垄作覆盖模式对夏玉米耕层含水量及产量形成的影响效应分析

以免耕平作为对照,研究不同垄作覆盖模式对夏玉米耕层土壤含水量、干物质积累与分配以及产量的影响效应。结果表明,垄作和覆盖栽培的保水效果在玉米生育后期尤其是干旱时更为显著。相同条件下宽窄行垄作栽培处理的增产效果明显优于等行距垄作处理,无覆盖条件下等行距垄作处理的实际产量较平作处理提高0.5%,宽窄行垄作处理提高8.91%;覆盖条件下等行距垄作处理与宽窄行垄作处理的实际产量较平作处理分别提高3.62%和11.59%。相关及通径分析表明,子粒实际产量与开花至成熟期耕层土壤平均含水量、大喇叭口期叶片干重以及成熟期叶片干重呈显著正相关。提高开花至成熟期耕层土壤平均含水量、降低开花期茎鞘干重、促进叶片的干物质积累是垄作覆盖模式下玉米获得高子粒产量的主要原因。     

玉米宽窄行种植的土壤环境变化研究

经过1995～2001年7年的定位试验,重点研究了玉米宽窄行种植的土壤养分、土壤水分、土壤硬度及其它土壤物理性状的变化,提出了玉米宽窄行种植土壤环境变化的量化指标,对指导农业生产具有重要的意义。     

东北玉米带秸秆覆盖免耕对土壤性状的影响

研究玉米秸秆全覆盖免耕对土壤性质的影响及在东北春玉米种植区的应用。结果表明,在播种前后,免耕较常规垄作可增加30%～78%土壤含水量,显著降低耕层土壤温度,增加表层0～20 cm土壤容重;秸秆全覆盖免耕较常规垄作极显著增加单位面积土壤内蚯蚓的数量和重量;免耕5年后,土壤有机质变化主要集中在表层,在0～5 cm,秸秆全覆盖免耕土壤有机质含量5年间增加了29.1%。实施秸秆全覆盖免耕可以达到土壤可持续发展,积温较低区域采取此耕作方式可适当降低秸秆覆盖量。     

玉米秸秆不同还田方式对黑土肥力特征的影响

通过4年田间定位试验,研究均匀垄与宽窄行种植模式下玉米秸秆不同还田方式对黑土肥力特征与玉米产量的影响。结果表明,在均匀垄与宽窄行种植模式下,玉米秸秆深翻还田能明显降低耕层(0~20 cm)的土壤容重,增加相应的土壤含水量,提高土壤有机质与速效氮、速效钾含量。对亚耕层(21~40 cm)土壤的培育作用更为突出,与无秸秆还田处理相比,秸秆深翻还田使亚耕层土壤容重分别下降6.8%和10.2%,土壤有机质含量分别增加20.1%和14.2%,速效氮含量分别增加12.2%和12.3%,速效钾含量分别增加20.0%和22.0%。秸秆覆盖还田显著增加耕层的土壤有机质与速效氮含量,对亚耕层土壤肥力特征的影响不明显。在两种植模式下,秸秆不同还田方式玉米产量均表现为秸秆深翻无秸秆还田秸秆覆盖。在东北黑土区,玉米秸秆深翻还田措施能够有效提升土壤肥力,实现玉米的稳产与增产。     

环渤海低平原区青贮玉米垄作覆膜种植模式研究初报

为探索环渤海低平原区青贮玉米最佳种植模式,本试验以等行距露地平作为对照,研究了6种种植模式对青贮玉米光合特性、产量及耕层土壤水分、温度变化的影响。结果表明,宽窄行种植和起垄覆膜均能提高青贮玉米的光合速率、叶绿素含量和叶面积指数,同时各覆膜处理均能提高0~20 cm土层的土壤含水量和土壤温度。其中40/70垄作膜侧模式效果最优,较对照增产30.52%,差异达到显著水平。综合分析认为,40/70垄作膜侧模式具有土壤增温、集雨保墒、促进光合、稳产增产作用,在春季干旱少雨的滨海平原区具有广阔的应用前景。     

