辽西干旱半干旱区免耕行间深松培土对土壤水分及玉米产量的影响

为了探究免耕行间深松培土(集成模式)对辽西干旱半干旱区土壤水分、水分利用效率及玉米产量的影响,依托辽宁省北票市蒙古营乡沈阳农业大学定点试验田,通过监测土壤水分和玉米产量,探讨不同耕作方式(旋耕CK、深松、翻耕、免耕秸秆覆盖、集成模式)对干旱半干旱区春玉米地土壤水分、产量、水分利用效率以及经济效益的影响。结果表明:(1)免耕秸秆覆盖能显著提高0~60 cm土层土壤含水量,相比于旋耕(CK),生育期内各层次的土壤含水量平均值增幅为19.49%~29.21%;(2)中耕深松培土后至成熟期的0~60 cm各层次的土壤含水量平均值集成模式(14.51%~17.07%)显著高于免耕秸秆覆盖(13.78%~15.32%),增幅为5.30%~17.07%,尤其10~40 cm土层增幅为12.11%~17.07%;(3)2019年播种前未降雨时,相比于旋耕(CK),免耕秸秆覆盖和集成模式大幅提高了0~10 cm和10~20 cm土层的土壤含水量,其中0~10 cm和10~20 cm土层土壤含水量为集成模式13.15%和14.12%、免耕秸秆覆盖11.30%和13.04%,在无降雨条件下,集成模式的土壤墒情优于免耕秸秆覆盖,能满足玉米出苗;(4)水分利用效率(kg·hm^2·mm^-1):2018年集成模式(33.27)>深松(31.74)>免耕(28.65)>旋耕(28.60)>翻耕(27.85),2019年集成模式(30.28)>免耕(25.79)>深松(25.44)>翻耕(25.09)>旋耕(23.18);(5)集成模式2018年产量为10980.28 kg·hm^-2,2019年产量为15450.10 kg·hm^-2,两年均显著高于其他耕作方式,相比旋耕(CK)分别增产18.93%和31.75%;(6)集成模式2018年和2019年的经济效益都是最高水平,相比旋耕(CK),集成模式2018年的利润增加量为3321.16元·hm^-2,2019年增加量为7074.97元·hm^-2。通过两年的试验,综合来看集成模式效果最佳。在辽西干旱半干旱区该集成模式部分打破了犁底层,有效吸纳了降水,具有良好的抗旱保墒能力,缓解了该地区的春旱,提高了农田水分利用效率和玉米产量。

基于不同评价方法的绿洲棉田土壤质量综合评价

【目的】了解新疆绿洲棉田土壤质量状况。【方法】采集新疆主要棉区1 355个土壤样品,测定其pH值、含盐量、黏粒量、土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾、有效硫、有效铜、有效锌、土壤重金属全量铬、铜、锌、砷、铅、重金属有效铬、有效砷、有效铅、氟乐灵残留量、二甲戊乐灵残留量以及农膜残留量共21项指标,采用模糊综合评价法(FCE)、基于内梅罗综合污染指数的加权综合污染指数法(N-PI)及土壤综合质量指数评价方法(SQI)分别对绿洲棉田土壤质量进行了综合评价,并对其评价结果进行了比较分析。【结果】新疆绿洲棉田土壤呈碱性,含盐量均值为3.44 g/kg,为轻度盐化土壤,有机质和全氮均偏低,速效磷、速效钾、有效硫及微量元素有效锌、有效铜较为丰富;Cr、Cu、Zn、As、Pb等5种重金属均未超过国家二级标准,但与新疆土壤元素背景值作比较均有累积现象;棉田土壤中重金属有效态Cr、As、Pb、氟乐灵残留及二甲戊乐灵残留量均在适宜范围内,农膜残留量均值为190.98 kg/hm2,农膜污染较为严重。利用FCE法对土壤进行评价,发现绿洲棉田土壤平均质量低;N-PI法对土壤进行综合评价,表明大部分棉田土壤已受轻度污染;利用SQI法进行评价,发现土壤质量综合指标值SQI介于0.31～0.73之间,绿洲棉田土壤综合质量总体中等偏低。不同评价方法得出的评价结果有差异,在本研究中SQI法为最优的评价方法,其评价结果更为客观、科学,符合新疆绿洲棉田土壤质量的实际状况。【结论】新疆棉区土壤质量总体较差,采用通用的评价方法对其进行综合评价,SQI评价法最合理,FCE和N-PI评价法次之。