【目的】针对宁夏银北引黄灌区玉米地土壤耕层深度变浅，土壤盐化，玉米产量下降等问题，研究不同粉垄耕作深度对土壤速效养分和玉米产量的影响，筛选出适宜宁夏银北引黄灌区的粉垄耕作技术，实现土壤良性生产。【方法】本试验采用随机区组设计，设置粉垄耕作深度40cm（FL40：耕作深度 0～40 cm）、粉垄耕作深度50cm（FL50：耕作深度 0～60 cm），以传统旋耕（CK：耕作深度0～20 cm）为对照，在玉米不同生育期采集土样分别测定不同粉垄耕作深度处理下土壤含水量、pH值、碱解氮、速效磷、速效钾和有机质含量以及玉米产量的变化。【结果】不同粉垄深度处理的土壤含水量在玉米不同生育期较传统耕作均存在显著差异。在苗期至灌浆期，FL40均显著高于CK，FL40土壤含水量最高为16.99%，其次为FL50，土壤含水量为16.86%，分别较CK提高6.5%和5.8%；FL40和FL50均可显著降低土壤pH值；玉米大喇叭口期FL40和FL50的土壤碱解氮含量显著高于CK，尤以FL40最为明显，经粉垄处理后的土壤碱解氮含量明显增加；在整个生育期FL40和FL50的土壤速效磷的平均含量均高于CK，尤其以FL50最为显著，经粉垄处理后的土壤速效磷含量也明显提高；FL40在玉米生育前期土壤速效钾含量显著高于CK，FL40可有效提高土壤速效钾的含量；FL40和FL50在苗期和大喇叭口期土壤有机质含量均显著高于CK，经粉垄耕作处理后的土壤有机质含量也得到了明显的提高；玉米籽粒的产量构成要素中，FL40和FL50对玉米籽粒的百粒重、穗粒数、667 m~(2)穗数和产量较CK显著增加，以FL40最为显著，较传统耕作产量增加了48.22%；玉米产量与土壤中的碱解氮和速效钾含量呈极显著正相关。【结论】粉垄耕作可有效减低土壤pH值，提高土壤含水量，进而提高土壤速效养分和有机质含量，且土壤中的碱解氮和速效钾含量是影响玉米产量的主要因素，最终达到提高玉米产量的效果，所以认为粉垄耕作可作为宁夏银北盐碱地的一种新型农艺措施。

【目的】在黄淮海北部引入一种称作"粉垄"的新型深土耕作措施,旨在解决由于连年旋耕所致的犁底层上移、耕层变浅,限制作物产量提高的现实问题。【方法】以旋耕和深松为对照,设置粉垄30 cm、粉垄50 cm、粉垄30 cm+地膜、粉垄50 cm+地膜等处理,探究其对春玉米灌浆和产量的影响。【结果】与旋耕和深松相比,粉垄利于水分入渗,增加了土壤贮水,改善了土壤水分供给,提高了春玉米的穗粒数和籽粒含水率;尽管灌浆渐增期不具有优势,且耕作深度越深,起始生长势和平均灌浆速率越低,但灌浆快增期和缓增期平均灌浆速率随耕作深度增加的优势突出;最终粉垄的百粒重和产量显著高于两对照。粉垄加盖地膜保存了更多水分,显著提高...

【目的】探究生物有机肥在盐碱土上的作用,揭示其对玉米叶片有机渗透调节物质及土壤微生物的影响。【方法】采用盆栽试验方法,研究了生物有机肥对玉米可溶性糖和脯氨酸含量及土壤细菌、真菌和放线菌的影响。【结果】在不同盐碱程度胁迫条件下,玉米穗位叶可溶性糖和脯氨酸含量均随着生物有机肥施用量的增加呈依次升高的趋势,其中(添加1.0%有机肥)T3处理在低、中盐碱胁迫上显著高于对照,说明生物有机肥在渗透调节方面发挥着积极作用。同时土壤微生物数量也随着生物有机肥施用量的增加而增加,T3处理的细菌和放线菌数量比对照增加差异显著;土壤微生物数量的增多,改善了土壤微生态环境,提高了土壤肥力;利于根系下扎,提高根系活力,各施肥处理玉米根系活力由大到小依次为T3>T2>T1。【结论】生物有机肥在一定程度上能提高功能叶片渗透调节物质,改善盐碱土的微生物环境,促进玉米根系生长,提高玉米耐盐碱胁迫能力。

