不同轮作方式对退化苜蓿草地水分影响及产量效益比较研究

在宁南旱区将10 a生退化苜蓿草地翻耕后,进行了为期3年(2003-2005年)的草粮轮作试验,轮作作物为春小麦、马铃薯和谷子,以保持生长的退化苜蓿为对照,形成了27种不同草粮轮作方式。研究不同轮作处理对土壤水分的恢复状况以及产量效益,并通过综合指标法比较出最佳的草粮轮作模式。试验结果表明,退化苜蓿翻耕后3 a轮作期间,0~200 cm土壤水分均有不同程度恢复,而且主要受当年轮作作物影响较大;马铃薯为草粮轮作首选作物;不同轮作方式的作物总产量、经济总产值、水分利用效率和降水生产效率,以及第3 a 0~200 cm土壤水分含量等指标间差异显著(P0.05),马铃薯-马铃薯-马铃薯(PPP)、马铃薯-马铃薯-春小麦(PPW)、马铃薯-春小麦-马铃薯(PWP)和马铃薯-谷子-春小麦(PMW)为较好的轮作方式,其中马铃薯-马铃薯-春小麦(PPW)为综合指标法比较下的最佳轮作模式,该模式的作物总产量、总产值、水分利用效率、降水生产效率和0~200 cm土壤含水量分别为5 214.50 kg/hm2、15 301.87元/hm2、9.38kg/(hm2.mm)6、.87 kg/(hm2.mm)和254.58 mm,土壤水分净恢复量50.69 mm,可作为当地适宜的草粮轮作模式加以推广。     

增水和施肥对苜蓿-冬小麦轮作系统冬小麦叶片光合速率和叶绿素含量的影响

[目的]黄土高原面临着严重的水土流失和土壤肥力下降等问题,将苜蓿引入小麦的作物体系形成草田轮作系统,以缓解过量化肥使用造成的环境问题,同时提高农作物产量。[方法]本研究采用野外控制实验,利用山西农业大学已经建立3年的紫花苜蓿实验平台,翻耕后种植冬小麦,进行增水和施肥处理,监测其叶片光合生理特征和叶绿素含量的变化。[结果]在2017年(10月29日-12月2日),即冬小麦出苗后到越冬期初期,增水和施肥仅提高叶绿素含量2.7%和8.2%;2018年(3月14日-6月4日),即冬小麦从越冬期末期至成熟期,增水提高光合速率20.3%、气孔导度43.8%、蒸腾速率31.4%和叶绿素含量2.3%,但降低叶面饱和蒸气压差6.5%;施肥显著提高叶绿素含量2.0%,但降低气孔导度8.2%。在冬小麦的整个生长季,增水和施肥对以上各指标的影响不存在交互作用。[结论]增水和施肥可以提高小麦叶绿素含量,但随着时间的推移,增水和施肥的作用减弱;增水提高冬小麦叶片光合速率但施肥作用不显著,说明将苜蓿引入小麦的作物体系形成草田轮作系统,小麦可以利用苜蓿固定的氮源,降低肥料的施用,增加经济效益和环境效应。未来草田轮作是绿色农业发展的重点方向,也是可持续农业发展的必要途径。     

耕作方式对表层土壤饱和导水率及紧实度的影响

通过模拟降雨对定西苜蓿-春小麦轮作土壤的饱和导水率和土壤紧实度进行了研究,试验结果表明:苜蓿不翻耕处理(T2)的土壤容重为1.35,显著高于苜蓿-春小麦轮作翻耕处理(T3)的土壤容重1.08;降雨前,各处理间表层土壤饱和导水率差异不显著,但以苜蓿不翻耕处理(T2)的最高,为92.6mm/h;降雨后,苜蓿不翻耕处理(T2)的饱和导水率为55.07mm/h,比苜蓿-春小麦轮作翻耕(T3)处理的几乎高2倍;随着土壤深度的增加,各处理的土壤紧实度逐渐增加,苜蓿地表层土壤的紧实度高于耕地。     

