留膜留茬免耕栽培对旱作玉米田土壤养分、微生物数量及酶活性的影响

为了探讨不同耕作和覆盖方式对陇东黄土旱塬农田耕层土壤养分、土壤容重、酶活性及微生物数量的影响。采用随机区组设计,设置留膜留茬免耕栽培(T)和全膜双垄沟播栽培(CK)2个处理,测定不同生育时期0~10 cm、10~20 cm、20~40 cm 3个土层土壤养分含量、水解酶(蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶)活性及微生物(细菌、放线菌、真菌)数量等指标。结果表明:与CK相比,留膜留茬免耕栽培显著(P<0.05)提高了收获期表层(0~10 cm)土壤有机质、全量磷钾及速效磷钾含量,随土层深度增加,有机质及全量和速效磷钾含量均呈递减趋势。碱解氮含量在0~20 cm土层降低,在20~40 cm土层出现聚集。留膜留茬免耕栽培显著(P<0.05)增加了0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm土层土壤容重,增幅为7.1%~12.4%。不同耕作方式玉米0~40 cm土层微生物数量为细菌>放线菌>真菌。耕作方式对不同土层各生育期土壤微生物数量整体上影响显著(P<0.05),为T>CK。同一生育期随土层深度增加,土壤微生物数量整体上呈减少趋势,以表层(0~10 cm)最高,为T>CK。与CK相比,T的细菌和真菌在苗期、拔节期、抽雄期、灌浆期、收获期分别增加23.7%、64.5%、7.6%、44.0%、5.6%和31.1%、91.7%、85.7%、10.5%、33.3%。放线菌在苗期、拔节期、收获期分别增加79.8%、15.1%、17.6%,抽雄期、灌浆期分别减少17.2%、33.2%。耕作方式对不同土层各生育期土壤酶活性整体上影响显著(P<0.05),为T>CK。同一生育期随土层深度增加,酶活性逐渐降低,以表层(0~10 cm)最高,T效果优于CK,与CK相比,T的蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶在玉米全生育期增幅分别为4.7%~126.1%、9.8%~47.0%、5.4%~33.7%、2.3%~43.2%。相关分析表明:土壤酶活性之间呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)相关,细菌与蔗糖酶显著(P<0.05)相关,与磷酸酶极显著(P<0.01)相关,放线菌与土壤酶活性呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)相关,表明土壤微生物数量与酶活性能较好地反映土壤肥力水平。因此,留膜留茬免耕栽培在旱作农田条件下有利于土壤有机质及磷钾养分含量、酶活性及微生物数量的提高。

旱地玉米留膜留茬免耕栽培的土壤水热及产量效应

为了明确一膜二年用留膜留茬免耕栽培对旱地玉米产量及土壤水热效应的影响,于2014年4-9月在陇东旱塬区进行地膜再利用试验,设一膜二年用（T1）和春翻耕覆新膜（T2）2个处理,研究耕作栽培方式对春玉米土壤水热效应及产量的影响。结果表明,耕作栽培方式间T2土壤温度在5~25 cm土层均高于T1,在早晨8点,由表层向下,土壤温度随土层深度的增加而增加,而在13点和18点土壤温度随土层深度的增加而减少,且沿土层深度方向,深度增加则土壤温度变化趋于平缓;大气温度对土壤温度的影响主要集中在5~15 cm土层,对20~25 cm土层温度影响很小。T2产量较T1增加了11.4%,差异极显著,水分利用效率与产量变化一致。T2优化了玉米农艺性状,使干物质积累增加,尤其是产量构成因素中的百粒重显著增加。耗水量T1高于T2,收获期0~140 cm土层平均含水量T1较T2低7.32%。虽然T1较T2产量极显著减少,但T1投入低,经济效益相比T2提高了885元·hm-2,增加了4.17%。因此,一膜二年用耕作栽培模式具有投入少、省工省劳、投产比和地膜利用率高的特征,是陇东旱塬区一种节本增效、生态环保的玉米免耕栽培技术。

