不同免耕模式对水稻产量及土壤理化性状的影响

为了研究不同免耕栽培模式对水稻产量及土壤理化性状有何不同影响,采用田间定位试验,以常规插秧为对照,研究免耕直播和免耕抛秧对水稻产量的影响及土壤理化性质变化。结果表明：此试验条件下,免耕直播前期分蘖速度较快,株高、结实率及产量都较高,穗粒数和千粒重则与常规插秧相当,而免耕抛秧有效穗较多,但穗粒数、结实率、千粒重及产量均较低。在土壤理化性状方面,与常规插秧比,免耕栽培稻田表层（0~5cm）土壤有机质增加,腐殖质品质改善,>0.25mm水稳性大团聚体、全量氮、速效磷和速效钾养分含量都有提高。两种免耕栽培模式中,免耕直播的腐殖质品质、>0.25mm大粒团聚体含量及速效磷高于免耕抛秧,而土壤有机质总量和速效钾则低于免耕抛秧。免耕栽培模式有利于稻田表层土壤肥力的改善;此试验条件下,免耕直播更有利于提高水稻产量。     

免耕玉米秸秆覆盖水稻的生育特性

2002~2003年在大田条件下研究了玉米茬移栽稻不同耕作方式对杂交稻的产量和生长特性的影响。结果表明,玉米茬晚稻以免耕畦作玉米秸秆覆盖处理产量最高,免耕玉米秸秆不覆盖处理次之,分别比传统翻耕移栽增产121%~20.5%和7.5%~7.7%。主要表现在白根比例高,根系伤流量大,分蘖早生快发,干物质量高。玉米茬晚稻免耕畦作玉米秸秆覆盖处理各主要生育期叶面积指数大,叶绿素含量和叶片光合速率高,氮素的积累和吸收量大。免耕玉米秸秆不覆盖处理开花前生长较旺,但后期存在早衰现象。     

保护性措施对中低肥力黑土区有机质变化的影响

为探索农户采用保护性措施对东北黑土区土壤有机质(SOM)变化的影响,通过跟踪2008年至2015年间梨树县19个乡镇341块农田SOM的变化,分析了免耕、秸秆还田和有机肥施用三项保护性措施采用情况对SOM变化的影响。2015年梨树县SOM平均为18.8 g·kg^-1,较8年前下降了10.5%(P<0.05)。土壤初始SOM含量越高,其SOM下降越明显。在初始SOM>20 g·kg^-1的区域,SOM显著降低,但在初始SOM≤20 g·kg^-1的区域,SOM含量较2008年提升了4.5%(15.3 g·kg^-1)。主要是因为SOM≤20 g·kg^-1区域采用过保护性措施的农户比例高达63.2%,而SOM>20 g·kg^-1区域农户采用比例为49.3%。同时发现在初始SOM较低的土壤,采用单项保护性措施可以维持甚至提高SOM,同时采用三项措施显著提升了SOM。但在初始SOM较高的土壤,两项措施结合才可维持SOM不下降。目前梨树黑土区保护性措施的采用可以维持甚至提高SOM,但在应用时需要加强应用时间的连续和技术间的集成。     

轮耕措施对小麦玉米两熟制农田土壤碳库特性的影响

针对华北麦玉两熟区长期免耕土壤存在的问题,研究不同耕作方式对连续5年免耕土壤有机碳、活性碳及土壤碳库特性的影响。结果表明:0-30cm土壤有机碳、活性有机碳均表现为翻耕旋耕免耕。翻耕、旋耕显著影响土壤有机碳和活性碳的分布,即0-5cm表现为免耕旋耕翻耕,5-10cm旋耕翻耕免耕,10-20cm翻耕旋耕免耕;与连续免耕相比,翻耕0-5cm,10-20cm变化显著,旋耕5-10cm变化显著。长期免耕后,土壤耕作对碳库各项指数影响比较大,表现出层次差异性,翻耕显著降低表层0-5cm土壤各项指数,增加10-20cm各项指数,旋耕显著增加了10-20cm的活度指数和碳库管理指数。总之,轮耕能够提高长期免耕土壤的有机碳、活性碳和碳库管理指数,对提高长期免耕土壤质量有重要作用。     