黄土高原半湿润区苜蓿草地土壤干燥化与草粮轮作水分恢复效应

【目的】揭示黄土高原半湿润区苜蓿草地土壤干燥化发生规律与草粮轮作对干燥化苜蓿草地土壤水分恢复效应。【方法】在甘肃镇原试验站实地测定了不同生长年限苜蓿草地与不同类型草粮轮作粮田深层土壤湿度,分析了苜蓿草地土壤干层分布特征与草粮轮作对土壤干层水分恢复效应。【结果】15—28年生苜蓿草地0—1000cm土层土壤湿度平均值为10.20%,土壤干燥化速率为34.2mm·a-1,土壤干层最大分布深度超过了1400cm;苜蓿草地翻耕并轮作3—25年粮食作物后土壤干层湿度能够逐步恢复,土壤干层恢复厚度为583cm,土壤湿度恢复速率为77.3mm·a-1,土壤湿度恢复度达到83.3%。通过草粮轮作方式使15年生苜蓿草地土壤湿度恢复到当地土壤稳定湿度值需要8年以上。【结论】有利于土壤水分恢复的适宜草粮轮作模式是"10年生苜蓿→8年以上轮作粮食作物"。     

食物安全的草地农业创新模式刍议

通过分析我国食物消费趋势发现,需求增长较快的饲料用粮将占去70%的食物当量,我国现有的农业结构模式面临巨大挑战。作为构建粮食安全的思路创新,草地农业蕴含着巨大的生产潜力。我国草业工作者经过多年试验研究,提出了南方农区水稻/玉米-黑麦草轮作、南方山区和牧区多年生混播草地栽培、黄土高原粮草轮作、西北绿洲农区“公司+养殖区+农户”肉牛养畜以及农牧交错带多年生牧草栽培-“粮+草+牲畜养殖”系统等草地农业创新模式,对于食物的增产增收、节粮替粮作用明显。因此,可以通过草地农业建立持续高效的农业生态系统来保障粮食安全。     

“粮—烟—草”套轮作栽培模式效益探讨

为探索提高耕地生产能力和经济产出能力,解决山区耕地面积少等问题,采用"粮—烟—草"套轮作栽培模式进行了试验。结果表明:试验组玉米产量、烤烟产量和质量、牧草产量均比对照组有显著提高。"粮—草—烟"套轮作栽培模式可以显著提高耕地的生产能力和经济产出能力,在高原山区具有推广价值。     

院士为甘肃草地农业可持续发展“支招”

正草地农业是以饲草种植和草食畜养殖为核心的农业类型,它用饲草和草食家畜为纽带将种植业和养殖业联结起来,促进农牧结合更加完善紧密,农业系统环境效应明显改善。从饲草角度看,草地农业坚持引草入田,按照耕地种草、"三荒地"种草同步,草田轮作、复种套种并举,草产品开发、秸秆加工利用齐抓可以最大限度改善种植业气候条件,提高土地资源利用率和产出率。从草食畜角度看,草地农业将草食畜植入传统农业系统,把发展草食畜养殖作为     

宁南旱区苜蓿草地土壤水分消耗规律及粮草轮作土壤水分恢复效应研究

对宁南旱区不同生长年限紫花苜蓿草地土壤水分消耗及粮草轮作水分恢复效应进行了研究。结果表明:(1)随着苜蓿生长年限延长,在1￣6年内苜蓿草地土壤湿度下降迅速,产草量逐年上升,7年后土壤湿度下降趋于平缓,但苜蓿产草量下降迅速,表明苜蓿生长强烈耗水引起深层土壤干燥化,导致苜蓿生长逐渐衰败,苜蓿平均降水生产效率逐年下降;(2)苜蓿草地土壤垂直剖面可分为降水入渗恢复层(0￣200cm)、根系发达枯竭层(200￣500cm)和根系衰老缓耗层(500cm以下)三个层次。随苜蓿生长年限延长,苜蓿剖面的主要土壤干层逐渐上移,并且干层厚度呈现减小趋势;(3)耕翻的苜蓿茬后轮作粮食作物的年份越长,土壤水分恢复越好,实行草粮轮作的苜蓿最迟不超过生长的第10年。     

