不同耕作方式对砂姜黑土孔隙结构特征的影响

砂姜黑土黏闭僵硬问题突出,耕作是改良其结构的重要措施之一。基于安徽龙亢农场砂姜黑土耕作试验基地,采集免耕(No-tillage,NT)、旋耕(Rotarytillage,RT)和深翻(Deepploughing,DP)处理的原状土柱(高20cm,直径10cm),利用X射线CT扫描技术和ImageJ软件等对土壤孔隙结构进行三维重建和可视化处理,定量分析不同耕作方式对土壤孔隙度、孔径大小分布、孔隙形态特征、网络特征以及土壤饱和导水率的影响。结果表明:(1)与免耕相比,旋耕和深翻下土壤的大孔隙度分别增加了192.7%和261.1%(P<0.05);与旋耕相比,深翻下土壤大孔隙度增加了23.4%;(2)相较于免耕,旋耕和深翻显著增加了土壤孔隙的水力半径、紧密度、分形维数和全局连通性(P<0.05),显著降低了各向异性程度和欧拉数(P<0.05),土壤饱和导水率得到显著提升,且深翻的改良效果总体优于旋耕;(3)相关分析表明土壤饱和导水率与除水力半径外的孔隙结构特征参数均存在显著相关(P<0.05),其中与连通性最大孔隙度的相关性最高(r=0.833**,P<0.01)。综上所述,深翻扩大了土壤孔隙的水力半径,改善了连通性,提升了复杂程度,从而构建了相对良好的土壤孔隙形态和网络结构,提高了导水能力,消减砂姜黑土结构性障碍效果显著。

花生连作土壤土层置换式深翻犁的设计与试验

针对目前花生连作导致花生减产的问题,设计研制了土层置换式深翻犁。重点对土层置换式深翻犁的翻转机构进行机械设计和运动分析,对犁体曲面进行了理论分析和受力分析。为验证土层置换式深翻犁的作业性能,以犁铧安装角、耕宽、作业速度为试验因素,以耕深变异系数、植被残茬覆盖率和翻垡率为性能评价指标,进行三因素二次旋转正交组合田间预试验,得到各因素的响应曲面模型,分析了各因素对性能的影响,并以耕深变异系数最低、植被残茬覆盖率最高和翻垡率最高为目标对各因素进行优化。最优结果为:犁铧安装角为25.58°、耕宽为526.01mm、作业速度为5.82 km/h时,耕深变异系数为3.35%、植被残差覆盖率为93.95%、翻垡率为94.39%。以最优结果为基础,对作业速度设置5个梯度进行田间验证试验。验证试验结果表明,当土层置换式深翻犁以最优犁铧安装角、耕宽作业时,各个速度梯度下耕深变异系数均小于4%、残茬覆盖率均大于90%、翻垡率均大于90%,满足翻转犁作业质量要求。连续两年应用土层置换式深翻犁对连作花生地进行增产效果试验,试验结果表明,2022年花生产量比对照组增产21.2%,2023年增产16.9%,增产效果显著。本研究可为连作花生大面积单产提升提供技术支持。

