耕作方式对华北两熟区冬小麦生长发育和产量的影响

为了解华北地区小麦–玉米两熟区不同耕作模式对冬小麦生育进程、群体大小及产量形成的影响,2009–2011年通过田间定位试验比较了免耕(NTS)、旋耕秸秆还田(RTS)、翻耕秸秆还田(CTS)和翻耕秸秆不还田(CT) 4种耕作模式对冬小麦生长发育和产量的影响。结果表明,RTS、CTS和CT处理对冬小麦生育进程、群体大小、籽粒灌浆和产量无显著影响,而NTS处理推迟了小麦生育进程,造成明显的贪青晚熟。在基本苗差异不大的情况下,NTS处理的单株分蘖显著低于其他处理,群体数量和有效穗数不足,降低了干物质积累量,最终产量最低,较CT处理有效穗数低14.4%~16.9%,产量低16.4%~18.3%。虽然NTS处理推迟了冬小麦的生育进程,分蘖少穗数不足导致减产,但其粒灌浆时间较长,千粒重显著高于其他处理。因此,通过增加播种量和选择分蘖能力强的品种等技术保证免耕小麦群体数量,是华北地区冬小麦免耕技术研究应用亟需解决的问题。     

耕作和秸秆还田方式对玉米产量及钾素积累转运的影响

通过探究秸秆还田方式对玉米产量及钾素积累转运的影响,为制定玉米秸秆还田配套的合理耕作方式提供参考。以玉米品种合众11为试验材料,在东北农业大学向阳试验基地进行了两年田间小区定位试验,采用土壤耕作方式与秸秆还田相结合的方法,设置免耕+秸秆还田、免耕+秸秆不还田、旋耕+秸秆还田、旋耕+秸秆不还田、翻耕+秸秆还田、翻耕+秸秆不还田6个处理,测定并分析玉米产量及相关因子、钾积累量、钾转运量及利用效率。与免耕相比,翻耕和旋耕的玉米产量、钾积累量及利用效率均显著提高。与秸秆不还田相比,秸秆还田处理显著提高了玉米产量、钾积累量。耕作方式与秸秆还田对各指标存在显著交互作用。与免耕+秸秆不还田处理相比,翻耕+秸秆还田和旋耕+秸秆还田显著提高产量和钾积累量与利用效率。在6种耕作模式中,翻耕+秸秆还田处理的产量和钾素积累量最高,2016年产量翻耕+秸秆还田较免耕不还田提高了32.19%,2017年提高了23.30%。钾素积累量2016年抽雄期、成熟期翻耕+秸秆还田较免耕不还田分别提高了19.86%、14.15%,2017年抽雄期、成熟期翻耕+秸秆还田较免耕不还田分别提高了40.75%、20.03%,且与免耕+秸秆不还田存在显著性差异,表明翻耕结合秸秆还田有利于产量和钾素积累利用的提高。因此,在本试验条件下,在秸秆还田的基础上翻耕是适宜的耕作方式。     

稻秸还田下耕作与播种方式对小麦出苗及产量的影响

为了研究稻秸还田下耕作与播种方式对小麦出苗及产量的影响,通过大区试验,分析了稻秸全量还田下不同耕作与播种方式对小麦出苗率、出苗均匀性及产量性状的影响。结果显示,相同的播种方式下,浅耕处理小麦出苗率高于免耕处理,但出苗均匀性差于后者;相同的耕作方式下,播种方式对小麦出苗率和出苗均匀性的影响差异较大,其中,机械匀播方式下小麦出苗率最高,出苗均匀性最好;小麦出苗率和出苗均匀性通过影响穗数、穗粒数、千粒重而影响籽粒产量,同一耕作方式下机械匀播小麦籽粒产量均高于其余2种播种方式,免耕和浅耕下机械匀播小麦产量分别达6484.35 kg/hm~2和6476.20 kg/hm~2。因此,稻秸全量还田条件下,建议采用免耕机械匀播方式,能有效改善小麦田间出苗情况,进而获得较高的籽粒产量。     