不同日粮影响羊驼胃室Ⅰ、绵羊和西门塔尔牛瘤胃甲烷产量的比较研究

试验选用3只平均体重为42±2.3kg的2岁羊驼、3只平均体重为50±1.7kg的2岁绵羊和3只平均体重为500±20kg的3.5岁西门塔尔牛阉牛,采用3×3拉丁方设计,研究不同日粮(精料+高丹草、新鲜苜蓿、苜蓿干草)对羊驼胃室Ι、绵羊和牛瘤胃甲烷产量的影响。结果表明,对于不同日粮,饲喂新鲜苜蓿日粮羊驼胃室Ι、绵羊和西门塔尔牛瘤胃甲烷浓度显著高于饲喂苜蓿干草日粮和高丹草日粮(P0.05);饲喂高丹草日粮羊驼胃室Ι、绵羊和西门塔尔牛甲烷气浓度显著高于饲喂苜蓿干草组日粮(P0.05)。对于不同动物,饲喂高丹草、新鲜苜蓿、苜蓿干草日粮的西门塔尔牛瘤胃甲烷浓度最高,绵羊次之,羊驼胃室Ι甲烷浓度最低(P0.05)。综合以上结果,比较3种日粮,3种动物饲喂苜蓿干草日粮后的甲烷浓度最低。比较3种动物,饲喂3种日粮的羊驼胃室Ι甲烷浓度最低。说明苜蓿干草更适合动物饲用,羊驼能更好的利用这3种饲草。     

粮-草轮作对吉林省西部盐渍化土壤的改良效果

采用田间小区试验,研究了苜蓿、玉米轮作对吉林省西部中度苏打盐碱土的培肥改良效果。结果表明:中度碱土进行粮-草轮作后,土壤物理、生物和化学性状都得到明显改善,土壤容重呈现逐渐下降的趋势,孔隙度则逐渐增加;土壤化学性质的变化表现为pH值、总碱度、交换性钠等指标下降较大,交换性钙含量增加;土壤脲酶和磷酸酶活性明显增强,玉米产量呈稳定增加的趋势。说明粮-草轮作对中度盐渍化土壤具有较好的综合培肥改良效果,适用于吉林西部盐碱土的培肥改良。     

黄土高原旱地不同种植系统对土壤水稳性团聚体及碳氮分布的影响

以黄土高原连续进行了27年的长期定位试验为对象,研究了粮-草长周期轮作、粮-豆短周期轮作、玉米连作和小麦连作系统土壤团聚体及其碳氮分布特征,并分析了土壤碳氮分布与土壤团聚体及其碳氮含量之间的关系。结果表明:黄土高原旱作农田土壤中0.053 mm团聚体含量最高,占土壤质量的35%,长周期轮作系统0~20 cm和20~40 cm土层土壤0.25~2 mm团聚体含量高于玉米连作、小麦连作和短周期轮作系统,而0.053 mm团聚体含量低于这3种轮作系统,且长周期轮作系统土壤团聚体的平均重量直径和几何平均直径也较高。种植系统对团聚体有机碳和全氮分布的影响主要体现在0~20 cm土层土壤,长周期轮作系统土壤中2 mm和0.25~2 mm团聚体有机碳含量显著高于其他种植系统,0.25 mm团聚体有机碳含量与其他种植系统差异不显著。长周期轮作系统团聚体全氮含量均显著高于其他种植系统,碳氮比则呈现出相反的趋势。土壤总有机碳、氮含量与团聚体有机碳、氮含量呈极显著正相关关系。土壤有机碳和全氮含量的变化主要取决于0.25~2 mm和0.053~0.25 mm团聚体有机碳和全氮的变化,而且有豆科植物苜蓿长期参与的长周期轮作系统可以有效改善土壤结构,提高土壤和团聚体的有机碳和全氮含量。     

黄土高原草田轮作对土壤动物群落结构和多样性的影响

以甘肃庆阳黄土高原地区草田轮作系统中苜蓿(Medicago sativa)和小麦(Triticum aestivum)田为研究样地,通过样方取样和干漏斗分离法,取样调查了土壤动物的多样性。结果表明:在试验区内共分离到大型土壤动物25类,其中小麦田23类,苜蓿田25类;小型土壤动物10类,其中苜蓿田10类,小麦田8类。苜蓿田土壤动物群落Shannon-Wiener多样性指数、Margalef多样性指数、Simpson多样性指数、个体数和类群数均表现为大于小麦田,这说明在草田轮作中苜蓿田具有高的土壤动物多样性而且群落稳定程度高,轮作小麦后土壤的大型动物多样性下降且稳定性程度也降低,小麦田轮作苜蓿后不仅可以有效增加农田土壤节肢动物的类群丰富度和多样性,也可明显提高其个体数量。     

