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。     

小麦秸秆还田方式对轮作玉米干物质累积分配及产量的影响

研究茬口对轮作作物的产量贡献及干物质积累与分配规律的影响,对于优化作物高产高效栽培理论和技术具有重要意义。本研究在甘肃河西绿洲灌区,通过田间试验,研究了前茬小麦不同秸秆还田方式(25 cm高茬收割免耕, NTSS; 25 cm高茬等量秸秆覆盖免耕, NTS; 25 cm高茬等量秸秆翻压, TIS; 低茬收割翻耕, CT)对轮作玉米干物质积累和分配及产量的影响,以期为该区前茬小麦轮作玉米生产模式提供优化依据。结果表明,与CT相比,NTSS、NTS、TIS提高了玉米抽穗后干物质的积累量,两年平均高4.8%~12.7%,NTS较NTSS、TIS具有更高的干物质累积作用;NTSS、NTS、TIS可提高玉米叶、茎、鞘对籽粒的贡献率,提高幅度平均为12.8%~25.0%、6.3%~11.3%、18.3%~78.4%,其中NTS较NTSS、TIS提高作用更突出。NTSS、NTS、TIS提高了玉米的籽粒产量,增幅为11.3%~17.5%,其中NTS两年籽粒产量最高,分别达到13 470 kg hm^-2和13 274 kg hm^-2,较TIS高5.6%~9.0%;穗粒数增加是小麦秸秆还田提高轮作玉米产量的主要原因。同时NTS获得较高的收获指数,提高比例为6.4%~8.4%,说明NTS较其他处理增产的另一原因是提高了收获指数。本研究表明,其前茬小麦秸秆覆盖结合免耕(NTS)可作为绿洲灌区优化后茬玉米干物质累积规律及获得高产的理想耕作措施。     

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。     

耕作方式对小麦赤霉病和产量的影响

为探究秸秆还田后采取何种耕作方式可以显著降低小麦赤霉病的危害,2016-2021年在河南省漯河市临颍县杜曲镇前韩村开展秸秆还田+耕作方式的定位试验,设置秸秆不还田、耕深25cm（T1）,秸秆全量还田、耕深15（T2）、20（T3）、25（T4）和30cm（T5）处理,研究秸秆还田状态下微调的耕作方式对小麦赤霉病病穗率、病小穗率、病粒率、千粒重、病情指数和脱氧雪腐镰刀菌烯醇（deoxynivalenol,DON）含量的影响。结果表明,T5处理的病穗率、病小穗率、病粒率、千粒重、病情指数和DON含量均是最优值（除T1外）,各处理对小麦赤霉病的影响从优到劣为T1>T5>T4>T3>T2,秸秆不还田T1处理表现最优,秸秆还田下T5处理表现最优,且T1和T5处理的差异不显著。秸秆还田后T5处理的耕作方式最有利于降低小麦赤霉病的危害,高质量连年秸秆还田不会造成赤霉病流行。相关性分析结果显示,病穗率、病小穗率、病粒率、病情指数与DON含量呈极显著正相关,千粒重与DON含量呈极显著负相关。4月份平均气温与小麦赤霉病病情指数呈极显著正相关;秸秆还田可以提高小麦产量,但效果不明显。     

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。     

保护性耕作对农田温室效应的影响研究进展

以耕作和秸秆利用对温室气体排放的影响为重点,简述了当前温室气体排放的研究方法及保护性耕作所产生的温室效应,提出了农田温室气体排放研究方法的主导方向,明确了保护性耕作的温室效应不是免耕与秸秆还田所产生的相对温室效应的简单累加,发展新型保护性耕作技术以及对其温室效应的研究是未来保护性耕作研究的重点     

玉米秸秆还田与不同耕作方式下影响小麦出苗的因素

在华北平原小麦-玉米一年两熟条件下，玉米秸秆还田后小麦出苗率下降的原因可归纳为播种过浅、播种过深、秸秆或根茬物理阻碍、种子霉烂及土壤水分不足或干湿不均等5方面。影响出苗的关键因素在传统翻耕方式下（对照）依次是土壤水分不足、播种过浅、根茬阻碍；在秸秆粉碎还田后翻耕播种方式下为土壤水分不足、秸秆阻碍、播种过浅；在秸秆粉碎还田旋耕播种方式下为秸秆阻碍、土壤水分不足、播种过浅；在秸秆粉碎还田直播方式下为秸秆阻碍、播种过深、种子霉烂、播种过浅、土壤水分不足；在秸秆立秆直播方式下为秸秆阻碍、种子霉烂、播种过浅、土壤水分不足、播种过深。在后两2种种植方式下秸秆还田量与小麦出苗率可分别用y =402.67x^－0.7192和 y =509.4x^－1.0597表示。     

