稻田免耕年限与复耕次数对土壤容重和水稻生长的影响

试验以免耕1~10年稻田和免耕3~6年后复耕1次、复耕2次、复耕3次稻田为对象,探索不同免耕年限与复耕次数对稻田土壤容重和水稻生长的影响,以期为因地制宜推广免耕技术提供科学依据。结果表明：无论土壤表层还是下层,免耕土壤容重总是大于翻耕土壤,且随着免耕时间的延长,其土壤容重逐渐加重,免耕3年及以后处理土壤容重显著大于翻耕处理(P<0.05),随着复耕次数的增加,土壤容重逐渐降低。连续免耕1~5年的田块,免耕栽培处理水稻最高苗和有效穗以及产量均表现为比翻耕栽培处理高,免耕6年处理表现相对平缓稳定,免耕7年及以后分蘖能力和产量明显下降。免耕3~5年后进行复耕处理水稻分蘖能力和产量总是低于对应的免耕4~6年处理,且随着复耕次数的增加差距逐渐扩大,免耕7年处理水稻分蘖能力和产量与免耕6年后进行复耕1次处理基本持平。结论为稻田免耕应以6年内为宜,当稻田连续免耕超过最适年限后,需要进行复耕作业,复耕1次即可。     

油菜秸秆还田免耕抛秧效果初报

近年来，在水稻常规耕作抛秧的基础上，广泛发展起来的稻田免耕抛秧技术，是目前我国稻作技术革新中，经济效益可观、社会效益显著、生态效益突出的一项新技术。该技术将秸秆还田、免耕栽培、早育抛秧融为一体，具有突出的减轻劳动强度，节本增效，培肥土壤，固土保肥等优点，深受群众喜爱，有着广阔的推广前景。为了促进该项技术在遵义县的发展和应用，探索适合水稻免耕栽培模式，2004年进行了油菜秸秆还田稻田免耕抛秧技术试验。     

稻田土壤养分特性对不同耕作方式的生态响应

为深入了解耕作措施对稻田耕层土壤的作用效果,笔者在前人研究结果的基础上综述了免耕、翻耕等不同耕作方式对稻田土壤物理性质包括容重、孔隙度、团聚体、水分、温度,土壤化学性质如氮、磷、钾、有机质和微量元素含量以及土壤生物学特性包括微生物、酶活性的影响,分析了不同稻作措施的优缺点。最后对稻田耕层的合理调控提出因地制宜,依据当地的气候、土壤条件、栽培模式选择合理的耕作方式;合理轮耕,免耕、翻耕和旋耕交替运作;配施绿肥和有机肥;推行节水稻作模式等建议。     

不同免耕模式对水稻产量及土壤理化性状的影响

为了研究不同免耕栽培模式对水稻产量及土壤理化性状有何不同影响,采用田间定位试验,以常规插秧为对照,研究免耕直播和免耕抛秧对水稻产量的影响及土壤理化性质变化。结果表明：此试验条件下,免耕直播前期分蘖速度较快,株高、结实率及产量都较高,穗粒数和千粒重则与常规插秧相当,而免耕抛秧有效穗较多,但穗粒数、结实率、千粒重及产量均较低。在土壤理化性状方面,与常规插秧比,免耕栽培稻田表层（0~5cm）土壤有机质增加,腐殖质品质改善,>0.25mm水稳性大团聚体、全量氮、速效磷和速效钾养分含量都有提高。两种免耕栽培模式中,免耕直播的腐殖质品质、>0.25mm大粒团聚体含量及速效磷高于免耕抛秧,而土壤有机质总量和速效钾则低于免耕抛秧。免耕栽培模式有利于稻田表层土壤肥力的改善;此试验条件下,免耕直播更有利于提高水稻产量。     

