轮作对黑土区作物产量及土壤理化性质的影响

为明确大兴安岭南麓黑土区不同种植模式对作物产量和耕地地力的影响,依靠耕地质量提升项目在大兴安岭南麓黑土区设置的定位监测点,研究不同种植模式下的作物产量、土壤pH、全氮、有效磷和速效钾含量。结果表明,在实际农业生产中,大豆、玉米长期连作产量下降,轮作可以提高大豆、玉米单产。不同种植模式下土壤全氮、有效磷和速效钾含量变化不同,大豆连作,土壤全氮含量大幅下降,有效磷含量增加,速效钾含量下降;玉米连作,土壤有效磷、速效钾含量大幅增加,全氮含量小幅下降。因此轮作可以提高作物产量,连作造成作物减产,玉米长期连作不影响土壤养分含量,大豆连作下土壤养分含量明显下降。     

作物定位轮作体系长期试验研究(Ⅱ)--不同轮作方式对大豆田土壤微生物数量的影响

1994～2002年在东北农业大学校内农学试验田进行作物定位轮作的长期试验研究,分别对不同作物轮作体系的土壤微生物、土壤优质真菌及土壤肥力的演变做了研究和分析。现将不同轮作方式对大豆田土壤微生物数量的影响加以总结。结果表明,不同轮作大豆田土壤细菌和放线菌数量均前期较低,生育盛期和成熟期较高,土壤真菌数量以苗期、结荚期较高,生育中后期有所减少;不同轮作方式相比,连作种植促使大豆田土壤微生物区系由细菌型向真菌型转化。     

长期连作与轮作种植体系中土壤含水率生育期动态变化

通过对玉米连作与轮作制度下,不同时期及不同土层土壤含水率的定位采样测定,研究比较不同种植方式土壤水分动态变化规律和空间立体分布,揭示土壤含水率与种植方式的关系。结果表明:轮作区较连作区土壤含水率在玉米播种-拔节期有不同程度的增加,0～20 cm及0～40 cm分别增加2～4.2 mm和2.6～6.7mm;各处理土壤含水率时间变化趋势相同,但变幅不同,均在拔节前及收获前最低,在土壤结冻前最高。     

紫花苜蓿——小麦轮作对小麦产量与土壤有机质的影响

采用随机区组设计法,研究了云贵高原喀斯特地区苜蓿—小麦轮作后对小麦产量及土壤有机质含量的影响。结果表明,苜蓿—小麦轮作能够显著提高小麦的籽粒产量,与小麦—小麦连作比较,小麦籽粒产量增加26.83%。苜蓿—小麦轮作能够显著提高0~10、10~30 cm土层的土壤有机质含量,与小麦—小麦连作比较,小麦播种前,轮作体系中0~10、10~30 cm土层的有机质含量分别较小麦—小麦连作体系高出42.47%、47.17%;小麦收获后,轮作体系中0~10、10~30 cm土层的有机质含量分别较小麦—小麦连作体系高出56.39%、54.60%。     

大豆在不同轮作体系下的土壤微生物研究概况

大豆连作条件下会导致病虫草害加重,轮作是控制病虫草害的有效措施,合理的轮作能够抑制病原微生物的繁殖,增加拮抗菌的数量,提高微生物的多样性,从而形成适宜的生长环境。基于大豆不同轮作系统中土壤微生物变化的研究报道,综述大豆不同轮作系统对根际土壤微生物类群、优势真菌、多样性、生物量和土壤酶活性影响的研究进展,旨在为制定合理的种植制度和构建健康土壤提供科学依据。     

不同锌源叶面喷施对冬小麦和夏玉米产量及籽粒营养品质的影响

为探明不同锌源叶面肥喷施对小麦和玉米产量、籽粒矿质元素含量及锌、铁生物有效性的影响,对冬小麦-夏玉米轮作体系开展不同叶面肥喷施试验。小麦季设置去离子水(CK1)、尿素(CK2)、尿素+纳米氧化锌(U+ZnO)、尿素+壳聚糖纳米锌(U+ZnCNP)、尿素+普通七水硫酸锌(U+Zn)5种叶面肥处理;玉米季增加尿素与锌铁硒多元混合喷施处理(U+Zn/Fe/Se)。结果表明：各叶面肥喷施处理对小麦和玉米籽粒产量均无显著影响,但对籽粒微量元素含量有显著影响。不同锌源与尿素混合叶面肥对小麦籽粒锌含量强化效果由弱到强依次为U+ZnCNP-1增加至40.52 mg·kg^-1)、籽粒植酸与锌(PA/Zn)摩尔比显著下降42.1%,使籽粒锌生物有效性(TAZ)显著提高74.5%。对于玉米,与CK2处理相比,处理U+Zn/Fe/Se使籽粒锌含量提高32.3%(从14.93 mg·kg^-1增加至19.60 mg·kg     

