保护性耕作对土壤部分物理特性及大豆产量的影响

研究了免耕和少耕对松嫩平原地区农田土壤温度、土壤水分、土壤紧实性等物理特性和大豆产量的影响。结果表明:在春季大豆播种期,免耕处理(NT)土壤含水量高于少耕(RT)和传统耕作(CT)。在大豆生长前期,免耕条件下的土壤平均温度低于传统耕作和少耕,传统耕作和少耕接近,免耕模式的土壤温度日较差低于少耕和传统耕作。5~20 cm深度内,免耕条件下的土壤容重高于传统耕作,在10~20 cm深度内,免耕和少耕接近。不同模式间的土壤机械阻力表现出差异,在0~20 cm深度内,免耕高于少耕和传统耕作。不同耕作模式间的大豆产量差异不显著。短期保护性耕作试验结果表明:在当地气候和土壤条件下应用少免耕模式,能够减少春季播种期间土壤水分损失和沙尘暴侵袭造成的危害,同时对大豆产量并没有造成不利影响。     

长期少耕对玉米产量与土壤生态环境的影响(1983～2002)

在玉米连作基础上连续少耕20年,玉米平均产量9 015.7 kg/hm2,比连耕20年增产4%;在干旱灾年平均产量6 933.5 kg/hm2,比连耕增产6.7%,具有较强的抗旱力.土壤紧实度(容重)保持在1.263～1.353 g/cm3的最佳状态,土壤绝对含水量高于连耕10.66～13.7 kg/m3,土壤pH6.1(呈中性反应)大于连耕pH5.7(呈微酸性反应),缓冲作用强于连耕.土壤全P和速效N、P、K高于连耕,保肥能力强于连耕,经济效益突出.     

保护性耕作对黑土农田土壤水热及作物产量的影响

保护性耕作措施是干旱区农田提高作物产量的有效耕作技术,为研究其在冷凉区域的适用性,于2004～2009年,以中国科学院海伦农业生态试验站黑土农田为研究对象,开展了免耕秸秆覆盖、少耕和传统旋耕3种耕作措施长期定位对比研究.结果表明:在大豆玉米轮作制度下,实施免耕秸秆覆盖和少耕的保护性耕作方式,连续3 a免耕大豆产量均表现...     

耕作方式对稻田土壤微生物量碳氮的动态影响

为了探讨不同耕作方式对稻田土壤微生物量碳氮动态变化的影响,本研究就长期免耕和常规翻耕两种耕作方式,针对水稻不同生育期稻田0~20 cm土层土壤微生物量碳氮含量变化进行了分析。结果表明,免耕处理土壤有机质显著增加了13.09%。翻耕处理水稻各生育期土壤微生物量碳氮含量基本高于免耕处理。翻耕处理土壤微生物量碳含量在水稻种植前和收割后两个时期分别比免耕高20.58%和16.79%,差异显著,其他时期差异不明显;翻耕处理土壤微生物量氮含量在水稻分蘖后期、孕穗期、黄熟期、收割后四个时期分别比免耕高31.70%、38.42%、41.82%和98.96%,差异显著。免耕处理土壤微生物量碳氮比率基本高于翻耕处理。因此,免耕有利于土壤有机质的积累,而翻耕方式更有利于微生物活动,提高土壤微生物量碳、氮含量,并且翻耕处理有利于提高土壤氮素有效性。     

初期保护性耕作和秸秆还田对土壤物理特性及大豆玉米产量的影响

在黑龙江垦区852农场研究了初期保护性耕作和秸秆还田对土壤温度、土壤水分、土壤容重和机械阻力等土壤物理特性及对玉米、大豆产量的影响,为中长期保护性耕作和秸秆还田的应用提供理论依据.试验于2009年进行,轮作顺序为大豆-玉米-玉米;大豆试验圃(前茬为玉米)和玉米试验圃(前茬为玉米)处理为免耕、灭茬还田、旋耕还田和传统耕作;玉米试验圃(前茬为大豆)处理包括免耕、直播还田、旋耕还田和传统耕作.结果表明:大豆试验圃(前茬为玉米)免耕和灭茬还田处理生育前期的土壤温度分别比传统耕作低3.38℃和2.6℃,玉米圃(前茬为大豆)免耕和直播处理同期的土壤温度分别比传统耕作低1.93℃和1.39℃;春季播种期大豆试验圃(前茬为玉米)免耕和灭茬还田处理的土壤体积含水量分别高于传统耕作9.3 %和4.8%,玉米试验圃(前作为大豆)免耕和直播还田处理的土壤体积含水量分别高于传统耕作16.0 %和12.6 %;此外,免耕模式的5～20 cm深度的土壤容重和0～25 cm的土壤机械阻力均显著高于传统耕作模式,但是均未达到对作物根系生长产生抑制的阀值;免耕和灭茬/直播还田模式前期的耕层低温并未对产量构成不利影响,与传统耕作相比并未显著减产.     

