轮作对黑土区作物产量及土壤理化性质的影响

为明确大兴安岭南麓黑土区不同种植模式对作物产量和耕地地力的影响,依靠耕地质量提升项目在大兴安岭南麓黑土区设置的定位监测点,研究不同种植模式下的作物产量、土壤pH、全氮、有效磷和速效钾含量。结果表明,在实际农业生产中,大豆、玉米长期连作产量下降,轮作可以提高大豆、玉米单产。不同种植模式下土壤全氮、有效磷和速效钾含量变化不同,大豆连作,土壤全氮含量大幅下降,有效磷含量增加,速效钾含量下降;玉米连作,土壤有效磷、速效钾含量大幅增加,全氮含量小幅下降。因此轮作可以提高作物产量,连作造成作物减产,玉米长期连作不影响土壤养分含量,大豆连作下土壤养分含量明显下降。     

冀西北寒旱区农田作物轮作产量效应评价

【目的】促进水温土等资源匮乏的冀西北寒旱区作物生产对水分、养分的合理与均衡利用,保护农田生态环境。【方法】采用交叉式种植方法,在草甸栗钙土和砂质栗土农田,分别设计了包括5个主栽作物的全部组合的轮作与连作田区试验,年际间进行重复,研究区域主栽作物轮作倒茬的产量效果。【结果】在草甸栗钙土农田,与连作相比,不同前茬马铃薯、甜菜、莜麦的产量分别提高了58%—94%、28%—53%和16%—70%;蚕豆与连作相比,除甜菜茬减产外,其他茬口较连作增产4%—43%;马铃薯、蚕豆茬玉米较连作分别增产12%、5%,甜菜、莜麦茬玉米产量仅为连作的81%、93%。在砂质栗钙土农田,不同前茬马铃薯、甜菜的产量分别较连作提高了5%—36%、13%—36%;甜菜茬谷子表现减产,其他茬口的谷子较连作提高了5%—30%;谷子茬莜麦减产,其他茬口莜麦较连作提高了9%—15%;马铃薯、莜麦茬亚麻较连作增产5%、8%,谷子、甜菜茬亚麻产量为连作的94%、99%。【结论】草甸栗钙土田马铃薯→莜麦、马铃薯→甜菜呈现互利轮作,玉米茬马铃薯、莜麦茬甜菜、蚕豆茬甜菜、玉米茬甜菜和蚕豆茬马铃薯表现偏利轮作;砂质栗钙土田莜麦茬马铃薯、马铃薯茬甜菜2种方式表现偏利轮作,可资生产应用。     

河西荒漠灌区不同耕作方式对作物产量的影响

在河西荒漠灌区比较了小麦、玉米、大豆3种作物在连作、轮作、间作方式下的产量,结果表明,小麦产量以小麦与玉米轮作最高,为6 839.3 kg/hm2,较连作增产23.6%;玉米产量以小麦与玉米间作(小倒茬)最高,为12 915.0 kg/hm2,较连作增产50.8%;蚕豆产量以玉米与蚕豆间作(连作)最高,为3 654.0 kg/hm2,增产率达50.2%。     

长期轮作连作对不同作物土壤磷组分的影响

对长期轮作连作条件下的大豆、玉米、小麦土壤磷组分进行研究,试验结果表明,供试土壤在不施肥情况下,土壤全磷以轮作区降幅最大,而土壤有效磷以小麦连作区降幅最大,土壤磷组分以大豆连作区土壤中的Ca2-P降幅最大;在施有机肥的情况下,土壤全磷以大豆连作区增幅最大,而土壤有效磷以轮作区增幅最小,土壤磷组分以轮作土壤中的Ca2-P增幅最大。     

