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中耕时间和深度对大豆光合特性及产量形成的影响

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中国农业科学 2022年第15期55卷 2911-2926页

作者：原程张玉先王孟雪黄炳林辛明强尹小刚胡国华张明聪黑龙江八一农垦大学农学院黑龙江北大荒农业股份有限公司中国农业大学农学院/农业农村部农作制度重点实验室

【目的】针对东北北部地区大豆主产区早春低温、保墒能力差，导致单产水平较低等问题，探究玉米大豆轮作模式下不同中耕时间和深度对大豆田土壤温湿度、大豆光合特性指标和产量的影响，为大豆产量稳定提升提供有力支撑。【方法】试验于 ... 详细信息

【目的】针对东北北部地区大豆主产区早春低温、保墒能力差，导致单产水平较低等问题，探究玉米大豆轮作模式下不同中耕时间和深度对大豆田土壤温湿度、大豆光合特性指标和产量的影响，为大豆产量稳定提升提供有力支撑。【方法】试验于 2019—2020 年在黑龙江省鹤山农场进行，采用田间小区试验方法，以当地主栽品种黑河 43 为试验材料，设置4 种不同的中耕处理：常规培土(T1)、提前培土(T2)、常规深松(T3)和提前深松(T4)，研究中耕时间和深度对土壤温湿度、大豆叶面积指数、株高、气体交换参数、光合产物积累与分配和产量的影响。【结果】(1)在相同中耕深度的基础上，提前培土处理(T2)较常规培土处理(T1)，盛花期(R2 期)土壤温度和湿度分别提高 5.88%—6.54%、3.57%—4.03%(P中耕时间的条件下，与 T1 处理相比，T3 处理 R2 期土壤温度、湿度和 R6 期株高分别提高 4.14%—6.42%、10.08%—13.19%和 7.43%—8.29%(P中耕措施，与T1 处理相比，T4 处理 R2 期土壤温度和湿度分别提高 11.68%—17.15%和 4.70%—8.66%(P<0.05),R6 期叶面积指数、株高、SPAD 分别提高 12.64%—27.42%、11.67%—13.50%、5.43%—6.87%(P<0.05);T2、T3、T4 处理提高 R6 期气体交换参数和大豆产量，其中 T4 处理净光合速率(Pn)提高 14.25%—29.68%(P<0.05)、产量增幅达 10.69%—18.71%(P<0.05)。【结论】提前深松处理(T4)能够改善土壤温度和湿度，提高气体交换参数，促进植株净光合产物积累，延缓叶片衰老，提高大豆产量，适宜于东北北部旱作农业区推广应用。

关键词：中耕大豆光合特性干物质产量

中耕与侧深施氮对不同密度玉米氮效率和抗倒特性的影响

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中耕与侧深施氮对不同密度玉米氮效率和抗倒特性的影响

作者：杨贺淇东北农业大学

学位级别：硕士

针对增密种植引起的玉米倒伏风险增加以及传统“一炮轰”施肥方式与表层耕作影响玉米正常出苗并增加后期脱肥与早衰风险等问题,本研究于2022年在田间条件下选用黑龙江省第一积温带主推的耐密玉米品种垦沃1号,采用裂区设计,主区为种植密... 详细信息

