吉 林 免 耕 试 验

  当前,东北地区黑土的严重退化已引起了社会各界的广泛关注,我们黑土有机碳与保护性耕作学科组也一直在积极探索黑土退化治理的科学良策。我们正在进行的黑土保护性耕作技术就是其中的一项重要内容。    
   
 黑土保护性耕作技术是中国科学院国外杰出人才资助项目中国东北松嫩平原黑土区农田有机碳水平现状和可增潜力的研究、国家自然科学基金面上项目黑土固定大气二氧化碳的潜力
国家自然科学基金面上项目黑土有机碳的时空分布特征与储量的关系国家自然科学基金面上项目保护性耕作下黑土团聚体在土壤固碳过程中的物理作用研究国家自然科学青年基金免耕和常规耕作下二氧化碳排放通量与土壤温度和水分的关系国家自然科学青年基金土壤微生物在保护性耕作黑土有机碳中的作用国家自然科学青年基金保护性耕作下农田黑土紧实度对碳固定的影响等科研项目的核心内容。保护性耕作(Conservation Tillage)是一种新型耕作技术,核心内容是在秸秆覆盖土壤的情形下完成播种、施肥和化学除草等作业。与传统耕作方法相比,保护性耕作技术可保护水土资源,增加土壤肥力和农田系统的生物多样化,降低农田土壤对大气温室气体的贡献,同时还可减低农民的劳动强度和时间,增加农业生产效益。项目的目的之一是通过借鉴其它国家应用保护性耕作综合技术的成功经验,探讨在东北黑土区应用和推广保护性耕作的可能性以及有关的理论问题,为黑土区农民提供一个既可保护土壤资源又能增加收入的农业可持续发展技术。
   学科组继完成2001年秋和2002年度试验地的选择(德惠县米沙子镇晨光村)、小区设计
单因素裂区、四个重复的随机区组设计,共48个小区)、零点采样、化学除草、施肥、测产、秸秆还田、少耕和二氧化碳排放量测定等试验的基础上,2003年又从美国KINZE公司购进了一台专门用于免耕播种的牵引式3000型播种机,完成了播种机牵引动力的配置、机器的安装调试和试播,并成功的在试验地上实现了玉米、黄豆根茬和秸秆全部还田条件下的免耕播种。然后就不同处理对土壤性状(土壤水分和土壤温度)、作物生长性状(出苗率和植株生长)的影响进行观察和研究。2004年、2005年完成了包括免耕处理在内的不同处理的播种、施肥、除草、测产、秸秆还田、成本核算以及土壤温度、土壤水分、秸秆覆盖度、秋季土壤样品(48*4=192)采集等连续监测工作(与2003年监测项目相同)。另外,在2004年、2005年、2006年、2007年、2008年和2009年度还增加了出苗率、植株高度、有效养分含量(速效N、P、K)、蚯蚓数量、土壤硬度、土壤孔隙度和20cm~30cm深度粗孔隙测定等监测项目,共获得监测和分析数据一万多个。20084月,我们开始用LI-Cor 6400LI-COR Inc., Lincoln, NE, USA)系列便携式光合仪和6400-09土壤呼吸室(2010年后改用LI-Cor 8100)测定了免耕和常规耕作下土壤CO2排放,初步分析了土壤温度和水分在影响土壤CO2排放过程中的作用;通过分析不同生长季单日密集测定结果,确定了能代表土壤CO2日平均释放量的一天一次或两次测定的最佳时间,为合理观测、评估免耕和常规耕作土壤表层CO2排放通量和RESPsp做出了必要的准备。2011年购进了一台约翰迪尔四行玉米收割机,满足了保护性耕作全程机械化示范与推广的需要。截止到2016年,我们已经连续完成了48个小区不同耕作处理试验,包括不同处理的播种、施肥、除草、测产、秸秆还田、成本核算以及气温、土壤温度、土壤水分、秸秆覆盖度、出苗率、植株高度、有效养分含量(速效NPK)、土壤容重、土壤孔隙度、土壤硬度、土壤有机质及其组分、蚯蚓数量及微生物生物量碳和数量等的监测和分析。上述工作为我们后续的研究积累了宝贵的数据和资料。

 
    *保护性耕作幻灯片*
    *有关免耕文章* 

 

  *论文发表*

 

中国科学院东北地理与农业生态研究所 黑土有机碳与保护性耕作学科组

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