免耕与秸杆覆盖对土壤特性、玉米生长发育及产量的影响

综述了国内外免耕覆盖技术的研究进展,包括免耕覆盖对土壤结构、土壤肥力、土壤微生物、土壤水分和土壤温度等土壤特性的效应,以及对玉米生长发育及产量的影响,提出进行免耕覆盖应注意的研究方向。     

秸秆带状覆盖对旱地冬小麦土壤温度及产量的影响

为了解小麦秸秆带状覆盖栽培的效果,以冬小麦兰天26号为研究对象,分析了秸秆带状覆盖3行(SC1)、秸秆带状覆盖4行(SC2)、全膜覆土穴播(PC)和无覆盖露地(CK)下旱地冬小麦土壤温度及产量。结果表明,秸秆带状覆盖可显著提高冬小麦籽粒产量,穗数、穗粒数和产量较CK分别增加13.4%~20.2%、26.7%~33.3%和41.3%~69.1%,但秸秆带状覆盖与PC间产量差异不显著。秸秆带状覆盖显著降低了全生育期0~25cm土壤平均温度,土温较CK低1.4~2.0℃;随着生育进程的推进和土层的加深,秸秆带状覆盖表现出增温和降温的"双重效应",SC1在返青期5cm土层和拔节期5和10cm土层增温,SC2在越冬期5和10cm土层及拔节期5cm土层增温,其余各时期各土层秸秆带状覆盖均表现出降温效应,且总体上降温效应大于增温效应;秸秆带状覆盖较PC和CK减小全生育期土壤日变化幅度;SC1、SC2的全生育期有效积温较CK分别减少86.6和69.8℃,使得秸秆带状覆盖下冬小麦较CK晚熟15d。从环保和可持续发展等方面综合考虑,秸秆带状覆盖较全膜覆土穴播在西北旱作区更具优越性。     

留茬秸秆覆盖对旱地向日葵生长发育的影响

玉米秆留高茬并用麦秸进行秋冬覆盖,能有效拦蓄秋冬降水提高向日葵出苗率。其保水效果,播期＞现雷期＞花期。保蓄水分、平抑地温和增产效果均大于不留茬覆盖和播后覆盖处理,使向日葵含油率和产量比露地提高１．７％和４７．３％,比播后覆盖分别提高０．８％和２５．２％。     

免耕玉米秸秆覆盖水稻的生育特性

2002~2003年在大田条件下研究了玉米茬移栽稻不同耕作方式对杂交稻的产量和生长特性的影响。结果表明,玉米茬晚稻以免耕畦作玉米秸秆覆盖处理产量最高,免耕玉米秸秆不覆盖处理次之,分别比传统翻耕移栽增产121%~20.5%和7.5%~7.7%。主要表现在白根比例高,根系伤流量大,分蘖早生快发,干物质量高。玉米茬晚稻免耕畦作玉米秸秆覆盖处理各主要生育期叶面积指数大,叶绿素含量和叶片光合速率高,氮素的积累和吸收量大。免耕玉米秸秆不覆盖处理开花前生长较旺,但后期存在早衰现象。     

旱地玉米栽培新突破──整秆覆盖技术

本研究经过1990年至1994年五年工作，从研究解决制约旱地玉米高产的水、肥、土等基础因素出发，研究成功以周年覆盖整玉米秆为核心的“旱地玉米整秆覆盖技术”。本技术集蓄水、保水、保土、培肥、调温五位一体，操作简便、省工易行，三年示范1.2万公顷，平均增产35%，增产玉米1800万公斤，增社会效益1800多万元。本文从该技术的增产效果、操作规程、技术要点和社会经济效益等方面进行了详细介绍。     

秸秆带状覆盖对旱地冬小麦产量及土壤水分的影响

为探讨西北半干旱雨养条件下秸秆带状覆盖麦田水分利用特征和增产效果,通过田间试验,以露地条播为对照(CK),研究了3种不同覆盖处理[秸秆带状覆盖常规条播(SM1)、秸秆带状覆盖宽幅条播(SM2)和全膜覆土穴播(PM)]对旱地冬小麦田土壤含水量、小麦产量和水分利用效率的影响。结果表明,秸秆带状覆盖和全膜覆土穴播均可显著改善小麦全生育期0~20cm以及开花前20~90cm土壤墒情,但开花后20~90cm以及全生育期90~200cm土壤墒情普遍不如CK。3种覆盖处理均能促进冬小麦对土壤贮水的利用,显著提高开花至成熟阶段的耗水量及其占总耗水量的比例。秸秆带状覆盖和全膜覆土穴播生育期耗水量分别比CK增加4.6%和7.6%。秸秆带状覆盖在孕穗前0~200cm土壤墒情与全膜覆土穴播无显著差异,孕穗期开始则好于全膜覆土穴播;全膜覆土穴播0~200cm土壤贮水消耗量显著高于秸秆带状覆盖,而开花至成熟阶段的耗水量及其占总耗水量的比例则略低于秸秆带状覆盖。3种覆盖处理均显著提高产量和水分利用效率,PM、SM1和SM2较CK分别增产36.8%、29.7%和27.5%,水分利用效率分别提高27.3%、23.9%和22.7%。产量与生育期耗水量呈显著正相关(r=0.97*)。覆盖处理中,全膜覆土穴播产量虽最高,但从产量、水分利用效率和经济效益角度综合考虑,秸秆带状覆盖优于全膜覆土穴播。因此认为,秸秆带状覆盖是一种更加高产高效、适宜在西北半干旱雨养区推广的覆盖种植方式。     

