耕作方式与秸秆还田对砂姜黑土土壤酶活性及冬小麦产量的影响

为探究耕作方式及秸秆还田处理对砂姜黑土土壤酶活性的影响,在河南省商水县砂姜黑土地区设置深耕秸秆不还田、深耕秸秆还田、旋耕秸秆还田和旋耕秸秆不还田4个处理,以超高产小麦品种周麦27为材料进行大田试验,对不同处理的土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶活性及冬小麦籽粒产量进行测定分析。结果表明,20~40cm土层土壤过氧化氢酶的活性在不同处理间差异大多不显著,小麦拔节期、开花期和成熟期0~20cm土层深耕秸秆不还田处理与其他处理间差异显著。0~20cm土层土壤蔗糖酶活性在小麦生育期内不同处理间有显著差异,秸秆还田处理下土壤蔗糖酶活性高于秸秆不还田处理,而在20~40cm土层小麦拔节期和成熟期不同处理间没有显著差异。在小麦生育期内秸秆还田处理下0~20cm和20~40cm土层土壤脲酶活性显著高于其他处理,深耕秸秆不还田处理在拔节期和成熟期高于旋耕秸秆不还田处理。不同处理间土壤碱性磷酸酶活性在小麦生育期内差异显著,总体表现为深耕秸秆还田旋耕秸秆还田深耕秸秆不还田旋耕秸秆不还田。深耕秸秆还田处理对比其他处理能够显著增加冬小麦籽粒产量及千粒重,但其有效穗数显著低于其他处理。     

不同耕作措施对夏玉米土壤结构和养分的影响

通过2002～2003年夏玉米田间试验研究了不同耕作措施对土壤结构和养分的影响。结果表明:耕作后B2容重减少较多;2003年9月份各个坡度秸秆下B2的0～10cm、11～20cm两土层的平均容重比对照分别降低13.39%和13.41%;2003年9月份各个坡度秸秆下B2的0～10cm土层的平均土壤固相率比对照降低13.38%,平均土壤液相和气相的比例提高了19.72%和10.64%;耕作后B2的土壤养分增加也较多。     

砂姜黑土区玉米氮磷钾吸收利用的基因型差异

以郑单958、先玉335、郑单538、豫单606这4个品种为试验材料,在河南省西平县试验基地,通过2015、2016年的大田试验探讨玉米氮磷钾吸收利用的基因型差异,研究河南省砂姜黑土区玉米丰产高效精准施肥问题.研究表明,各玉米品种之间因基因型差异,对养分的肥效特性不同,进而造成玉米产量的差异.根据各品种的肥效特性进行针...     

麦茬耕作方式对免耕直播夏玉米产量建成的影响

基于始于2012年的不同耕作方式长期定位试验,分析冬小麦播前深翻(DT)、旋耕(ST)和免耕(NT)3种耕作方式对后茬免耕直播夏玉米生长(干物质积累与分配)、生理指标(叶面积指数和SPAD值)、子粒灌浆速率的影响,探析麦茬耕作方式对后茬夏玉米生长发育和产量建成的影响。结果表明,ST处理成熟期干物质积累量显著高于DT和NT处理(P<0.05),穗部干物质的分配比例分别较NT与DT处理显著增加了7.94%～13.79%、10.34%～17.48%。ST处理叶面积和持绿性优于DT和NT处理。ST处理的子粒灌浆速率较DT与NT处理提高12.71%～18.96%、5.25%～8.71%,最终获得最大产量。因此,冬小麦-夏玉米1年两熟种植模式下,麦茬旋耕更利于免耕直播夏玉米的生长和产量建成。     

前茬小麦不同耕作方式对土壤含水量和夏玉米产量的影响

2009年采用大区试验,在前茬小麦免耕和耕作方式下,自然条件下对夏玉米田进行土壤含水量变化及夏玉米产量比较研究。结果表明,2009年夏玉米整个生育期降雨量为339.5 mm,前茬小麦两种耕作方式在不同时期不同土层的土壤平均含水量都在13%以上,并且两种方式不同土层平均含水量差异不显著;在夏玉米需水高峰期,相应的有效降水使土壤含水量能够满足夏玉米生长的需要。前茬小麦免耕和耕作下玉米平均产量分别为7 839.2、8 074.5 kg/hm2,差异不显著。因此,前茬小麦免耕可节省劳动量,防止水土流失,保护土壤结构,消除犁底层对作物根系生长与养分吸收的影响。     

