关中一年两熟区不同耕作模式农田土壤及作物生物学效应的研究

【目的】探索适宜于陕西关中冬小麦-夏玉米一年两熟区采用的保护性耕作模式。【方法】以传统耕作模式为对照,对7种不同耕作模式下农田土壤水分、养分含量及小麦、玉米的生物学效应进行分析。【结果】在参试的各种土壤耕作模式中,夏玉米高留茬免耕播种优于低留茬免耕播种;小麦播种时采用的"冬小麦秸秆还田深松旋耕播种-夏玉米高留茬免耕播种"模式6最好,较传统耕作模式增产38.3%,纯收入增加42.7%;其次是"冬小麦深松旋耕播种-夏玉米高留茬免耕播种"模式3,较传统耕作模式增产20.6%,纯收入增加23.9%;免耕作业模式和旋耕作业模式,虽优于传统耕作模式,但效果均不理想。【结论】"冬小麦秸秆还田深松旋耕播种-夏玉米高留茬免耕播种"耕作模式可显著改善土壤水、肥、气、热环境条件,促进粮食高产稳产,适宜在关中地区推广。     

连续周年耕作对砂姜黑土农田蓄水保墒及作物产量的影响

【目的】筛选利于改善黄淮区砂姜黑土农田蓄水保墒效果及提高作物产量的夏玉米-冬小麦周年耕作方式。【方法】在秸秆全量还田条件下设置5个夏玉米季-冬小麦季周年耕作方式处理:免耕-旋耕(对照)、免耕-深耕、深松-旋耕、深松-免耕、免耕-免耕,通过多年定位试验研究周年耕作方式对砂姜黑土农田土壤容重、土壤水分及作物籽粒产量的影响。【结果】与对照处理相比,免耕-深耕处理显著降低夏玉米收获期15—25 cm土层土壤容重和冬小麦收获期20—35 cm土层土壤容重,深松-免耕和深松-旋耕处理显著降低夏玉米收获期15—40 cm土层土壤容重和冬小麦收获期20—25 cm土层土壤容重,而免耕-免耕处理显著增大夏玉米收获期0—10 cm土层土壤容重和冬小麦收获期5—20 cm土层土壤容重。免耕-深耕、深松-旋耕和深松-免耕处理显著增加夏玉米收获期0—40 cm土壤贮水量,而深松-旋耕和免耕-免耕处理却降低冬小麦收获期0—40 cm土壤贮水量。与对照免耕-旋耕处理相比,深松-免耕处理提高夏玉米-冬小麦整个周年内20—40 cm土层土壤含水量,免耕-免耕处理提高作物收获期40—160 cm土壤含水量,而深松-旋耕处理在冬小麦收获期则降低40—160 cm各土层土壤含水量。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%,免耕-深耕处理冬小麦籽粒产量增加而夏玉米产量降低,最终周年籽粒产量降低0.44%,免耕-免耕处理夏玉米-冬小麦周年籽粒产量降低2.19%。【结论】深松-旋耕和深松-免耕处理能够降低土壤容重、提高作物籽粒产量,其中深松-免耕处理能够改善土壤蓄水保墒能力,产量及经济效益增加效果较优,可作为相对较适宜的黄淮区砂姜黑土农田夏玉米-冬小麦周年耕作方式。     

不同轮耕方式与生物炭用量对潮土区玉米产量及土壤理化性质的影响

针对常年小麦旋耕玉米免耕造成土壤容重增加、透气性变差、土壤团聚体稳定性降低、有机碳含量降低等土壤质量恶化的问题,探讨通过生物炭与轮耕方式改善土壤理化性状的可行性。采用田间定位试验,以小麦旋耕玉米免耕+不施生物炭(CK)为对照,设置3种生物炭用量(2.5(B1)、5.0(B2)、7.5 t/hm²(B3))与2种轮耕耕作方式(小麦旋耕玉米免耕(R)、小麦深翻耕玉米免耕(D))的交互处理,分析不同处理对土壤容重、孔隙度、团聚体稳定性、有机碳及作物产量的影响。结果表明,在0～20 cm土层,与对照相比,小麦旋耕玉米免耕处理土壤容重显著降低,并且随生物炭施用量的增加而降低,土壤孔隙度显著增加,并且随生物炭施用量的增加而增加;在20～40 cm土层,小麦深翻耕玉米免耕处理显著降低了土壤容重,增加了土壤孔隙度;不同处理均能显著提高>0.25 mm团聚体占比和土壤有机碳含量,并且2个指标均随生物炭施用量的增加而增加;在2020、2021年,不同处理玉米产量分别较对照显著增加5.07%～11.02%、6.53%～18.13%,其中,DB3处理产量最高,分别为8 946.83...     

