寒地水稻保护性耕作对稻田土壤生理生化状况的影响

[目的]从耕作的角度探讨如何合理利用土壤,防止土壤肥力退化,维持地力,改善稻田生态环境,提高稻田土壤的生产力。[方法]以水稻垦鉴稻10为材料,采用保护性耕作和常规耕作方式种植,研究水稻节水保护性耕作和常规耕作下土壤根系量、土壤理化性状、土壤酶、秸秆分解率、土壤温度及微生物变化的规律。[结果]水稻节水保护性耕作条件下土壤理化性状明显改善,在旋耕部分根量占绝对优势,同时可降低土壤容重、增大土壤孔隙度、提高土壤速效养分,过氧化氢酶、酸性磷酸酶和脲酶活性分别比常规耕作高5.39%、14.52%、8.33%,蔗糖酶活性比常规低32.82%,表层、全耕层、深层秸秆粗分解率分别比常规耕作高11.71%、4.96%和9.10%,总细菌量大量增加,土壤温度明显改善。[结论]水稻节水保护性耕作方式为黑龙江垦区农业生态发展奠定了良好的基础。     

寒地水稻保护性耕作对稻田土壤生理生化状况的影响(英文)

[目的]从耕作的角度探讨如何合理利用土壤,防止土壤肥力退化,维持地力,改善稻田生态环境,提高稻田土壤的生产力。[方法]以水稻垦鉴稻10为材料,采用保护性耕作和常规耕作方式种植。保护性耕地作为处理区,实施留茬带状分层旋耕,苗带全层施肥、免除水整地,处理区的基肥和分蘖肥随耕作过程集中施于苗带,全层混拌,其余作业与常规耕作相同;以常规耕作作为对照,常规耕作按旱育稀植栽培技术规范实施,保护性耕作和常规耕作均设6个肥量梯度,N∶P2O5∶K2O5=2∶1∶1。保护性耕作区70%氮肥用作基肥,20%用作穗肥,10%作粒肥。常规耕作区氮肥分配比例为基肥∶蘖肥∶穗肥∶粒肥=4∶3∶2∶1。处理及对照磷肥全部作基肥施入,钾肥按基肥∶穗肥=7∶3施入。试验采用随机区组设计,36个小区间用PVC波纹塑料板做埂分隔,单排单灌。保护性耕作采用宽行行距40cm,窄行行距20cm,穴距12cm;常规耕作行距均为30cm,穴距12cm。研究水稻节水保护性耕作和常规耕作下土壤根系量、土壤理化性状、土壤酶、秸秆分解率、土壤温度及微生物变化的规律。用环刀法测土壤容重,并进一步求得孔隙度。碱解氮用碱解扩散法,有效磷先用浓度0.5mol/LNaHCO3浸提,后用钼锑抗比色法测定,速效钾测定先用NH4OAc浸提,再用火焰光度计测定。[结果]水稻节水保护性耕作条件下土壤理化性状明显改善,在旋耕部分根量占绝对优势,同时可降低土壤容重、增大土壤孔隙度、提高土壤速效养分,过氧化氢酶、酸性磷酸酶和脲酶活性分别比常规耕作高5.39%、14.52%、8.33%,蔗糖酶活性比常规低32.82%,表层、全耕层、深层秸秆粗分解率分别比常规耕作高11.71%、4.96%和9.10%,总细菌量大量增加,土壤温度明显改善。[结论]水稻节水保护性耕作方式为黑龙江垦区农业生态发展奠定了良好的基础。     

深耕和秸秆还田对土壤酶活性的影响

明确深耕和秸秆还田对农田土壤酶活性的影响,可为改进耕作和秸秆还田技术提供参考依据。通过2 a田间定位试验,比较了常规耕作+秸秆还田、深耕+秸秆还田、深耕+秸秆不还田3种耕作方式对土壤磷酸酶、脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性的影响。结果表明:深耕主要提高耕层下部土层土壤酶活性,深耕后土壤磷酸酶、脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性分别提高了33.03%、4.01%、7.39%和5.43%;秸秆还田提高土壤水解酶的活性,秸秆还田后土壤磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性分别提高了8.21%、12.68%和4.23%。深耕和秸秆还田均能够提高耕层土壤水解酶活性,该效应受土壤质地和年份影响明显。     