长期不同施肥和深翻对玉米高粱轮作体系作物钾利用及土壤钾形态的影响

【目的】研究长期施用化肥钾、秸秆还田、有机肥配施化肥钾结合秸秆还田及其深翻对玉米高粱轮作体系作物钾利用效率、土壤钾形态及非交换性钾释放的影响,为合理使用钾肥和提高钾养分资源高效利用提供理论依据。【方法】于2011—2022年在山西省晋中市进行长期定位试验,共设6个处理:不施肥(CK)、氮磷肥(NP)、氮磷钾肥(NPK)、秸秆还田结合有机肥(MS)、氮磷钾肥配施有机肥结合秸秆还田(NPKMS)、氮磷钾肥配施有机肥结合秸秆还田和深翻(NPKMSD),研究不同施肥处理对作物籽粒产量、地上部钾吸收量、钾利用效率、土壤钾形态和土壤非交换性钾释放特征的影响。【结果】与NP和NPK比较,MS、NPKMS和NPKMSD提高籽粒产量6%—8%,地上部钾吸收量提高22%—43%。NPKMS和NPKMSD处理钾素农学利用效率仅为NPK和MS的50%;施肥改变了土壤剖面钾形态,2022年收获后与CK、NP和NPK处理相比,MS、NPKMS和NPKMSD处理0—20 cm土层速效钾含量分别提高了2.2—2.8倍,缓效钾提高了8%—10%;与NPKMS比较,NPKMSD提高了20—40 cm土层速效钾含量。基于随机森林回归模型分析表明,0—20和20—40 cm土层的速效钾与缓效钾含量能解释地上部钾吸收量的64.1%,0—20 cm土层速效钾、缓效钾含量和20—40 cm土层的速效钾含量是影响植株钾吸收的关键因子。用氯化钙浸提时NPK、MS、NPKMS和NPKMSD处理0—20 cm土层非交换性钾累积释放量分别是NP的1.04、1.77、1.99和1.81倍,柠檬酸浸提时则分别为1.05、1.41、1.85和1.63倍。与NPKMS处理比较,NPKMSD处理20—40 cm土层柠檬酸浸提的非交换性钾累积释放量提高17.8%,而氯化钙浸提对其非交换性钾累积释放量没有显著影响。【结论】与施用相当量的化肥钾比较,秸秆还田和有机肥能明显活化土壤钾,提高土壤有效钾和缓效钾的含量,提高钾肥利用效率。化肥钾配施有机肥结合秸秆还田会造成作物钾奢侈吸收降低钾利用效率。深翻提高根层下土层速效钾含量但对产量影响不显著。秸秆还田和有机肥明显促进土壤非交换性钾的释放速率和累积释放量,长期秸秆还田结合适量有机肥能够替代化学钾肥。

土壤深耕技术推广存在的问题及对策

土地长期浅耕易导致土壤板结、耕层变浅等问题,严重影响土壤结构和肥力,造成作物减产。土壤深耕可有效打破犁底层,加深耕作层,改善土壤结构,促进农作物增产增效。为此,从秸秆还田、肥料利用、减少农业病虫害等方面阐述了土壤深耕的必要性,对土壤深耕推广过程中存在的常见问题进行了分析,并提出了相应的对策,以期为土壤深耕技术的推广提供参考。

杂交油菜轻简化与集约化栽培技术研究

根据最新的科研成果及相关资料报道,综述了中国长江流域油菜栽培技术中存在的问题。依据多年研究成果,提出了杂交油菜深耕深埋、撒播、机收作业的轻简化、集约化栽培技术创新,并结合长江流域有利的资源优势,将杂交油菜品种与物化成本、劳工成本减少相配套,不但使杂交油菜的产量和品质得到了提高,而且使杂交油菜种植的经济效益倍增。多年试验结果证明这一栽培技术创新是杂交油菜生产发展的一条重要途径。最后讨论了杂交油菜进一步实现生产方式转变需要注意的问题,为促进长江流域杂交油菜栽培技术创新提供了科学依据。

农机深翻整地作业及高标准农田建设分析

随着乡村振兴战略的实施和农业现代化的推进,农机深翻整地技术在高标准农田的建设中得到了广泛应用。深翻联合整地技术通过深层翻转土壤并结合多功能作业,如松土、施肥、耙整和起垄,有效改善了土壤的物理和化学特性,为作物生长创造了更优良的生长环境。在阐述农机深翻整地概念及其在现代农业生产中的应用基础上,探讨了其在高标准农田建设中的关键作用和实施策略,分析了通过多部门合作和技术整合以实现农业生产高效与可持续发展的途径。

