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。

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。

县域耕地非农化时空演变特征及动态趋势研究——以安徽省为例

耕地是国家粮食安全的物质基础,把握耕地非农化的时空演变规律及动态趋势,对保障粮食供给和可持续发展具有重要意义。以安徽省为研究对象,基于ArcGIS、GeoDa和Matlab软件,提取安徽省1995—2020年耕地非农化数据,在县域尺度上,采取探索性空间数据分析方法研究耕地非农化时空演变特征,运用MarKov链分析耕地非农化的动态演变趋势,为合理管控耕地非农化提供科学依据。结果表明,安徽省耕地非农化面积高值区主要位于安徽省中部(合肥都市圈)重点发展区,低值区主要集中在安徽省北部和南部一些经济欠发达地区,空间集聚性呈先减后增再减趋势,集聚效应逐渐减弱,冷热点区在空间上形成了“块状热点集群”和“点状冷点集群”。安徽省县域耕地非农化水平的趋势主要表现为:不同等级间不够稳定,易发生转移;等级转移基本发生在相邻类型之间,较少出现“跳跃式”转移;考虑空间因素后发现,相邻县区差异化的耕地非农化水平对本县区发生等级转移的概率有不同程度的影响,随着空间溢出效应增强,维持原等级的概率越低,更易发生转移;等级转移的概率同时受空间滞后类型和初始等级的影响。

北方农牧交错区秸秆覆盖防风蚀技术创新与应用

北方农牧交错区是我国遏制荒漠化和沙化东移南下的重要生态安全屏障,对国家粮食安全和边疆稳定具有重要战略意义。长期以来,由于严重土壤风蚀和过度耕作而导致的农田沙化退化和产能下降等问题日益凸显,国内外开展实施的秸秆粉碎覆盖地表防风蚀技术,在农牧交错区应用时秸秆易吹移造成土壤裸露、防风减蚀稳定性差,因此,秸秆覆盖防风蚀技术的深入研究在农田生态治理方面具有重要意义。文章论述了留茬覆盖、碎秆覆盖、茬-秆复合覆盖等秸秆覆盖技术的防风蚀效应和保墒培肥效应,阐明了秸秆覆盖对土壤微生物群落结构和作物农艺性状与产量性状的影响,总结了茬-秆复合覆盖技术的创新内容和应用效果,明确了结合农牧交错区生态特点和复杂耕种制度创建的差异化茬-秆复合精准覆盖技术的防风减蚀效果和适宜性。差异化茬-秆复合精准覆盖技术已成为我国东北黑土地保护、国家耕地保护与质量提升等重大工程的主导技术并大面积推广应用,为农田保护利用和国家粮食安全提供了重要科技支撑。

大兴安岭沿麓黑土区翻耕农田微立垡覆盖阻风减蚀技术创新与应用

大兴安岭沿麓是我国重要的农畜产品生产基地,由于长期过度耕作和单一翻耕等不合理的耕作方式,加速了该地区农田风蚀退化、质量下降和产能降低,因此,减少土壤风蚀、提升农田地力和作物产量是农业可持续发展亟待解决的问题。文章综述了不同类型生态区传统翻耕、长期免耕、合理轮耕技术及其应用效果,论述了翻耕地微立垡覆盖阻风减蚀核心技术的内容及其对土壤风蚀、蓄水保墒、作物生长与产量等方面的影响,明确了微立垡覆盖是大兴安岭沿麓黑土区翻耕地冬春季风蚀防控的关键技术和途径。翻耕地微立垡覆盖阻风减蚀技术大面积应用效果显著,破解了长期以来翻耕农田裸露风蚀重、水土流失损失大导致农田逐步退化的科技难题,为大兴安岭沿麓及其生态类型相似区翻耕农田风蚀防控研究提供了重要支撑。