旱作坡耕地保护性耕作土壤酶活性研究

本文针对内蒙古旱作农田水蚀风蚀严重的问题,研究燕麦大田种植下,不同保护性耕作措施对土壤酶活性的影响。结果表明：不同的保护性耕作措施对土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶的活性具有显著的影响。其中,留高茬覆盖以及留高茬处理的土壤酶活性要明显高于常规耕作,留低茬覆盖的土壤酶活性也高于常规耕作,其原因是连续的保护性耕作可以改善土壤结构,提高土壤养分;留低茬与常规耕作酶活性的差异不很显著;土壤酶活性与产量之间存在极高的相关性。     

不同耕作措施对黄土高原区域大豆根际土壤微生物量、酶活性和养分的影响

选择免耕(NT)、秸秆覆盖(SM)、地膜覆盖(PM)和起垄覆膜(RPM)4种保护性耕作措施为研究对象,以传统耕作(CT)为对照,通过测定根际土与非根际土的微生物量、酶活性及养分质量分数,研究不同耕作措施对不同微域土壤碳氮质量分数及微生物特征的影响。结果表明:(1)土壤微生物量和酶活性均呈现根际非根际的规律,且与对照相比,各保护性耕作处理均有提高。RPM和SM处理的根际土壤微生物碳质量分数分别提高51.78%和24.62%,微生物量氮的富集率则分别达到48.13%、46.04%;NT、SM、RPM处理的蔗糖酶活性较CT处理分别提高了113.35%、113.10%、74.75%(P0.05);(2)4种不同保护性耕作措施的土壤养分质量分数均有提高,其中RPM和SM与CT相比差异显著,效果更加明显,并且有效降低了土壤pH。根际土壤的全氮、铵态氮、硝态氮和有机碳质量分数均高于非根际土壤,各处理均表现出一定程度的富集,其中全氮和硝态氮的富集率以RPM处理最高,分别为16.9%和45.06%。(3)根际土壤的养分质量分数、酶活性以及微生物生物量之间的相关性程度高于非根际土壤,根际土壤中微生物量与酶活性之间存在着显著的正相关性,过氧化氢酶和蔗糖酶这2种酶均与养分间显著相关,而脲酶则无显著相关。综上,在黄土高原区域内,秸秆还田和起垄覆膜更有利于改良土壤理化性状和提高土壤生物学特性。     

太湖地区稻田保护性耕作条件下水稻生育期土壤肥力的变化

在小麦—水稻、黑麦草—水稻和油菜—水稻3种种植模式下,研究土壤保护性耕作对太湖地区稻田水稻生育期土壤主要养分的变化及产量的影响。结果表明：3种种植模式下水稻成熟期土壤平均有机质、全氮、速效氮及速效磷含量均比移栽期有不同程度的提高,而速效钾含量则呈下降趋势;水稻产量以油菜—水稻种植模式为最高,其次为小麦—水稻和黑麦草—水稻种植模式。保护性耕作（秸秆全量还田、小麦或油菜免耕、水稻2次旋耕）和常规耕作Ⅱ（秸秆全量还田、小麦或油菜旋耕、水稻耕翻加旋耕）处理较少耕秸秆不还田、小麦或油菜免耕、水稻2次旋耕和常规耕作Ⅰ（秸秆不还田、小麦或油菜旋耕、水稻耕翻加旋耕）处理更有利于提高小麦—水稻和油菜—水稻种植模式的土壤有机质、全氮、速效氮、速效磷及速效钾含量,也有利于提高黑麦草—稻种植模式下的全氮、速效氮及速效钾含量。保护性耕作对麦—稻和黑麦草—稻种植模式的增产作用明显。     

长期保护性耕作对黄土高原旱作农田土壤碳含量及转化酶活性的影响

【目的】探究黄土高原旱作农田粮草轮作系统长期保护性耕作对土壤碳含量、碳转化酶活性的影响,为旱作农田土壤固碳和农业可持续发展提供科学依据。【方法】基于甘肃庆阳草地农业生态系统国家野外科学观测研究站开展的长期保护性耕作试验（开始于2001年）,分析传统耕作（T）、免耕（NT）、传统耕作+秸秆覆盖（TS）、免耕+秸秆覆盖（NTS）对玉米-冬小麦-饲用大豆粮草轮作系统玉米收获季不同土层（0—5、5—10、10—20 cm）土壤有机碳（SOC）、微生物量碳（MBC）含量、β-葡萄糖苷酶（βG）、纤维二糖水解酶（CBH）、β-木糖苷酶（βX）活性的影响。【结果】（1）保护性耕作措施可显著增加SOC、MBC含量,其中0—5 cm土层提升效果最显著。与传统耕作相比,秸秆覆盖使SOC和MBC含量分别升高19.1%和39.9%,免耕使SOC和MBC含量分别升高15.1%和34.3%。（2）保护性耕作措施显著提高了土壤碳转化酶活性,表现为βG>CBH>βX活性,对保护性耕作措施最敏感的酶是CBH。相比传统耕作,秸秆覆盖使0—5和5—20 cm土层βG、CBH、βX活性分别增加20.3%、37.6...     

