双季稻田种植不同冬季作物对甲烷和氧化亚氮排放的影响

研究双季稻收获后填闲种植不同冬季作物在其生长季节内CH₄和N₂O的排放特征,对合理利用冬闲稻田,发展冬季作物生产及合理评价不同种植模式具有重要意义。采用静态箱-气相色谱法对冬季免耕直播黑麦草、紫云英、油菜以及翻耕移栽油菜和冬闲的双季稻田中甲烷(CH₄)和氧化亚氮(N₂O)排放进行了分析。结果表明:在冬季作物生长期,CH₄、N₂O平均排放通量和总排放量均表现为翻耕移栽油菜＞免耕直播黑麦草＞免耕直播油菜＞免耕直播紫云英＞冬闲。不同冬季作物稻田CH₄和N₂O总排放量与对照(冬闲)的差异均达到极显著水平(P<0.01);翻耕移栽油菜的双季稻田中CH₄和N₂O排放量最高,分别达2.989 g/m²和0.719 g/m²。翻耕移栽油菜稻田的CH₄和N₂O温室效应总和也最大,为2893.92 kg CO₂/hm²;免耕直播黑麦草和免耕直播油菜处理次之,而免耕直播紫云英处理最低。种植不同冬季作物促进了稻田生态系统CH₄和N₂O的排放。     

根瘤菌在小麦与紫云英混作中的作用

采用盆钵实验,在小麦与紫云英混作系统中,通过对紫云英接种根瘤菌,研究了小麦与紫云英生长过程中植株生长、植株生物量、植株与土壤氮素变化情况及根瘤菌的酶活性．结果表明,在有根瘤菌接种的混作体系中,植株的生长得到促进,植株及土壤全氮均有增加,酶活性比单作也有所提高．     

根系分泌物对紫云英油菜间作的响应

根系分泌物是植物与土壤进行物质交换和信息传递的重要载体,也是间作体系中作物-土壤-微生物互作的重要调控者。为进一步揭示间作体系中作物之间的互作机制,本研究通过紫云英单作、油菜单作和紫云英油菜间作,重点分析了紫云英油菜间作下根系分泌物的响应特征。结果表明: 共检测到紫云英和油菜根系分泌物391种,定性93种,包括了9种代谢物类型,其中有机氧化物含量最高,主要是以核糖醇的形式存在。不同种植模式中,紫云英、油菜的根系分泌物含量差异显著,紫云英油菜间作时根系分泌物特征与油菜单作相似,与紫云英单作差异较大。不同种植模式的差异根系分泌物中,仅9-芴酮1与其他差异分泌物间呈负相关关系。不同种植模式的差异根系分泌物主要为苯系物、脂类和类脂分子、有机酸及其衍生物、有机氧化物等,其中苯系物、脂类和类脂分子是表征紫云英、油菜根系分泌物变化的重要类型。可见,紫云英油菜间作改变了作物的根系分泌物特征,其变化特征与苯系物、脂类和类脂分子关系密切。     

高产水稻品种及种植方式对稻田甲烷排放的影响

采用大田试验研究了不同水稻品种（早稻：超级稻“陆两优996”和常规稻“创丰1号”;晚稻：T优259）及不同种植方式（直播和移栽）对稻田甲烷排放通量的影响.结果表明：早稻晒田前甲烷排放量占排放总量的52%～73%,排水晒田减少了甲烷排放通量;晚稻生育前期甲烷排放量占生长期间甲烷排放总量的70%.早稻直播方式的甲烷排放通量均值低于移栽种植方式,但甲烷排放总量大于移栽种植方式;晚稻直播方式的甲烷排放通量均值与排放总量都大于移栽种植方式.早、晚稻直播方式的单位稻谷甲烷排放量与移栽种植方式间均存在显著差异,早稻中超级稻和常规稻直播方式的单位稻谷甲烷排放量分别比移栽方式高4.84和3.48 g·kg^-1稻谷,常规稻的甲烷排放量高于超级稻;晚稻直播方式的单位稻谷甲烷排放量比移栽方式高6.67 g·kg^-1稻谷.相同面积、相同时间不同种植方式的稻田甲烷排放量、单位经济产量甲烷排放量表现为：早稻：常规稻直播＞常规稻移栽＞超级稻直播＞超级稻移栽;晚稻：直播＞移栽.     