耕作方式对砂姜黑土小麦氮代谢及氮素利用效率的影响

为探求砂姜黑土区小麦高产高效的最佳耕作方式,在大田条件下,比较分析了深松、旋耕和常规翻耕三种耕作方式下小麦氮素同化关键酶活性、中间产物含量及氮素的积累、分配、转运和利用效率的特点。结果表明,随生育进程的推进,小麦叶片谷氨酰胺合成酶活性、游离氨基酸和可溶性蛋白含量均呈先升后降的趋势,全氮含量则逐渐下降,在各时期深松处理的这些指标均显著高于旋耕和常规耕作处理,且在后期维持较高水平。深松处理通过营养器官花前贮存氮素向籽粒的高转运以及花后氮素的高吸收、高贡献,获得成熟期较高的籽粒氮素积累量和分配比例;虽然旋耕处理的转运氮对籽粒氮素的贡献率较高,但其氮素转运量、转运效率和花后吸收氮量较低,成熟期籽粒的氮积累量和分配比例在三种耕作方式中最低,茎秆和穗轴+颖壳的分配比例反而最高。深松处理较其余二处理能显著提高小麦籽粒产量和蛋白质含量、氮素吸收效率、氮肥回收效率、氮肥偏生产力和氮素产投比。因此,深松能有效促进砂姜黑土区小麦的氮素同化能力,延长叶片功能期,提高氮素利用效率,促进小麦产量与品质的形成。     

耕作模式对夏玉米产量及灌浆特性的影响

以玉米品种郑单958为试验材料,通过4年(2009～2012年)的定位试验,比较研究了深松40 cm+秸秆还田(SSS)、连续深耕+秸秆不还田(CT)、连续深耕(30～35 cm)+秸秆还田(CTS)、常规耕作(旋耕)+秸秆还田(CK) 4种处理对玉米产量及农艺性状的影响。结果表明:(1)与CK相比,SSS处理平均增产幅度达到16. 9%;与CT处理相比,CTS处理平均增产11. 6%;(2) SSS处理有利于提高玉米散粉中后期灌浆速率,增加平均灌浆速率和最大灌浆速率,最终增加千粒重;而与CTS处理比较,CT处理的中后期灌浆速率、平均灌浆速率和最大灌浆速率均较低,最大灌浆速率出现日较早,灌浆总天数较少,最终千粒重较低;(3)SSS处理能改善土壤物理状况,降低土壤R值,有利于玉米根系下扎;而CT处理则较CTS增加了0～10 cm和20～30 cm土层容重,不利于玉米根系生长。因此深松和覆盖有利于玉米后期生长和土壤物理性状的改良,改善籽粒灌浆特性,从而提高夏玉米产量。     

保护性耕作方式下华北平原夏玉米产量效应的研究

在长期定位条件下,研究不同耕作方式下夏玉米产量性状的变化。经过连续5年的定位试验后,小麦、玉米秸秆全量还田双季免耕的处理(DNT)较玉米秸秆不还田、翻耕种植冬小麦、小麦全量还田免耕种植夏玉米的处理(PNT)以及玉米秸秆粉碎还田旋耕种植冬小麦、小麦全量还田免耕种植夏玉米的处理(RNT)连续两年平均增产19.43%和7.35%。DNT处理增加了穗长、穗行数、行粒数和百粒重,减小了秃尖度;DNT方式种植的玉米吐丝前、吐丝后干物质生产均高于其他两种耕作;DNT种植的玉米群体叶面积指数大喇叭口期开始明显优于PNT和RNT处理,且没有出现下部叶片早衰现象,吐丝后光合势、净同化率值均高于其他两种耕作。     

东北黑土不同耕作方式对玉米苗情的影响

吉林中部旱作玉米地区,春旱和冷害是制约苗情的关键气候因素。2004年在吉林东部旱作玉米上,采取不同耕作方式的比较发现,深松的玉米株高和叶面积最大,而翻耕的玉米出苗率较高。地温最高的是翻耕处理,土壤含水量最高的是深松处理,土壤容重最小的是深松处理。与出苗相关性最高的指标是土壤容重,与株高和叶面积相关性最高的指标是土壤含水量,相关系数依次为-0.940,0.878和0.796。深松是有利于玉米出苗的耕作方式。     

氮磷钾配比对高产夏玉米产量、养分吸收积累的影响

通过大田试验研究了高产夏玉米土壤养分限制因素及植株养分吸收积累规律。结果表明：各施肥处理均比不施肥显著增产,增产7.3%～15.9%,氮磷钾推荐施肥(OPT)处理产量最高,达到12 051.2 kg/hm²,增产1 651.2 kg/hm²;施用氮肥、钾肥能显著提高夏玉米的产量,N、K是高产夏玉米主要养分限制因素。高产夏玉米植株体内氮、磷、钾的积累量均随生育期的延长而增加,养分积累量的大小顺序为N>K>P,从拔节期至大喇叭口期是氮素、磷素和钾素吸收量和吸收速率最大的时期,整个生育期,高产夏玉米能持续吸收N、P、K养分。N当季回收率为18.05%,P₂O₅为14.55%,K₂O为18.34%,每生产100 kg经济产量需吸收的N、P₂O₅、K₂O的量分别为1.62、0.69、1.83 kg。     

