检索
E-mail
RSS
高级检索 图表检索

当期目录 我要投稿 过刊浏览
高级检索 图表检索

作物杂志,2020, 第3期: 102–108 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2020.03.016

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

不同耕作和有机培肥措施对土壤理化性质及小麦产量的影响

宋晓1, 黄晨晨2, 黄绍敏1(), 张珂珂1, 岳克1, 张水清1, 郭斗斗1, 张玉亭1   

  1. 1河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所,450002,河南郑州
    2郑州大学生命科学学院,450002,河南郑州
  • 收稿日期:2019-11-27 修回日期:2019-12-18 出版日期:2020-06-15 发布日期:2020-06-10
  • 通讯作者: 黄绍敏 E-mail:hsm503@sohu.com
  • 作者简介:宋晓,从事作物栽培与土壤肥力研究,E-mail: songxiao401@126.com
  • 基金资助:
    国家重点研发计划(2017YFD0301103);国家重点研发计划(2016YFD0300809-3);青年科学基金项目(31801261)

Effects of Tillage and Organic Fertilization Modes on Soil Physical and Chemical Properties and Wheat Yield

Song Xiao1, Huang Chenchen2, Huang Shaomin1(), Zhang Keke1, Yue Ke1, Zhang Shuiqing1, Guo Doudou1, Zhang Yuting1   

  1. 1Institute of Plant Nutrient and Environmental Resources, Henan Academy of Agricultural Sciences, Zhengzhou 450002, Henan, China
    2School of Life Sciences, Zhengzhou University, Zhengzhou 450002, Henan, China
  • Received:2019-11-27 Revised:2019-12-18 Online:2020-06-15 Published:2020-06-10
  • Contact: Shaomin Huang E-mail:hsm503@sohu.com

RichHTML

7

PDF (PC)

337

摘要：

为探索黄淮海潮土区小麦最佳耕作和施肥模式,以河南省夏邑县潮土试验基地为平台设置了2种耕作方式（深耕和旋耕）和5种施肥模式（不施肥、单施化肥及3种化肥配施有机肥）,测定不同耕作和培肥措施下土壤理化性质、植株和籽粒氮、磷、钾含量及产量。结果表明,增施有机肥显著提高了表土层和犁底层土壤全氮、速效磷、速效钾和有机质含量;旋耕条件下土壤表层养分高于深耕。旋耕增施有机肥促进了植株和籽粒氮、磷、钾含量,籽粒氮和植株氮在化肥配施有机肥22 500kg/hm2时效果最佳;籽粒磷和植株磷含量在化肥配施有机肥7 500kg/hm2时效果最佳。深耕增施有机肥明显提高了小麦产量,最佳有机肥施用量为化肥配施有机肥15 280kg/hm2。

关键词: 小麦, 深耕, 旋耕, 培肥, 产量

Abstract:

In order to explore the best tillage and fertilization mode for wheat in the tidal soil area of Huang-Huai-Hai, two farming methods (deep tillage and rotary tillage) and five fertilization modes (no fertilization, single application of chemical fertilizers and chemical fertilizers combined with three levels of organic fertilizer) were set up at the platform of the tidal soil test base in Xiayi County, Henan Province. In this experiment, soil physical and chemical properties, nitrogen and phosphorus content and yield of plant and grain effects of different tillage and fertility models were determined. The results showed that the application of organic fertilizer significantly increased the contents of total nitrogen, available phosphorus, available potassium and organic matter in the topsoil and plow bottom soil, and topsoil nutrients were higher in rotary tillage than that in deep tillage. Rotary tillage and organic fertilizer application promoted the content of nitrogen, phosphorus and potassium in plants and grains. The best effect was achieved by appling 22 500kg/ha organic fertilizer to grain nitrogen and plant nitrogen. The best effect was achieved by applying 7 500kg/ha organic fertilizer to grain phosphorus and plant phosphorus. The application of organic fertilizer by deep tillage significantly increased the yield of wheat, and the optimal application amount of organic fertilizer was 15 280kg/ha combined with chemical fertilizer.