不同耕翻深度对土壤养分及水稻产量的影响

[目的]了解不同耕翻深度对引黄灌区农田土壤蓄水保墒、养分及作物产量的影响,探寻能充分营造水、肥、气等水稻良好生长环境的合理耕翻深度,以期为引黄灌区水稻合理耕层构建及作物高产栽培提供理论参考。[方法]采用完全随机设计,设置3个耕翻深度处理,分别为耕翻22~25 cm、耕翻30~32 cm、耕翻38~42 cm,研究不同耕翻深度对土壤容重、含水率、土壤养分、水稻产量的影响。[结果]在不同耕翻深度下土壤含水率整体表现在耕翻30~32 cm处理下较高;土壤容重在0~10 cm土层下以耕翻22~25 cm处理较低,在20~40 cm土层下以耕翻30~32、38~42 cm处理较低,且耕翻30~32 cm处理显著低于38~42 cm处理;有机质、有效磷和速效钾含量在0~20 cm土层以耕翻30~32 cm处理较高,在20~40 cm土层以耕翻38~42 cm处理较高;水稻产量耕翻30~32 cm处理显著高于耕翻22~25和38~42 cm处理;通过主成分综合评价得到耕翻30~32 cm处理>耕翻38~42 cm>耕翻22~25 cm。[结论]不同耕翻深度可影响耕层土壤结构及土壤养分,进而影响土壤的蓄水保温效应,促进作物生长和产量提高,在该地土壤条件下耕翻30~32 cm处理对土壤的综合改善效果最佳,水稻产量较高。

不同耕作方式对植烟土壤及烤烟品质的影响

本试验以云烟87为材料,设置旋耕、松地、翻地3种耕作方式,研究不同耕作方式对植烟土壤及烤烟品质的影响。结果表明:在烟草整个生育期内,旋耕处理对植烟土壤速效钾含量有较好的影响,松地处理对植烟土壤碱解氮含量、有效磷含量以及烟草大田前期(移栽后30~60 d)的土壤有机质含量有较好的影响;翻地处理对烟草大田后期(移栽后90~120 d)的土壤有机质含量有较好的影响;松地和翻地处理相对于旋耕处理可以提高烟叶的总糖和还原糖含量、降低烟碱含量。总体来说,相较于旋耕,松地和翻地对植烟土壤和烤烟品质的影响更好。

不同秸秆覆盖耕种模式对半干旱区玉米生长发育及水分利用的影响

研究合理的秸秆覆盖耕种模式是实现半干旱区秸秆覆盖条件下玉米绿色高效生产的重要途径。开展2 a大田试验,设置传统耕作模式(CK)、秸秆覆盖模式(T1)、秸秆覆盖+深松模式(T2)、秸秆覆盖+碎混模式(T3)4个处理,研究不同秸秆覆盖耕种模式对玉米根系伤流特性、光合特性、碳氮代谢相关酶活性、生长发育、产量及其构成因素和水分利用特性的影响。结果表明:不同处理玉米根系伤流强度、伤流液中细胞分裂素(CTK)和生长素(IAA)含量均表现为T3>T2>CK>T1,脱落酸(ABA)含量表现为T1>CK>T2>T3;与CK和T1处理相比,T2与T3处理的CTK和IAA含量显著增加、ABA含量显著下降。玉米叶片净光合速率(P_(n))、气孔导度(G_(s))、胞间二氧化碳浓度(C_(i))、蒸腾速率(T_(r))、表观叶肉导度(AMC)和叶片水分利用效率(WUEL)均表现为T3>T2>CK>T1,气孔限制百分率(L_(s))表现为T3<T2<CK<T1,T3处理的P_(n)、G_(s)、C_(i)、T_(r)、AMC和WUEL均显著高于T1处理,T1处理的L_(s)显著高于其他3个处理。与T1处理相比,T3处理的RuBP羧化酶和PEP羧化酶活性均显著增加,两年分别增加10.66%、5.54%和5.24%、6.78%;T2与T3处理的谷氨酰胺合成酶(GS)活性显著高于T1处理,T3处理的谷氨酸脱氢酶(GDH)活性显著低于T1处理。T2与T3处理的叶面积指数(LAI)显著高于CK和T1处理,株高和干物质积累显著高于T1处理。与T1处理相比,T2和T3处理玉米产量两年分别提高了6.45%、12.13%和16.59%、19.39%;年份与处理均对玉米产量产生显著影响,两者的影响趋势相同。T2与T3处理玉米穗长、穗直径、百粒质量显著高于T1处理,水分利用效率(WUE)均显著高于CK和T1处理。综上,秸秆覆盖+碎混模式(T3处理)可作为吉林省半干旱区玉米绿色高效生产推荐技术模式。

