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%.     

不同耕作方法与土壤容重对玉米生育和产量的影响研究

不同的耕作方法与土壤容重对玉米生育和产量有着重要影响,本次研究通过与当地传统的耕作方法秋季旋耕进行对照,比较不同耕作方法引起的土壤容重变化以及玉米生育和产量。我们发现翻耕或深松处理均有利于玉米的生长发育和产量的提高,其中以秋季旋耕后翻耕25cm效果最佳。     

不同施肥模式下保护性耕作春玉米产量及经济效益

保护性耕作采用少、免耕技术,地表有覆盖物,肥料一般不能通过翻耕、旋耕等方式与土壤混合,传统施肥模式不适用于保护性耕作。为解决保护性耕作推广过程中存在的施肥量不足、施肥模式单一、秸秆覆盖量少等问题,利用平衡施肥技术确定施肥量,采用裂区试验设计,主处理为耕作方式,包括翻耕、留茬免耕、整秆覆盖免耕,副处理为施肥模式,P、K肥随播种一次完成,尿素追施,一次追施、二次追施为副处理,进行保护性耕作不同施肥模式下春玉米产量与经济效益分析。结果表明,在施肥量一定的情况下,目标产量实现与耕作覆盖方式、施肥模式有密切关系。耕作方式与施肥方法最优组合为—A3B2(整秆覆盖免耕2次追肥),经济效益最高,对春玉米保护性耕作施肥管理要点进行了总结。     

不同耕作方式对春玉米土壤水分、温度及产量的影响

玉米作为我国主要粮食品种,根据玉米播种期的不同,可以分为春玉米、夏玉米等。在我国春玉米的种植地域相对较广,主要分布在东北、西北以及华北等地区,是禾本科玉米属一年生草本植物。本文在对当前春玉米不同耕作方式等相关内容阐述的基础上,深入分析不同耕作方式对春玉米土壤水分、温度及产量的影响,进而探寻适合不同地区春玉米生产的耕作方式。     

保护性耕作对旱地春玉米产量及养分吸收的影响

为探索黄土旱作区保护性耕作对春玉米产量及养分吸收的影响,通过大田试验,以传统耕作和免耕两种耕作方式为基础,研究不覆盖、秸秆覆盖、地膜覆盖和秸秆地膜双覆盖4种覆盖方式对春玉米产量和养分吸收的影响。结果表明:两种耕作方式下秸秆地膜双覆盖增产效果明显,传统耕作增产98.9%,免耕增产78.8%;秸秆地膜双覆盖可以有效促进春玉米穗部性状的发育,显著增加百粒重和穗粒数,从而达到增产效果。免耕秸秆地膜双覆盖可提高籽粒中养分比例,氮素养分比例提高14.6%,磷素养分比例提高12.1%,钾素养分比例提高28.9%。     

不同耕作方式对土壤理化性状及玉米产量的影响

通过2010,2011年的大田试验,对常规耕作、免耕、深翻、深松4种处理的土壤含水量、容重和氮、磷、钾、有机质含量以及玉米产量进行分析。结果表明,各处理在玉米拔节期、大喇叭口期、灌浆期和成熟期的土壤含水量由高到低的顺序均为:深翻>深松>常规耕作>免耕;深翻和深松处理0～30 cm,土壤容重较常规耕作分别降低10.27%和2.10%,免耕较常规耕作增加4.1%;深翻和深松处理较常规耕作的土壤速效钾、有效磷、有机质含量增加;深翻和深松处理的玉米产量分别较常规耕作提高20.38%和3.74%,免耕处理较常规耕作减产15.11%。选择合理的耕作方式,能够有效改善土壤结构,提高土壤含水量、有机质含量和作物产量。     