玉豆轮作下不同玉米秸秆还田方式对玉米生长特性、产量及其构成的影响

将玉米秸秆还田与玉米-大豆轮作相结合,研究玉豆轮作下不同玉米秸秆还田方式对玉米生长特性、产量及其构成的影响。结果表明,玉-豆轮作下,秸秆还田可有效地促进玉米的生长发育,提高玉米产量。其中玉米秸秆秋季翻埋还田效果最佳,玉米植株的株高、茎粗、叶面积及产量均得以有效提高。不同玉米秸秆应用方式处理的玉米产量较玉米连作（CK1）增加11.4%,较玉米大豆轮作（CK2）增加9.2%。     

烤烟连作、烤烟-玉米轮作对烟叶品质和土壤养分的影响

为明确烤烟轮作、连作对烟叶品质及土壤养分的影响,进行了6a烤烟连作、烤烟-玉米轮作试验,比较了不同种植模式下烟叶产量和烤烟病害发生情况的差异,并测定了烟叶化学成分及土壤氮、磷、钾含量.结果显示:在烤烟连作和烤烟-玉米轮作2种模式下,烟叶产量、化学成分含量以及病害发生率均无显著差异,但烤烟连作下烟叶产量平均年度变异系数明显低于烤烟轮作;2种种植模式下土壤有机质含量和全量氮、磷、钾含量无显著差异,但不同种植模式下速效氮、磷、钾含量在试验前后的变化情况不同,其中速效氮含量在烤烟连作下比试验前略有降低,烤烟-玉米轮作中则略有增加,速效磷、钾的变化与之相反,特别是烤烟-玉米轮作中速效钾含量较试验前显著降低.与试验前土壤速效养分比例(1∶0.09∶1.81)相比,耕作6 a后,连作烟地速效养分比例(1∶0.12∶2.17)较烤烟-玉米轮作(1∶0.09∶ 1.40)更接近烤烟生长适宜速效养分比例(1∶0.55∶2.40).因此,简单的轮作特别是与施肥量较高的作物轮作,不能从根本上改善土壤养分比例,提高烟叶产量和品质.     

烤烟轮作、连作对烟叶产量质量的影响

烤烟连作、轮作的4年定位比较试验结果表明连作烟株的田间长相长势、产量、产值、外观质量均低于轮作;连作的产量仅有轮作的59.12%;产值仅有轮作的29.93%;中上等烟比例仅有轮作的52.07%;均价仅有50.6%.烟叶的致香物质检测结果表明轮作烟叶中致香物质含量大多数高于连作烟叶.连作与轮作土壤养分对比结果表明连作田土壤中的有效磷和有效钾含量明显地高于轮作田;轮作土壤的pH值、有机质、全钾、速效硼、速效锌、CEC、交换性镁均高于连作.连作与轮作土壤中微生物总量差异不明显.与轮作相比,烤烟连作后黑胫病和赤星病的发病率升高.     

高寒地区不同轮作模式对玉米主要农艺性状和产量的影响

为了进一步完善玉米轮作体系,在黑龙江省克山县开展定点试验,对比分析不同轮作模式对玉米主要农艺性状和产量的影响.结果表明,玉米连作及玉米与大豆、小麦、马铃薯等作物轮作后,各处理间除植株叶面积系数外,其他项目如玉米株高、茎粗、穗粒数、百粒重等均没有明显差异.从产量结果看,玉米与其他作物轮作均在一定程度上提高了籽粒产量和生物...     

不同轮作模式对花生生长及产量的影响

轮作是缓解连作障碍和粮油争地矛盾的重要栽培方式，对扩大花生生产面积及可持续发展有重要意义。本研究采用4种不同的轮作方式，连续4年观测了花生的农艺性状、产量性状、土壤肥力等指标，发现采用轮作模式可以一定程度上缓解花生连年种植带来的连作障碍：连作春花生第4年有18.13%的干物质量和15.56%的产量衰退，但轮作处理中花生农艺、产量性状基本稳定；土壤硝态氮、速效钾含量在轮作处理中都有较为显著的提升。虽然春花生生育期较长、在活动积温上更具优势，但轮作模式能获得更为稳定、可持续的产量。     

