耕作方式对连作高粱产量及土壤水分与有机碳含量的影响

为缓解连作障碍,改善土壤,保证高粱原粮生产量和农业可持续发展。2019-2020年,在山西农业大学高粱研究所东白试验基地开展高粱连作长期定位试验,研究休闲期传统耕作、免耕、秋旋耕、秋深松、秋深耕、春深耕等不同耕作方式对连作高粱土壤水分、有机碳及产量的影响,旨在寻求连作高粱产量提升的适宜耕作方式和时间,及其蓄水保墒固碳增产机理,为高粱的稳定生产提供栽培技术及理论依据。结果表明,休闲期耕作可增加连作高粱各生育时期0~20 cm土壤有机质含量,增加颗粒有机碳、轻组有机碳、重组有机碳、易氧化有机碳和可溶性有机碳含量;增加播前0~100 cm土壤蓄水量0.72~46.52 mm和各生育时期0~100 cm土壤蓄水量,且播前水分可延续用至拔节期,中后期由于降水多仍有效果;可增加产量4.75%~23.67%,增加生育期水分利用效率19.09~29.19 kg/(hm^(2)·mm),尤其秋深耕耕作方式增加更明显。相关分析表明,连作高粱产量与土壤水分、有机质含量显著正相关;底墒较高时,产量与生长前期土壤水分关系更密切;底墒较低、中后期降水较多时产量与中后期土壤水分关系更密切。总之,连作高粱在休闲期秋深耕,利于增加有机碳含量,利于蓄水保墒,且水分延用至拔节期,从而提高产量和水分利用效率。

土壤调理剂用量对连作酒用高粱生长、黄壤养分及微生物的影响

为探究不同用量土壤调理剂对连作酒用有机高粱生长、土壤养分及微生物的影响,为连作调理剂在贵州酒用有机高粱上的推广应用提供理论支撑。以酒用高粱为试验试材,设置不施用(T_(1))、低量(T_(2))和高量(T_(3))3种调理剂喷施用量,于高粱收获期测定高粱产量并计算养分累积,同时,分析土壤养分和微生物量。结果表明,T_(3)处理产量和生物量分别为8086.5kg/hm^(2)和22066.5kg/hm^(2),显著高于T_(1)处理729.0kg/hm^(2)和2749.5kg/hm^(2),但与T_(2)处理差异不显著。T_(3)处理高粱农艺性状优于T_(1)和T_(2)处理,差异不显著。T_(3)处理高粱氮、磷和钾的累积量分别为220.4kg/hm^(2)、43.8kg/hm^(2)和267.3kg/hm^(2),高于其他处理。支链淀粉和单宁含量均以T_(3)处理最优,分别为50.65%和1.18%。相比于T_(1)处理,T_(2)和T_(3)处理的土壤pH值、电导率(EC)、有机质、碳氮比(CNR)和土壤微生物量均有所增加,且T_(3)处理优于T_(2)处理。综上,喷施土壤调理剂能提高高粱产量、品质、养分累积和土壤微生物量,并能维持土壤养分状况,以BEST/地润美900mL/hm^(2)+活性73450mL/hm^(2)为宜。

连作对高粱生长及根区土壤环境的影响

以玉米-高粱轮作为对照,研究连作对高粱生长、产量的影响及根区土壤中酶活性和微生物的变化。结果表明：高粱连作3年对产量的抑制开始显现。与轮作相比,连作3年高粱的株高、茎粗、叶面积、生物量显著降低,连作4年更为明显;连作4年高粱根系生长也明显受到影响,0-40 cm深度范围内根系的生物量、根表面积和根体积分别仅为轮作的61.5%、84.4%、73.8%。连作4年增加了土壤中可培养真菌数量,在拔节期和灌浆期分别是轮作的1.9、1.3倍,而对细菌和放线菌的影响没有明显规律;连作显著增加土壤中过氧化氢酶、蔗糖酶的活性,分别比轮作增加了14.7%、17.2%。由此可见,连作不仅抑制高粱植株的生长,并对土壤中微生物区系组成和酶活性产生显著影响。