不同施氮量下玉米花生间作不同玉米行对土地当量比和产量贡献的研究

评价不同施氮量下玉米花生间作系统中作物种间互作对不同行玉米生长发育、干物质积累、产量及其构成因素的影响。于2019—2020年,利用长期定位微区试验,设置3个施氮量(N0:0 kg·hm^(-2)、N150:150 kg·hm^(-2)、N300:300 kg·hm^(-2))处理和2种种植模式(玉米花生间作:IM、玉米单作:SM),以玉米为研究对象,分析间作系统中不同行玉米竞争优势、土地当量比、干物质积累及产量对施氮量的响应。在间作系统中玉米的竞争能力显著强于花生,但毗邻花生带的玉米行(IM1)与远离行(IM2)间无显著差异。玉米花生间作土地当量比大于1,土地生产力提高15%~23%,具有间作优势;而随着施氮量增加,玉米竞争能力增强。间作显著增加了玉米产量,IM1产量较SM处理增幅为37.8%~65.3%,IM2较SM处理增幅26.4%~56.1%,2019年氮肥施用量为150 kg·hm^(-2)时玉米土地当量比表现出边行效应。玉米产量变化趋势为N150>N300>N0。施氮可增加玉米穗粒数和千粒重。间作通过影响成穗数和穗粒数来影响产量,而氮肥通过影响穗粒数来影响产量。间作玉米氮肥农学效率比单作玉米提高92.4%;N300的玉米氮肥农学效率比N150低60.4%。在玉米花生间作系统中,适宜施氮量(150 kg·hm^(-2))下间作可显著促进玉米生长发育、干物质积累,提高玉米产量和氮肥农学效率,表现出产量边行效应,但并没有表现出氮肥利用边行效应。

不同深松方式对玉米产量和水分利用效率的影响

由于我国北方地区长期采用小型机具进行耕作,导致农田耕层变浅、犁底层向上移动,土壤蓄水能力下降。为了明确不同深松方法对作物产量和水分利用效率的影响,提高作物抗旱能力和生产能力,本研究通过3 a定位试验,以春季旋耕为对照(CK),研究了秋季全方位深松(BS)、秋季连年垄台深松(RS)、初夏连年垄沟中耕深松(FS)和秋夏年际交替间隔深松(AS)4种深松耕作方式的蓄水和增产效应。试验研究结果表明,可以将不同耕作处理土壤容重特征表述为:CK为上虚下实型、BS为均匀疏松型、RS为垄虚沟实型、FS为垄实沟虚型(相对RS)、AS为年际疏松交替型。BS、AS、FS和RS不同年份土壤平均贮水量较CK增幅的变化范围分别是10.9～23.2 mm、10.9～17.2 mm、9.0～15.7 mm和6.0～8.2 mm,尽管AS的容重在年际间存在更替变化,但对年际间土壤平均贮水量影响较小。总体上BS和AS土壤贮水量高于CK和RS,提高10.9～23.2 mm,能够为不同降水年型下玉米稳产提供保障。尤其相对于其他3种深松方式,AS处理3 a研究数据玉米持续保持着高生产能力和水分利用效率,较CK产量提高17.22%～28.65%,水分利用效率提高0.27～0.73 kg·m^(-3); 2013年较BS的产量和水分利用效率差异不显著,其他两年分别提高1.00%～5.92%,0.06～0.20 kg·m^(-3);较FS产量提高5.59%～13.50%,2014年水分利用效率差异不显著,其他两年提高0.20～0.43 kg·m^(-3),因此AS是较为适宜的深松方式。

辽西地区紫花苜蓿种植利用现状及发展对策

在对阜新地区实地考察和调研的基础上 ,阐明了阜新地区紫花苜蓿的种植利用现状及存在的问题 。

辽宁省旱作节水农业技术研究与应用进展

辽宁省是我国重要的粮食主产区,粮食作物的稳产高产对保障国家粮食安全具有重要意义。辽宁地区水资源短缺且利用效率低,改变传统大田作物高耗水种植模式和提高水利用效率是当务之急。文中从辽宁省水资源现状入手,在分析了节水灌溉和旱作农业技术研究与应用的基础上,提出辽宁省发展节水农业技术存在的主要问题及相应对策,期望为实施国家节水增粮行动,推进全省66.7万hm2滴灌节水农业工程建设提供理论和实践参考。

