长期保护性耕作对黄土高原旱地土壤肥力质量的影响

长期定位试验研究了黄土高原西部旱农区传统耕作措施和5种保护性耕作措施对豌豆-小麦(P→W)和小麦-豌豆(W→P)轮作序列的耕层土壤肥力质量的影响。结果表明,与传统耕作(T)处理相比,传统耕作秸秆还田(TS)和免耕秸秆覆盖(NTS)处理有机质含量分别提高11.61%～12.21%和12.13%～16.99%,全氮提高7.29%～8.42%和11.58%～12.95%,全磷提高10.35%～14.63%和13.79%～18.29%,全钾提高7.32%～7.51%和8.78%～9.15%,速效磷提高11.10%～12.41%和16.29%～20.99%,速效钾提高25.11%～43.26%和31.62%～44.22%,pH降低0.11～0.17个单位和0.09～0.16个单位。进一步利用加乘法则和加权综合法两种模型评价不同耕作方式下的土壤肥力质量,结果表明,土壤肥力质量指数排序为NTS处理TS处理NTP处理NT处理T处理TP处理(P→W轮作序列)和NTS处理TS处理NT处理NTP处理TP处理T处理(W→P轮作序列)。在黄土高原雨养农作系统中,实施免耕结合秸秆覆盖,对促进和维持土壤养分平衡,提高土壤肥力质量具有重要意义。     

草甸白浆土水解酶活性和动力学特性对保护性耕作方式的响应

在田间试验条件下,以传统耕作(CT)为对照,研究了免耕(NT)和少耕(RT)对黑龙江省八五三农场草甸白浆土土壤与碳、氮、磷、硫元素转化相关的九种水解酶(α—葡糖苷酶、β—葡糖苷酶、α—半乳糖苷酶、β半乳糖苷酶活性脲酶、蛋白酶、磷酸单酯酶、磷酸二酯酶和芳基硫酸醅酶)的影响,同时研究了保护性耕作对土壤脲酶、磷酸单酯酶、磷酸二酯酶、芳基硫酸酯酶及β—葡糖苷酶动力学特性的影响。结果表明,保护性耕作(RT,NT)降低土壤pH值,提高土壤养分(有效氮:42.0%,21.6%;总碳:26.6%,12.2%;总氮:16.6%,15.8%)含量,提高了土壤α—半乳糖苷酶、β—半乳糖苷酶和α—葡糖苷酶、蛋白酶活性活性,但脲酶活性却降低,参与土壤磷素及硫素转化的磷酸单酯酶、磷酸二酯酶和芳基硫酸酯酶活性差异不显著,传统耕作处理(CT)与免耕(NT)处理土壤中芳基硫酸酯酶活性著高于少耕(MT)处理。土壤水解酶动力学参数对耕作方式的反应与表观活性对耕作方式的反应不一致,草甸白浆土短期(三年)保护性耕作已经体现了一定程度的土壤改良效果。     

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)。     

大力发展保护性耕作 促进农业可持续发展——保护性耕作与中国实践

保护性耕作是相对于传统翻耕的一种新型耕作方式和技术,是现阶段保障和实现农业可持续发展的重要措施。文章浅述了保护性耕作的基本概念与内涵,并通过其在全球和中国发展状况的概述与比较,指出:思想观念陈旧、技术研究滞后、配套农机具缺乏、推广力度不足等是当前障碍和制约中国保护性耕作技术发展的主要因素;同时提出:强化宣传,更新观念;加强科研,完善技术;抓好示范,力促推广;注重实效,持续实施;加大投入,确保发展等,大力推广保护性耕作,促进农业可持续发展。     

保护性耕作与秸秆还田对土壤微生物及其溶磷特性的影响

试验研究保护性耕作与秸秆还田对土壤微生物及其溶P特性结果表明,免耕和秸秆还田均能促进土壤麦角固醇的增加,而少耕却显著提高土壤微生物生物量。耕作方式间土壤有机碳水平无明显差异,但秸秆还田可提高土壤有机碳含量。免耕处理土壤微生物量显著增加,深耕处理土壤微生物量则较低,秸秆还田微生物量显著高于无秸秆对照。浅耕处理溶P细菌数量最高,免耕最少,但少耕和免耕处理溶P微生物的溶P能力大于深耕及浅耕,秸秆还田对溶P微生物群体和高效溶P菌生长均有促进作用。     

