不同耕作方式对土壤肥力和小麦产量的影响
时间:2019-03-25 11:04:50 来源:阿图什农业网 作者:匿名


不同耕作方式对土壤肥力和小麦产量的影响

作者:未知

摘要:对小麦田间保护性耕作模式(免耕覆盖)和两种传统耕作方式(深松覆盖,传统耕作)进行了长期定位试验,研究了连作期小麦季节的土壤水分。山东省济南市小麦玉米模式。研究产量。

结果表明,在整个生育期内,免耕处理土壤含水量显着高于深松覆盖和传统耕作,传统耕作土壤含水量最低;免耕栽培模式下麦田土壤养分和土壤表层土壤有机质,全氮,速效氮,速效磷和速效钾含量均高于深松和传统耕作,与土壤养分有显着差异。传统耕作;传统耕作和深耕均未显着提高免耕处理土壤酶活性;与传统耕作和耕作相比,小麦产量,免耕处理增加了产量,增产率分别提高了14.63%和5.07%,与传统耕作有显着差异。

关键词:小麦;保护性耕作;土壤湿度;土壤肥力;让

中图分类号:S345 S512.1文档标识号:A文章编号:1001-4942(2018)07-0072-06

关键词小麦;保护性耕作;土壤湿度;土壤肥力;产量

O-栽培是指采用免耕,免耕,表面微地形转化技术,表面覆盖,合理种植等综合配套措施,减少农田土壤侵蚀,保护农田生态环境,获取生态效益和经济效益。 。可持续农业技术,协调发展社会效益[1]。

农田生态系统中的土壤水分和养分对作物生长和产量有重要影响。保护性耕作是可持续农业发展的重要技术,对土壤肥力的改善具有显着的积极作用[2-4]。

保护性耕作的基础是最大限度地减少土壤系统的破坏,保持相对较高的产量和高产量,低能耗和物质投入的作物。它是一种具有生态保护意义的可持续农业形式[5]。中国农业大学保护性耕作研究中心指出,保护性耕作可使玉米产量提高4.1%,小麦产量提高7.3%,小杂粮提高产量11.2%,大豆产量提高32%[6]。

相比之下,山东省的保护性耕作研究相对较少,山东省的降水量呈下降趋势[7]。

为此,2003年9月,作者开始在山东省农业科学院作物研究所济南实验场进行预防性耕作试验,研究了0-60 cm土层的土壤水分和养分。在2015 - 2017年的不同耕作模式下。年度变化的内容和长期保护性耕作对土壤酶活性和小麦产量的影响,为促进保护性耕作模式(免耕覆盖)提供依据。

1材料和方法

1.1试验场地

2003年9月,在山东省农业科学院作物研究所济南试验场进行了初步试验。

测试地质土壤是壤土,农业系统是两年,前者是玉米。

1.2测试设计和管理

2015 - 2017年,小麦品种济麦22被用作试验材料,进行不同的农业模式试验。

实验设置3种处理,即免耕覆盖(玉米收获后免耕播种);深松覆盖(玉米收获后,采用固定渠道深层分层施肥免耕精播播种机播种;型号:2BMZS-8-4,禹城县工力股份有限公司生产;深松铲间隔60厘米,深松40厘米深,播种带20厘米);传统耕作(玉米收获10至15厘米残留在表面,翻耕20厘米后)播种小麦)。

测试区域长150米,宽3米,面积450平方米。

实验在随机区组设计中进行并重复三次。

小麦于10月7日播种,播种率为150 kg/hm2。

施肥量为N 135 kg/hm2,P2O5 90 kg/hm2,K2O 75 kg/hm2,氮肥基比为5:5,追肥量为次年3月20日。

播种后,分别倒入底水,开水和开水。灌溉方式为灌溉灌溉,灌溉量一般为600 m3/hm2,具体取决于土壤水分。管理措施与大田的高产栽培相同。

1.3采样和测量方法

对于大面积测试,采样重复3次。

在小麦整个生育期内,通过现场取样确定土壤含水量,土壤养分含量和土壤酶活性。

测定方法:重铬酸钾外加热法测定土壤有机质含量;采用凯氏定氮法测定总氮含量;碱溶液扩散法得到的氮;碳酸氢钠法有效磷含量;有效钾含量采用NH4OAc萃取,火焰光度计法[8]。