农牧结合,促进辽西地区畜牧业经济发展

“七五”以来,辽宁省农业科学院通过国家和省旱地农业科技攻关等项目,以辽西的阜新市为试验区,采用系统工程方法,应用生态学原理,以物流、能流和经济流为主线,在农牧结合方面开展了大量的科学研究工作。结果表明,利用当地土地面积大、粮食和秸秆资源丰富、草场面积大等自然优势,采用现代生物工程和饲养管理新技术,以畜牧业为突破口,优化种植业和畜牧业内部结构,以优质牧草和秸秆饲料高效利用为农牧结合突破点,实现以农养牧、以牧促农、以农牧产品深加工促进农牧优化结构和发展的技术体系,取得了较好的效果,已成为我国北方风沙半干旱地区农牧结合畜牧业可持续发展模式和示范样板。

紫花苜蓿草粉饲喂肉猪效果试验

紫花苜蓿属豆科牧草，具有适应性强、产量高、草质优良、适口性好、易于家畜消化等特点，以“牧草之王”著称。干物质中粗蛋白质含量为１５％～２５％，赖氨酸含量为１．０６％～１．３８％，比玉米高４～５倍，是发展“草—畜配套”型畜牧业的首选牧草之一。为研究其喂猪...

日本厚皮甜瓜保护地栽培技术

日本的厚皮甜瓜以白绿色、网纹状、椭圆形品种为主，其含糖量高、型美、味美、产量高、耐储运，深受消费者欢迎。本人于１９９７年在日本石川县农业短期大学研修期间，在农户太平隆久家进行了为期一年的厚皮甜瓜栽培技术学习，现将这一技术做一简要介绍。１甜瓜对环境条件...

辽宁省旱作农田防蚀增效研究进展与展望

土壤风蚀和水蚀是土地沙化和水土流失的重要原因,能够降低土壤肥力,减少土地产出,对粮食安全和生态环境造成严重威胁。文章以辽宁省生态脆弱区防治风蚀水蚀、提高土地收益为目标,基于长期定位监测和模拟实验研究,明确了农田风蚀、水蚀发生规律,提出农田立体防蚀理念,围绕地上、地表、地下空间格局,研究了防蚀增效种植模式、地表构造、地力保育等关键技术,明确了辽宁省防蚀增效的主要途径及效果,为实现区域农业绿色可持续发展、促进乡村振兴和美丽乡村建设提供参考。

2017年阜新市旱灾情况调查报告

2017年阜新市连续100多天无有效降水,遭遇了66年一遇的特大干旱,春耕生产形势异常严峻。通过对1980~2016年降雨量数据分析和实地走访调研发现,阜新地区"十年九春旱",旱灾经常发生,是区域农业生产的常态;不同的播种时间、不同播种方式、不同的整地方式等旱作农业技术能够有效减少旱灾损失。采用先进实用的旱作技术,完全有可能达到苗全、苗壮的效果。随着全省降雨的到来,对于已经出苗的地块应注意田间杂草的管理、适当铲趟、增施叶面肥等;未播种或毁种的地块应及时调整种植结构,种植生育期在100 d以内的作物,推荐采用"鲜食作物—牧草—杂粮"的应对措施,力争最大程度降低旱灾损失。