免耕与留茬对土壤微生物量C、N及酶活性的影响

2005～2008年在内蒙古呼和浩特市清水河县进行定位试验,设免耕留低茬(NL)、免耕留高茬覆盖(NHS)和传统耕翻(T)3种耕作处理方式.结果表明:(1)免耕留高茬覆盖及免耕留低茬长期实施,能显著提高表层土壤有机质、全氮、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾含量,且免耕留高茬覆盖处理比传统耕翻分别提高了11%、41%、22%、15%、29%、27%、13%;在测定各个时期内,土壤各营养指标含量整体趋势为NHS＞NL＞T.(2)免耕留高茬覆盖及免耕留低茬耕作方式有利于提高土壤微生物量C、N含量,在各测定时期均以免耕留高茬覆盖处理的土壤微生物量C、N含量最高,传统耕翻最低.与传统耕翻相比,免耕留高茬覆盖处理土壤微生物量C、N含量分别平均提高了69%、43%;测定各个时期,不同处理土壤生物量C、N含量均以7月份含量最高、5月份次之、10月份最低.(3)免耕留高茬覆盖及免耕留低茬处理土壤碱性磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性和脲酶活性高于传统耕翻,整个测定期内免耕留高茬覆盖处理4种酶平均活性,分别较传统耕翻增加了57%、82%、93%和25%;春季土壤酶活性开始增强,在7月份蔗糖酶、过氧化氢酶和脲酶活性达到最大值,而碱性磷酸酶的峰值出现在6月份.土壤微生物量C、N及土壤酶活性是评价土壤质量的重要因子.     

喷灌条件下耕作方式和亏缺灌溉对麦后移栽棉产量和水分利用的影响

探明耕作方式和亏缺灌溉对麦后移栽棉产量和水分利用的效应,对于建立麦后移栽棉的适宜耕作方式及灌溉制度十分重要.在大田条件下设置了翻耕和免耕2种耕作方式(灌水定额均为45 mm)及相应减小50％灌水定额的亏缺灌溉,分析了不同耕作方式和亏缺灌溉对棉花耗水规律、籽棉产量、水分利用效率和纤维品质的影响.结果表明:与翻耕相比,免耕减少了棉田20.3％的棵间土壤蒸发;不论何种耕作方式,亏缺灌溉在不影响棉花产量和纤维品质的同时,有效降低了耗水量,提高了水分利用效率.在喷灌条件下,灌水定额为22.5 mm的免耕耕作方式,不仅可有效降低麦后移栽棉田间无效棵间土壤蒸发,还可实现节水、优质、高产的有效统一.     

基于农户认知的保护性耕作模式产量效应模糊数学分析

为了从产量角度评价不同生态区主体保护性耕作模式,以东北平原、华北平原、成都平原、西北绿洲区不同耕作模式为研究对象.经过专家咨询和相关文献分析,筛选确定7个因素作为保护性耕作影响产量的指标集,通过农户一对一调查,将农户对影响产量因素的认知作为基础数据,运用模糊综合评价方法对不同生态区主体保护性耕作模式进行评价.结果显示:不同生态区得分最高的模式分别为东北平原宽窄行留高茬交替休闲种植模式;华北平原上茬玉米秸秆还田+旋耕播种小麦,下茬小麦秸秆还田+免耕直播玉米模式;西北绿洲留高茬免耕直播模式;成都平原小麦或油菜或马铃薯等免耕+稻草覆盖模式.为选择各地具有产量优势的保护性耕作模式提供参考.     

