【目的】针对黄淮平原农作区一年两熟条件下玉米秸秆还田严重影响麦苗质量的突出问题,探索适宜的土壤耕作技术以提高小麦幼苗质量,最终提高产量。【方法】2016—2018年连续2年,在河南省新郑市辛店镇黄岗村开展田间试验。采用随机区组设计,将翻耕、耙、镇压3个因素组合配套实施8个处理,分别为深翻耕+旋耕(DT+RT;DT:30 cm,RT:15 cm)、深翻耕+耙(DT+H)、深翻耕+旋耕+镇压(DT+RT+C)、深翻耕+耙+镇压(DT+H+C)、旋耕(RT)、旋耕+耙(RT+H)、旋耕+镇压(RT+C)、旋耕+耙+镇压(RT+H+C)。对小麦出苗率及幼苗质量进行调查,并在越冬期、返青期、拔节期、抽穗期、灌浆期、蜡熟期对根系进行调查分析,分别在灌浆期对小麦籽粒性状、收获后对小麦产量及其构成因素进行调查分析。【结果】小麦播种后20 d,不同土壤耕作处理间幼苗质量差异显著。旋耕后出苗整齐度高于深翻耕,而深翻耕后出苗率、基本苗数和株高高于旋耕。相同耕、镇压因素处理下,耙后出苗率增幅为1.0%—5.7%,相同耕、耙因素处理下,镇压后出苗率增幅为0.06%—8.3%;同时深翻耕后,极少出现缺苗、断垄,RT处理缺苗、断垄的累计长度最高,两年平均为55cm。从越冬期到蜡熟期,不同土壤耕作处理的根系活力均呈现"高-低-高-低"的变化趋势,DT+H+C处理最高;在越冬期和拔节期,镇压和耙处理后,与无镇压、耙处理相比,根系活力均提高。单株次生根数目在抽穗期达到最大,DT+H+C处理最高,两年最高值分别为45.2条与40.2条;与无耙处理相比,耙处理后,单株次生根数目最高增加14.8%,与无镇压处理相比,镇压处理后,单株次生根数目最高增加12.2%。花后5—10 d,DT+H+C和RT+H+C处理的籽粒灌浆速率增长幅度显著高于其他处理,开花后20 d达到峰值,其中DT+H+C处理籽粒灌浆速率比其他处理高1.0%—19.4%,达显著水平。灌浆期籽粒千粒重,在花后0—15 d,DT+H+C处理增长最快,DT+RT处理增长最慢,花后25—30 d,DT+H+C处理千粒重最高,较RT处理提高20.8%。从不同土壤耕作技术对籽粒产量及其构成因素的影响来看,DT+H+C处理的籽粒产量最高;耙和镇压处理的单位面积穗数、穗粒数和千粒重的变化并不规律,籽粒产量均有明显提升,幅度为1.4%—12.2%。经济效益方面,与当地以往耕作方式RT相比,RT+H、RT+H+C、RT+C、DT+H+C、DT+H处理所得效益均高于RT处理,其中DT+H+C处理产生经济效益最高,两年平均比RT处理高12.3%。【结论】黄淮平原农作区当前一年两熟制条件下,不同土壤耕作技术影响幼苗质量,旋耕有利于出苗的整齐度提高,而深翻耕则有利于出苗率及幼苗均匀度提高,株高增高,为冬前形成壮苗奠定基础;深翻耕将耕层加深,利于根系下扎,促进次生根数目的增加以及耕层根系活力的提高,间接影响籽粒产量。综合考虑植株根系生长发育、生育后期籽粒灌浆速率、粒重形成和产量表现等,研究认为黄淮农作区DT+H+C处理土壤耕作技术是当前的最佳选择。

为了探索华北地区适宜的耕作培肥方式,通过在河南省获嘉县小麦-玉米轮作区高产农田4年的定位试验,比较研究了深耕(DT)与浅耕(ST)2种耕作方式和增施有机粪肥(OF)、秸秆还田(SF)、有机粪肥+秸秆还田(OSF)与对照(CK)4种培肥方式对土壤养分和小麦产量的影响。结果表明,对于不同耕作方式,耕层土壤的全氮、有机质含量均为ST>DT,而全磷含量变化不定;对于不同的培肥方式,土壤全氮、有机质含量均为:OSF>OF>SF>CK,但土壤全磷含量变化则有所不同,深耕条件下为:OSF>OF>SF>CK,浅耕条件下则为:OF>OSF>SF>CK。耕作方式对土壤全氮含量影响极显著,对有机质含量影响显著;培肥...