粉垄耕作对作物生境、产量及品质影响研究现状与展望

土壤耕层变浅、土壤结构愈发密实、孔隙连通效果变差等因素是制约土地质量和作物产量品质的一大掣肘。粉垄耕作技术可以改善土壤环境,提升作物生长发育水平,实现作物增产提质。综述粉垄耕作对土壤理化性质、土壤养分、土壤盐分、微生物多样性和作物产量品质的影响,以及与其他农艺措施融合的研究进展。粉垄耕作能够有效降低耕作层土壤容重,增加土壤孔隙度,提高土壤含水量和储水能力,增强水分入渗并减少地表径流,从而加强土壤抗旱能力;粉垄耕作可以扩大土壤储肥空间,综合养分含量得到提高,土壤养分相比旋耕更能有效被利用,且该耕作方式能加速淋洗盐效果,提供更适宜的土壤环境,促进土壤微生物的繁殖和活动。粉垄耕作对甘蔗、玉米、马铃薯等作物生育情况有着显著的提升,可以增强作物对水肥的吸收利用效率,使得作物往往表现出长势迅速、果实优质的特点。此外,粉垄耕作与地膜覆盖、间作和开沟排水等农艺措施融合,更利于解决干旱、低效、农田淹水等问题。目前粉垄耕作在多个地区已取得良好的试验结果,但成本大、能耗高,不适用于湿土、软土、沙土以及存在地下水污染风险等问题,仍亟待学者们进一步探究。

不同耕作方式与地膜覆盖对花生生理特性、产量及品质的影响

为优化花生栽培管理措施,进而提升花生产量和品质,本研究通过设置旋耕地膜覆盖(RTM),旋耕露地(RT),深耕地膜覆盖(DTM)以及深耕露地(DT)四个处理,系统研究了不同耕作方式和地膜覆盖对花生生理特性、产量及品质的影响。结果表明:深耕能够改善花生的光合性能,与RTM处理相比,DTM处理在2021年结荚期、饱果期和收获期的叶片净光合速率平均提高了2.57%;此外,深耕有利于花生干物质积累量的增加,与RTM处理相比,DTM处理累积干物质积累量在2021年提高了3.09%。地膜覆盖可以提高花生根系活力、叶片SPAD值、叶面积指数和净光合速率,延缓植株衰老,改善籽仁品质;与DT处理相比,DTM处理在2021年结荚期、饱果期和收获期的根系活力和叶面积指数分别平均提高了11.70%和13.40%。DTM处理与RTM、DT和RT处理相比,2022年荚果产量分别显著提高了5.72%、8.27%和13.08%。综上,深耕地膜覆盖可作为实现花生高产优质生产目标的有效措施。

新农科背景下基于BOPPPS的耕作学课程混合式教学探索与实践

耕作学作为农学专业的必修课程之一,其教学目标在于培养学生全面了解并掌握农业生产的宏观布局与规划、农作物综合生产管理的基础理论知识和实践技能等。本文系统分析耕作学课程在教学方法、教学内容和考核评价机制3个方面的教学现状,以BOPPPS模型为理论基础,从导入、目标、前测、参与式学习、后测和总结6个环节入手,结合具体实例,设计该课程混合式教学模式。对该模式进行实践教学,并对其教学效果进行评价。目的在于提高课堂教学质量和学生学习效果,为实现高素质、专业化的新型农业创新人才培养提供参考。

建设项目用地总规模中耕地占用比例上限的确定——以陕西省为例

[目的]分析耕地资源与建设项目空间分布之间的关系,研究建设项目总规模中耕地占用比例上限的确定方法,为自然资源管理部门制定耕地保护措施提供依据。[方法]以陕西省为研究区,基于国土变更调查数据和建设项目样本数据,构建耕地密度作为指标,采用GIS空间叠加分析、地貌分区和统计参数对比方法,研究陕西省耕地密集程度分区方法,确定交通、能源、水利类单独选址建设项目总规模中的耕地占用比例上限。[结果]采用地貌分区和行政单元修订相结合的方法,以80%累计频率取值作为建设项目耕地占用比例的上限,将全省分为3个耕地密集程度区:陕北黄土高原耕地密集区、关中平原/陕南秦巴山地耕地密集区和其他区域(耕地非密集区),确定线性项目和面状项目在3个分区中的耕地占用比例上限分别为26%,42%,20%以及45%,80%,27%。建设项目总规模中的耕地占用比例在耕地密集区明显高于非密集区,呈现出耕地密度越大建设项目耕地占用比例越高的变化规律。[结论]通过确定建设项目耕地占用比例上限阈值,可使各类项目的耕地节约率达1.2%~17.9%,在保障项目用地的同时能够控制13.9%~22.5%的建设项目过度占用耕地,达到有效保护耕地的效果。

