免耕轮作对内蒙古地区农田贮水特性和作物产量的影响

2005—2011年,在内蒙古清水河县进行了免耕留高茬覆盖(NHS)、免耕留低茬覆盖(NLS)、免耕留高茬(NH)、免耕留低茬(NL)和常规耕作(T)5种耕作方式与3种轮作模式(燕麦-大豆-玉米、大豆-玉米-燕麦和玉米-燕麦-大豆)对土壤贮水特性和作物产量影响的研究。结果表明,不同免耕轮作处理中以免耕留茬覆盖结合燕麦-大豆-玉米轮作模式对土壤贮水量的提高程度最大,增幅为常规耕作的35.66%~41.63%。不同免耕轮作模式均能提高作物水分利用效率和作物产量,且作物产量高低与降雨量的变化趋势一致。第一个轮作周期后NHS、NLS、NH和NL分别较T作物水分利用效率增加43.77%、31.45%、26.74%和13.91%,作物产量增加29.68%、27.69%、18.05%和15.66%。第二个轮作周期内由于干旱比较严重,免耕方式结合燕麦-大豆-玉米模式效果较轮作第一个周期有所下降,但NHS、NLS、NH和NL仍分别较T作物水分利用效率增加29.83%、20.51%、6.18%和3.15%,作物产量增加17.52%、13.60%、4.33%和1.95%。因此,在土壤水分基本来源于自然降水的内蒙古旱作区,免耕轮作能够提高土壤蓄水保墒能力,增加作物产量,尤其以免耕秸秆覆盖结合燕麦-大豆-玉米模式效果最佳。     

旧膜再利用对土壤温度及向日葵生育进程和产量的影响

针对普通地膜覆盖导致的农田土壤污染,可降解地膜成本高和效果差,在农业生产中仍得不到广泛应用的现实问题,在河套流域临河区以覆膜玉米后茬种植模式,进行了旧膜、新膜及露地栽培向日葵对比试验,研究旧膜再利用对土壤温度和向日葵生育进程及产量的影响。结果表明,在向日葵的生长前后期,旧膜对土壤增温作用的影响显著,新旧膜对向日葵各个生育阶段的增温作用均表现为:出苗期>现蕾期>收获期>始花期>终花期。整个生育期5cm土层总积温,旧膜比露地高229.5℃,低于新膜101℃。旧膜比露地生育期缩短5～6d,差异显著,较新膜延长2d,差异不显著,其中对出苗期、现蕾期、收获期影响显著,对始花期、终花期影响不显著,新旧膜之间无显著差异。相关分析结果表明,旧膜和新膜与露地的各生育阶段经历的时间差与该阶段的土壤积温差呈显著负相关。旧膜再利用栽培向日葵的产量较露地增产极显著,与新膜相比,无显著差异。     

不同氮素用量对甜荞麦干物质和养分积累及分配的影响

为了掌握甜荞麦适宜施氮量,研究不同供氮水平对甜荞麦干物质和养分积累及分配影响的规律。采用田间小区试验的方法,设置5个氮素水平N_0、N_1、N_2、N_3和N_4(0,30,60,90,120 kg/hm~2),研究了甜荞麦不同器官干物质和养分积累量及分配比例的变化。结果表明,甜荞麦干物质积累总量随着施氮量的增加呈先增后降的趋势,N_2处理干物质积累总量最大,但N_3处理籽粒中干物质积累量和分配比例最大。荞麦籽粒氮、磷和钾含量随着氮肥用量的增加先增后降,N_3处理籽粒中氮、磷、钾养分含量最大;增加施氮量可提高氮、磷和钾在籽粒中的分配比例,但会降低它们在茎和叶中的分配比例。甜荞麦生产100 kg籽粒平均需吸收N 7.09 kg、P_2O_5 4.15 kg、K_2O 8.74 kg,养分比例为1∶0.59∶1.24,养分生产效率随着氮肥用量的增加先增后降,N_3处理的氮磷钾养分生产效率均达最高。随着氮肥用量的增加,氮磷干物质生产效率先增后降而后又上升,钾的干物质生产效率逐渐上升,N_4处理的氮磷钾干物质生产效率均达最高。综合考虑干物质和养分积累及分配因素,施氮量90 kg/hm~2为甜荞麦适宜氮肥用量。     

