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Excessive tillage compromises soil quality by causing severe water shortages that can lead to crop failure. Reports on the effects of conservation tillage on major soil nutrients, water use efficiency and gain yield in wheat (Triticum aestivum L.) and maize (Zea mays L.) in rainfed regions in the North China Plain are relatively scarce. In this work, four tillage approaches were tested from 2004 to 2012 in a randomized study performed in triplicate: one conventional tillage and three conservation tillage experiments with straw mulching (no tillage during wheat and maize seasons, subsoiling during the maize season but no tillage during the wheat season, and ridge planting during both wheat and maize seasons). Compared with conventional tillage, by 2012, eight years of conservation tillage treatments (no tillage, subsoiling and ridge planting) resulted in a significant increase in available phosphorus in topsoil (0–0.20 m), by 3.8%, 37.8% and 36.9%, respectively. Soil available potassium was also increased following conservation tillage, by 13.6%, 37.5% and 25.0%, and soil organic matter by 0.17%, 5.65% and 4.77%, while soil total nitrogen was altered by −2.33%, 4.21% and 1.74%, respectively. Meanwhile, all three conservation tillage approaches increased water use efficiency, by 19.1–28.4% (average 24.6%), 10.1–23.8% (average 15.9%) and 11.2–20.7% (average 15.7%) in wheat, maize and annual, respectively. Additionally, wheat yield was increased by 7.9–12.0% (average 10.3%), maize yield by 13.4–24.6% (average 17.4%) and rotation annual yield by 12.3–16.9% (average 14.1%). Overall, our findings demonstrate that subsoiling and ridge planting with straw mulching performed better than conventional tillage for enhancing major soil nutrients and improving grain yield and water use efficiency in rainfed regions in the North China Plain. 相似文献
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采用田间试验的方法,以全膜不覆土穴播种植方式为对照,比较研究全膜覆土穴播对旱地冬小麦旗叶光合、抗氧化酶活性和膜脂过氧化水平的影响。结果表明,全膜覆土穴播处理提高了冬小麦灌浆中后期(花后20~35d)旗叶净光合速率(Pn)和叶绿素SPAD值,Pn高值持续期(PAD)和叶绿素SPAD值缓降期(RSP)比对照分别增加6.5d和5.8d。全膜覆土穴播也提高了灌浆初期(花后0~15d)旗叶蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性,与对照相比提前5d达到峰值,且在灌浆中期(花后10~20d)依然能保持相对较高的蔗糖供应能力。全膜覆土穴播在灌浆中后期(10~35d)超氧化物歧化酶(SOD)活性表现较强的诱导性,过氧化氢酶(CAT)活性也比对照提前5d达到峰值,而过氧化物酶(POD)活性始终低于对照。2种处理丙二醛(MDA)质量摩尔浓度在开花15d后急剧升高,但全膜覆土穴播处理的质量分数和变化幅度均低于对照。可见,全膜覆土穴播栽培的旱地冬小麦在灌浆期保持了较高的光合产物供应速率、较长的供应持续期、较低的活性氧产生速率和膜脂过氧化水平,因而后期产量和品质高于传统地膜栽培。 相似文献
