不同耕作灌溉和有机肥替代下稻田有机碳和氮磷潜在排放特征

通过盆钵试验研究了不同耕作条件、不同灌溉方式和基肥期有机肥替代对水稻田面水有机碳与氮磷浓度、潜在可排放量及水稻产量的影响。结果表明:1)浅水灌溉相比常规灌溉,在旋耕时各项指标的平均可排放量均呈现不同程度的降低趋势,其中化学需氧量(COD)降低43.43%,可溶性有机碳(DOC)降低43.19%,总氮(TN)降低46.52%,总磷(TP)降低60.34%;而翻耕时稻田田面水的COD、DOC、TN和TP浓度分别降低22.73%、41.58%、31.58%和31.25%。2)翻耕相比旋耕,在常规灌溉时稻田田面水COD、DOC和TP的平均可排放量分别降低16.02%、15.67%和23.71%;在浅水灌溉时稻田田面水COD、DOC和TP的平均可排放量分别降低43.42%、16.81%和13.93%。3)浅水灌溉下有机肥替代氮肥用作基肥的田面水COD、DOC和TP的平均可排放量无显著差异(P>0.05);浅水灌溉相比常规灌溉,在旋耕和翻耕时水稻产量分别减产20.63%和6.88%。总之,浅水灌溉田面水碳、氮、磷排放风险显著低于常规灌溉,翻耕可以有效降低田面水碳、氮、磷排放风险,从稻田田面水防控和产量角度,浅水灌溉并翻耕能够在保证水稻产量的同时有效降低田面水养分流失风险。研究结果可为稻田投入品优化施用和田间水分及养分管理提供技术支撑。

运用CT扫描分析改良砂姜黑土犁底层的孔隙特征

砂姜黑土质地黏重,长期旋耕导致犁底层紧实,严重影响土壤孔隙质量。本研究依托豫南砂姜黑土区连续3年的耕作和培肥大田改良试验,对常规旋耕(CK)、深耕(DT)、深耕配施生物炭(DT+B)和深耕配施有机肥(DT+M)4个处理的犁底层进行土壤X射线计算机断层扫描(CT)及其图像重构软件分析、水分入渗等物理指标的测定,研究分析改良后犁底层土壤孔隙特性及水分入渗性能,以有助于深入认识和评价土壤改良效果。结果表明,犁底层土壤总孔隙率和最大孔隙直径表现为DT+B>DT+M>DT>CK;与CK相比,DT+B处理的小直径孔隙(<40μm和40~60μm)数量显著降低36.6%和38.5%,而具有导水和透气功能的大直径孔隙(200~300μm和>300μm)数量显著增加64.3%和69.4%。深耕培肥处理还显著提高犁底层饱和导水率及改善容重、紧实度等物理指标,提高水分入渗能力,以DT+B处理效果最佳。相关分析表明,大孔隙结构与土壤水力学特性之间存在显著的正相关关系。综上表明,深耕配施生物炭有效改善犁底层的土壤孔隙质量及其他物理障碍。本研究结果可为砂姜黑土改良提供技术方法和参考依据。

不同降水年型旱地小麦休闲期耕作的蓄水增产效应

为明确旱地小麦通过休闲期耕作实现蓄水增产的技术途径,2009-2012年连续3个小麦生长季,在山西省闻喜县进行了休闲期深翻、深松或无耕作的田间试验,以明确不同耕作措施对土壤水分变化、小麦产量形成的影响。结果表明,深翻和深松处理播种期0～300 cm土壤蓄水量增加,枯水年增加63~91 mm,平水年增加41～70 mm,丰水年增加54～74 mm,尤其在枯水年和丰水年生育后期蓄水效果仍显著,休闲期土壤蓄水效率显著提高,枯水年提高147%~205%。深翻和深松处理在枯水年和丰水年可促进小麦生育后期吸收300 cm土层土壤水分,使产量和产量构成因素显著提高,尤其在枯水年产量提高34%～45%。在平水年,穗数、穗粒数和产量显著提高,且在平水年和丰水年深翻和深松处理对产量构成因素中的穗数影响最大。深翻和深松处理后降水生产效率和水分利用效率显著提高。不同降水年型休闲期耕作条件下,穗数与播种至拔节期120～180 cm、拔节至开花期60～120 cm土层土壤贮水减少量关系密切,穗粒数与播种至拔节期60～120 cm土层关系密切,产量与拔节至开花期60～120 cm、开花至成熟期120～180 cm土层关系密切。总之,在本研究条件下,旱地小麦休闲期深翻或深松耕作有利于蓄积休闲期降水,改善底墒,尤其枯水年的效果更为明显；有利于增加土壤水分,促进小麦向深层吸收土壤水分,优化产量构成,实现增产。在枯水年和平水年,以休闲期深翻效果较好,在丰水年以休闲期深松效果较好。