通过3,5-二硝基水杨酸比色法(DNS)测定土壤转化酶活性;磷酸酶活性用苯基膦酸盐比色法测定;通过靛酚蓝比色法测定脲酶活性[9]。

收获小麦时,每个大面积采集0.25平方米的植物,并根据大面积的单一收据计算产量。

1.4数据分析

使用SPSS 13.0软件对数据进行统计学分析,并使用Duncan方法进行处理之间的多重比较。

小麦产量和土壤湿度是2015 - 2016年,2016 - 2017年的数据,其他指标是2016 - 2017年的数据。

使用SigmaPlot 10.0软件进行绘图。

2结果与分析

2.1耕作方式对土壤水分的影响

从图1可以看出,在小麦绿化期,0-40 cm土壤含水量增加,40-60 cm略有下降,70-100 cm呈增加趋势。

0~70 cm土层的免耕处理显着高于其他两种耕作方式,80-100 cm。免耕,传统耕作和深松覆盖之间的土壤水分没有差异。

在30 cm土层中,免耕耕作方式下土壤水分与传统耕作和深松覆盖的差异最大,分别为11.23%和9.95%。

在拔节期,0-40厘米的土壤水分也呈增加趋势,从40到60厘米,从70厘米增加到100厘米。

同样,在30 cm土层中,免耕和耕作模式下土壤水分与传统耕作和深松覆盖的差异最大,分别高出13.48%和9.05%。

小麦开花期0~100 cm时,3种耕作方式下土壤水分呈上升趋势,免耕覆盖的土壤水分仅为80 cm。可以看出,免耕处理的土壤含水量显着高于深松覆盖和传统耕作处理,传统耕作土壤含水量最低。

2.2耕作方式对土壤肥力的影响

图2显示了三种耕作方式下土壤有机质,全氮,速效氮,速效磷和速效钾养分含量随土层的增加而降低。

0~20 cm土层土壤有机质含量分别比深松和传统耕作土壤有机质含量高1.18%和7.91%,土壤有机质含量分别为20~40和40~60 cm。三种耕作方式的土壤有机质含量不显着。

表明免耕可以增加土壤有机质含量。

0~20 cm土层总氮含量分别比传统耕作和深松覆盖率高26.24%和2.01%。免耕覆盖的总氮含量分别高于传统耕作和深松覆盖。 19.20%和5.30%; 40-60 cm土层,免耕覆盖的总氮含量分别比传统耕作和深松覆盖率高20.18%和11.38%。

结果表明,免耕覆盖显着提高了0-60 cm土层的总氮含量。

0~20 cm土层,免耕覆盖的有效氮含量分别比传统耕作和深松覆盖率高26.00%和5.17%; 20-40,40-60cm土层,免耕覆盖,深松覆盖和传统耕作耕作方式土壤有效氮含量无显着差异。

表明免耕覆盖显着增加了土壤表层的有效氮含量。

0~20 cm土层有效磷含量分别比传统耕作和深松覆盖率高18.31%和10.52%。 20~40 cm土层有效磷含量高于传统耕作和深松覆盖。 21.24%和19.15%;土壤有40~60 cm土层,三种耕作方式土壤有效磷含量差异不显着。

结果表明,免耕覆盖显着增加了0-40 cm土层有效磷含量。

0~20 cm土层的游离钾含量分别比传统耕作和深松覆盖率高17.86%和1.64%。 20~40 cm土层的免耕覆盖率分别比传统耕作和深松覆盖率高4.53。 %和8.50%;土壤有40-60厘米土层,三种耕作方式土壤有效钾含量差异不显着。结果表明,免耕覆盖显着增加了0-40 cm土层有效钾含量。

