耕作方式对根土关系的影响及CT技术在其研究上的应用

东北是中国重要的粮食生产基地,在保障国家粮食安全发挥了重要作用,合理的土壤结构促进作物根系生长,为高产奠定了良好的物质基础。而土壤耕作调控土壤结构创造良好耕层结构,促进作物根系生长,是良好土壤结构形成和根系健康生长的“桥梁”,将土壤结构与作物根系之间关系结合起来,起着非常重要调控作用。本文阐述了耕作方式对土壤结构的影响及土壤结构与作物根系之间的互作关系,分析了CT技术在土壤结构和根系结构上的应用,展望了东北农田黑土区土壤结构和作物根系互作关系的研究重点及发展方向：一是要明确保护性耕作原状土体和团聚体结构特征,解析新型耕作技术对土壤结构的调控作用机制,阐明土壤结构决定土壤功能的内在机理;二是要明确保护性耕作玉米根系的结构特征,解析玉米根系生理代谢及衰老机制,揭示玉米根系生长对土壤结构应答的响应机制。其研究将为保育东北黑土,塑造理想根型,提升作物产量和助推全程机械化安全生产提供理论支撑。     

施氮量对利民33光合特性及产量的影响

在大田试验条件下设氮肥用量分别为N0（不施氮肥）、施氮120（N120）、200（N200）、280（N280）和360 kg/hm²（N360）5个处理,测定叶面积和叶绿素含量、净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间二氧化碳浓度（Ci）、蒸腾速率（Tr）和产量,探讨不同施氮量对利民33光合特性及产量的影响。研究结果表明,随施氮量的增加,利民33叶面积指数、叶绿素含量、净光合速率、光能利用率提高,进而提高产量;产量与净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和光能利用率呈正相关,与胞间二氧化碳浓度呈负相关;产量与施氮量的回归方程为Y=-0.05x²+32.38x+6 351（R²=0.98）,最高产量施氮量为335.9 kg/hm²。     

玉米秸秆还田技术研究与示范

经过1999～2003年5年的时间在玉米宽窄行交替休闲种植的基础上,对秸秆不同还田方式进行了研究.试验结果表明,高茬还田的土壤培肥效果最佳,生产上易于推广,可明显改善土壤理化性状,较现行耕法产量提高10%以上,同时还可以改善农产品的质量.     

玉米宽窄行种植技术的研究

多年的玉米宽窄行种植技术研究结果表明,玉米宽窄行种植培肥地力,可改善土壤生态环境条件,促进玉米根系数量增多、叶面积增大、干物重增加,进而提高玉米产量。     

东北玉米耕作制度存在的主要问题与新型耕作制度展望

东北是中国重要的商品粮生产基地，对确保国家粮食安全具有重要的战略意义。长期“重用轻养”的利用方式导致土壤严重退化，生产能力下降，如何实现东北黑土保护性利用是当前农业领域研究热点。玉米是东北第一大粮食作物，长期传统耕作制度不仅加速土壤退化，同时导致玉米秸秆“过剩”。因此，如何通过耕作制度改革来解决东北现行耕作制度中存在的主要问题已迫在眉睫。本文从土壤结构、土壤肥力、土壤侵蚀和秸秆还田4个方面总结传统耕作制度存在的主要问题，分析主要新型耕作制度模式的优缺点，最后展望东北耕作制度发展方向，为黑土地保护和国家粮食安全提供借鉴。     

基于最小数据集评价耕作方式对黑土农田土壤质量的影响

东北黑土区是我国重要的商品粮生产基地，其土壤质量优劣关系着国家粮食安全。本研究以吉林中部耕法定位试验为平台，对连续35年传统耕作(CT)、间隔深松(ST)、免耕(NT)及翻耕(MP)4种耕作方式下的0～20cm土壤进行土壤质量评价。选取26个涵盖土壤物理、化学、生物学性质的指标作为全量数据集，运用最小数据集法筛选指标，计算土壤质量指数，选取适合东北黑土区的耕作方式。结果表明，不同耕作方式耕层土壤质量评价最小数据集由紧实度、平均重量直径、有机质、全磷、β-葡萄糖苷酶、N-乙酰葡糖胺糖苷酶构成。不同耕作方式对土壤质量指数呈现的大小关系为ST>MP>CT>NT。由此可见，间隔深松能显著提高黑土耕层土壤质量，可作为东北春玉米农田可持续发展适宜的耕作方式。     

不同耕作措施土壤结构特征及其影响因素的研究进展

综述不同耕作措施下土壤团聚体稳定性和孔隙结构特征的研究进展，归纳总结影响土壤结构稳定性的主要因素。结果表明，与传统翻耕相比，免耕、深松及其秸秆覆盖还田增加表层土壤大团聚体含量及稳定性，提高大孔隙数量和孔隙度。轮耕系统对土壤结构的影响在不同气候区域和土壤类型间差异较大。土壤结构稳定性与铁铝氧化物形态变化、有机质含量、蚯蚓数量、微生物和线虫丰度及多样性、根系构型及其分泌物、干湿交替及冻融交替次数等因素相关。针对目前研究现状，提出建立长期保护性耕作和轮耕体系监测系统，从铁铝氧化物形态变化、土壤微食物网结构和功能、根系驱动等研究方向进一步解析旱地耕作对土壤结构的影响机制。