紫云英和稻草还田免耕抛栽对水稻产量和土壤肥力的影响

【研究目的】研究紫云英和稻草还田免耕抛栽对水稻产量和土壤肥力的影响,为南方稻区免耕抛秧栽培技术的推广应用提供参考。【方法】2007-2008年在连续两年双季稻免耕抛栽定位试验的基础上,以翻耕抛栽处理为对照,探讨紫云英和稻草还田免耕抛栽对土壤物理性状、养分、土壤酶活性、土壤微生物和水稻产量的影响。【结果】连续免耕两年以后,免耕水稻产量低于翻耕处理,施用有机肥能够提高水稻单位面积的有效穗数和每穗粒数,从而提高水稻产量;随着稻田免耕时间的延长,土壤物理性状变差,紫云英和稻草还田可以降低土壤容重,改善土壤孔隙性;免耕稻田的土壤养分在表层土壤富集,紫云英和稻草还田对提高翻耕处理土壤养分的效果更明显;脲酶,过氧化氢酶、多酚氧化酶、过氧化物酶的活性均与土壤全氮含量呈极显著相关;土壤微生物总量免耕处理小于翻耕处理,免耕土壤细菌的数量增加,而放线菌和真菌的数量减少,施用有机肥后三大类微生物数量均有所增加。【结论】紫云英和稻草还田可以提高水稻产量,降低土壤容重,改善土壤孔隙性,缓解长期免耕导致的土壤板结,有利于土壤养分含量和土壤酶活性的提高,改善微生物的生存环境。     

免耕技术研究进展

免耕是适合中国国情的实用技术,对中国农业可持续发展作用甚大。在此,阐述了免耕定义、原理、作用及免耕的历史与发展,归纳了免耕对土壤水分、温度、土壤物理、土壤化学、土壤生物学和作物生长发育及最终产量、经济效益方面等的影响：免耕由于减少了土壤蒸发,有利于提高水分利用效率,促进作物生长;但免耕降低土壤温度,特别是春季,不利于作物的生长,同时,免耕土壤结构、土壤微生物数量与活性相对稳定有利于提高养分利用效率和作物生长。在产量和效益方面,免耕有利于提高产量,更有利于提高效益。     

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。     

耕作方式对伊犁河谷旱地农田土壤物理性质和小麦产量的影响

为探讨耕作方式对新疆旱地农田土壤物理性质及小麦生长的影响,在免耕、传统耕作和深松3种耕作方式下,通过田间取样和室内烘干称重测得新疆旱地农田土壤容重、孔隙度、土壤含水量、土壤三相比值及小麦产量数据。结果表明：不同耕作方式下土壤容重、孔隙度、含水量、三相比R值和产量表现出一定差异。相比于免耕,传统耕作和深松降低了土壤容重,增加了土壤孔隙度、土壤含水量,改善了土壤三相比例,尤其深松处理土壤容重和孔隙度显著改善。小麦产量以深松处理最高,分别比传统耕作、免耕增加20.71%、24.28%。因此,深松有利于改善土壤结构、改良土壤物理性质,促进小麦产量提高。     

免耕不同处理对土壤养分、土壤酶活性及燕麦产量的影响

通过设置免耕高留茬高覆盖、免耕低留茬高覆盖、免耕高留茬低覆盖、免耕低留茬低覆盖和常规耕作5个处理,研究旱作免耕不同留茬覆盖处理对燕麦田土壤养分、土壤酶活性及燕麦产量的影响,以期为当地燕麦生产实施免耕技术提供理论依据。结果表明,免耕留茬覆盖各处理均能显著提高土壤耕层中有机质、全量养分及速效养分含量;随燕麦生育时期的推进,土壤酶活性呈先升后降的变化趋势,免耕留茬覆盖能显著提高土壤脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性,其活性大小均表现为：免耕留茬覆盖处理显著高于常规耕作,免耕高覆盖处理显著高于低覆盖,免耕高留茬高于低留茬;免耕留茬覆盖处理对提高燕麦产量作用显著,其中免耕高留茬高覆盖产量最高,为2 111.4kg/hm ²,较常规耕作增产18.6%,其产量表现为：高留茬高覆盖>低留茬高覆盖>高留茬低覆盖>低留茬低覆盖>常规耕作。     