【目的】探讨不同耕作方式对冬小麦农田土壤呼吸组分及碳平衡的影响,比较不同耕作方式下农田的碳汇强度。【方法】试验于2006-2008年冬小麦生长季进行,共设3个处理:翻耕(CT)、旋耕(RT)、免耕(NT),采用静态箱法测定农田土壤CO2的排放速率,同时利用根去除法区分根系对土壤呼吸的贡献率,通过计算净生态系统生产力(NEP),来判断不同耕作方式下农田碳汇强度。【结果】耕作方式对冬小麦农田土壤CO2排放具有显著影响,且表现出明显的季节性排放特征,即先下降再升高,其中排放最低值出现在冬小麦越冬期。整个小麦生育期间农田CO2平均排放速率表现为翻耕>旋耕>免耕,其中根系呼吸所占比例平均为翻耕26.18...

【目的】探明机械操作引起的土壤压实对宿根甘蔗出苗及根系形成的影响,为优化甘蔗机械化栽培方法和评价适宜机械化栽培的甘蔗品种提供理论参考。【方法】试验采用双因素随机区组设计,其中一个因子为碾压(机械碾压处理;对照),另外一个因子为甘蔗品种(ROC22、GT42、GT43、GT30、GT03-2287和GT98-296)。收获后调查农艺性状及根系的功能属性参数。【结果】机械碾压后,1020 cm土层容重增幅最大,土壤紧实度随土层加深而增加,在40 cm时处理和对照的土层压强趋于一致;GT42、GT43和GT98

【目的】利用测墒补灌技术确定灌水量,研究高产条件下耕作方式对小麦的耗水特性、蒸腾速率及籽粒产量的影响,为小麦节水高产栽培提供理论依据。【方法】2007—2008年和2008—2009年小麦生长季,在高肥力条件下,设置条旋耕、深松+条旋耕、旋耕、深松+旋耕和翻耕5种耕作方式,研究不同处理对小麦耗水量、旗叶蒸腾速率、叶片水分利用效率、籽粒产量和水分利用效率的影响。【结果】深松+旋耕处理的总耗水量最高,深松+条旋耕和翻耕处理次之,且两者无显著差异,条旋耕和旋耕处理低于上述处理,表明深松后小麦的总耗水量增加。深松+条旋耕处理的土壤贮水消耗量占总耗水量的比例和开花至成熟阶段的耗水量及其模系数最高,深松+...

【目的】探明不同轮作模式下耕作方式对土壤细菌群落组成及物种多样性的影响，为土壤合理耕作和可持续利用提供理论依据。【方法】以淮河流域（河南段）水稻土为研究对象，采用高通量测序技术，对水-旱（水稻-小麦）轮作和旱-旱（玉米-小麦）轮作模式下，免耕与旋耕处理0～5和5～10 cm层次小麦季土壤细菌进行测序分析，研究保护性耕作对土壤细菌群落的影响。【结果】共检测到土壤细菌45个门、126个纲、189个目和229个科，优势细菌门主要为变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）和芽单胞菌门（Gemmatimonadetes），相对丰度分别为35.65%、24.32%、10.12%、6.76%；耕作方式对土壤细菌的影响具有显著的层次效应，免耕显著增加了0～5 cm层次土壤细菌基因序列数、优势细菌序列数、优势细菌功能群和酶总丰度，且这种增加效应在旱-旱轮作土壤上高于水-旱轮作，而旋耕主要促进5～10 cm层次上细菌数量和功能酶的增加；在一级和二级分类水平上，分别检索到细菌功能代谢通路6条和47条，其中代谢作用功能群占比最高（73.13%～73.79%），其次为遗传信息进程功能群（8.51%～10.73%）。【结论】旱-旱轮作有利于提升土壤细菌序列数、功能群和酶总丰度，免耕主要对0～5 cm层次土壤优势细菌种群产生影响，而旋耕则降低了土壤细菌种群的层次差异，耕作方式影响土壤细菌的研究还应考虑轮作方式及土壤层次的影响。

【目的】陕西渭北旱塬属于暖温带半湿润易旱气候区,干旱对旱地农作物生产威胁严重,降水短缺及其季节分布不均制约着旱地冬小麦和春玉米生长发育,是导致作物产量低而不稳的主要因素。论文旨在探索渭北旱塬冬小麦—春玉米轮作区在不同轮耕措施下土壤蓄水保墒效果和作物增产增收效应。【方法】于2007—2013年在陕西合阳实施了免耕/深松、深松/翻耕、翻耕/免耕、连续翻耕等不同耕作处理田间定位试验,测定休闲期和作物生育期土壤水分及作物收获期土壤理化性状,分析各耕作处理作物产量和水分利用效率的变化规律。【结果】(1)3种耕作处理均能降低土壤容重,提高土壤孔隙度,增加田间持水量和土壤有机质,且以免耕/深松轮耕处理效果最...

