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不同轮耕模式下小麦各生育时期土壤养分及酶活性变化特征 被引量:9
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作者 朱长伟 孟威威 +5 位作者 石柯 牛润芝 姜桂英 申凤敏 刘芳 刘世亮 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第21期4237-4251,共15页
【目的】通过研究黄淮平原潮土区不同轮耕模式下小麦各生育时期土壤养分、微生物量碳氮和酶活性的动态变化,为该地区筛选适宜的耕作制度提供理论依据。【方法】采用大田小区试验,在2016-2019年小麦季设置5个轮耕模式:(1)连续旋耕(RT-RT-... 【目的】通过研究黄淮平原潮土区不同轮耕模式下小麦各生育时期土壤养分、微生物量碳氮和酶活性的动态变化,为该地区筛选适宜的耕作制度提供理论依据。【方法】采用大田小区试验,在2016-2019年小麦季设置5个轮耕模式:(1)连续旋耕(RT-RT-RT);(2)深耕-旋耕-旋耕(DT-RT-RT);(3)深耕-旋耕-条旋耕(DT-RT-SRT);(4)深耕-条旋耕-条旋耕(DT-SRT-SRT);(5)深耕-条旋耕-旋耕(DT-SRT-RT)。3年为一个周期,在3年周期的第3年即2019年小麦返青期(GS)、拔节期(JS)、灌浆期(FS)和成熟期(MS)采集0-40 cm土层土壤样品,测定并分析土壤碱解氮(AN)、有效磷(AP)、速效钾(AK)、微生物量碳(SMBC)、微生物量氮(SMBN)及脲酶、蔗糖酶和中性磷酸酶活性。【结果】整个小麦生育期所有土壤指标均随土层加深而降低。相对于RT-RT-RT,深耕基础上配合旋耕或条旋耕对20-40 cm土层速效养分的提升效果明显高于0-20 cm土层,但均显著影响两土层中土壤微生物量和酶活性。小麦主要生育时期不同处理下各土壤指标的动态变化趋势与作物的生长和需肥规律基本一致。随着小麦生育期的推进,土壤AP、AK、SMBC、SMBN和脲酶、中性磷酸酶活性均呈“增加-降低-增加”的变化趋势,其中在拔节期达到最大峰值,而蔗糖酶活性则表现为逐渐增加的趋势。在0-20 cm土层,拔节期DT-SRT-RT处理的AN、AP和AK含量显著高于RT-RT-RT处理,其值分别为91.74、27.17和139.81 mg·kg^(-1)。不同轮耕模式及土层深度显著影响AN及AP的含量;而小麦生育时期、不同土层和各轮耕模式等因素均能显著影响AK的含量,但各因素之间的交互作用不明显。在整个生育期,DT-RT-RT、DT-SRT-RT处理0-40 cm土层的SMBC、SMBN含量较高。而相较于RT-RT-RT处理,DT-SRT-RT处理则显著提高了土壤脲酶、蔗糖酶及中性磷酸酶活性,其增长率分别为3.79%-27.69%、12.29%-36.10%和8.61%-35.91%。小麦生育时期、不同土层� 展开更多
关键词 轮耕模式 土壤养分 土壤微生物量 土壤酶活性 小麦生育时期
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不同轮作和秸秆还田方式对黑土细菌群落结构的影响 被引量:5
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作者 高洪军 李强 +4 位作者 彭畅 张秀芝 焦云飞 高纪超 朱平 《吉林农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期336-344,共9页