渭北旱塬冬小麦产区提前深耕一次深施肥料的肥水效应与理论分析

在陕西渭北旱塬冬小麦产区麦收后对提前深耕一次深施肥料的肥水效应进行了研究。结果表明,夏收后在7月15日、8月15日、9月15日结合深耕把小麦所需肥料一次深施20 cm土层下,比播种时深耕一次浅施6 cm土层下、分二次施和分三次施明显提高了小麦产量、肥料利用率和水分利用效率;增加了麦收后土壤NO-3-N的积累量和水分贮存量。同时还发现,NO-3-N含量分布呈y=a-b.logx对数曲线模型,这可能是NO3--N在旱地土壤中分布的一种特征曲线;试验中没有产生NO3--N的淋失。文中还对提前深耕一次施肥的理论作了讨论和分析,并提出了"秋雨-冬储-春用"和"秋肥-冬储-春用"的理论概念,把两者结合起来,可达到肥水协调供应的状态。这为建立旱地施肥技术体系提供了理论依据。

不同耕作方式对土壤性质与玉米生长的影响研究

通过种植前对土壤进行不同耕作处理试验,探讨不同耕作方式和耕作深度(30 cm,35 cm,45 cm)对土壤理化性状及玉米(Zea mays L)根系生长的影响。结果表明,三种耕作方式对土壤容重、土壤含水量、土壤微生物总量、玉米根系生长的影响表现为:深松耕作>传统耕作>免耕。其中,深松耕作对表层土壤(0～25 cm)容重降低作用大于深层土壤(25～45 cm);对增加土壤含水量、增加土壤微生物总量、促进玉米根系生长方面的作用,深层土壤大于表层土壤;从不同耕作深度进行比较,深松45 cm>深松35 cm>深松30 cm>传统耕作,即耕作越深,对土壤物理性状和作物根系生长影响越大。不同耕作处理间玉米产量无显著性差异。综合研究区的土壤性质、作物生长、自然环境等因素,雨养农区可采用免耕—深松的循环耕作模式,改良土壤性质,提高经济效益。

黑土稻田连续深耕改善土壤理化性质提高水稻产量大田试验

为了明确深耕对水田土壤理化性质及水稻产量影响,该文在黑土型水稻土上开展深耕研究,应用自主研发的水田深翻犁,开展深翻、浅翻与旋耕大区对比研究。结果表明:浅翻和深翻可以降低土壤固相比率和容重,与旋耕相比,土壤固相比率降低幅度分别为0.74%~4.80%和1.86%~3.90%;>10~20 cm土层土壤容重分别下降0.09 g/cm^3和0.08 g/cm^3,>20~30 cm土层深翻处理土壤容重比旋耕下降0.03 g/cm^3;>10~20 cm土层土壤的通气系数和饱和透水系数浅翻处理比旋耕分别提高4.04倍和2.71倍,深翻提高4.42倍和2.14倍;>20~30 cm深翻比旋耕提高1.86倍和2.87倍,2年趋势一致;深翻可使土壤养分指标在各层趋于平均化;深耕可促进水稻根系生长,根系的生长量与根长增加幅度为6.53%~16.33%和10.81%~21.62%,深翻好于浅翻;深耕提高水稻产量,2015年浅翻和深翻处理水稻实测产量分别比旋耕增产6.91%和9.81%,2016年增产6.59%和7.84%,2年增产趋势一致。

机械化深耕深松栽培对甘蔗生长及产量的影响

为评价机械化深耕深松栽培模式的保水保肥效果和对甘蔗生产的影响,进行了机械化深耕深松栽培和常规耕作栽培对甘蔗生长及产量的影响试验。结果显示,机械化深耕深松栽培能明显增加土壤的含水量;深耕深松栽培比常规耕作栽培的甘蔗出苗率高17.8%,分蘖率高13.4%;甘蔗生长速度加快、根系发达;甘蔗成熟期的株高、茎径、蔗糖分、青叶数提高;每公顷增产原料蔗7.22 t,增收2346.5元,增糖1.35 t。机械化深耕深松栽培甘蔗增产增收效益显著,可在甘蔗生产中推广应用。

