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耕作方法对黄土高原旱作玉米产量和土壤水温特性的影响

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中国生态农业学报 2015年第11期23卷 1384-1393页

作者：谢军红张仁陟李玲玲罗珠珠蔡立群柴强甘肃省干旱生境作物学重点实验室兰州730070 甘肃农业大学农学院兰州730070 甘肃农业大学资源与环境学院兰州730070

全膜双垄沟播是黄土高原旱作玉米主要生产技术,但此技术的土壤耕作主要依赖传统耕作和旋耕,在形成犁底层的同时造成耕层变浅,影响玉米生长、产量形成以及土壤健康。本文以打破犁底层、改善土壤结构、提高黄土高原旱地玉米（Zea may L.... 详细信息

全膜双垄沟播是黄土高原旱作玉米主要生产技术,但此技术的土壤耕作主要依赖传统耕作和旋耕,在形成犁底层的同时造成耕层变浅,影响玉米生长、产量形成以及土壤健康。本文以打破犁底层、改善土壤结构、提高黄土高原旱地玉米（Zea may L.）产量和有限降水资源利用效率为目标,布设大田定位试验,比较研究了深松耕、免耕、旋耕和传统耕作对旱地全膜双垄沟播玉米土壤水分、温度、土壤容重、产量以及水分利用效率的影响。结果表明：全膜双垄覆盖条件下,深松耕和免耕较旋耕和传统翻耕能有效增加0~30 cm土壤贮水量,其0~30 cm土层土壤含水量较翻耕、旋耕分别增加50.0%、43.7%和14.8%、10.3%;深松耕能有效降低5~30cm土层土壤容重,其5~10 cm和10~30 cm土层土壤容重,深松耕较传统耕作分别降低10.9%和12.9%,随着土层的加深,深松耕、免耕的土壤容重呈降低趋势,旋耕和传统翻耕呈增大趋势;深松耕在苗期、拔节—抽雄期较传统翻耕分别具有明显的增温和降温作用,有利于玉米生长和产量提高;2个平水年,深松耕处理的玉米生物产量、籽粒产量和水分利用效率分别较传统翻耕增加6.1%~5.6%、18.6%~28.8%和28.1%~32.9%,具有明显的增产和提高水分利用效率的作用。因此,在黄土高原半干旱区同等降雨条件下,深松耕能有效增加全膜双垄沟播玉米的土壤贮水量,改善土壤结构,协调水温关系,有利于增产和提高水分利用效率,是全膜双垄沟播玉米一项理想的土壤耕作方法。

关键词：全膜双垄沟播耕作方法旱作玉米产量土壤水分土壤温度水分利用效率黄土高原

不同耕作方法和施氮量对旱作农田土壤CO2排放及碳平衡的影响

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草业学报 2021年第1期30卷 96-106页

作者：齐鹏王晓娇姚一铭陈晓龙武均蔡立群甘肃农业大学资源与环境学院甘肃兰州730070 甘肃农业大学甘肃省干旱生境作物学重点实验室甘肃兰州730070 甘肃省节水农业工程技术研究中心甘肃兰州730070 甘肃农业大学管理学院甘肃兰州730070 甘肃省地矿局第三地质矿产勘查院甘肃兰州730050

全膜双垄沟播技术是近年来黄土高原旱作玉米主要的生产技术之一,其采用的耕作方法包括深松耕、免耕、旋耕和翻耕,因此,研究不同耕作方法下旱作玉米农田土壤CO2排放特征对农田生态系统固碳减排的综合评价和管理措施的选择具有一定的重要... 详细信息

全膜双垄沟播技术是近年来黄土高原旱作玉米主要的生产技术之一,其采用的耕作方法包括深松耕、免耕、旋耕和翻耕,因此,研究不同耕作方法下旱作玉米农田土壤CO2排放特征对农田生态系统固碳减排的综合评价和管理措施的选择具有一定的重要意义。本研究采用田间定位试验,研究4种耕作方式(深松耕、免耕、旋耕和翻耕)结合两种传统施氮量(300和200 kg·hm-2)处理下旱作玉米农田土壤CO2的排放规律及碳平衡。结果表明,土壤CO2日排放速率最大值和最小值分别出现在12:00-14:00和4:00-6:00,趋势与大气温度变化一致;生育期内各处理土壤CO2排放速率均随生育进程呈先增后降的变化趋势,各处理波动规律基本一致,峰值出现在拔节期、大喇叭期与花期交替期,谷值出现在成熟期,翻耕措施下土壤碳排放总量和作物碳排放效率均显著高于其他耕作方式(P耕作方式间差异不显著(P>0.05);施肥量为300 kg·hm-2时土壤CO2排放总量显著高于200 kg·hm-2(P耕作方式间差异显著,深松耕处理显著高于其他处理(P0.05)。综上,从固碳减排的角度,深松耕措施和传统施氮量(200 kg·hm-2)相结合是黄土高原旱区玉米较好的管理模式。

