豫西旱坡地长期定位保护性耕作研究——Ⅰ．连年免耕和深松覆盖对冬小麦生育及产量的影响

利用长期定位试验方法(1999～2006年),在豫西旱区坡耕地上进行了不同保护耕作冬小麦生育及产量效应研究.结果表明:深松覆盖和免耕覆盖随着实施年限增加,均有增产效果.深松覆盖稳产、增产效果好于免耕覆盖.与传统耕作比,深松覆盖增产幅度为4.88%～20.90%,平均增产8.77%.免耕覆盖在实施初表现出显著减产,但免耕覆盖在生育期内干旱及夏休闲干旱年份能显著提高小麦产量,平均增产3.70%.免耕覆盖和深松覆盖下冬小麦前期生长发育迟缓,株高降低、主茎叶龄、单株分蘖、次生根数和叶面积减少,根重和生物量减轻;拔节后,冬小麦生长发育快,各项指标(除单株分蘖)逐渐赶上并超过传统耕作.从灌浆特性分析,免耕覆盖和深松覆盖能提高最大灌浆速率,延缓后期灌浆速率下降,延长灌浆时间,进而提高小麦的千粒重.     

豫西旱坡地长期定位保护性耕作研究——Ⅲ.综合效益分析

分析豫西旱地保护性耕作的经济、社会、生态等综合效益,筛选出适宜的耕作措施,可为河南省建立粮丰工程技术平台,实现农业可持续发展提供参考依据。本研究就中国农科院洛阳旱作试验基地孟津县送庄观测场,保护性耕作(免耕覆盖与深松覆盖)与传统耕作1999~2006年长期定位田间试验与模拟试验资料进行了系统分析。结果表明:深松覆盖和免耕覆盖每公顷分别节本412元和562元,7年平均增产8.78%和3.70%,净增效益888.2元和762.7元,水分利用效率提高1.0 kg/(mm.hm2)和0.4 kg/(mm.hm2),夏休闲降水贮蓄率可提高15.8%和12.5%。自然降水和模拟降水条件下,保护性耕作保水保土效果随着实施年份的增加而增加。在保护性耕作实施初期,深松覆盖的水土保持效果优于免耕覆盖的,2年后免耕覆盖的水土保持效果略优于深松覆盖的。土坡耕地养分流失最严重的是钾,其次是氮,磷的流失相对较小;免耕覆盖和深松覆盖对N和K的流失有不同程度的减少作用。     

豫西旱坡地长期保护性耕作土壤酶活性及其与肥力关系

为探讨多年保护性耕作下土壤酶活性及其与土壤肥力的关系,对豫西旱区坡耕地定位试验第7年保护性耕作的土壤酶活性以及土壤养分进行了测定和分析.结果表明:深松覆盖和免耕覆盖能够提高3种酶活性,特别是能明显提高0～10 cm土层土壤酶活性,其中脲酶活性增加最多.脲酶与有机质、全磷、速效磷、速效钾、碱解氮呈显著或极显著相关关系,转...     

免耕秸秆覆盖对旱作麦田土壤温度的影响

通过2001~2004年的大田试验研究了免耕秸秆覆盖对黄土高原西部旱地麦田土壤温度的影响。结果表明,土壤温度与气温关系密切;雨季土壤贮水多会导致土壤比热增大而来年早春地温回升慢;免耕秸秆覆盖与传统耕作的地温差不受天气状况的影响。与传统耕作相比,免耕秸秆覆盖可以稳定土壤温度,白天升温较慢,下午至夜间降温更慢。免耕秸秆覆盖降低春小麦全生育期的平均温度0.5℃~1.6℃,拔节至成熟期降低得更多,但对休闲期土壤温度影响不大。免耕秸秆覆盖春小麦经济产量可提高8.8%~28.8%,但产量与耕层平均地温无明显相关性。     