土壤耕作方式对小麦干物质生产和水分利用效率的影响

2007—2010小麦生长季,以高产小麦品种济麦22为材料,利用测墒补灌技术确定灌水量,研究高产条件下条旋耕、深松+条旋耕、旋耕、深松+旋耕和翻耕5种耕作方式对小麦的耗水特性、干物质积累与分配、籽粒产量及水分利用效率的影响。结果表明,深松+条旋耕和深松+旋耕的农田耗水量和0~200 cm土层的土壤贮水消耗量高于条旋耕和旋耕处理,深松+条旋耕的小麦株间蒸发量低于深松+旋耕和翻耕处理。深松+条旋耕和深松+旋耕成熟期的干物质积累总量、籽粒的干物质分配量及分配比例和开花后干物质同化量对籽粒的贡献率均高于翻耕处理,翻耕高于旋耕和条旋耕处理,条旋耕最低。深松+条旋耕三个生长季均获得高的籽粒产量,分别为9 409.01 kg hm^-2、9 613.86 kg hm^-2和9 698.42 kg hm^-2,与深松+旋耕处理无显著差异,翻耕处理次之,条旋耕和旋耕低于上述处理,条旋耕最低。深松+条旋耕处理的水分利用效率在2007—2008生长季与深松+旋耕处理无显著差异;在2008—2010生长季最高,分别为21.39 kg hm^-2 mm^-1和22.09kg hm^-2 mm^-1,深松+旋耕处理次之,旋耕和条旋耕低于翻耕处理。在本试验条件下,深松+条旋耕是兼顾高产节水的最优耕作方式。     

不同耕作方式与秸秆还田对土壤养分及小麦产量和品质的影响

为探寻稻麦两熟区高产优质高效的耕作方式和秸秆还田组合,从2001年开始,在长江中下游稻麦两熟区进行田间连续定位试验。设置稻麦双季免耕与秸秆还田（NTS）、麦季免耕与秸秆减量还田（RNT）、稻季免耕与秸秆减量还田（RCT）、稻麦双季翻耕与秸秆还田（CTS）、稻麦双季少耕与秸秆减量还田（MTS）以及稻麦双季翻耕无秸秆还田（CT,对照）6个处理。分析了不同耕作方式与秸秆还田组合下2009-2018年土壤有机质与全氮含量的变化,进一步明确其对小麦产量与品质的影响。结果表明,连续秸秆还田显著提高耕层土壤养分含量,其中MTS处理下土壤有机质与全氮含量较对照分别增加了29.64%和19.76%,具有明显的养分积累效果;但连续免耕不利于小麦产量的提高,RNT和RCT处理小麦产量较高,分别比NTS处理增加了16.33%和10.34%;同时RNT处理小麦的加工品质及面条质量也有提高趋势。因此,麦季免耕与秸秆还田结合的耕作模式有利于提高中弱筋小麦的产量和品质,可作为该地区发展优质高产高效小麦优先选择的耕作技术组合。     

肥料对小麦生长发育及产量的影响

选用陕253小麦品种,研究了不同肥料对其群体、干物质积累、叶片光合性能及产量的影响,结果表明：在不同肥料配比情况下,增施肥料能显著提高群体数量和成穗数,单株干物质积累显著增加。但单株光合性能在灌浆期与施肥量关系不明显,处理间叶片净光合速率、蒸腾速率和气孔导度变化不大。N、P肥与生物肥配合施用能显著提高小麦单产,较常规投肥水平增产493.95 kg/hm2。     

秸秆还田条件下不同耕作方式对土壤化学性状的影响

为解决大兴安岭东麓地区黑土地耕地质量下降,秸秆资源过剩焚烧造成的环境污染等突出问题,本文设立了秸秆还田条件结合深翻+重耙(SDH)、深松+重耙(SSH)、深松浅翻+重耙(SSS)、重耙(SH)、旋耕(SRT)、免耕(SZT)和传统耕作(CK) 7个耕作处理,其中秸秆不还田传统耕作(CK)为对照组,通过研究2年秸秆还田条件下不同耕作方式对土壤化学性状的影响,结果表明：秸秆还田后短时间内土壤有机质迅速增长,经过一个生长周期有机质水平再次降低。与CK比较,第1年0~40 cm土层SDH、SSH、SSS和SH处理速效磷、全钾含量升高;SDH、SSH和SSS处理能够显著提高土壤碱解氮、速效钾、全氮和全磷含量。第2年收获后SDH、SSH、SSS处理可以提高土壤碱解氮、全磷含量;SSH和SSS处理能够提高0~60 cm土壤速效磷、速效钾、全氮含量。秸秆还田条件下SSH和SSS处理对土壤养分含量的提升较为显著。     

不同耕作方式对成都平原麦稻轮作模式下小麦生长及产量的影响

为了明确不同耕作方式对成都平原小麦生长及产量的影响,进行了麦—稻轮作、麦免稻旋、麦免+稻旋+秋作、麦稻双免、麦稻垄作5种耕作方式定位试验,研究不同处理下小麦生长发育和产量的变化。结果表明:不同耕作方式对小麦生长及产量的影响达到显著差异,其中麦免稻旋模式产量最高。免耕不仅对小麦苗期生长、成穗、干物质积累均影响较大,而且可显著提高小麦产量,并且省工、培肥、效益好,可作为成都平原的主要耕作模式。     