不同施肥制下砂土小麦-玉米轮作体系土壤养分的动态变化

在黄淮海平原豫北砂土区,采用田间试验法,研究了小麦-玉米轮作不同施肥制度对土壤主要养分及对作物产量的影响。结果表明:在小麦-玉米轮作周期内,习惯施肥处理、优化施肥处理、快速培肥处理0～90cm土壤硝态氮含量比对照都有不同程度提升,习惯施肥与快速培肥处理接近,优化施肥处理低于习惯施肥和快速培肥处理;砂壤潮土0～30cm土壤有硝态氮的累积高峰,而细砂潮土则没有。快速培肥处理0～30cm土壤速效磷含量维持在较高水平,对照、习惯施肥、优化施肥处理差别不大。细砂潮土0～30cm速效钾含量比砂壤潮土低,快速培肥处理使细砂潮土的速效钾含量有所提升;处理间比较,以快速培肥处理最高,对照次之,优化和习惯施肥处理较为接近。习惯施肥处理在第2季小麦中产量最高,而优化和快速培肥处理在玉米季中都获得了较高产量。     

叶面喷施硒肥对低硒土壤中大豆不同蛋白组成及其硒分布的影响

研究了叶面喷施Na2 SeO3 和自制生物硒肥对低硒土壤中大豆籽粒蛋白组分及其硒含量分布的影响。结果表明 :叶面施用含硒 180mg·L-1(施硒量为 2 0 0 g·hm-2 )的Na2 SeO3 和生物硒肥可使低硒土壤大豆硒含量达到 11～ 12mg·kg-1,而对产量没有显著影响。与对照相比 ,施硒后籽粒中蛋白质含量显著提高 ,而固体残渣降低。施硒不但提高了大豆水溶性蛋白含量 ,而且水溶性蛋白结合态硒上升 ,固体残渣结合态硒下降 ,故大豆对外源补充的硒有较高的生物利用效率 ;7S蛋白是水溶性蛋白中比较活跃的组分 ,施硒后其本身含量及含硒量均大幅度提高 ,显示出容易受外界环境硒浓度变化的特征。外源补硒不仅达到提高大豆硒水平的效果 ,而且可以提高大豆品质。施用生物硒肥的效果优于单施化学硒肥亚硒酸钠。总之 ,施用硒肥提高籽粒硒水平不失为食物链硒供应的有效方法。     

不同土壤硒浓度对辣椒产量及硒含量的影响研究

以亚硒酸钠为外源硒肥,通过在土壤中施入不同浓度硒肥的方式,探索硒肥对辣椒产量和不同生育期植株各器官对硒的富集规律,为富硒辣椒的生产及开发利用提供一定的理论依据。结果表明：施硒浓度在10 mg/kg以上时可使辣椒增产7.50%～10.8%;辣椒不同生育期植株各器官对硒的富集规律存在明显差异,在苗期时,辣椒植株硒含量随土壤硒浓度增大呈现显著的先增大后降低而后保持稳定的趋势,开花坐果期时辣椒叶部硒含量呈现持续增加态势,茎部及根部富硒规律与叶部存在明显不同;收获期时,辣椒叶部硒含量明显高于植株其他器官,各器官硒含量高低依次排序为：叶>根>果实>茎;单株辣椒果实的硒累积量变化规律与辣椒果实硒含量变化规律一致,并在10 mg/kg浓度处理水平达到最高值。综合考虑辣椒产量、硒含量及果实硒累积量因素后认为,10 mg/kg的土壤硒浓度是最适合辣椒进行富硒栽培的土壤硒浓度。     