不同耕作方式对土壤物理性状及玉米生长发育的影响

为研究深翻、旋耕和深松不同耕作方式处理对土壤耕层物理性状和玉米生长发育的影响,采用长期定位试验,以当地传统耕作方式秋季旋耕为对照,设置免耕、苗期隔行深松30 cm、秋季翻耕30 cm等3种耕作方式,对土壤容重、含水量,单株玉米根系、干物质及玉米产量进行测定和分析。结果表明,不同耕作方式对土壤容重和土壤含水量的影响效果为深松翻耕常规旋耕免耕;在玉米根长、根体积、根表面积,根冠比、籽粒产量方面表现为翻耕深松常规旋耕免耕,翻耕和深松显著大于常规旋耕,二者之间差异不明显。表明翻耕和深松能够有效改善土壤环境,促进玉米根系生长,提高产量,是较适宜的耕作方式。     

周年耕作模式对夏玉米耕层土壤及产量的影响

为促进黄淮海冬小麦-夏玉米一年两熟区高质量农田可持续发展,2018—2021年,采取裂区设计,冬小麦播种前旋耕（A）、深松（B）、深翻（C）作为主处理,夏玉米播种前免耕（X）、灭茬（Y）和旋耕（Z）作为副处理,对周年不同耕作模式与耕层土壤特征、夏玉米产量及稳定性的关系进行了系统研究。结果表明：小麦季深松或深翻与玉米季直接播种或灭茬播种结合的周年轮作（B-X、B-Y、C-X、C-Y）,能有效的增加土壤含水量,降低土壤容重和坚实度,达到改善耕层土壤特性,有助于维持优良土壤结构的稳定性,在黄淮海一年两熟区要优于其它周年耕作模式;且夏玉米产量稳定,其中C-Y耕作模式比A-Z增产18.6%。小麦季播种前深松或深翻与玉米季播种前免耕或灭茬组成的周年耕作模式,是黄淮海区域值得推广的周年耕作管理方式。     

麦收后不同耕作模式对土壤水分的影响

[目的]研究麦收后不同耕作制度和田间管理方式对农田土壤水分的影响。[方法]运用比较法,研究了麦收后小麦高茬旋耕还田模式、高茬粉碎秸秆覆盖模式和高茬粉碎秸秆后播种夏玉米模式3种处理对小麦秋播墒情的影响。通过烘干法,测定3种模式下农田土壤含水量、储水量、耗水量。[结果]3种模式的土壤含水量随土壤深度的增加呈下降趋势,且小麦高茬旋耕还田模式的土壤含水量高于高茬粉碎秸秆覆盖模式和高茬粉碎秸秆后播种夏玉米模式,高茬粉碎秸秆覆盖模式略高于高茬粉碎秸秆后播种夏玉米模式;小麦高茬旋耕还田模式1 m深土壤储水量大于高茬粉碎秸秆覆盖模式和高茬粉碎秸秆后播种夏玉米模式,而高茬粉碎秸秆覆盖模式的土壤储水量大于高茬粉碎秸秆后播种夏玉米模式;3个模式的耗水量均随着土壤深度的增加而增大。[结论]土壤深度为1 m的土壤含水量从大到小依次为小麦高茬旋耕还田模式、高茬粉碎秸秆覆盖模式、高茬粉碎秸秆后播种夏玉米模式。     

播种方式对夏玉米农艺性状及产量的影响

[目的]研究不同播种方式对夏玉米农艺性状及产量的影响,为大面积机械化生产提供技术支持。[方法]研究3种不同播种方式(免耕机播、灭茬机播、旋耕机播)对玉米出苗率、整齐度、叶面积、干物质重、穗部状况及产量的影响。[结果]灭茬机播出苗率最高,较免耕机播、旋耕机播分别提高3.07%、8.19%;且灭茬机播的整齐度也最好;灭茬机播显著提高了玉米拔节期、大口期、开花期叶面积及开花期和成熟期的干物质重;不同处理产量由高到低依次为灭茬机播、免耕机播、旋耕机播,灭茬机播产量较免耕机播、旋耕机播分别提高5.1%、9.6%。[结论]灭茬机播播种方式能够显著提高玉米产量,对保证粮食安全具有重要意义,适宜在德州地区推广。     