坡耕地水土保持主要耕作措施研究

众所周知 ,坡耕地水土流失是比较严重的 ,选择适当的耕作方式 ,对于减轻坡耕地水土流失具有重要意义。文章着重研究了横坡耕种、密植耕作和坡改梯耕种方式。研究表明 ,它们均具有一定的水土保持作用 :横坡耕种和茶园密植种植方式水土保持的作用明显 ,但缓坡耕地好于陡坡耕地 ,坡改梯是陡坡耕地水土保持的有效方式。

黄淮海北部农田犁底层现状及其特征

【目的】研究黄淮海北部地区犁底层分布现状及特征。【方法】采用布点取样方法,根据黄淮海北部区土壤质地分布图结合第二次土壤普查点位选取山东陵县、河北吴桥县共108个点位,于2014年冬小麦拔节期进行剖面取样调查,测定0—45 cm不同层次土壤水分含量、土壤容重及穿透阻力。【结果】(1)黄淮海北部地区耕层平均厚度在14.74 cm,约有76%的被调研点存在明显的犁底层,犁底层主要分布在15—30 cm;(2)黄淮海北部区农田剖面各层次土壤容重及穿透阻力存在显著差异,犁底层容重最大,平均容重在1.54 g·cm^(-3)左右,显著大于耕层和心土层,在冬小麦拔节期犁底层穿透阻力为1 371.00—4 256.00 k Pa,显著大于耕层及心土层穿透阻力;(3)冬小麦整个生育期犁底层穿透阻力均大于2 000 k Pa,阻碍了小麦根系的深扎,造成小麦根系分布浅层化,这在冬小麦生长缺水的地区,易造成作物水分胁迫,同时不利于根系吸收深层养分;(4)土壤穿透阻力土壤与含水量及容重之间有着极显著相关关系,土壤穿透阻力有随着容重的增加而增加的趋势,二者之间回归方程为:y=3 854.09x+3 891.99(y为穿透阻力,x为土壤容重,r=0.84);当容重低于1.4 g·cm^(-3)时,土壤穿透阻力均低于2 000 k Pa,穿透阻力不会对作物根系生长产生障碍,而当土壤容重在1.4 g·cm^(-3)以上时,穿透阻力对作物的影响同时取决于土壤含水量,穿透阻力随着土壤水分的增加而降低,对应线性回归方程为:y=-75.93 x+3 153.83(y为穿透阻力,x为土壤质量含水量,r=0.82)。【结论】在现行以旋耕为主的传统耕作模式下,黄淮海北部地区农田犁底层是普遍存在的,不利于作物根系生长及作物对土壤养分的充分利用,需要适度打破犁底层,构建合理耕层结构。