Key words: Wheat, Deep tillage, Rotary tillage, Fertilization, Yield

表1

不同耕作和培肥措施对土壤全氮含量的影响"

耕作方式
Tillage method		 处理
Treatment		 0~10cm 10~30cm
2018 2019 平均Mean 2018 2019 平均Mean
旋耕 CK 0.43Bc 0.48Cc 0.45Bc 0.30Bc 0.27Bc 0.29Bc
Rotary tillage NPK 0.74Aa 0.79Bb 0.77Aa 0.43Ab 0.45Ab 0.44Ab
M7.5 0.60Bb 0.67Bb 0.64Bb 0.44Aab 0.43Ab 0.44Ab
M15 0.64Bb 0.73Bb 0.69Bb 0.47Aab 0.48Aab 0.47Aab
M22.5 0.84Aa 0.92Aa 0.88Aa 0.51Aa 0.52Aa 0.52Aa
深耕 CK 0.42Bc 0.42Bc 0.42Bc 0.20Bc 0.17Bc 0.19Bc
Deep tillage NPK 0.56Bb 0.57Bb 0.57Bb 0.28Abc 0.31Abc 0.30Abc
M7.5 0.42Bc 0.44Bc 0.43Bc 0.31Ab 0.33Ab 0.32Abc
M15 0.47Bc 0.45Bc 0.46Bc 0.32Ab 0.34Abc 0.33Ab
M22.5 0.79Aa 0.83Aa 0.81Aa 0.38Aa 0.36Aa 0.37Aa

表2

不同耕作和培肥措施对土壤速效磷含量的影响"

耕作方式
Tillage method		 处理
Treatment		 0~10cm 10~30cm
2018 2019 平均Mean 2018 2019 平均Mean
旋耕 CK 3.33Cc 3.40Cc 3.36Bc 1.03Bc 0.94Bc 0.99Bc
Rotary tillage NPK 4.06Bbc 4.29Bb 4.18Bb 2.33Aa 2.34Bb 2.33Bb
M7.5 3.91Bc 3.83Cc 3.87Bbc 1.10Bc 1.13Bbc 1.12Bc
M15 4.02Bbc 4.07Bb 4.04Bbc 1.60Bb 1.63Bb 1.62Bb
M22.5 4.78Aa 4.92Aa 4.85Aa 2.71Aa 2.68Aa 2.70Aa
深耕 CK 2.10Cc 2.28Bc 2.19Bc 0.77Bc 0.78Cc 0.78Cc
Deep tillage NPK 3.49Ab 3.62Ab 3.56Bb 1.60Bb 1.57Bb 1.59Bb
M7.5 2.59Cc 2.53Bc 2.56Bc 0.85Bc 0.86Cc 0.85Cc
M15 4.01Aa 3.91Aab 3.96Bb 0.96Bbc 0.97Cc 0.96Cc
M22.5 4.31aA 4.58Aa 4.44Aa 2.38Aa 2.41Aa 2.39Aa

表3

不同耕作和培肥措施对土壤速效钾含量的影响"

耕作方式
Tillage method		 处理
Treatment		 0~10cm 10~30cm
2018 2019 平均Mean 2018 2019 平均Mean
旋耕 CK 63.32Bc 64.64Bc 63.98Bc 29.86Bc 30.17Bc 30.02Cd
Rotary tillage NPK 80.46Bb 82.33Bb 81.39Bb 57.32Aa 56.95Ab 57.14Aa
M7.5 87.23Bb 86.78Bb 87.01Bb 41.98Ab 43.16Bb 42.58Bc
M15 93.15Bb 94.99Bb 94.07Bb 54.03Aab 55.77Ab 54.90Ab
M22.5 126.78Aa 127.62Aa 127.20Aa 61.89Aa 62.23Aa 62.06Aa
深耕 CK 60.35Bc 61.65Cc 61.00Bc 28.79Cd 29.63Bc 29.21Cd
Deep tillage NPK 78.44Bc 80.36Bb 79.40Bb 54.03Ab 55.17Aab 54.60Aa
M7.5 85.63Bb 83.49Bb 84.56Bb 41.23Bc 40.33Ab 40.78Bc
M15 93.02Bb 91.00Bb 92.11Bb 50.03Ab 51.69Aab 50.86Abc
M22.5 124.89Aa 125.71Aa 125.30Aa 60.13Aa 59.63Aa 59.88Aa