保护性耕作对玉米产量及土壤碳氮的影响

尽管保护性耕作从农业管理角度看被广泛认为是有效增加土壤碳和提高土壤质量的一种方式,但是,在土壤垂直分布中改变碳存储量的研究却很少。以美国莱特柏果思县为研究对象,在传统的犁地和耙地的耕作方式下,通过实施保护性耕作方法来测定其对土壤碳的影响(冬季覆盖加带状种植)。在实施保护性耕作5 a前后测定土壤总碳和总氮的含量,从0~65 cm深的土层取样,分别在57个采样点进行收集。每年测量作物产量、冬季和夏季作物的地上生物量、生物质碳、氮含量。结果表明,土壤碳平均增加20 t/hm2且与氮增加2 t/hm2相关。72%~80%的碳的增加是在35 cm土层深以上,35~65 cm土层碳含量增加3~6 t/hm2,净生物质碳增加36%,玉米产量增加了2 200 kg/hm2。分析表明,15~35 cm的土壤碳的含量,是与玉米产量相关的主要土壤参数。在过去45 a中,对年降雨量最低的时期的研究表明,土壤碳介质的增长可增加植物可利用的土壤水,进而提高玉米产量。通过计算测定土壤持水能力表明,土壤中35 cm以上土层碳的增加可能增加土壤蓄水能力且足以满足长达4 d以上的作物用水需求。这些结果表明,在潮湿的美国东南部沿海平原退化的沙质土壤,通过保护性耕作方法可以增加土壤碳和氮累积,增加的土壤碳可能会潜在地减轻短期降雨亏缺对旱地生产系统的不利影响。     

保护性耕作对温室效应的影响

农业是非常重要的温室气体排放源,而不合理的农田管理措施强化了农田排放源的特征,同时弱化了吸收汇的作用。保护性耕作对温室效应的影响来自两方面,一方面是免耕减少了农田CO2排放,对CH4和N2O排放的影响不明确;另一方面是秸秆还田以后部分秸秆C以气体形式释放进入大气,增加了农田CO2、CH4排放,但秸秆还田相对其他用途提高了土壤固碳潜力,减少了总的温室气体排放量。通过耕作与秸秆管理对温室气体排放资料的整理分析,指明保护性耕作是一种有利于减少温室效应的农田管理措施,为保护性耕作的温室效应研究提供借鉴。     

作物生长期三种棉花耕作法对水土流失的影响

在亚巴拉马州田纳西流域,对棉花生长期的三种耕作法,在天然降雨条件下引起的地表径流和土壤流失进行了小区试验研究.传统耕作法产生的土壤流失量最大,其次是少耕法无覆盖和少耕法有覆盖(冬小麦覆盖作物).依据传统耕作的最晚栽培时间,将作物生长季节划分为两个时期,在第1个时期里所有耕作处理小区的土壤流失量,占总土壤流失量85%以上.在播种阶段,传统耕作小区产生径流最大,而在其它所有生长阶段,少耕无覆盖小区产生的径流最大.在高强度降雨条件下,两种少耕法比传统耕作产生更大的径流量.少耕有覆盖、少耕无覆盖及传统耕作试验小区,3年平均籽棉产量分别为2223,2123,2076kg/ha.由于耕作方法不同,籽棉产量也不同.在干旱年景,水土保持耕作法的经济效益明显超过传统耕作法.1987年在作物种植前和临界生长期,因为连续两次干旱,使少耕有覆盖小区出现了严重减产现象.     

保护性耕作对土壤水分和小麦产量的影响

采用3种稻田保护性耕作栽培模式与传统栽培模式的定位试验,对成都平原稻田小麦季的土壤水分及产量进行了研究。结果表明:小麦全生育期,免耕覆盖处理的土壤含水率明显地高于翻耕覆盖处理,而翻耕不覆盖处理最差;小麦分蘖高峰期,覆盖处理的土壤含水率比不覆盖处理高17.7%～75.9%,免耕覆盖处理的土壤含水率比翻耕覆盖处理高12.7%～41.0%;免耕覆盖处理的小麦最高茎蘖数又比翻耕覆盖处理增加23.8%～72.3%,均极显著优于翻耕处理;覆盖处理的小麦产量比不覆盖处理增产6.3%～19.5%,免耕覆盖处理比翻耕覆盖处理增产3.2%～8.0%。稻田保护性耕作有利于提高成都平原区小麦产量。     

耕作措施对地表径流和产沙量的影响

通过有无地表残余物和是否深翻评价传统耕作和免耕的水土保持效益。传统耕作、免耕、移走残余物、保留残余物、深翻、不深翻组合成8种处理,每种处理重复4次。每个小区进行2 h模拟降雨。连续测量小区上的径流量和泥沙输移量。观测结果表明:免耕小区的径流量至少比传统小区减少2倍,泥沙输移量减少4倍。无残余物覆盖不深翻的传统耕作小区径流量最大,有残余物深翻的免耕小区径流量最小。移走残余物使免耕小区和传统耕作小区径流量增加,深翻使免耕小区和传统小区径流量减少。对照不深翻的传统小区和免耕小区,深翻使径流速率缓慢增加,使土壤密度和土壤强度降低。通过残余物覆盖和深翻措施的结合,来改善土壤性质和增加入渗,减少了传统小区和免耕小区的径流量和土壤流失量,从而提高土壤中作物的有效水量。     