针对增密种植引起的玉米倒伏风险增加以及传统“一炮轰”施肥方式与表层耕作影响玉米正常出苗并增加后期脱肥与早衰风险等问题,本研究于2022年在田间条件下选用黑龙江省第一积温带主推的耐密玉米品种垦沃1号,采用裂区设计,主区为种植密度(P?,6万株·hm;P?,8万株·hm),副区为施肥次数(N,氮肥作为基肥于播前一次性施入;N,氮肥作为基肥+追肥分两次施入,施肥比例为基肥:追肥=2:3),追肥采用“中耕+侧深施氮”组合处理,利用中耕施肥机同步进行;副副区为中耕深度(10cm,D??;20cm,D??),副副副区为中耕作业距苗带水平距离(10cm,H??;15cm,H??)。通过研究中耕与侧深施氮优化组合技术对增密种植条件下玉米冠层性状、干物质积累与分配、茎秆形态与机械强度、氮效率与籽粒产量的影响,探讨出适合于黑龙江地区优化中耕+施肥方式的耕作方案,为实现玉米增密增产抗倒伏生产提供依据。主要结果如下:(1)增加中耕深度与中耕与苗带的水平距离配合侧深追氮有利于在高密度下玉米R1期SPAD值的增加。增加种植密度会影响生长前期玉米群体冠层结构,导致LAI增加。增加中耕深度与中耕与苗带的水平距离配合侧深追氮有利于在高密度下玉米LAI的提高。(2)增密通过增加各器官的干物质积累量导致玉米总干物质积累量增加。增加中耕深度与中耕与苗带的水平距离配合侧深追氮有利于玉米总干物质积累量的提高。增加中耕深度配合侧深施氮有利于吐丝期与成熟期茎秆干物质量占比增加,增加中耕与苗带的水平距离在吐丝期能促进玉米干物质的转运。(3)玉米株高、重心高、穗位高、穗位系数、三至五节茎节长、茎节长粗比与单位茎长干物重均在8万株·hm的种植密度下较在6万株·hm的种植密度下增加,而茎节粗降低。增加中耕深度与中耕与苗带的水平距离与侧深追氮均使玉米株高、重心高、穗位高、穗位系数、三至五节茎节长、茎节长粗比与单位茎长干物重降低,茎粗增加,尤其在密植条件下效果更显著,有利于玉米提高玉米在生长后期的抗倒伏能力。(4)增加种植密度导致玉米第三至五节的茎秆穿刺强度、压碎强度与弯曲强度降低。加中耕深度与中耕与苗带的水平距离与侧深追氮均使玉米在吐丝期与灌浆期第三至五节的茎秆穿刺强度、压碎强度与弯曲强度增加。(5)增密通过增加茎、叶与籽粒的氮积累量而增加总氮素积累量。但种植密度对仅对吐丝期叶氮积累量影响显著。中耕深度为20cm增加了氮转运率、氮收获指数。中耕与苗带水平距离为15cm增加了氮转运量对籽粒的贡献率、氮收获指数。追施氮肥、增加中耕深度及中耕与苗带的水平距离均有利于密植玉米氮吸收效率的增加。(6)种植密度对玉米产量、收获穗数、百粒重均有显著影响,增密增加了玉米收获穗数,从而增加了玉米的最终产量,但使穗粒数、百粒重、穗长与穗粗降低。玉米产量在P?N?D??H??处理下达到最大值为18397kg·hm,但与P?N?D??H??处理的17765kg·hm差异不显著。综上所述,中耕深度20cm与中耕与苗带的水平距离15cm配合侧深施氮能够增加增密种植条件下玉米抗倒伏能力,改善其茎秆形态与增加茎秆机械强度,同时也有利于改善玉米冠层形状,促进干物质于氮素的积累,从而使最终产量增加。

关键词：种植密度中耕侧深施氮氮效率倒伏玉米

不同中耕措施对土壤理化性质及大豆生长的影响

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不同中耕措施对土壤理化性质及大豆生长的影响

作者：原程黑龙江八一农垦大学

学位级别：硕士

黑龙江省是我国大豆主产区,早春低温、土壤保墒能力差是导致大豆单产水平较低的主要限制因素,为提高土地生产力,研究玉豆轮作模式下不同中耕措施对大豆田土壤理化性质及大豆生长、产量形成相关指标的影响,以期为大豆产量稳定提升提供有... 详细信息

