深耕及秸秆还田对春玉米产量、花后碳氮积累及根系特征的影响

针对目前农业生产中连年采用旋耕的耕作方式以及过分依赖化肥,使得耕层变浅、犁底层变硬、土壤理化性质恶化的现象,采用田间小区试验,研究旋耕、深松和深翻耕作方式及在此基础上进行的秸秆还田对春玉米产量和花后碳氮积累及根系特征的影响.结果表明:深松和深翻可以显著提高春玉米的产量、花后干物质的积累量及其占总生物量比例和氮素吸收量;促进了根系的发育,尤其有利于30～60cm土层根系的发育,使根系在玉米生育后期保持相对较高的活力;但减少了花后干物质和氮素从营养体向籽粒转移的效率.深松和深翻相比,对产量的促进作用更加显著,但两种耕作方式对春玉米其他方面的影响并没有表现出相同的规律.秸秆还田后当季春玉米产量总体呈下降趋势,花后干物质积累量、最大根长及生育后期深层根系根长显著提高,但秸秆还田对花后氮素吸收、氮素及干物质转移有抑制作用,并且对开花后根系活力的保持不利.在进行秸秆还田的同时,采取适当的深耕措施,可以缓解秸秆还田对当季玉米产量的不利影响.     

玉米110 cm垄合理耕整地方式比较

[目的]研究不同耕整地方式对土壤物理性质和玉米产量的影响。[方法]在110 cm垄栽培模式下,对5种不同整地方式的土壤田间持水量、容重、孔隙度、饱和含水量和玉米产量进行分析。[结果]深翻、深松和旋耕均对各处理垄台土壤进行了扰动,土壤容重降低,孔隙度增大,田间持水量增加。垄台土层容重等物理性质的影响程度为秋灭茬旋耕+秋深翻秋灭茬旋耕+秋深松秋深翻春灭茬旋耕+春深松春旋耕;对垄沟容重等物理性质的影响程度为秋灭茬旋耕+秋深松秋灭茬旋耕+秋深翻春灭茬旋耕+春深松秋深翻春旋耕;产量表现为秋灭茬旋耕+秋深翻秋灭茬旋耕+秋深松秋深翻春灭茬旋耕+春深松春旋耕。[结论]综合分析不同耕整地方式对土壤物理性质的影响、玉米产量及生产成本,秋灭茬旋耕+秋深松、秋深翻为玉米大垄合理的耕整地方式。     

赤泥、石灰对Cd污染稻田改制玉米吸收积累Cd的影响

利用Cd污染稻田改制玉米的大田试验,研究了施用赤泥、石灰对玉米吸收积累Cd的影响。结果表明,施用赤泥、石灰对春玉米、秋玉米产量无显著影响,但与施用石灰相比,施用赤泥能显著增加玉米产量和生物量;施用赤泥、石灰皆显著提高了土壤pH值、显著降低了土壤有效态Cd含量,减少了玉米对Cd的吸收积累;春玉米、秋玉米施用赤泥后其籽粒Cd含量分别比对照降低了27.5%和21.1%,施用石灰后则分别降低了26.4%和31.1%;施用赤泥、石灰皆抑制了玉米对Cd的富集和转运,且赤泥抑制玉米茎、叶、籽粒富集Cd的能力优于石灰,但石灰阻控玉米由茎向籽粒及叶片中转运Cd的能力优于赤泥。大田试验结果还表明,稻田改制玉米结合赤泥、石灰等钝化剂的施用可能是一条实现Cd污染农田安全可持续利用的有效途径,也利于保障国家粮食安全和农产品质量安全。     

不同耕法对土壤含水量、玉米生长发育及产量的影响

土壤耕作能有效的改善土壤理化性质,提高土壤含水量和作物产量,该试验研究了辽西地区玉米连作不同耕作对土壤水分、玉米生长发育和产量的影响。结果表明：在不同时期不同耕法对土壤含水量的影响不同,在不同的耕法中,以一次全方位深松处理的效果最为明显,在20～30 cm的土壤有效耕作层中容重为1.29 g/cm3。一次全方位深松、连年秋翻、连年沟垄交替深松能够增加玉米的株高和增大玉米的叶面积,单从产量来看,以一次全方位深松、连年秋翻和连年沟垄交替深松效果最为明显,分别比对照增加了13.7%、10%、3%。     