轮作和秸秆还田是黑土地保护与利用的有效措施,微生物作为土壤养分循环的驱动者,其群落结构和多样性是衡量农田生态系统稳定性的重要指标之一。采用高通量测序技术明确不同玉米-大豆轮作和秸秆还田方式下0~20 cm耕层土壤细菌群落结构及... 轮作和秸秆还田是黑土地保护与利用的有效措施,微生物作为土壤养分循环的驱动者,其群落结构和多样性是衡量农田生态系统稳定性的重要指标之一。采用高通量测序技术明确不同玉米-大豆轮作和秸秆还田方式下0~20 cm耕层土壤细菌群落结构及组成差异。结果表明:与玉米连作相比,玉米-大豆轮作显著提高了土壤细菌群落的多样性。Rhizobiaceae作为根瘤菌的代表科,在轮作处理相对丰度显著高于玉米连作处理,且与土壤碱解氮含量呈显著负相关性。功能基因预测分析表明,轮作处理的氧化亚氮还原酶基因和固氮酶nifB基因的相对丰度均显著高于玉米连作处理,而固氮酶nifH基因的相对丰度显著低于连作处理,表明轮作改变了土壤中与氮周转相关微生物的丰度。在不同秸秆还田方式处理中,玉米秸秆旋耕还田处理土壤养分含量最高,土壤细菌群落结构主要受速效钾、总氮和有机质含量的影响。Streptomycetaceae和Burkholderiaceae相对丰度在秸秆旋耕还田中显著高于秸秆深翻还田和覆盖还田,且与土壤有机质和全氮含量呈显著正相关。结合土壤养分和土壤细菌群落结构研究结果,玉米-大豆2∶1轮作下玉米秸秆旋耕还田对耕层土壤培肥效果最好。 展开更多
关键词 玉米-大豆轮作 秸秆还田 耕种方式 土壤养分 微生物群落结构
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华北典型区域土壤耕作方式对土壤特性和作物产量的影响 被引量:30
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作者 关劼兮 陈素英 +4 位作者 邵立威 张玉铭 张喜英 路杨 闫宗正 《中国生态农业学报(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2019年第11期1663-1672,共10页
华北平原是我国重要的小麦玉米种植区,长期土壤旋耕免耕和秸秆全量还田带来耕层变浅、犁底层变厚和上移、土壤养分表聚等现象,通过耕作方式改变,解决上述问题对维持区域粮食生产有重要意义。试验以冬小麦-夏玉米轮作系统为研究对象,分... 华北平原是我国重要的小麦玉米种植区,长期土壤旋耕免耕和秸秆全量还田带来耕层变浅、犁底层变厚和上移、土壤养分表聚等现象,通过耕作方式改变,解决上述问题对维持区域粮食生产有重要意义。试验以冬小麦-夏玉米轮作系统为研究对象,分别在代表华北平原高产区的栾城试验区和代表中低产区的南皮试验区进行,设置冬小麦播种前进行土壤深耕、深松、窄深松3种处理,以生产上常用的旋耕为对照。所有处理夏玉米季均采用土壤免耕播种,测定项目包括土壤容重、作物根系、作物产量和水分利用效率。结果表明,不同耕作方式对土壤特性和作物产量的影响具有区域差异。南皮试验区土壤深耕(松)显著地(P<0.05)提高了作物产量,深耕、深松和窄深松处理的冬小麦产量比旋耕分别增加16.5%、19.3%和13.1%,夏玉米产量分别增加17.3%、16.2%和21.9%,周年产量分别增加16.9%、17.6%和17.8%;深耕、深松和窄深松处理间作物产量差异不显著。栾城试验区冬小麦、夏玉米产量和周年产量各处理之间差异不显著。土壤深耕、深松、窄深松和旋耕均能降低0~20 cm土层土壤紧实度和土壤容重。冬小麦播种后,与土壤耕作前比较,土壤深耕、深松和旋耕处理土壤紧实度南皮试验区分别平均降低71.6%和68.2%,栾城试验区分别降低88.8%和?7.7%,常用的旋耕模式在栾城试区没有降低土壤紧实度。小麦收获时不同耕作方式0~40cm土层的土壤容重均低于土壤耕作前的土壤容重,至夏玉米收获时不同耕作处理的土壤容重与耕作前基本一致,不同耕作处理对土壤容重的影响差异不显著。在南皮试验区, 3种耕作方式与旋耕相比,均显著提高了冬小麦和夏玉米水分利用效率;在栾城试验区,各处理冬小麦和夏玉米水分利用效率差异不显著。本研究结果显示在华北平原高产区连续实施土壤旋耕模式没有影响作� 展开更多
关键词 小麦玉米一年两熟 高产区 中低产区 耕作方式 土壤容重 产量构成 水分利用效率
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