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。     

南方丘区两熟制稻田保护性耕作的稻田生态效应

本文针对四川省两熟制稻-麦（油）秸秆资源丰富,但处理难的现状,研究了在稻田保护性耕作技术体系下,秸秆还田种类（麦秸、油莱秸）和还田数量（全量、半量）的稻田生态效应。结果表明,麦秸、油莱秸全量还田增产效果明显,分别比对照增产4．84％、6．20％;秸秆还田节水效益不明显,麦秸水分生产效率未得到改善,油莱秸还田水稻水分生产效率增加,油全、油半处理灌溉水分生产效率、水分生产效率分别比对照高0．048、0．045、0．039、0．032;秸秆还田能有效培肥土壤,土壤全N、P、速效养分及微量元素含量显著提高,其中土壤速效氮麦全、麦半处理分别增加14．5、18．1mg／kg;此外,秸秆全量还田投入／产出值高,具有显著的经济效益。因此,稻田保护性耕作技术为秸秆的高效循环利用提供了有效途径。     

澄迈县水稻秸秆还田技术效果初探

通过田间试验,对秸秆还田技术和常规施肥两种处理田块的土壤养分情况进行分析对比后发现：秸秆还田技术可有效改善土壤地力结构,提高土壤养分含量,其中土壤容重较常规耕作区下降0.08g/cm3。有养分机质、碱解氮、速效钾含量则分别增加0.18%、4.76mg/kg、4.08mg/kg。秸秆还田区和对照区土壤有效磷含量变化不大;秸秆还田后水稻亩产量较试验前和常规耕作区分别增产15kg、30kg;在水稻经济性状上,秸秆还田技术有效提高结实率0.20%,千粒重0.2782g,但与常规耕作区相比,每穗粒数平均下降4粒。     

玉米秸秆还田模式对土壤肥力和玉米产量的影响

为探讨西辽河平原灌区玉米秸秆还田适宜模式,于2016年在连作玉米田设深翻秸秆还田(DR)、旋耕秸秆还田(RR)、深翻秸秆还田施用腐熟剂(DR+D)和旋耕秸秆还田施用腐熟剂(RR+D)4个处理,以旋耕不还田(CK)为对照,研究不同还田模式对土壤速效养分、土壤酶活性和玉米产量的影响。结果表明:RR+D和RR分别较CK增产24.56%和28.00%,DR和DR+D产量与CK无显著差异。RR+D处理显著(P<0.05)提高了表层(0~10 cm)土壤碱解氮含量(增幅94.56%),其他处理表层土壤速效养分含量与CK无显著差异。各秸秆还田处理可不同程度提高不同土层土壤酶的活性。综合来看,该地区以旋耕秸秆还田施用腐熟剂模式的效果较好。     

稻草还田免耕抛秧对土壤剖面氮、磷、钾含量的影响

【目的】探讨稻草还田免耕对稻田土壤剖面氮、磷和钾的影响。【方法】对连续2年和7年结合稻草还田常耕抛秧和免耕抛秧试验的水稻土剖面氮、磷、钾进行了研究。【结果】免耕表层0-4（5）cm土壤全氮、全磷、碱解氮和速效磷含量显著高于常耕土壤。稻草还田免耕0-4（5）cm土壤的全钾含量显著高于常耕土壤,速效钾含量与稻草还田常耕差异不明显,但显著高于普通常耕土壤。免耕5-20 cm层土壤全氮、全磷、全钾、碱解氮和速效磷含量低于常耕土壤。普通免耕Aa层（耕作层）土壤速效钾含量显著低于常耕土壤。免耕的Ap层（犁底层）、W层（潴育层）和C层（母质层）碱解氮和速效钾含量高于常耕土壤。【结论】稻草还田免耕抛秧协调土壤氮、磷和钾的效果比普通免耕好,有利于土壤肥力的提高,稻草还田免耕抛秧是稻田免耕栽培的发展方向。     

