耕作方式及有机物还田对黑土坡耕地土壤物理性质和玉米生长的影响

发布时间：2020-06-27 02:11

【摘要】：黑土区坡耕地的可持续利用对东北乃至全国的粮食安全保障具有重大意义。近年来由于土地分散经营,农民长期采用小型农机浅旋、浅翻,导致土壤耕层变浅、紧实层上移、犁底层加厚,造成土壤蓄水能力变差,作物根系下扎受阻,严重影响作物的生长和产量形成。因此,亟需采用合理的耕作措施,保障黑土坡耕地的可持续利用。本文依托课题组在黑龙江省海伦市布设的田间定位试验,定期采集不同耕作方式(免耕,T0;旋耕,T15;翻耕,T20和T30;深松,ST15和ST20)以及有机物还田处理(无还田,NO;秸秆还田,St;牛粪还田,Cm)下不同层次的土壤样品,分析土壤孔隙度、团聚体等土壤物理指标在玉米生育期内动态变化以及不同耕作和有机物还田技术下玉米根系、产量等农学性状的影响情况,旨在探索适宜黑土坡耕地玉米生产的耕作还田技术。研究结果表明:(1)与常规旋耕相比,免耕不利于改善耕层土壤物理性质;深松、深翻可显著降低耕层土壤紧实度,增加深层土壤孔隙度并提高土壤持水与导水能力,且增加效果能够维持整个玉米生育季。所有处理中以翻耕20 cm+深松(ST20)改善效果最好。(2)有机物还田能够稳定土壤结构,增加团聚体稳定性,提高土壤含水量、孔隙度和饱和导水率,其中秸秆还田的增加幅度大于牛粪还田。秸秆还田在常规旋耕条件下显著影响0~20 cm土层土壤物理性质,而深松和深翻条件下能够影响至30 cm土层,影响效应能够维持整个玉米生育季。牛粪还田仅在0~10 cm土层对土壤物理性质产生显著影响,对土壤孔隙度和饱和导水率的增加效果能够维持至玉米生育后期。(3)不同耕作方式和有机物还田显著影响玉米茎秆及根系的生长。与常规旋耕相比,免耕处理不利于玉米茎秆及根系生长。深松、深翻对玉米株高和茎粗无显著影响,但促进玉米根系生长,增加根体积、根条数、根干重,降低根幅,其中以翻耕20 cm+深松(ST20)处理影响程度最大。有机物还田对玉米根系影响程度小于耕作处理,其中秸秆还田可增加根角,但降低根干重;牛粪还田增加根系干重和根冠比,但差异不显著。(4)不同耕作方式下玉米产量构成表现为:免耕提高玉米出苗率和穗数,但显著降低穗粒数;翻耕和深松对玉米出苗率、穗数和百粒重均无显著影响。各耕作方式间玉米产量为9699~10093kg·hm~(-1),但均无显著差异。有机物还田间表现为:秸秆还田降低玉米穗数和产量,降幅分别为6.8%和8.5%;牛粪还田增加玉米产量,但差异不显著。综合来看,采用翻耕20 cm+深松30 cm并增施牛粪(ST20-Cm)的处理可在稳定玉米产量的基础上改善耕层结构,构建出适合玉米生长的耕层环境,是黑土坡耕地玉米生产的最佳耕作还田方式。
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S513;S152
【图文】：

单靠耕作方式改变土壤环境对玉米产量影响不大；在同一种耕作肥处理能够增加玉米产量 19.2% ~ 32.9%；有机肥与秸秆还田相比产量机肥能够增加玉米产量，但有研究指出有机肥必须施用到一定量后玉米才亮等(2016)通过研究有机肥连年施用下对土壤和玉米产量影响时发现，当m2及以上时，玉米产量才出现增长，而用量过大反而会减弱培肥效果。内容作方式及有机物还田对土壤孔隙度、含水量和饱和导水率的影响作方式及有机物还田对土壤团聚体和贯入阻力的影响作方式及有机物还田对玉米植株性状的影响作方式及有机物还田对玉米产量构成的影响路线取黑土坡耕地为试验对象，设置耕作方式（免耕、旋耕、翻耕、深松）和、牛粪）的组合处理，研究耕作方式及有机物还田对土壤物理性质和玉米生土坡耕地的耕作还田技术。