秸秆带状覆盖对旱地冬小麦秸秆带状覆盖对旱地冬小麦旗叶水势及产量的影响

为探究黄土高原西部旱农区秸秆带状覆盖对冬小麦生产的效应,以地膜覆盖（PM）和露地（CK）为对照,设4种秸秆带状覆盖SM3（覆盖度59%）、SM4（覆盖度50%）、SM5（覆盖度42%）和SM6（覆盖度37%）,分析了不同处理对小麦花后旗叶水势、旗叶相对含水量、土壤含水量、产量及水分利用效率（WUE）的影响。结果表明,秸秆带状覆盖下冬小麦花后旗叶水势、旗叶相对含水量、旗叶含水量和0~40 cm土壤含水量较CK分别提高9.2%、6.6%、3.6%和30.0%;地膜覆盖下0~40 cm土壤含水量较CK提高15.1%,旗叶水势6.0%、旗叶相对含水量和旗叶含水量则分别降低6.0%、3.2%和4.1%。冬小麦花后7~28 d,旗叶水势日变化总体呈早、晚高、午间低的V型趋势;秸秆带状覆盖早、中、晚旗叶水势较CK分别提高10.6%、9.8%和7.7%,地膜覆盖分别降低4.6%、7.9%和4.8%,差异均显著。秸秆带状覆盖下冬小麦籽粒产量较CK增加3.0%~ 6.5%,WUE提高6.4%~17.5%,且差异达到显著水平。秸秆带状覆盖处理中,SM5具有最高的产量 （3 866.6 kg·hm^-2）和WUE（15.7 kg·hm^-2·mm^-1）。产量与穗数（r= 0.693^**）、WUE （r=0.615^**）均呈极显著正相关,穗数与WUE（r=0.690^**）和0~40 cm土壤含水量（r= 0.570^*）分别呈极显著和显著正相关。综上所述,在干旱年份土壤含水量低时,通过覆盖可增加土壤表层含水量,改善冬小麦旗叶供水情况,进而增加穗数和WUE;覆盖度为42%的秸秆带状覆盖在干旱年份增产效果最优,是适宜于西北旱作农业绿色可持续发展的种植方式。     

秸秆还田对玉米生长发育及产量的影响

在沙质碳酸盐草甸土壤上,设置常量化肥、半量秸秆还田 常量化肥、全量秸秆还田 常量化肥三个处理,研究了秸秆还田对玉米生长发育及产量的影响。结果表明,与常量化肥相比,半量秸秆还田处理的植株抗倒伏能力增强,叶面积指数提高,叶绿素含量增加,并且显著提高了产量;而全量秸秆还田处理的各项指标与对照基本相近。     

不同覆盖材料对西北旱地冬小麦地温及产量的影响

为探寻不同覆盖材料下西北旱地冬小麦地温与产量的特征及其相关性,以冬小麦兰天26号为材料,在秸秆带状覆盖(常规条播:SM1;宽幅条播:SM2)、全膜覆土穴播(PM)条件下,以无覆盖露地种植为对照(CK),研究了冬小麦生育期地温的差异及其与产量构成的相关性。结果表明,秸秆带状覆盖种植技术可有效平抑气温对小麦的激变,实现了小麦的稳定增产。与CK相比,秸秆带状覆盖冬小麦0~25cm土层全生育期平均降温0.61℃,但在不同生育时期却存在增温和降温的双重效应,苗期至返青期平均增温0.76℃,SM1增温效应低于SM2;返青期以后平均降温1.43℃,SM1降温效应高于SM2;地膜覆盖全生育期平均增温1.01℃。秸秆带状覆盖全生育期各土层总体均表现降温效应,且以降温效应突出的SM1在25cm降幅最大,平均为1.20℃,5cm处最低,为0.55℃;地膜覆盖全生育期各土层均表现增温效应,以5cm处增幅最大,平均为1.14℃,15cm最低,平均为0.84℃。从生育时期和土层看,各处理间地温以越冬期差异最大,变异系数为17.25%~46.6%;土层间以25cm最大,变异系数为5.5%~46.6%。与CK相比,秸秆带状覆盖全天均具有降温效应,降温幅度依次为中午傍晚早晨,且SM1全天的降温效应均高于SM2;而地膜覆盖全天均具有增温效应;覆盖均可使冬小麦显著增产,秸秆带状覆盖平均增产25.3%,SM2增产率(27.0%)高于SM1(23.0%),地膜覆盖增产30.4%。产量与有效穗数和千粒重呈显著正相关,增产的原因主要是有效穗数的增加和粒重的提高,土壤温度指标与产量、产量构成要素间相关不显著。     