旱地小麦休闲期深翻覆盖对土壤水分及其利用效率的影响

为充分利用休闲期降水, 提高旱地麦田土壤蓄水保墒能力, 达到＂伏雨春用＂的目的, 本文将耕作蓄水技术与覆盖保水技术相结合, 采用大田试验研究了从前茬小麦收获后15 d或45 d进行深翻及深翻后采取渗水地膜、液态地膜覆盖对旱地小麦土壤水分及水分利用效率的影响。结果表明： 前茬小麦收获后45 d深翻较15 d深翻可显著提高小麦收获后65 d（休闲期）至316 d（孕穗期）土壤蓄水量、播前120~300 cm各土层土壤蓄水量和小麦水分利用效率。休闲期深翻覆盖可显著提高65 d（休闲期）至316 d（孕穗期）土壤蓄水量及播前0~ 300 cm各土层土壤蓄水量, 显著提高小麦水分利用效率, 且均以渗水地膜覆盖效果最好。此外, 前茬小麦收获后45 d深翻较15 d深翻可显著减小播种至拔节期60~300 cm, 拔节至开花期0~60 cm、120~240 cm, 开花至成熟期180~300 cm土壤水分减少率, 且深翻后采用渗水地膜覆盖对拔节至开花期土壤水分减少率调控效应较大。 总之, 旱地小麦休闲期等雨后深翻有利于提高土壤蓄水量与水分利用效率, 深翻后覆盖有较大的调控效应, 且采用渗水地膜覆盖效果更好。因此, 休闲期等雨后（约7月底或8月初）深翻并立即采用渗水地膜覆盖的技术是旱地麦田休闲期蓄水保墒的新途径, 且此技术可为旱地小麦高产、稳产、高效提供保障。

不同耕法及秸秆还田对土壤水分运移变化的影响

[目的]探讨不同耕法与秸秆还田方式下,旱地草甸土土壤水分随深度运移的变化,为今后生产中因地制宜制定科学合理的耕作与培肥技术提供理论依据。[方法]采用田间定位试验,研究3种耕法免耕、浅翻、深翻与3种秸秆还田方式覆盖还田、浅翻还田、深翻还田条件下,作物生长不同时期、不同深度土层土壤含水量、田间持水量和容重的变化。[结果]土壤水分的年际间变化与降水量和降水变率有一定的关系。秸秆不还田条件下,连续2 a免耕,年际间土壤含水量随深度变化的特征曲线基本一致,0-20 cm耕层田间持水量降低13.62%,而浅翻与深翻分别增加11.32%和27.98%;耕翻深度对20-30 cm土层水分的影响较大,随作物生长和地表覆盖度增加,40 cm以下土层含水量的变化减弱。秸秆还田条件下,0-20 cm耕层浅翻还田与深翻还田田间持水量分别增加16.24%,5.08%,而土壤容重降低0.12,0.09 g/cm^3。[结论]同一耕法有秸秆还田处理土壤水分含量高于无秸秆还田,降水量越少,差异越明显。与免耕和免耕覆盖比较,翻耕与翻耕还田均增加了作物生长期间土壤含水量,提高了作物抗旱能力,产量有增加趋势。

耕深对土壤物理性质及小麦-玉米产量的影响

为了解不同犁底层破除程度对黄淮海平原农田土壤蓄水保墒、穿透阻力动态变化及作物产量的影响,在山东德州试验基地以冬小麦-夏玉米轮作农田为研究对象,设置4个犁底层厚度处理,分别为犁底层不破除(RT15)、犁底层破除1/3(DL20)、犁底层破除2/3(DL25)和犁底层完全破除(DL40)。结果表明:1)完全或者部分破除犁底层均能够显著降低10~30 cm土层容重和穿透阻力,各处理降低幅度具体表现为DL40>DL25>DL20>RT15。2)DL20、DL25和DL40处理有利于增加降水或灌溉后水分入渗,冬小麦苗期20~70 cm土壤平均含水率分别较RT15处理提高5.3%、15.9%和23.6%,且冬小麦季耗水量分别较RT15处理提高4.9%、10.2%和11.6%;DL20、DL25和DL40处理夏玉米苗期20~70 cm土壤平均含水率分别较RT15处理提高7.7%、14.2%和15.8%,但夏玉米季耗水量分别较RT15处理降低5.8%、7.6%和10.5%。3)冬小麦季0~15和>15~30 cm土层穿透阻力均表现为双峰型,且2土层受冻融作用影响各处理在越冬期达到穿透阻力峰值1 489.2~2 128.1和1 925.4~4 423.7 kPa;30~45 cm土层各处理穿透阻力变化规律在两季作物生长后期差异较大,冬小麦生长后期表现为DL40>DL25>DL20>RT155,而夏玉米后期表现为DL40<DL25<DL20<RT15。4)相对完全打破犁底层,部分打破犁底层更有利于提高水分利用效率,显著增加作物产量,DL25处理冬小麦和夏玉米产量分别较DL40处理增加4.2%和2.4%。综合考虑,DL25是目前相对较好的犁底层改良方式,此时犁底层厚度适当,既可节省农机能耗,又可兼有透水、增产效能。

