作物多样性(轮作)下砖红壤溶解性有机质含量及光谱特征

本研究依托海南儋州热带农业生态系统国家野外科学观测研究站长期定位试验,设置玉米连作(单作物)、辣椒+玉米轮作(双作物)、辣椒+玉米/绿肥套种(三作物)和辣椒/玉米套种+豆角/绿肥套种(四作物)4种处理,利用紫外吸收光谱、三维荧光光谱结合平行因子法考察作物多样性(轮作)对研究区砖红壤溶解性有机质(DOM)含量及光谱特征的影响。结果显示,相比于单作物连作,增加作物多样性的轮作处理土壤有机质含量和持水率增加,但DOM含量降低。不同处理土壤DOM由可见光区类富里酸(E_(x)/E_(m)=355 nm/432 nm,C1)、类腐植酸(E_(x)/E_(m)=425 nm/471 nm,C2)和类蛋白(E_(x)/E_(m)=325 nm/336 nm,C3)3种荧光组分组成,组分C1对DOM荧光组分贡献最高(47%~76%)。相比于单作物连作,增加作物多样性的轮作处理土壤DOM的C1组分相对丰度增加,而C2和C3相对丰度降低。光谱特征参数结果显示,单作物连作处理土壤DOM的芳香度(UV_(254)、SUVA_(254))、腐殖化程度(HIX)及分子量(E2/E3、光谱斜率比SR)高于作物多样性轮作处理土壤。豆科作物的引入降低了三作物和四作物轮作处理土壤DOM的自生源特征。HIX与C1组分呈显著正相关(R^(2)=0.96,P<0.05),表明土壤腐殖化程度主要由类富里酸物质贡献。研究结果可为热带地区土壤农业种植模式的构建和优化提供理论依据。

不同地区耕地轮作休耕模式与生态效应的研究进展

为梳理我国不同地区耕地轮作休耕模式及其生态效应的研究进展,利用文献检索、文献研究、内容归类等方法对轮作休耕的概念、不同地区的轮作休耕模式进行了综述,并分别从土壤生态效应、作物生态效应以及温室气体减排3个方面阐述了轮作休耕所产生的影响,讨论了轮作休耕的制约因素,并对后续研究进行了展望。

我国保护性耕作的发展与政策建议

保护性耕作是一项可持续农业技术,以少免耕和作物残茬覆盖地表为主要特点,为我国农业生产带来了显著的经济、环境、社会效益;在我国农业生产转向大规模、高效率、智能化发展的背景下,推动保护性耕作的深化发展,有利于耕地保护、藏粮于地、藏粮于技等国家战略实施。本文从技术与机具研发、示范推广与能力建设、东北黑土区应用三方面,全面回顾了我国保护性耕作的发展历程;系统梳理了我国保护性耕作技术与机具的发展现状,涵盖代表性技术模式,地表秸秆及作物残茬处理、浅层土壤耕作、免少耕播种等关键机具;深入分析了适宜的模式与机具、法律和政策的支持、规模化种植大户的带动等影响我国保护性耕作发展的主要因素。研究建议,筹建国家级科技创新平台、整县推进高标准示范工程,加强政策引导、高质量实施国家级行动计划,持续开展保护性耕作技术宣传,以促进我国保护性耕作技术及应用的稳健发展。

玉米大豆间作干物质积累和氮磷吸收利用的边际效应

【目的】研究间作对玉米大豆干物质积累及氮磷吸收利用特性的影响机制,对实现玉米、大豆间作高产高效具有重要指导意义。【方法】试验设玉米单作、大豆单作、玉米大豆间作3种种植方式,分别测定玉米大口期、吐丝期和成熟期的植株氮磷积累量和大豆开花期、结荚期和成熟期的植株氮磷积累量,研究间作对玉米、大豆不同器官干物质积累及氮磷吸收积累特性,明确氮磷吸收利用的边际效应。【结果】与单作相比,间作降低了玉米干物质和氮磷的积累,促进了根系吸收氮向籽粒的分配;降低了大豆干物质积累,尤其对中行的影响大于边行,边行干物质、氮磷积累体现边际效应优势;与单作体系相比,间作使玉米大豆植株茎叶营养器官氮转移量均减少,分别降低22.13%、29.85%,转运氮对玉米籽粒氮的贡献率分别下降5.11%、17.45%,且根系吸收氮对籽粒氮的贡献率均高于转运氮对籽粒氮的贡献率。间作能够有效提高系统氮利用效率,较玉米、大豆单作分别提高2.34%、4.62倍,使系统氮效率较单作大豆提高26.82%,较单作玉米降低10.16%,玉米在系统产量中占主导地位,占系统产量的82.27%,土地当量比(LER)达到1.47,系统产量为13110 kg/hm^(2),较单作玉米下降3.96%。【结论】间作优势主要在于促进根系吸收氮向籽粒的分配,提高氮的利用效率。