黑龙江省是我国大豆主产区,早春低温、土壤保墒能力差是导致大豆单产水平较低的主要限制因素,为提高土地生产力,研究玉豆轮作模式下不同中耕措施对大豆田土壤理化性质及大豆生长、产量形成相关指标的影响,以期为大豆产量稳定提升提供有力支撑。本研究在黑龙江省北大荒集团九三分公司鹤山农场科技园区进行,于2020—2021年采用田间小区试验方法,以当地主栽品种黑河43为试验材料,在2020年设置4种不同的中耕处理:常规培土（T1）、提前培土（T2）、常规深松（T3）和提前深松（T4）;于2021年在提前深松的基础上补充T5处理（V4-V5期深松）和T6处理（V4-V5期培土）,共计6种不同的中耕措施,系统分析了中耕对土壤理化特性、微生物特性及大豆形态、光合特性、植株养分和产量形成的影响。试验结果表明:（1）中耕时间和深度的调整均可改善土壤水热条件和土壤物理性状,中耕深度是影响土壤物理结构的主要因素。在中耕深度相同的条件下,提前中耕可快速提高土壤温度,促进土壤中细粉粒和黏粒的生成与保存;在中耕时间相同的基础上,深松对土壤的增温保墒效果更为明显,显著降低土壤容重,增加土壤孔隙度、土壤团聚体稳定性和土壤中黏粒的含量,具体表现为:与T1处理相比,T3处理的土壤温度、湿度分别提高5.51%-6.52%、4.86%-6.85%,容重降低16.67%（P＜0.05）;提前深松处理（T4、T5、T6）的土壤温度、湿度、孔隙度均显著高于T2处理。提前深松处理中,在V4-V5期将深松和培土相结合的效果最佳,深松和培土相比较,深松对土壤物理性状的影响更大。（2）提前中耕和深松均可提升土壤水稳性团聚体含量和稳定性,不同中耕处理中,T4处理的土壤水稳性团聚体数量和稳定性最优。在中耕深度相同的条件下,T2处理较T1处理显著提高了V5-R2期MWD、R2-R6期的GMD指数及R8期土壤水稳性团聚体的含量,与T3处理相比,T4处理显著增加了V5期的MWD指数、V5-R6期的GMD指数及R6-R8期的土壤水稳性团聚体数量;在中耕时间相同的基础上,深松可显著提高土壤＞0.25mm团聚体的数量和0.25-2mm水稳性团聚体的占比,不同处理R6期团聚体稳定性指标（MWD和GMD指数）具体表现为:T3＞T1、T4＞T5＞T6＞T2,其中T3处理较T1处理的显著提高17.43%,T4处理较T2处理显著提高13.60%。（3）提前深松可改善土壤的化学性状,提高土壤养分含量和有效性。比较不同中耕措施,与T1处理相比,提前深松（T4、T5、T6）显著降低土壤电导率,增加土壤阳离子交换量、有机碳、氮及无机氮和速效磷、钾的含量,并显著提高土壤有机氮矿化的能力。其中,T4处理的土壤有机碳、氮含量在V5期迅速提升且延续时间最长,保持着较高的矿化速率常数和最高的氮素矿化潜力,其铵态氮含量和硝态氮含量与T1处理最高相差2.97 mg/kg和3.09 mg/kg,速效磷、钾的增幅达到18.48%-22.98%、10.49%-10.77%,比较中耕时间和中耕深度对土壤化学特性的影响发现,中耕深度对土壤化学性质、土壤养分的影响更大。（4）不同中耕措施下大豆田土壤共测得9种细菌优势种群和8种真菌优势种群,其中变形菌门（Protepbacteria）和酸杆菌门（Acidobacteria）是主要的优势细菌种群、子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）、被孢霉门（Mortierellomycota）是主要的真菌优势种群。中耕时间和深度均对土壤微生物特性产生较大的影响,提前中耕可显著增加土壤中细菌和真菌的物种丰度,而深松则具有加大优势种群、增加部分有益菌属的比例和均匀程度的作用;通过Alpha多样性分析及Beta多样性分析得出,T4处理的细菌和真菌群落多样性最高,不同中耕处理的微生物多样性依次为T4＞T3＞T2＞T1,深松对真菌种群多样性的影响更大,尤其是在深松的基础上提前中耕时间使真菌种群的响应更敏感,从而降低真菌种群丰度的相似性。（5）不同中耕措施对大豆生长发育及产量形成影响显著,提前中耕和深松均增加了大豆植株养分的含量,深松更有利于植株养分在生殖生长阶段向籽粒运移。在相同中耕深度的条件下,T2处理较T1处理的R6期株高、叶面积、茎粗、及SPAD值分别提高5.06%-10.57%、16.86%-21.93%、2.39%-6.81%;与T3处理相比,T4、T5、T6处理显著提高R6期叶面积指数、株高、净光合速率（Pn）和R8期籽粒干物质积累量及大豆产量均有不同程度的提高。在相同中耕时间的条件下,与T1处理相比,T3处理R6期株高、叶面积指数和根长显著提高5.02%-6.42%、8.97%-13.19%和19.95%-27.28%,R5期后干物质积累量和同化贡献率分别提高34.38%-49.75%和7.70%-32.95%;与T2处理相比,T4、T5、T6处理R6期叶面积指数、净光

