不同农艺运筹模式对玉米产量、养分吸收及群体光合特性的影响

以先玉335为试验材料,对种植密度等农艺措施进行优化组合。试验设置农户栽培(CK)、优化管理模式1(Opt-1)、优化管理模式2(Opt-2)、优化管理模式3(Opt-3)4种农艺运筹模式,比较分析不同农艺运筹模式下玉米的产量及构成因素、干物质积累与分配、养分吸收利用特征及光合特性。结果表明,Opt-1、Opt-2、Opt-3处理两年的平均产量分别较对照提高了25.7%、48.9%、44.5%。Opt-1、Opt-2、Opt-3处理下群体生物量分别比CK处理增加9.5%、37.2%、16.3%。Opt-2处理氮肥用量为300 kg/hm~2,比Opt-3处理高出33.3%,但其子粒养分积累量与Opt-3处理无显著差异,且其肥料偏生产力与CK处理无显著差异。Opt-3处理下开花期叶面积指数(LAI)较高且花后LAI下降速率减缓,净光合速率和气孔导度分别较CK增加22.0%和5.6%,且与Opt1处理差异显著。Opt-3处理种植密度增加到7.0万株/hm2,进一步增强了玉米叶片的光合性能。     

不同耕作措施对红壤坡耕地耕层质量的影响

为探明不同耕作措施对云南红壤坡耕地耕层土壤抗侵蚀性能和生产性能的影响,以常规耕作为对照,设置免耕、翻耕20 cm、翻耕20 cm+压实、翻耕20 cm+深松30 cm四种耕作措施,采用土壤质量指数法对不同耕作措施下耕层质量变化特征进行分析评价。结果表明:(1)不同耕作措施对红壤坡耕地耕层土壤抗侵蚀性能影响显著。翻耕20 cm+深松30 cm处理下土壤饱和导水率最大(1.19mm·min^-1);与常规耕作相比,翻耕20 cm+深松30 cm处理下水稳性团聚体平均质量直径增加28.13%;免耕处理下土壤抗剪强度最高(12.12kg·cm^-2),耕层土壤饱和导水率最大(1.27mm·min^-1);翻耕20 cm处理下大于0.25 mm水稳性团聚体含量、水稳性团聚体平均质量直径、几何平均直径均显著高于其他措施,分别为69.64 g·kg^-1、1.74 mm、0.77 mm。(2)不同耕作措施对红壤坡耕地耕层生产性能影响具有差异性表现,免耕处理下土壤容重显著增大,土壤有机质、有效磷在表层富集;翻耕20 cm、...     

深松模式对吉林省西部玉米田土壤物理特性的影响

针对东北平原西部地区土壤耕层浅薄、犁底层紧实、通透性变差等问题,为改善区域农田土壤结构,提高土壤蓄水保墒能力,提升农田土地生产力、农民增产增收,试验设置免耕、行间深松、行上深松和行间行上深松4个处理,在吉林省西部半干旱区开展深松模式对土壤物理特性和玉米产量的影响研究。结果表明,与免耕相比,深松可显著降低0～40 cm土层土壤容重,且以行间行上深松效果最好,土壤容重平均降低0.17 g/cm3。土壤总孔隙度和含水量表现出增加的趋势,其中行间深松、行上深松和行间行上深松分别比对照免耕增加8.3%、9.6%、15.5%和9.78%、10.83%、14.65%,且深松较免耕土壤宜耕层下移较明显,两年分别下移17.5 cm和5～15 cm。深松后,玉米经济产量及构成因素和经济效益也呈同步增加趋势。结合经济效益和产投比,行上深松是吉林省西部玉米田的适宜的深松模式之一。     