玉米秸秆还田对砂姜黑土水分动态及冬小麦水分利用效率的影响

为给冬小麦水分高效利用提供科学依据,根据土壤-植物-大气连续体(SPAC)原理,利用野外小型蒸渗仪,以不施肥为对照(CK),原位研究了配方施肥(PF)以及配方施肥+秸秆还田(PF+JG)处理对砂姜黑土水分动态和冬小麦水分利用效率的影响.结果表明,秸秆还田主要影响0～40 cm土层土壤剖面水分含量,而40～80 cm土层土壤水分含量基本保持稳定.在小麦出苗期和拔节期,PF+JG处理的0～40 cm土层土壤含水量较PF处理分别提高50.9％和34.6％.土壤水分最大有效库容在小麦全生育期呈单峰变化趋势,峰值在返青期;PF+JG处理的出苗期土壤水分最大有效库容较CK和PF处理增加了8.25％和20.82％,拔节期增加8.07％和10.95％,且均差异显著(P＜0.05).PF+JG处理的土壤水分入渗量分别是CK和PF处理的4.53和3.55倍;小麦耗水量较PF处理降低9.2％;小麦产量和水分利用效率分别比CK和PF处理增加124.1％、18.8％和144.0％、30.8％,且差异达显著水平(P＜0.05).说明秸秆还田对冬小麦产量和水分利用效率的提高作用与增加土壤水分有效库容、水分入渗量和减少总耗水量有关.     

长期定位施肥对砂姜黑土小麦根系性状和根冠比的影响

为了解长期定位施肥下砂姜黑土区小麦根系的生长发育状况,研究了5种长期不同施肥模式对该区小麦根系性状和根冠比的影响。结果表明,长期单施有机肥(M)小麦的总根长、总根表面积、总根体积、总根尖数、总根分叉数、根干重皆高于长期单施化肥(NPK),其中,开花期M处理小麦的总根体积、总根尖数、总根分叉数、根干重显著高于NPK处理,根直径M与NPK处理间差异不显著。长期有机肥与化肥配施传统施氮量(MNPK)与有机肥与化肥配施高施氮量(HMNPK)处理间小麦的总根长、总根表面积、平均根直径、总根体积、总根分叉数差异皆不显著,而MNPK处理小麦的总根尖数和开花期的根干重显著高于HMNPK处理。长期有机肥与化肥配施相对于长期单施化肥和有机肥可以明显改善小麦根系性状,其中,开花期MNPK和HMNPK处理小麦的总根长、总根表面积、总根体积、总根尖数、总根分叉数显著高于NPK和M处理,而MNPK和HMNPK处理小麦的平均根直径与M处理差异不显著。长期不施肥(CK)小麦的根系性状各指标显著低于其他各施肥处理。拔节期CK处理小麦的根冠比最低,其次为HMNPK,NPK、M、MNPK处理间的根冠比差异皆不显著,开花期HMNPK处理小麦的根冠比最低,其次为MNPK。研究认为,在改善根系性状方面,长期有机肥与化肥配施的效果最优,其次为长期单施有机肥、长期单施化肥;有机肥与化肥配施下施氮量偏高并不利于根系的改善,增加施氮量会降低根冠比。     

长期秸秆全量还田对砂姜黑土区冬小麦幼苗生长质量的影响

为探讨安徽淮北平原砂姜黑土麦-玉两熟条件下秸秆全量还田对小麦出苗与幼苗生长质量的影响,基于长期秸秆还田定位试验点,比较分析了秸秆不还田(CK)、玉米单季秸秆全量粉碎翻埋还田(T1)、小麦-玉米周年秸秆全量粉碎还田(T2)和小麦单季秸秆全量粉碎覆盖还田(T3)4个秸秆全量还田方式间小麦出苗、分蘖、干物质积累及光合性状的差异。结果表明,长期秸秆全量还田影响小麦出苗速率,出苗速率表现为CK>T1、T3>T2;秸秆全量还田不同程度降低了小麦出苗率,但影响不显著;长期秸秆全量还田下六叶期小麦单株分蘖数、LAI、地上部与地下部干物重、根冠比、SPAD值、根表面积和根平均直径均增加,冬前群体生长率及光合势分别提高了8.33%～35.29%和4.33%～22.11%。综合来看,在安徽淮北平原砂姜黑土区,长期小麦单季秸秆全量粉碎覆盖还田有利于壮苗的培育,是适合在当地进行推广的秸秆还田方式。     