免耕和稻草还田对稻田土壤肥力和水稻产量的影响

为了明确稻草还田和免耕等保护性耕作措施对土壤肥力和水稻产量的影响,自2008年于广西大学农学院科研基地进行长期定位试验,设置免耕（NT）、免耕+稻草覆盖还田（NT-SMR）、常规耕作+稻草覆盖还田（CT-SMR）、常规耕作（CT）和常规耕作+稻草翻压还田（CT-SR）5个处理,于2018年水稻成熟期测定产量,水稻收获后分层（0~5、5~10和10~20cm）测定土壤肥力。结果表明,稻田不同土层肥力指标均存在显著性差异,总体上表现为0~5、5~10和10~20cm土层的有机碳、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量依次下降。NT-SMR处理显著提高了0~5cm土层的有机碳、全氮、碱解氮和有效磷含量,但降低了土壤速效钾含量。在5~10和10~20cm土层,稻草还田处理的有机碳、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量均优于无稻草还田处理。水稻产量与土壤肥力呈显著正相关。2016年CT-SR处理水稻产量在早季分别比NT和CT处理显著提高了8.52%和7.99%,在晚季分别显著提高了12.12%和7.55%;2018年NT-SMR处理的水稻产量在早季分别比NT和CT处理显著提高了17.78%和10.30%,在晚季分别显著提高了13.88%和19.39%。因此,免耕和稻草还田能明显提高稻田耕作层土壤肥力,增加稻谷产量。     

土壤耕作和水分管理对水稻土壤肥力性状的影响

为了探讨耕作方式和水分管理对水稻土壤肥力性状的影响,以金优253为材料进行大田试验,设置常耕、免耕二种土壤耕作方式,浅水层灌溉、交替灌溉、水气平衡灌溉三种水分管理方式,然后在水稻成熟期测定分析土壤肥力因子的变化。结果表明,土壤碱解氮含量以浅水层灌溉最高,水气平衡灌溉次之,交替灌溉的最低,土壤有效磷含量从高到低分别为水气平衡灌溉、交替灌溉、浅水层灌溉;土壤速效钾含量从高到低分别为交替灌溉、水气平衡灌溉、浅水层灌溉;土壤有机质含量从高到低分别为水气平衡灌溉、浅水层灌溉、交替灌溉;土壤pH值从高到低分别为水气平衡灌溉、交替灌溉、浅水层灌溉。三种灌溉方式下常耕稻田土壤碱解氮、有效磷和有机质含量含量高于免耕稻田,免耕稻田pH值、土壤速效钾含量却高于常耕稻田。水分管理对土壤肥力的影响比耕作方式的影响更大。     

不同免耕栽培方式对水稻产量及土壤肥力的影响研究

为了探讨不同免耕栽培方式对水稻产量及土壤肥力的影响,龙岩市农技站在双季稻区进行了连续3年的不同免耕栽培方式试验。结果表明：半年免耕早、晚稻产量与习惯有耕相比无显著差异,且对土壤的物理性状及养分状况影响不明显,节本增收效果好,可作为水稻免耕的主要方式推广;全年免耕晚稻产量与习惯有耕相比产量减少,土壤容重增加;全年免耕、半年免耕与习惯有耕的土壤pH、有机质及主要养分含量无差异。     

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。     

免耕对水稻根系生长及根际环境的影响Ⅳ免耕栽培对水稻土壤酶活性的影响

以金优253为材料进行盆栽试验,研究了水稻在免耕、常耕、分根栽培三种栽培条件下水稻根际土壤和非根际土壤的蛋白酶、脲酶、淀粉酶活性的差异变化。结果表明：在根际土壤和非根际土壤中,常耕栽培稻田土壤蛋白酶、脲酶、淀粉酶活性高于免耕栽培。表明,常耕栽培稻田土壤物质降解与养分转化的能力好于免耕栽培稻田。     