图 2.1 2017 年玉米生育季内试验地的降水和温度情况Fig. 2.1 Precipitation and temperature of experimetnt field during maize growth stage in 2017.2 试验设计试验依托 2015 年开始的田间定位试验，种植作物为玉米，使用当地农民普遍的横坡垄作方式。采用裂区试验设计，耕作方式为主处理，有机物还田为副处理。耕作方式分为常规耕作和深松耕作。常规耕作包括：免耕（T0）、旋耕 15cm（T15）、翻耕（T20）、翻耕 30cm（T30）。具体的耕作过程为：免耕即不进行任何耕作，播种时开浅沟直播耕为采用东方红 1GQN-280K 型号旋耕机进行旋耕并同时起垄；翻耕为使用铁锹在设定深度

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 祝洪利;;安徽省玉米种子越冬贮藏与管理技术探析[J];农民致富之友;2019年03期

2 于候东;;关于玉米科学施肥助高产的指导建议[J];农民致富之友;2017年23期

3 孟凡红;;玉米栽培新技术及病虫害防治分析[J];新农业;2018年15期

4 魏萍;周晓萍;;河南省2018年三季度玉米市场分析及展望[J];河南农业;2018年31期

5 刘冰;胡韬纲;;农户玉米穗储粮仓的设计研究[J];现代食品;2016年22期

6 焦念元;李亚辉;李法鹏;胡浩博;穆耀东;张煜帛;张岳;;间作玉米穗位叶的光合和荧光特性[J];植物生理学报;2015年07期

7 ;玉米的横截面颗粒数是偶数[J];课堂内外(小学智慧数学);2017年Z1期

8 黄建国;;教育诗[J];文学少年(中学);2017年03期

9 栗子君;;玉米文化与“玉米人”[J];学苑创造(7-9年级阅读);2017年Z2期

10 沈小玲;;农场里没有秘密（英文）[J];英语画刊(高级版);2017年14期

相关会议论文 前10条

1 何秀静;黄洪;黄丽;李辉;潘超;聂术君;张志明;;玉米穗粒腐病抗病基因的挖掘及功能鉴定[A];第一届全国玉米生物学学术研讨会论文汇编[C];2015年

2 席靖豪;林焕洁;赵清爽;袁虹霞;李洪连;;黄淮部分地区玉米穗粒腐病致病镰孢菌种类研究[A];中国植物病理学会2017年学术年会论文集[C];2017年

3 赵清爽;席靖豪;袁虹霞;李洪连;;不同杀菌剂对两种玉米穗粒腐病菌的室内毒力测定[A];中国植物病理学会2017年学术年会论文集[C];2017年

4 王媛媛;田北京;高雅;聂言顺;黄收兵;王璞;;花期不同程度高温对玉米受精结实的影响[A];第十五届全国玉米栽培学术研讨会会议论文集[C];2017年

5 葛选良;钱春荣;宫秀杰;李梁;于洋;郝玉波;姜宇博;;松嫩平原中南部不同种植模式玉米生长发育特性及产量性能的研究[A];中国农学会耕作制度分会2018年度学术年会论文摘要集[C];2018年

6 苏秀侠;于秀芳;祁宏伟;;糖化玉米穗芯对肉牛增重效果的研究[A];第三届全国饲料营养学术研讨会论文集[C];1998年

7 王永康;周韬;王保顺;顾德华;;降低奶牛饲料成本的有效途径——玉米秸秆加工调制和饲喂[A];第六届中国奶业大会论文集[C];2015年

8 周子键;李晓鹏;吴亚滨;王仕伟;高景阳;马金亮;黄荣荣;张学才;陈甲法;丁俊强;夏宗良;吴建宇;;连锁分析结合关联分析挖掘玉米穗长主效QTL[A];第一届全国玉米生物学学术研讨会论文汇编[C];2015年