玉米宽窄行交替休闲保护性耕种的土壤水分变化规律研究

通过采用玉米宽窄行种植、行间深松作业,结合不同方式秸秆还田的试验研究,明确了玉米宽窄交替休闲种植土壤水分变化的量化指标及在不同深松深度与宽度条件下土壤水分变化规律。试验结果表明,在吉林省中部地区,采用玉米宽窄行种植,行间进行深松作业,建立了土壤水库,可有效蓄积夏秋降雨。     

玉米偏垄宽窄行种植方式的增产作用和生理特性研究

以辽宁省主栽玉米品种沈玉21为试验材料,进行偏垄宽窄行种植方式的研究。试验以常规种植方式为对照,研究偏垄宽窄行种植方式的增产效果、生理指标变化和群体结构特点。结果表明,偏垄宽窄行种植方式单位面积产量显著高于常规种植,粒重与穗粒数明显增加,生物产量提高;偏垄宽窄行种植方式改善了玉米冠层结构,特别是明显改善了冠层中下部通风透光条件;偏垄宽窄行种植方式叶面积指数增大且持续时间较长,冠层内CO₂浓度明显增加。     

冬小麦-夏玉米一体化垄作覆盖对作物产量与品质的影响

在冬小麦、夏玉米全生育期非灌溉雨养条件下,2005～2007年两年两点大田试验研究了垄作覆盖、垄作、平作覆盖及平作4种保护性耕作处理对冬小麦、夏玉米产量与品质的影响。结果表明：2006年垄作覆盖显著提高冬小麦、夏玉米产量;与对照平作相比,垄作覆盖冬小麦增产16.6%,夏玉米增产15.4%;平作覆盖与垄作覆盖处理明显提高了小麦子粒的淀粉含量,降低了冬小麦子粒的蛋白质含量,夏玉米子粒中含油量和淀粉含量提高9.03%和2.1%,对蛋白质含量影响不明显。秸秆覆盖或垄作覆盖处理下夏玉米子粒中15种氨基酸含量较对照较低,只有脯氨酸和蛋氨酸含量高于对照处理。因此,黄淮海冬小麦-夏玉米两熟旱农区在相对偏旱年型下,冬小麦种植仍采用平作或覆盖形式,不能采用周年一体化冬小麦-夏玉米垄作覆盖模式。     

不同种植方式对玉米干物质积累、分配和产量的影响

以玉米杂交种良玉99为材料,2018～2019年设置常规(等行距)种植(CK)和二比空、大垄双行、偏垄宽窄行3种不均匀种植方式,研究不同种植方式对玉米光合作用参数、群体干物质积累、转运与分配及产量的影响。结果表明,与常规种植相比,3种不均匀种植方式玉米群体净光合速率、蒸腾速率、气孔导度分别增加了1.39%～36.55%、2.78%～18.98%、5.88%～45.75%;成熟期群体干物质积累量增加3.36%～13.89%;叶片、茎秆和叶鞘干物质转运率分别提高了1.92%～23.08%、5.48%～34.31%、19.56%～53.39%,子粒产量贡献率提高3.50%～62.50%。3种不均匀种植方式显著提高玉米子粒产量,2018年产量提高14.16%～30.34%,2019年产量提高4.19%～9.28%,2018年产量增幅较大主要来源于空秆率的降低。进一步表明,在干旱年份不均匀种植表现出更大的增产优势,3种不均匀种植方式中大垄双行两年子粒产量均最高,分别达6 264.68 kg/hm2和12 449.40 kg/hm2。     

轮作对土壤肥力及玉米生长发育的影响

黑龙江省西部半干旱区土壤常年风沙侵蚀,土壤质量不断恶化,玉米大豆轮作和玉米连作深翻秸秆还田是当地生产中提高耕地质量、保护农田土壤生态的两种生产模式。利用长期定位试验玉米大豆轮作、玉米深翻秸秆还田种植模式和玉米连作处理对比,研究分析土壤理化性质、玉米生长发育指标和产量,评价两种种植模式技术效果。结果表明,轮作处理显著增加土壤速效氮、速效钾和有机质的含量,显著降低土壤容重10%左右,提高土壤孔隙度8%,对土壤物理结构改善具有良好作用。深翻秸秆还田处理能够显著增加土壤有机质26%～32%,增加土壤速效钾含量,能够显著降低土壤pH值0.4～1.2个单位,提升西部半干旱区地力,改善西部土壤盐碱化。深翻秸秆还田处理更有利于玉米拔节和抽丝期根长生长,有利于茎粗和穗干重的形成,对玉米产量具有显著增产作用。     