冬小麦-夏玉米生产体系中播前耕作对夏玉米产量形成的影响

【目的】黄淮海夏玉米区是典型的一年两熟制种植制度区,统筹研究冬小麦和夏玉米播前耕作对夏玉米产量形成的影响,为冬小麦夏玉米周年高产高效生产耕作模式的改进提供科学依据。【方法】以郑单958（ZD958）为试验材料,设置冬小麦播前旋耕夏玉米播前免耕（RN）、冬小麦播前翻耕夏玉米播前免耕（MN）与冬小麦播前翻耕夏玉米播前旋耕（MR）3个试验处理,其中RN作为对照（CK）,研究冬小麦和夏玉米播前耕作对夏玉米产量及其构成因素、叶面积指数、干物质积累与分配和籽粒灌浆特性等的影响。【结果】冬小麦与夏玉米播前耕作均对夏玉米产量影响显著。与RN相比,MN和MR处理夏玉米的叶面积指数、花后干物质积累量、花后干物质积累所占比例、籽粒最大灌浆速率分别提高15.01%、21.14%、3.21%、15.00%和16.44%、24.92%、4.49%、12.60%,即冬小麦播前翻耕提高了夏玉米叶面积指数、花后干物质积累及其向籽粒分配比例和籽粒最大灌浆速率,进而提高穗粒数与粒重,有利于产量提高。与RN相比,MN和MR处理的产量分别提高24.03%和30.61%。夏玉米播前旋耕对干物质向籽粒分配比例,籽粒灌浆速率无显著影响,但显著提高了出苗率,进而增加群体数量,提高产量;与MN相比,MR处理的出苗率提高6.29%,这是其产量较MN提高5.23%的主要原因。【结论】与冬小麦播前旋耕夏玉米播前免耕（RN）相比,冬小麦播前翻耕夏玉米播前旋耕（MR）与冬小麦播前翻耕和夏玉米免耕（MN）均显著提高夏玉米的产量。尽管冬小麦播前翻耕夏玉米播前旋耕（MR）的产量较冬小麦播前翻耕和夏玉米免耕（MN）高5.23%,但结合生产实际,冬小麦播前翻耕和夏玉米免耕播种（MN）更有利于该区域夏玉米的高产高效生产。     

耕作方式对冬小麦田土壤呼吸及各组分贡献的影响

 【目的】探讨不同耕作方式对冬小麦农田土壤呼吸组分及碳平衡的影响,比较不同耕作方式下农田的碳汇强度。【方法】试验于2006－2008年冬小麦生长季进行,共设3个处理：翻耕(CT)、旋耕(RT)、免耕(NT),采用静态箱法测定农田土壤CO2的排放速率,同时利用根去除法区分根系对土壤呼吸的贡献率,通过计算净生态系统生产力(NEP),来判断不同耕作方式下农田碳汇强度。【结果】耕作方式对冬小麦农田土壤CO2排放具有显著影响,且表现出明显的季节性排放特征,即先下降再升高,其中排放最低值出现在冬小麦越冬期。整个小麦生育期间农田CO2平均排放速率表现为翻耕＞旋耕＞免耕,其中根系呼吸所占比例平均为翻耕26.18%、旋耕29.96%、免耕36.44%。冬小麦生育期3种处理条件下,土壤呼吸中根系呼吸的贡献率波动在15%～85%,其中冬小麦拔节期农田土壤根系呼吸贡献率最高。【结论】3种耕作方式下农田土壤均表现为大气CO2排放的“汇”,但不同耕作方式下农田碳汇强弱不同,表现为免耕＞旋耕＞翻耕。     

不同耕作方式及前茬作物对冬小麦产量的影响

为了研究不同耕作方式及前茬作物对冬小麦产量的影响,以长6878为供试材料,采用二因素裂区设计,探索在不同耕作方式及前茬作物共同影响下冬小麦产量的表现情况。结果表明,冬小麦的产量表现为旋耕处理显著高于翻耕处理,玉米茬的产量较高。耕作方式的改变,对各茬口的冬小麦穗密度、谷草比、经济系数影响不显著;相同茬口下,旋耕比翻耕更有助于冬小麦穗长、穗质量、结实小穗数的增加以及不结实小穗的减少,对产量的增加有着一定的积极作用。     

保护性耕作对土壤水温和春玉米产量形成的影响

通过大田试验研究了保护性耕作对土壤水温和春玉米产量形成的影响.结果表明:保护性耕作对土壤的降温效应发生在春玉米生长前期;6种保护性耕作措施中,以铁茬茬间播种,垄沟秸秆覆盖的保水效果最好;6种保护性耕作措施均可提高春玉米的出苗率,穗粒数,干物质积累量及百粒重,有效地提高春玉米产量,其增产效应为Tr5＞Tr3＞Tr4＞Tr6＞Tr1＞Tr2＞CK,增产幅度依次为35.8%、28.1%、21.5%、18.5%、18.1%、14.4%.     

