分类： 其他 >> 综合 提交时间： 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 相对于世界其他黑土区由于犁耕、秸秆翻埋耕作而引起的土壤退化，我国东北黑土区以旋耕、秸秆离田、秸秆田间焚烧为主的常规耕作导致的土壤退化问题更为严峻。以秸秆覆盖还田少/免耕为核心的保护性耕作技术是黑土保护与利用最为重要的一种技术。文章简述了保护性耕作的由来、定义、国外成熟的技术模式及其在我国推广实施中存在的问题。总结了 15 年来以中国科学院为核心的科研团队，联合吉林省农业部门、高校、地方农业科学院等相关单位，攻克保护性耕作技术在东北黑土地实施的难关，研发高性能免耕播种机和条带耕作机，以及秸秆覆盖还田宽窄行免耕、条带耕作、垄作少耕等技术，总结形成东北黑土地保护性耕作的“梨树模式”并进行示范推广的历程。同时，对保护性耕作技术在我国东北地区广泛应用后的效果进行了展望。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间： 2017-11-09 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 为探究保护性耕作与施肥对渭北旱地春玉米田土壤耗水量和水分利用效率的影响, 达到高效生产的目的。于2013—2015 年在渭北旱塬实施了春玉米耕作与施肥田间试验, 共设置6 种耕作与施肥处理: 翻耕+ 低肥(A1)、免耕+高肥(A2)、深松+平衡施肥(A3)、翻耕+无肥(B1)、免耕+无肥(B2)和深松+无肥(B3), 测定了春玉米休闲期与生育时期0~200 cm 土层土壤蓄水量和收获时籽粒产量。结果表明: 1)保护性耕作能显著提高旱地玉米田土壤蓄水保墒能力。与传统翻耕处理B1 相比, 休闲期, B2 和B3 播前土壤蓄水量分别提高23.39 mm和27.73 mm (P<0.05); 耕作处理区, B2 和B3 全生育期土壤蓄水量平均提高13.41 mm 和15.70 mm; 耕作施肥处理区, A2、A3 土壤蓄水量较A1 分别提高13.15 mm、19.54 mm。2)平衡施肥能有效提高玉米全生育期平均土壤蓄水量, 与不施肥处理相比, 全生育期土壤蓄水量平均提高6.79 mm (P<0.05)。3)保护性耕作与施肥能提高玉米籽粒产量与水分利用效率。耕作无肥处理区, 与B1 比较, B3 处理产量提高212~576 kghm2, 水分利用效率提高0.83~2.21 kghm2mm1; 耕作施肥处理区, A3 产量与水分利用效率提高最为显著, 产量较A1 提高659~1 495 kghm2, 水分利用效率提高0.65~3.82 kghm2mm1 (P<0.05)。3 种施肥方式下以氮、磷、钾平衡施肥产量与水分利用效率提高幅度最大。4)对耗水量与产量进行相关性分析发现, 抽雄—灌浆生育阶段土壤耗水量与产量呈显著正相关, 保护性耕作提高玉米生长初期土壤蓄水保墒能力, 提高春玉米抽雄—灌浆期土壤水分, 增加作物生长关键时期对水分的利用效率, 利于玉米籽粒产量的提高。因此在渭北旱地春玉米田, 深松与平衡施肥组合能提高春玉米产量与水分利用效率, 是该地区玉米高效生产较为适宜的种植模式。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-03-01 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 农田土壤氮矿化是陆地生态系统氮循环的重要过程，对维持土壤供氮能力及作物生长发育具有重要意义。陇中黄土高原半干旱区是我国西北部重要的粮食生产区，如何实现当地旱作农田氮素高效利用一直是研究热点，然而目前关于该地区不同耕作措施对旱作麦田土壤氮矿化的影响规律我们却知之甚少。为此本文以黄土高原旱作麦田为研究对象，于2021年春小麦生育期（3—8月）采用树脂芯原位培养法监测不同耕作措施［传统耕作（T）、免耕（NT）、传统耕作+秸秆覆盖（TS）、免耕+秸秆覆盖（NTS）］对土壤氮矿化的影响特征，通过分析不同耕作措施对土壤氮素含量和水热条件的影响规律，以此来探究耕作措施对土壤氮矿化过程的影响。结果表明：（1）T、NT、TS和NTS处理下土壤氮素在春小麦生育前期（播前-开花期）呈净氮固持状态、中后期（开花期-成熟期）呈净氮矿化状态。不同耕作措施下土壤净氮矿化速率差异显著（PTS>NT>T。（2）相较T处理，3种保护性耕作在春小麦生育期内增加了土壤全氮、NH+4 -N含量和土壤水分，减少了NO-3 -N含量和土壤温度的累积。（3）相关分析表明，土壤氮素含量、土壤水热是影响土壤净氮矿化速率的关键要素，但不同培养阶段调控土壤氮矿化的影响因子有所不同。