关键词：土壤CO2排放碳平衡耕作方法氮肥玉米农田

一膜两年覆盖条件下耕作方法对旱作玉米产量及土壤物理性状的影响

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水土保持学报 2016年第3期30卷 184-189,195页

作者：谢军红李玲玲张仁陟柴强罗珠珠蔡立群甘肃省干旱生境作物学重点实验室兰州730070 甘肃农业大学农学院兰州730070 甘肃农业大学资源与环境学院兰州730070

为了优化全膜双垄沟播玉米土壤耕作技术,实现土壤质量保育和增产增效,布设田间定位试验,比较研究了一膜两年全膜双垄覆盖条件下,少免耕对玉米产量、水分利用效率(WUE)、经济效益及土壤物理性状的影响。结果表明:一膜两年用条件下,深松... 详细信息

为了优化全膜双垄沟播玉米土壤耕作技术,实现土壤质量保育和增产增效,布设田间定位试验,比较研究了一膜两年全膜双垄覆盖条件下,少免耕对玉米产量、水分利用效率(WUE)、经济效益及土壤物理性状的影响。结果表明:一膜两年用条件下,深松耕—免耕较对照能显著提高玉米的籽粒产量、水分利用效率、收获指数、总产值及产投比,其籽粒产量、水分利用效率、收获指数、总产值及产投比分别较对照提高22.8%,22.0%,15.0%,17.4%,17.4%;深松耕—免耕具有降低表层土壤容重、紧实度,增加土壤总孔度、大团聚体含量及饱和导水率的作用,全膜双垄沟播玉米采用深松耕—免耕具有明显的稳增产增效及土壤结构改善的作用,建议在全膜双垄沟播玉米种植体系中推广应用。

关键词：旱作玉米耕作方法产量物理性状

耕作方法、密度及施氮量对春玉米产量形成的影响

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作物杂志 2012年第4期 134-138页

作者：贾倩齐华吴亚男刘明于吉琳沈阳农业大学农学院辽宁沈阳110866

以先玉335为试验材料,采用不同垄作方法、种植密度及施氮量对玉米产量及产量构成因素进行了研究。结果表明:不同耕法中,产量依平播垄管、垄播垄管、平播平管次序递减,与平播平管产量相比,平播垄管与垄播垄管分别增产了34.22%和32.80%;... 详细信息

以先玉335为试验材料,采用不同垄作方法、种植密度及施氮量对玉米产量及产量构成因素进行了研究。结果表明:不同耕法中,产量依平播垄管、垄播垄管、平播平管次序递减,与平播平管产量相比,平播垄管与垄播垄管分别增产了34.22%和32.80%;在试验设置的密度区间内,呈现种植密度愈大产量愈低的变化趋势;氮肥用量在112.5kg/hm2和225kg/hm2时,可以获得较高产量,不施氮和施氮量过大都会使产量降低。耕作方法、密度与氮肥可有效调控玉米的干物质积累动态,耕作方法配合适宜的密度与氮肥是确保合理干物质积累量动态的前提,也是高产形成的重要保证。

关键词：春玉米产量耕作方法种植密度施氮量

不同耕作方法对土壤水温动态和春玉米产量的影响

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中国农业大学学报 2013年第2期18卷 29-37页

作者：杨雪逄焕成李轶冰任天志董国豪郭智慧王湘峻中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081 德州市农业科学研究院山东德州253000

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... 详细信息

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,提高土壤蓄水保墒能力,其中深旋松耕30cm+地膜处理的0～30和0～50cm土层土壤蓄水量分别比深旋松耕30cm增加18.18和24.67mm,提高35.26%和24.64%。2)单纯耕作方法对春玉米土壤温度没有太大影响。深旋松耕结合地膜覆盖会在春玉米封垄之前气温较低时有较好的保温效应,从而延长生育期5d左右,延长了灌浆时间,利于提高产量。3)耕作方式的不同对土壤水温状况有影响,并进而影响春玉米物候期、群体LAI、干物质积累和灌浆速率以及产量的形成。所有耕作处理中,深旋松耕处理的春玉米产量显著高于深松耕作和旋耕耕作,其中深旋松耕50cm+地膜处理产量最高达12 698.93kg/hm2,与长期旋耕耕作相比增产27.45%。总体来看最适宜本地区的耕作处理是深旋松耕结合地膜覆盖处理。