黑土实施免耕对玉米和大豆产量及经济效益的影响

为评估在黑土区实施免耕的可行性,探讨了免耕下不同种植方式对作物产量和经济效益的影响。用连续12年的田间定位试验结果评价免耕、秋翻和垄作3种耕作方式以及玉米连作(C-C-C)、玉米—大豆轮作(C-S)和玉米—玉米—大豆轮作(C-C-S)3种种植方式下玉米和大豆的产量及经济效益的变化。结果表明:轮作方式对作物产量影响明显,3种耕作方式下C-S轮作均显著高于C-C-S和C-C-C。C-S轮作方式下,免耕的玉米和大豆产量与秋翻和垄作的接近或略微偏高;免耕玉米的经济效益比秋翻和垄作分别提高了18.7%和3.2%,免耕大豆的经济效益也明显高于秋翻和垄作(P0.05)。在干旱年份,免耕方式下的C-S轮作对作物产量和经济效益比C-C-S和C-C-C明显提高。C-C-S和C-C-C作物的产量和经济效益差异不显著(P0.05)。与其他耕作和种植方式相比,免耕和C-S轮作相结合是黑土作物高产和经济高效的有效组合。     

不同轮作模式对烤烟产质量的影响

为了避免烤烟种植过程中的连作障碍,提高烤烟的产量和品质,研究了烤烟连作、烤烟—玉米—烤烟、烤烟—大豆—四季豆—烤烟、烤烟—甘薯—烤烟和烤烟—马铃薯—萝卜—烤烟等5种轮作模式对于烤烟产质量的影响。结果表明,采用轮作可以有效改善烤烟农艺性状,提高植株根系活力,提升经济指标和改善感官质量,其中,烤烟—玉米—烤烟轮作模式是有效克服烤烟连作障碍和提升烤烟产质量的最佳轮作模式。     

玉米-苹果轮作体系对苹果根际土壤酶活性和pH值的影响

研究玉米-苹果轮作体系下,玉米种植年限(1 a和2 a)对苹果花期、幼果期、膨大期、成熟期根际土壤酶活性和pH值的影响,以期阐明玉米-苹果轮作体系缓解苹果连作障碍的作用机理。结果表明,在苹果各生育期内,根际土壤中脲酶、土壤磷酸酶和土壤转化酶活性以及pH值趋势均为苹果非连作玉米(2 a)-苹果轮作玉米(1 a)-苹果轮作苹果连作(未轮作玉米)。与苹果连作(未轮作玉米)相比:玉米(2 a)-苹果轮作和玉米(1 a)-苹果轮作后的根际土壤脲酶活性在成熟期增长幅度最大,分别达105.95%和78.30%;土壤磷酸酶活性在幼果期分别显著增高26.45%和23.06%,在膨大期分别显著增高37.07%和29.19%,在成熟期分别显著增高45.59%和18.77%;转化酶活性在膨大期增长幅度最大,分别达53.11%和47.29%。pH值在成熟期提高最大,玉米(2 a)-苹果轮作和玉米(1 a)-苹果轮作与苹果连作(未轮作玉米)相比,pH值由6.86分别提高到7.57与7.25。综上,苹果连作可使根际土壤酶活性和pH值显著降低;玉米-苹果轮作对苹果连作障碍有明显改善作用;轮作2 a玉米较轮作1 a玉米更能缓解连作障碍。     