低海拔区不同模式马铃薯套种糯玉米的经济效益

为提高马铃薯套种糯玉米的产质量及其经济效益,达到增产增收目的,设置低海拔区域马铃薯套种糯玉米行比1/2、 2/1、 2/2、4/2、6/2共5种不同种植模式进行田间大区试验。结果表明:马铃薯套种糯玉米2/2模式下的马铃薯产量为1 077.3 kg/667m^(2),玉米产量为583 kg/667m^(2),其复合经济效益最高,为6 729.9元/667m^(2),马铃薯套种糯玉米的最佳模式为2行马铃薯套种2行糯玉米。

烤烟套种秋大豆玉米带状复合种植技术

本文先是对烤烟套种的优势进行分析,包括提升土地利用率、控制成本投入。随后结合A市应用本技术的实际情况,针对技术实际应用期间需要关注的各种内容展开细化探究,包括种植区域的挑选、烤烟种植条件、秋大豆和玉米的复合种植要求以及技术推广效益,其中,对复合种植技术使用期间的各项内容实施研究,包括茬口设计、播种准备、品种挑选、种植方法和田间管理等。最后提出一些有助于促进研究技术实效性发挥的优化措施,以供参考。

阜蒙县保护性耕作模式对比分析

2022年在阜蒙县县级保护性耕作基地开展玉米不同种植模式对比试验,其中包括秸秆全覆盖还田免耕二比空种植模式(免耕)、玉米秸秆全覆盖还田少耕二比空种植模式(少耕)、玉米秸秆粉碎还田翻耕技术模式和传统耕作模式。结果表明,免耕处理的玉米平均产量为860.13 kg/667 m^(2),较传统种植(项目区相邻地块)增产13.75%,且秸秆覆盖后土壤容重在0~20 cm间均有提高、土壤含水率显著提高,土壤地温下降但不影响适时播种。建议该地区的玉米种植应以秸秆全覆盖免耕种植为主。

辽阳地区保护性耕作实施现状及对策

辽阳市以保障粮食产能、恢复耕地地力、促进黑土耕地资源持续利用为核心,在适宜耕作区大力推进实施保护性耕作。介绍辽阳市保护性耕作实施现状和主要技术模式,分析实施保护性耕作中遇到的问题,并提出加强组织领导、强化政策引领、推进高标准应用基地建设等实施对策。

干旱地区水盐胁迫对水稻产量构成及稻谷品质的影响研究

针对宁夏引黄灌区传统稻田蒸发量大,盐渍化耕地占地面积广、改良问题难,土地生产力下降等问题。采用水稻滴灌旱作方式,以富源4号(96D10)作为研究对象,通过设置不同土壤水分水平(W1:高100%、W2:中80%及W3:低60%田间持水率)及盐分水平(S1:轻1.2 g/kg、S2:中3.1 g/kg及S3:重5.3 g/kg),探究不同水盐胁迫对水稻产量构成及稻谷品质的影响规律。结果表明,水盐胁迫对水稻产量及品质具有较为显著的影响,其中产量构成因素中,千粒重W3S3较W1S1下降15.89%(2021年)和15.58%(2022年),饱籽率W3S3较W1S1显著下降3.45%(2021年)和4.05%(2022年),单位产量W3S3较W1S1显著下降56.48%(2021年)和63.09%(2022年);品质方面整精米率W3S3较W1S1显著下降12.65%(2021)和13.56%(2022),垩白米率W3S3较W1S1显著上升164.71%(2021)和122.73%(2022),直链淀粉含量W3S3较W1S1显著下降5.97%(2021)和8.99%(2022),蛋白质含量W3S3较W1S1显著上升53.51%(2021)和61.82%(2022)。综合考虑,在节水目标下,采用滴灌旱作方式种植水稻,保持80%田间持水率加轻、中度盐碱化(≤4.0 g/kg)的土壤环境,可以保持较为接近充分灌溉条件下的产量构成水平和较好的稻谷品质水平。该结论可为宁夏引黄灌区盐碱地可持续利用及水稻的节水灌溉适应性研究提供理论依据。

