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JIA | 西北农林科技大学秦晓梁团队揭示半干旱区垄沟覆膜前选择较好耕作方式有利于玉米促进根系增殖，增加氮素积累、转运和籽粒产量

张苗苗 等 农业科学微平台 2023-06-28
黄土高原是典型的干旱半干旱大陆季风气候区，垄沟覆膜集雨技术在半干旱地区玉米生产中被广泛应用，极大的促进了该区玉米产量的提高，但半干旱区垄沟覆膜玉米农田氮肥利用效率总体偏低，合理的耕作措施可以促进根系生长和伸展，提高肥料利用效率和玉米籽粒产量。然而，在地膜覆盖技术下最适合的耕作方法方面还存在争议。
近期，西北农林科技大学秦晓梁教授团队完成的题为“Better tillage selection before ridge–furrow film mulch can facilitate root proliferation, and increase nitrogen accumulation, translocation and grain yield of maize in a semiarid area”的研究论文在Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文)，JIA) 2023年第6期正式发表。
该研究全面比较分析了不同耕作措施（旋耕、免耕、翻耕）与垄沟覆膜技术相结合对土壤氮素利用、玉米根系性以及氮素转移和籽粒产量的影响，结果为发展高产兼氮素高效利用的可持续发展农业提供重要参考。

该研究为探讨在半干旱区垄沟覆膜前适宜的耕作方式，选择了垄沟覆膜前旋耕（MR）、垄沟覆膜前免耕（MZ）和垄沟覆膜前翻耕（MP）3种耕作方式来探究不同耕作方式与垄沟覆膜耦合对土壤全氮、速效氮、根系分层结构、氮素转移、氮素利用和玉米产量的影响。结果表明，MP对土壤理化性质的改善效果优于其它处理，其气生根和地下节根的根系数量和根系生物量显著高于MR和MZ。收获期，MP在不同土层（0–20, 20–40, 和0–40 cm）的根生物量密度、根长密度和根表面积密度均最高。不同处理中，MP的氮素收获指数、氮素吸收效率和氮肥偏生产力最高，在籽粒灌浆过程中，MP的根系和地上部氮素转移量分别比其它处理显著增加19.63–45.82%和11.15–24.56%；此外籽粒产量和粗蛋白质含量均显著高于MR和MZ，增产幅度为1.36–26.73%。综上所述，翻耕比旋耕和免耕更适合用于半干旱区垄沟覆膜系统。

西北农林科技大学农学院秦晓梁教授为该文章的通讯作者，张苗苗硕士为该文章第一作者。该研究得到了国家自然科学基金项目 （31701384和32071980）的资助。


点击链接查看全文：

https://doi.org/10.101‍6/j.ji‍a.202‍2‍.08.037

Cite the article:

ZHANG Miao-miao, DANG Peng-fei, LI Yü-ze, QIN Xiao-liang, Kadambot-H. M. SIDDIQUE. 2023. Better tillage selection before ridge–furrow film mulching can facilitate root proliferation, increase nitrogen accumulation, translocation, grain yield of maize in a semiarid area. Journal of Integrative Agriculture, 22(6): 1658-1670.


研究团队简介



西北农林科技大学农学院秦晓梁教授团队长期从事玉米高产栽培以及水肥高效利用研究工作，并在保护性耕作领域有着良好的研究积累。先后主持国家自然科学基金青年项目、国家自然科学基金面上项目、中国博士后特别资助等项目。以第一或者或通讯作者《Agricultural and Forest Meteorology》、《Agriculture, Ecosystems & Environment》、《Soil & Tillage Research》、《European Journal of Agronomy》、《Field Crops Research》、《Agricultural Water Management》、《Science of The Total Environment》等期刊发表论文40余篇。



Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文), JIA) 由中华人民共和国农业农村部主管，中国农业科学院与中国农学会主办，中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊，月刊。创刊于2002年，现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子4.384，位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中科院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。

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