半干旱区玉米-大豆轮作对土壤物理性质和化学性质的影响

为推广半干旱区节水高产高效栽培技术,开展了春玉米连作和春玉米-大豆轮作处理对比研究,明确半干旱区玉米-大豆轮作对土壤物理性质和化学性质的影响。结果表明:春玉米-大豆轮作处理土壤固相比例在0~10、20~30、30~40cm土层分别比春玉米连作处理低5.28%、25.59%和10.26%,液相比例也有呈增加趋势,土壤气相比例在20~30cm土层提高16.52%。春玉米-大豆轮作处理土壤孔隙度在表层土壤较春玉米连作处理也有增加趋势,0~20cm土层增加幅度为7.01%~8.68%。与春玉米连作处理,春玉米-大豆轮作处理土壤容重在表层0~20cm土层下降了0.10~0.13g·cm~(-3);春玉米-大豆轮作处理pH也略有降低,但幅度不明显。春玉米连作和春玉米-大豆轮作处理在不同土层土壤有效磷差异不显著;不同种植模式土壤速效钾的表层0~20cm含量高于20~50cm含量;而在0~10cm,春玉米-大豆轮作处理的碱解氮含量比春玉米连作高21.68%。轮作处理为大豆产量2 881kg·hm~(-2),玉米连作处理为8 373kg·hm~(-2),按照大豆价格3.2元·kg~(-1),玉米价格1.4元·kg~(-1)计算,大豆收入为9 219.2元·hm~(-2),玉米收入为11 722.2元·hm~(-2),轮作处理的收入比连作处理在种植大豆年少收入2 503元·hm~(-2)。     

作物轮作对谷田土壤理化性质及谷子根际土壤细菌群落的影响

采用谷子连作(Si-Si-Si)、马铃薯-玉米-谷子轮作(St-Zm-Si)、玉米-大豆-谷子轮作(Zm-Gm-Si)和大豆-马铃薯-谷子轮作(Gm-St-Si)四种种植模式进行定位试验,研究轮作对土壤理化性质、土壤酶活性、谷子产量和根际细菌群落结构的影响。结果显示,与连作相比,Gm-St-Si轮作模式下土壤的pH值升高,碱解氮、有效磷、速效钾和有机质含量增加,土壤过氧化氢酶、多酚氧化酶、纤维素酶和蔗糖酶活性提高,谷子产量显著增加;利用Illumina MiSeq测序技术对谷子根际土壤细菌群落结构进行分析,发现三个轮作处理的OTU数目和多样性指数均高于连作,轮作与连作的细菌群落结构与组成存在明显差异,其中Gm-St-Si处理含有丰富的疣微菌门、酸杆菌门和浮霉菌门,高丰度菌包括Planctomyces、Gemmata、Flavisolibacter、Luteolibacter等。综上表明,大豆-马铃薯-谷子轮作能改善谷田生态环境,提高土壤肥力,促进土壤微生物多样性,使谷子产量增加。     

茬口对农作物产量影响的研究

六年试验结果得出,玉米、小麦、大豆产量均轮作高于连作,其中,豆茬玉米六年平均产量５６１５．９０ｋｇ／ｈｍ＾２,连作玉米为４９０９．４２ｋｇ／ｈｍ＾２,二者之间达到１％极显著差异。麦茬麦六年平均产量１８７６．３５ｋｇ／ｈｍ＾２,豆茬麦在１５４０．７８ｋｇ／ｈｍ＾２,连作麦是１４１９．３７ｋｇ／ｈｍ＾２,三者之间达到１％极显著差异水平。麦茬豆六年平均产量１６１３．６３ｋｇ／ｈｍ＾２,油菜茬大豆１５７４     

马铃薯地膜覆盖栽培技术

<正>1选茬整地马铃薯忌连作,忌与茄科作物轮作。连作病虫危害较重,应实行3年以上轮作倒茬制度,即马铃薯—玉米—谷子—马铃薯或马铃薯—谷子—豆类—马铃薯。马铃薯靠地下茎膨大形成经济产量,应选择土地深厚,肥力中上等,结构疏松的轻砂壤土。     

轮作和连作对不同类型花生品种生育特性和产量的影响

为探讨种植形式对不同类型花生品种的影响,以6个不同类型的花生品种为试材,采用裂区随机区组试验设计,研究了连作和轮作对花生开花规律、植株性状、荚果性状及产量的影响。结果表明:连作花生的开花数量少于轮作,除荷花15号和荷花18号外,其他品种的总开花数均显著减少;连作对花生植株农艺性状有一定的影响,连作花生的绿叶数、主茎高度、侧枝长度、总分枝数和结果枝数均略低于轮作,大部分品种的指标值与轮作差异不大;所有品种的单株果数均表现为连作显著低于轮作;除荷花15号的饱果数和单株果重以及荷花18号的饱果数与轮作差异不大,其他品种的饱果数和单株果重均显著低于轮作。连作对花生荚果性状影响显著,所有品种的百仁重和出米率均显著降低,连作对荷花16号的百果重、荷花18号的百果重和产量影响不明显,其他品种的百果重和产量均显著降低。     