利用田间试验研究了不同耕作施肥措施对四川水早轮作土壤小麦缺锰的影响。结果表明,在缺锰条件下喷施锰肥、深耕均显著减轻小麦缺锰症状、改善小麦锰营养,从而提高籽粒产量;秸秆覆盖和猪粪对小麦缺锰症状影响相对较小,小麦产量略高于对照或与对照持平。各处理的整体效果依次为:喷施锰肥>深耕>稻秸覆盖>猪粪和对照。以上结果说明,水早轮作土壤上小麦缺锰与根系不能有效利用底层土壤中的有效锰有关。因此,促进小麦根系下扎及其利用底层土壤有效锰的能力将是避免水早轮作田小麦缺锰的重要途径。不同基因型小麦比较,耐缺锰基因型3317的缺锰症状较轻,植株地上部锰累积量高,而锰敏感基因型川麦22则正好相反,表明3317较强的吸收和...

【目的】探讨不同降水年型下,耕作方式对冬小麦-休闲-春玉米轮作田土壤水分和作物产量的影响,为旱区粮田降雨高效利用与耕作制度创新提供理论支撑。【方法】于2007—2019年在渭北旱塬进行长期定位保护性耕作试验,以传统翻耕(CT)为对照,设置免耕(NT)和深松(ST)2种少耕耕作方式,分析不同降水年型下耕作方式对小麦-玉米轮作田休闲期土壤蓄墒、作物产量和水分利用效率的影响。【结果】(1)降水年型、耕作方式及其互作均显著影响休闲期末期土壤贮水量和休闲期蓄墒率,其中降水年型是休闲末期土壤贮水量和休闲期蓄墒率变化的主导因素。休闲末期0—200 cm土层土壤贮水量(mm)表现为丰水年型(430.6)>欠水年型(405.9)>平水年型(381.5);NT(417.4)>ST(402.3)>CT(398.2);丰水年型NT处理休闲末期0—200 cm土层土壤贮水量最高(438.5),平水年型ST处理最低(370.2);休闲期蓄墒率(%)表现为丰水年型(27.1)>欠水年型(26.6)>平水年型(25.1);NT(27.6)>ST(26.4)>CT(25.8);欠水年型NT处理土壤蓄墒率最高(29.1),平水年型CT处理土壤蓄墒率最低(25.0)。(2)降水年型、耕作方式及其互作均显著影响冬小麦产量和水分利用效率(WUE),其中耕作方式是冬小麦产量(kg·hm~(-2))和WUE(kg·hm~(-2)·mm~(-1))变化的主导因素。冬小麦产量表现为丰水年型(4985)>欠水年型(3984);NT(4522)>ST(4468)>CT(4465);丰水年型NT处理产量最高(5033),欠水年型ST处理最低(3957);冬小麦WUE表现为丰水年型(15.4)>欠水年型(14.9);NT(16.2)>ST(15.4)>CT(14.0);丰水年型NT处理WUE最高(16.5),欠水年型CT处理最低(13.9)。(3)降水年型、耕作方式及其互作均显著影响春玉米产量和水分利用效率(WUE),其中降水年型是春玉米产量(kg·hm~(-2))和WUE(kg·hm~(-2)·mm~(-1))变化的主导因素。春玉米产量表现为丰水年型(7677)>欠水年型(6999)>平水年型(5887);NT(6900)>ST(6879)>CT(6785);丰水年型ST处理产量最高(8003),平水年型ST处理最低(5723);春玉米WUE表现为丰水年型(18.7)>欠水年型(17.5)>平水年型(14.8);NT(17.8)>ST(17.0)>CT(16.2);丰水年型ST处理WUE最高(19.3),平水年型CT处理最低(13.9)。(4)在冬小麦-休闲-春玉米轮作周期中,耕作方式显著影响作物产量和WUE。其中NT处理多年平均产量和WUE分别较CT处理提高1.6%和9.5%,ST处理多年平均产量和WUE分别较CT处理提高1.2%和3.9%。【结论】综合各降水年型下土壤水分与作物产量得出,保护性耕作可以相对高效地实现保水增产目的,其中以免耕处理蓄水与增产效应最佳。从旱作农田高产高效及长期可持续发展的角度综合考虑,推荐免耕作为黄土高原地区实现蓄水保墒及增产增收目的的耕作方式。