秸秆带状覆盖对旱地冬小麦土壤温度及产量的影响

为探明秸秆带状覆盖对西北半干旱雨养农业区冬小麦土壤温度和产量的影响,以露地不覆盖为对照（CK）,设置秸秆带状覆盖4行（SM₁）、秸秆带状覆盖5行（SM₂）、黑膜覆盖（PM₁）和白膜覆盖（PM₂）共5个处理,利用大田试验研究了不同覆盖处理冬小麦土壤温度及产量相关指标的异同。结果表明,与CK相比,秸秆覆盖处理（SM₁、SM₂）显著降低了冬小麦全生育期0~25 cm土层温度,返青期和灌浆期降温幅度最大,平均降温2.0 ℃;越冬期降温幅度最小,平均降温0.1 ℃;上层土壤(0~10 cm)的降温幅度大于下层土壤(15~25 cm),SM₁降温效应大于SM₂。地膜覆盖在不同生育时期存在增温和降温的双重效应,成熟期增温幅度最大,较CK增加2.4 ℃;灌浆期5 cm土层降温幅度最大,降低1.8 ℃;无论增温还是降温,PM₁效应均高于PM₂。覆盖处理一天中,表层土壤温度以中午14:00变化最大,晚19:00次之,早7:00变化最小,且中午14:00均表现为降温效应;秸秆覆盖降温效应(4.9 ℃)大于地膜覆盖(0.8 ℃)。覆盖降低土壤有效积温,地膜覆盖有效积温显著高于秸秆覆盖。秸秆覆盖平均增产9.6%,SM₂增产率高于SM₁;地膜覆盖显著增产（20.8%）,PM₂增产率高于PM₁。产量三要素中,穗粒数受温度影响最大,与各生育时期0~25 cm土层土壤温度、阶段土壤有效积温均呈显著或极显著正相关。综合考虑土壤温度、土壤有效积温、产量、千粒重和穗数等,SM₂处理更有利于旱地冬小麦产量的形成。     

不同覆膜方式对旱地玉米生长发育和产量的影响

针对西北半湿润偏旱区(甘肃镇原)年降水量少、季节分布不均、特别是玉米生产中春旱严重等问题,研究6种不同覆膜方式对旱作玉米出苗率、干物质积累量、株高、叶面积指数、生育时期和产量的影响。结果表明,双垄面全膜覆盖沟播提高了玉米出苗率和出苗速度,提早成熟,整个生育期玉米株高、叶面积指数和干物质积累量始终大于其他处理,增产效果明显,是旱作区进一步挖掘降水潜力和高产田创建的有效途径。     

不同肥料运筹对稻田套播油菜生长发育及产量的影响

为给稻田套播油菜高产高效栽培提供配套简化配方施肥技术,于2012～2014年在江西进行大田试验,以常规施肥为对照,采用配方施肥、控氮配方施肥处理,研究不同施肥技术对稻田套播油菜生长发育、主要经济性状、产量及其构成因素的影响。结果表明：配方施肥和控氮配方施肥对套播油菜个体生长、经济性状、产量及构成、经济效应有较大影响,各方面指标普遍优于传统农民习惯施肥。从实际出发,配方施肥技术可在套播油菜中推广应用。     

刈割对玉米生长发育及产量的影响

2016年以郑单958和先玉335为研究对象,研究不同叶龄期刈割对玉米生长发育及产量的响应。2017年以相对耐密品种郑单958为研究对象,研究增密刈割的产量效应。结果表明,不同叶龄期刈割影响玉米生长发育,随刈割时间的延后对玉米影响越大,表现为抽雄、吐丝时间推迟,郑单958抽雄时间推迟2～8 d,吐丝期推迟3～6 d;先玉335抽雄时间推迟2～8 d,吐丝期推迟4～8 d。株高和穗位高降低,穗位高系数和茎秆长粗比降低。绿叶数目减少,叶面积下降。两个品种单穗重较对照分别降低4.6%～21.7%和1.4%～24.5%,穗粒数3叶龄期刈割最高,其他处理穗粒数较对照降低。产量降低,以3叶期刈割减产幅度最小,5叶期在1叶位刈割基本全部死亡,6叶以后刈割叶位提高至4叶以上但减产幅度较大,且较对照产量差异达显著水平。随着刈割密度的增加,产量性状呈下降趋势,产量较对照先降低后增加,密度达到1.08万株/hm~2时,产量与对照相当;密度达到1.2万株/hm~2时,产量较对照提高7.3%,增加密度可弥补刈割对产量的影响。     