“节水养地型草粮双丰高效种植模式及配套技术研究示范”课题在沧州举办培训会暨现场观摩会

<正>为深入剖析沧州地区苜蓿产业发展存在的问题,传播产业技术和先进理念,更好地促进苜蓿产业健康持续发展,5月19～20日,渤海粮仓技术研发课题"节水养地型草粮双丰高效种植模式及配套技术研究示范"在沧州市成功举办了沧州苜蓿生产利用技术培训会暨现场观摩会。河北省草原站、     

轮作和施肥对半干旱区作物地上部生物量与土壤有机碳的影响

 【目的】了解轮作与施肥对土壤有机碳的影响是建立持续发展措施的关键。【方法】以长期定位试验（1984～2002）中的10个典型处理为基础,分析了地上部生物量和耕层（0～20 cm）土壤有机碳变化,探讨半干旱区轮作和施肥对0～20 cm土层有机碳的影响,10个典型处理分别为休闲（F）;冬小麦连作体系中的3个施肥处理：不施肥（W/W+CK）、化肥（W/W+NP）、化肥有机肥（W/W+NP-FYM）;冬小麦-冬小麦+糜子-豌豆轮作体系中的3个施肥处理：不施肥（W/WM/P +CK）、化肥（W/WM/P +NP）、化肥有机肥（W/WM/P+NP-FYM）处理;1个冬小麦—冬小麦-红豆草轮作处理（W/W/S+NP）;人工苜蓿中2个施肥处理：不施肥（A/A+CK）和化肥有机肥处理（A/A+NP-FYM）。【结果】冬小麦连作体系（W/W）中,不施肥处理（W/W+CK）的地上部生物量平均为3.3 t•ha-1,化肥处理（W/W+NP）和化肥有机肥处理（W/W+NP-FYM）依次为7.5和11.2 t•ha-1;冬小麦-冬小麦+糜子-豌豆轮作（W/WM/P）体系中,不施肥处理（W/WM/P+CK）地上部生物量平均3.1 t•ha-1,W/WM/P+NP和W/WM/P＋NP-FYM地上部生物量依次为7.1和8.3 t•ha-1;冬小麦-冬小麦-红豆草轮作（W/W/S+NP）为8.5 t•ha-1;苜蓿连作不施肥（A/A +CK）和化肥有机肥处理（A/A+NP-FYM）体系地上部生物量依次为4.1和5.0 t•ha-1。18年期间, W/W+CK处理土壤有机碳含量（6.7 g•kg-1）无显著变化,W/W+NP和W/W+NP-FYM处理提高13%和51%; W/WM/P+CK土壤有机碳含量（7.0 g•kg-1）无显著变化,W/WM/P+NP和W/WM/P＋NP-FYM土壤有机碳提高7%和47%;W/W/S+NP处理土壤有机碳提高了29%;A/A+CK和A/A+NP-FYM处理有机碳提高了43%和71%。【结论】轮作与施肥显著影响土壤碳输入量,18年期间土壤蓄存的碳与累计输入土壤的有机碳存在显著的线性相关关系（SOC=1.65CReturned+5.95,R2＝0.95＊＊）。秸秆还田、草粮轮作或退耕还草是改善该地区土壤质量,实现土壤蓄存碳潜力的重要途径。     

不同草田轮作方式对土壤微生物和土壤酶活性的影响

10a生苜蓿翻耕后,与马铃薯、玉米、高粱、谷子和荞麦进行草田轮作,对各轮作方式的土壤微生物数量和土壤酶活性进行测定和分析。结果表明:6-10月,土壤微生物总量呈先增加后减少的变化规律,细菌与放线菌数量呈先增加后减少的变化规律,真菌则呈增加的变化规律;同一时期不同草田轮作方式土壤微生物数量差异显著(P0.05),作物轮作方式的土壤微生物数量高于作物连作方式。土壤脲酶活性随着时间变化呈现先增加后降低的趋势,碱性磷酸酶、蔗糖酶及过氧化氢酶活性则呈现增加的趋势,玉米、高粱参与轮作方式的土壤酶活性高于作物连作方式及谷子、马铃薯参与轮作的方式。脲酶活性与微生物数量呈正相关(r=0.386);草田轮作能提高土壤微生物数量和土壤酶活性。     