周年耕作方式对砂姜黑土农田土壤养分及作物产量的影响

为探明适宜于砂姜黑土农田的周年耕作方式, 提升砂姜黑土农田地力及作物产量, 在冬小麦?夏玉米一年两熟种植制度下, 设置多年定位夏玉米季?冬小麦季免耕?旋耕(对照)、免耕?深耕、深松?旋耕、深松?免耕、免耕?免耕5种周年耕作方式田间试验, 在定位处理的第4个周年研究耕作方式对砂姜黑土农田土壤有机碳含量、土壤养分及其对作物产量的影响。结果表明, 在秸秆全量还田条件下, 与试验开始前相比, 各处理0~20 cm土层土壤有机碳、全氮、速效钾含量均有所增加。与对照相比, 其他处理均增加周年内0~20 cm土层土壤有机碳和全氮含量。免耕?深耕、深松?旋耕、免耕?免耕处理显著增加周年内0~20 cm土层土壤有效磷含量, 而深松?免耕处理显著增加冬小麦开花期和收获期0~20 cm土层土壤有效磷含量, 整个周年内对照在20~40 cm土层土壤的有效磷含量均最低。深松?免耕处理增加周年内0~20 cm土层土壤速效钾含量, 而深松?免耕、免耕?免耕处理20~40 cm土层土壤速效钾含量在夏玉米苗期、大口期、开花期和灌浆期显著高于对照处理。深松?旋耕和深松?免耕处理显著增加夏玉米?冬小麦周年籽粒产量, 增幅分别为7.67%和10.21%。综上所述, 在秸秆全量还田基础上, 深松?旋耕和深松?免耕能够改善土壤有机碳和养分状况, 显著提高周年作物产量, 可作为黄淮区砂姜黑土农田相对适宜的周年耕作方式。     

中国土壤类型下免耕对土壤容重的影响

免耕对土壤物理性状尤其是土壤容重产生影响,进而影响作物生长发育,本研究旨在探讨免耕在不同土壤类型、不同耕作制度区域下对土壤容重产生的影响,为免耕研究提供参考。收集自1999—2019年公开发表的免耕、保护性耕作对土壤容重影响的试验论文,对筛选出田间试验条件下土壤容重结果具有显著性差异的期刊论文进行整理分析。结果表明,中国土壤类型下免耕对土壤容重的试验研究所涉及的土壤类型相对较少,较多集中在黑垆土、水稻土、黑土、褐土五种土壤类型下。在耕作制度区域研究上,中国三大粮食主产区（黄淮海平原、东北平原及长江中下游平原区）的研究占全国总量的45.8%。文献对比研究发现,免耕减小土壤容重的比例仅为1/3,土壤容重增大的比例接近2/3,少量试验结果表明免耕与传统耕作对土壤容重的影响无显著差异。研究认为,免耕对土壤容重的影响在不同试验条件下产生不同的结论,与土壤类型、耕作制度区域无相关性。     

免耕轮作对内蒙古地区农田贮水特性和作物产量的影响

2005—2011年,在内蒙古清水河县进行了免耕留高茬覆盖(NHS)、免耕留低茬覆盖(NLS)、免耕留高茬(NH)、免耕留低茬(NL)和常规耕作(T)5种耕作方式与3种轮作模式(燕麦-大豆-玉米、大豆-玉米-燕麦和玉米-燕麦-大豆)对土壤贮水特性和作物产量影响的研究。结果表明,不同免耕轮作处理中以免耕留茬覆盖结合燕麦-大豆-玉米轮作模式对土壤贮水量的提高程度最大,增幅为常规耕作的35.66%~41.63%。不同免耕轮作模式均能提高作物水分利用效率和作物产量,且作物产量高低与降雨量的变化趋势一致。第一个轮作周期后NHS、NLS、NH和NL分别较T作物水分利用效率增加43.77%、31.45%、26.74%和13.91%,作物产量增加29.68%、27.69%、18.05%和15.66%。第二个轮作周期内由于干旱比较严重,免耕方式结合燕麦-大豆-玉米模式效果较轮作第一个周期有所下降,但NHS、NLS、NH和NL仍分别较T作物水分利用效率增加29.83%、20.51%、6.18%和3.15%,作物产量增加17.52%、13.60%、4.33%和1.95%。因此,在土壤水分基本来源于自然降水的内蒙古旱作区,免耕轮作能够提高土壤蓄水保墒能力,增加作物产量,尤其以免耕秸秆覆盖结合燕麦-大豆-玉米模式效果最佳。     