宁夏引黄灌区麦稻水旱轮作二熟制双免耕的土壤培肥效应

为评价麦稻水旱轮作二熟制双免耕的土壤培肥作用,采用常规测定法、比重计法、Biology-ECO法分别对参试的土壤养分、质地、微生物功能多样性等进行检测.结果表明,与传统耕作相比,连续4年冬小麦水稻全免耕轮作后,0～40 cm土壤有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷含量分别增加11,9％、17.1％、9.2％、26.5％、19.1％,全钾、速效钾含量分别减少0.9％、10.2％,0～20 cm土层的土壤粘粒、砂粒比例明显增加,粉粒比例明显减少.免耕冬小麦成熟期的土壤微生物功能多样性代谢活性显著高于传统耕作.0～20和20～40 cm土壤层次内反映微生物功能多样性的4种指数(Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数、丰富度和Simpson优势度指数)在冬小麦整个生长季节中的变化趋于一致,即在分蘖期和拔节期传统耕作高于连续4年免耕处理,在灌浆期和成熟期连续4年免耕处理高于传统耕作处理.连续4年免耕0～40 cm土壤肥力明显优于连续3年双免耕的肥力.免耕对提高土壤肥力,尤其是对促进冬小麦中、后期生长有利.     

黑土区短期免耕对大豆田土壤水分物理性质的影响

耕作和施肥是影响土壤水分物理性质的2个重要因素,为探讨免耕和长期单施化肥对土壤水分物理性质的影响及它们之间的交互作用,以海伦农田生态系统国家野外科学观测研究站内的长期定位试验为基础,研究了施用化肥+传统耕作(NP+CT),施用化肥+免耕(NP+NT),无肥+传统耕作(CK+CT),无肥+免耕(CK+NT)对土壤水分物理性质的影响。短期免耕(3 a)后显著地增加黑土水稳性团聚体的稳定性,表现在与传统耕作相比水稳定性大团聚体(>0.25 mm)的含量、平均重量直径和平均几何直径分别提高9.03%,10.90%和20.39%。耕作和施肥对土壤水稳性团聚体稳定性的影响没有显著的交互作用,但是与施肥相比,耕作方式能够解释更多的土壤水稳性团聚体稳定性的变异。免耕显著增加了0～10 cm土层土壤的容重,减少了土壤总孔隙度、饱和含水量、毛管含水量和田间持水量,施肥仅对0～10 cm土层土壤毛管含水量产生了显著的影响。耕作和施肥对0～10 cm土层土壤的容重具有显著的交互作用,同时与施肥相比,耕作能够解释更多的0～10 cm土层土壤的容重、总孔隙度、饱和含水量、毛管含水量和田间持水量的变异。耕作和施肥对10～20 cm土层土壤的水分物理性质影响不显著。因此,在研究区域内耕作是影响土壤水分物理性质的一个重要措施。     

基于秸秆还田条件下辽北地区适宜耕作方式及施肥量研究

通过两年田间小区试验,在秸秆还田条件下,设不同耕作方式(旋耕、翻压和免耕)和还田周期(连年和隔年),研究不同秸秆还田模式和施肥量对土壤理化性质和玉米产量的影响。结果表明,与常规种植不还田相比,翻压还田处理显著降低耕层土壤容重,免耕还田处理显著增加耕层土壤含水率,秸秆还田提高土壤有机质、氮、磷、钾养分含量。连年翻压还田处理玉米穗部性状最优,子粒产量最高;其次为免耕还田处理,旋耕还田处理不利于玉米产量的提高。在同等氮肥施用水平下,秸秆还田处理使玉米产量显著提高,在此基础上增加氮肥投入量并未带来显著增产效应。相同秸秆还田条件下,减施50%钾肥处理的玉米子粒产量无显著变化。在辽北地区,秸秆还田配合翻压、免耕耕作措施能够改善土壤理化形状,有利于玉米稳产高产,连年翻压还田对玉米增产效应最理想,且秸秆还田配合适宜的化肥减量措施不仅能保证作物产量,可降低养分流失污染环境的风险。     