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。     

绿洲灌区小麦秸秆还田与耕作措施对玉米产量的影响

针对西北干旱绿洲灌区玉米长期连作导致其产量提高受限的关键问题,基于田间定位试验,研究了秸秆还田/秸秆不还田和耕作措施(传统翻耕、免耕)对玉米产量的影响。结果表明,前茬小麦秸秆还田和耕作措施对玉米干物质积累量与叶面积指数均有显著影响,且二者的互作效应显著。从玉米全生育期平均来看,秸秆还田较秸秆不还田显著提高了玉米干物质积累量与叶面积指数,分别提高4.2%～8.2%和7.1%～13.0%;与免耕处理相比,传统翻耕显著提高了玉米干物质积累量与叶面积指数,分别提高20.2%～24.1%和11.0%～16.0%。秸秆还田和耕作措施对玉米籽粒产量及产量构成因素影响显著,但二者的互作效应不显著。秸秆还田较秸秆不还田、传统翻耕较免耕玉米籽粒产量分别提高21.9%和20.0%,其主要原因是提高了穗数。因此,在干旱绿洲灌区小麦秸秆还田结合传统翻耕有利于提高玉米叶面积指数,促进干物质积累,进而提高玉米籽粒产量。     

超高茬麦田套稻秸秆还田耕作方式的配套技术

超高茬麦田套稻栽培方式将稻-麦两熟轮作区的水稻轻型栽培技术与秸秆还田技术结合在一起，较常规栽培方式有省工节本，培肥土壤的优势，且具750kg／667m^2的单产潜力。但必须掌握好技术要领。才能实现上述预期目的。     

不同耕作方式下土壤—川芎系统中镉、铅的累积特征及污染评价

为了研究耕作方式对川芎不同部位重金属含量的影响以及探明道地产区川芎栽培环境的质量,为川芎药材的优质生产提供理论依据,以彭州川芎种植区的菜—药、稻—药（翻耕）、稻—药（免耕）和旱地（未种过川芎和蔬菜）种植方式下的土壤为研究对象,采用污染指数法、地积累指数法和富集因子法对4种耕作方式下的土壤Cd、Pb污染状况和土壤—川芎系统中Cd、Pb的富集特征进行了探讨。结果表明：川芎种植土壤未受Pb污染,但存在不同程度的Cd污染。菜—药种植方式下土壤Cd、Pb含量显著高于其他3种方式,且Pb含量具有随土壤pH增大而降低的趋势,依次为菜—药>免耕>免耕>旱地。川芎根茎和叶片中Cd的含量基本符合WM/T 2—2004标准要求（除菜—药方式外）,均表现为菜—药>免耕>免耕>旱地;根茎和叶片中的Pb含量均超标,平均含量分别为6.16 mg/kg和8.63 mg/kg,具有随土壤pH增加而增大的趋势。川芎叶片对Cd、Pb的富集能力上均大于根茎且对Cd的富集大于Pb。     

石灰配施有机物料对稻麦轮作土壤镉影响研究

研究旨在开展探究田间试验条件下铜陵市矿区附近镉重度污染农田土壤经石灰和有机物料修复后土壤镉形态的变化,为农田镉污染提供依据.通过水稻和小麦生长田间试验,研究生物有机肥、生物炭、生物肥3种有机物料与石灰配施对稻麦轮作土壤中镉形态变化的影响.研究结果显示:石灰配合有机物料施用后,小麦季土壤酸碱度范围为pH 4.72～5.3...     

综合降镉技术在重金属轻度污染农田中对稻米镉含量的影响

试验以湘潭县杨嘉桥镇原种场轻度污染农田为对象,早稻以‘中嘉早17号’和‘湘早籼24号’为供试品种,晚稻以‘H优518’和‘岳优27’为供试品种,采用"VIP+n"综合降镉技术,开展"VIP+n"修复技术模式区域化研究与示范工作,旨在探究不同"VIP+n"降镉技术组合模式在轻度镉污染区域的适应性,围绕轻度镉污染区域的生态、经济、种植习惯因地制宜地构建最佳"VIP+n"县域本土化技术模式。结果表明:早稻米镉含量低于晚稻;不同"VIP+n"降镉技术组合模式在轻度镉污染区域适应性良好且降镉率至少在40%以上,都能够降低稻米镉含量并使其远低于国家标准0.2 mg/kg。结论:从生态效益、经济效益和稻米降镉效果来看,"当地水稻品种+撒施石灰"修复技术组合是降低轻度重金属污染农田稻米镉含量的最佳推广模式。     

重金属镉对甜菜中几种微量元素吸收的影响特点

以甜菜作为供试材料,在营养液中添加不同浓度的Cd~(2+),研究重金属镉对甜菜微量元素营养吸收影响,为进一步研究镉污染对甜菜生长的影响提供基础数据,为甜菜安全生产提供科学依据。结果表明:(1)随着Cd~(2+)浓度增加,甜菜幼苗逐渐褪绿变黄,幼苗干鲜重降低;(2)镉胁迫后甜菜幼苗吸收Cd~(2+)浓度呈增加趋势;(3)在营养液中添加Cd~(2+),致使根、茎、叶中的硼、铜、锌、铁、锰、钼都发生不同程度的改变,其含量有的增加、有的减少。在营养液中由于镉元素的存在,影响甜菜的营养吸收,破坏了营养平衡致使甜菜生长发生改变,产生不同程度的危害。随着营养液中Cd~(2+)浓度增加,甜菜幼苗受到危害变重,镉影响明显。     