深松一体化播种对夏玉米农田土壤水热特征及微生物动态的影响

为明确深松一体化播种下海河低平原区夏玉米农田土壤水热特性和微生物动态变化,于2012—2013年在河北省农林科学院旱作农业研究所深州试验站,以玉米品种‘郑单958’为试验材料,设置夏玉米深松一体化播种和免耕播种两个处理,从玉米出苗开始,根据生育进程定期测定农田土壤水热特性和微生物状况。结果表明,深松一体化播种处理可提高土壤温度,并扩大温度日较差,玉米全生育期深松一体化播种处理比免耕播种处理土壤温度平均提高1.5%。免耕播种处理有利于表层土壤水分储蓄,而深松一体化播种处理有利于深层土壤水分储蓄。其中,在0~20 cm土层,免耕播种处理比深松一体化播种处理土壤含水量高17.5%;在40~100 cm土层,深松一体化播种处理比免耕播种处理含水量则提高9.2%。在0~40 cm土层中,深松一体化播种处理土壤中真菌数量、细菌数量、土壤微生物量碳和土壤有机碳含量2年平均分别增加26.8%、17.5%、23.5%和57.8%,均显著高于免耕播种处理;放线菌减少18.62%,显著低于免耕播种处理。整体来看,深松一体化播种可促进玉米农田真菌数量、细菌数量、土壤微生物量碳和土壤有机碳含量的增加,扩大土壤温度日较差,提高了土壤对水分的储蓄能力。这对改善海河低平原区夏玉米农田生产力,促进农田可持续利用,提高作物产量具有积极意义。     

深松对春玉米田土壤贮水性能及玉米子粒水分利用效率的影响

针对内蒙古春玉米产区耕层土壤质量下降、土壤容重增加、土壤保水蓄水能力下降等问题,试验以先玉335为供试材料,采用裂区试验设计,主区为深松季节,副区为深松深度。研究结果表明,土默川平原灌区深松处理下,土壤含水量较春季浅旋(CK)提升5.23%～9.89%;河套平原灌区深松处理下,土壤含水量较CK提升3.23%～7.34%。土默川平原灌区深松处理土壤容重较CK降低1.21%～11.52%;河套平原灌区深松(SS)土壤容重较CK降低0.61%～8.33%。土默川平原灌区春玉米产量提升7.84%～22.68%,玉米水分利用效率提升4.31%～25.32%,河套平原灌区产量提升7.73%～23.92%,玉米水分利用效率提升6.06%～29.63%。供试深松模式中,推荐秋季深松50 cm为最合理深松模式。     

Subsoil loosening in a crop rotation for organic farming eliminated plough pan with mixed effects on crop yield

Compacted subsoil may reduce plant root growth with resulting effects on plant uptake of water and nutrients. In organic farming systems subsoil loosening may therefore be considered an option to increase nutrient use. We investigated the effect of subsoil loosening with a paraplow to ca. 35 cm depth within a four-crop rotation in an organic farming experiment at Foulum (loamy sand) and Flakkebjerg (sandy loam) in Denmark. In each of the years 2000–2003, half of four plots per site were loosened in the autumn bearing a young grass-clover crop (mixture of Lolium perenne L., Trifolium repens L. and Trifolium pratense L.) established by undersowing in spring barley (Hordeum vulgare L.). The grass-clover was grown for another year as a green manure crop and was followed by winter wheat (Triticum aestivum L.), lupin (Lupinus angustifolius L.):barley and spring barley in the following 3 years. On-land ploughing was used for all cereal and pulse crops. Penetration resistance was recorded in all crops, and the results clearly showed that subsoil loosening had effectively reduced the plough pan and that the effect lasted at least for 3.5 years. Measurements of wheat root growth using minirhizotrons at Foulum in 2002/2003 did not show marked effects of subsoil loosening on root frequency in the subsoil. Subsoil loosening resulted in reduced growth and less N uptake of the grass-clover crop in which the subsoil loosening was carried out, probably due to a reduced biological nitrogen (N) fixation resulting from a smaller clover proportion. This had a marked effect on the growth of the succeeding winter wheat. Negative effect of subsoil loosening on yield of winter wheat and spring barley was observed without manure application, whereas small positive yield effect of subsoil loosening was observed in crops with a higher N supply from manure. Yield decrease in winter wheat was observed in years with high winter rainfall. There was no significant effect of subsoiling on grain yield of the lupin:barley crops, although subsoiling had a tendency to increase crop growth and yield during dry summers. Our results suggest that subsoil loosening should not be recommended in general under Danish conditions as a measure to ameliorate subsoil compaction.     