黑土区不同轮作系统春麦田土壤线虫的研究

为明确轮作系统中土壤线虫的分布特征,对海伦农业生态实验站长期定位实验区不同轮作系统小麦田土壤线虫进行了研究。取样茬口分别为小麦连作15年、麦豆麦迎茬15年和米豆麦轮作15年。小麦田共鉴定出7目16科32属线虫,其中丽突属(Acrobeles)、拟丽突属(Acrobeloides)、真头叶属(Eucephalobus)和真滑刃属(Aphelenchus)为优势属。各茬口间线虫种类分布存在差异,在连作麦田未发现胞囊属(Heteroderas)线虫。     

蔬菜不同轮作方式对温室甜瓜产量及根区土壤酶活性的影响

为建立合理的甜瓜轮作体系,以甜瓜春甜三号、番茄东农709、菜豆八月绿、芹菜实心芹以及长白大葱为供试品种,在温室中采取垄作(芹菜采用平畦撒播方法)方式,研究设施栽培中番茄、菜豆、芹菜、大葱与甜瓜轮作,对甜瓜的产量及根区土壤酶活性的影响。结果表明:在甜瓜前茬种植芹菜时土壤脲酶活性显著高于其它处理(P0.05);在芹菜与其它蔬菜轮作后种甜瓜的处理中,甜瓜根区土壤脱氢酶活性显著高于其它处理(P0.05);在菜豆与芹菜轮作后种甜瓜的处理中,甜瓜根区土壤中性磷酸酶活性及甜瓜产量显著高于其它处理(P0.05)。因此说明与其它轮作方式相比,芹菜轮作对提高甜瓜产量和改善土壤环境有较好的作用。     

蔬菜不同轮作方式对甜瓜生长及果实品质的影响

为建立合理的甜瓜轮作体系,以春甜三号甜瓜、东农709番茄、八月绿菜豆、实心芹芹菜和长白大葱为试材,在温室中采取垄作(芹菜采用平畦撒播种方法)方法,研究设施中番茄、菜豆、芹菜、大葱与甜瓜轮作,对甜瓜的植株干重及果实品质的影响。结果表明:芹菜和大葱轮作时甜瓜植株干重显著高于其它处理(P0.05);芹菜与其它蔬菜轮作时,甜瓜果实可溶性糖含量显著高于其它各处理(P0.05);菜豆与芹菜、芹菜与大葱轮作时,甜瓜果实VC含量显著高于其它处理(P0.05);不同蔬菜轮作处理甜瓜可溶性蛋白含量显著高于连作对照(P0.05)。说明较其它轮作方式相比,芹菜与大葱组合轮作对提高甜瓜植株鲜重和甜瓜品质有最好的作用。     

土壤天然富硒与外源施硒对小麦硒积累及产量形成影响的研究

为明确富硒小麦生产中土壤天然富硒与外源施硒的差异及其机制,于山西省晋中市山西农业大学小麦研究基地开展盆栽试验,研究天然富硒土壤、施硒土壤和缺硒土壤对小麦籽粒硒积累、植株物质积累及产量影响的差异,为富硒小麦生产提供理论依据和技术参考。结果表明：较缺硒土壤,土壤施硒可显著提高小麦籽粒硒含量,达228μg/kg,其有机硒占比为81%,籽粒硒强化指数达35%;富硒土壤显著提高籽粒硒含量,达176μg/kg,有机硒占比为83%,籽粒硒强化指数达27%。较缺硒土壤,施硒土壤和富硒土壤可显著提高越冬-拔节、拔节-孕穗两阶段物质积累量,提高花前干物质转移量对籽粒贡献率达31%,富硒土壤高于施硒土壤;施硒土壤和富硒土壤均可提高千粒重4%～8%,增产3.15%～4.16%,富硒土壤高于施硒土壤。总之,富硒土壤和施硒土壤籽粒硒含量均达到富硒小麦生产标准,且富硒土壤更有利于籽粒有机硒积累及产量形成。     