秸秆还田对土壤结构和春玉米生长的影响

为探讨秸秆还田对旱地土壤结构和春玉米生长的影响，设置连续4 a的秸秆还田定位试验，测定土壤物理性质、结构、春玉米根系指标和产量的变化。结果显示，秸秆还田4 a后，≥0.25 mm团聚体的质量占比、团聚体平均质量直径、团聚体几何平均直径分别显著(P<0.05)增大了8.81%、12.61%、20.35%,团聚体稳定指数、团聚体不稳定系数分别显著增大了38.09%和6.85百分点，团聚体破坏率显著减小了8.49%,土壤容重显著降低了0.2 g·cm^-3,总孔隙度、质量含水量和田间持水量分别显著增加了7.53、9.92、13.05百分点，耕层(0～20 cm)春玉米根干重、根表面积和根体积显著增加，产量显著提高24.58%。结果表明，长期秸秆还田改变了春玉米旱地的土壤结构状况，提高了土壤的保水性、通透性、团聚体的稳定性，改善了春玉米根系的生长环境，增产效果明显。     

不同覆膜材料对旱地农田土壤理化性质及春玉米产量的影响

为探索不同覆膜材料对旱地农田土壤理化性质以及春玉米产量的影响,试验设置五种覆膜处理（T1: 0.01 mm普通聚乙烯地膜, T2: 0.01 mm降解地膜, T3: 0.007 mm降解地膜, T4: 0.006 mm降解地膜, CK: 裸地）,研究不同覆膜材料对土壤水热状况、养分含量、以及春玉米产量指标的影响。结果表明：T1和T2处理的0~25 cm土层的土壤温度较其他处理高0.82~6.05℃,0~40 cm土层的土壤水分高于其他处理0.42%~ {4.44% }。在0~20 cm土层中,T2处理的土壤碳、氮含量及腐殖酸含量较其他处理高 {4.69%~ }59.24%。T1和T2处理下春玉米的产量指标和水分利用效率均显著高于CK处理（P＜0.05）。并且T2处理的穗粗和穗粒数最高,秃尖率最低。研究表明,T2处理有助于改善旱地春玉米农田土壤理化性质,增加产量、提高品质,可作为春玉米高产环保栽培的覆膜材料。     

旱地玉米不同耕作覆盖措施的土壤环境及产量效应

为解决冷凉区旱地玉米生产中存在的干旱缺水、低温冷凉和土壤肥力下降等问题,于2011—2014年采用裂区设计,在山西省旱作节水农业示范基地——阳曲县河村,设置4种不同耕作覆盖处理,研究旱地玉米不同耕作覆盖处理的土壤水、肥、热及产量效应,结果表明:1)秋深耕+秸秆还田较春旋耕+无秸秆还田明显提高苗期5 cm日平均地温和日最低平均地温,3年平均分别提高1.1和1.3℃。覆膜处理3年平均较不覆膜处理增加苗期5 cm日平均地温和日最低平均地温1.7和1.2℃;2)秋深耕+秸秆还田苗期0～10 cm土壤含水量较春旋耕+无秸秆还田平均增加1.9个百分点。3)玉米苗期秋深耕+秸秆还田0～12.5 cm土壤紧实度平均为春旋耕+无秸秆还田的3.0倍,从15.0 cm开始2个处理土壤紧实度基本一致。4)连续3年耕作覆盖处理后,秋深耕+秸秆还田土壤肥力明显得到改善,其中0～20 cm土壤有机质含量、土壤全磷和全钾都较春旋耕+无秸秆还田有显著(P0.01)增加,增幅分别为5.8%、6.4%和6.1%,覆膜土壤全氮含量显著高于不覆膜,增幅为8.6%。5)秋深耕+秸秆还田有显著(P0.01)增产作用,4年平均增加经济产量12.2%,4年覆膜处理较不覆膜处理经济产量平均增加25.3%。所有处理中,秋深耕+秸秆还田+覆膜产量最高。6)覆膜处理中,秋深耕+秸秆还田WUE平均较春旋耕+无秸秆还田增加5.4%;而不覆膜处理中,秋深耕+秸秆还田WUE平均较春旋耕+无秸秆还田增加12.0%。因此,目前适宜该区域的蓄水保墒、增温稳温、培肥地力和高产高效的土壤耕作覆盖措施为秋深耕+秸秆还田+覆膜。     