耕作方式与秸秆还田对冬小麦–夏玉米轮作系统中干物质生产和水分利用效率的影响

为探讨黄淮海地区一年两熟制下土壤耕作方式与秸秆还田相结合的适宜模式,2010—2012年进行了两年度的田间试验,研究不同处理对冬小麦–夏玉米轮作系统干物质生产和水分利用效率的影响。通过比较常规耕作+秸秆还田、常规耕作+无秸秆还田、深耕+秸秆还田、深耕+无秸秆还田、深松+秸秆还田、深松+无秸秆还田6个处理,发现深松(耕)与秸秆还田可以增加冬小麦和夏玉米的农田耗水量,降低休闲期农田耗水量,提高作物叶片相对含水量、净光合速率、蒸腾速率和茎秆伤流量,促进植株干物质积累,进而提高作物籽粒产量和水分利用效率。耕作方式与秸秆还田对冬小麦和夏玉米的干物质生产和水分利用效率存在显著交互作用。与常规耕作+无秸秆还田相比,深耕+秸秆还田和深松+秸秆还田处理的作物干物质积累量分别提高19.3%和22.9%,周年作物产量分别提高18.0%和19.3%,水分利用效率分别提高15.9%和15.1%,且两处理无显著差异。因此认为,与本试验相似环境条件下,宜在秸秆还田的基础上配合深松或深耕。     

耕作方式对旱地小麦耗水特性和干物质积累的影响

黄淮海地区旱地小麦种植面积较大,降水少且年际间变化幅度大造成其产量低而不稳。耕作措施可影响土壤的蓄水,于2009-2011年连续2个小麦生长季,设置条旋耕、深松+条旋耕、深松+旋耕和旋耕4种耕作方式处理,研究耕作方式对黄淮海地区旱地小麦耗水特性和干物质积累的影响。结果表明,深松+条旋耕处理有利于降低小麦播种至冬前阶段的耗水量,提高开花至成熟阶段的耗水量及其占总耗水量的比例。2009-2010年度,深松+条旋耕处理播种至拔节阶段0~20 cm土层贮水减少量显著低于深松+旋耕和旋耕处理,拔节至成熟阶段40~160 cm土层贮水减少量显著高于条旋耕和旋耕处理。2009-2010年度的各生育时期和2010-2011年度的苗期、开花期、灌浆期,深松+条旋耕处理株间蒸发量显著低于深松+旋耕和旋耕处理,与条旋耕处理无显著差异。深松+条旋耕处理开花至成熟阶段干物质积累量显著高于其他处理,耗水量显著高于条旋耕和旋耕处理,水分利用效率高于深松+旋耕和旋耕处理,与条旋耕处理无显著差异,而且籽粒产量最高,是本试验条件下的最优耕作方式。     

不同耕作及秸秆还田条件下冬小麦养分利用率研究

采用裂区试验设计,研究了不同耕作及秸秆还田条件下小麦氮、磷、钾养分利用率。结果表明,免耕覆盖与常规耕作相比显著降低了小麦秸秆和籽粒产量。氮、磷利用率分别降低了8.19和0.64个百分点,钾素利用率提高了3.05个百分点。氮磷钾平衡施用,两种耕作方式下的小麦养分利用率均能提高。免耕覆盖处理小麦秸秆氮、磷、钾含量均高于常规耕作处理,钾素尤为明显。     

华北平原保护性耕作方式下冬小麦稳产技术研究

在华北地区研究了小麦、玉米一年两熟条件下不同耕作方式、不同品种、不同播量、不同播期对冬小麦产量的影响。结果表明,试验中玉米秸秆粉碎覆盖还田免耕播种小麦较玉米秸秆不还田翻耕、玉米秸秆粉碎还田旋耕播种小麦3年均表现为减产,减产幅度8．3％～25．0％;而通过选择适宜的品种、播期,增加播量,能够在一定程度上减小保护性耕作方式下冬小麦的减产幅度。     

不同耕作方式对冬小麦产量及水分利用状况的影响

为探讨在冀中南山前平原小麦-玉米两熟区发展保护性耕作技术的可行性，于2003—2004年度，在藁城廉州镇，就免耕、深松耕、旋耕3种不同的耕作方式对冬小麦作物产量和田间土壤水分变化状况的关系进行了试验研究。通过对不同耕作方式下，小麦生育期田间苗情和成熟期产量性状调查结合定期的土壤水分测定分析，探明了不同耕作方式对小麦产量和水分利用状况的影响。结果表明，免耕和深松耕的耕作方式，有利于改善土体结构，增加土壤蓄水保墒性能，提高水分利用效率，节水、节本、增产增效明显，发展前景广阔。     