棉田深翻对棉花黄萎病发病及其微菌核分布影响的初步研究

【目的】从棉花黄萎病微菌核含量水平揭示棉田深翻(深翻60 cm)对棉田棉花黄萎病发病的影响。【方法】利用MSM选择性培养基和水筛法分离土壤中的微菌核。【结果】深翻棉田土壤中的棉花黄萎菌微菌核数量低于常规棉田,深翻棉田棉花黄萎病发病程度也轻于常规棉田,说明深翻对棉花黄萎病的发生具有较明显的抑制作用。通过试验明确了棉田土壤中微菌核的数量,1年内有2次比较明显的消长,现蕾期出现第1个高峰,到吐絮期出现第2个高峰,微菌核数量越多病情越重。深翻田病情指数与微菌核数量的相关系数为0.891 1,常规棉田病情指数与微菌核数量的相关系数为0.450 3。【结论】棉田深翻能有效的降低棉花黄萎病的发生和危害。

粉垄耕作对甘蔗光合生理特性及产量品质的影响

为了探明粉垄耕作下甘蔗光合生理特性与甘蔗高质高产的相关性,阐明粉垄条件下甘蔗光合生理特性的响应,以‘桂糖42号’为供试品种,设常规耕作(CK)和粉垄耕作(粉垄)共2个处理,采用田间随机区组设计,每个处理设3次重复。结果表明:甘蔗伸长期,粉垄甘蔗的叶绿素含量、苹果酸脱氢酶(NADP-MDH)活性、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)活性、核酮糖1,5-二磷酸羧化酶(RuBPC)活性分别比常规耕作甘蔗提高5.4%、18.6%、23.5%和30.9%,差异均达显著。此外,粉垄甘蔗的净光合速率(P_(n))、气孔导度(Cond)、蒸腾速率(T_(r))在伸长期和成熟期也显著大于对照。粉垄耕作下甘蔗单茎重、茎长、茎径、有效茎与理论产量等农艺性状均达到显著差异,单茎重提高32.7%,茎长增加13.1%,茎径增加17.6%,有效茎数量提高5.3%,理论产量增加20741 kg/hm^(2);纯度、锤度、蔗汁糖分和甘蔗糖分等工艺品质也均达显著差异,分别提高5.2%、9.0%、14.5%和13.4%。粉垄耕作能提高甘蔗伸长期光合作用相关的酶活性、叶绿素含量和净光合速率等生理指标,提高了光合作用,促进甘蔗生长,提高甘蔗产量与品质。

盐化草甸土和黑土型水田土壤连续深耕改土效果

为明确深耕在不同类型水田土壤上的改土效果及对水稻产量的影响,该研究应用自主研发水田深耕犁,在黑土和盐化草甸土上开展深翻、浅翻与旋耕对比试验研究。结果表明,深耕在不同类型土壤上对水稻产量及土壤理化性质影响存在差异:1)黑土深翻区增产7.28%~8.37%,浅翻区增产6.02%~7.72%,盐化草甸土深翻区和浅翻区与旋耕相比第1年水稻产量差异不大;第2年减产9.96%~11.03%;2)翻耕促进黑土土壤养分均一化,耕作层土壤养分降低不明显,土层间养分含量差异变小,盐化草甸土深耕后造成表层养分浓度降低,0~20 cm土层浅翻区和深翻区土壤有机质与对照相比分别下降4.57和6.68 g/kg,全氮分别下降0.24和0.29 g/kg,碱解氮0~10 cm土层分别比对照降低2.31和11.52 mg/kg,pH值明显增加,0~30cm土层交换性Na+浓度增加;3)与对照相比,浅翻和深翻降低了黑土下层土固相比率、容重,提高土壤通气、透水性,>10~20 cm土层土壤固相比率比对照分别降低4.23%和3.23%,土壤容重下降0.09 g/cm3和0.08 g/cm3,通气系数分别提高3.04倍和3.42倍,透水系数提高1.71倍和1.14倍;>20~30 cm土层深翻区土壤固相比率降低1.86%,通气系数和饱和透水系数比对照提高0.86倍和1.87倍;盐化草甸土浅翻区和深翻区均有增加下层土固相率和容重,降低通气、透水性的趋势。盐化草甸土水田不适合深耕,黑土型水田土壤深耕可改善土壤理化性质,提高水稻产量。