保护性耕作对旱地麦田土壤酶活性的影响

通过在陇中黄土高原半干旱区设置的田间定位试验,研究了5种保护性耕作措施与传统耕作方式对旱地麦田土壤酶活性的影响.结果表明:不同耕作处理下过氧化氢酶活性均随耕作层的加深而递减;脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶活性表现为三种翻耕处理(T,TS,TP)随土层的加深呈先增加后降低的趋势,而三种免耕处理(NT,NTS,NTP)随土层的加深而递减;与传统耕作(T)相比,免耕秸秆覆盖处理(NTS)下过氧化氢酶活性升高11.74%,脲酶活性升高17.60%,碱性磷酸酶活性升高43.99%,蔗糖酶活性升高40.22%;另外,就产量表现而言,免耕秸秆覆盖(NTS)是传统耕作(T)的1.68倍,统计分析差异显著(P＜0.05).可见,在黄土高原西部旱农区实施免耕秸秆覆盖的保护性耕作措施,既有利于作物产量的提高,也可以改善耕层土壤酶活性.     

保护性耕作对黄土高原旱作麦田土壤氮矿化的影响

农田土壤氮矿化是陆地生态系统氮循环的重要过程,对维持土壤供氮能力及作物生长发育具有重要意义。陇中黄土高原半干旱区是我国西北部重要的粮食生产区,如何实现当地旱作农田氮素高效利用一直是研究热点,然而目前关于该地区不同耕作措施对旱作麦田土壤氮矿化的影响规律我们却知之甚少。为此本文以黄土高原旱作麦田为研究对象,于2021年春小麦生育期(3—8月)采用树脂芯原位培养法监测不同耕作措施[传统耕作(T)、免耕(NT)、传统耕作+秸秆覆盖(TS)、免耕+秸秆覆盖(NTS)]对土壤氮矿化的影响特征,通过分析不同耕作措施对土壤氮素含量和水热条件的影响规律,以此来探究耕作措施对土壤氮矿化过程的影响。结果表明：(1)T、NT、TS和NTS处理下土壤氮素在春小麦生育前期(播前-开花期)呈净氮固持状态、中后期(开花期-成熟期)呈净氮矿化状态。不同耕作措施下土壤净氮矿化速率差异显著(P<0.05),呈现为NTS>TS>NT>T。(2)相较T处理,3种保护性耕作在春小麦生育期内增加了土壤全氮、NH₄⁺-N含量和土壤水分,减少了NO₃     

干旱区保护性耕作对土壤水分的影响研究

为了研究保护性耕作对土壤水分的影响,选择翻耕地和免耕地两种土地耕作类型,分析不同耕作方式下土壤水分的时空变化规律。在保护性耕作实行的两年时间里,测定了土层不同深度土壤水分,结果表明:(1)在作物生长的整个生育期内土壤水分含量有随降雨量周期变化的趋势,无论是何种耕作方式,除生育期降雨外,播前底墒也是土壤供水的重要组成部分;(2)土壤贮水能力免耕地都是大于翻耕地的;0-80cm土壤水分的空间剖面自上而下分为两个层次:表层失水层(0-30cm)和中层贮水层(30-80cm)。(3)用SPSS统计软件进一步对土壤水分与土层深度的关系进行拟合,结果表明土壤水分与土层深度的关系具有极强的相关性,其关系方程为拟和三次抛物线相型。     

保护性耕作技术对农田环境的影响研究

根据保护性耕作在我国的实施情况并结合国外已有研究结果,我们认为保护性耕作的内涵为：保护性耕作措施就是对农田实行少耕或免耕,尽可能减少对土壤的扰动,并以秸秆覆盖地表,达到减少劳动强度和生产投入,防止农田风蚀和水蚀并提高土壤肥力和抗旱能力的一种农田耕作技术。并对保护性耕作措施在改善农田作物生长环境方面的作用：有效提高农田水分利用效率;有效保持水土,大幅度地减少水土流失,减少大部分的田间起沙,降低农田地表土壤养分和水分的流失;有效提高土壤生物和微生物的数量与活性,增加土壤肥力,改善土壤结构,降低地表温度,减少地表蒸发等方面的最新研究成果进行了综述。此外,还叙述了保护性耕作对农田病虫害和杂草的影响。最后提出了在我国开展保护性耕作的必要性及其工作重点。     