复合群体燕麦光合特性日变化研究

研究了燕麦叶片光合日变化,结果表明,中午燕麦叶片净光合速率(Pn)明显降低(光合午休),日变化曲线呈双峰型,即在上午10:00和下午16:00净光合速率各有一个高峰,分别为17.106μmol CO2/m2/s和5.986μmol CO2/m2/s,下午的峰值低于上午.两峰之间有一低谷,最低值出现在下午14:00为1.61μmol CO2/m2/s.研究表明,各环境因子对先合速率(Pn)都有一定的影响.经相关分析发现,各环境因子与净光合速率(Pn)的相关性大小排序为:相对湿度(RH)＞田间CO2浓度(Ca)＞大气温度(Ta)＞光合有效辐射(PAR).各生理生态因子与净光合速率(Pn)的相关性大小排序为:气孔限制(Ls)＞叶片胞间CO2浓度(Ci)＞叶片胞间水分利用效率(WUE)＞气孔导度(Gs)＞蒸腾速率(Tr).研究证明了气孔中午关闭是光合午休的一个重要原因.     

农牧交错带不同施肥措施土壤剖面生物量动态变化

通过田间试验,研究了农牧交错带不同施肥对土壤剖面微生物量的影响。结果表明:(1)有机肥及有机无机肥配施(MNP)土壤剖面的各层次微生物量碳、氮及总有机碳、全氮含量均高于有机肥(M)、无机肥配施(NP)和不施肥(CK)处理。(2)土壤有机碳和全氮剖面的变化趋势4个处理的基本一致,随土壤剖面的深度增加而下降。而土壤微生物量碳、氮含量为10-20cm0-10cm20-40cm。(3)微生物商作为长期培肥过程中土壤质量演变的评价指标有待商榷。(4)土壤微生物生物量碳、氮与土壤有机碳、氮之间存在线性相关关系,特别是土壤微生物生物量碳、氮之间关系显著(p0.05),表明土壤微生物量可以用来指示土壤肥力的水平。研究结果能够很好的反映农牧交错带不同施肥措施下土壤肥力的变化情况。     

适当保水剂施用和覆盖促进旱作马铃薯生长发育和产量提高

为明确保水剂、秸秆覆盖及行间覆膜等抗旱保水措施对旱作马铃薯渗透调节物质、质膜体系等生理特性的影响和对产量的作用效果,以夏波蒂品种马铃薯为材料,设对照、秸秆覆盖、行间覆膜、单施保水剂、秸秆覆盖加施保水剂、行间覆膜加施保水剂6个处理田间试验。结果表明:各处理的马铃薯叶片细胞质膜透性苗期较大,而后呈先降后升趋势;丙二醛、脯氨酸含量随生育期推进呈逐渐增加趋势;可溶性糖含量呈"单峰"曲线变化。行间覆膜加施保水剂、单施保水剂、秸秆覆盖、秸秆覆盖加施保水剂处理较好地缓和了土壤的干旱情况,有效降低了马铃薯叶片中的渗透调节物质和质膜体系。马铃薯生育后期,至淀粉积累期,各处理脯氨酸含量、可溶性糖含量、质膜透性和丙二醛含量变化较为稳定,行间覆膜加施保水剂处理脯氨酸含量、可溶性糖含量、质膜透性和丙二醛含量较对照分别减少15.57%、6.90%、42.79%和17.69%,单施保水剂处理分别减少2.31%、5.17%、10.62%和8.04%,秸秆覆盖处理分别减少28.45%、3.45%、51.63%和25.58%,秸秆覆盖加施保水剂处理分别减少25.14%、12.07%、49.17%和22.58%,降低干旱胁迫程度明显。马铃薯成熟收获期,秸秆覆盖及其加施保水剂处理各土层的土壤含水率变化相对稳定;0～20cm土层加施保水剂处理的土壤含水率相对高于不加保水剂处理。秸秆覆盖、秸秆覆盖加施保水剂、单施保水剂及行间覆膜加施保水剂处理显著增加了马铃薯产量和商品薯率(P<0.05)。总体上,秸秆覆盖处理较有效地缓和了土壤旱情,秸秆覆盖加施保水剂、单施保水剂和行间覆膜加施保水剂处理作用效果也较好,降低了干旱胁迫程度,促进了马铃薯的生长发育、产量提高。     