不同种植密度和栽培形式对辽单565光合性能、农艺性状及产量的影响

以矮秆耐密型玉米辽单565为试材,研究不同种植密度和栽培形式对其光合性能、农艺性状及产量的影响。结果表明,叶面积指数随着种植密度的增加总体上呈增加趋势,当种植密度超过6.75万株/hm2时,宽窄行处理叶面积指数较高。除清种处理外,光合速率随着种植密度的增加总体上呈单峰曲线变化,当种植密度超过6.00万株/hm2时,二比空和宽窄行栽培形式光合速率较高。与穗位叶和穗下叶叶向值相比,穗上叶的叶向值较高。随着种植密度的增加,穗位高逐渐增加,穗长和百粒重逐渐下降。与其他栽培形式相比,大垄双行栽培形式在不同种植密度下茎粗和穗长变化较小,且茎粗表现较好。不同生态区域测产结果表明,栽培形式间和种植密度间均存在极显著差异,栽培形式与种植密度互作极显著,在缩距增密、大垄双行和宽窄行栽培形式基础上,种植密度超过6.00万株/hm2时,辽单565易获高产。     

不同耕作方式对土壤物理性状及玉米产量的影响

通过对土壤容重、土壤坚实度、土壤含水量、土壤田间持水量及玉米产量的测定和分析,研究深松、常规旋耕、免耕不同耕作方式对土壤物理性状及玉米产量的影响。结果表明,不同耕作方式对土壤容重和土壤坚实度的影响效果为深松>常规旋耕>免耕。深松耕作能够打破犁底层,降低深层土壤紧实度。深松耕作后,0~35 cm耕层土壤容重较常规旋耕和免耕分别下降6.5%和8.8%,土壤紧实度分别下降25.6%和32.3%。深松可显著增强接纳灌溉和降水能力,扩大土壤水库容。在21~40、41~60、61~80 cm土层,深松处理土壤含水量比常规旋耕分别提高3.4%、4.5%、2.4%,比免耕分别提高5.6%、4.8%、2.4%。土壤耕层0~35 cm田间持水量,深松和免耕比常规施耕分别提高7.4%和8.1%。不同耕作方式生物产量和经济产量均以深松最高,常规旋耕次之,免耕最小;深松耕作较常规旋耕和免耕分别增产4.3%和5.7%,与免耕处理间差异显著。     

密度与行距配置对耐密型春玉米农艺性状及产量的影响

采用3因素裂区设计,对3个耐密型品种在3个种植密度和3种行距配置方式下的农艺性状及产量的数量差异进行比较研究。结果表明,密度对3个品种的株高、穗位高、茎粗、群体最大叶面积指数(LAI)、穗数、穗粒数和百粒重的影响达极显著水平,行距配置对产量构成3因素存在显著或极显著影响,多个作用大小不一的农艺性状间的交互作用共同影响决定玉米产量。强盛51与大丰26分别在密度为82 500 株/hm²和“66.6+33.3”cm宽窄行配置模式下产量最高,大丰26在密度为82 500株/hm²采用“50+50” cm等行距种植产量可达15 000 kg/hm²以上,确定这3个组合为玉米超高产的最佳配置。     

耕层优化双行匀播对麦田土壤理化特性的影响

为揭示耕层优化双行匀播技术的增产机理,在2012-2013年小麦生长季,于山东省农科院作物所试验基地,通过大田试验,以鲁原502为材料,比较了旋耕(RT)、深耕(DT)和耕层优化双行匀播(MT)3种耕作方式下麦田0~105cm内不同土层土壤容重、含水量、速效养分含量、微生物量碳氮含量、酶活性等理化特性的差异。结果表明,RT和DT易使土壤出现犁底层,而MT可有效改善土壤物理结构,显著降低25~45cm土层土壤容重,并在小麦不同生育时期均能维持土壤较高含水量,增强土壤蓄水能力。与RT和DT相比,MT可有效增加25~45cm土层土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量,提高土壤微生物量碳氮含量及土壤酶活性。说明耕层优化技术能够加深耕层,同时可有效改善小麦根际土壤的理化特性。     