旱作农业区土壤水分保蓄状态及其能量特征

在渭北旱地农田设置覆盖、耕翻等不同保蓄土壤水分处理,测不同层次土壤水分保蓄状况.结果表明:土壤含水量耕翻覆盖地>覆盖地>耕翻地>裸露休闲地.耕作层水分保蓄差异最为明显,但是在土层深度40～50 cm处,耕翻过土壤含水量稍大于覆盖过土壤.同一土层土壤水分能量变化规律是土壤水势耕翻覆盖地>覆盖地>耕翻地>裸露休闲地,而同一土层土壤温度变化规律恰好与土壤水势相反,证明在影响土壤水势因素中,土壤水分的正效应>土壤温度;土壤温度日变幅明显是裸露休闲地和耕翻地大于覆盖地.

渭北旱原夏闲期麦田不同耕作措施的土壤贮水效应

【目的】研究免耕、深松和翻耕麦田夏闲期土壤贮水能力,揭示3种耕作方式麦田土壤蓄水保墒能力产生差异的机理。【方法】选取渭北旱原中等产量水平的旱作麦田,于2007和2008年麦田夏闲期,研究免耕、深松和翻耕3种耕作方式下,麦田0~300 cm土层土壤贮水量和降雨后土壤水分的时空变化特征。【结果】2007和2008年夏闲前后,免耕、深松处理0~300 cm土层土壤含水量较翻耕处理分别提高47.2%,55.6%和38.9%,22.2%,均达到显著水平（＜0.05）,并且3种耕作方式土壤贮水量的差异主要体现在160或140 cm以上土层;免耕和深松土壤贮水效果总体优于翻耕处理,但免耕和深松处理在2007和2008年的土壤贮水效果有一定差异,前者深松优于免耕,差异不显著,而后者免耕显著优于深松;夏闲期＜10 mm降雨后3,7和13 d,免耕和深松土壤0~100 cm土层含水量均高于翻耕农田,而免耕和深松土壤水分的差异主要出现在降雨后7 d;10~30 mm降雨后7 d,免耕和深松土壤0~200 cm土层含水量明显高于翻耕土壤,但在降雨后1和3 d无显著差异。【结论】夏闲期免耕和深松耕作方式较翻耕方式显著提高了土壤的贮水能力，其机理主要在于免耕和深松耕作方式增强了降雨后土壤的蓄水保墒能力。

休闲期深翻覆盖对旱地小麦土壤水分运行及产量与品质形成的影响

为充分利用休闲期自然降水，提高旱地麦田土壤的蓄水保墒能力，达到“伏雨春用”的目的，本研究在山西闻喜县旱地麦田将休闲期耕作与覆盖相结合，采用大田试验方法研究了前茬小麦收获后15d 或45d 进行深翻，而后立即采取渗水地膜或液态地膜覆盖对旱地小麦土壤水分、产量及其构成、品质形成的影响效果，试图探索旱地小麦蓄水保墒技术新途径。结果表明，前茬小麦收获后45 d 深翻较15 d 可显著提高麦收后65 d 至孕穗期100～300 cm 土壤蓄水量，可显著提高播前至孕穗期0～300 cm 总土壤蓄水量，且覆盖的蓄水效果可延续至开花期，以渗水地膜覆盖效果较好。前茬小麦收获后45 d 深翻覆盖较15 d 可显著提高穗数、产量、籽粒蛋白质及其组分含量、籽粒蛋白质产量，且以渗水地膜覆盖效果较好。此外，播前80～200 cm 土壤蓄水量与穗数、产量显著相关；播前和开花期120～300 cm 土壤蓄水量与籽粒蛋白质及其组分含量、籽粒蛋白质产量显著相关，播前80～280 cm 、开花期40～60 cm 、100 cm 、240～300 cm 土壤蓄水量与谷醇比显著相关。总之，休闲期等雨后深翻并采用渗水地膜覆盖有利于提高旱地小麦土壤蓄水量，达到伏雨春用的目的；有利于优化产量结构，提高产量；有利于提高籽粒蛋白质品质，实现优质。