花椒叶浸提液对4种牧草种子的化感作用

采用培养皿滤纸法,研究了花椒叶片浸提液对草地早熟禾、高丹草、苜蓿、白三叶草的化感作用。结果表明,花椒叶片浸提液对4种牧草种子的发芽率、发芽势具有化感抑制作用,而对草地早熟禾和苜蓿的根和茎的生长表现为"低促高抑"现象,即当浸提液的浓度为1g/L时浸提液对草地早熟禾和苜蓿的根长有促进作用,其他牧草的根长和茎长均受到不同程度的抑制作用;浓度5g/L时对高丹草的茎长有促进作用,对其他牧草根长和茎长都表现抑制作用;浓度为25g/L时所有牧草的根和茎的生长都受到显著抑制作用。     

宁南山区不同施肥模式对苜蓿地上生物量的影响研究

宁南旱作农区是中国经济比较落后,生态环境十分恶劣的地区.西部大开发以来,该区苜蓿人工草地建设取得显著成就,如何在干旱条件下提高苜蓿产草量,成为该区生态经济农业研究的战略课题.根据不同的施肥模式试验,研究探讨了该地区苜蓿高产施肥技术措施,针对宁南地区的农业生态条件,提出适宜该区苜蓿高产施肥技术措施与施肥方案,常年降水不足400mm的宁南旱作农业区,在一定的施肥水平下仍然可以实现高效草地生态经济农业.生态经济农业(Ecological economy Agriculture):简言之就是"产业化的生态农业",是农业生态学、区域经济学和生态经济学理论在农业上的应用,不同于传统意义上的生态农业,是基于生态农业基础之上的新经济时代农业和农村经济的组织形式,其完善了生态农业理论界面的不足,将生态农业与农业产业化经营实现了有机结合,解决了农民组织化程度低、小农经济难以与大市场对接的问题.     

辽宁北部低产土壤草粮轮作的研究

铁岭地区地处辽宁北部,约有300万亩低产土壤,是铁岭地区粮食产量大幅度提高的主要限制因素。为了对这些低产土壤进行改良利用,我们进行了草木樨(二年生白花草木樨,下同)与粮食作物轮作试验,基本明确了几种轮作方式及效果,草粮轮作对土壤肥力的影响。1974年以来,草木樨种植面积由几千亩发展到1980年的20余万亩。下面是几年来的试验与调查结果。一、草粮轮作方式与效果(一)二草一粮轮作试验设在康平县两家子公社凤凰大队孙江生产队,土壤为风砂土,面积330亩,1977年     

长期施肥对黄土区苜蓿草地群落特征及其多样性的影响

利用长期定位试验,对不同施肥条件及粮草轮作不同生长年限的苜蓿草地群落特征和多样性变化进行了研究。结果表明,不同施肥处理下连作苜蓿草地群落物种多样性指数变化不显著,苜蓿种群重要值明显增加,且单施P肥比NPM配施增幅大,施P肥可维持群落较高的多样性,延缓苜蓿草地衰退时期和延长其高产期年限;轮作苜蓿草地物种丰富度和多样性指数随苜蓿生长年限的增加均呈先降后升的趋势,均匀度指数变化不显著,苜蓿重要值表现出先增加后降低的趋势,苜蓿生长的第2 a,其种群重要值最大,群落物种多样性最低,后因杂草入侵和养分匮缺,人工草地呈现出明显退化态势,中耕除草与施肥可延长其使用寿命。     

干旱地区优良牧草引种种植试验的研究

探索旱作条件下牧草建植技术措施，筛选适合内蒙古西部干旱人工草地种植的优良禾本科和豆科牧草品种、试验结果表明，在本地区建立旱作人工草地、播期应在雨季并采取雨后播种的方式。入选的品种为杂种苜蓿新麦草、蒙古冰草，在灌溉条件下入选品种为杂种苜蓿、新麦草、蒙古冰草、圆柱披碱草、披碱草、苛刻冰草、扁蓿豆。