冷浸田水旱轮作对作物生产及土壤特性的影响

通过连续2年4茬的田间试验,研究了冷浸田由单季稻改制为水旱轮作对作物生产及土壤特性的影响.结果表明:油菜-水稻(R-R)、春玉米-水稻(C-R)、紫云英-水稻(M-R)、蚕豆-水稻(B-R)4种轮作模式两年的水稻平均产量较水稻-冬闲模式(CK)提高5.3％～26.7％,其中C-R和R-R模式与CK差异显著.除M-R模式外,各轮作模式的年均经济效益较CK增加79.0％ ～ 392.4％,总产投比增加0.06～ 0.72个单位,均以C-R模式最高.水旱轮作模式均提高了水稻分蘖盛期叶片的叶绿素、类胡萝卜素含量和净光合速率.轮作下水稻收获期的土壤锈纹锈斑丰度明显,尤其是R-R、C-R、B-R模式;各轮作模式下的耕层土壤水稳性大团聚体(＞2mm)数量均较CK有不同程度降低,而中团聚体(0.25～2 mm)数量(除M-R模式外)和微团聚体(＜0.25 mm)数量则相反;各轮作模式的土壤活性还原性物质含量逐渐下降,而速效养分含量呈上升趋势.与CK相比,C-R和B-R模式的土壤细菌数分别提高285.7％ ～ 403.0％,B-R的真菌数提高221.7％,R-R、C-R、B-R的纤维素菌提高64.6％ ～ 92.2％,B-R的固氮菌提高162.2％,差异均显著.冷浸田由冬闲-单季稻改制为C-R、R-R、B-R轮作模式,对提高作物总产量和经济效益有较好的效果,土壤理化生化性状得到改善,表现出脱潜特征.     

从生态位的观点试论稻田综合利用

一生态位的研究是理论生态学的一个重要领域。Grinell(1917)将生态位定义为物种在环境中的最后分布单位,强调生态位的空间概念(space niche);Elton(1927)特别强调物种与其他种的营养关系(trophic relationship),并把生态位定义为物种在生物群落中的     

天山北坡绿洲土壤养分对作物系统变化的响应

以天山北坡三工河流域下游绿洲作为研究区,通过对当地农作物轮作制度的调查和历史资料的分析,遴选6种主要作物组合系统,包括耐盐碱作物系统、粮食作物系统、瓜菜、经济作物-棉花、经济作物-葡萄、经济作物-啤酒花,并利用1982、1999和2003年土壤养分数据,分析干旱区绿洲土壤养分对农作物系统变化的响应.结果表明,研究区不同时期的土地政策和市场价格变化直接影响了作物系统由1年生作物向多年生作物的转变,而土壤有机质经历了先下降后上升的变化过程.1982—1999年其它作物系统向棉花的转变不利于土壤有机质的积累,而1999—2003粮食作物、棉花等向多年生作物的转变使得土壤有机质含量明显增加.三工河流域绿洲土壤总体表现为“碳汇”的过程,说明干旱区绿洲人工植被的变化有利于土壤碳的积累,土地利用呈现可持续发展的态势.     

不同作物轮作制度对土壤杂草种子库特征的影响

为明确不同作物轮作制度对杂草种子库特征的影响,比较研究了玉米-小麦(MW)、大豆-小麦(SW)轮作和原水稻-小麦(RW)轮作方式下杂草种子库的特征。结果表明,作物轮作显著影响杂草种子库的密度和种类组成,进行玉米-小麦或大豆-小麦轮作2年后,杂草种子库密度分别比稻麦轮作降低27．16％、44．44％。在原水稻-小麦轮作方式下,种子库中主要杂草为陌上菜、异型莎草、菵草、水苋菜、千金子等。玉米-小麦轮作使种子库中马唐、碎米莎草、飘拂草的相对优势度显著上升,鸭舌草、水苋菜、菵草的相对优势度显著下降。而在大豆-小麦轮作方式下,种子库中通泉草、马唐、鳢肠、飘拂草的相对优势度显著上升。玉米-小麦轮作种子库的物种多样性指数高于大豆-小麦轮作和水稻-小麦轮作。玉米-小麦与大豆-小麦轮作种子库的物种组成相似性较高。作物轮作影响杂草种子库密度和种类组成的机制,可能在于通过轮换种植不同的作物,提供了多样化的选择压,限制了某些对单一种植系统有着良好适应性的杂草种类的生长。     

不同轮作茬口土壤细菌群落及后茬小麦产量

评估不同轮作模式的生态可持续性和作物生产力,可为调整优化种植结构提供理论依据。设置7个不同轮作作物和周期茬口处理,采用实时荧光定量PCR技术测定不同轮作茬口的土壤细菌群落丰度,采用16S rRNA基因扩增子高通量测序技术分析土壤细菌群落多样性与物种组成,并测定土壤速效养分状况和后茬小麦产量。结果表明: 与夏玉米茬口相比,不同轮作周期夏花生或夏大豆茬口处理降低了土壤有机碳、无机氮和速效钾含量,显著增加了土壤有效磷含量。不同轮作周期夏花生或夏大豆茬口处理的土壤细菌16S rRNA基因拷贝数显著降低,而群落丰富度和多样性有所增加。不同轮作作物显著改变了土壤细菌群落结构和物种组成。与夏玉米茬口相比,不同轮作周期夏大豆茬口显著增加了后茬冬小麦籽粒千粒重和产量。综上,不同轮作周期夏花生或夏大豆茬口有利于增加土壤有效磷含量和细菌群落多样性,显著改变土壤细菌群落结构,其中,夏大豆茬口对后茬冬小麦产量形成具有积极作用。