不同耕作方式对土壤理化性状及玉米产量形成的影响

采取多年定点定位研究方法,设置常规旋耕+秸秆还田、连续深耕+秸秆还田、连续深耕秸秆不还田、隔年深耕+秸秆还田、深松+秸秆还田5个处理,对不同耕作方式与土壤理化性状、玉米单株叶面积及产量形成的关系进行了研究。结果表明,对比常规旋耕、深松和深耕均能显著降低0~40 cm土层的容重,增加孔隙度,其中深松效果最好,对于深耕,秸秆还田与否对于土壤容重影响较小,隔年深耕对比连续深耕,土壤容重显著增加;对比常规旋耕,深松和深耕均能增加单株叶面积,土壤深松后,整个灌浆期均能维持较高灌浆速率,而深耕后灌浆初期和中期速率较高,后期迅速下降;深松后玉米产量和千粒重显著高于深耕和常规旋耕,常规旋耕显著低于深耕,隔年深耕与连续深耕差异不显著,深耕秸秆还田与否差异不显著。     

不同耕作模式对土壤理化性状及旱地玉米产量的影响

为筛选北方旱农区适宜的耕作模式,在旱作大田条件下,通过4 a的田间试验,设置第1年深翻、深松、常规耕作(CK)和免耕,之后每年进行旋耕的4种耕作模式,研究了不同耕作模式下土壤蓄水保墒效果、土壤呼吸速率、玉米产量以及年纯收益的变化。结果表明,深翻模式具有较强的蓄水保水能力,可提高玉米产量,增加年纯收益,为最优耕作模式,实施后第2年土壤呼吸速率、玉米产量和年纯收益均达到最大,分别较对照提高28.78%,19.49%和33.71%;深松模式次之,免耕模式较差。第1年深翻,第2,3年旋耕的深翻模式为北方旱农区适宜推广的模式,其耕作周期为3 a,该模式对解决目前生产上由于土壤耕作方式单一引起的土壤耕作层变浅、结构破坏、蓄水保水能力变差等一系列问题具有重要的意义。     

不同耕作覆盖措施下延收对春玉米产量及籽粒品质的影响

选用5种耕作覆盖方式和7个采收时期研究延收对籽粒产量、千粒重、籽粒蛋白质、脂肪、淀粉含量及其对应的产出量的影响,为玉米获得高产优质提供依据。结果表明：适时延收可使玉米产量及主要营养成分产出量明显增加,延收15 d,产量增幅为10.19%～15.62%,千粒重增幅为14.70%～20.39%;籽粒蛋白质含量增加0.26%～1.29%,产出量增加117～230 kg·hm^-2;脂肪含量增加0.05%～0.40%,产出量增加54～78 kg·hm^-2;淀粉含量虽然降低0.5%～4.9%,但产出量仍然增加340～773 kg·hm^-2。黄土高原地区春玉米延收15 d具有明显的增产和提高籽粒品质产量的效果,但增幅因耕作和覆盖方式不同而存在差异。     

华北农田不同耕作方式的固碳效益评价

为研究长期耕作措施下农田土壤碳储量以及潜在碳成本的情况,在中国科学院石家庄栾城生态系统试验站进行了长期耕作定位试验,设置免耕(NT)、旋耕(RT)和翻耕(CT)3个处理,并对各处理的固碳效益进行了评价。结果表明在秸秆还田、化肥投入的条件下各处理碳储量均呈现增长趋势,2004—2010年各处理间碳储量平均值由37 867.06增长到48 316.33kg/hm2,SCS的大小为CT>NT>RT;潜在碳成本NT、RT与CT分别为499.50,516.91和564.84kg/(hm2.a);通过效益评价可知,NT的生态效益最好,各处理间差异显著。RT的经济效益最好,与NT间差异不显著,但RT显著高于CT。建议华北麦玉两熟区农田优化当前农艺措施,提高机械覆盖面积,提升免耕作物经济产量,在此区域适当推广少免耕技术。     

不同深松时期对旱地春玉米水分利用状况及产量的影响

于2010—2012年在晋东南旱平地设置了春季深松、夏季深松和秋季深松3种深松处理试验,以传统翻耕为对照,研究不同处理对春玉米耗水量、干物质积累与分配、产量和水分利用效率的影响。结果表明,秋季深松处理的总耗水量最高,春季深松处理次之,且两者与传统翻耕（对照）差异均显著,表明春季和秋季深松后春玉米的总耗水量增加。夏季深松总耗水量低于对照处理,这是因为夏季深松后,对玉米根系造成一定程度的伤害。在春玉米生育后期,秋季深松和春季深松能有效促进干物质积累,增加春玉米生物干重,提高作物产量。2011年秋季深松处理的产量和水分利用效率最高,且显著高于其它处理,分别比传统深翻（对照）提高13.61%和10.26%,春季深松处理次之,分别比对照提高10.32%和7.62%,夏季深松处理低于传统深翻（对照）,且分别比对照降低3.95%和1.82%,表明秋季深松和春季深松有利于产量的提高和水分的高效利用。     