重金属铅镉对甜高粱生长的影响及其积累特性研究

旨在为甜高粱在修复土壤重金属污染领域的应用提供理论支撑。以甜高粱品种‘辽甜1 号’为供试材料,采用土壤盆栽试验研究不同浓度铅、镉及其复合污染作用下甜高粱的生长响应及重金属吸收、富集和迁移特征变化。结果表明：低浓度Pb(≤100 mg/kg)、Cd(≤1 mg/kg)处理促进了甜高粱的生长,高浓度Pb(≥1000 mg/kg)、Cd(≥10 mg/kg)则呈现出抑制效应,根长、株高、穗长和生物量均显著减小。甜高粱各部位重金属含量随着土壤Pb、Cd处理浓度的升高而增加,其中重金属Pb的含量大小顺序为根＞叶＞茎＞穗,重金属Cd的含量大小顺序为根＞茎＞叶＞穗,且甜高粱对Cd的富集系数和转运系数均显著高于Pb。由此可知,甜高粱品种‘辽甜1 号’对重金属Pb、Cd具有较强的抗逆性和较好的吸收积累和转运能力,其在Pb、Cd单一及其复合污染土壤修复方面具有潜在的应用价值。     

水稻作物对重金属镉的积累、耐性机理以及栽培调控措施进展

为了更加深入研究水稻作物对土壤中镉的积累与毒害耐性机理、了解栽培调控措施对稻米安全生产的意义,本文归纳了水稻作物对镉的转运和积累,分析了水稻镉积累差异及其特征;总结了水稻作物耐镉胁迫的机制,从抗氧化系统,限制吸收和运输,螯合作用等方面分析了水稻对镉胁迫的耐性机制;从肥料、水分等方面分析了栽培措施对水稻镉吸收和积累的调控效应。提出了应加强污染预防品种的选育和栽培调控措施研究等工作的意见和建议。     

Effect of Three Tillage Systems on Weed Flora in a 3-Year Rotation with Four Crops

Field experiments were conducted to determine the effect of tillage on the dry weight, frequency (PF), density (PD) and species composition of the weed population. Three tillage systems (CT: conventional tillage, MT: minimum tillage and NT: no tillage) were compared in a 3-year rotation [wheat–vetch (green manure)–cotton–barley]. Decreases in PF, mean PD and number of species were observed under NT because in this system the soil remains undisturbed, and conditions are not suitable for seed germination. In contrast, annual weeds had a higher PF under the CT system, because they mainly propagate by seed and soil tillage creates more favourable growth conditions; thus they also had a higher PD. The highest PF and PD were found for the species Sinapis arvensis and Solanum nigrum . Perennial weeds had higher PD under the NT system, because their roots cannot be destroyed by soil tillage. The number of species was not altered in CT and MT, but was decreased in NT. In winter crops, annual species under CT and MT, and perennial species under NT were observed. In cotton crops, perennial species under CT and MT, and annual species under NT were observed. The mean PD of weed species in the first crop followed the sequence NT > MT > CT and in subsequent crops followed the reverse sequence CT > MT > NT.     

土壤中重金属污染物的来源及治理方式

随着工业化水平的不断提高,人类社会活动范围和规模的不断扩大,一些重金属污染物通过各种形态和渠道进入土壤,由于重金属污染物具有难移除,不易降解,危害大等特点,所以给土壤造成了严重的污染.土壤重金属污染所带来一系列人类健康问题也越来越突出,因此土壤重金属治理研究已刻不容缓.明确土壤中重金属污染物的种类、来源渠道、超标危害,...     

土壤重金属污染评价方法进展

【研究目的】土壤重金属污染是当今环境污染中污染面积最广、危害最大的环境问题之一,受到人们的广泛关注,因此国内外提出了众多的重金属污染评价方法,笔者将其进行系统的总结与归纳,为以后土壤重金属污染评价研究奠定基础;【方法】笔者综述了单因子指数评价法、内梅罗综合污染指数法、几何均值综合评价模式、污染负荷指数法、地积累指数法、沉积物富集系数法、潜在生态危害指数法,模糊数学法、灰色聚类法、基于GIS的地统计学评价法、健康风险评价方法、环境风险指数法等国内外典型的土壤重金属污染评价方法及模型,分析了各种方法的优劣之处和适用范围;【结论】通过分析表明各种评价方法都有一定的局限和不足之处,在评价中要对实测数据样本点进行充分分析,反复试验比较,结合评价的目的和侧重点选择较优的方法。最后提出根据实际的情况采用多种方法结合,同时,应该从重金属污染生态效应着手,开发生物评价法。