Repeated puddling for rice cultivation and extensive tillage during wheat cultivation in the north-west of India has adversely affected soil health. Adoption of resource conservation technologies (RCTs) is required for long-term sustainability of conventional rice–wheat systems. However, the behaviour of these technologies is site-specific. A field study was conducted in 2016 to evaluate the medium-term impact of tillage and residue retention on soil physical and biological characteristics. Four treatments were imposed during 2011: conventionally-tilled (CT) rice followed by CT wheat all without residue retention (–M); zero-tilled (ZT) rice followed by ZT wheat and –M; CT rice followed by CT wheat and all with residue retention (+M); and ZT direct-seeded rice followed by ZT wheat and +M. In the surface layer (0–15 cm) of ZT, soil organic carbon (SOC) stock was higher by 15%, mean weight diameter (MWD) by 31.8% and bulk density (BD) by 4% compared to CT averaged across residue treatments. Irrespective of tillage, SOC stock was increased by 19% and MWD by 39% and BD decreased by 1.8% in +M compared with –M in the 0–15 cm soil layer. Infiltration rate was higher in +M than –M irrespective of tillage. Microbial biomass carbon, basal soil respiration and soil enzymatic activities were higher in ZT and +M than CT and –M respectively. Thus, medium-term adoption of RCTs such as ZT and residue retention enhanced soil physical and biological properties in this dry-seeded rice–wheat system. However, whether retaining wheat residue improves soil physical and biological properties requires further investigation.

中文翻译：

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耕作留茬对印度西北部旱稻-小麦系统土壤物理和生物学特性的中期影响

在印度西北部的小麦种植过程中，水稻种植和大面积耕作的重复搅拌对土壤健康产生了不利影响。传统稻麦系统的长期可持续性需要采用资源保护技术（RCTs）。但是，这些技术的行为是特定于站点的。2016 年进行了一项实地研究，以评估耕作和残留物保留对土壤物理和生物特性的中期影响。2011 年实施了四种处理：常规耕作 (CT) 水稻，其次是 CT 小麦，均无残留残留 (-M)；零耕 (ZT) 水稻，然后是 ZT 小麦和 –M；CT 水稻，其次是 CT 小麦，所有残留物保留 (+M)；和 ZT 直播水稻，其次是 ZT 小麦和 +M。在 ZT 的表层（0-15 cm）中，与残留处理的平均 CT 相比，土壤有机碳 (SOC) 储量高 15%，平均重量直径 (MWD) 高 31.8%，容重 (BD) 高 4%。与耕作无关，在 0-15 cm 土壤层中，+M 中的 SOC 储量增加了 19%，MWD 增加了 39%，BD 减少了 1.8%。与耕作无关，+M 的渗透率高于-M。ZT和+M的微生物生物量碳、基础土壤呼吸和土壤酶活性分别高于CT和-M。因此，中期采用 ZT 和残留物保留等 RCT 增强了这种旱种稻 - 小麦系统的土壤物理和生物学特性。然而，保留麦渣是否能改善土壤物理和生物学特性还需要进一步研究。8% 和堆积密度 (BD) 与跨残留处理的平均 CT 相比增加 4%。与耕作无关，在 0-15 cm 土壤层中，+M 中的 SOC 储量增加了 19%，MWD 增加了 39%，BD 减少了 1.8%。与耕作无关，+M 的渗透率高于-M。ZT和+M的微生物生物量碳、基础土壤呼吸和土壤酶活性分别高于CT和-M。因此，中期采用 ZT 和残留物保留等 RCT 增强了这种旱种稻 - 小麦系统的土壤物理和生物学特性。然而，保留麦渣是否能改善土壤物理和生物学特性还需要进一步研究。8% 和堆积密度 (BD) 与跨残留处理的平均 CT 相比增加 4%。与耕作无关，在 0-15 cm 土壤层中，+M 中的 SOC 储量增加了 19%，MWD 增加了 39%，BD 减少了 1.8%。与耕作无关，+M 的渗透率高于-M。ZT和+M的微生物生物量碳、基础土壤呼吸和土壤酶活性分别高于CT和-M。因此，中期采用随机对照试验（如 ZT 和残留物保留）增强了这种旱种稻 - 小麦系统的土壤物理和生物特性。然而，保留麦渣是否能改善土壤物理和生物学特性还需要进一步研究。与 0-15 cm 土壤层中的 -M 相比，+M 中 SOC 储量增加了 19%，MWD 增加了 39%，BD 减少了 1.8%。与耕作无关，+M 的渗透率高于-M。ZT和+M的微生物生物量碳、基础土壤呼吸和土壤酶活性分别高于CT和-M。因此，中期采用 ZT 和残留物保留等 RCT 增强了这种旱种稻 - 小麦系统的土壤物理和生物学特性。然而，保留麦渣是否能改善土壤物理和生物学特性还需要进一步研究。与 0-15 cm 土壤层中的 -M 相比，+M 中 SOC 储量增加了 19%，MWD 增加了 39%，BD 减少了 1.8%。与耕作无关，+M 的渗透率高于-M。ZT和+M的微生物生物量碳、基础土壤呼吸和土壤酶活性分别高于CT和-M。因此，中期采用 ZT 和残留物保留等 RCT 增强了这种旱种稻 - 小麦系统的土壤物理和生物学特性。然而，保留麦渣是否能改善土壤物理和生物学特性还需要进一步研究。ZT和+M的基础土壤呼吸和土壤酶活性分别高于CT和-M。因此，中期采用 ZT 和残留物保留等 RCT 增强了这种旱种稻 - 小麦系统的土壤物理和生物学特性。然而，保留麦渣是否能改善土壤物理和生物学特性还需要进一步研究。ZT和+M的基础土壤呼吸和土壤酶活性分别高于CT和-M。因此，中期采用 ZT 和残留物保留等 RCT 增强了这种旱种稻 - 小麦系统的土壤物理和生物学特性。然而，保留麦渣是否能改善土壤物理和生物学特性还需要进一步研究。