保护性耕作对土壤物理特性及玉米产量的影响

保护性耕作措施是干旱区农田提高作物产量的新型耕作技术。为了探讨其区域适应性,在2004～2007年期间,以毛乌素沙地南缘的靖边县北部风沙区农田为研究对象,选用了免耕、秸秆覆盖、覆膜和传统翻耕(CK)4种措施,采用完全随机试验设计进行了田间定位试验研究。结果表明,秸秆覆盖和免耕地的地温在春播初期略比传统翻耕低0.1℃,但随后迅速回升,覆膜在玉米生长期都高于其他措施。耕作措施对播种前土壤容重没有显著影响,而对收获后土壤容重影响显著,与传统翻耕相比,免耕降低了表层土壤容重1.65%,但次层20～40 cm容重增加了1.8%。3种保护性耕作措施均增加了土壤含水量,顺序依次为秸秆覆盖>覆膜>免耕>翻耕,且在作物需水关键期免耕和秸秆覆盖下的土壤含水量相对稳定,保证作物需水,提高水分利用率,分别为8%、22.0%和13.3%。使作物分别增产4.44%、13.14%和19.26%。因此,保护性耕作在风沙区有利于改善农田土壤物理条件,提高作物产量,适于在风沙区推广。     

保护性耕作对黄壤坡耕地水土流失及作物产量的影响

[目的]分析保护性耕作对黄壤坡耕地水土流失及作物产量的影响,为贵州省坡耕地水土流失治理及农业可持续发展提供科学依据。[方法]在西南地区典型黄壤坡耕地设置不施肥+顺坡平作(TR_1)、常规施肥+顺坡平作(TR_2)、优化施肥+顺坡平作(TR_3)、优化施肥+横坡垄作(TR_4)、优化施肥+横坡垄作+秸秆覆盖(TR_5)、优化施肥+横坡垄作+秸秆覆盖+等高植物篱(TR_6)共6个不同试验处理的监测小区,于2017—2018年监测了不同处理间作物产量、地表径流量、氮磷流失量、土壤养分含量的差异,并分析其相关性。[结果]①TR_4,TR_5,TR_6较TR_3的径流量分别减少了59.72%,74.13%和89.18%,氮磷流失总量与径流量趋势相同;②TR_5,TR_6对全量养分含量影响最大,其中全氮比TR_4作高20.00%,23.67%,比TR_3高23.53%,27.31%;③TR_4,TR_5,TR_6处理下的玉米在保持较高产量的同时,作物产量稳定性(SI)和可持续性(SYI)最好;④玉米、油菜产量与全氮、全磷、有效磷、有机质呈极显著正相关(p0.01),与速效氮呈显著正相关(p0.05);玉米产量与氮素流失量、磷素流失量、径流量呈极显著负相关(p0.01)。[结论]在坡耕地实施保护性耕作能有效降低地表径流发生,减少氮磷流失,保持土壤养分肥力的同时促进作物高产,并实现稳产及可持续生产,且实施综合保护性耕作的效能大于单项保护性耕作。     

半干旱区保护性耕作的效应

西北太平洋内陆半干旱区常规种植制度是冬小麦—休闲2 a轮作制,在这一轮作制度中,不采取保护性耕作措施,地表因扰动而导致严重的土壤侵蚀。采取完全随机排列试验,观测了免耕(NT)和常规耕作(TP)两种种植方式、冬小麦—春豌豆—冬小麦—休闲4 a轮作制下的地表覆盖率、土壤入渗率、径流量和土壤侵蚀量,结果表明:免耕的覆盖率为81%、入渗率为41 mm/h,明显高于常规耕作(分别为59%、14 mm/h),免耕的径流量为0.4 mm、侵蚀量为10 kg/hm2,低于常规耕作(分别为0.4 mm、21 kg/hm2),免耕有利于研究区域土壤侵蚀控制。     