免耕秸秆覆盖对土壤活性有机碳库的影响

为探索免耕秸秆覆盖对土壤有机碳库的影响,通过定位试验研究内蒙古武川县旱作免耕覆盖耕作模式下农田不同形态碳素含量、碳素有效率及碳库管理指数变化。结果表明,免耕秸秆覆盖处理比传统耕作显著提高土壤总有机碳、可溶性碳、微生物量碳及易氧化碳的含量及土壤碳库各项指数,且免耕同一留茬高度不同覆盖量处理间各项指标值差异显著,随秸秆覆盖量的增加各项指标值也增加。土壤易氧化碳与碳素有效率A、B、C及土壤碳库管理指数均呈极显著正相关关系,与土壤碳库管理指数的相关系数达0.991,易氧化碳作为土壤活性碳的指标可以更灵敏更直接地反映土壤有机碳短期的变化状况,免耕秸秆覆盖对于提高土壤有机碳库中各项指标值的贡献大于传统耕作。     

抗旱保水材料在内蒙古黄土高原早作区的蓄水保墒增产效应研究

针对黄土高原干旱日益加剧的现状,水分成为作物生长的直接限制因子.在内蒙古清水河县通过大田对比试验,以不施保水材料为对照(CK),比较4种保水材料-75 kg/hm2 PAA(A)、75 kg/hm2 PAM(B)、1 500 kg/hm2腐植酸(C)、18 000 kg/hm2膨润土(D)在保水、增产效应方面的研究,筛选出更适宜该地区气候条件和土壤类型的保水材料.结果表明:5种处理对该地区的保水增产效应依次表现为A＞B＞D＞C＞CK,且以A、B两种保水材料的保水增产效应极显著高于其他几个处理.在苗期10～20 cm土层土壤质量含水率A、B、C、D分别较CK提高了42.04％、32.08％、7.06％、14.69％;土壤贮水量分别提高了18.04％、13.80％、6.74％、4.06％;玉米产量A、B、C、D分别较CK提高了19.48％、15.22％、2.64％、7.82％;水分利用效率分别提高了20.61％、15.17％、2.81％、8.77％;生育期间A、B、C、D分别较CK节水4.36％、3.19％、0.44％、1.63％.可见4种保水材料在该地区具有显著的蓄水保墒增产效应,对提高当地土壤生态环境有重要意义.     

全生物降解渗水地膜覆盖对黄土高原旱作谷子土壤水热及产量的影响

为探明黄土高原旱作丘陵区全生物降解渗水地膜覆盖对土壤水热状况和谷子产量的影响,于2021—2022年进行大田试验,设置渗水地膜（T1）、普通地膜（T2）、全生物降解渗水地膜（T3）3种不同类型地膜覆盖,以不覆膜（CK）为对照,测定不同类型地膜覆盖处理的谷子干物质积累量、产量及土壤含水率、土壤温度等指标,并对全生物降解渗水地膜降解情况和经济效益进行分析。结果表明：全生物降解渗水地膜（T3）30 d后开始出现降解,到150d地膜出现网状裂纹,大部分地膜破碎成小块,单位面积降解率平均为54.3%。覆膜处理下谷子全生育时期的土壤温度日变化均表现为先增高后降低的趋势,16:00时土温达到最高,10 cm土层处3种地膜处理较不覆盖处理升高0.5～8.0℃,20 cm土层处升高0.3～6.5℃,在气温较高时,T3处理的土壤温度较T2处理降低0.5～3.5℃。与不覆膜（CK）相比,各覆膜处理均可使耕层0—40 cm土层土壤含水率升高7.8%～38.1%。地膜覆盖能显著提升谷子拔节期、抽穗期、灌浆期地上部干物质积累量,T1、T2和T3处理相对于CK平均增幅分别为37.7%～91.2%、37.2%～92....     

氨基酸复合肥对盐碱土理化性状的改良效果

为了明确氨基酸复合肥对盐碱地改良及燕麦增产效果,探究连续2年在大田试验条件下施用A3(2250 kg/hm2)、A2(1500 kg/hm2)、A1(750 kg/hm2)和CK(0 kg/hm2)4个氨基酸复合肥对盐碱地土壤理化性状及产量的影响.结果表明,盐碱地施用氨基酸复合肥后,0～40 cm土层直径>0.25 m...