休闲期深翻覆盖对旱地小麦土壤水分、花后脯氨酸及籽粒蛋白质积累的影响

研究休闲期不同时间深翻覆盖对土壤水分、花后脯氨酸与籽粒蛋白质积累的影响。结果表明:(1)休闲期深翻覆盖可提高播前0-300cm各土层土壤蓄水量,有利于促进根系吸收深层土壤水分,增加作物耗水量,致使开花期土壤蓄水量降低,且等雨后深翻并采用渗水地膜覆盖效果较明显。休闲期深翻覆盖可提高花后旗叶脯氨酸含量、花后5～20d籽粒脯氨酸含量、旗叶谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸脱氢酶(GDH)活性,可提高籽粒蛋白质及其组分含量、谷/醇比、籽粒蛋白质产量,以等雨后深翻并采用渗水地膜覆盖最高。且等雨后深翻采用渗水地膜覆盖对灌浆前期旗叶和籽粒脯氨酸含量、旗叶GS和GDH活性均有较大调控性。(2)开花期深层土壤蓄水量与旗叶和籽粒脯氨酸含量关系密切,且与旗叶脯氨酸含量相关性较大。花后旗叶脯氨酸含量与旗叶GDH活性相关显著,而籽粒脯氨酸含量与旗叶GS活性相关显著。籽粒蛋白质及其组分含量、蛋白质产量均与旗叶GS和GDH活性相关显著,谷/醇比与旗叶GS活性相关显著。说明开花期土壤干旱可促进旗叶和籽粒脯氨酸积累,从而影响花后旗叶GS和GDH活性,有利于籽粒蛋白质积累,提高籽粒蛋白质品质。总之,旱地小麦休闲期等雨深翻后覆盖有利于提高底墒,促进根系生长,有利于提高籽粒蛋白质含量及其品质,以采用渗水地膜覆盖效果明显。

黄土高原南部3种农田土壤剖面坚实度的变化规律

为了揭示黄土高原南部地区不同质地类型土壤剖面坚实度的变化及其与土壤含水率的定量关系,以黄墡土、土娄土、裸露在地表的粘化层耕作剖面为研究对象,定位观测其0~45 cm土壤坚实度与含水率的变化。结果表明,黄墡土、土娄土、裸露在地表粘化层耕作剖面的犁底层平均坚实度均大于耕层,犁底层平均坚实度较耕层分别高194.8%,87.3%,10.4%;剖面土壤质地越粘其平均坚实度越大;土壤坚实度与含水率呈负相关关系;土壤坚实度变化速率为0时,以上3种土壤剖面临界含水率分别为0.1712,0.1757,0.1835;质地不同的土壤剖面坚实度时空变化特征有差异,其中黄墡土剖面0~20 cm土层土壤坚实度为350~500 kPa,受土壤含水率变化的影响较小;20~30 cm土层土壤的坚实度为500~1400 kPa,不易受外界环境影响;30 cm以下土层土壤坚实度为700~1600 kPa,受土壤含水率变化影响较大。土娄土剖面0~40 cm土层土壤坚实度为600~1200 kPa,受含水率变化影响较大;40 cm以下土层土壤坚实度稳定在1 800 kPa左右。粘化层剖面0~15 cm土层土壤坚实度在2000 kPa左右,受环境影响较大,15 cm以下土层土壤坚实度稳定在1800 kPa,受含水率变化影响较小。

