免耕与耕作栽培蚕豆对稻田土壤水分和养分的影响

[目的]研究免耕与传统耕作方式种植蚕豆对稻田土壤水分和养分的影响。[方法]以云南陆良蚕豆为试材,在免耕和耕作栽培下分别设置株距为253、03、5 cm 3个密度处理,以耕作栽培下种植密度为36.30万株/hm2为对照。在蚕豆成熟期,测定土壤水分和养分指标。[结果]不同耕作方式和种植密度对水分和土壤全氮的影响很小;土壤有机质含量为免耕大于耕作;免耕30 cm的处理土壤碱解氮含量最高,为224.90 mg/kg,耕作30 cm的处理最低,为182.67 mg/kg;对土壤速效磷的影响表现为免耕25 cm>免耕35 cm>耕作35 cm>耕作30 cm>耕作25 cm>免耕30 cm;有效钾的变化是免耕25 cm>耕作25 cm>免耕35 cm>免耕30 cm>耕作30 cm>耕作35cm。[结论]免耕栽培,能提高土壤的肥力,改善土壤生态环境。     

不同耕作措施对小麦水分利用的影响及机制

为探明在旱作雨养农业条件下不同耕作措施对小麦水分利用机制的影响,依托长期定位大田试验,于2012年比较研究了传统耕作(T)、免耕(NT)、免耕秸秆覆盖(NTS)和免耕地膜覆盖(NTP)条件下春小麦的阶段耗水量、抽穗期和灌浆期7∶00时旗叶水势和各土壤层次的水分含量随不同生育期的变化及其对水分利用效率的影响.结果表明:免耕秸秆处理(NTS)相对于传统耕作处理(T)能提高全生育期0~30cm的土壤含水量和全生育期的作物耗水量(较传统耕作(T)提高5.45%),免耕秸秆覆盖(NTS)处理的抽穗期和灌浆期的7∶00时旗叶水势相对于传统耕作(T)增加6.2%和4.6%,水分利用效率和籽粒产量高于传统耕作(T)处理11.2%和17.3%.采用免耕秸秆覆盖在增加作物耗水量的同时也提高了作物产量,所以免耕秸秆覆盖处理的水分利用效率最高.因此,在本试验条件下实施免耕秸秆覆盖的保护性耕作措施,有利于作物对有限降水的高效合理利用,提高作物产量.     

不同耕作措施下双季稻田生态系统碳循环及其生态服务价值

耕作方式对稻田碳循环有着较大的影响.采用田间试验方法,研究了秸秆还田条件下,不同耕作措施双季稻田碳循环及其生态服务价值,为稻田生态服务价值计算及土壤固碳潜力评价提供依据.试验于湖南省宁乡县进行,通过静态箱法测定翻耕秸秆还田(CT)、旋耕秸秆还田(RT)、免耕秸秆还田(NT)稻田CH_4及CO_2排放,根据美国橡树岭国家生态实验室得出的碳折算系数计算各项农资投入的碳释放.结果表明:(1)机械操作造成的碳排放为CT>RT>NT,免耕分别比翻耕和旋耕碳减排61.69、35.70 kg C·hm~(-2);(2)含碳农资碳减排对于稻}H碳减排具有较大作用,其中减少含碳农资投入对于免耕碳减排作用最大;(3)免耕促进了稻田土壤碳固定,稻田生态系统总体碳固定为NT>CT>RT;(4)采用免耕、减少含碳农资投入有利于固碳及增加稻出生态系统服务价值.本研究得出免耕秸秆还田有利于减少碳排放及增加稻田生态系统生态服务价值,建议长江中下游双季稻区采用以免耕秸秆还田为主的保护性耕作.     