免耕和秸秆覆盖对旱作区土壤氮素、水分和春小麦产量的影响

采用随机区组设计进行大田试验,设置传统耕作(CT)、免耕(NT)、传统耕作+秸秆覆盖(TS)、免耕+秸秆覆盖(NTS)4种处理,研究不同处理下旱作区春小麦田的土壤容重、含水量、全氮含量、铵态氮含量、硝态氮含量和小麦产量。结果表明:不同处理实施2 a后,NT和NTS处理的0～10 cm土层土壤容重显著(P<0.05)高于CT和TS处理;TS和NTS处理较CT处理增加了土壤含水量和土壤表层(0～40 cm)全氮含量,就2 a试验平均值而言,TS、NT和NTS处理的土壤含水量较CT处理分别增加8.33%、3.17%和3.82%,TS和NTS处理的土壤全氮含量分别较CT处理显著(P<0.05)增加1.78%和3.48%;但TS、NT和NTS处理的土壤铵态氮和硝态氮含量较CT处理显著(P<0.05)降低。从2 a试验平均值看,与CT处理相比,TS和NTS处理的春小麦产量明显增加,而NT处理的春小麦产量下降。     

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。     

不同耕作方式下土壤肥力的动态变化

为了研究适应于干旱地区春小麦的栽培技术,在新疆地区,通过田间试验,研究了传统耕作(CT)、秸秆还田(CS)、免耕不覆盖(NT)和免耕覆盖(NTS)4种耕作方式下土壤有机质及速效养分含量的动态变化.结果表明:NTS处理对提高土壤有机质、碱解氮和速效磷养分含量最佳;CS处理主要提高了20~30 cm土层有机质含量,在其余各土层,CS处理的土壤有机质、碱解氮和速效磷养分含量均低于NT处理,但均高于对照CT处理;与CT相比,NTS处理可使0~10 cm1、0~20 cm和20~30 cm土层土壤有机质含量提高9.65%~11.72%、12.48%~25.81%和5.17%~23.52%;碱解氮含量提高13.46%~28.48%、2.80%~43.11%和2.56%~33.33%;有效磷含量提高20.59%~40.82%6、.04%~28.61%和4.42%~34.70%.     

黄土高原春玉米田不同耕作处理土壤酶活性的变化

【目的】研究黄土高原一年一熟春玉米区不同耕作处理对农田土壤酶活性的影响。【方法】以春玉米品种"沈玉17"为供试作物,采取保护性耕作(NT)、传统耕作+秸秆还田(TS)和传统耕作(CT)3种耕作模式栽培。第2年,分别于播种前(04-17)、拔节期(06-03)、抽雄期(07-16)和成熟期(09-15)用土钻取0～20cm土样,测其过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶、多酚氧化酶、蔗糖酶和纤维素酶活性,探索不同保护性耕作方式下土壤酶活性的动态变化规律。【结果】NT条件下,土壤过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性均呈先上升后下降的变化趋势。TS条件下,土壤多酚氧化酶活性表现为先下降后上升的趋势,但上升时期出现较晚;土壤蔗糖酶活性表现为先上升后下降的变化趋势,在抽雄期最高;土壤纤维素酶活性在拔节期显著高于NT和CT耕作模式。3种耕作模式下,土壤脲酶活性均呈先升高后下降的趋势。可能由于受土壤水热状况和通气等因素影响,不同处理条件下不同土壤酶活性最高值出现的时期不同。【结论】保护性耕作有提高土壤酶活性的趋势。     