黄土区保护性耕作对春玉米产量和土壤肥力的影响

在黄土区春玉米地实施免耕和传统耕作的基础上,研究了秸秆覆盖、地膜覆盖、秸秆地膜双覆盖以及不覆盖下春玉米产量和土壤肥力的变化.结果表明:传统耕作下不覆盖的产量为6 212.75 kg/hm2,秸秆覆盖比不覆盖增产45.67%,地膜覆盖增产47.24%,秸秆地膜双覆盖增产幅度可达73.24%;免耕下秸秆覆盖比不覆盖仅增产了...     

四川丘陵区保护性耕作对土壤水分和油菜产量的影响

通过四川丘陵区3处理3重复的4年定位试验,研究了保护性耕作栽培与传统耕作栽培模式对土壤水分及油菜产量的影响。结果表明:覆盖处理对土壤有较好的保墒作用,在油菜整个生育期,覆盖处理土壤水分含量均高于翻耕不覆盖处理(CK),土壤水分增加幅度为4.9%~12.8%,达到极显著水平;油菜苔花期覆盖处理(翻耕覆盖、免耕覆盖)的土壤水分比翻耕不覆盖处理(CK)平均分别增加4.1%、7.6%,增加幅度为2.2%~12.2%。覆盖处理有利于增加油菜单株角果数,覆盖处理的油菜单株角果数比翻耕不覆盖(CK)增加2.5%~10.4%;保护性耕作对油菜增产作用明显,覆盖处理比翻耕不覆盖(CK)平均分别增产6.0%、10.5%,增产幅度为3.8~12.6%,均达到极显著水平,油菜单株角果数的增加对油菜增产有重要的作用。     

保护性耕作对陇中旱作麦田蓄水保墒效果和产量的影响

为探究保护性耕作对陇中黄土高原旱作麦田蓄水保墒效果和产量形成的影响.在连续5a田间试验的基础上,分析了陇中黄土高原旱作麦田从2019年8月至2020年8月一个耕作周期内,不同耕作措施(传统耕作T、秸秆覆盖TS,免耕NT和免耕秸秆覆盖NTS)对麦田休闲期蓄墒率、水分利用效率、春小麦干物质积累与转运、产量及农艺性状的影响....     

北方农牧交错带干旱区保护性耕作对土壤水分的影响研究

为了揭示农牧交错地区不同农田耕作方式对其水分环境的影响过程及规律,选择翻耕地和免耕地两种土地耕作类型,分析不同耕作方式下土壤水分的时空变化情况。结果表明:①在作物生长的整个生育期内土壤水分含量有随降雨量周期变化的趋势,无论是何种耕作方式,除生育期降雨外,播前底墒也是土壤供水的重要组成部分;②土壤贮水能力免耕地大于翻耕地;0~80 cm土壤水分的空间剖面自上而下分为两个层次:表层失水层(0~30cm)和中层贮水层(30~80 cm)。③用SPSS统计软件进一步对土壤水分与土层深度的关系进行拟合,结果表明土壤水分与土层深度的关系具有极强的相关性,其关系方程为拟和三次抛物线型。     