不同耕作措施土壤结构特征及其影响因素的研究进展

综述不同耕作措施下土壤团聚体稳定性和孔隙结构特征的研究进展，归纳总结影响土壤结构稳定性的主要因素。结果表明，与传统翻耕相比，免耕、深松及其秸秆覆盖还田增加表层土壤大团聚体含量及稳定性，提高大孔隙数量和孔隙度。轮耕系统对土壤结构的影响在不同气候区域和土壤类型间差异较大。土壤结构稳定性与铁铝氧化物形态变化、有机质含量、蚯蚓数量、微生物和线虫丰度及多样性、根系构型及其分泌物、干湿交替及冻融交替次数等因素相关。针对目前研究现状，提出建立长期保护性耕作和轮耕体系监测系统，从铁铝氧化物形态变化、土壤微食物网结构和功能、根系驱动等研究方向进一步解析旱地耕作对土壤结构的影响机制。     

不同耕作方式对黑土农田土壤温湿效应的影响

2005～2007年以中层黑土土壤为研究对象,研究免耕和秋翻处理对黑土农田土壤温湿效应的影响.结果表明:不同耕作处理对春季播种期土壤含水量影响较大,玉米田和大豆田免耕处理分别显著高于秋翻6.2％和6.6％.在玉米抽雄期,玉米田和大豆田2种耕作处理条件下土壤含水量均没有显著差异,但与秋翻相比,免耕保持了较好的耕层土壤水分...     

半干旱区保护性耕作对旱作春小麦光合特性和产量形成的影响

为探究黄土高原半干旱区保护性耕作提高春小麦产量的光合生理机制,依托黄土高原半干旱区2001年建立的不同耕作措施长期定位试验,于2019年研究了传统耕作(T)、传统耕作秸秆翻入(TS)、免耕秸秆不覆盖(NT)、免耕秸秆覆盖(NTS)四种耕作措施对春小麦叶片光合相关性状、干物质积累和产量的影响。结果表明,小麦叶片叶绿素含量和叶面积指数在抽穗期达到峰值,保护性耕作延缓了花后叶片衰老,其中NTS处理的叶片叶绿素含量和叶面积指数在乳熟期均显著高于其他处理;耕作措施对开花期小麦旗叶RuBP羧化酶活性没有影响,但在灌浆期免耕和秸秆还田均提高了RuBP羧化酶活性,其中NTS处理的RuBP羧化酶活性是T处理的1.95倍;秸秆覆盖对小麦旗叶光合速率、蒸腾速率、气孔导度影响显著,NTS处理可有效改善春小麦开花期和灌浆期的光合性能,其中NTS处理的开花期旗叶光合速率、蒸腾速率、气孔导度比T处理分别提高了19.2%、30.7%、23.0%;免耕处理(NT和NTS)下花后干物质积累对籽粒贡献率较耕作处理(T和TS)提高了41.7%,秸秆还田处理(TS和NTS)花后籽粒干物质积累量及花后干物质积累对籽粒产量贡献率较不还田处理(T和NT)分别提高了71.2%和35.7%;NTS处理有效促进了小麦花后干物质积累和转运,显著增加了穗数和千粒重,使产量较T处理提高了18.7%。因此,在黄土高原半干旱区应用免耕秸秆覆盖的保护性耕作措施可促进春小麦旗叶花后光合作用、干物质积累及其向籽粒分配,延缓灌浆后期叶片衰老和叶绿素降解,协调和优化光合性能、光合时间、光合面积之间的关系,从而提高产量。     

Long-Term No-Tillage Direct Seeding Mode for Water-Saving and Drought-Resistance Rice Production in Rice-Rapeseed Rotation System

To study the effects of long-term no-tillage direct seeding mode on rice yield and the soil physiochemical property in a rice-rapeseed rotation system,a comparative experiment with a water-saving and drought-resistance rice(WDR)variety and a double low rapeseed variety as materials was conducted under no-tillage direct seeding(NTDS)mode and conventional tillage direct seeding(CTDS)mode for four years,using the CTDS mode as the control.Compared with the CTDS mode,the actual rice yield of WDR decreased by 8.10%at the first year,whereas the plant height,spikelet number per panicle,spikelet fertility,1000-grain weight,grain yield,actual yield,and harvest index increased with no-tillage years,which led to the actual yield increase by 6.49%at the fourth year.Correlation analysis showed that the panicle length was significantly related to the actual yield of WDR.Compared with the CTDS mode in terms of the soil properties,the pH value of the NTDS mode decreased every year,whereas the contents of soil organic matter and total N of the NTDS mode increased.In the 0–5 cm layer of the NTDS mode,the soil bulk decreased,whereas the contents of soil organic matter,total N,and available N increased.In the 5–20 cm layer of the NTDS mode,the available N and K decreased,whereas the soil bulk,contents of soil organic matter,and total N increased.In summary,the NTDS mode increased the rice yield,and could improve the paddy soil fertility of the top layer.     

