【摘 要】
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东北黑土区是我国主要的农产品生产基地,具有土壤肥沃,有机质含量高的特点。由于近些年不合理的利用,如耕作方式单一、玉米连作、秸秆焚烧、化肥的过量施用等导致土壤耕层结构变差、土壤酸化,限制了农作物的稳产高产。耕作方式是影响土壤耕层性状的关键因素,合理的耕层结构对改善土壤理化性质、促进土壤酶活性、提高作物产量等具有重要作用。本试验研究对象为农田黑土定位试验田,设置3种耕作处理:免耕(N)、旋耕(R)、深
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东北黑土区是我国主要的农产品生产基地,具有土壤肥沃,有机质含量高的特点。由于近些年不合理的利用,如耕作方式单一、玉米连作、秸秆焚烧、化肥的过量施用等导致土壤耕层结构变差、土壤酸化,限制了农作物的稳产高产。耕作方式是影响土壤耕层性状的关键因素,合理的耕层结构对改善土壤理化性质、促进土壤酶活性、提高作物产量等具有重要作用。本试验研究对象为农田黑土定位试验田,设置3种耕作处理:免耕(N)、旋耕(R)、深翻(D),3种秸秆还田方式:秸秆不还田(T)、秸秆还田(S)、秸秆还田配施有机肥(M)。试验已进行3年,供试作物为玉米,在生育期测定土壤物理指标,并取近根处农田黑土进行土壤养分、土壤酶活性分析,测定植株生物量及产量,对不同耕作条件下的土壤理化性状、土壤酶活性、植株生物量及玉米产量等变化进行分析,探究农田黑土耕层性状对耕作的响应机制研究,为培肥黑土、建立合理耕层提供科学依据。试验结果如下:(1)不同耕作方式主要影响土壤水分含量、温度、紧实度等指标。免耕处理提高土壤水分含量、温度及紧实度(P<0.05),连年旋耕处理会造成20 cm左右土壤出现板结滞水,深翻处理具有较大的日较温差,能降低0～30 cm土壤水分含量、容重,提高土壤水分渗透性(P<0.05);秸秆还田显著提高土壤水分含量,降低土壤容重,缓解土壤犁底层固持情况。(2)土壤养分状况受耕作方式变化的影响。免耕处理土壤有机质、全氮含量略有提升,土壤速效磷含量经深翻处理后显著提高(P<0.01);旋耕处理土壤p H有降低的趋势;秸秆还田方式的变化影响土壤养分含量(P<0.01),配施有机肥对土壤养分的增加及缓解酸化现象具有积极作用。(3)土壤酶活性受耕作方式的变化而变化。土壤过氧化氢酶、淀粉酶、纤维素酶、酸性磷酸酶活性受耕作方式影响,在深翻处理下各种土壤酶活性更高(P<0.01);秸秆还田显著提高除土壤酸性磷酸酶之外其他土壤酶活性,有机肥处理土壤酶活性均大幅提高(P<0.01);脲酶活性受耕作方式与还田方式二者互作影响显著(P<0.01)。(4)耕作方式对玉米长势及产量影响显著。深翻处理株高、根干重、根冠比,根长、根表面积和根体积最大(P<0.01),旋耕处理植株具有较大的根幅宽、分叉数和根尖数;秸秆还田对玉米生长影响不显著,配施有机肥处理显著提高根体积大小(P<0.05)。玉米产量及其构成因素受耕作方式影响显著,表现为深翻处理百粒重、穗粒数、产量均高于其它处理(P<0.01);深翻比旋耕增产7.74%。秸秆还田对产量影响不明显,配施有机肥会缓解减产现象的发生。综上,当地在长期浅翻旋耕处理后,建议适当采用深翻秸秆还田配施有机肥的方式,促进作物生物量的提高,为实现绿色农业,保证农作物高产稳产提供理论依据。
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