北方农牧交错带免耕对农田耕层土壤温度的影响

针对北方农牧交错带部分地区免耕措施生态效益好但作物产量有所下降的现状,为了找出影响作物生长的因素,对比分析了免耕和翻耕两种耕作方式下耕层土壤温度的变化。结果表明：免耕地升温和降温都比较缓慢且幅度小,翻耕地土壤温度在日间总体高于免耕地。在垂直方向上,土壤温度随土层深度降低,但一天中不同时刻的表现差异显著。土壤温度变化与当时气温呈正相关关系, 相关系数大于0.5。与免耕地相比,翻耕地气温与土壤温度的直线回归关系更显著。受土壤温度等物理性状的影响,免耕地作物生物量及产量明显不如翻耕地。因此,北方农牧交错带要通过农艺措施改善土壤物理结构,提高免耕农田作物产量。     

免耕条件下施用有机肥对冬小麦土壤酶及活性有机碳的影响

【目的】探讨免耕条件下施用有机肥对冬小麦土壤酶活性及活性有机碳含量的影响,明确免耕条件下的科学施肥方法,为提升土壤生物学活性和改善土壤质量提供理论依据。【方法】基于山西运城长期定位试验,选取免耕(NT)和免耕增施有机肥(NTM)两个处理,在冬小麦不同生育时期测定与碳转化相关土壤酶的活性(β葡萄糖苷酶、β木聚糖酶、纤维二糖苷酶、α葡萄糖苷酶)、土壤温度、土壤含水量和土壤呼吸速率以及成熟期土壤总有机碳(TOC)和活性有机碳组分(可溶性有机碳,DOC;易氧化有机碳,EOC;微生物量碳,MBC)等关键指标。【结果】(1)在冬小麦生育期,两个处理不同土壤酶活性具有明显的季节性变化特征。其中β木聚糖酶与α葡萄糖苷酶的活性在拔节期和灌浆期表现出升高趋势;但β-葡萄糖苷酶与纤维二糖苷酶的活性随季节变化波动较小。不同生育时期β木聚糖酶和α葡萄糖苷酶的活性的变化趋势与土壤呼吸速率变化趋势基本一致。此外,主成分分析结果表明,不同生育时期土壤酶活性主要受土壤含水量和土壤呼吸速率的影响。(2)与NT相比,NTM显著提高不同生育时期土壤β木聚糖酶的活性(越冬期:17.6%;抽穗期:8.5%;灌浆期:14.1%和成...     

春小麦留茬处理对复种油菜产量和水分利用效率的影响

为了减少麦茬焚烧、控制麦茬焚烧污染及提高留茬的利用效率,2009年7－10月在石羊河绿洲灌区进行不同留茬处理（焚烧、翻耕和立茬免耕）对麦茬复种油菜的研究。结果表明,与休闲地相比,立茬免耕复种油菜可获得利润 3?275元/hm2;焚烧、翻耕（传统耕作）和立茬免耕处理的油菜籽粒产量分别为1?549、1?331和1?222 kg/hm2,水分利用效率分别为5.73、3.81和5.71 kg/hm2/mm,经济效益分别为4?485、2?929和3?275元/hm2;仅从作物籽粒产量、水分利用效率和经济效益等方面考虑,秸秆焚烧处理达到最大值, 这就是焚烧屡禁不止的原因。尽管传统耕作的油菜籽粒产量高于立茬免耕,但传统耕作的水分利用效率和经济效益显著低于立茬免耕。立茬免耕具有环保、相对较高水分利用效率和经济效益等效果,尤其有利于环境保护和旱地农作,值得大面积推广。结合大田推广示范研究成果,提出适宜于石羊河绿洲灌区的留茬免耕机械直播复种油菜技术。     

油菜免耕直播联合播种机抛土性能研究

建立了油菜免耕直播联合播种机开沟器旋耕刀片运动学模型,研究了土粒在开沟刀片上运动的动力学特性,采用Matlab软件对旋耕开沟机优化仿真试验和田间抛土试验进行验证,弯折半径为0.21～0.23 m、刀盘转速为245 r/min、土粒质点在0.04 s离开正切面时的相对速度为4.5～6 m/s,这一范围内具有最佳的抛土性能,最大抛土距离为0.968～1.024 m。     

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（CO2）和甲烷（CH4）是重要的温室气体,研究免耕稻田CO2和CH4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CO2和CH4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CH4排放,而不影响CO2的排放;免耕显著影响稻田CH4排放,而CO2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。