华北平原冬小麦麦田覆盖对土壤温度和生育进程的影响

通过秸秆和薄膜覆盖田间试验,研究了不同覆盖材料对冬小麦田土壤温度(5 cm)以及冬小麦生长发育、穗分化、干物质积累和分配、营养生长期间的N转移、产量和水分利用效率的影响.结果表明,秸秆覆盖平缓了冬小麦整个生育期土壤温度的变化,使冬季土壤温度提高0.63℃,越冬后降低0.35℃;春季降温效应延长了冬小麦穗分化的时间,平均缩短了灌浆持续时间2 d;低温增加了冬小麦穗期干物质和N含量向收获期非籽粒转移的效率,最终造成产量和水分利用效率降低了1.98%和0.14 kg/m3.薄膜覆盖提高了冬小麦灌浆前土壤温度0.44℃,增温效应促进了作物生长,整个生育期的生物量提高116.0 kg/m2;穗分化时期的增温效应使得该处理冬小麦不易形成大穗,同时灌浆期的低温效应影响了籽粒的饱满度,最终产量和水分利用效率分别降低了3.24%和0.17 kg/m3.研究认为,秸秆覆盖和薄膜覆盖具有保墒效应,但其产生的温度效应对冬季作物生长发育造成不利影响,使得最终产量和水分利用效率并没有提高.     

宁南山区保护性耕作对农田水分状况影响的研究

为研究保护性耕作对宁南山区农田水分状况的影响,在宁夏彭阳县对三种不同保护性耕作措施下玉米农田休耕期及生长期土壤水分、作物生长发育指标进行了实验研究。结果表明:(1)在休耕期,整秸秆覆盖处理的土壤水分贮存量(236.80mm)最高,半秸秆覆盖(224.10mm)次之,传统无覆盖(208.45mm)最低;(2)在生长期,采用秸秆覆盖方式可使春玉米的株高、穗长、生物产量及经济产量等指标得到显著提高,土壤的蓄水保墒性能增强,水分利用效率提高,增产增效明显;与传统方式相比,整秸秆覆盖可使春玉米的产量及水分利用效率分别提高3.5%及16.5%。研究认为,保护性耕作可有效改善玉米田土壤水分状况,促进玉米的生长发育。     

不同耕作方式对枣园土壤温度、养分 和果实品质的影响

为了探明甘肃中部沿黄灌区枣园不同耕作方式对土壤温度、养分状况和果实品质的影响,连续2年设置清耕 (CK)、覆盖玉米秸秆 (YMG)、覆黑膜 (HM)和种植黑麦草 (HMC)等耕作方式,测定不同土层（0、20、40、60 cm）土壤温度、养分以及果实品质等指标;并采用主成分分析综合评价,筛选最佳土壤管理模式。结果表明： 8月份HMC对不同土层土壤温度均具有明显的降温作用,在20 cm土层,分别较CK、HM、YMG降低了5.93%、5.93%、2.86%。与对照相比,YMG、HM和HMC均能显著提高各土层的土壤速效K、N、P以及硝态氮和有机质含量,其中HMC效果最显著,在20 cm土层处,与CK相比分别提高了12.35%、10.11%、15.48%、23.11%、19.00%。随着土层深度的增加,速效养分含量均呈先上升后下降的趋势,地表0~20 cm处的含量最高,在20 cm土层处,HMC土壤速效K、N、P含量分别为122.24 mg·kg^-1、32.67 g·kg^-1、0.76 mg·kg^-1。与对照相比,YMG、HM和HMC均能不同程度地提高枣果品质,其中HMC对Vc含量、蛋白质含量、可溶性糖含量、枣果横径、枣果纵径、单果重、含水量、可食率的影响显著大于YMG和HM,HMC的Vc含量、蛋白质含量、可溶性糖含量、枣果横径、含水量较YMG分别增加了10.18%、25.23%、9.06%、6.04%、3.73%,较HM分别增加了1.28%、23.01%、1.07%、2.50%、1.71%。主成分分析将16个指标综合分析,提取3个主成分因子6.614、5.485、3.901,代表4种不同耕作方式100%的原始数据信息量。综上所述,不同土壤耕作方式的效果由高到低依次为HMC、HM、YMG和CK,种植黑麦草（HMC）是甘肃中部沿黄灌区枣园土壤管理的推荐模式。     

保护性耕作方式对土壤微生物生理类群和酶活性的影响

通过设置在甘肃省定西市安定区李家堡乡的田间定位试验,研究了不同耕作方式下（NTS、TS、NT、T）土壤微生物生理类群数量和酶活性及其相关性。结果表明：与传统耕作（T）相比,保护性耕作方式（NTS、TS、NT）能显著增加土壤微生物生理类群数量,增强酶活性。不同的保护性耕作方式下,土壤微生物生理类群数量和酶活性存在显著差异...     

