株高和酸性洗涤纤维贡献率较小。播种量为18.0 kg·hm^(-2)和行距为15cm+15 cm+20 cm时有利于提高紫花苜蓿干草产量和营养品质,是该地区紫花苜蓿草地最佳播种量和行距配置。     

不同氮磷水平下不同土层中紫花苜蓿细根周转特征

为探讨不同氮磷配施条件下紫花苜蓿细根周转及不同土层分布动态特征,分析苜蓿细根周转各指标之间的关系。采用双因素随机区组设计进行田间试验,设置4个施磷水平[0(P₀)、50(P₁)、100(P₂)和150 kg·hm^-2(P₃)]和两个氮水平[0(N₀)和120 kg·hm^-2(N₁)],共计8个处理,通过微根管根系监测0～60 cm的土层细根周转特征。结果表明:在相同施氮条件下,随着施磷量的增加,紫花苜蓿细根总现存量、细根表面积密度、细根生产量和死亡量呈先增加后降低的趋势,在P₂条件下达到最大值,且P₁、P₂处理显著大于P₀处理(P<0.05),在相同施磷条件下,N₁处理显著大于N₀处理。在不同土层中,在相同施氮条件下,随着施磷量的增加,苜蓿细根现存量在0～30 cm土层中呈先增...     

刈割后追肥对建植当年紫花苜蓿生长和生产性能的影响

施肥是苜蓿生产的重要管理措施之一,但苜蓿刈割后的追肥效应以及最佳追肥管理方案尚不明确。本研究旨在探讨追肥时间和不同氮、磷追施配比对苜蓿刈割后再生长的影响。以建植当年陇东苜蓿为试验材料,设置两个追肥时间（刈割当日和刈割后7 d,分别表示为T₀和T₁）、3个氮肥水平（0、25和50 kg·hm^-2 N,分别表示为N₀、N₂₅和N₅₀）和3个磷肥水平（0、30、60 kg·hm^-2 P₂O₅,分别表示为P₀、P₃₀和P₆₀）,并设3个重复,共54个小区。研究发现：1）建植当年苜蓿刈割后追肥促进了后茬苜蓿的生长,其中刈割后立即施用少量磷肥（T₀N₀P₃₀）处理下株高最高,比对照（T₀N₀P₀）增加了20.53%。刈割后追肥提高了苜蓿的叶茎比,在T₁时进行高氮低磷配施（N₅₀P₀和N₅₀P₃₀）中最为明显。2）第2茬苜蓿产量在不同处理间差异显著（P<0.05）,其中刈割后立即高磷高氮追施（T₀N₅₀P₆₀）下干物质和粗蛋白产量最高,分别为3.58和0.94 t·hm^-2,与T₁处理下的结果有显著差异。刈割后追肥对苜蓿酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维含量和相对饲用价值均无显著影响（P>0.05）。3）氮磷肥配比追施对单位体积土壤中后茬苜蓿的根长、根表面积、根体积和根生物量影响显著（P<0.05）。最大根长密度（2.66 mm·cm^-3）和根表面积密度（7.75 mm²·cm^-3）出现在无肥（N₀P₀）、T₀N₂₅P₃₀处理中,根体积密度在T₁N₂₅P₃₀条件下最大。不同处理的根系生物量差异较大,但均高于不施肥处理（N₀P₀）。综上所述,在陇东黄土高原雨养农区,刈割后追施氮、磷肥促进了建植当年苜蓿的再生。在当地的生产实践中,建议在苜蓿刈割后立即追施少量磷肥（30 kg·hm^-2 P₂O₅）或每公顷配合追施50 kg N和60 kg P₂O₅。     

沟垄集雨下密度和施氮对黄土高原青贮玉米叶片酶活性及水氮利用的影响

为探究沟垄集雨下青贮玉米叶片酶活性与水氮利用效率对种植密度和施氮量的响应,于2019和2020年在甘肃环县开展田间试验,设置4个种植密度(D₁:6.0万株·hm^-2;D₂:7.5万株·hm^-2;D₃:9.0万株·hm^-2;D₄:10.5万株·hm^-2)和4个施氮水平(N₀:0 kg·hm^-2;N₁:120 kg·hm^-2;N₂:240 kg·hm^-2;N₃:360 kg·hm^-2)。结果表明:1)在吐丝期和灌浆期,硝酸还原酶(nitrate reductase,NR)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)活性随着密度的增加而降低,N₂、N_3...