9 徐莹莹;刘玉涛;高盼;王宇先;杨慧莹;王俊河;樊景胜;王淑荣;武琳琳;;吐丝期干旱胁迫对玉米生长及产量的影响[A];第十五届全国玉米栽培学术研讨会会议论文集[C];2017年

10 曹玉军;吕艳杰;魏雯雯;姚凡云;吴杨;刘志铭;王永军;;减源对不同密度玉米产量、干物质积累及光合性能的影响[A];第十五届全国玉米栽培学术研讨会会议论文集[C];2017年

相关重要报纸文章 前10条

1 本报记者 葛密艳;打好玉米二点委夜蛾防控攻坚战 科学实施玉米“一喷多效”技术[N];河北科技报;2016年

2 本报记者 余杏;玉米穗并非越多越好[N];湖南科技报;2019年

3 本报记者 郑涵予;不让种玉米，农民该咋办？[N];农资导报;2018年

4 余宏章;要想玉米不“摔倒”，培管措施要跟上[N];湖南科技报;2018年

5 张世煌;玉米霉变大数据指明育种新方向[N];农资导报;2017年

6 本报特约分析师 汤薇;玉米环节库存升 市场看涨热度降[N];粮油市场报;2017年

7 蔡一扬;玉米对几种常见肥料的反应表现[N];河南科技报;2017年

8 ;玉米对不同肥料的表现[N];陕西科技报;2017年

9 记者 李卡 通讯员 宋崇信 张玉泉;抓好玉米田间管理 注意防治病虫害[N];保定日报;2017年

10 窦敏虎;创建“农业硅谷”[N];国际商报;2017年

相关博士学位论文 前9条

1 杜艳芳;KRN4顺式调控UB3影响玉米穗行数的分子机理[D];华中农业大学;2018年

2 张宗玲;新型玉米穗茎联合收获机割台的研制[D];中国农业大学;2018年

3 关东明;玉米穗库发育同步性及其调控机理[D];中国农业大学;2000年

4 霍冬敖;玉米穗粒数相关性状QTL定位与候选基因关联分析[D];华中农业大学;2016年

5 袁广胜;玉米抗穗粒腐病差异表达基因的分离及其功能分析[D];四川农业大学;2011年

6 王帅;长期不同施肥对玉米叶片光合作用及光系统功能的影响[D];沈阳农业大学;2014年

7 赵鹏;玉米穗下节间长杂种优势的组学分析[D];河南农业大学;2015年

8 张智猛;氮水互作对不同类型玉米产量品质形成生理特性的影响[D];山东农业大学;2002年

9 冯丹;玉米和水稻叶片光合特征及其定量蛋白质组学分析[D];中国农业科学院;2017年

相关硕士学位论文 前10条

1 丛聪;耕作方式及有机物还田对黑土坡耕地土壤物理性质和玉米生长的影响[D];中国农业科学院;2019年

2 刘利;基于新型摘穗方法的玉米秸秆物理力学特性的研究[D];吉林大学;2016年

3 薛飞;氮肥对套作玉米光合特性和产量性状潜力调控研究[D];山西农业大学;2017年

4 喻俊杰;玉米花序发育相关基因TD1与FEA2的序列变异及其与产量相关性状的关联分析[D];扬州大学;2018年

5 郑阳;基于图像处理的田间玉米生长监测研究[D];江南大学;2018年

6 屈腾宇;超声结合碱/氨化改善玉米秸秆纤维结构设计与研究[D];东北农业大学;2018年

7 权晓琴;玉米芯果胶碱制备工艺优化及其物性和流变性研究[D];南京师范大学;2015年

8 乔诗涵;炭化玉米秸秆处理养猪废水的研究应用[D];沈阳建筑大学;2018年

9 张安琪;基于秸秆还田的东北寒区隔双垄玉米休耕轮作对产量及土壤理化性质的影响[D];吉林大学;2018年

10 刘再奇;沼肥施用对玉米产量和土壤肥力的影响[D];黑龙江大学;2018年

本文编号：2731197