氮肥配比对水稻生长发育及产量的影响

在相同施氮水平下,研究了基肥、蘖肥、穗肥、粒肥的不同配比对水稻生长发育及产量的影响。结果表明,氮肥配比对水稻分蘖、成穗率、株高、干物质积累、每穗粒数、结实率、产量等方面的影响差异达到显著或极显著水平,并在不同品种上表现不一致,耐肥高产品种当穗粒肥比例达到总氮量的40%时有利于高产的形成,而基蘖肥比例达到总氮量的70%时更适合优质水稻品种栽培。     

陇东塬区玉米不同发育期生长量对产量构成因素的影响

分析了陇东塬区玉米单株生长量对产量构成因素的影响。在7叶以前单株干物重和单株叶面积与营养器官的生长主要呈正相关,与产量构成因素以负相关为主;7叶以后不同器官的干物重对产量构成因素的贡献不同,叶、叶鞘、茎营养器官的干物质积累表现为慢-快-慢,对产量构成因素的贡献表现为高-低-高。穗的干物重和单株叶面积对产量构成因素呈递增趋势。     

不同量秸秆还田对玉米生长发育及产量影响的研究

在辽宁柳饶地区风沙性碳酸盐草甸土土壤上,设置常量化肥、半量秸秆还田 常量化肥、全量秸秆还田 常量化肥三个处理,研究了不同量秸秆还田对玉米生长发育及产量的影响。结果表明,与常量化肥相比,秸秆还田处理的植株抗倒伏能力、叶绿素含量不会减小,叶面积指数显著提高,半量秸秆还田处理产量显著提高,全量秸秆还田处理也没有造成减产。     

秸秆还田量对免耕黑土速效养分和玉米产量的影响

研究了不同秸秆还田量对免耕黑土速效养分含量和玉米产量的影响.结果表明:秸秆还田可以增加土壤表层(0～10 cm)碱解氮、速效磷和速效钾含量,以5000 kg/hm~2秸秆还田处理效果最为明显.研究同时发现,玉米产量与碱解氮含量呈显著的相关性(P<0.05).     

间歇灌溉对水稻生长发育及产量性状的影响

针对黑龙江省水田面积日益扩大、水资源日益短缺这一现象,设计研究了间歇灌溉对水稻生长发育、产量性状的影响变化。试验在旱育稀植、培育壮秧的基础上,研究间歇灌溉条件下水稻分蘖动态、产量构成因子等方面的变化,为节水灌溉的研究与推广提供科学依据。     

生物炭与氮肥施用量对大豆生长发育及产量的影响

通过大田圆柱管栽培试验,研究生物炭与氮肥的交互作用对大豆生长发育及产量的影响。结果表明:适量施入生物炭对单株干物质积累与LAI的调控起到了促进作用,其调控作用在生育后期大于生育前期。在R6期C1(施炭750 kg·hm-2)处理单株干物重与LAI最高,但随着施炭量的进一步增加单株干物重与LAI却逐渐下降,施炭量为C3(施炭2 250 kg·hm-2)时单株干物重与LAI低于不施炭处理。施入生物炭使大豆株高降低,施炭量越多株高降低幅度越大。在相同施炭量条件下,不同施氮处理各生育时期单株干物重及叶面积指数的均值以N2(施氮60 kg·hm-2)最高,叶绿素的均值以N3(施氮90 kg·hm-2)最高。施炭750 kg·hm-2和施氮42 kg·hm-2为大豆高产的最优施用组合,理论产量为3 546.9 kg·hm-2。生物炭与氮肥配合施用,主要是通过调节单株粒数来影响产量。     

锌对夏玉米生长发育及产量影响的研究

采用小区试验的方法,研究了不同锌肥用量对夏玉米诸多生育性状及产量的影响。结果表明,增施锌肥能明显提高玉米产量,２年平均,增锌区分别比对照增产３５５６５、８１１３５、１０９４５５、１２２７９０、１３８３６０、１６３９０５ｋｇ;增产率分别为４３１％、９８３％、１３２６％、１４８７％、１６７６％、１９８５％。同时,增施锌肥还能有效地增加玉米次生根条数和单株干物重等