夏玉米不同施氮水平土壤硝态氮累积及对后茬冬小麦的影响

【目的】探讨夏玉米季不同施氮水平土壤硝态氮（NO3--N）累积及对后茬冬小麦的影响,利用作物轮作降低土壤NO3--N累积,减缓其淋洗,以提高氮肥周年利用率。【方法】夏玉米季设置不同施氮量处理,冬小麦采取节水省肥栽培,研究夏玉米收获后土壤剖面累积的NO3--N对冬小麦生长发育、产量及NO3--N累积动态的影响。【结果】夏玉米季施氮量与作物收获后土壤剖面NO3--N累积量,NO3--N累积量与冬小麦的产量都呈极显著线性正相关关系。冬小麦季采取限氮或不施氮处理作物收获后土壤剖面各层NO3--N含量,与夏玉米收获后相比都有显著降低。夏玉米季施氮240 kg•hm-2、冬小麦季施氮157.5 kg•hm-2（N240+157.5）或者冬小麦季不施氮前茬夏玉米季施氮360 kg•hm-2（N360+0）都能满足冬小麦各生育时期对氮的需求,产量、吸氮量和周年氮肥利用率相近且都保持较高的水平,但夏玉米季高施氮处理,当季氮存在很大的淋洗等损失风险。【结论】夏玉米季施入的氮肥对后茬冬小麦有很强的有效性,小麦季采取节水省肥栽培,能显著减少前茬作物收获后残留的NO3--N,减缓其淋洗,同时保障作物产量,提高氮肥利用率。生产中氮肥的合理分配应充分考虑前茬残留氮素对后茬的有效性。     

大豆-油菜轮作中不同硼肥及后效对作物产量的影响

为指导大豆-油菜轮作中硼肥的合理高效施用,采用田间随机区组试验研究硼砂(B,Na2B4O7·10H2O)、Etibor-48(EB,Na2B4O7·5H2O)和Colemanite(CB,Ca2B6O11·5H2O)三种硼肥在大豆-油菜轮作中的肥效及其后效对作物产量的影响。试验设3个施硼水平,分别为不施硼(-B)、正常施硼量(纯硼用量1. 70kg/hm~2,其中B1,施B 15 kg/hm~2; EB1,施EB 11.3 kg/hm~2; CB1,施CB 16.2 kg/hm~2)和两倍施硼量(纯硼用量3.40 kg/hm~2,其中B2,施B 30 kg/hm~2; EB2,施EB 22.7 kg/hm~2; CB2,施CB 32.4 kg/hm~2),共7个处理。结果表明,按正常施硼量基施B、EB和CB,第一季大豆分别增产9.4%、9.1%和10.0%;两倍施硼量时B2和EB2处理大豆产量略有降低,CB2处理大豆增产9.1%,但所有试验处理产量均无显著差异,表明在土壤有效硼含量0.49 mg/kg时,大豆施硼增产效果不显著。基施硼肥能较好地改善土壤有效硼,在一定程度上提高后两季作物产量,第二季油菜增产7.3%～36.2%,同一种硼肥两倍施硼量处理比正常施硼量增产幅度更大;第三季大豆增产9.0%～22.3%,同一种硼肥正常施硼量处理时增产效果更好。由不同硼肥种类和施肥量下大豆-油菜轮作中三季作物的增产情况得出,在土壤有效硼0.49 mg/kg条件下,基施硼肥用量为纯硼用量1.70 kg/hm~2。具有较强缓释性的硼肥EB和CB在三季作物中均有较好的增产效果,正常施硼条件下EB效果优于CB,两倍施硼量条件下CB效果更好。结果将为大豆-油菜轮作模式下不同硼肥的合理高效施用提供参考。     

不同种植制度对土壤质量的影响

[目的]探讨由大田作物转变为大棚蔬菜生产过程中土壤性状变化及其可能对环境产生的不利影响。[方法]于2007～2009年跟踪调查了上海崇明主要种植制度（露地轮作、温室轮作和温室单作）下农户施肥、灌溉及作物生长状况,并分析了土壤质量的变化。[结果]不同种植制度显著影响土壤质量。与露地轮作相比,温室栽培下过量有机肥和无机肥的投入显著提高了土壤中有机碳、矿质氮、有效磷和可交换钾的含量。温室单作和温室轮作分别导致土壤pH下降0.6和0.4,而露地土壤pH变化不大。同时,温室栽培土壤中EC值、NO3-和Cl-含量均显著高于露地轮作土壤,且随种植年限的增加有增加的趋势,而露地土壤盐分变化不明显。[结论]农户缺乏科学的田间管理指导、一味追求短时期内的高产、过量的施肥灌溉及高复种指数是导致温室土壤严重盐渍化的主要原因。     