【目的】探讨耕作方式与灌水次数对砂姜黑土冬小麦水分利用和籽粒产量的影响,明确适宜砂姜黑土区冬小麦产量和水分利用效率同步提高的耕作与灌水处理组合模式。【方法】于2015—2017年连续2个冬小麦生长季,在豫东南砂姜土区设置旋耕(RT)、深松(SS)2种耕作方式为主处理和拔节期+开花期灌2次水(W2)、拔节期灌1次水(W1)、全生育期不灌水(W0)3种灌水为副处理的二因素裂区试验,深入研究耕作方式与灌水次数的主效应及其互作效应对砂姜黑土冬小麦水分利用和籽粒产量的影响。【结果】耕作与灌水对砂姜黑土麦田耗水特性、水分利用效率及籽粒产量均具有明显的调控效应。SS较RT处理可显著增加土壤贮水消耗,有利于提高自然降水和灌溉水的利用效率,与RT相比,两年度SS处理的土壤平均贮水消耗量、降水、灌水利用效率分别提高13.69%、7.03%、6.51%;增加灌溉虽可明显增加冬小麦田间耗水量,但过多灌溉致使水分利用效率降低,两年度W2较W1、W0的水分利用效率平均值分别下降18.85%、16.69%。SS处理的籽粒产量显著高于RT处理,且以深松+拔节期灌1水处理组合SSW1的产量最高。相同耕作方式下,随灌水次数的增加,千粒重呈降低趋势,成穗数呈增加趋势;两年度穗粒数变化总体随灌水次数的增加呈先升后降的变化规律。耕作方式主要通过调控千粒重影响产量,灌水次数则主要通过调控穗粒数和千粒重而影响产量,但灌水过多会抑制穗粒数和千粒重的提高。【结论】综合考虑耕作方式与灌水次数对冬小麦水分利用和籽粒产量的调控效应,深松+拔节期灌1水处理组合SSW1可作为适宜豫东南砂姜黑土区冬小麦产量和水分利用效率同步提高的耕作与灌水处理组合模式。

通过三季连续的大田试验,研究秸秆还田与耕作方式及其交互效应对稻麦轮作农田土壤碳库及土壤结构的影响。结果表明:秸秆还田对稻麦轮作农田土壤碳库具有显著影响,秸秆还田各处理的总有机碳、微生物生物量碳、水溶性有机碳和水稳性团聚体有机碳含量从高到低依次是:三季秸秆均还田、两季稻秸还田、一季麦秸还田,且均显著高于秸秆不还田处理;旋耕处理下土壤总有机碳、微生物生物量碳、水溶性有机碳的含量均高于翻耕,但差异不显著;旋耕和翻耕对不同粒径水稳性团聚体有机碳含量的影响无明显差异;旋耕稻麦秸秆均还田和翻耕稻麦秸秆均还田处理土壤总有机碳、微生物生物量碳、水溶性有机碳和水稳性团聚体有机碳的含量均显著高于其他处理。

为探讨传统栽培技术和优化栽培技术对小麦粒重的影响 ,于 1999— 2 0 0 0年在中国农业大学中德合作项目北京试验基地进行了包括灌溉、氮肥和秸秆 3因素共 18个处理组合的田间试验。结果表明 :1秸秆处理对粒重无明显影响 ,优化灌溉有利于提高粒重 ,优化灌溉配合优化施氮肥提高小麦粒重 ;2小麦不同粒位粒重的高低顺序为 :第 2位粒 >第 1位粒 >第 3位粒 ,而且栽培技术无法改变这种差异 ;3施氮对籽粒胚乳细胞数目的影响取决于土壤水分状况 ,土壤水分不足时为负效应 ,否则为正效应。本文从粒重角度建议北京地区种植多穗型和灌浆速率快的小麦品种

以农大 32 91为供试材料 ,研究了 2种灌水运筹方式对冬小麦产量形成的影响 ,并对密度、氮肥用量对灌水运筹效果的影响进行了分析。结果表明 :在造好底墒水的前提下 ,冬小麦春季灌 4次水 (简称 4水 )与春季灌 2次水 (简称 2水 )相比 ,千粒重增加 1 78g ,产量增加 665 1kg/hm2 ,但全生育期多耗水 73 65mm ,并且水分利用效率下降 7 63% ;经分析 ,差异显著。 4水比 2水多消耗的水分主要是土壤水并且集中在生育后期 (抽穗 -成熟 )。密度与氮肥的影响表现出有规律的变化 :节省氮肥用量和降低植株密度均有利于千粒重的提高 ,但产量有所降低

利用4个普通小麦品种与13个不同显性矮源杂交回交数代以上产生的4套近等基因系,于2006年在非竞争群体条件下开展了近等基因系的二因素品系比较试验,研究矮源及轮回父本遗传背景两个主因素对近等基因系株高株粒重的影响效应。结果表明,13个显性矮源在本试验统一遗传背景条件下株高为38.3~73.2 cm,显性矮源株高与株粒重呈高度正相关(r=0.868 9)。显性矮源株高提高到62.4 cm以上时,既可达到或超过轮回父本单株生产力,从而作为新型矮源应用于小麦矮化育种。其中,具有SWO7,RHT21,SWO5矮源近等基因系的株高极显著高于其他矮源近等基因系的株高,使轮回父本株高(92.6 cm)分别降低...