不同耕作方式下稻田土壤CH4和CO2的排放及碳收支估算

二氧化碳(CO_2)和甲烷(CH_4)是重要的温室气体,研究免耕稻田CO_2和CH_4排放有助于评价稻田免耕技术对全球气候变化及碳循环的影响.本文通过运用静态箱技术和田间原位碱液吸收法研究了免耕稻田土壤CO_2和CH_4的排放规律和排放量,及其稻田碳(C)的收支状况.研究表明,施肥提高了CH_4排放,而不影响CO_2的排放;免耕显著影响稻田CH_4排放,而CO_2的排放不受耕作影响.对稻田C收支及平衡的分析表明,施肥提高了稻田系统C的输入,同时,相对于翻耕处理,免耕处理表现为大气C的"汇".表明了稻田免耕能将更多的碳累积于农田土壤碳库中,有利于提高稻田生态系统在减缓气温上升过程中所发挥的作用.     

旱作农田不同耕作土壤呼吸及其对水热因子的响应

为研究旱作农田春玉米生育期不同耕作土壤呼吸变化特征及其对水热因子的响应情况,在山西省寿阳县旱农试验基地采用红外气体分析法测定了传统耕作(CT)、少耕(RT)和免耕(NT)土壤呼吸速率,并同步测定了各土层土壤水分、温度.研究表明:在春玉米生育期内,土壤呼吸速率均呈单峰型变化趋势,峰值出现在8月;传统耕作与少耕土壤呼吸速率变化趋势基本一致,而免耕土壤与前两者相比波动幅度较大;土壤呼吸峰值与水分、温度之间无明显相关,其余时期土壤呼吸与水分、温度因子具有良好的相关性;双因子模型较单因子模型能更好的描述土壤呼吸与水分、温度之间关系,基于水热双因子(10-20 cm)的指数-幂模型能够解释土壤呼吸变化的81％-87％ (P＜O.01);3种耕作土壤呼吸对水热因子协同影响的敏感性表现为CT＞NT＞RT.     

不同耕作方式下施用有机肥对稻田土壤肥力及抛栽水稻产量的影响

研究不同耕作方式下施用有机肥对稻田土壤理化性状和抛栽水稻产量的影响.结果表明:稻田连续免耕2年以后土壤物理性状变差;在整个水稻生长期间,免耕稻田的表层土壤养分含量大于翻耕;成熟期免耕0～5 cm土层土壤养分和土壤酶活力提高,而5～10 cm和10～15伽土层的大部分养分含量降低;免耕导致土壤细菌增加,真菌和放线菌减少.免耕2年以后水稻产量有所下降,但施用有机肥可以改善土壤理化性状,减轻连续多年免耕对水稻产量的不良影响.     

长期不同耕作措施对黄绵土体积质量和作物水分利用效率的影响

借助2001年在陇中黄土高原建立的不同耕作措施长期定位试验,研究5种保护性耕作[免耕(NT)、传统耕作+秸秆还田(TS)、免耕+秸秆覆盖(NTS)、传统耕作+地膜覆盖(TP)、免耕+地膜覆盖(NTP)]和传统耕作(T)对黄绵土体积质量、水分含量、作物耗水量、产量及水分利用效率的影响。结果表明:保护性耕作均可降低0~30cm土层土壤体积质量,提升土壤孔隙度;其中NTS显著降低0~10cm土层土壤体积质量,并显著提升该土层土壤孔隙度,且随着应用年限的延长,效果更为突出。保护性耕作显著提高播种期0~10cm土层土壤含水量,尤以NTS和NTP效果最佳。与传统耕作相比,NTS和NTP在增加作物耗水量的同时也提高了作物产量和水分利用效率,但NTP不利于土壤结构的持续改善。因此,长期施用免耕秸秆覆盖耕作措施能显著改善土壤结构,提高土壤水分利用效率,进而提高作物产量,促进农业可持续发展。     

免耕稻田土壤磷有效性的研究

[目的]为提高免耕稻田磷肥的利用效率。[方法]以免耕和翻耕稻田为研究对象,通过大田试验与室内分析研究了稻田土壤磷有效性。[结果]随着土层的加深,土壤有效磷含量降低。免耕使得土壤有效磷在土壤表层富集。与耕作相比较,施肥对土壤有效磷含量的影响高于耕作。[结论]免耕比翻耕更能合理利用肥料,提高磷肥利用率。     