红壤旱地不同复种方式的生态功能评价

为了充分发挥红壤旱地的生态功能,筛选出适于红壤旱地的优化复种方式,依据3年的田间定位试验资料,从农田生态系统的生产功能、物质循环特征、能量流动特征、价值流动特征以及养地效果等方面对红壤旱地4种复种方式[处理A(CK): 小麦/大豆-芝麻;处理B: 混播绿肥(油菜×紫云英×肥田萝卜)-大豆‖玉米-绿豆‖芝麻;处理C: 黑麦草-花生‖玉米-粟‖荞麦;处理D: 油菜-绿豆‖甘薯,“/”表示套作,“‖”表示间作,“-”表示接茬,“×”表示混作]的功能和效益进行了分析,并采用灰色关联度法从经济效益、生态效益和社会效益3个层次的13个指标对各复种方式进行了综合评价.结果表明: 混播绿肥(油菜×紫云英×肥田萝卜)-大豆‖玉米-绿豆‖芝麻复种模式的经济效益、生态效益和社会效益的关联度值均居第一位,经灰色关联度分析,得出其综合效益关联度值也最高,为0.847,是比较适宜在红壤旱地推广应用的高效复种方式,对今后红壤旱作区种植业结构布局和优化具有积极意义.     

不同水淹下狗牙根-牛鞭草混作对植株生物量的影响

了解狗牙根(Cynodon dactylon)和牛鞭草(Hemarthria altissima)在不同水淹地区较优的种植方式对退化湿地的植被修复具有重要意义。设置4种不同水分条件,即对照组(CK)、水淹与干旱交替组(FD)、土壤表面水淹组(FL)和全淹组(SM),4种不同的植株密度(每盆分别种植1,2,4株或12株)和2种不同的种植方式(单作和混作),研究两物种在不同水淹条件下以不同方式和密度种植时的生物量变化。结果表明,水分、种植密度和种植方式均显著影响两物种的地上生物量和总生物量(P0.05)。CK和FD条件下,以中、高密度混作的狗牙根地上生物量和总生物量与单作相比显著下降(P0.05),牛鞭草在混作方式下的生物量与单作相比有了一定提高,其中在高密度混作情况下其生物量得到显著提高(P0.05)。在FL条件下,与单作相比,中、低密度混作的狗牙根和牛鞭草生物量均具有一定的上升。全淹条件下以中、低密度混作对狗牙根地上生物量和总生物量具有显著的促进作用(P0.05),对牛鞭草无显著差异(P0.05),高密度混作方式则对两物种生物量均无显著影响(P0.05)。随着水淹程度的增加,混作对狗牙根产生的生长抑制影响逐渐减弱。在长期浅水淹的地区,采取中、低密度混作将更有利于牛鞭草和狗牙根的长期共存。在较低海拔的全淹地区,采取高密度的牛鞭草-狗牙根混作方式将是更为理想的选择。     

不同冬季覆盖作物对稻田甲烷和氧化亚氮排放的影响

采用静态箱-气相色谱法对不同冬季覆盖作物处理［免耕直播黑麦草-双季稻(T₁)、免耕直播紫云英 双季稻(T₂)、翻耕移栽油菜-双季稻(T₃)、免耕直播油菜-双季稻(T₄)和冬闲-双季稻(CK)］下稻田甲烷（CH₄）和氧化亚氮（N₂O）排放进行观测,分析了不同冬季覆盖作物对稻田CH₄和N₂O排放的影响.结果表明：在冬季作物生长期,不同冬季覆盖作物稻田CH₄和N₂O总排放量与对照（CK）的差异均达到极显著水平（P<0.01）;T₃和T₁处理的稻田CH₄和N₂O排放量最高,其CH₄排放量分别为0.88 和0.60g·m^-2,N₂O排放量分别为0.23 和0.20 g·m^-2;冬季作物还田后,各处理早、晚稻田CH4排放量均明显高于对照.早稻田CH₄排放量最高的为T₁和T₂处理,分别达21.70和20.75 g·m^-2;晚稻田CH₄排放量最高的为T₃和T₄处理,分别为58.90和54.51 g·m^-2.各处理早、晚稻田N₂O总排放量均显著高于对照,T₁、T₂、T₃和T₄处理的早稻田N₂O总排放量分别比对照增加53.7%、12.2%、46.3%和29.3%,晚稻田分别比对照增加28.6%、3.8%、34.3%和27.6%.     