不同种植制度对土壤质量的影响

[目的]探讨由大田作物转变为大棚蔬菜生产过程中土壤性状变化及其可能对环境产生的不利影响。[方法]于2007～2009年跟踪调查了上海崇明主要种植制度（露地轮作、温室轮作和温室单作）下农户施肥、灌溉及作物生长状况,并分析了土壤质量的变化。[结果]不同种植制度显著影响土壤质量。与露地轮作相比,温室栽培下过量有机肥和无机肥的投入显著提高了土壤中有机碳、矿质氮、有效磷和可交换钾的含量。温室单作和温室轮作分别导致土壤pH下降0.6和0.4,而露地土壤pH变化不大。同时,温室栽培土壤中EC值、NO3-和Cl-含量均显著高于露地轮作土壤,且随种植年限的增加有增加的趋势,而露地土壤盐分变化不明显。[结论]农户缺乏科学的田间管理指导、一味追求短时期内的高产、过量的施肥灌溉及高复种指数是导致温室土壤严重盐渍化的主要原因。     

不同连作和轮作年限对加工番茄产量的影响

以加工番茄里格尔87—5为试验材料,采用田间分区试验方法研究不同连作和轮作年限下加工番茄的生长发育状况、病害发生及产量、交售等级等情况。结果表明：随着加工番茄连作年限的增加,其病害发生、农药使用成本、烂果率都随之增加,果实单果质量、产量及交售等级随之降低;轮作技术可有效缓解连作障碍,轮作年限越长,其作用效果越显著。     

渭北旱塬小麦玉米轮作区不同耕作方式 对土壤水分和作物产量的影响

【目的】陕西渭北旱塬属于暖温带半湿润易旱气候区,干旱对旱地农作物生产威胁严重,降水短缺及其季节分布不均制约着旱地冬小麦和春玉米生长发育,是导致作物产量低而不稳的主要因素。论文旨在探索渭北旱塬冬小麦-春玉米轮作区在不同轮耕措施下土壤蓄水保墒效果和作物增产增收效应。【方法】于2007-2013年在陕西合阳实施了免耕/深松、深松/翻耕、翻耕/免耕、连续翻耕等不同耕作处理田间定位试验,测定休闲期和作物生育期土壤水分及作物收获期土壤理化性状,分析各耕作处理作物产量和水分利用效率的变化规律。【结果】（1）3种耕作处理均能降低土壤容重,提高土壤孔隙度,增加田间持水量和土壤有机质,且以免耕/深松轮耕处理效果最佳,与连续翻耕相比,免耕/深松轮耕处理平均土壤容重较连续翻耕处理降低3.6%,平均土壤孔隙度、田间持水量和土壤有机质含量较连续翻耕处理分别增加4.4%、11.6%和6.9%。（2）在6个试验年度的3个休闲期间,平均土壤蓄墒率：免耕/深松＞翻耕/免耕＞深松/翻耕＞连续翻耕,免耕/深松、深松/翻耕和翻耕/免耕处理平均土壤蓄墒率较连续翻耕处理分别增加22.4个百分点、4.4个百分点和4.9个百分点,增墒效果显著;免耕/深松、深松/翻耕和翻耕/免耕处理0-200 cm土层平均土壤蓄水量较连续翻耕处理分别高18.2、1.3和11.8 mm。（3）在冬小麦生长期,免耕/深松、深松/翻耕和翻耕/免耕处理0-200 cm土层平均土壤蓄水量较连续翻耕处理分别增加13.2、1.7和14.6 mm;在春玉米生长期,免耕/深松和深松/翻耕处理0-200 cm土层平均土壤蓄水量较连续翻耕处理分别增加17.8和15.1 mm,深松/翻耕处理低于连续翻耕处理5.0 mm。（4）在冬小麦生产年度,免耕/深松、深松/翻耕和翻耕/免耕处理平均产量较连续翻耕处理分别增产8.1%、8.9%和4.9%,水分利用效率平均提高14.3%、13.8%和10.2%;在春玉米生产年度,免耕/深松和深松/翻耕处理平均产量较连续翻耕处理分别增产10.2%和6.4%,水分利用效率平均提高4.6%和8.2%,翻耕/免耕与连续翻耕处理平均产量接近,水分利用效率接近。【结论】综合可知,3种轮耕模式中,与连续翻耕处理相比,深松/翻耕轮耕模式土壤水分状况较差,但其作物产量和水分利用效率较高;翻耕/免耕轮耕模式土壤水分状况较好,但其作物产量和水分利用效率较差;而免耕/深松轮耕模式对于改善土壤耕层物理结构、提高土壤蓄水保墒效果和作物增产效应最佳,为渭北旱塬区麦玉轮作田较适宜的休闲轮耕模式。