渭北旱塬保护性耕作对春玉米产量及水分利用效率的影响

【目的】研究渭北旱塬免耕和传统耕作条件下不同覆盖方式对春玉米产量和水分利用效率的影响,为渭北旱塬春玉米的高产栽培提供参考。【方法】在渭北旱塬以春玉米"沈单10号"为供试材料,以传统耕作不覆盖为对照,研究了传统耕作+秸秆覆盖、传统耕作+地膜覆盖、传统耕作+秸秆地膜双覆盖、免耕不覆盖、免耕+秸秆覆盖、免耕+地膜覆盖、免耕+秸秆地膜双覆盖时春玉米产量和水分利用效率的变化。【结果】免耕秸秆地膜双覆盖对春玉米的农艺性状有明显改善作用,与传统耕作不覆盖相比,其株高增长19.82%,穗位高增长47.55%;免耕和覆盖均可提高春玉米的产量,其中免耕秸秆地膜双覆盖的产量最高,达9 219kg/hm2,比传统耕作不覆盖增产28.89%;秸秆地膜双覆盖可以显著提高春玉米的水分利用效率,与传统耕作不覆盖相比,免耕秸秆地膜双覆盖的水分利用效率提高了40.28%,传统耕作秸秆地膜双覆盖的水分利用效率提高了46.81%。【结论】免耕秸秆地膜双覆盖可以明显提高春玉米的产量和水分利用效率,且对春玉米的农艺性状有一定改善作用。     

华北春玉米高温胁迫影响机理及其技术应对探讨

本研究针对华北平原春玉米一熟制高产的限制因子(灌浆期高温胁迫)问题,在分析了国内外高温对玉米胁迫影响机理的相关研究基础上,对华北平原春玉米可能突破灌浆期高温胁迫、实现高产的技术途径进行了探讨.结果表明,高温对华北春玉米胁迫的主要表现是:缩短了籽粒线性增长持续期;减小了籽粒体积及同化物向籽粒的转移量,进而降低了灌浆速率;花粉败育和花期不遇导致结实率下降;地温超过35℃时,会降低根系生长速率,使侧根变细;降低了光合酶活性、叶绿素含量及PSⅡ功能,进而降低了光合能力;降低了叶片水分状态和植株氮素累积量;诱发了纹祜病和青枯病.要突破该区春玉米灌浆期的高温胁迫,需要从提高春玉米本身的机能和改善其生境调控着手,躲避高温(提前或推迟播期)和抗耐高温(选育耐热性品种;外施水杨酸(SA)、激动素(BA)、脱落酸(ABA)等化学调控;在灌浆期之前进行高温锻炼;有机肥、铜肥、锌肥、钾肥等营养调控;深松和垄作等耕作调控;优化灌溉制度等水分调控;调整株距和行距改善种植方式等方面).在单项技术研究的基础上,系统设计、集成各项单项技术,形成综合技术体系,是该区春玉米高产的技术途径.     

固定道耕作灌溉对覆膜春小麦土壤水分和产量的效应研究

针对传统种植方式下大水漫灌所造成的水资源浪费,采用固定道耕作与沟灌加地膜覆盖的方法,采用小水沟内侧渗灌,设置垄沟比例为2.23∶1。试验结果表明:固定道耕作法灌水道内的水分侧渗范围比传统的自然道耕作宽约15cm,下渗速度较慢,但下渗较深;固定道耕作法有利于充分发挥小麦的边行优势,穗粒数、穗粒重和千粒重显著高于自然道耕作,产量比自然道耕作增加16.9%。     

不同覆盖种植方式与平衡施肥对旱地春玉米产量及水分利用效率的影响

采用田间试验方法,研究了不同覆盖种植方式与平衡施肥对旱地春玉米产量及其水分利用效率的影响。结果表明, 三种覆盖种植方式中,全膜双垄沟播种植方式有利于玉米碳水化合物的合成,增加玉米干物质积累量,N、P、K平衡施肥干物质积累量增加效果明显;与全膜双垄沟播相比,半膜覆盖和裸地种植玉米籽粒产量分别减产8.5%～17.6%和61.1%～95.3%,水分利用效率分别降低3.5%～15.1%和52.8%～60.2%;N、P₂O₅和K₂O的用量分别为225、120、60 kg·hm^-2时,F₁N₁处理玉米籽粒产量和水分利用效率最高。研究表明,在玉米全膜双垄沟播栽培技术条件下,平衡施肥可显著提高玉米籽粒产量和水分利用效率。