砂姜黑土区小麦籽粒质量及利用潜力研究

为了解安徽省宿州市砂姜黑土区大田小麦籽粒质量现状,评估该区域小麦加工利用潜力,以2011-2013年安徽省宿州市砂姜黑土区抽取的107份大田小麦样品为试验材料,参照相关标准分析了小麦籽粒质量特性及其加工利用能力。结果表明,宿州砂姜黑土区大田小麦容重平均为792±17 g·L^-1,籽粒蛋白质含量平均为14.2±1.6%,湿面筋含量平均为29.1±3.6%,面团稳定时间平均为11.8±9.7 min;容重、籽粒蛋白质含量、湿面筋含量年际间变异较小,面团稳定时间年际间变异较大。2011-2013年宿州砂姜黑土区大田小麦样品中有20.56%达到《优质小麦-强筋小麦》二等标准。宿州砂姜黑土区生产的小麦籽粒质量为中筋偏强类型;以湿面筋含量、面团稳定时间为依据,宿州砂姜黑土区大田小麦适宜加工面条、馒头、饺子等传统中式面制品。     

施氮对砂姜黑土区不同玉米品种产量构成、氮素利用及节氮潜力的影响

通过田间试验研究不同施氮水平对6个主推品种在砂姜黑土区的产量、产量构成因素、氮素利用及节氮增产潜力的影响。结果表明,施氮显著提高各玉米品种的子粒产量,对收获指数的影响相对较小;施氮显著增加行粒数、穗长和穗粗,增幅分别为22.5%~66.9%、16.8%~50.5%和9.4%~29.7%,N120与N240水平间无明显差异;各玉米品种的氮肥农学利用率和氮肥偏生产力均表现为N120显著高于N240水平,平均值分别是N240的1.89倍和1.96倍;蠡玉13和郑单958的节氮增产潜力明显高于其他品种。综合分析认为,适宜在胶东砂姜黑土区推广的玉米品种排序为蠡玉13、郑单958、浚单20、先玉335、莱农14、先锋32D22。     

黄淮砂姜黑土区强筯小麦品质现状及基因型与环境效应

为明确黄淮砂姜黑土区强筋小麦品质现状及基因型与环境对品性状质的影响,于2011-2013连续3年对黄淮五省砂姜黑土区不同强筋小麦品种进行品质性状分析。结果表明,黄淮砂姜黑土区强筋小麦不同品质性状的变异程度不同,其中,籽粒容重的变异系数最小,不完善粒的变异系数最大。不同省份小麦籽粒各项品质指标均值均达到国家强筋小麦标准,江苏省小麦的沉降值最大,山东省小麦的面筋指数和降落数值均最高。不同省份小麦的不同品质指标的达标率不同,其中,硬度指数平均达标率最高（91.4%）,吸水率平均达标率最低（58.7%）;从平均达标率来看,江苏最高（81.5%）。采用AMMI模型对不同区域不同小麦品种籽粒蛋白质含量、沉降值、面团形成时间及稳定时间的基因型与环境效应进行分析,结果表明,对蛋白质含量和沉降值来说,济麦20稳定性较好,衡观35和郑麦366对环境比较敏感;周口点对小麦品质鉴别力最大;新麦19和郑麦366形成时间较稳定,郑麦7698和郑麦366的稳定时间变异较小;潍坊和滨州点对形成时间和稳定时间的鉴别力较大。     

氮密互作对淮北砂姜黑土区冬小麦冠层光合特性和产量的影响

为筛选出适合淮北平原砂姜黑土区小麦稳产高产栽培的氮密配置,在大田条件下以安农0711(AN0711)和烟农19(YN19)为试验材料,采用裂区设计,设置150×10~4、210×10~4、270×10~4和330×10~4株·hm~(-2)4个种植密度(分别用D1～D4代表),以及135、180、225和270 kg·hm~(-2)4个施氮水平(分别用N1～N4代表),分析了氮密互作对冬小麦冠层结构、光合特性和籽粒产量的影响。结果表明,氮密互作可改善小麦冠层结构,显著影响冠层光合特性。旗叶净光合速率和叶绿素相对含量随着种植密度的增加而降低,而随着施氮量的增加而增加,但施氮量超过225 kg·hm~(-2)时变化均不显著。随着种植密度和施氮量的增加,叶面积指数和冠层截获光合有效辐射显著提高,且在孕穗期和开花期均以D4N4处理最大,灌浆中期均以D3N3处理最大。氮密对籽粒产量有显著的互作效应。在D3N3处理下AN0711和YN19的冠层光合能力和籽粒产量均最高,其中产量分别达到7 866.67和7 400.00 kg·hm~(-2)。在本试验条件下,适宜的种植密度和施氮量分别为270×10~4株·hm~(-2)和225 kg·hm~(-2)。