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依据田间试验结果 ,对宁南黄土丘陵区主要作物水分平衡特征与水分生态适应性进行定量评价。结果表明 ,夏熟作物全生育期水分满足率 ,干旱年份为 5 5 9%～ 6 3 8% ,丰水年份为84 1%～ 86 4 % ;秋熟作物全生育期水分满足率 ,干旱年份为 6 7 7%～ 79 0 % ,丰水年份为92 1%～ 95 1%。水分生态适应性因作物类型和降水条件而存在差异 ,秋熟作物水分生态适应性指数高于夏熟作物 ,丰水年份的作物水分生态适应性指数高于干旱年份。旱地 6种主要作物的水分生态适应性指数排序依次为 :谷子 >马铃薯 >糜子 >胡麻 >豌豆 >春小麦。研究结果可为制定合理的旱区种植制度决策方案提供理论依据 相似文献
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为了研究秸秆还田对旱地小麦的影响,通过田间试验的方法,研究了秸秆还田对旱地小麦旗叶衰老及产量的影响。试验结果表明,秸秆还田处理的小麦旗叶超氧化物歧化酶(SOD)活性、可溶性蛋白含量均比未还田的要高,而过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量均比未还田处理的要低。在花后20天后,秸秆还田处理的小麦旗叶SOD活性、可溶性蛋白含量均比秸秆未还田的要高,并且增加的速度在加快;而POD活性、MDA含量均比秸秆未还田处理的要低,并且降低速度同时也在加快。秸秆还田可以维持较高的保护酶体系,减少膜的破坏。在产量结构及产量上,秸秆还田处理的穗数、穗粒数、千粒重等明显比未还田处理的高,产量也有显著提高,比秸秆未还田处理高10.07%。因此,秸秆还田处理利于缓解旱地小麦旗叶的衰老,对旱地小麦的产量有提高作用。 相似文献
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深松和翻耕对旱地小麦花后根系衰老及产量的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
为了解深松耕作对小麦根系衰老及产量的影响,以济麦22为材料,通过田间试验,对深松与翻耕条件下旱地小麦花后根系部分生理指标以及籽粒产量进行了比较分析。结果表明,与翻耕处理相比,深松处理小麦花后根系能够保持较高的超氧化物歧化酶活性与硝酸还原酶活性,丙二醛含量较低,可溶性蛋白含量降低缓慢,说明深松处理能够减缓根系的衰老。深松处理的小麦穗数、穗粒数、千粒重高于翻耕处理,其中穗粒数增加达到显著水平,是深松处理增产的主要原因。 相似文献
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丘陵旱地一年两熟制条件下小麦、玉米阶段耗水量研究 总被引：2，自引：1，他引：1
以野外定位观测的方法,对河南省辉县市张村的冬小麦耗水量进行了测定。结果表明,小麦在4500～6000kg/hm2产量水平下,耗水量216.3～345.2mm,播种-返青、返青-抽穗、抽穗-成熟不同生育阶段耗水量分别占全生育期总耗水量的25.9%～36.9%、22.0%～31.1%、31.9%～52.2%,但年际间变幅悬殊较大;夏玉米在6750～7500kg/hm2产量水平下,耗水量为299.6～462mm,分别占同期自然降水量的81.3%～97.4%,播种-拔节、拔节-大喇叭口、大喇叭口-成熟不同生育阶段耗水量分别占全生育期总耗水量的17.1%～17.3%、34.5%～39.1%、43.6%～48.4%。小麦、玉米拔节以后耗水强度明显增加,拔节期、灌浆期是小麦2个重要的水分需求期,大喇叭口期是玉米的重要水分需求期,在目前河南省中北部丘陵旱地,自然降水对玉米水分保证率较高,而对小麦保证率较低,节水补灌重点应放在夏粮作物上。 相似文献
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干旱缺水等自然灾害会导致小麦产量年度间变幅较大,尤其在小麦主产区黄淮地区更为严重。小麦抗旱节水育种是应对干旱的重大措施。本综述对小麦抗旱节水常规育种、抗旱节水分子遗传育种相关性状QTL定位、抗旱相关功能基因克隆鉴定、转基因等方面的研究进展进行了综述。水旱亲本杂交与异地交叉选择是卓有成效的常规育种方法,通过分子标记鉴定了关于根重、根长、胚芽鞘、高水分利用效率等相关性状的大量QTL;42个抗旱相关基因被克隆并进行基因功能分析和验证,均从不同代谢通路上影响着小麦抗旱性;14个来自不同供体的抗旱相关基因被研究者导入小麦品种后,转基因小麦植株的抗旱能力均得到不同程度的提高,部分植株在产量和其它抗逆性方面也得到提高。以上研究进展为抗旱节水小麦分子设计育种提供了理论依据和发展方向。 相似文献
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