土壤保护耕作对怀来县玉米地沙化的阻滞效果

采用大区对比方法,研究了土壤保护耕作措施对怀来县玉米地沙化的阻滞效果。结果表明,玉米整秆留茬越冬,地表风速降低24%~71%,春播前保墒相当于增雨7·6mm;高度15~30cm的普通留茬玉米地,地表风速减小9%~16%,而耙擦灭茬的地块风阻仅2%。玉米整秆留茬越冬,地表土<0·1mm的土壤颗粒由585·9g/kg提高到691·3g/kg,降尘效果明显;普通留茬处理的地表土>0·1mm的颗粒比例增加了31%。玉米苗期土壤的保墒蓄水效果以整秆留茬粉碎还田覆盖结合深松方法最好;深松处理增产幅度最大。     

旱坡地麦田夏闲期耕作措施对土壤水分有效性的影响

 麦田夏闲期末 ,免耕覆盖和深松留高茬处理的土壤蓄水量各增加 12～ 33和 9～ 2 4mm。土壤水分蒸发量(E)在 1999和 2 0 0 1年夏休闲期间分别减少 7～ 8和 34～ 36mm ,然而 ,小麦生育期的水分蒸散量 (ET) ,尤其是在2 0 0 0～ 2 0 0 1年期间较传统耕翻处理提高约 4 7mm。连续采用保持耕作措施的第 2年冬小麦产量增加 ,少耕、免耕和深松处理的产量分别较对照增加 3%、5 %和 8%。深松处理的小麦产量最高 ;免耕处理的经济效益最高。采用保持耕作措施 ,尤其免耕和深松 ,对于增加土壤蓄水、减少蒸发损失、提高水分有效性、节省能耗以及改善作物产量显示出最佳的效果。     

实施玉米推茬清垄精播技术 实现高产高效与环境友好生产

实现玉米高产高效、环境友好是当前玉米生产技术发展的重要方向。针对玉米耕层障碍、秸秆处理难和群体质量差三大难题,中国农业科学院作物科学研究所研发出了玉米推茬清垄精播技术。该技术在前茬秸秆堆积地块,可对播种带的行内进行推茬清垄、播种带中间深松、深层施肥、小双行错位精量播种等多项作业过程,通过机械一次性完成,构建了玉米以推茬清垄精播为特点的机械化密植轻简栽培技术体系。在我国玉米主产区进行该技术示范推广,证明该技术可改善土壤耕层条件,提高玉米免耕直播的播种质量,并提高作业效率、减少能量消耗及预防秸秆焚烧,实现了玉米增产、降本、控焚烧的良好效果。     

深松覆盖模式对宁南地区雨养马铃薯水分利用效率的影响

针对宁南旱区年际降水变率大、马铃薯产量和降水利用率低等问题,连续3a秋作物收获后分别采用深松覆盖秸秆、深松覆盖地膜、深松不覆盖3种深松覆盖模式,以传统翻耕不覆盖为对照,研究不同深松覆盖模式对休闲期和生育期土壤水分、马铃薯干物质累积、产量和水分利用效率的影响。结果表明,深松覆盖模式可改善休闲期土壤水分状况,以深松覆秸秆处理效果最佳,0−200cm层平均土壤含水量较对照显著增加6.41%。与对照相比,深松覆秸秆和深松覆地膜处理下休闲期0−200cm层平均土壤蓄水量和降水补给率分别显著提高49.85%、121.85%和46.82%、83.73%。深松覆盖模式可改善马铃薯生育期0−200cm层土壤含水量,调控不同生育阶段耗水量。深松覆秸秆处理对生育前期（播种后0～60d）60−100cm层土壤保水效果显著,而对照处理该阶段耗水量最高,深松覆地膜处理次之,而深松覆秸秆处理最低;深松覆秸秆处理对生育中期（播种后60～120d）0−60cm（2016年）和140−200cm（2015年）层土壤保水效果较好,而深松覆地膜处理生育中期耗水量最高,深松覆秸秆处理次之,对照处理最低;深松覆秸秆处理对生育后期（播种后120～150d）0−40cm层土壤蓄水效果最佳,其阶段耗水量也最高,深松覆地膜处理次之,对照处理最低。深松覆盖模式下马铃薯地上部和地下部干物质累积量均显著高于对照,生育前期以深松覆地膜处理效果较好,而生育中后期以深松覆秸秆处理具有显著促进作用。深松覆盖模式能显著提高马铃薯产量和水分利用效率,以深松覆秸秆处理最高,平均分别较对照显著提高49.33%、43.80%。可见,休闲期深松覆盖可改善休闲期土壤水分状况,有利于提高生育期土壤水分含量,调控马铃薯阶段耗水量,从而增加马铃薯干物质累积,实现作物的高产和水分高效利用,以深松覆盖秸秆处理效果最佳。