不同类型氮肥和耕作方式对稻田土壤氨挥发的影响

研究不同类型氮肥与耕作方式下稻田土壤氨挥发特征,开展稻田土壤氨挥发损失的田间试验,分析不同类型氮肥与耕作方式对稻田土壤氨挥发速率的季节性变化规律和稻季氨挥发损失量的影响.结果表明,氮肥类型影响着稻田土壤氨挥发,施用猪粪总氨挥发量最大,尿素次之,后依次为复合肥、包膜尿素与新型缓效有机肥(脲肽磷复肥),其中包膜尿素与新型缓效有机肥处理总氨挥发量相当;猪粪、尿素与复合肥处理氨挥发通量的峰值出现在施肥后1~3 d;相对于稻田免耕,稻田翻耕显著降低土壤氨挥发,其总氨挥发量是免耕处理的70%,表明稻田免耕降低了水稻对肥料氮的利用率.     

稻田马铃薯连续免耕栽培对土壤理化性状的影响

为大面积推广应用稻田马铃薯免耕覆盖栽培技术支撑提供理论依据,对马铃薯免耕覆盖栽培的稻田土壤理化性状进行了连续定点测定,结果表明:稻田马铃薯免耕覆盖栽培较常规翻耕稻田表层(0～15cm)土壤的孔隙度,微团粒含量,有机质和速效N.P.K含量高,容重却略低;并随着持续免耕有改善表层土壤结构和肥力的趋势;但免耕对深层土壤(15～30cm)的理化性质影响较小.     

不同连作免耕稻田土壤肥力变化与综合评价

为了研究免耕直播和免耕抛秧两种免耕栽培模式对稻田土壤肥力的影响,开展3年6造连续田间试验,并用数理统计软件-SPSS对稻田土壤肥力进行综合评价。结果表明:与常规插秧比,免耕栽培能使稻田表层(0~5 cm)土壤有机质累积,腐殖质品质改善;>5 mm和>0.25 mm水稳性大团聚体含量增加,全氮和速效磷、速效钾养分含量提高,稻田土壤肥力性状有所改善。两种免耕栽培模式中,免耕直播在土壤有机质总量累积速效钾上不如免耕抛秧,但在腐殖质品质、>5 mm和>0.25 mm大粒团聚体含量及速效磷上优于免耕抛秧。稻田土壤肥力综合评价结果表明,土壤表层两种免耕栽培处理明显高于常规插秧,两种免耕模式之间无明显差别;亚表层(5~15 cm)3种耕作模式差异也不明显。说明免耕模式更有利于提高稻田表层土壤肥力。     

旱地马铃薯免耕覆盖摆种的产量表现及其对土壤水分和养分的影响

设计实施了黄土高原西部旱农区马铃薯传统耕作和5种免耕覆盖耕作措施的大田对比试验,对不同耕作措施下的马铃薯产量、水分利用效率、各层次土壤水分、有机质含量以及养分含量进行了研究.结果表明:免耕秸秆覆盖除垄上秸秆覆盖摆种外,其它各处理的产量和水分利用效率较传统耕作都有不同程度的提高;免耕秸秆覆盖能明显改善0～80cm的土壤贮水量,尤其是0～30cm的土壤贮水量;免耕秸秆覆盖可以提高0～30cm土壤层的有机质,但是对养分总量平衡的影响不大.     