表4

不同耕作和培肥措施对土壤有机质含量的影响"

耕作方式
Tillage method		 处理
Treatment		 0~10cm 10~30cm
2018 2019 平均 Mean 2018 2019 平均 Mean
旋耕 CK 13.12Bd 10.89Cd 12.01Bc 4.82Bc 4.91Bc 4.87Bc
Rotary tillage NPK 14.89Bc 15.53Bc 15.21Bb 4.88Bc 5.09Bc 4.99Bc
M7.5 15.12Bc 14.46Bc 14.79Bb 8.90Ab 8.87Ab 8.89Ab
M15 16.12Ab 16.47Bb 16.29Bb 9.39Ab 9.60Ab 9.50Ab
M22.5 18.01Aa 19.79Aa 18.90Aa 11.36Aa 10.78Aa 11.07Aa
深耕 CK 10.13Bd 10.60Cd 10.38Bc 3.01Bc 2.98Bc 2.99Bc
Deep tillage NPK 14.23Ab 15.51Ab 14.87Bb 4.14Bc 3.86Bc 3.99Bc
M7.5 11.08Ac 12.84Bc 11.96Bb 7.03Ab 7.28Ab 7.16Ab
M15 15.01Ab 15.64Aa 15.33Bb 7.50Ab 7.55Ab 7.52Ab
M22.5 16.01Aa 15.84Aa 15.93Aa 9.86Aa 9.99Aa 9.93Aa

表5

不同耕作和培肥措施对小麦籽粒和植株氮含量的影响"

耕作方式
Tillage method		 处理
Treatment		 籽粒氮Grain nitrogen 植株氮Plant nitrogen
2018 2019 平均Mean 2018 2019 平均Mean
旋耕 CK 1.83b 1.91b 1.87b 0.61c 0.57c 0.59b
Rotary tillage NPK 2.01ab 2.11ab 2.06a 0.67bc 0.69b 0.68b
M7.5 2.15a 2.11ab 2.13a 0.66b 0.68b 0.67b
M15 2.17a 2.16a 2.16a 0.77a 0.75ab 0.76ab
M22.5 2.19a 2.17a 2.18a 0.80a 0.82a 0.81a
深耕 CK 1.78b 1.96b 1.87b 0.60b 0.58c 0.59b
Deep tillage NPK 1.99b 2.09b 2.04ab 0.63ab 0.65ab 0.64a
M7.5 2.11ab 2.17a 2.14a 0.60b 0.62b 0.61a
M15 2.12ab 2.18a 2.15a 0.65a 0.61b 0.63a
M22.5 2.17a 2.21a 2.19a 0.69a 0.69a 0.69a

表6

不同耕作和培肥措施对小麦籽粒和植株磷含量的影响"

耕作方式
Tillage method		 处理
Treatment		 籽粒磷Grain phosphorus 植株磷Plant phosphorus
2018 2019 平均Mean 2018 2019 平均Mean
旋耕 CK 0.63c 0.61c 0.62b 0.21c 0.19c 0.20c
Rotary tillage NPK 0.71b 0.75ab 0.73ab 0.26a 0.28ab 0.27ab
M7.5 0.76a 0.78a 0.77a 0.27a 0.31a 0.29a
M15 0.74ab 0.70b 0.72ab 0.24b 0.23b 0.24ab
M22.5 0.70b 0.68b 0.69b 0.23b 0.21b 0.22b
深耕 CK 0.63b 0.61b 0.62b 0.19c 0.21b 0.20b
Deep tillage NPK 0.70ab 0.72a 0.71a 0.21b 0.22b 0.21b
M7.5 0.65b 0.64b 0.64b 0.24b 0.23ab 0.23ab
M15 0.72a 0.73a 0.73a 0.26a 0.25a 0.25a
M22.5 0.66b 0.61b 0.64b 0.21b 0.21b 0.21b

表7

不同耕作和培肥措施对小麦籽粒和植株钾含量的影响"