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。     

不同耕作方式对玉米田土壤物理性质及产量的影响

通过对土壤容重、总孔隙度、含水量、田间持水量及玉米产量的测定和分析,研究一次性施肥条件下深松-旋耕、深松-免耕、常规旋耕和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含水量的影响效果为深松-旋耕深松-免耕常规旋耕免耕;对土壤持水量的影响效果为深松-免耕常规旋耕深松-旋耕免耕;对玉米产量的影响效果为深松-免耕免耕常规旋耕深松-旋耕,深松-免耕和免耕分别与深松旋耕和常规旋耕的产量差异达极显著水平,深松-免耕较常规旋耕增产15.68%,产量高达6 829.73 kg/hm2。     

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。     

保护性耕作条件下玉米田土壤微生物区系变化与影响因素分析

通过田间试验研究了吉林省中部地区黑土保护性耕作条件下玉米不同生育期土壤微生物区系的空间变化规律,明确不同耕作方式细菌、真菌和放线菌的活动主要集中在0～30cm范围内,30cm以下数量很少;土壤微生物数量与土壤有机质、土壤全氮和全磷呈显著或极显著正相关,与速效养分相关性不明显;磷酸酶(酸性、碱性和中性)在播种前与土壤微生物数量均达到极显著相关,但在玉米生长后期没有表现有规律的相关性;保护性耕作对于培育细菌型土壤、优化土壤环境有一定的积极作用。     

稻秸还田与耕作方式对小麦产量形成及籽粒品质的影响

为明确不同秸秆还田模式下耕作方式对小麦籽粒产量及品质的影响,在沿淮下游地区,以淮麦36为材料,通过二因素裂区试验,以稻秸全量还田(S1)、稻秸不还田(S0)2种秸秆还田模式为主区,以免耕(T1)、旋耕(T2)、翻耕(T3)3种耕作方式为副区,比较分析了不同处理下小麦出苗、干物质转运、产量和品质等方面的差异。结果表明,在土壤墒情适宜(两年度土壤相对含水量分别为78.6%和72.5%)条件下,稻秸全量还田免耕处理的小麦出苗率和出苗均匀度较不还田处理分别下降了14.04%和28.46%,有效穗数降低4.37%,差异均显著。翻耕可减弱秸秆还田对小麦出苗带来的不利影响,提高出苗率和出苗均匀度,改善播种质量,增加拔节后光合面积,促进花后光合物质生产,增粒增重,最终实现增产,使产量较免耕平均增加12.85%。稻秸还田与翻耕均可改善小麦加工和营养品质。综上,稻秸全量还田结合翻耕有助于实现高产优质小麦的生产,适宜在沿淮下游稻茬麦区推广应用。     

Rice–wheat cropping system: tillage,mulch, and nitrogen effects on soil carbon sequestration and crop productivity

Maintenance of organic carbon in soil (SOC) is critically important for sustained agricultural productivity and environmental quality. This paper presents SOC resulting from differences in tillage types and demonstrates how mulch and nitrogen (N) application can mediate the tillage functions on SOC and crop productivities. The results are derived from a 4-year field-scale study carried out in a low-land under sub-tropical hot and humid environment of Nepal. It compared eight treatment combinations, viz., tillage (no-tillage and conventional tillage), mulch (no-mulch and 12 Mg ha^?1 year^?1 of mulch), and N application (recommended versus leaf color chart method) under rice–wheat cropping system. Seasonal grain and biomass yields of these crops were recorded and at the end of the 4-year study, quantified the organic carbon stock of soil; Within 15 cm of surface soil, SOC stock (Mg C ha^?1) was statistically (p < 0.05) higher on no-tillage plots (11.2–11.8) than on conventional tillage plots (9.2–10.5). The treatment effect was more pronounced on winter wheat productivity where conventional tillage combined with straw-mulch exceled the performance of no-tillage. Clearly, no-tillage had the environmental benefit, and conventional tillage had the crop productivity benefit.