留膜留茬免耕栽培条件下旱作玉米生长季土壤氮素供应动态特征

为了明确留膜留茬免耕栽培模式对旱地玉米生长季土壤氮素供应动态的影响。试验设2个处理:全膜双垄沟播栽培(CK)、留膜留茬免耕栽培(T),分析了玉米生长季土壤全氮、硝态氮(NO3^--N)、碱解氮、铵态氮(NH^+-N)在0~100 cm土层分布的差异。结果表明:NO3^--N和NH^+-N含量变化主要集中在0~20 cm土层,整体上从表层到底层依次降低。玉米整个生育期0~20 cm土层,T处理的NO3^--N和NH^+-N含量显著低于CK,0~10 cm土层降幅分别为24.7%~59.9%和4.4%~46.8%,10~20 cm土层降幅分别为20.5%~58.0%和8.7%~31.7%;玉米进入拔节期后,20~100 cm土层T处理的NO3^--N和NH^+-N含量出现明显的累积效应。栽培方式改变了全氮及碱解氮含量的垂直分布特征,不同栽培方式各生育时期全氮及碱解氮含量整体上随土层深度增加呈下降趋势,以表层0~20 cm含量最高。在0~20 cm土层,T处理的碱解氮含量在玉米进入抽雄期后显著低于CK,0~10 cm降幅在0.3%~26.0%,10~20 cm降幅在17.7%~23.8%。因此,玉米整个生育期0~20 cm土层留膜留茬免耕栽培的NO3^--N和NH^+-N供应量显著低于全膜双垄沟播栽培,引起玉米拔节后碱解氮含量供应不足,是留膜留茬免耕栽培玉米生育后期出现早衰的原因之一。

留膜留茬免耕栽培对甘肃中部旱作区玉米产量及水分利用效率的影响

通过大田定位试验研究了全膜双垄沟播栽培(T1)和留膜留茬免耕栽培(T2)2种处理方式对旱地春玉米产量及耗水特征的影响。结果表明:留膜留茬免耕栽培处理对旱地玉米产量和耗水特征存在显著影响,并与降雨年型密切相关。与全膜双垄沟播栽培(T1)相比,季节性干旱平水年,留膜留茬免耕栽培(T2)能有效调节玉米耗水进程,花后和全生育期土壤耗水量显著增加9.3%和4.2%,穗粒数和百粒重显著提高了85.2%和7.0%,产量和水分利用效率显著增加16.3%和14.7%,明显提高了灌浆期叶面积指数4.7%,节省部分生产资料和劳动力投入,纯收益增加2.3%,节本增效和生态环境效应明显。因此,在本试验条件下,留膜留茬免耕栽培能显著提高季节性干旱平水年玉米花后耗水量和灌浆期叶面积指数,优化产量构成,显著提高产量和水分利用效率,可作为甘肃中部旱作区减灾栽培模式推广应用。

玉米全膜双垄沟播留膜留茬越冬技术一体化试验

全膜双垄留膜留茬越冬+播期全膜双垄覆盖沟播玉米一体化技术能蓄秋墒抗春旱,且有效消除秋季全膜双垄沟播造成的杂草早生、投入增加、播种机械无法作业等不利因素,增加经济效益,适宜大面积推广。

留膜留茬免耕栽培对旱地春玉米耗水特性、产量及品质的影响

通过大田试验研究了全膜双垄沟播栽培(T1)、留膜留茬免耕栽培(T2)、露地沟播栽培(T3)、露地不施肥沟播栽培(CK) 4种栽培模式对旱地春玉米耗水特征、产量、水分效应及籽粒品质的影响。结果表明:T2较T1、T3、CK播前0～2 m和0～3 m土层分别多贮水26.6 mm、63.3 mm、55.4 mm和27.4 mm、57.8 mm、59.4mm; 0～2 m土层耗水量分别增加了5.2%、17.9%、15.7%,且耗水量随播前底墒增加而增加。T1、T2产量和水分利用效率均与CK差异极显著,而T1、T2间产量和水分利用效率差异均不显著。产量构成中穗粒数及百粒重以T1最高,其次为T2。玉米收获期单株总干物质质量、茎鞘和叶片干物质输出率和贡献率、收获指数均为T1>T2>T3>CK。不同栽培模式籽粒粗蛋白含量极显著高于CK,增幅为23.0%～27.4%,粗脂肪含量均低于CK,降低幅度为11.7%～13.9%。旱地留膜留茬免耕栽培休闲期蓄积的水分能保证特殊降雨年份玉米生长发育对水分的需求,实现旱地春玉米高产优质与水分高效,并在特殊降雨年份起到防灾减灾作用。