论玉米丰产栽培技术

正玉米随着玉米生产的不断发展,玉米高产、高抗、优质品种普遍应用于生产,现笔者综合多年的实践,现将玉米优质丰产栽培技术总结如下。1选地整地玉米根系发达,适应性强,对土壤种类要求不严。但玉米植株高大、根系多、分枝多,要从土壤中吸取大量的水分和养分,因此,要选择质地较疏松、通透性好、肥力中等以上、保水保肥力较好的旱地。根据不同地块和前茬分别采取秋翻起垄、秋耙起垄、秋翻春起垄、深松起垄等耕整地措施,     

黄土高原旱地秋覆膜及氮肥秋基春追比例对春玉米产量和品质的影响

【目的】研究玉米秋冬闲期地膜覆盖保墒及优化氮肥秋基春追比例,为抗旱保苗及合理施肥提供理论依据。【方法】采用秋季与春季地膜覆盖对比试验（1999-2010年）,监测0-200 cm土层土壤蓄水效率及不同降水年型产量变化。开展氮肥管理试验（2001-2003年）,分析氮肥不同基、追肥比例的玉米籽粒产量和关键营养品质。【结果】 秋覆膜春播玉米播前1 m土层多贮水36.7 mm,土壤蓄水效率为78.4%,产量和水分利用效率（WUE）达到11 149.8 kg•hm-2、33.1 kg•hm-2•mm-1,较春季地膜覆盖分别提高16.7%、14.9%。秋覆膜且氮总量（180 kg•hm-2）一定时,即秋季基施72 kg N•hm-2、春季追施108 kg N•hm-2 ,玉米WUE和籽粒蛋白质含量最高。【结论】旱地玉米采用秋覆膜栽培可显著提高土壤蓄水效率和作物水分利用效率。兼顾玉米产量和目标品质的最佳氮肥施肥比例为秋季基施氮占总量的40%-60%,剩余量春季追施可以达到品质与产量同步提高,抗逆增产保优。     

不同绿肥压青还田对后茬玉米产量及土壤理化性质的影响

为探究绿肥翻压对河西灌区土壤的改良功效,为改良土壤和提高玉米产量提供借鉴,进行了不同绿肥压青还田对后茬玉米产量及土壤理化性质的影响试验。结果表明,不同绿肥还田后对土壤中碱解氮、有效磷、速效钾等肥力指标均有不同程度的改变,土壤有机质、pH变化不大,提高了后茬作物玉米的产量,增产2.0%～5.2%。     

育苗基质和穴盘规格对黄瓜幼苗生长的影响

[目的]为推动蔬菜穴盘育苗技术的标准化奠定基础。[方法]选用3种常用基质(中药渣、有机活性基质和营养土)和5种规格的穴盘进行黄瓜的穴盘育苗试验,研究不同基质处理对黄瓜出苗率的影响以及不同基质处理和不同规格穴盘对黄瓜幼苗生长发育的影响。[结果]播种5 d后,使用中药渣基质的黄瓜出苗率最高(95%),有机活性基质和营养土次之。在育苗前期和后期,基质对黄瓜幼苗生长发育的影响均较大,其中有机活性基质对黄瓜幼苗的生长发育最为有利,而中药渣和营养土的效果较差,且差异不显著。穴盘规格对黄瓜幼苗的生长发育影响不大。5种穴盘规格都适于黄瓜育苗,以50孔穴盘效果较好。[结论]在黄瓜工业化育苗中,宜选用50孔穴盘。     

海南海岸青皮林土壤微生物类群的数量特征

为了从土壤微生物方面揭示海南石梅湾海岸青皮天然林更新的机理, 对青皮林土壤微生物进行了调查 分析。土壤调查采用5 点取样法,分别于旱季和雨季对两个土层的根际土和根外土进行取样,并用MPN 法分析了土 壤中5 个生理类群细菌的数量分布特征。结果表明院青皮林土壤中除尚未检测出亚硝化细菌外,其他4 个生理类群 细菌的数量彼此之间差别很大,其中氨化细菌的数量>>好气性自生固氮细菌>>反硝化细菌>>好气性纤维素分解细 菌;根际土壤中的氨化细菌、反硝化细菌和好气性纤维素分解细菌数量比非根际土壤少,但好气性自生固氮菌数量 则相反;下层土中氨化细菌的数量略高于上层土,但好气性自生固氮细菌、反硝化细菌和纤维素分解细菌多集中分 布在上层土内。     