免耕条件下水稻产量及稻田无机氮供应特征

【目的】研究免耕条件下水稻产量及稻田无机氮供应特征。【方法】于2007—2010连续4年采用田间定位试验研究方法。试验设传统翻耕、免耕两个处理,4次重复。供试水稻品种为皖稻68。【结果】免耕显著提高了水稻生育前期耕层土壤NH4+-N含量,但是降低了水稻生育中、后期耕层土壤NH4+-N含量。同时免耕显著提高了0—10 cm土层NO3--N含量,降低了主要生育时期10—20 cm土层NO3--N含量,有利于减少耕层土壤NO3--N的淋失。免耕促进了土壤有机碳和全氮在表层土壤的富集。0—10 cm土层有机碳和全氮含量比翻耕处理显著增加,而10—20 cm土层上述养分含量明显低于翻耕处理。免耕提高了耕层（0—20 cm）土壤容重,增幅为3.06%—6.25%。产量结果显示,免耕使水稻减产4.11%—7.70%。【结论】免耕稻田自拔节期后期土壤NH4+-N供应量的减少使免耕水稻拔节期和抽穗期的氮素吸收量均明显低于翻耕处理,导致免耕水稻成穗率的减少,是免耕水稻产量降低的主要原因。     

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。     

成都平原周年耕作模式对稻茬小麦产量与品质性状的持续效应

【目的】小麦产量和品质性状除了受遗传因子控制外,还受到生态环境条件和耕作栽培措施等外部因子的影响。研究周年耕作模式对小麦产量和品质的持续效应可为优化区域耕作制度提供依据。【方法】基于2004年小麦秋播时建立的长期定位试验,研究成都平原稻麦轮作区耕作方式与秸秆还田两个因素的5种周年组合模式（麦免稻旋WZRR,麦免稻旋+秋菜WZRRV,麦稻双免WZRZ,麦稻双免垄作WRZB,周年旋耕无秸秆还田CK）对小麦生长发育、产量与品质性状的持续影响效应。【结果】所有耕作模式的小麦产量及产量构成因子在年际间均呈波动性变化,对照产量在多数年份都处于低值水平,7年平均较其它处理低3.0%-4.7%,随时间推延下降趋势明显,年均递减0.125 t•hm-2。所有处理的有效穗均无明显的时间变化趋势,但穗粒数下降趋势和千粒重上升趋势明显。7年平均,对照的有效穗显著低于其它处理,而穗粒数、单位面积粒数和千粒重在处理之间均无显著性差异。免耕与秸秆还田组合模式具有不同程度提高小麦主要生育阶段耕层土壤速效N、P、K含量和改善中后期个体与冠层质量的作用。WZRZ、WRZB处理的多数小麦品质性状与CK相当或略优,而WZRR、WZRRV处理有降低籽粒蛋白质含量、沉降值、面团稳定时间的趋势。【结论】免耕与秸秆还田利于稳定小麦产量和改善耕地质量,尤以周年免耕秸秆全量还田模式最好。     

双季抛栽条件下连续免耕对水稻产量和土壤肥力的影响

 【目的】研究连续免耕对双季水稻产量和土壤肥力的影响,为南方稻区土壤合理耕作和水稻免耕抛秧栽培技术的推广应用提供参考依据。【方法】2005—2009年在大田试验条件下,以翻耕抛栽为对照,探讨稻田连续免耕抛栽对水稻产量、土壤容重、总孔隙度、非毛管孔隙度、土壤保水性、土壤养分、土壤微生物和土壤酶活性的影响。【结果】稻田免耕1—2年(4季),早、晚稻产量较翻耕处理的产量分别增加了2.70%和1.87%,但与对照差异不显著。随着免耕时间的延长,早、晚稻产量均表现为下降,尤其是免耕5年水稻产量下降更为显著,下降幅度分别为9.16%和12.56%;稻田免耕1年(2季),有利于土壤物理性状的改善,随着免耕时间的延长,土壤物理性质变差,较翻耕相比,容重增幅为1.68%—8.01%,总孔隙度减少0.69%—4.48%,非毛管孔隙度下降15.42%—37.92%;免耕有利于土壤养分在表层土壤富集,但不利于土壤水分的保持;土壤中三大类微生物总量免耕处理小于翻耕处理,免耕土壤细菌的数量增加,而放线菌和真菌的数量减少;免耕土壤中脲酶活性增加;脲酶,过氧化氢酶和多酚氧化酶的活性均与土壤有机质、全氮含量呈极显著相关,而过氧化物酶活性则与土壤全氮和速效钾含量呈极显著相关。【结论】稻田免耕1—2年(4季)产量与翻耕无显著差异,免耕1年有利于土壤物理性状的改善,随着免耕时间的延长,土壤物理性质变差,早、晚稻产量均表现为下降。免耕有利于土壤养分在表层土壤富集,但不利于土壤水分的保持。免耕土壤细菌的数量增加,而放线菌和真菌的数量减少,免耕土壤中脲酶活性增加。     