半干旱区3a不同轮作组合系统的综合评价

以当地主要种植的6种粮、菜作物组成的轮作组合为研究对象,通过在半干旱区连续3 a进行不同轮作方式试验,重点研究不同轮作方式下的系统等价产量、等价产值、耗水量及水分利用效率的差异,并在兼顾经济效益和生态效益的基础上,筛选出适应当地旱作农业生产的最优粮菜作物组合模式。结果表明,系统等价产量最高的组合模式为玉米→甘蓝→甘蓝,产量达到45 014 kg/hm2,其次为玉米3 a连作和谷子→甘蓝→甘蓝组合模式,最差的处理组合为谷子→马铃薯→马铃薯,产量仅为10 965 kg/hm2;系统产值较高的组合模式为玉米→菜豆→甘蓝、谷子→甘蓝→甘蓝、谷子→菜豆→甘蓝和玉米→甘蓝→甘蓝,产值均高于187 500元/hm2,菜豆连作表现次之,产值最低的是玉米→大豆→大豆组合,仅为39 465元/hm2;系统耗水量较低的组合模式为谷子→甘蓝→马铃薯、玉米→甘蓝→大豆和玉米→甘蓝→马铃薯,仅为1 073 mm,耗水量较高的组合有谷子→大豆→甘蓝、玉米→马铃薯→甘蓝和谷子→菜豆→甘蓝,最高与高低耗水量最大相差189 mm;系统水分利用效率较高的轮作组合为玉米→甘蓝→甘蓝和谷子→甘蓝→甘蓝,玉米→甘蓝→马铃薯的表现次之,大豆连作水分利用效率最低。综合以上4个方面所筛选出表现较好的轮作组合有:玉米→马铃薯→甘蓝、玉米→马铃薯→菜豆、玉米→甘蓝→马铃薯。     

连作马铃薯冠层结构与物质积累的关系

作物冠层结构是与外界环境相互作用最直接的界面层,为了明确短期连作马铃薯冠层结构与物质积累量指标、产量的关系,以轮作马铃薯为对照,设置1年连作、2年连作2个处理,在马铃薯关键生育期调查株高、株幅、叶面积、分器官干质量及其产量。结果表明:轮作马铃薯的株高、叶面积指数明显高于1年连作和2年连作马铃薯;轮作状态下的单株叶片干质量、单穴块茎干质量、单株总干质量等物质积累量指标高于1年连作、2年连作状态;轮作状态下总产量、商品薯率均高于连作状态。马铃薯的株高、叶面积指数等冠层指标与物质积累量、产量呈显著正相关。     

轮作及连作条件下荞麦功能叶片衰老特性的比较

为了探明轮作及连作条件下荞麦功能叶片的衰老特性,揭示叶片衰老机制和产量形成的内部生理机制,在连续4a定位试验的基础上,测定轮作及连作条件下荞麦开花后主茎功能叶片叶绿素质量分数、可溶性蛋白质量分数、保护酶SOD活性和膜质过氧化产物MDA、氧自由基积累量等生理指标。结果表明:荞麦开花后,随着衰老进程的推移,功能叶片的叶绿素质量分数、可溶性蛋白质量分数、SOD活性均呈先升高后下降趋势,且轮作显著高于连作;MDA和氧自由基积累量持续上升,且轮作低于连作;轮作荞麦籽粒产量较连作高出32.89%。综合分析说明,连作会加速荞麦功能叶片的衰老进程,而轮作在一定程度上能延缓功能叶片的衰老,维持叶片生理功能,对籽粒产量形成具有重要作用,故在荞麦生产上要合理地轮作倒茬。