保护性耕作对小麦生长和水分利用效率的影响

采用对比试验法研究了紫色土丘陵区保护性耕作对小麦光合特性、干物质积累和水分利用效率的影响。结果表明:秸秆覆盖和秸秆覆盖+施用腐熟剂均能提高小麦生育后期叶面积指数,净光合速率比传统耕作分别提高了2.90%和5.74%;两种处理能在一定程度上控制株高,并在小麦抽穗~成熟期促进干物质积累,使麦穗分配指数提高238.46%和242.31%;秸秆覆盖+腐熟剂使小麦增产8.07%,水分利用效率和降水利用效率也分别提高了5.80%和8.02%。     

四川丘陵水旱轮作区保护性耕作对土壤水分和小麦产量的影响

在四川丘陵区水旱轮作田进行了保护性耕作与传统耕作栽培模式的对比研究,对秸秆还田条件下的不同耕作模式对土壤水分及小麦产量的影响进行了探讨.试验结果表明,在小麦整个生育期,覆盖处理土壤水分含量均明显地高于不覆盖处理(对照),且免耕覆盖处理又显著优于翻耕覆盖处理.小麦分蘖高峰期覆盖处理的土壤水分比不覆盖处理分别高4.9%～12.8%,对土壤有较好的保墒作用.覆盖处理的小麦最高茎蘖数比翻耕不覆盖增加11.4%～45.8%,由于增加了小麦成穗数、穗粒数和千粒重,保护性耕作条件下覆盖处理比翻耕覆盖增产3.2%～18.1%,对提高小麦产量有明显的作用.     

陕西关中一年两熟地区保护性耕作关键技术综合效应研究——Ⅱ. 对两季作物生长发育及产量产值的影响

针对陕西关中一年两熟地区应用保护性耕作技术存在的问题,以冬小麦传统翻耕技术为对照,研究了5种类型10种耕作关键技术对作物生长发育及产量、产值的影响。结果表明：（1）在裸地深松间隔年限三技术中,两季作物均以隔年深松的生长发育状况最好,产量、产值最高,居11项处理第3位;（2）在裸地与秸秆覆盖旋耕两技术中,两季作物均以秸秆覆盖旋耕的生长发育状况最好,产量、产值最高,居11项处理第6位;（3）在秸秆覆盖深松深度两技术中,两季作物均以秸秆覆盖深松的生长发育状况最好,产量、产值最高,居11项处理第1位;（4）在裸地与秸秆覆盖免耕两技术中,两季作物均以裸地免耕的生长发育状况最好,产量、产值最高,居11项处理第7位;（5）在翻耕两技术中,两季作物均以秸秆还田翻耕的生长发育状况最好,产量、产值最高,居11项处理第2位。     

保护性耕作对黄土高原旱地表土容重和水分入渗的影响

通过在陇中黄土高原半干旱区进行保护性耕作的定位研究,探讨了保护性耕作对土壤容重以及渗透性能的影响。结果表明:与传统耕作(T)、免耕无覆盖(NT)、传统耕作结合秸秆还田(TS)相比,试验的前2～3a免耕覆盖(NTS)使得土壤容重增大,而后保持稳定状态不再持续增加。通过对渗吸率、宏观毛管长度、有效孔径以及饱和导水率等指标的比较发现,免耕覆盖(NTS)对土壤的渗透性能有显著的改善作用。