关键词：土壤耕作方法春玉米产量

关中地区耕作方法与土壤紧实度时空变异及其效应分析

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干旱地区农业研究 2009年第3期27卷 7-12页

作者：焦彩强王益权刘军赵加瑞宋晓燕西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100

为了探明关中地区土壤紧实度的基本情况,揭示长期旋耕方法对于土壤紧实度的作用与影响,在关中头道塬设置了旋耕和深翻处理、休闲和种植小麦处理的定位观察试验,在小麦各生育阶段分别监测了0-40 cm剖面范围内土壤紧实度变异情况,分析了... 详细信息

为了探明关中地区土壤紧实度的基本情况,揭示长期旋耕方法对于土壤紧实度的作用与影响,在关中头道塬设置了旋耕和深翻处理、休闲和种植小麦处理的定位观察试验,在小麦各生育阶段分别监测了0-40 cm剖面范围内土壤紧实度变异情况,分析了影响土壤紧实度的因子等。结果表明：播前施行旋耕土壤紧实度较高,尤其是在15-40 cm表现得较为明显,限制了作物根系伸长;深耕松土的效应在整个小麦生育期间都能得到明显的体现。实验证实了生产上现行的旋耕方法具有明显地导致土壤紧实化的问题。土壤紧实度与含水量明显相关,影响程度随土壤深度的增加而增大;土壤紧实度对含水量的敏感反应意味着土壤干燥化会对作物生长带来干旱和机械双重胁迫;同时随着紧实度的增加土壤内部温度变化幅度也在增大。可见现行旋耕方法使得土壤不良环境缓冲性降低,对于降水或者灌溉的依赖性在增强,土壤已经处于明显疲劳状态。

关键词：耕作方法土壤紧实度含水量土壤温度关中地区

耕作方法及减氮对旱作玉米农田碳排放及碳固存的影响

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耕作方法及减氮对旱作玉米农田碳排放及碳固存的影响

作者：周永杰甘肃农业大学

学位级别：硕士

CO排放导致全球气候变暖是国际社会广泛关注的焦点问题之一。土壤是陆地生态系统最主要的碳库,通过呼吸向大气释放的CO对气候变化有重要影响。合理的农业措施(耕作、施肥)增加土壤碳固存。全膜双垄沟播技术是黄土高原半干旱区玉米高产... 详细信息

CO排放导致全球气候变暖是国际社会广泛关注的焦点问题之一。土壤是陆地生态系统最主要的碳库,通过呼吸向大气释放的CO对气候变化有重要影响。合理的农业措施(耕作、施肥)增加土壤碳固存。全膜双垄沟播技术是黄土高原半干旱区玉米高产种植模式,但此模式下良好的水热条件以及过量施氮导致农田碳储量降低、碳排放增加。然而,关于氮肥减量及少免耕能否降低全膜双垄沟播玉米农田CO排放、提高碳固存尚不清楚。为此,本试验依托甘肃农业大学旱作农业综合实验站于2012年布设的定位试验,于2019-2020年研究了翻耕(CT);旋耕(RT);深松耕(SS)和免耕(NT)4种耕作方法,氮肥减量(N1:200 kg·hm)和传统施氮(N2:300 kg·hm)下玉米生长、产量、土壤理化性状、土壤呼吸速率及土壤碳排放等指标的变化,分析了全膜双垄沟播玉米农田系统净生产力(NEP)、碳平衡和碳固存,探讨了土壤温度、水分及土壤性质与土壤呼吸速率及碳排放的关系。主要结果如下:(1)土壤呼吸速率随玉米生育时期的推进呈先升高后降低的趋势,耕作方法对土壤呼吸的影响大于施氮水平。深松耕、免耕下的土壤呼吸速率较旋耕分别降低5.8%、6.0%,碳排放量分别降低3.4%、1.8%;氮肥减量下的土壤呼吸速率、碳排放量较传统施氮分别降低5.4%、5.6%;传统翻耕自养碳排放量较旋耕、免耕分别降低了5.5%、18.6%,N1较N2增加159 kg·hm,异养碳排放量以旋耕最高,N1较N2降低533 kg·hm。(2)深松耕促进了玉米的生长,增加作物产量,减氮表现出稳产作用。与传统翻耕相比,深松耕干物质积累量、生长率和净同化速率分别提高了7.9%、23.9%、61.5%;深松耕较传统耕作生物产量和籽粒产量分别提高9.1%和3.4%,施氮200 kg·hm与300 kg·hm条件下的籽粒产量差异不显著,减氮表现出稳产效果。(3)4种耕作方法和2个施氮水平下,农田均表现为大气CO的“汇”(NEP>0),深松耕表现为更强的碳汇。氮肥减施下深松耕的土壤有机碳储量最高为33.53 Mg·hm,较传统翻耕提高8.8%。深松耕配合氮肥减量碳排放效率(CEE)比RTN2、NTN2提高9.7%、6.7%。(4)土壤呼吸速率与土壤温度成显著正相关,与土壤水分负相关,温度对土壤呼吸的解释程度最高,本试验中Q10的变化范围为1.13-2.57,2个施氮水平下Q10的排序为N1(2.27)>N2(1.76),4个耕作方法下Q10排序为RT>SS>NT>CT。免耕和深松耕较旋耕降低了土壤温度对呼吸速率的敏感性。(5)平均土壤呼吸速率与干物质积累量、生长率、净同化率呈负相关关系,与干总生物量、根系生物产量呈正相关关系。碳排放量与土壤容重为负相关关系,与土壤有机碳、全氮为正相关关系,碳排放效率与干物质积累量、生长率和净同化率呈正相关关系。因此,耕作方法及施氮主要通过改变全膜双垄沟播玉米农田的土壤温度、土壤有机碳含量、土壤全氮含量、孔隙度和土壤容重等来调节土壤自养呼吸和异养呼吸速率,进而影响碳排放。在氮肥减量(200 kg·hm)下深松耕和免耕较旋耕具有改善土壤理化性状、降低土壤碳排放与碳固存损失,进而提高碳排放效率。所以深松耕、免耕结合氮肥减量是黄土高原半干旱区全膜双垄沟播玉米绿色固碳减排措施。