耕作方式
Tillage method		 处理
Treatment		 籽粒钾Grain potassium 植株钾Plant potassium
2018 2019 平均Mean 2018 2019 平均Mean
旋耕 CK 0.27c 0.28c 0.28b 1.50c 1.48c 1.49c
Rotary tillage NPK 0.36b 0.34b 0.35a 1.58b 1.70b 1.64bc
M7.5 0.38a 0.39a 0.39a 1.59b 1.59c 1.59c
M15 0.38a 0.36b 0.37a 1.94a 1.98a 1.96a
M22.5 0.37a 0.38a 0.37a 1.96a 2.02a 1.99a
深耕 CK 0.27c 0.28c 0.28b 1.48c 1.52c 1.50b
Deep tillage NPK 0.36a 0.33b 0.35a 1.53c 1.55c 1.54b
M7.5 0.34b 0.31b 0.33a 1.76b 1.74b 1.75ab
M15 0.38a 0.41a 0.39a 1.98a 1.96a 1.97a
M22.5 0.38a 0.39ab 0.38a 1.89b 1.83b 1.86a

表8

不同耕作和培肥模式对小麦产量及其构成因素的影响"

年份
Year		 处理
Treatment		 旋耕Rotary tillage 深耕Deep tillage
产量
Yield
(kg/hm2)		 穗数
Spike number
(×104/hm2)		 穗粒数
Spike grain
number		 千粒重
1000-grain
weight (g)		 产量
Yield
(kg/hm2)		 穗数
Spike number
(×104/hm2)		 穗粒数
Spike grain
number		 千粒重
1000-grain
weight (g)
2018 CK 4 292.12Cc 425.82Cd 22.53Cc 43.22Bc 5 460.32Dd 420.81Bc 30.87Bc 36.67Ab
NPK 6 968.23Bb 590.61Bc 27.42Aa 46.08Ab 6 885.01Cc 498.52Bb 35.08Ab 40.82Aa
M7.5 6 996.36Bb 609.53Ab 24.67Ab 43.21Abc 7 575.35Bb 502.53Bb 37.77Aa 36.67Ab
M15 7 639.81Aa 644.34Ab 29.64Aa 47.84Aa 8 055.56Aa 558.39Aa 38.51Aa 40.13Aa
M22.5 7 124.53Bb 691.08Aa 26.83Aab 48.23Aa 7 890.29Bb 575.86Aa 35.53Ab 35.74Bc
2019 CK 5 327.16Cd 348.34Cc 27.21Cc 32.63Bc 5 329.31Cd 393.38Cc 32.33Bd 39.84Bc
NPK 7 099.35Bc 483.33Cc 36.33Ab 44.82Ab 6 876.16Cc 521.07Bb 34.84Bc 41.34Ab
M7.5 7 510.32Bb 501.56Bb 36.44Ab 42.56Abc 7 965.46Bb 503.15Bb 39.12Aa 41.33AB
M15 7 896.65Aa 606.61Aa 37.08Aa 46.73Aa 8 115.38Aa 543.43Aa 39.81Aa 44.56Aa
M22.5 7 982.38Aa 553.34Bb 36.09Aa 43.56Ab 7 740.24Bb 563.16Aa 38.45Ab 42.91Aa

图1

有机肥施用量对小麦产量的影响"