耕作模式和滞水时间对稻田中氮磷动态变化的影响研究

通过微区模拟稻田试验,分析了免耕、浅耕和深耕3种耕作模式下滞水时间不同的稻田排水中氮磷的动态特征及总氮、总磷流失潜能,研究了稻田夏季施肥耕作模式和滞水时间对氮磷的减排效能.结果表明:(1)深耕有利于土壤固肥作用的发挥,田面水中TN和NH+4-N浓度呈逐渐下降的趋势.浅耕和深耕土壤中微生物环境利于硝化反应,不易被土壤吸附的NO-3-N得以迅速向田面水中释放.免耕和深耕处理的田面水中TP和DP浓度在第1～5 d内浓度较高,3个耕作处理的滞排水中TP和DP在耕作处理5 d后均处于较低的浓度水平.(2)不同耕作模式滞水5 d后TN的绝对流失量均处于较低水平.免耕、浅耕、深耕在滞水5 d后可分别减少田面水中TN流失59.55%～65.68%、70.15%～88.20%和65.23%～77.26%.深耕处理的模拟稻田田面水中TN的流失潜能相对较小.不同耕作模式处理相对流失形态与潜能以TN为主.(3)免耕处理田面水中TP的绝对流失量最大,浅耕处理田面水中TP绝对流失量最少.免耕、浅耕、深耕在滞水5 d后再排水可分别减少田面水中TP流失54.70%～67.78%、62.99%～85.09%和52.45%～87.99%.浅耕处理模拟稻田田面水中TP的相对流失潜能较小.不同耕作模式处理田面水中磷素的相对流失形态表现出一定的差异性,田面水中磷素流失形态随时间变化呈现出 TP与DP交替变化的现象.总之,从减少田面水中氮磷的绝对流失量出发,夏季浅耕不失为最佳清洁耕作模式;同时在滞水5 d后排水,能有效减少田面水中氮磷的流失量,减少稻出排水对面源污染的影响.     

不同耕作方式对稻田土壤微生物的影响

通过对土壤细菌、放线菌、真菌的平板培养法计数以及土壤因子的常规方法测定,研究水稻—油菜免耕复种(NT)、传统翻耕(CT)稻田土壤可培养的微生物数量和菌相。结果表明,免耕土壤微生物总数比翻耕土壤增加7%,其中免耕土壤放线菌及真菌数量多于翻耕土壤,但对土壤微生物菌相没有明显改变,2种耕作方式3大类群微生物数量均为细菌放线菌真菌;随着土层加深,微生物数量逐渐减少;免耕土壤有机质、全氮含量均高于翻耕土壤,分别增加31.62%和13.5%。水稻—油菜免耕复种耕作方式有利于土壤微生物生长繁殖和提高土壤肥力。     

耕作措施对长期免耕双季稻田土壤碳库的影响

针对南方稻田长期免耕存在的主要问题,本研究选择湖南省双季稻区连续7年免耕稻田,进行了不同耕作措施对土壤的总有机碳、活性有机碳的变化情况及其对土壤碳库影响的研究,以期为建立合理的轮耕周期提供理论依据。结果表明:0~20 cm平均总有机碳和活性有机碳含量均为旋耕>连续免耕>翻耕。与连续免耕相比,旋耕有利于提高土壤活性有机碳含量(比连续免耕提高了5.08%),翻耕则会促进土壤活性有机碳分解(比连续免耕降低了2.73%)。晚稻收获时0~20 cm平均碳库管理指数也表现为旋耕>连续免耕>翻耕,其中翻耕使碳库管理指数整体上显著降低(比连续免耕降低了21.7%);旋耕略有提高(比连续免耕提高了3.9%),但未达到显著水平(P<0.05)。总之,与连续免耕相比,翻耕可促进土壤活性有机碳分解,进而显著降低碳库管理指数;但旋耕差异不显著(P<0.05)。     

绿洲灌区冬小麦保护性耕作对土壤水分和坚实度的影响

在5 a田间定位试验的基础上,以传统耕作(T)为对照,研究了秸秆翻压(TIS)、免耕不覆盖(NT)、免耕立茬(NTSS)、免耕秸秆覆盖(NTS))处理对冬小麦田土壤含水量、土壤质量密度、土壤紧实度的影响.结果表明:在各个生育时期内,在同等外界水分的条件下NTSS和NTS处理均较T、TIS和NT处理明显地增加了0～30 ...     