秸秆还田及腐熟剂对水稻冷浸田理化性状及作物产量的影响

研究冷浸田秸秆还田和腐熟剂不同施用量对水稻的应用效果.采用观察秸秆还田后表观性质、测定稻杆断裂拉力、水稻产量、土壤理化性质及土壤微生物数量方法进行研究.结果表明:在冷浸田上单独使用秸秆还田或秸秆还田+低量腐熟剂,可增加土壤碱解氮、有机质、水溶性碳含量、土壤微生物数量和微生物量碳,但在提升水稻产量方面作用不大;秸秆还田配施秸秆腐熟剂,可以加快稻秆腐烂速度,增加土壤微生物量,并显著提高微生物碳和土壤可溶性碳含量;秸秆腐熟剂用量增加(4 kg/667m2),可加速稻秆腐烂速度,有效提升冷浸田水稻产量(10.1％),且土壤微生物量碳和放线菌数量显著增加.     

成都平原不同耕作模式的农田效应研究 I.对土壤性状及作物产量的影响

 【目的】通过研究不同耕作模式对土壤性状及产量的影响,为成都平原主导耕作模式的筛选和调控技术提供理论依据。【方法】采用长期定位试验的方法,通过5年对5个处理[CK：麦稻双旋(WRCT)、麦免+稻旋 (WNRCT)、麦稻双免(WRNT)、麦稻垄作(WRRT)、麦免+稻旋+秋作(WNRCVNT)]的大田试验研究,系统分析耕作模式对土壤性状和作物产量的影响。【结果】不同耕作模式对土壤性状的影响各不相同：与对照相比,单免和双免耕处理降低了0-10 cm土层的容重,增加了10-20 cm土层的土壤容重;增加了土壤的小孔隙、小孔隙的比例及0-10 cm土层的大孔隙,降低了10-20 cm的大孔隙,使土壤孔径分布得到改善。耕作措施对土壤吸湿水和土壤比重影响差异不显著,免耕降低了土壤比重。双免使土壤的渗水速率增加,不利于水稻生长,但单免能促进水稻生长。与对照相比,单免和双免耕秸秆覆盖增加了土壤有机质,降低了0-10 cm土层的碱性,但增加了10-20 cm土层的碱性。双免耕定位5年,增加了小麦产量,但大幅降低了水稻的产量。与此相反,单免则有利于小麦和水稻共同增产。【结论】免耕形成了“上松下紧”的土壤结构,改变了土壤的通透性,尤其是在10-20 cm,打破了传统耕作的犁底层。但免耕对土壤结构的改变对小麦和水稻的产量影响并不一致：长期双免耕能促进小麦增产,但对水稻生长和产量不利。     

覆盖免耕储水灌溉对豌豆的腾发量和土壤水分效应的影响

覆盖免耕可以降低春季豌豆(Pisum sativum)的土壤水分腾发量,且其腾发量比常规耕作和秸秆还田分别减小了29.32%和19.33%.全生育期覆盖免耕可以降低田间水分损耗,提高水分利用率.作物生长的后期,秸秆覆盖有抑制行间蒸发的作用,主要发生在土层0~30 cm,而在30~80 cm抑制蒸发的作用不明显.覆盖免耕对提高作物产量没有明显作用.覆盖免耕水分利用率比常规耕作和秸秆还田分别提高了11.21%和2.93%.覆盖免耕条件下冬季储水最佳定额为975 m3/hm2.     

厢沟免耕秸秆还田对作物及土壤的影响

以常规翻耕为对照,通过2 a的双季稻田厢沟免耕秸秆还田试验发现,厢沟免耕水稻的前期生长较快,分蘖期缩短,而灌浆结实期较长,全生育期免耕比翻耕多1~2 d;油菜两年产量增加,水稻第1年产量变化不大,第2年产量增加。厢沟免耕土壤容重先增后减,有机质先减后增,土壤自调期不足1 a;在土壤各土层分布上,与传统免耕不同,厢沟免耕各土层差异不明显,0~5 cm土层土壤养分富集不明显,15~25 cm土层土壤容重显著降低,有机质比对照增加55.23%。秸秆还田能降低翻耕土壤容重,增加土壤有机质,而对免耕土壤影响不明显。