[1] 张黛静, 王艳杰, 陈倩青 , 等. 不同耕作与培肥对小麦氮吸收效率、根效率及产量的影响. 河南师范大学学报(自然科学版), 2018,46(5):85-91.
[2] 杜娟娟, 李粉婵 . 不同灌水及施肥措施对冬小麦生长及产量影响的试验研究. 灌溉排水学报, 2017,36(9):30-34.
[3] 姚成胜, 滕毅, 黄琳 . 中国粮食安全评价指标体系构建及实证分析. 农业工程学报, 2015,31(4):1-10.
[4] Wu T, Schoenau J J, Li F , et al. Influence of cultivation and fertilization on total organic carbon and carbon fractions in soils from the Loess Plateau of China. Soil and Tillage Research, 2004,77:59-68.
doi: 10.1016/j.still.2003.10.002
[5] 张黛静, 王艳杰, 陈倩青 , 等. 不同耕作方式与增施有机肥对麦田土壤有机碳库及小麦产量的影响. 江苏农业科学, 2019,47(11):128-133.
[6] 宫亮, 安景文, 邢月华 , 等. 连年深松和施用有机肥对土壤肥力及玉米产量的影响. 土壤, 2016,48(6):1092-1099.
[7] 乔云发, 苗淑杰, 陆欣春 , 等. 耕作方式和有机肥对风沙土区玉米产量的影响. 安徽农业科学, 2018,46(4):124-127.
[8] LAL R . Soil carbon sequestration to mitigate climate change. Geoderma, 2004,123:1-22.
doi: 10.1016/j.geoderma.2004.01.032
[9] 王星, 段建军 . 中国西南地区土壤有机碳研究现状与展望. 耕作与栽培, 2016(5):80-82.
[10] Liao Y, Wu W L, Meng F Q , et al. Increase in soil organic carbon by agricultural intensification in northern China. Biogeosciences, 2015,12(5):1403-1413.
doi: 10.5194/bg-12-1403-2015
[11] 张影, 刘星, 焦瑞锋 , 等. 生物质炭与有机物料配施的土壤培肥效果及对玉米生长的影响. 中国生态农业学报, 2017,25(9):1287-1297.
[12] 田伟, 胡金霞, 李刚 , 等. 耕作方式与绿肥种植对玉米产量和土壤质量的影响. 江苏农业学报, 2017,33(6):1272-1277.
[13] 鲍士旦 . 土壤农化分析. 北京: 中国农业出版社, 2005.
[14] 赵明, 李从锋, 董志强 . 玉米冠层耕层协调优化及其高产高效技术. 作物杂志, 2015(3):70-75.
[15] 任爱霞, 孙敏, 赵维峰 , 等. 夏闲期耕作对旱地小麦土壤水分及植株氮素吸收、运转特性的影响. 应用生态学报, 2013,24(12):3471-3478.
[16] 罗洋, 郑金玉, 郑洪兵 , 等. 不同耕层结构对玉米生长发育的影响. 玉米科学, 2014,22(2):113-116.
[17] 徐月 . 不同耕作方式对土壤理化性质及小麦生长发育的影响. 淄博:山东理工大学, 2014.
[18] Li R, Tao R, Ling N , et al. Chemical,organic and bio-fertilizer management practices effect on soil physicochemical property and antagonistic bacteria abundance of a cotton field:Implications for soil biological quality. Soil and Tillage Research, 2017,167:30-38.
doi: 10.1016/j.still.2016.11.001
[19] 王碧胜, 蔡典雄, 武雪萍 , 等. 长期保护性耕作对土壤有机碳和玉米产量及水分利用的影响. 植物营养与肥料学报, 2015,21(6):1455-1464.
doi: 10.11674/zwyf.2015.0610
[20] 罗盛 . 玉米秸秆还田与耕作方式对花生田土壤质量和花生养分吸收的影响. 长沙:湖南农业大学, 2016.
[21] 李亭亭 . 不同耕作及秸秆还田方式对春玉米产量形成及养分吸收的影响. 沈阳:沈阳农业大学, 2013.
[22] 李忠芳, 徐明岗, 张会民 , 等. 长期施肥下中国主要粮食作物产量的变化. 中国农业科学, 2009,42(7):2407-2414.