深松条件下灌溉频次对棉花水分利用效率及产量的影响

【目的】探讨深松条件下灌溉频次对棉花水分利用效率及产量的影响。【方法】2016—2017年,在深松后相同灌溉量下,设置3个灌溉周期为4、7、10d,对应灌溉次数为17、10、7次,分别以D4、D7、D10表示,研究了灌溉期土壤水分、干物质积累、耗水量、水分利用效率(WUE)及产量的变化特征。【结果】深松条件下,适中的灌溉频次(D7)显著增加了0~20cm土壤含水率,促进棉花干物质向蕾铃器官分配,提高WUE,2016年和2017年D7处理比D4、D10处理分别提高15.5%、16.5%和10.5%、9.2%。而过高(D4)或过低(D10)的灌溉频次降低了土壤含水率,高频灌溉促进了棉花营养生长,但向蕾铃器官分配比例降低,而低频灌溉干物质积累总量显著降低,土壤贮水减少量和总耗水量显著增加。过高或过低的灌溉频次均导致产量降低,D7处理的籽棉产量比D4、D10处理在2016年提高13.8%、17.3%,2017年提高7.0%、6.1%,而产量提高的主要原因是单株铃数和单铃质量的增加。【结论】深松后灌溉频次应以1次/7d,可有效促进棉花营养与生殖器官干物质协调增长,提高生殖器官干物质分配比例,有利于棉花产量及水分利用效率的协同提高。

杉木种子园深翻施肥的试验研究

本文是近4年试验的系统总结。试验地以福建省官庄林场等无性系、等重复的种子园为试验小区,进行了10个处理、3次重复的随机区组设计。结果表明,在1.5代种子园盛果期的最佳施肥技术是:每株每年施N 69g(尿素0.15kg)、P_2O_s 30g(钙镁磷肥0.3kg)、K_2O 50g(KC1 0.1kg)混合肥的效果最好;施肥时期和次数,除P肥在6月上、中旬1次施外,N、K肥均分两次(另一次在7月底至8月初)施。大小年平均球果重量比CK增加98.7％,投入与产出比值为1:10。只深翻的增产与CK差异不显著,且逐年有下降趋势。施肥未引起母树徒长和土壤酸化,却增加了土壤有效养分,促进了根系吸收和树冠发育,增加了座果率。首次提出的测土施肥模式,可作为种子园合理施肥的依据。

不同深耕时间对滨海盐碱棉田土壤理化性质及棉苗光合特性的影响

为探讨不同深耕时间对土壤理化性质及棉苗光合生产的影响,于冬前（T1）、开春（T2）、播前（T3）对滨海重度盐碱棉田进行深耕,测定棉花苗期叶面积指数（LAI）、光合特性、叶绿素含量（SPAD）以及干物质积累和分配情况,并对0~40 cm土层土壤含盐量、含水率和容重进行分层测定。结果表明,与T0（免耕直播）处理相比,T1处理各土层含盐量和含水率无明显变化,容重下降4.0%~9.1%,棉苗叶片SPAD、LAI以及根冠比增大8.0%~29.4%,光合参数增大4.1%~14.8%,棉苗总干质量增大9.8%;T2处理各土层含盐量降低47.2%~50.9%,10~40 cm土层含水率无显著变化,容重下降9.6%~18.2%,棉苗叶片SPAD、LAI以及根冠比增大23.6%~56.0%,光合参数增大14.2%~49.4%,棉苗总干质量增大45.6%;T3处理各土层含盐量增加14.5%~57.7%,含水率降低2.4%~8.7%,容重下降18.5%~25.4%,叶片SPAD和LAI分别降低13.0%和24.0%,光合参数降低21.4%~64.6%,棉苗总干质量降低21.9%。可见,开春深耕（T2处理）可有效改良滨海盐碱土壤,更有利于棉苗光合特性提高及其正常生长发育。