综上所述，NTS处理有利于土壤氮矿化，提高了农田土壤氮素供应和蓄水保墒能力，对维持和恢复黄土高原半干旱区农田系统生产力具有重要意义。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2022-03-28 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 一氧化二氮（N2O）是大气中重要的温室气体之一，在全球气候变暖问题中备受关注，而农田土壤是其主要排放源。在影响农田N2O排放的诸多因子中，耕作措施作为关键因素，其对旱地农田土壤N2O的排放规律尚不明确。为此，本试验以传统耕作（T）为对照、布设免耕（NT）、传统耕作+秸秆覆盖（TS）、免耕+秸秆覆盖（NTS）3种保护性耕作，采用静态箱气相色谱法对春小麦地土壤N2O排放通量进行测定，并对影响N2O排放的相关因子及春小麦产量进行同期测定。结果表明：（1）春小麦地不同耕作措施下土壤N2O累计排放量大小顺序为：T>NT>TS>NTS，其中T处理显著高于其他处理，分别较NT、TS、NTS处理增加了15.87%、28.08%和39.58%，另外相比于T处理，保护性耕作有助于表层土壤NH+4 -N含量及春小麦产量的增加，并减少NO-3 -N含量的积累。（2）相关关系表明，土壤温度、土壤含水量及NH+4 -N含量是影响土壤N2O排放的关键因素。其中，土壤含水量、NH+4 -N含量与春小麦地土壤N2O排放量均呈极显著负相关关系，土壤温度与N2O排放量呈极显著正相关关系。因此，以经济效益和环境效益为基础，综合考虑N2O排放量和作物产量，黄土高原半干旱区以NTS处理为最优耕作措施。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间： 2017-11-08 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 本文选取湖北省武穴市、荆州市和武汉市3个稻-油轮作长期定位试验点(试验时间分别为9年、5年和3年), 通过连续监测土壤容重、孔隙度、pH、有机质、全氮、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾等, 研究在不同耕作年限和方式下, 秸秆还田和免耕对水稻季(2015年10月)和油菜季(2016年5月)各土层(0~20 cm和20~40 cm)中土壤物理性质和养分的影响, 并应用内梅罗指数法综合评价各土层土壤肥力水平, 以探讨长期秸秆还田对土壤肥力的影响。结果表明: 1)秸秆还田处理使水稻季和油菜季的土壤容重降低2.00%~16.54%, 土壤总孔隙度增加1.00%~15.07%; 而免耕处理下油菜季的变化与其相反, 水稻季的变化不显著。2)秸秆还田处理增加了3个试验点0~20 cm土层中有机质(4.76%~35.07%)、全氮(1.80%~32.03%)、速效磷(20.95%~65.82%)、碱解氮(5.97%~37.00%)和速效钾(8.71%~133.04%)的含量, 其中速效钾的增加幅度最高; 免耕处理对土壤各养分的影响不显著, 而在配施秸秆后, 相对于其他处理, 其对各养分的增加效果相对最好。各处理对20~40 cm土层的影响与0~20 cm土层的相似, 但整体增加效果没有后者显著。3)各试验处理中, 免耕+秸秆还田和施氮磷钾肥+秸秆还田两种处理增加各土层土壤综合肥力系数较大(7.56%~25.93%), 它们对土壤肥力的提高效果相对较好。
分类： 其他 >> 综合 提交时间： 2023-03-19 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 辽河平原是我国温带农田生态系统的重要组成部分，辽河平原农业的高产高效对于巩固东北粮仓的“稳粮增效”具有重要作用。但是，由于耕地数量不断减少以及长期高强度利用造成资源和环境约束不断加剧，辽河平原农田生态系统的可持续发展受到严重制约。中国科学院沈阳生态实验站围绕区域农业生产和资源管理的核心问题，立足农田生态系统的长期监测和研究，揭示了不同养分管理模式下农田土壤综合肥力的演变规律。利用同位素示踪技术，明确了肥料氮素在农田生态系统的保持和转化以及调控机制。通过农田土壤“以碳控氮，碳氮平衡”管理模式的构建，建立了雨养旱地农业保护性耕作综合配套栽培技术体系。通过研发环境友好型稳定性肥料，实现了肥料减施增效，降低了面源污染风险。通过研究-示范-推广有效结合，土肥高效管理为区域现代农业发展和生态环境建设提供了科技支撑。
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