关键词：全膜双垄沟播玉米耕作方法减氮碳排放碳固存

覆盖作物及耕作方法对土壤丝状真菌生物量的影响

同方学位论文库评论

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生态环境学报 2009年第6期18卷 2287-2293页

作者：昭日格图陆洪省李桂江小松崎将一太田宽行日本国立大学法人茨城大学农学部山东科技大学化工学院青岛山东266510

以日本国立大学法人茨城大学农学部田间科学教育研究中心附属农场为研究对象,在不同季节（2004年5月、10月和2005年5月、10月）对农田采取旋耕、梨耕和免耕处理,并在每一耕作处理区分别种植黑麦（Secale cereale L.）、毛野豌豆（Vicia ... 详细信息

以日本国立大学法人茨城大学农学部田间科学教育研究中心附属农场为研究对象,在不同季节（2004年5月、10月和2005年5月、10月）对农田采取旋耕、梨耕和免耕处理,并在每一耕作处理区分别种植黑麦（Secale cereale L.）、毛野豌豆（Vicia villosa Roth）和杂草（休闲处理对照区）,来研究覆盖作物及耕作方法对土壤中真菌生物量的影响效果。结果表明,在免耕处理区,覆盖黑麦、毛野豌豆和杂草的土壤表层（0-10cm）中,其真菌的生物量均分别高于相应覆盖物的深层土壤（10-30cm）中真菌的生物量,并且覆盖黑麦的土壤表层中真菌的生物量比覆盖毛野豌豆的高很多,在2004年5月和10月测得的土壤表层中,覆盖黑麦的真菌生物量分别是覆盖毛野豌豆的1.2和1.8倍,在2005年5月和10月,分别是1.6和1.2倍。对旋耕和梨耕处理区,在不同深度的土层和覆盖物的条件下,真菌生物量均没有明显变化。从上述结果,不同的耕作方式和覆盖不同的作物都会影响土壤中真菌的生物量,并且,免耕和覆盖黑麦相结合,对土壤表层中的真菌生物量影响最为显著。另外,在不同的土壤层之间,表层中的真菌生物量要高于深层土壤。

关键词：覆盖作物耕作方法真菌生物量

不同耕作方法对抛秧水稻生长和氮素利用的影响

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华南农业大学学报 2001年第4期22卷 8-10,42页

作者：卢维盛李华兴刘远金陈喜崇华南农业大学资源环境学院广东广州510642 中山市科技局广东中山528036

利用盆栽试验和15N示踪技术研究了不同耕作方法对抛秧水稻生长和氮肥利用率的影响结果表明 ,免耕抛秧水稻产量比传统耕减少 32 .6 % ,氮肥利用率降低 15 .6 % 然而。

关键词：抛秧稻产量氮肥利用率耕作方法示踪技术氮15 生长