保护性耕作冬小麦产量及土壤水分变化研究

利用长期定位试验(1999~2009年),在豫西旱区坡度为8°的黄土坡耕地上,研究了连续10年来免耕覆盖、深松覆盖和传统耕作不同耕作措施对冬小麦产量及土壤水分变化的影响。结果表明:(1)保护性耕作的实施随着年份的增加表现出增产效果,欠水年增产显著,丰水年增产较少,免耕覆盖和深松覆盖增产效应不同。其中免耕覆盖在5年以后表现稳定增产,产量幅度为3857~5547 kg hm-2,10年间平均增产4.42%。深松覆盖在所有年份均表现增产,10年间有9年较传统显著增产,增产幅度为5.2%~20.9%,产量幅度为4593~5844 kg hm-2,10年间平均增产8.67%。(2)在半湿润的豫西北旱区年降水量总体呈下降趋势的情况下,夏休闲期和小麦生育期免耕覆盖和深松覆盖下土壤含水量均高于传统耕作,在干旱年份差异更明显。(3)免耕覆盖和深松覆盖下土壤水分垂直变化的变异系数高于传统耕作,且有随着土层深度的增加而增加的趋势,说明二者有利于降水的入渗和蓄水保墒。(4)深松覆盖和免耕覆盖可有效提高土壤水分利用效率,干旱年份其水分利用效率提高的幅度也较大。10年免耕覆盖水分利用效率平均提高0.02 kg m-3,深松覆盖水分利用效率平均提高0.05 kg m-3。     

免耕播种机在保护性耕作示范区的使用现状研究

随着我国农业生产规模的扩大,社会生态环境压力不断增加,耕地面积逐年减少.发展保护性耕地有利于缓解社会环境压力,对保护耕地起到积极作用.基于此,分析免耕播种机在保护性耕作示范区中使用的重要意义,深入剖析免耕播种机在保护性耕作区中的使用现状,为我国农业工程的发展提供参考,提高我国农作物的产量,推动农业发展.     

耕作方式对土壤微生物生物量影响的研究

耕作方式对土壤微生物数量及活性有重要的影响 ,虽然前人对不同耕作方式下土壤微生物及土壤化学之间的关系作了大量的研究 ,但关于耕作方式对土壤微生物生物碳Csmb影响的研究很少 ,尤其是关于Csmb与作物氮利用之间的关系研究更少。为确定作物生长季节免耕或常规耕作以及取样部位对Csmb的影响 ,在种植青贮玉米的试验地免耕或常规耕作 3a后 ,选取其第四生长季进行研究。免耕处理下 ,0～ 3 8cm土层和 3 8～ 7 5cm土层的Csmb分别是常规耕作处理下的 87%和 33%。免耕处理下行内取样 0～ 3 8cm土层的Csmb与时间呈线性下降关系 ,在作物生长季节Csmb下降约为 2 9% ,同样对其它取样深度的样品分析 ,其Csmb变化不显著 ,而且季节之间差异也不明显。两种耕作方式下行间取样样品的Csmb明显增加 ,在前人研究中尽管不同的耕作方式使得土层Csmb不同 ,但对于实际生产并没有产生实质性影响 ,因为前人试验结果表明耕作方式不同没有对青贮作物利用肥料中的氮或土壤中的氮发生改变     

油菜-水稻保护性耕作对产量的影响研究

油菜—水稻保护性栽培技术是培肥土壤和增收节支的新技术.该技术在实际应用中的一些特定要求,在实施过程中常受自然环境因素的制约.笔者于2005年8月-2007年5月,探索了此项技术在忠县自然环境下的可行性,以期为我县耕作制度的改革决策提供技术依据.     

不同耕作方式对水稻产量和土壤肥力的影响

于2005～2006年在双季稻田研究了不同耕作方式对水稻生长、产量和土壤肥力的影响。结果表明:免耕抛秧水稻根干重低于翻耕移栽稻,根系绝大部分分布在表层土壤,根系活力比翻耕处理的高,分蘖时间比翻耕移栽的早而比翻耕抛秧的迟;每公顷有效穗数略低于翻耕抛秧而高于翻耕移栽,结实率高于翻耕处理。随着免耕次数的增加,各处理产量基本持平;免耕1年有利于土壤物理性质的改善,免耕有利于土壤养分在表层土壤富集。     

保护性耕作对土壤理化性质影响研究综述

通过对相关文献的梳理,总结了保护性耕作方式对土壤容重、土壤温度、土壤呼吸、土壤保水量等理化性质的影响。     

冷寒风沙区保护性耕作种植试验

该文对冷寒风沙区实施保护性耕作技术种植春小麦试验进行了评价和分析。试验结果表明在冷寒风沙区实施保护性耕作技术是可行的，取得了良好的增产效益、节本效益及社会效益。保护性耕作技术所用机具性能可靠，并能通过秸秆残茬覆盖的地表，实现化肥深施和免耕播种。试验结果为环京津数十个高原县的抗旱增收和治理沙尘暴提供了可靠的经验。