[目的]研究不同程度盐碱化土壤上植被的光谱特征,为基于典型植被冠层光谱特征估测宁夏银北地区植被生长状况和土壤盐碱化程度提供理论依据。[方法]于2018年7月中旬,在宁夏银北盐碱地区选取样地,调查不同盐碱化程度土壤的理化性质及其上代表性植被的叶片叶绿素相对含量,分析不同程度盐碱化土壤上代表性植被类型(白刺和芦苇)以及中度盐碱化程度土壤上15种植被(向日葵、芦苇、花花柴、白茎盐生草、西伯利亚滨藜、藜、稗、紫苜蓿、柳枝稷、水稻、砂引草、白刺、槐、赖草、芨芨草)的冠层光谱特征及红边参数变化,研究植被冠层红边参数与土壤pH值、全盐含量以及叶片叶绿素含量的相关性。[结果]不同程度盐碱化土壤的理化性质及其上代表性植被的叶片叶绿素相对含量有明显差异。随着土壤盐碱化程度的增加,在可见光波段(350～760 nm),白刺冠层光谱反射率呈先上升后下降的趋势,芦苇冠层光谱反射率总体上先降低后升高;在760～1 400 nm波段,白刺冠层光谱反射率逐渐降低,芦苇冠层反射率先升高后降低;在1 400～2 500 nm波段,白刺冠层反射率分别是先升高后降低(1 400～1 900nm)和持续增加(1 900～2 500 nm),芦苇冠层反射率先降低后升高。随着土壤盐碱化程度的增加,白刺冠层光谱红边位置、红边斜率、红边峰值面积以及红边斜率与最小振幅的比值均减小;芦苇冠层光谱以上红边参数均先增加后减小。中度盐碱化土壤上,15种植被冠层光谱特征曲线变化趋势相似,但光谱反射率大小存在不同程度差异;除了最小振幅之外,15种植被冠层光谱的红边位置、红边斜率、红边峰值面积以及红边斜率与最小振幅的比值差异较大,故根据光谱特征在野外能够区分典型植被类型。土壤pH值与红边位置、红边斜率和红边峰值面积均呈极显著负相关关系,与红边斜率与最小振幅的比值呈显著负相关关系;土壤全盐含量与红边参数均不相关;叶片叶绿素含量与红边位置之间呈极显著正相关关系,与红边斜率和红边峰值面积之间为显著正相关关系。[结论]在不同程度盐碱化土壤上,不同植被冠层光谱特征变化趋势有差异,根据典型植被冠层光谱特征可以估测宁夏银北地区植被生长状况和土壤pH。

【目的】本文研究施磷量对盐碱地柳枝稷生长及土壤养分的影响，以期确定适宜的施磷量，为宁夏银北盐碱地区盐碱土壤改良和柳枝稷高产高效栽培提供理论依据。【方法】在宁夏银北地区，以能源作物柳枝稷为材料，通过田间试验，设置0、30、90 kg/hm~(2 )3个磷肥施用量（分别用P0、P30、P90表示），研究不同处理对柳枝稷生长、土壤盐碱含量及养分吸收利用的影响。【结果】在柳枝稷成熟期，各处理0～100 cm土层土壤盐碱含量均表现为P0>P30>P90，土壤有机质、有效磷和碱解氮含量均为P90>P30>P0，与P0相比，P90处理显著降低了土壤盐碱含量、提高了养分含量。施磷有助于柳枝稷生长，促进植株对氮素及磷素的吸收利用，提高地上部干物质积累。3种施磷水平下，土壤氮素收支平衡均为亏缺状态，土壤磷素收支平衡仅在P90处理下表现为盈余。【结论】在本试验条件下，施磷量为90 kg/hm~(2)既能保证柳枝稷生长良好、获得较高的生物质产量，又能缓解盐碱压力，改善土壤养分状况并维持合理的氮、磷素收支平衡。

为探究粉垄等耕作方式对坡耕地水土流失及作物产量的影响,以南方15°坡耕地为研究对象,研究在粉垄耕作与传统耕作2种耕作处理下,木薯生育不同时期坡耕地水土流失情况,以及对木薯产量相关因素的影响。结果显示,在木薯苗期、薯块膨大期和成熟期,与传统耕作相比,粉垄耕作增加土壤蓄水量,且随土层加深蓄水量增加效果更明显,4060 cm土层土壤蓄水量分别增加14.93%、15.60%和18.03%;地表径流量减少42.03%,土壤流失量减少44.62%,氮、磷和钾养分流失量分别减少49.61%、31.22%和42.49%;

在典型滨海盐碱地区,采用随机区组试验设计,研究了玉米需肥特性、施肥效应及土壤供肥能力,以期为滨海盐碱地区合理施肥提供参考。结果表明,玉米籽粒养分含量平均为:N 1.224%,P2O50.480%,K2O 0.377%;秸秆养分含量平均为:N 0.820%,P2O50.142%,K2O 2.552%;生产100 kg经济产量所需养分量平均为:N 1.92 kg,P2O50.60 kg,K2O 2.55 kg。肥料增产率高低顺序为氮肥(44.39%)>磷肥(13.79%)>钾肥(6.55%);每千克氮、磷、钾肥可分别增产9.44,8.38,2.83 kg籽粒;玉米氮、磷、钾肥当季利用率分别为19....