留茬免耕播种对河西绿洲灌区春小麦出苗和产量的影响

本研究通过田间定位试验,探讨了河西绿洲灌区单作小麦、小麦/玉米间作、小麦/大豆间作3种典型春小麦生产模式下,长期留茬免耕播种对春小麦出苗和产量的影响,为该区域春小麦高效可持续生产提供理论依据。结果表明: 与传统翻耕相比,留茬免耕播种小麦/玉米和小麦/大豆间作的小麦出苗率、出苗均匀度下降明显,降幅分别为3.3%～8.6%、9.6%～20.5%和2.9%～8.8%、10.7%～61.7%;单作小麦的出苗均匀度有所提高,其中2019年显著增加14.9%,而出苗率在2020年显著降低4.2%;3种种植方式下,春小麦麦苗整齐度均有所下降。留茬免耕播种3种种植模式下,春小麦成穗数在收获时均与传统翻耕处理持平,差异不显著。3种模式下的春小麦均可以通过提高穗粒数和千粒重来弱化出苗对产量的影响,在收获时,春小麦籽粒产量的增幅分别为10.3%～12.9%(单作小麦)、10.5%～11.9%(小麦/玉米间作)和10.3%～22.5%(小麦/大豆间作),均达到显著水平。在农田风蚀退化极其严重的河西绿洲灌区,留茬免耕播种是春小麦生产中切实可行的耕作措施。     

间作紫云英下油菜根际土壤微生物群落功能特征

在我国西南紫色土地区,绿肥应用面临严峻问题.为探索绿肥新的应用途径,本文通过绿肥紫云英与油菜间作,探讨了紫云英对油菜根际土壤微生物功能特征的影响,其创新性在于将绿肥紫云英应用于西南旱地,并为建立新的可持续种植模式提供试验数据.结果表明:间作紫云英降低了油菜根际土壤微生物的碳源利用率,主要表现为降低了对糖类的利用强度;同时,间作紫云英使油菜根际土壤微生物群落的Shannon指数、Simpson指数和丰富度指数分别降低了5.9%、1.8%和19.9%,均匀度指数增加了1.4%.聚类分析和主成分分析表明,单作与间作之间的微生物群落功能特征存在明显差异,导致微生物群落功能差异的特征碳源为糖类、氨基酸类和羧酸类,其中D-葡糖胺酸和1-磷酸葡萄糖是间作紫云英下影响油菜根际微生物群落结构的特征碳源.表明间作紫云英降低了油菜根际土壤微生物群落的功能代谢活性,改变了油菜根际土壤微生物群落结构特征,从而降低了油菜根际微生物多样性.     

不同基因型玉米间混作优势带型配置

为了确定不同基因型玉米间混作的优势带型配置,采用高矮秆玉米豫单610 ||郑单958(YD610 || ZD958)间混作和株高相近玉米登海662 ||浚单20( DH662 || XD20)间混作,研究不同间混作带型配置模式对两个玉米间混作群体的产量、抗逆性、光合性能及田间小气候的影响.结果表明:YD610 || ZD958和DH662 || XD20间混作群体均比单作有显著的增产效果.高矮秆玉米YD610 || ZD958间混作以行比2∶4(I2∶4)的土地当量比(LER)最高,I2∶4的LER分别比行比1∶1(I1∶1)、行比2∶2(I2∶2)和混作(M)高8.1％、2.1％和1.2％.株高相近玉米DH662 || XD20间混作以行比2∶2的LER最高,I2∶2的LER分别比I1∶1、I2∶4和M高6.2％、4.0％和9.3％.间混作群体增产的主要原因在于增强了群体的抗病和抗倒伏能力,改善了群体的通风、透光状况,使群体叶面积指数和光合速率提高.因此,当高矮秆玉米品种搭配间混作时,宜采用行比2∶4间作带型模式(2行高秆品种,4行低秆品种);而株高相近玉米品种搭配间混作时,宜采用行比2∶2间作带型模式.     