粉垄耕作与绿肥还田对土壤酶活性和甘蔗产量的影响

【目的】探明不同耕作和绿肥还田方式对长期连作蔗地土壤养分、酶活性和甘蔗产量的影响。【方法】采用随机区组设计,设置4个处理:传统旋耕甘蔗单作(TCK)、粉垄耕作甘蔗单作(FLCK)、粉垄耕作甘蔗/大豆还田甘蔗根部(FLG)和大豆还田宽行(FLK)。测定土壤有机质、速效养分含量和脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶活性及甘蔗产量品质。【结果】(1)耕作方式和绿肥还田对土壤养分和酶活性影响显著。与TCK相比,所有处理的根部和宽行土壤有机质含量显著提高(P<0.05),增幅40.6%~76.7%。FLG、FLK和FLCK处理根部土壤碱解氮和有效磷含量比TCK显著提高,增幅16.1%~41.8%。(2)所有处理的土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性比TCK提高(FLG处理宽行土壤脲酶活性除外)0.7%~166.7%。(3)FLG、FLK和FLCK处理的2年平均产量显著高于TCK,增幅13.1%~30.5%;FLG和FLK处理的2年平均产量显著高于FLCK,增幅9.9%~15.3%;其中以FLG处理平均产量最高,为86043 kg·hm-2。FLG、FLK和FLCK处理的蔗糖分、锤度、重力纯度、视纯度和转光度均比TCK高。(4)甘蔗产量与土壤脲酶活性显著正相关,与土壤蔗糖酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶活性、有机质、碱解氮和有效磷含量极显著正相关。【结论】利用粉垄耕作结合绿肥还田可以提高连作蔗地土壤养分、土壤酶活性和甘蔗产质量;结合田间操作的便捷性,本地区生产推荐应用粉垄耕作结合绿肥还田到宽行的模式。

耕地“进出平衡”面临的问题与解决对策初探

目前,国家耕地“进出平衡”政策出台不久,各地对此项工作还处于探索阶段。在开展本项工作的过程中产生了政策研究不够透彻、转入耕地潜力分析不够准确、农民自发调整种植结构、耕地“非粮化”整治与国土空间规划相脱节和耕地用途管制制度不够完善等一系列问题。为了更好地落实此项政策,既保障国家粮食安全,又不损害农民的利益,需要合理设定耕地“非粮化”认定标准,科学测算转入耕地潜力,优化土地利用结构,保障农民的权益并尽早出台实用性的耕地保护政策。

高邮市耕地质量综合评价及提升策略

为全面了解高邮市耕地质量现状,提升耕地质量水平,对高邮市耕地质量开展调查评价、等级划分和系统分析,结果表明:高邮市耕地质量加权平均等级为2.60,整体水平较高,其中二等地面积最大,为36563.60 hm^(2)。耕地三大利用类型中耕地质量等级高低表现为水田>水浇地>旱地,且全市耕地土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量平均分别为36.13 g/kg、2.08 g/kg、26.15 mg/kg、146.73 mg/kg,均处于高等水平。

粉垄耕作后效对玉米生长及产量的影响

通过田间试验研究盐碱地粉垄耕作后效对下茬作物的影响,以期为通过耕作方式改良利用盐碱地提供数据支撑。在上茬作物水稻播种季,设置传统耕作(CK)、粉垄耕作35 cm(FL35)、粉垄耕作50 cm(FL50)3个处理,在水稻收获后次年播种玉米,观测不同处理各个时期玉米生长的情况以及收获后的产量。结果表明:粉垄耕作能够增加玉米株高、茎直径、干物质量、穗长、穗粒数、单穗籽粒质量、百粒质量,粉垄耕作通过增加穗粒数和单穗籽粒质量提高产量,各处理玉米籽粒产量大小依次为FL50(959.32 kg/667 m^(2))、FL35(799.11 kg/667 m^(2))、CK(606.82 kg/667 m^(2)),FL50、FL35产量分别较CK高58.09%、31.69%,且产量差异达到极显著水平;与传统耕作相比,粉垄耕作对玉米根系生长有促进作用,增加根总长、根表面积、根体积及根平均直径,大小依次为FL50、FL35、CK,FL35处理的根冠比较高,FL50处理的根冠比较低。可见,粉垄耕作后效可促进玉米根系生长,有利于养分向地上部转移,进而提高产量。