【目的】研究困难立地植被地上和地下部分对环境胁迫的响应,探讨植物叶、根形态对不良环境的适应策略,是逆境生理生态学研究的有效途径,可为困难立地造林及管理提供科学依据。【方法】以30年生柽柳Tamarix chinensis人工纯林为研究对象,分析其比叶面积(SLA)、细根比根面积(SRA)和比根长(SRL),并对0～60 cm不同土壤层次的全N、全P、速效K、 Na、 Mg、 Ca、Zn、 Fe、Cu等营养元素进行含量测定,研究盐碱地植物柽柳地上及地下部分形态特征及其与盐碱地土壤养分垂直分布格局的相关性。【结果】1)在晋北干旱区重度盐碱胁迫下的柽柳SLA显著高于轻度和中度胁迫(F=3.301, P=0.041);SRA在重度盐碱胁迫下高于轻度和中度胁迫,与轻度胁迫差异显著(F=0.154, P=0.015);SRL在不同盐碱胁迫等级下无显著差异(F=0.808,P=0.632),但在重度盐碱胁迫下其值明显高于轻度和中度胁迫。2)土壤全N含量表现为浅层高于深层,且重度胁迫盐碱含量明显低于轻度胁迫,全P、Cu含量在不同盐碱胁迫及不同土壤深度差异均不显著,速效K、Fe含量在不同盐碱胁迫下表现出完全不同的分布格局,Na含量在不同盐碱胁迫下差异显著,Mg、Ca、Fe含量在15～60 cm土壤表现出重度盐碱胁迫高于轻度和中度盐碱胁迫土壤,Zn含量在不同盐碱胁迫间差异不显著。3)不同的土壤营养元素对柽柳叶、根形态特征的作用机制不同,土壤速效K与柽柳SLA、SRA和SRL均呈显著正相关关系(P

【目的】探讨糯玉米生长及产量对盐碱地改良过程中土壤环境变化的响应,以期为干旱区利用覆膜滴灌技术可持续利用盐碱地提供理论依据。【方法】通过田间试验方法,研究滴灌种植1年、2年、3年和4年的地块上糯玉米的出苗率、株高、茎周、地上部生物量和产量以及灌溉水利用效率,探讨糯玉米对盐碱地土壤环境变化的响应机理。【结果】滴灌条件下盐碱地上第一次灌水为30 mm左右,而后利用埋设在滴头下方20 cm深处的负压计调控土壤基质势在-10kPa的灌水方法能够保证较高的出苗率达到90%以上以及获得较高产量,即使是滴灌种植第1年。同时糯玉米的株高、茎周、生物量、产量和灌溉水利用效率均随滴灌种植年限的增加而增加,且不同种...

针对河北省高产夏玉米倒伏问题,选用不同抗倒性品种XY335、XD20和JD28,设置旋耕直播、免耕直播、旋耕直播+培土和免耕直播+培土4个处理,并分析了不同耕作措施下玉米茎秆形态特征、机械强度和产量变化。结果表明,旋耕处理能明显降低株高、穗位、重心和基部节间长粗比,显著增强茎秆抗拉力和基部节间机械强度,倒伏率最低,但穗粒数较少,粒质量与产量较低;免耕直播处理JD28、XY335和XD20的倒伏率分别为0,11.2%,10.6%,抗倒伏能力仅次于旋耕,穗粒数、粒质量及产量最高;拔节期培土明显增加株高、穗位、重心和基部节间长粗比,降低茎秆抗拉力和基部节间机械强度,其中,免耕直播+培土下XY335和...

【目的】黄淮海夏玉米区是典型的一年两熟制种植制度区,统筹研究冬小麦和夏玉米播前耕作对夏玉米产量形成的影响,为冬小麦夏玉米周年高产高效生产耕作模式的改进提供科学依据。【方法】以郑单958(ZD958)为试验材料,设置冬小麦播前旋耕夏玉米播前免耕(RN)、冬小麦播前翻耕夏玉米播前免耕(MN)与冬小麦播前翻耕夏玉米播前旋耕(MR)3个试验处理,其中RN作为对照(CK),研究冬小麦和夏玉米播前耕作对夏玉米产量及其构成因素、叶面积指数、干物质积累与分配和籽粒灌浆特性等的影响。【结果】冬小麦与夏玉米播前耕作均对夏玉米产量影响显著。与RN相比,MN和MR处理夏玉米的叶面积指数、花后干物质积累量、花后干物质积...

【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。

针对华北高产农区连年旋耕导致耕层变浅、耕层生产能力下降的问题,在河北吴桥地区设置了6种耕作处理,研究大田条件下不同耕作方法对土壤水热状况与春玉米产量的影响。结果表明:1)不同耕作处理对土壤蓄水量的影响较大。耕作初期,深旋松耕处理土壤易于跑墒,随着时间推移,深旋松耕处理表现出利于降水入渗、储蓄更多水分的优势,并且越是干旱的时段,表现越突出,在抽雄吐丝期深旋松耕处理土壤蓄水量均极显著高于旋耕处理和间隔深松处理,其中深旋松耕50cm处理的0～50cm土层土壤蓄水量分别比旋耕处理和间隔深松处理增加37.67和26.41mm,提高了60.57%和35.96%。土壤耕作结合地膜覆盖可以防止水分蒸发,提高土...

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...