六味地黄丸药渣对土壤微生物的影响简

为探究六味地黄丸药物残渣对土壤肥力的改良作用,采用盆栽试验,在药渣施用1个月和2个月后分别采集土壤,运用传统微生物培养方法研究土壤微生物的分布规律,反映六味地黄丸药物残渣对土壤肥力的改良效果。结果表明,六味地黄丸药物残渣对土壤中所测细茵的生长均具有促进作用,较不添加任何物质的土壤而言,对细菌、固氮茵,尤其是对好气分解纤维素细菌的促进作用最明显,说明药渣显著提高了土壤微生物的活性,改善了土壤肥力,而且效果持久稳定。     

植物残体在不同利用方式红壤中的腐解及对红壤微生物区系的影响

比较研究了植物残体在水田、旱地和林地3种不同红壤利用方式下的腐解和腐解过程中微生物类群和数量变化以及红壤理化性状的改变。结果表明,不同利用方式的红壤微生物类群和数量有明显差异,植物残体在红壤中的腐解与红壤中的微生物数量及类群有密切关系。植物残体的添加使水田、旱地、林地微生物数量显著增加,且均出现了相似的菌群演替规律。不同时期微生物监测结果显示,植物残体的腐解对不同利用方式的红壤微生物影响不同。植物残体腐解1年后,红壤性状得到部分改善,有机质、旱地的速效磷、水田的速效钾增加显著。     

不同土壤改良剂对松嫩平原盐碱土理化性质的影响

[目的]探讨不同改良剂组合对盐碱土的改良效果。[方法]利用正交和随机设计,通过田间试验,研究了石膏、粉煤灰及糠醛渣的组合对盐碱土改良作用及改良机理,并与单一改良剂的影响进行了比较。[结果]石膏、粉煤灰与糠醛渣都能降低盐碱土的容重,提高土壤的渗透速度和总孔隙度,但石膏的效果没有粉煤灰和糠醛渣好,而两两结合及三者结合比单施石膏、粉煤灰或者糠醛渣的效果更显著;施石膏、粉煤灰与糠醛渣均能显著降低盐碱土的pH值,促进Na+的淋洗,降低HCO3-的含量,提高SO42-、Ca2+、Mg2+、K+的含量,改善盐碱土土壤性质。[结论]石膏、粉煤灰与糠醛渣组合比单施石膏、粉煤灰与糠醛渣对盐碱土理化性质的改善效果更显著。     

不同肥力棕壤玉米根茬和茎叶残体碳氮的固定特征

目的 秸秆还田是增加土壤碳固定和改善土壤养分状况的重要措施之一。研究玉米不同部位残体碳、氮在土壤中的固定特征,明确秸秆还田的土壤增碳培肥机制。方法 以沈阳农业大学棕壤长期定位试验站为平台,采集不施肥和有机肥配施化肥处理的土壤分别作为低肥力（LF）和高肥力（HF）土壤,并分别与¹³C和¹⁵N双标记的玉米茎叶（S）、玉米根茬（R）混合,在25℃条件下进行室内培养试验。试验于第1、30、60、180和360 天取样并测定土壤总有机碳（SOC）、全氮（TN）含量及其同位素丰度,分析玉米不同部位残体碳、氮在不同肥力水平土壤中的固定特征。结果 添加玉米残体显著提高土壤SOC,一年后仍能提高14.0%。添加玉米残体后,土壤系统中有一小部分氮素可能以反硝化方式流失,且外源玉米残体氮和土壤原有老氮均有损失。与添加根茬相比,添加茎叶更有利于外源新碳、氮的增加,而且具有更强的激发老碳、氮分解/损失的效应,不利于土壤老碳、氮的固持;根茬残体则更趋向于被分解,使土壤老碳、氮得到相对的保护和固定。外源残体碳虽然在低肥力土壤中的固定较少,但是对低肥力土壤碳库的提升具有更大的贡献。添加残体后低肥力土壤的C/N和¹³C/¹⁵N（代表土壤中来自于外源残体的C/N）显著高于高肥力土壤。但本研究结果表明¹³C/¹⁵N并不是限制低肥力土壤中残体分解和固定的主要因素,其主要原因可能在于底物长期选择条件下的特异性土著土壤微生物群落较为稳定,对于外源有机质加入的干扰具有抵抗力造成的。结论 土壤中添加玉米不同部位残体均可显著提高土壤碳、氮水平,但其内在的残体新碳/氮和土壤老碳/氮的固定策略相异。低肥力土壤较高肥力土壤对外源碳的固定少,其对不同部位残体的固定在本研究中并不受到来自于外源残留残体C/N的影响。     