西兰花复种绿肥-当归高效轮作种植技术规程

为进一步挖掘和发挥地区农业资源优势,推进高原夏菜和当归产业健康可持续发展,经过试验示范和生产实践,从范围、规范性引用文件、术语和定义、产地环境、西兰花栽培技术、绿肥复种技术、轮作当归栽培技术等方面制订了西兰花复种绿肥-当归高效轮作种植技术规程,以更好地指导生产。

新农科背景下“BOPPPS+在线资源”模式在耕作学中的改革与实践

随着国家实施乡村振兴战略,加快推进农业转型升级和农业现代化的建设,对高等农业院校农业人才培养和教育教学提出更高的要求。为有效提高农学专业课程的教学效果,培养适合社会需求的素质高、技能精、实践强、有担当且敢于迎接挑战并坚持创新的新农科人才。该文以农学专业核心课程耕作学教学为对象,设计并实践“BOPPPS+在线资源”的混合式教学模式,该模式将学科文化和学科发展与思政教育结合、理论知识与生产实践结合、线下与线上教育资源结合。该模式能够优化创新学习策略,构建新农科背景下课上“活跃”课下“忙碌”的混合式教学新模式,有效提高耕作学的教学质量,为培养高素质应用型新农科人才提供重要的参考依据。

连续多年免耕与轮作对土壤肥力的影响研究

为研究保护性农业技术对土壤养分的影响,在宁夏引黄灌区开展麦—稻水旱轮作双免耕(以下简称麦稻轮作免耕)11年定位试验,采用常规土壤养分测定方法,对连续多年麦稻轮作免耕下土壤养分、质地、pH等指标进行检测。结果表明:连续多年麦稻轮作免耕和常规耕作(CK)0~20 cm土层土壤质地差异不明显。与CK相比,连续7年麦稻轮作免耕后,0~10 cm,尤其是0~5 cm表层土壤养分有显著的提高,而且这种增加趋势在深层土壤中也有所体现。此后连续4年冬小麦单作免耕(共计11年免耕)下,土壤有机质、全氮、全钾质量比呈现随时间推移下降的趋势;全钾、速效钾质量比低于CK;有效锌、有效锰、有效铜质量比呈下降趋势,有效铁质量比却呈略上升的趋势;全磷、速效磷质量比高于CK,并且呈逐年上升趋势。可见,免耕与合理轮作是保护性农业中的一项基本原则。

大豆—玉米轮作模式下不同施肥措施对土壤肥力及大豆产量的影响

通过研究大豆—玉米轮作模式下不同施肥措施对大豆干物质积累、株高、单株有效荚数、单株粒数、产量及土壤肥力的影响,为黑龙江省大豆单产提升提供高效施肥方案。2022年和2023年选用中龙豆120和黑农81这2个大豆品种为试验材料,采用6种施肥措施处理,分别为T1(常规施肥:尿素25 kg/hm^(2)、磷酸二胺150 kg/hm^(2)、硫酸钾50 kg/hm^(2))、T2(常规施肥+新美洲星拌种剂拌种+喷施新美洲星作物生长抗逆免疫剂)、T3(常规施肥+ARC微生物菌剂)、T4(常规施肥+十方生物菌剂拌种+喷施十方生物菌肥)、T5(常规肥减半施+硫代硫酸铵灌施)、T6(常规施肥+喷施富硒肥),对比研究大豆—玉米轮作模式下不同施肥措施对土壤肥力及大豆产量的影响。结果表明,在大豆-玉米轮作模式下,T3处理大豆的干物质积累量、株高、单株有效荚数、单株粒数、产量及土壤肥力均高于其他处理(P<0.05)。2022年,与T1处理相比,T3处理中龙豆120的产量提高了20.96%,达到了(3056.7±69.3)kg/hm^(2);黑农81的产量提高了23.82%,达到了(2893.3±56.2)kg/hm^(2)。2023年,与T1处理相比,T3处理中龙豆120的产量提高了21.44%,达到了(3053.3±62.1)kg/hm^(2);黑农81的产量提高了22.03%,达到了(2839.3±41.8)kg/hm^(2)。说明在大豆—玉米轮作模式下,常规施肥+ARC微生物菌剂的施肥措施,可显著提高土壤肥力及大豆的产量,是大豆单产提升一种较好的高效施肥方案。