少免耕模式对冬小麦生长发育及产量性状的影响

通过田间试验研究了华北平原山前平原区不同耕作方式下,冬小麦的生长发育进程的变化及对产量的影响。根据冬小麦播种前的土壤耕作方式的不同,设深耕处理、少耕处理和免耕处理3类6、个处理。研究结果表明:耕作方式明显影响小麦的出苗率,传统翻耕处理出苗率比免耕高出27.1%~46.2%。由于秸秆的覆盖,免耕处理小麦返青期低温偏低,导致生育期推迟7~10 d,后期作物生长受到明显影响,是造成免耕处理减产的重要原因之一。另外,由于免耕处理蒸发较小和小麦根系不发达,NO3--N淋失到土壤剖面的100 cm以下,不仅使氮肥利用率低,也是造成免耕减产原因之一。     

灌溉与秸秆覆盖条件下冬小麦农田小气候特征

采用四种灌溉方式和有无秸秆覆盖的组合处理，研究了灌溉与秸秆覆盖结合条件下冬小麦农田的小气候特征。结果表明，从2月份开始，覆盖处理在14:00时的土壤温度明显低于不覆盖处理。秸秆覆盖能够降低近地面空气湿度和提高近地面空气温度，在灌溉条件下表现尤为明显。灌溉能够降低近地面的湍流交换系数和湍流热通量，提高潜热通量，而秸秆覆盖的作用相反。秸秆覆盖具有增强灌溉水入渗能力的作用。秸秆覆盖显著降低冬小麦的产量和水分利用效率(WUE)。     

稻草还田与不同耕作方式对小麦出苗以及产量的影响

为了研究稻草还田与不耕作方式对小麦出苗以及产量的影响,通过小区试验研究稻草还田与不同耕作方式对小麦出苗率、出苗整齐度、均匀性、产量以及主要产量性状的影响。结果显示,稻草还田使小麦出苗率以及出苗均匀性下降;稻草还田条件下,免耕降低了出苗整齐度,旋耕、浅翻耕、深翻耕提高了出苗整齐度;稻草还田后影响小麦产量主要原因是小麦出苗率、出苗均匀性低;稻草还田后小麦出苗率变低、均匀性变差,通过影响小麦千粒重、有效穗数、每穗粒数而影响小麦产量。     

保护性耕作对绿洲灌区冬小麦产量形成的影响

2004—2007年采用田间定位试验比较了传统耕作(T)、传统耕作+秸秆还田(TIS)、免耕不覆盖(NT)、免耕秸秆覆盖(NTS)和免耕立茬(NTSS)5种耕作模式在甘肃河西绿洲灌区对冬小麦干物质积累、灌浆特性、产量构成因素及水分利用效率(WUE)的影响。结果表明,NTS和NTSS延缓了冬小麦的生育进程,延长了其灌浆持续期;NTS及NTSS在冬小麦整个生长期都有最高的干物质积累量及相对生长率(RGR),较高的主茎穗平均灌浆速率和小麦籽粒充实指数,穗粒数和千粒重也较高,最终表现为产量和WUE显著提高。与T相比较,2004—2007年NTS和NTSS平均产量分别提高18.6%和23.8%,2005—2007年NTS、NTSS平均WUE分别提高26.8%和16.1%。因此,在沙尘暴发生频繁、水资源日益匮乏的甘肃河西灌区,以免耕秸秆覆盖或免耕立茬的方式种植冬小麦是有利于小麦节水增产及农业可持续发展的种植方式。     

免耕条件下提高冬小麦播种质量及其产量的研究

保护性耕作对冬小麦产量的影响在不同区域差异很大,研究与其相适应的配套栽培方式对提高免耕播种质量及其增产效应具有重要意义。本文研究了在半湿润区免耕秸秆覆盖条件下3种机具播种方式（机具+行距）和3个播量水平对冬小麦播种质量及其产量形成的影响,结果表明：免耕秸秆覆盖条件下机具播种方式对冬小麦生长及产量有显著影响,其中小宽窄行机具播种方式播种质量最优,表现为基本苗、群体数量、叶面积指数、干物质重最高,产量比其它两种机具播种方式（大宽窄行和宽行宽带播种方式）分别增产29.6%和25.8%（2010年～2012年）,主要是穗数的提高（30.2%和36.2%）。播量与机具播种方式存在显著交互效应,增加播量是弥补免耕播种出苗率低的重要栽培措施。3年的试验结果表明小宽窄行机具播种方式与增加20%播量组合最优,可作为该区域保护性耕作免耕播种方式。     

麦秸覆盖对夏玉米生长发育及产量的影响

据１９９２－１９９３年大田试验结果，分析了不同时期麦秸覆盖对夏玉米生和发育和产量的影响，结果表明，麦秸覆盖后对夏玉米的产量有一定的影响，在１９９２年的降雨年型下，麦秸覆盖对夏玉米的产量有提高作用，在１９９３年的降雨条件下，麦秸覆盖数量在不超过９．０ｔ／ｈｍ＾２时对夏玉米的产量有提高作用，超过时则出现夏玉米产量低。从大田试验中采集的麦秸样品的水提液发芽试验中得出，麦秸中水溶性毒素物质随着降雨淋入土壤