不同耕作措施对玉米产量和土壤理化性质的影响

为了研究不同耕作方式对土壤理化性状和玉米产量及经济效益的影响,通过传统翻耕、浅旋根茬还田常规播种和机械灭茬免耕播种3种耕作方式对玉米田土壤水分、土壤速效养分、玉米产量性状及产量和经济效益影响的比较,明确了不同耕作措施对玉米田土壤理化性状和玉米产量的影响。结果表明：机械灭茬免耕播种和浅旋根茬还田常规播种的出苗率、不同土层含水量、玉米产量性状、单位产量及总收益均高于传统翻耕,且浅旋根茬还田常规播种和机械灭茬免耕播种的出苗率比传统翻耕高3.3%和7.8%,不同层次土壤含水量、土壤养分的大小顺序均为机械灭茬免耕播种＞浅旋根茬还田常规播种＞传统翻耕,机械灭茬免耕播种和浅旋根茬还田常规播种处理的玉米产量比分别高9.01%和3.23%,纯收入比CK增加4305元/hm²和1965元/hm²,即分别比CK高出36.98%和17.65%。说明机械灭茬免耕播种措施最好,而浅旋根茬还田常规播种耕作方法又优于传统翻耕。     

不同耕作方式与秸秆还田对土壤养分及小麦产量和品质的影响

为探寻稻麦两熟区高产优质高效的耕作方式和秸秆还田组合,从2001年开始,在长江中下游稻麦两熟区进行田间连续定位试验。设置稻麦双季免耕与秸秆还田（NTS）、麦季免耕与秸秆减量还田（RNT）、稻季免耕与秸秆减量还田（RCT）、稻麦双季翻耕与秸秆还田（CTS）、稻麦双季少耕与秸秆减量还田（MTS）以及稻麦双季翻耕无秸秆还田（CT,对照）6个处理。分析了不同耕作方式与秸秆还田组合下2009-2018年土壤有机质与全氮含量的变化,进一步明确其对小麦产量与品质的影响。结果表明,连续秸秆还田显著提高耕层土壤养分含量,其中MTS处理下土壤有机质与全氮含量较对照分别增加了29.64%和19.76%,具有明显的养分积累效果;但连续免耕不利于小麦产量的提高,RNT和RCT处理小麦产量较高,分别比NTS处理增加了16.33%和10.34%;同时RNT处理小麦的加工品质及面条质量也有提高趋势。因此,麦季免耕与秸秆还田结合的耕作模式有利于提高中弱筋小麦的产量和品质,可作为该地区发展优质高产高效小麦优先选择的耕作技术组合。     

水稻-油菜周年耕作方式对土壤微生态的影响

为探索土壤微生态对稻-油系统周年耕作方式的响应机制,利用湘北洞庭湖区长期免耕直播土壤,设置稻-油轮作试验,通过比较双免耕双直播和旋耕抛栽土壤中酶活性、微生物数量、群落多样性和菌群功能等指标的差异,研究不同耕作方式对土壤微生态的影响。宏基因组测序表明,细菌群落在2种耕作方式下组成相似,双免耕双直播下细菌多样性更高;真菌群落在不同耕作方式下有不同的真菌类型,但旋耕抛栽下真菌多样性更高。菌群功能分析显示,需氧和兼性厌氧原核微生物相对丰度在双免耕双直播中较高;与氮代谢相关的原核微生物相对丰度在双免耕双直播中较高,而与碳代谢相关的原核微生物的相对丰度在旋耕抛栽中较高。可培养微生物数量测定表明,免耕土壤中可培养细菌、真菌、放线菌和硝化细菌的数量都较旋耕极显著降低,而氨化细菌数量极显著增加。酶活性分析表明,双免耕双直播土壤中的脲酶活性比旋耕抛栽提高了58.12%,而转化酶、磷酸酶和纤维素酶的活性分别降低了28.57%、11.00%和57.73%。本研究表明稻-油轮作双免耕双直播的耕作方式有利于提高土壤中细菌的多样性、需氧和兼性厌氧原核微生物的相对丰度,有利于土壤中氮的转化和利用,为洞庭湖区稻-油系统合理耕作方式的选择提供依据。