基于大理烟区土壤养分分布状况的烤烟前作适宜性评价

本研究旨在评估不同前作对大理烟区烤烟生产的适宜性。从大理州12个烟区采集烤烟前作连续种植小麦、大麦、蚕豆、油菜、豌豆、大蒜、冬闲5a的土壤样品,进行土壤养分含量测定,采用模糊数学计算出各个养分指标的隶属度,并据土壤养分隶属度对大理烤烟前作的适宜性进行综合性评价。结果表明,烤烟前作种植小麦后适宜烤烟生长的土壤碱解氮、水溶性氯含量分布比例和隶属度高,有效磷、速效钾含量分布比例和隶属度中等。烤烟前作冬闲后适宜烤烟生长的土壤碱解氮、速效钾、水溶性氯含量分布比例和隶属度高,有效磷含量分布比例和隶属度中等。综上,研究表明在大理烟区烤烟与小麦轮作和冬闲是最适宜的轮作模式。

不同耕作方式和前茬作物对冬小麦水肥利用效率及产量影响

【目的】探讨不同耕作方式和前茬作物对冬小麦土壤养分、产量及水肥利用效率的影响。【方法】设置2个主处理:旋耕(RT)和免耕(NT),2个副处理:玉米前茬(MW)和大豆前茬(SW),共4个处理,分别记为RTMW、RTSW、NTMW、NTSW,研究不同耕作方式和前茬作物对冬小麦土壤养分、水肥利用效率及产量的影响。【结果】同一前茬作物下,免耕处理土壤含水率高于旋耕处理;同一耕作方式下,玉米前茬处理土壤含水率高于大豆前茬;冬小麦季各处理有机碳量、全氮量、速效磷量、速效钾量、铵态氮量、硝态氮量均随土层深度增加而降低。0~50 cm土层,NTSW处理均有利于冬小麦麦田土壤有机碳、全氮、硝态氮量的积累,较RTMW处理分别提高了4.14%~13.54%、35.51%~54.44%、55.75%~112%;10~50cm土层,RTMW处理后茬麦田速效磷、速效钾量较高;0~50 cm土层,RTSW处理后茬麦田铵态氮量最高,较RTMW处理高13.39%~20.64%;NTSW处理穗数、穗粒数、千粒质量显著高于其他处理,且冬小麦产量也高于其他处理,较RTMW处理增产16.62%;NTSW处理水分利用效率及氮磷钾利用效率均最高。【结论】NTSW处理有利于冬小麦田的养分积累,且水肥利用效率最高,增产效果较好。

小麦玉米轮作体系中有机无机肥料配比对小麦养分利用和土壤肥力的影响

为了筛选小麦玉米轮作体系中小麦最佳有机肥无机肥配比方案,采取定位研究方法,设计了不施肥(T1)、100%有机肥(T2)、75%有机肥+25%化肥(T3)、50%有机肥+50%化肥(T4)、25%有机肥+75%化肥(T5)和100%化肥(T6)共6个试验处理,进行不同处理下小麦养分利用、籽粒产量、土壤养分的比较分析。研究结果表明,施用有机肥降低了茎叶和籽粒的N养分浓度,增加了茎叶和籽粒的P、K养分浓度,提高了土壤pH值和土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾的含量;有机无机肥料配合施用通过显著提高单位面积穗数和小幅度增加千粒重实现籽粒产量的显著提高;适宜的有机无机配比利于提高养分积累量和肥料表观回收率;与100%化肥相比,T3的茎叶N养分浓度降低6.7%,茎叶P养分浓度提高37.8%,籽粒P、K养分浓度分别提高7.6%和11.9%,籽粒N、P、K养分积累量分别提高5.4%、15.0%和19.0%,N、K养分收获指数分别提高3.6%和12.5%,氮磷钾养分表观回收率分别提高6.3%、136.9%和14.6%,土壤养分提升明显,小麦籽粒产量提高6.74%。因此推荐75%有机肥+25%化肥作为小麦玉米周年轮作体系中小麦最佳施肥方案。