山西南部麦后短季棉机械化播种技术初探

通过对小麦收获后麦茬的不同处理和不同的播种机械使用,探讨其对麦后直播夏棉的出苗及生长发育的影响。结果表明,用秸秆还田机切秆灭茬、旋耕机整地后,用玉米播种机播种光籽棉种或用非标准棉花毛籽播种机,采用先播后浇的栽培技术,简约、省时、省工,棉花出苗好,为棉花增加了1周的有效生长时间,为麦后直播棉稳产、高产、优质提供了一定的保证。     

夏播晚熟玉米的叶片数和积温研究

[目的]研究夏播玉米叶片数、积温及其对生育期的影响。[方法]研究丹玉6号晚熟玉米,不同播种方法、不同播期的叶片总数、叶片伸展期所需天数积温、生育期和适宜追肥期。[结果]麦套玉米,栽培因素使玉米达不到应有的叶片总数,说明环境条件不利于玉米生长发育,影响其产量。[结论]改革现有的播种方法,改麦田套种玉米为麦收后直播。     

玉米生育期内土壤微生物量碳和酶活性动态变化的特征

采用大田试验法研究了玉米生育期内土壤微生物量碳和酶活性动态变化特征。结果表明：玉米播种后，土壤微生物量碳、脲酶、磷酸酶、纤维素酶和转化酶活性迅速上升，约在播种后60d达到最大值，然后开始下降，约在播种后90d出现低谷，随后缓慢上升，约在播种后115d出现第2个小峰值，然后平稳下降。几种处理相比较，以玉米根茬留田＋NPK处理的土壤微生物量碳和各类酶活性为最大。     

免耕播种机运动的线性模型的建立与分析

为了测试免耕播种机的运动特性对播种质量的影响，从动力学振动角度建立了免耕播种机运动的线性模型。利用该模型，采用MATLAB软件对Great Plains公司的1205NT型免耕播种机进行分析研究。结果表明：在田间作业条件下，随着前进速度的增大免耕播种机的谐振振幅从-27dB增大到-14．8dB，谐振频率从14．6Hz上升到23．3Hz。播种过程中的振动引起了种子覆土深度的相应波动，从而影响免耕播种机的播种性能。所建立的线性模型基本可靠，较真实地反映了免耕播种机的运动特性。     

洛阳市旱地小麦播种技术模式比较研究

[目的]为探索机械播种条件下,旱地小麦最佳的播种方式。[方法]采用常规条播(对照)、宽幅匀播、苗带播种、免耕沟播4种播种模式。研究播种方式对不同土层深度播前墒情、小麦出苗质量、越冬期小麦生长、小麦产量及其构成因素、生产成本、种植效益的影响。[结果]常规条播产量最高;免耕沟播省事省工、出苗齐全、产量高、收益最好。[结论]该研究为促进农机、农艺融合,高质量、规范化播种提供技术支撑。     

2BM-2／3型免耕播种机的研制

２ＢＭ-２／３型免耕播种机与小四轮拖拉机相配套，能够一次完成扒秸破茬松土、播种施肥、覆土镇压等作业，播种沟低于地面５ｃｍ左右，还能起到探墒播种的作用。也适应于硬茬地和翻耕地，对麦茬地按时间复播玉米、大豆、向日葵等作物也有重要意义。     

典型生态区保护性耕作主体模式及影响农户采用的因子分析

 【目的】明确中国典型生态区保护性耕作主体模式及农户采用情况,并揭示影响农户采用的因子。【方法】在典型生态类型区－东北平原、华北平原、成都平原、西北绿洲区的保护性耕作技术示范区,通过农户一对一的问卷调查,获取原始数据,统计分析影响农户采用保护性耕作技术的因子。【结果】研究发现,华北平原和成都平原农户保护性耕作采用率较高,东北平原和西北绿洲区相对较低;不同区域均有适应当地生态条件的保护性耕作模式,其中东北平原宽窄行留高茬交替休闲种植及破茬合垄耕作模式、华北平原玉米秸秆还田旋耕播种小麦和小麦秸秆还田免耕直播玉米、成都平原稻草覆盖地免耕种植小麦或油菜或马铃薯等作物的保护性耕作模式具有明显的增产效果。数据分析表明,作物产量增加、政府示范与宣传引导、邻里效应等是吸引农户采用保护性耕作技术的主要原因,而机具不配套则在一定程度上阻碍了保护性耕作技术的应用。【结论】由于不同区域的生态因子和生产条件的差异,保护性耕作技术的推广应用要因地制宜,针对主要限制因子,选择合适的技术模式,采用有效的宣传推广手段,促进保护性耕作技术的发展。     

覆膜方式对旱地冬小麦产量的影响

观察了甘谷县冬小麦不同覆膜栽培方式的效果,结果表明,3种覆膜栽培方式均能有效保墒增温,增产效果明显,以全膜覆土穴播的产量最高,较露地条播增产115.6%;全膜不覆土穴播和膜侧沟播分别较露地条播增产61.0%、45.5%。