粉垄耕作深度对旱区土壤关键物理性质的影响

针对旱区土壤板结严重和耕层深度变浅等问题,于2021年在宁夏暖泉农场开展大田试验,以传统旋耕为对照(CK),设置不同粉垄耕作深度30 cm(FL30)、40 cm(FL40)、50 cm(FL50)和60 cm(FL60),探究粉垄耕作对玉米田土壤关键物理性质的影响。结果表明:与传统旋耕相比,粉垄耕作能够有效降低土壤容重且提高土壤孔隙度,FL50处理表层土壤(0~20 cm)容重降低11.55%、孔隙度提升12.17%,FL40处理中层土壤(20~40 cm)容重降低8.57%、孔隙度提升9.14%,FL60处理深层土壤(40~60 cm)容重降低11.61%、孔隙度提升12.75%;粉垄耕作对玉米各生育期土壤蓄水量具有显著影响,FL40处理土壤蓄水量提升24.86%,土壤机械稳定性团聚体数量(0.25~5 mm)提高9.63%;较传统旋耕,粉垄耕作可达到疏松土壤与提高土壤蓄水保墒能力的效果,粉垄耕作通过改善玉米的生长条件和土壤环境提高了籽粒产量,其中FL60、FL50、FL30处理分别较CK处理增产57.14%、15.48%、8.79%。研究成果可为改善旱区土壤多年板结及水土资源可持续利用发展提供理论依据。

深耕深松对土壤特性和作物产量影响研究进展

土壤板结、耕层变浅等障碍因素影响了土壤肥力特征和作物产量,深耕深松耕作方式有助于提升耕地质量和农作物增产增效,促进农业可持续发展。本文综述深耕深松对耕地土壤物理性状、主要养分指标、生物性状以及作物产量、品质的影响。深耕深松可以降低土壤容重、土壤紧实度,增加耕层厚度和土壤孔隙度;短期降低耕地土壤浅层的养分含量,但秸秆还田后深耕可增加耕地深层土壤养分含量;深耕深松可以增加微生物数量、土壤有机碳储存,增强绝大多数土壤酶活性和微生物碳源代谢能力,但会降低土壤微生物量氮和生物量碳;深耕深松与秸秆还田、增施有机肥等其他技术组合利于玉米、香蕉等作物深层根系吸收养分,带动荚果对镁、磷及籽仁对锌的吸收,增加作物糖分积累、蛋白质含量、百果质量等,达到作物增产的效果。但不同地区土壤深耕深松效果有一定差异,尤其是水稻田深耕深松技术模式及效果需要进一步开展系统研究。

印江县茶树种植区与非种植区耕地土壤养分分布特征

【目的】探明贵州省印江县茶树种植区与非种植区耕地土壤pH和主要养分的差异,为印江县土地资源的合理利用及茶树种植的科学布局提供参考。【方法】以印江县耕地土壤为研究对象,采用野外调查与室内分析相结合的方法,测定耕地土壤pH、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、碱解氮(AN)、有效磷(AP)、速效钾(AK)和有机质(OM)共8个养分指标的含量,并对其土壤养分分布特征进行统计分析。【结果】印江县耕地土壤pH平均值为5.97,偏酸性。土壤TN和TK较丰富至丰富的占比分别为54.13%和71.18%,表现丰富;AN、AK和OM中等至丰富分别占59.39%、63.87%和68.29%,表现中等偏丰富;TP和AP较缺乏至缺乏分别占61.18%和60.26%,表现较缺乏。AN与TN、AP与TP和AK与TK均呈正相关关系,其相关系数依次为AN(R^(2)=0.435)>AP(R^(2)=0.273)>AK(R^(2)=0.005)。其中,平坝区耕地土壤OM、AN、AP和AK含量均较高,分别为26.68 g/kg、122.13 mg/kg、26.94 mg/kg和138.05 mg/kg,较其他区具有明显优势。与印江县背景值比,茶树种植区除OM外,其他养分指标均较背景值高。耕地撂荒区土壤AN、AK和AP较缺乏至缺乏占比较大,分别为56.81%、84.10%和35.23%。【结论】印江县耕地土壤养分分布不平衡,偏酸性;平坝区耕地土壤养分状况整体较优,绝大部分耕地适宜种植茶树。

浅谈保护性耕作应用现状与发展趋势

保护性耕作是我国农业可持续发展的重要技术之一,在提高粮食产量、保障国家粮食安全方面发挥着重要作用。本文分析了近年来保护性耕作技术的研究进展,总结了垄耕、免耕、深松耕等保护性耕作技术的发展现状,阐述了不同技术模式的优势与缺陷,对目前保护性耕作推广应用存在的问题进行了分析并给出意见。