中耕方式对土壤理化特性及玉米生长发育影响研究 Ⅱ. 中耕方式对土壤理化特性的影响

在0～3次中耕条件下研究了中耕方式对土壤理化特性和玉米产量形成的影响。结果表明,多次中耕降低了0～20cm耕层土壤水分含量,玉米生育后期0～10cm土层土壤容重差异不显著,免中耕处理平均值高于其它处理;收获期10～20cm土壤容重处理间差异显著,在子粒形成期、乳熟期土壤容重差异不显著,其中各时期免中耕土壤容重最大。中耕对土壤孔隙度数量、比例有一定的调节作用。中耕降低了脲酶、中性磷酸酶、过氧化氢酶及转化酶的活性。少中耕有增产的趋势,并且可以降低生产成本、增加经济效益。     

深松模式对吉林省西部玉米田土壤物理特性的影响

针对东北平原西部地区土壤耕层浅薄、犁底层紧实、通透性变差等问题,为改善区域农田土壤结构,提高土壤蓄水保墒能力,提升农田土地生产力、农民增产增收,试验设置免耕、行间深松、行上深松和行间行上深松4个处理,在吉林省西部半干旱区开展深松模式对土壤物理特性和玉米产量的影响研究。结果表明,与免耕相比,深松可显著降低0～40 cm土层土壤容重,且以行间行上深松效果最好,土壤容重平均降低0.17 g/cm3。土壤总孔隙度和含水量表现出增加的趋势,其中行间深松、行上深松和行间行上深松分别比对照免耕增加8.3%、9.6%、15.5%和9.78%、10.83%、14.65%,且深松较免耕土壤宜耕层下移较明显,两年分别下移17.5 cm和5～15 cm。深松后,玉米经济产量及构成因素和经济效益也呈同步增加趋势。结合经济效益和产投比,行上深松是吉林省西部玉米田的适宜的深松模式之一。     

不同耕作方式对西北地区春玉米土壤物理性状及产量的影响

通过对土壤容重、土壤紧实度、土壤田间持水量、土壤含水量及玉米产量的测定和分析,研究春季深松、条带深旋耕、常规表层旋耕3种耕作方式对西北地区春玉米土壤物理性状及玉米产量的影响。结果表明,春季深松、春季条带旋耕在各生育时期0～15 cm各指标均无显著差异,对16～25 cm、26～35 cm土壤容重降低效果显著,春季深松和春季条带旋耕均显著地降低了16～25 cm土壤紧实度,且显著提高了16～25 cm、26～35 cm土壤田间持水量,通过提高穗长、穗粒数和千粒重,春季深松较常规旋耕提高了经济产量。     

秸秆粉碎覆盖栽培对马铃薯产量及经济性状的影响

地膜覆盖技术的推广应用造成了土壤与环境的污染,对旱作农业的可持续性发展带来严重挑战。为了降低农业生产对土壤、环境的污染,探索寻求新型的绿色环保覆盖高效模式,通过运用粉碎秸秆来代替地膜,设置秸秆粉碎覆盖垄作侧播处理,与当地常规种植模式对比,研究了秸秆粉碎覆盖栽培对马铃薯产量及经济性状的影响。结果表明,玉米秸秆粉碎覆盖栽培处理的保温保墒效果不及黑色全膜双垄侧播处理,但能明显提高马铃薯单株粒数和单株粒重,单株粒数提高0.4个/株,单株粒重提高0.05 kg/粒,从而明显提高大薯率,大薯率相比黑色全膜双垄侧播栽培模式提高6.0个百分点,进而提高马铃薯产量。秸秆粉碎覆盖栽培处理下产量最高,达到41339 kg/hm^2,较黑色全膜双垄侧播处理增产14.3%,较黑色半膜覆盖侧播处理增产28.1%,较露地穴播增产43.5%。因此,秸秆粉碎覆盖栽培是一项适宜半干旱区马铃薯生产种植的绿色环保覆盖高效栽培模式。