[23] 张建军, 樊廷录, 赵刚 , 等. 耕作方式与长期定位施肥对雨养农田冬小麦产量的调控效应. 草业学报, 2018,27(7):175-186.
[24] Franzluebbers A J . Water infiltration and soil structure related to organic natter and its stratification with depth. Soil and Tillage Research, 2002,66:197-205.
doi: 10.1016/S0167-1987(02)00027-2
[25] Fuentes P J, Flury M, Huggins R D . Soil water and nitrogen dynamics in dry-land cropping systems of Washington State,USA. Soil and Tillage Research, 2003,71:33-47.
doi: 10.1016/S0167-1987(02)00161-7
[26] 梁金凤, 齐庆振, 贾小红 , 等. 不同耕作方式对土壤性质与玉米生长的影响研究. 生态环境学报, 2010,19(4):945-950.
[27] 李春喜, 杨杰瑞, 张黛静 , 等. 不同耕作和培肥模式对豫中冬小麦田土壤腐殖质及微生物区系的影响. 生态环境学报, 2014,23(2):183-187.
戴亮, 崔俊涛 . 耕作方式对土壤微生物及土壤固碳能力影响的研究. 科技信息, 2012,1(9):189-190.
[1] 缪平贵, 于显枫, 张绪成, 方彦杰, 侯慧芝, 王红丽, 马一凡, 窦学诚. 立式深旋耕作对马铃薯农田土壤温室气体排放的影响[J]. 作物杂志, 2020, (3): 109–116
[2] 吕广德, 殷复伟, 孙盈盈, 钱兆国, 徐加利, 李宁, 薛丽娜, 吴科. 不同播种量对临麦4号产量和干物质积累及分配的影响[J]. 作物杂志, 2020, (3): 142–148
[3] 柴芳梅, 高甜甜, 柴守玺, 程宏波, 宋亚丽, 鲁清林. 种植密度对甘肃不同生态区小麦产量形成的影响[J]. 作物杂志, 2020, (3): 154–160
[4] 刘勇, 刘易科, 朱展望, 田进东, 陈泠, 邹娟, 赵发文, 关健, 高春保, 佟汉文. 小麦有机生产现状与分析——以湖北省南漳县稻茬麦有机产品认证为例[J]. 作物杂志, 2020, (3): 16–21
[5] 陈娟, 贺锦红, 刘吉利, 康建宏, 吴娜. 半干旱区不同种植模式对马铃薯淀粉形成及产量的影响[J]. 作物杂志, 2020, (3): 169–176
[6] 朱英杰, 刘富启, 张燕, 常旭虹, 王德梅, 陶志强, 王艳杰, 杨玉双, 赵广才. 不同土壤条件下氮肥处理对小麦产量及品质的影响[J]. 作物杂志, 2020, (3): 184–190
[7] 史丽娟, 白文斌, 曹昌林, 高鹏. 外源硒对高粱产量、籽粒硒含量及品质的影响[J]. 作物杂志, 2020, (3): 191–196
[8] 李红琴, 刘宝龙, 张波, 张怀刚. 青海省审定小麦品种SSR遗传多样性分析及分子身份证的建立[J]. 作物杂志, 2020, (3): 60–65
[9] 段俊枝, 齐学礼, 冯丽丽, 张会芳, 孙岩, 燕照玲, 陈海燕, 齐红志, 樊文杰, 杨翠苹, 刘毓侠, 任银玲, 张甲源, 李莹, 卓文飞. 抗旱基因在小麦抗旱基因工程中的应用进展[J]. 作物杂志, 2020, (3): 7–15
[10] 陈丹, 普健萍, 伍少云, 周国雁, 隆文杰, 武晓阳, 蔡青. 云南小麦变种分类与地理分布研究[J]. 作物杂志, 2020, (3): 85–91
[11] 申洪涛,张富生,李冬,邱建华,蔡兴宏,秦玉宝. 不同前茬和种植密度对牡丹江烤烟生长及产质量的影响[J]. 作物杂志, 2020, (2): 105–111
[12] 李瑞杰,唐会会,王庆燕,许艳丽,房孟颖,闫鹏,董志强,张凤路. 5-氨基乙酰丙酸和乙烯利复配剂对东北春玉米光合特性及产量的影响[J]. 作物杂志, 2020, (2): 125–133
[13] 陈迪文,周文灵,敖俊华,黄莹,江永,韩西红,秦益民,沈宏. 海藻提取物对甜玉米产量、品质及氮素利用的影响[J]. 作物杂志, 2020, (2): 134–139
[14] 严华,晏中文,雷杰. 新源县1981-2018年气候变化特征及其对春玉米的影响[J]. 作物杂志, 2020, (2): 140–146
[15] 周伟,崔福柱,段宏凯,郝国花,杨慧,刘芮芮. 播期对糯玉米籽粒产量及品质的影响[J]. 作物杂志, 2020, (2): 156–161
Viewed
Full text


Abstract

Cited
  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!