转基因油菜与野芥菜混作对土壤线虫群落的影响

随着转基因作物在全球的广泛种植,转基因作物对非靶标生物的影响受到人们的广泛关注。转Bt基因抗虫作物与非转基因作物种间混作是避免昆虫产生抗性的一种生态防御策略,但混作对非靶标生物尤其是土壤线虫影响研究较少。设置不同比例的转基因油菜(Brassica napus)与野芥菜(B.juncea)混作5种处理,包括处理A、B、C、D、E分别为转基因油菜和野芥菜比例0∶100;25∶75;50∶50;75∶25;100∶0,调查不同生育期土壤线虫种类与数量变化。结果表明,在油菜与野芥菜生育期内,不同处理线虫优势类群均为拟丽突属Acrobeloides和真滑刃属Aphelenchus,各处理线虫属数由多到少顺序为处理B(30属)处理C(28属)处理A(26属)处理D和处理E(25属)。线虫生活史策略(c-p值)组成一致,各处理间线虫生活史组成不存在明显差异。不同处理的线虫总数以及各营养类群均无显著差异,线虫群落生态指数亦无显著差异,但不同采样时期间线虫ShannonWiener多样性指数、Simpson优势度指数、均匀度指数、成熟度指数和线虫通路指数差异显著。结果表明转基因油菜与野芥菜单作和混作短期内不影响土壤线虫群落结构。     

不同耕作方式对茶园土壤物理性状及茶叶产量的影响

研究了免耕、旋耕和深松3种耕作方式对茶园土壤紧实度、土壤含水率、土壤容重、茶叶产量构成因素及茶叶产量的影响.结果表明: 3种耕作方式对土壤容重和土壤紧实度的影响效果为深松>旋耕>免耕.旋耕和深松能够打破粘盘层,降低深层土壤紧实度.0～30 cm耕层深松土壤容重较免耕下降16.4%,土壤紧实度下降13.4%～27.5%;深松可以显著增加土壤的储水空间,进而增强土壤持水能力,扩大土壤水库容,深松15～30 cm层含水量与免耕相比增加7.7%.不同耕作方式对土壤孔隙度影响不大.旋耕和深松方式下土壤比表面积增加,土壤气体和液体的比例均明显升高.茶叶的光合速率和蒸腾速率的日变化曲线均为“双峰”型,气孔因素是导致“午休”的主要原因.在深松方式下,茶树叶片蒸腾速率降低,芽叶密度增加,百芽干质量和水分利用效率升高,茶叶产量分别比免耕和旋耕增加17.6%和6.8%.深松是皖东地区茶园较为适宜的耕作方式.     

冬季作物种植对双季稻根系酶活性及形态指标的影响

基于湖南长沙7a定位试验,以冬闲为对照,研究了冬种马铃薯、紫云英及油菜为前茬作物对早、晚稻根系酶活性、形态指标及产量的影响.结果表明,与冬闲相比,冬种作物后早、晚稻根系丙二醛(MDA)含量增加,但其根系的活性氧清除能力更强(SOD、POD和CAT活性高),能够在一定程度上缓解膜脂过氧化作用带来的伤害;冬种不同作物对早晚稻根系形态的影响表现不一.冬种马铃薯和紫云英处理在早稻生育后期的根系优势明显,并能在一定程度上促进晚稻根系生长,双季稻总产量较对照分别增加6.29％和7.76％,而冬种油菜抑制了晚稻根系生长,导致晚稻产量及双季稻总产分别降低6.31％和1.96％;相关性分析表明,灌浆期较高的根长、根数、根体积和根表面积是冬种作物改善双季稻产量的主要原因.综合来看,冬种马铃薯和紫云英对于促进双季稻根系生长,提高稻谷产量具有重要作用,而冬种油菜则不利于提高双季稻的稻谷生产力.     