关键词：中耕大豆土壤理化性质产量

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甘薯除草部件设计与仿真研究

中国农机化学报 2023年第4期44卷 50-56页

作者：邵伟张文毅纪要严伟刘宏俊农业农村部南京农业机械化研究所南京市210014

除草部件作为甘薯中耕除草机的关键作业部件,其结构与性能将直接影响到机具的作业效果。目前的除草部件结构只能实现沟底除草,但无法实现垄侧除草。根据甘薯种植的垄体参数和实际作业需求,设计一种锥体除草部件,该结构的设计能够增大作... 详细信息

除草部件作为甘薯中耕除草机的关键作业部件,其结构与性能将直接影响到机具的作业效果。目前的除草部件结构只能实现沟底除草,但无法实现垄侧除草。根据甘薯种植的垄体参数和实际作业需求,设计一种锥体除草部件,该结构的设计能够增大作业区域,在原有的沟底除草基础上,增加垄侧中耕除草功能,提高机具作业性能。对锥体除草部件的工作参数和结构参数进行理论分析计算,并采用离散元法进行仿真验证试验。与传统除草部件相比较,碎土率提升11.31%,功率提升4.73%,作业覆盖面积增加133.33%,充分验证该设计的可行性。

关键词：甘薯除草中耕离散元法

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中耕深松机设计与试验

农业科技与装备 2022年第6期 28-29页

作者：张金辉朝阳市农机技术推广站辽宁朝阳122000

针对中耕深松作业农艺要求及保护性耕作条件下机具通过性不足、地表残留土块大、深松沟容易跑墒等问题,研制一种适于辽西北风沙半干旱区的中耕深松作业机具。介绍机具整体结构、工作原理、技术参数和主要零部件设计。试验表明该机性能可... 详细信息

针对中耕深松作业农艺要求及保护性耕作条件下机具通过性不足、地表残留土块大、深松沟容易跑墒等问题,研制一种适于辽西北风沙半干旱区的中耕深松作业机具。介绍机具整体结构、工作原理、技术参数和主要零部件设计。试验表明该机性能可靠,作业效果满足设计要求。

关键词：深松机中耕设计试验保护性耕作

不同中耕次数对高密度种植条件下玉米产量的影响

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乡村科技 2023年第1期14卷 73-75页

作者：郭飞宋军刘安谭高勤塔城地区农业技术推广中心新疆塔城834700 塔城地区农牧机械技术推广站新疆塔城834700 新疆农业广播电视学校塔城地区分校新疆塔城834700

2021年于新疆维吾尔自治区塔城地区托里县大田条件下,采用单因子试验设计,研究中耕次数对高密度种植条件下玉米整齐度、产量、产量构成要素的影响。结果表明:中耕2遍的玉米667 m^(2)测产产量为1 140.73 kg(实收1 143.50 kg),中耕1遍的玉... 详细信息

2021年于新疆维吾尔自治区塔城地区托里县大田条件下,采用单因子试验设计,研究中耕次数对高密度种植条件下玉米整齐度、产量、产量构成要素的影响。结果表明:中耕2遍的玉米667 m^(2)测产产量为1 140.73 kg(实收1 143.50 kg),中耕1遍的玉米667 m^(2)测产产量为1 120.69 kg(实收1 111.30 kg),免中耕的玉米667 m^(2)测产产量为1 012.46 kg(实收1 007.70 kg)。由此可见,中耕对玉米苗期根系生长有促进作用,能提高玉米整齐度、降低空秆率及改善穗部性状,有利于提高高密度种植条件下的玉米产量。

关键词：玉米中耕高密度种植

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V型深沟甘蔗中耕施肥起垄培土机的研究设计

浙江大学学报（农业与生命科学版） 2019年第2期45卷 251-255页

作者：吕美巧刘丽敏吴玉金华职业技术学院浙江金华321017 浙江经济职业技术学院杭州310018

针对目前浙中地区甘蔗种植中耕施肥起垄培土农艺特点要求,V型深沟甘蔗中耕管理机工作部件具有较好的入土、碎土、抛土和清沟的能力,能形成较好的V型沟横截面。本文通过对浙中地区甘蔗种植的窄行距的农艺要求分析,研究设计了整机和V型深... 详细信息