适用于保护性耕作条件下的弯曲式深松犁

免耕保护性耕作是近年发展较快的新型耕作方式,但实施多年免耕作业之后会带来土壤有效耕层变薄、容重增加、灌溉水分难以入渗等一系列问题。为此,针对免耕作业方式所出现的问题,研制开发了新型弯曲式深松犁。通过对深松犁的实地测试,对试验结果进行了研究、分析,为操作使用深松农机具提供实际参考依据。该深松犁配合免耕保护性耕作方式,充分发挥深松犁的优良性能,达到了减少水土流失和作业工序、提高经济效益的最终目标。

玉米机械全幅深松与旱作节水灌溉栽培技术浅析

玉米机械全幅深松与旱作节水灌溉栽培技术是节水、保墒、耕作等一系列综合农业节水技术措施。该项技术是通过机械深松、节水灌溉、采用保水剂等措施,充分利用天然降水,从而使灌溉用水量减少,保证播种的种子全部成活。本文结合旱作玉米品种的选择及种子的处理,对玉米机械全幅深松技术与旱作节水灌溉栽培技术进行了分析。

备耕头水地土壤水分入渗参数非线性预报模型

以山西黄土高原区备耕头水地水分入渗试验为依据,考虑灌水过程中表层土壤结构的变形特性,建立了Kostiakov三参数累计入渗量模型参数与土壤理化参数间的非线性关系模型。研究表明:常规土壤理化参数(土壤含水率、密度、黏粒含量、粉粒含量、沙粒含量和有机质含量)作为备耕头水地土壤入渗参数非线性预报模型的输入变量是合理的,所建立的非线性关系模型可靠,土壤入渗参数预测值相对误差可控制在10%以内;考虑到灌水过程中表层土壤结构由疏松变密实,对表层土壤结构进行修正能更加真实地反映备耕土壤水分的入渗过程,更加精准地对入渗模型的参数作出预报。

麦秸还田下翻耕和不同水肥管理措施对稻田理化性质及水稻产量的影响

稻麦轮作系统中,还田麦秸腐解产生的毒害物质会对水稻产生不利影响。为有效减缓秸秆还田带来的负面影响,筛选适宜的耕作和水肥管理措施,通过设置翻耕(FS+PT)、泡田换水(FS+WR,2 d泡田后换水施肥)、延长泡田时间(FS+IP,施肥后泡田7d)、延长泡田时间并推迟施肥(FS+IP+FP,泡田7 d后再施肥)处理的田间小区试验,同时设置不施秸秆和化肥(CK)、单施化肥(F)、单施秸秆(S)以及施秸秆和化肥(FS)处理,比较在施用秸秆和化肥的基础上,翻耕和不同水肥管理措施对稻田理化性质及水稻产量的影响。结果表明:延长泡田时间的两个处理(FS+IP和FS+IP+FP)能有效降低稻田田面水酚酸含量;秸秆还田配合不同水肥管理措施处理稻田田面水氮磷含量明显低于F处理;合理的施用秸秆能有效促进水稻生长发育,特别是FS+PT处理,其水稻有效穗数比秸秆还田FS处理提高19.9%,其次为FS+WR处理,比FS处理提高15.2%。研究表明,翻耕、泡田换水、延长泡田时间等水肥管理措施均能有效减缓麦秸还田对水稻生长带来的负面效应,进而促进植物养分吸收及增加作物产量;考虑环境风险等综合效应,在麦秸还田时采用翻耕和延长泡田时间是较好的稻田田间管理措施。