2.3耕作方式对土壤酶活性的影响

图3显示土壤转化酶活性,免耕覆盖,深松覆盖,传统耕作,3耕作模式0-20,40-60,60-80厘米土层差异不显着,20-40厘米土层没有 - 转化酶活性覆盖率比深松覆盖率高3.33%。

20-40 cm土层磷肥活性,免耕覆盖率比深松覆盖率高11.90%;免耕覆盖,深松覆盖,传统耕作三种耕作模式40-60,60-80厘米土壤?这是一场灾难。

0~20 cm土层的脲酶活性,免耕覆盖率略低于深松覆盖,而其他耕作覆盖,深松覆盖和其他土层的传统耕作没有显着差异。

2.4耕作方式对小麦生长和产量的影响

从表1可以看出,小麦的免耕覆盖率分别比深松覆盖和传统耕作高1.56%和5.55%,显着高于传统耕作。

基本苗木和免耕覆盖率分别比传统耕作和深松覆盖率高7.76%和2.45%,差异显着。

在免耕,深松覆盖和传统耕作之前,小麦的分蘖数和次生根数没有显着差异。

冬小麦生物量,三种耕作方式的大小为:传统耕作>

深松覆盖>

免耕保险。

小麦产量,免耕,深松覆盖,传统耕作,穗数和穗粒数差异不显着;千粒重,免耕覆盖率最高,差异与传统耕作不同,深松覆盖无明显差异。

单产,免耕覆盖率分别比深松覆盖和传统耕作高5.07%和14.63%,与传统耕作有显着差异,与深松覆盖的差异不显着。

3讨论和结论

作物产量水平主要取决于气候条件和土壤肥力,气候条件具有更多的不确定性。因此,保持和提高土壤肥力是实现中国农业可持续发展和粮食安全的重要举措。

保护性耕作减少了人为因素对土壤的干扰。覆盖和覆盖表层秸秆可以增加土壤有机质含量,改善土壤结构和土壤生物的生存环境,减少土壤侵蚀,减轻中国北方的粉尘危害。这已成为一种可持续农业的重要方向。中国是世界上土壤侵蚀最严重的国家之一。土壤侵蚀面积为1.48×108 hm2,占全国土地面积的三分之一。

不合理的土地利用模式是土壤侵蚀的重要原因。

传统的耕作作业不仅增加了生产成本,还破坏了土壤微环境和结构,增加了土壤侵蚀,降低了土壤养分的有效性,限制了作物的生长发育,降低了作物产量。

试验结果表明,免耕处理土壤含水量显着高于深松覆盖和传统耕作处理,传统耕作不覆盖含水量最低的土壤。

原因是:表面覆盖的秸秆减少了太阳辐射,降低了表面温度,秸秆对土壤水分的蒸发有一定的阻碍作用。

黄高宝等(2006)[13]发现保护性耕作能显着提高土壤蓄水能力和0-200 cm土层含水量。随着降水量的增加,土壤具有增强的降水储存能力,降水量较少。这种免耕秸秆覆盖效果非常出色。

张海林等(2002)[14]表明,免耕增加土壤水分10%,土壤蒸发减少约40%,水消耗减少15%,水分利用效率减少10%。

在土壤肥力方面,免耕栽培模式土壤表层有机质,全氮,速效氮,速效磷和速效钾含量显着高于深松覆盖和传统耕作处理。

许多研究表明,保护性耕作措施可以增加土壤有机质含量[4,15],Wang等。 (2011)[16]认为它可以增加土壤有机质,有效氮,有效钾,尤其是表层土壤。

高云超等[17]认为,多年连续秸秆覆盖免耕,土壤有机质,全氮,全磷,有效氮和0-20 cm土层有效磷均有明显改善。

龚文峰等。 (2013)[18]表明,与传统耕作相比,免耕秸秆覆盖处理有机质含量增加了12.13%~16.99%,有效磷含量增加了16.29%~20.99%,有效钾含量增加了31.62%?44.22%。田伟等(2017)[19]认为,免耕技术与绿肥种植相结合,可以显着提高玉米产量,促进作物氮磷吸收,改善土壤理化性质。