针对目前浙中地区甘蔗种植中耕施肥起垄培土农艺特点要求,V型深沟甘蔗中耕管理机工作部件具有较好的入土、碎土、抛土和清沟的能力,能形成较好的V型沟横截面。本文通过对浙中地区甘蔗种植的窄行距的农艺要求分析,研究设计了整机和V型深沟起垄刀盘、清沟拍打机构等关键部件。田间试验结果表明:管理机作业效率可达0.19 hm^2/h,开沟深度平均可达230 mm,培土厚度可达70 mm,开沟深度稳定系数可达85%,碎土率可达95%;排肥器对颗粒肥具有较好的排肥效果,未见甘蔗苗有明显的伤苗和烧苗现象,达到了设计要求。

关键词： V型深沟中耕起垄甘蔗施肥

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膜下滴灌甜菜区中耕除草机的结构及特点

中国甜菜糖业 2023年第1期 20-24页

作者：林柏森贾玉洲赵孝如霍宝瑜赤峰绿璐种业有限公司赤峰024005 赤峰众益糖业有限公司赤峰024005 安琪酵母(赤峰)有限公司赤峰024500 赤峰元通工贸有限公司赤峰024005

甜菜中除草机将耘、旋、耥各部分器具组合在一起,以四轮车牵引和动力输出为动力,同时实现耘地、旋地、耥地功能.由于中耕将膜下滴灌平作的栽培形式改为膜下滴灌垄作栽培模式.同一台机械上耘、旋、耥功能相互补充,既达到了中耕的目的,又... 详细信息

甜菜中除草机将耘、旋、耥各部分器具组合在一起,以四轮车牵引和动力输出为动力,同时实现耘地、旋地、耥地功能.由于中耕将膜下滴灌平作的栽培形式改为膜下滴灌垄作栽培模式.同一台机械上耘、旋、耥功能相互补充,既达到了中耕的目的,又达到了除草的目的,通过甜菜生育期中耕两次,将垄作的优点体现在膜下滴灌甜菜栽培上,膜下滴灌甜菜中耕后,起到了集雨节水、改善土壤理化状况、减少除草剂用量的作用.

关键词：甜菜中耕除草膜下滴灌

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不同中耕措施对土壤水分与大豆产量的影响

大豆科学 2020年第1期39卷 68-75页

作者：黄炳林王孟雪金喜军张春宇张玉先胡国华黑龙江八一农垦大学农学院黑龙江大庆163319

为揭示不同中耕措施对土壤水分与大豆产量的影响,综合考虑中耕的深松深度,深松与培土时间、深松和培土次数,设置提前培土、提前深松、常规深松和常规培土4种不同中耕措施处理,研究不同中耕措施对土壤状况、水分含量及大豆生长发育及产... 详细信息

为揭示不同中耕措施对土壤水分与大豆产量的影响,综合考虑中耕的深松深度,深松与培土时间、深松和培土次数,设置提前培土、提前深松、常规深松和常规培土4种不同中耕措施处理,研究不同中耕措施对土壤状况、水分含量及大豆生长发育及产量的影响。结果表明:深松较培土降低了土壤容重,降幅为3.1%~6.4%。深松提高了水分入渗率,进而提高了土壤的含水量与贮水量,提前深松、常规深松处理均显著高于常规培土处理的含水量,在苗期0~5 cm土层中较常规培土处理分别显著提高10.8%和19.1%,结荚期与成熟期的土壤含水量依旧显著高于常规培土处理。提前深松和常规深松处理的土壤贮水量均显著高于常规培土处理,在结荚期差异最大,分别较常规培土处理显著提高21.5%和16.3%。提前中耕或者深松均提高了叶面积指数,结荚期的提前培土、提前深松和常规深松处理较常规培土处理分别显著提高了28.5%、32.2%和22.7%。大豆前中期的株高表现为提前深松较常规培土处理显著提高,而后期差异不大。提前深松通过降低土壤容重和提高土壤含水量与贮水量,促使大豆叶面积指数和株高的增加,使得各器官的干物质积累更高,进而提高了大豆产量,最终提前深松的产量较常规培土处理提高8.7%。研究结果表明提前深松有助于该地区大豆产量的提高。

关键词：中耕培土深松土壤含水量产量