薯—稻轮作模式下播种密度对旱直播水稻产量的影响

【目的】探明高地力条件下旱直播水稻播种密度对群体质量和产量的影响。【方法】在云南省冬马铃薯—水稻(以下简称“薯—稻”)轮作高地力土壤上进行田间试验,以超级杂交籼稻F优498为供试品种,设置行穴距30 cm×13 cm(CK)、30 cm×11 cm(D1)、30 cm×15 cm(D2)、30 cm×17 cm(D3)和30 cm×19 cm(D4)共5种播种密度,比较不同密度对出苗质量、茎蘖动态、叶面积指数(leaf area index,LAI)、干物质积累转运特征以及产量及其构成因素的影响。【结果】随着播种密度的减小,有效穗数逐渐减少,单穴茎蘖数逐渐增加,每穗粒数显著增加,使总颖花量维持在4.4×10^(8)/hm^(2)以上。不同播种密度在维持适宜LAI的同时,随着播种密度的减小,齐穗后干物质积累量和积累率增加,提高了收获指数,从而使产量保持在较高水平(12.0 t/hm^(2)以上)。【结论】在薯—稻轮作模式下,将旱直播水稻播种密度调减至30 cm×19 cm,有利于齐穗后干物质的积累,增加每穗粒数,实现产量的稳定高效,并具有节本增效的作用。

玉米大豆带状复合种植模式研究

为探讨适宜云南玉米大豆带状复合种植模式,2022年选用玉米云瑞668和大豆台湾75-3为试验材料进行大田试验,研究玉米大豆带状复合种植不同模式下不同处理对玉米和大豆农艺性状和产量构成因素的影响。结果表明,可机械化作业的田块应优先选用玉米大豆行比4∶4和4∶3模式,山区或半山区推广玉米大豆行比2∶2模式。该研究为玉米、大豆带状复合种植在云南省保山市及气候类似地区推广提供了理论依据。

粉垄深松深耕改善南疆重度盐碱土理化性质和棉花产量及其后效

南疆地区棉田土壤高盐碱与板结限制棉田增产增效。粉垄耕作有利于破除土壤板结层、促进灌溉洗盐作用。为探讨粉垄深松深耕对盐碱棉田的改良效果,该研究开展2 a(2021–2022年)田间试验,共设置3个粉垄耕作深度(DT20:深松20 cm,DT40:深松40 cm,DT60:深松60 cm)与常规耕作(五铧犁翻耕20 cm)交替,并设置CT20为连续2 a常规耕作,分析其对土壤理化性质、棉花生长及籽棉产量的影响,通过结构方程模型量化明确作物增产效应。结果表明:1)粉垄深松深耕能够疏松耕作范围内土壤以优化土壤结构。其中DT60较DT20与CT20显著降低耕作深度范围内的土壤容重、粗大团聚体(>2 mm)的含量与黏粒和粉粒(<0.053 mm),这使得土壤的平均重量直径和平均几何直径显著降低,并增加孔隙度和微团聚体(<0.25~0.053 mm)的含量。2)DT40与DT60处理能够显著增加0~40cm土壤水分,并降低土壤盐分和pH值,而DT20处理则仅能降低0~20 cm的土壤盐分,而DT60能够较DT40显著降低0~60 cm土壤盐分和pH值,但不能显著增加土壤水分。盐分降低促进了土壤中0~40 cm土层有机碳和0~60 cm的全氮累积。3)结构方程模型的分析表明,土壤盐分是影响籽棉产量的间接因子,干物质量累计和棉铃质量为直接因子。土壤盐分的降低,有利于土壤养分累积和根系生长,促进养分向植株运移和累积,提高棉花干物质累积量和籽棉产量。因此DT60处理使得土壤盐分降低的效果最佳,使得该处理下的增产效果最佳。综合分析得,粉垄深松深耕60 cm与常规耕作交替的制度能够实现南疆重度盐碱棉田改良与增产增效协同。

大棚西瓜-羊肚菌高效栽培技术

大棚秋西瓜-越冬羊肚菌高效栽培模式由江苏省农业科学院宿迁农科所科研人员在近5年栽培实践基础上总结而来。该模式通过瓜菌轮作显著提高土地复种指数及利用率,尤其夏季高温季节种植西瓜,填补了秋西瓜空缺,提高了大棚经济效益。同时利用冬闲时间种植羊肚菌,不仅可以充分利用冬闲大棚,改善大棚理化性质,调理土壤微生态,提高土壤肥力,同时也增加了大棚收益。该模式时间短、效益高、流程操作简单,是该区域一种值得推广的有效种植方式。