这些研究与该测试的结果基本一致。

在本研究中,与传统耕作和深耕相比,免耕处理的土壤酶活性没有显着提高。可能是因为土壤酶活性测定的时期是小麦开花期,土壤中的秸秆已基本分解。

在产量方面,免耕和产量增加的效果明显,分别比传统耕作和深耕增加了14.63%和5.07%,与传统耕作有显着差异。

李俊红等(2014)[20]表明,免耕耕作10年间小麦平均产量增加了4.4%。

可以看出,保护性耕作,即免耕和耕作,可以增加土壤水分,土壤肥力和增加小麦产量。

引用:

[1]张海林,高旺生,陈伟,等。保护性耕作研究现状,发展趋势与对策[J]。中国农业大学学报,2005,10(1):16-20。

[2]朱文山,曹明奎。秸秆覆盖免耕节水施肥的效益及应用前景[J]。干旱地区农业研究,1988(4):12-17。

[3] Mielke L N,Wilhelm W W,Richards K A,et al。小麦 - 休耕系统减耕土壤物理特性研究[J]。 Trans asea,1984,27(6):1724-1728。

[4]杨学明,张小平,方华军,等。北美保护性耕作及其对中国的意义[J]。中国应用生态学报,2004,15(2):335-340。

[5]蔡殿雄,王晓斌,高旭科。关于农业系统持续保护的探讨[J]。土壤科学进展,1993(1):1-8。[6]新华网。国家将大力投资以促进保护性耕作[EB/OL]。 HTTP //news.xinhuanetcom /新闻中心/2004-04/03/content1416179.html,2004年8月15日。

[7]马璐,杨东,曾婷。山东省1961 - 2012年气候变化特征及其与ENSO的关系[J]。中国农业科学通报,2015,31(16):241-249。

[8]鲍世丹。土壤农用化学分析[M]。北京:中国农业出版社,2008:48-103。

[9]关松蒙。土壤酶及其研究方法[M]。北京:农业出版社,1986:275-323。

[10]李素娟,李琳,陈伟,等。保护性耕作对华北平原冬小麦水分利用的影响[J]。华北农业大学学报,2007,22(增刊):115-120。

[11]关连珠。一般土壤科学[M]。第2版??。北京:中国农业大学出版社,2016:38-56。

[12]孙波,赵启国,张桃林,等。土壤质量和可持续环境 - III。土壤质量评价的生物学指标[J]。土壤,1997,29(5):225-234。

[13]黄高宝,郭庆义,张仁琪,等。保护性耕作条件下旱地农田小麦双序轮作系统水分动态及产量效应[J]。中国生态学杂志,2006,26(4):1176-1185。

[14]张海林,陈伟,秦耀东,等。免耕夏玉米耗水特性研究[J]。中国农业工程学会学报,2002,18(2):36-40。

[15]赵思申,段义浩,宁纪洲,等。深埋玉米秸秆技术研究[J]。中国农业工程学会学报,2002,18(2):58-61。

[16]王改玲郝明德徐继光等保护性耕作对黄土高原南部小麦产量及土壤理化性质的影响[J]。植物营养与肥料学报,2011,17(3):539-544。[17]高云超,朱文山,陈文新。秸秆覆盖免耕土壤微生物生物量及养分转化研究[J]。中国农业科学,1994,27(6):41-49。

[18]龚文峰,李玲玲,张小平,等。保护性耕作对黄土高原旱地表层土壤理化性质的影响[J]。中国农学通报,2013,29(32):280-285。

[19]田伟,胡金霞,李刚,等。耕作和绿肥对玉米产量和土壤质量的影响[J]。江苏农业学报,2017,33(6):1272-1277。

[20]李俊红陆俊杰丁志强等保护性耕作冬小麦产量与土壤水分变化研究[J]。中国土壤学报,2014,45(6):1343-1348。