红壤坡地深松耕对土层特性和玉米产量的影响

【目的】研究深松耕对红壤坡地土层特性和玉米产量的影响,筛选适宜云南红壤坡地土壤深松耕的深度和耕作措施,为红壤坡地合理耕层构建提供依据。【方法】实验设置常规旋耕20 cm(CK),免耕耕深0 cm(S0),深松耕30 cm(S30)和深松耕40 cm(S40)等4个不同的耕深处理,种植方式为直播玉米,冬季休闲,田间管理和施肥方式一致。【结果】实验结果表明,处理S0、处理S30和处理S40第1年对玉米产量无显著影响,生物学产量均显著增加,增产率分别为11.66%、14.69%和5.07%;第2年玉米产量增产率分别为3.22%、22.03%和14.14%,生物学产量增产率为-1.81%、15.61%和5.27%;第3年玉米产量增产率分别为28.71%、22.00%和5.69%,生物学产量增产率为16.86%、14.86%和3.76%。0~20 cm土层处理,S0土壤容重3年平均降幅2.83%,土壤紧实度增加33.20%,土壤含水量降低5.73%;处理S30降低土壤容重和土壤紧实度,降幅分别为3.88%和3.95%,土壤含水量增加5.44%;处理S40土壤容重降低0.52%,土壤紧实度增加7.70%。20~40 cm土层,处理S0土壤容重降低3.41%,土壤紧实度增加7.54%,土壤含水量增加6.21%;处理S30土壤容重降低9.23%,土壤紧实度降低20.27%,土壤含水量增加13.80%;处理S40土壤容重降低8.79%,土壤紧实度降低15.38%,土壤含水量增加7.99%。40~60 cm土层,处理S0土壤容重降低3.17%,土壤紧实度增加35.53%,土壤含水量增加2.86%;处理S30土壤容重降低1.48%,土壤紧实度增加21.93%,土壤含水量增加3.00%;处理S40土壤容重降低4.86%,土壤紧实度降低2.84%,土壤含水量增加7.84%。【结论】深松耕30 cm对山原红壤坡地玉米的产量有促进作用,为较适宜的耕作措施。

麦田封闭半封闭麦草覆盖耕作保水栽培技术体系的研究

为解决黄土高原丘陵旱地小麦缺水的问题,在晋南万荣、晋中灵石连续两年的旱地条件下进行麦草覆盖与耕作试验,结果表明,在干旱条件下,所有不同生育时期的覆盖与对照相比都有十分明显的增产效果,而且具有调温保墒,提高水分生产效率和水分利用效率的作用。同时研究表明采用伏深耕施肥+全程覆盖的方法是抗旱高产、节能省工的捷径。通过试验形成了一套休闲期麦草覆盖封闭耕作栽培的旱作技术体系。

1LGT─4型松旋灭茬起垄通用机的研究与设计

较详细地论述了１ＬＧＴ－４型松旋灭茬起垄通用机设计的目的、意义，采取的技术方案和解决的技术关键问题，主要工作部件的研究与设计，以及试验情况和研究结论。

粮棉轮作与土壤深翻对棉花生育性状及产量的影响

试验采用随机区组设计,研究了粮棉轮作种植模式与土壤深翻对棉花生长发育及产量性状的影响。结果表明,轮作促进了棉花的营养生长与生殖生长,无论是在旋耕条件下还是在深翻条件下,棉花株高、真叶数、果枝数、蕾铃数、单铃质量均较连作有不同程度提高,籽棉产量在旋耕与深翻条件下分别较连作提高4.5%与2.6%。土壤深翻前期抑制棉花生长,棉花株高、真叶数均低于旋耕处理,但棉花中后期优势明显,果枝数、单株成铃数、单铃质量均高于旋耕处理,籽棉产量在连作与轮作条件下分别较旋耕处理提高4.0%与2.1%。粮棉轮作与土壤深翻相结合是提高棉花产量的有效措施。