旱直播稻田稻象甲的发生特点与防治对策

旱直播水稻是水稻轻简栽培方式中最简单的一种,我区自１９８３年开始试验示范以来,种植面积已占水稻种植面积的８０％以上。旱直播稻采用２ＢＧ－６Ａ型稻麦免耕条播机。在收割后的油菜、小麦茬口内直接播种,播种后浇透水让其湿润出苗,待二叶期后逐步上浅水并建立水层。在水稻出苗至三叶期的１０天左右时间里,稻象甲ＥｃｈｉｎｏｎｅｍｕｓｓｑｕａｍｅｕｓＢｉｌｌｂｅｒｇ成虫成为苗期发生的主要害虫,与常规移栽稻和抛秧稻田是完全不一样的［１］。１为害特点１．１为害症状稻象甲成虫危害旱直播稻秧苗,先用口喙钻食稻苗基部,在外…     

不同禾本科作物与花生混作对花生根系质外体铁的累积和还原力的影响

采用土培盆栽方法模拟玉米/花生、大麦/花生、燕麦/花生、小麦/花生、高粱/花生5种种植方式,研究混作对花生根系质外体铁的累积和还原力的影响.结果表明,当花生与5种分泌植物铁载体能力不同的禾本科作物混作时,花生新叶叶色正常,而单作花生则表现出严重的缺铁黄化症状,混作花生各部位的含铁量明显增加.与麦类作物(大麦、燕麦、小麦)混作的花生其各部位铁含量高于与玉米、高粱混作的花生,说明麦类作物改善花生铁营养的能力强于玉米、高粱,而两个玉米品种之间的能力差异不大,这主要是由于麦类作物分泌植物铁载体能力高于玉米、高粱.在花生生长至第50、60和70d时,混作花生根系质外体铁含量也随着逐渐增加,并始终高于单作花生.同时,混作明显地提高了花生根际土壤有效铁的含量,花生根系还原力也逐步提高.混作花生逐渐提高的还原力和介质中不断供给的易被花生还原吸收的铁,在改善花生的铁营养方面起了重要的作用.     

防止当归早期抽苔的研究

本文采用调整播种期和分期育苗移栽的方法,对当归早期抽苔的原因和防止的方法进行了研究。发现当归早期抽苔与当归苗令的长短、个体的大小有密切的关系。证明了春季播种育苗移栽和秋季播种育苗移栽都有防止当归早期抽苔的作用。其中秋季直播的方法最好。不仅防止了当归早期抽苔,而且提高了产量,改革了栽培技术,不起苗、不贮苗、不移栽,节约了劳力,降低了成本.是值得重视和推广的好方法。     

东北风沙半干旱区仁用杏作物间作对作物产量和土地生产力的影响

2012—2014年在大田试验条件下设置仁用杏花生间作、仁用杏谷子间作、仁用杏甘薯间作、仁用杏单作、花生单作、谷子单作、甘薯单作7个种植模式,探讨了仁用杏作物间作对作物产量和土地生产力的影响。结果表明:间作作物与单作产量差异显著(P0.05),3年间作花生、谷子、甘薯产量比单作平均减少62.90%、54.88%、64.32%,间作仁用杏与单作产量差异不显著(P0.05);通过产量构成因素分析表明,仁用杏作物间作影响间作花生产量降低的因素为百粒重、荚果干重和仁干重,影响间作谷子产量降低的因素为穗长、穗粗和穗重,影响间作甘薯产量降低的因素为鲜重和干重;仁用杏谷子间作边3行叶片光合速率与单作差异不显著(P0.05),这也是间作谷子产量降低较少的原因之一;仁用杏作物间作的土地当量比均大于1.00,说明3种间作模式均具有明显的间作优势,其中仁用杏谷子间作模式要优于其他模式,仁用杏谷子间作的土地生产力比仁用杏花生间作、仁用杏甘薯间作分别高5.15%、5.93%;相关分析发现,土地当量比与作物偏土地当量比呈极显著正相关(r=0.930**),与收获指数呈负相关(r=-0.299);仁用杏谷子间作模式的经济效益分别比仁用杏花生、甘薯间作高5.20%、7.88%。综合分析认为,仁用杏谷子间作最能够适宜当地生态环境,在东北风沙半干旱区持续雨养农业发展中具有很好的应用价值。