田间原位试验分析长期机械作业下稻麦轮作地块土壤入渗性能

田间原位不同深度入渗试验是表达土壤分层状态、展示土层物理分异以及定量土壤剖面水功能变化的关键。为了探究不同深度水稻土的入渗能力及保水作用,该研究以华东稻麦轮作区小农户长期机械化耕整模式下代表地块的土层分异为目标,设计田间原位不同深度入渗试验。在试验地块内开挖7个不同深度的入渗坑并在坑底进行入渗试验,然后渗透48 h分层测取土壤含水率,研究不同坑底深度(坑深)土壤的入渗能力和入渗后各土层含水率的变化。结果表明,不同深度入渗试验准确表达了不同坑深土壤的水分入渗及土层持水分异,同时也能清晰地鉴别出犁底层所在位置和厚度,犁底层始于15 cm深,且耕作层与犁底层分异明显,耕作层平均紧实度为1005.79 kPa,犁底层平均紧实度为1910.73 kPa;土壤剖面分析表明,耕作层土壤形态疏松,根系分布稠密,犁底层土壤容重大,孔隙度小,透水性差,心土层土壤铁锰斑点较多,结构性差;土壤入渗参数随坑深的增加而减少,其中0~15 cm坑深范围内平均的平均入渗速率和累计入渗量分别为>20~30 cm的17.04倍和18.06倍;通过对比初始含水率和渗透48 h后含水率,得到坑深在15 cm范围内的水分入渗深度均为距表土20cm,而大于15cm坑深的水分入渗深度均为坑深以下10cm;利用Horton、Kostiakov和Philip3个模型拟合不同坑深入渗,结果表明,Kostiakov模型的拟合参数与实际相符且R^(2)最高(0.98~0.99),均方根误差最小(0.01~0.77mm/min)。入渗参数与土壤容重、含水率、总孔隙度和田间持水量有极显著的相关性(P<0.01),与土壤紧实度相关性不显著(P>0.05)。该研究通过原位不同深度入渗试验,说明华东稻麦轮作区小农户生产模式下长期机械化耕作导致水稻土明显的分层和土壤水功能垂直分异,进而导致耕作层与耕作层以下土层表现出显著的入渗能力差异。研究可为稻麦轮作地区的机械耕作、灌溉等提供借鉴。

基于最小限制水分范围评价不同耕作方式对土壤密度的影响

利用最小限制水分范围(LLWR)来评价不同耕作方式(免耕和秋翻)对土壤密度的影响。结果表明,免耕(NT)较秋翻(MP)显著增加了5 cm^20 cm的土壤密度,计算LLWR的上限值和下限值分别由田间持水量和土壤硬度决定,NT和MP处理的LLWR值在0.155 cm3·cm-3~0.174 cm3·cm-3之间且表现出前者小于后者的规律性。LLWR与土壤密度呈极显著负相关,可以用来评价耕作方式对土壤密度的影响。

耕作与水肥耦合对冷凉区水稻产量及温室气体排放的影响

为研究耕作与水肥耦合对冷凉地区水稻生产的影响,通过设置不同的耕作方式和水、肥管理组合模式,以吉宏6号品种为材料,研究了各组合模式下的水稻农艺性状和产量构成因素及生育期间稻田温室气体排放动态特征。结果表明:深耕+常规施肥+常流水灌溉模式(T1)、深耕+减施氮肥+耐冷灌溉模式(T2)与深耕+增施氮肥+耐冷灌溉模式(T3)水稻生育期农艺性状优于旋耕+常规施肥+常流水灌溉模式(CK),且实际产量显著高于旋耕+常规施肥+常流水灌溉模式(CK),分别高出8.3%、16.8%和20.4%。生育期深耕+常规施肥+常流水灌溉模式(T1)、深耕+减施氮肥+耐冷灌溉模式(T2)和深耕+增施氮肥+耐冷灌溉模式(T3)模式的CO_(2)累计排放量较旋耕+常规施肥+常流水灌溉模式(CK)分别提高了9.4%、26.4%和2.3%;CH_(4)累计排放量较旋耕+常规施肥+常流水灌溉模式(CK)分别降低-6.7%、提高12.2%与降低-17.6%;N_(2)O累计排放总量较旋耕+常规施肥+常流水灌溉模式(CK)分别提高了51.0%、78.8%和63.1%。深翻栽培增加了水稻有效穗数、穗粒数及结实率,提高产量。深翻栽培基础上,调控水肥管理措施,可优化水稻农艺性状,实现稳产与高产。