耕作方式对稻田土壤有机碳转化的影响

为阐明免耕土壤碳转化过程对土壤同碳的影响,设计了4种耕作方式,包括稻草还田免耕(NTS)、稻草还田常耕(CTS)、无稻草还田免耕(NT)和无稻草还田常耕(CT),在水稻生育期分层(0~5、5~12和12~20 cm)采集稻田耕层土壤样品进行测定.结果表明,在0~5 cm土层,土壤有机碳、活性碳、热水提取碳水化合物、全酚...     

不同耕作方式对糜子产量及水分利用效率的影响

[目的]明确不同耕作方式对糜子的水分利用效率及产量的影响.[方法]采用深耕、传统耕作、免耕、旋耕4种耕作方式,以晋黍9号为材料,研究不同耕作方式对糜子干物质积累量、土壤含水量、水分利用效率以及产量的影响.[结果]深耕、免耕、旋耕这3种耕作措施的干物质积累速度和积累量要明显高于传统耕作,且深耕最为明显;深耕在0～100 cm处的土壤含水量高于其它耕作方式,且土壤贮水量最大,水分利用效率排序依次为深＞旋＞免＞传;穗粒重、千粒重和产量都以深耕处理的最大,传统耕作方式的最小.表明在4种耕作方式中,深耕有利于糜子产量和水分利用效率的提高.[结论]该研究为糜子主产区提高水分利用效率提供了科学依据.     

不同耕作方式下甘蔗地土壤热容量的变化

【目的】研究不同耕作方式下甘蔗地土壤热容量的变化,为改善土壤水热条件提供参考。【方法】以广西农业科学院里建研究基地的甘蔗种植地为研究对象,选定面积为20 m×10 m的试验处理,通过定位监测试验区域的降雨量以及5、20和40 cm 3个深度土层的土壤含水量,计算得到土壤热容量,分析不同耕作方式和不同土壤水分条件下甘蔗地土壤热容量的动态变化过程。【结果】土壤热容量的变化与土壤含水量的变化具有一致性,说明降水是影响本地区土壤热容量的主要因素之一。耕作(T)处理的土壤蓄水上限值更高从而提高了土壤热容量,但水分不易储存;免耕(NT)处理的保水性优于耕作处理,土壤热容量更稳定。T处理中的5、20和40 cm土层的土壤热容量均高于NT处理。5 cm土层中,较高水分时段土壤热容量表现为NTT,较低和中等水分时段为TNT,40 cm土层的变化则与5 cm相反;而在20 cm土层,3种不同水分条件的土壤热容量均为TNT。不同耕作方式下,土壤热容量对降水的响应存在滞后现象:达到峰值前,NT处理响应滞后于T处理;达到峰值后,T处理响应滞后于NT处理,滞后幅度为1 d左右。【结论】土壤热容量主要受到降水等自然因素的直接影响,但不同耕作方式等人为因素将在很大程度上改变土壤热容量。     

免耕和稻草覆盖对红壤旱地土壤物理性质及玉米产量的影响

通过设置常规耕作(CT)、常规耕作+稻草覆盖、免耕、免耕+稻草覆盖4个处理,研究了免耕和稻草覆盖对红壤旱地土壤物理性及玉米产量的影响,并分析了玉米产量与土壤物理性质间的相关性。结果表明:与常规耕作相比,免耕增加了0～20 cm土层土壤容重和0～30 cm土层土壤紧实度,并降低了0～20 cm土层土壤饱和持水量和非毛管孔隙度;稻草覆盖对土壤容重、水分常数及孔隙状况有一定的改善作用,但影响较小;相比于常规耕作,免耕造成了玉米产量的下降,而稻草覆盖则提高了玉米产量;玉米产量与表层土壤物理性质的相关性较好,其受土壤容重、饱和持水量、非毛管孔隙度、总孔隙度的影响较大。