高场示范区土壤的中,日基层分类比较

采用中国湖北新,旧制土壤基层单元的划分标准和日本的土壤基层单元的设定标准进行了高场示范区土壤类型的区分。该区土壤可分为６个土系１４个土种或９个土壤统,面积为２１２．３５ｈｍ＾２。其中,有待改良的涝渍地类型土壤３６．６２ｈｍ＾２,漏水,肥型土ｇｈｍ＾２针对各土系的障碍因素,提出了相应的改良途径,并比较了中,日基层分类体系的差异性。     

添加玉米秸秆和根茬对不同肥力黑土微生物残体碳氮的影响

【目的】作物秸秆和根茬是农田土壤有机质的重要来源之一,经微生物作用以微生物残体形式累积在土壤中,是稳定土壤有机质的重要组成部分。明确不同肥力土壤作物秸秆和根茬还田后微生物残体在土壤中的累积及其对土壤有机碳（SOC）和全氮（TN）的贡献,以期为增加土壤碳氮的库容和稳定性提供依据。【方法】基于黑土长期定位试验站不同肥力水平土壤,利用¹³C¹⁵N双标记方法和氨基糖生物标识物技术,土壤中分别添加玉米秸秆和根茬后进行室内培养,在培养第30天和第180天采样,分析土壤中外源碳（秸秆碳和根茬碳）的残留率、外源氮（秸秆氮和根茬氮）的残留率、微生物残体碳氮的含量及其对土壤有机碳（SOC）和土壤全氮（TN）的贡献率。【结果】培养第180天,秸秆碳和根茬碳在土壤中的平均残留率分别为36.3%和31.7%,秸秆氮和根茬氮的残留率平均分别为95.8%和79.3%。添加秸秆和根茬处理SOC中外源碳含量与TN中外源氮含量的比值（¹³C-SOC/¹⁵N-TN）在培养第180天平均分别为17.6和28.5,与培养第30天相比平均分别下降了47.9%和28.2%。培养期间,高肥土壤真菌残体碳氮含量是低肥土壤的1.17倍左右,细菌残体碳氮含量是低肥土壤的1.31倍。第180天,添加秸秆处理土壤微生物残体（真菌和细菌）碳和氮含量平均比添加根茬处理增加了8.5%左右。培养结束后（第180天）,真菌残体碳对高肥和低肥土壤SOC的贡献率平均分别为37.0%和33.8%,细菌残体碳的贡献率平均分别为11.2%和9.2%;添加秸秆和根茬的处理真菌残体碳对SOC的贡献率平均分别为36.0%和34.7%,细菌残体碳的贡献率平均分别为10.8%和9.6%。第30天,真菌残体氮和细菌残体氮对TN的贡献率平均分别为55.2%和16.3%;培养第180天,真菌残体氮对低肥和高肥土壤TN的贡献率平均分别为63.5%和60.5%,细菌残体氮的贡献率平均分别为16.4%和17.5%。培养180天与初始土壤相比,细菌残体碳和氮对高肥土壤SOC和TN的贡献率平均分别增加了4.8%和7.4%,对低肥土壤平均分别增加了20.3%和32.5%。【结论】真菌残体对土壤有机碳库的稳定和氮库的扩容起着重要的作用。添加玉米秸秆较根茬更有利于微生物残体碳氮在土壤中的累积。低肥土壤添加秸秆和根茬有利于细菌残体碳和氮向土壤有机碳库和氮库的转化。     

核磁共振波谱法研究玉米植株残体培肥对土壤胡敏酸的影响

用核磁共振波谱法研究了施人玉米秸秆和根茬后土壤胡敏酸（HA）的变化。结果表明，玉米植株残体施用后，土壤HA的烷基链变短且多分支；土壤HA的芳香度降低，芳香碳减少，而烷基碳和烷氧碳增加，HA的脂肪族特性增强，氧化程度降低；发生变化最大的时期在施人玉米植株残体60d左右，且玉米秸秆对土壤胡敏酸的影响要大于根茬的影响。