虚实并存耕层提高春玉米产量和水分利用效率

为了探明耕层构造对春玉米产量及水分利用效率的影响，在农业部阜新农业环境与耕地保育科学观测实验站利用长期定位试验，设置了虚实并存耕层（furrow loose and ridge compaction plough layer，FLRC）、全虚耕层（all loose plough layer，AL）、全实耕层（all compaction plough layer，AC）、以及作为对照（controlled trial，CK）的上虚下实耕层（up loose and down compaction plough layer，ULDC）4种耕层结构，研究了不同耕层构造对春玉米产量及水分利用效率的影响。利用2011和2012年数据分析结果表明，不同耕层构造对春玉米产量影响显著（P〈0.05），2a平均表现为FLRC＆gt;AL＆gt;ULDC＆gt;AC，FLRC和AL比CK分别增加16.39%、5.30%，收获指数在0.38～0.44之间。在平水年（2011）和丰水年（2012）虚实并存耕层和全虚耕层均可有效蓄积降水，改善土壤水分状况，明显提高玉米的降水利用效率，2011年FLRC比ULDC提高11.95%（P〈0.05）；2012年FLRC和AL分别比CK提高21.23%（P〈0.05）和12.43%（P〈0.05）；不同降雨年型和不同耕层结构对作物水分利用效率（water use efficiency， WUE）影响不同，2011年FLRC比CK增加15.68%（P〈0.05），2012年FLRC比CK增加23.13%（P〈0.05），2a平均提高18.43%。综合分析认为，虚实并存耕层是提高土地生产力和农田水分利用效率的最优耕层结构。该研究为辽西旱作农业区合理耕层构建、确定适宜的耕作技术和实现作物的高产稳产提供参考。

辽西地区不同种植模式对春玉米产量形成及其生长发育特性的影响

改变玉米田间种植模式是提高玉米单产的重要措施之一。本文在大田试验条件下,以耐密品种(郑单958)和中密品种(沈玉21)研究了三比空密疏密、大垄双行和等行距(CK)3种种植模式对春玉米产量形成及其生长发育特征的影响。结果表明,田间种植形式的改变可以显著影响玉米群体产量及其生长发育特征。耐密品种以大垄双行种植模式为宜,可以增加玉米的株高、茎粗,提高叶面积和光能利用率,促进干物质积累,2年平均产量为8882.36 kg hm 2,比对照增加6.51%,增产的原因是百粒重和穗行数的显著提高;中密品种以大垄双行和三比空种植模式为宜,2种种植模式均可增加玉米的株高、茎粗,提高叶面积和光能利用率,促进干物质积累,且与耐密品种表现不同,2年平均产量分别为8294.58 kg hm 2和8188.30 kg hm 2,比对照增加21.36%和19.81%,增产的原因是行粒数的显著增加。因此,我们认为在辽西地区特定的自然条件下大垄双行是提高玉米单产的最佳种植模式。

降雨侵蚀因子和植被类型及覆盖度对坡耕地土壤侵蚀的影响

为探讨降雨和植被对辽西褐土区农耕坡地土壤侵蚀的影响,2006-2010年采用坡面径流小区观测法研究了天然降雨条件下降雨侵蚀因子、植被覆盖度、植被类型对坡耕地地表径流量、土壤侵蚀量的影响。设5°和10°两个坡度水平,以甘薯和谷子为供试作物,2006-2007年对照区为天然荒草地,2008-2010年为裸坡地。结果表明,甘薯地径流量和侵蚀量与降雨量(R)、最大30 min雨强(I_(30))、R×I(平均雨强)、R×I_(30)正相关显著(P<0.05);裸坡地径流量与R、R×I_(30)正相关显著(P<0.05),侵蚀量与I_(30)、R×I_(30)正相关显著(P<0.05),与降雨量相关不显著(P>0.05)。甘薯地和裸坡地的径流量和侵蚀量与平均降雨强度正相关均不显著(P>0.05)。回归分析表明,降雨量主要影响径流量,最大30 min雨强主要影响侵蚀量。中、高雨强下,侵蚀量与径流量显著正相关(P<0.01)。甘薯地径流量和侵蚀量与植被覆盖度呈显著负指数关系(P<0.05)。5°坡耕地,不同植被类型侵蚀量为甘薯地>荒草地>谷子地;10°坡耕地,荒草地侵蚀量总体最少。多元回归分析表明,对土壤侵蚀的影响为地表径流>降雨侵蚀力(R×I_(30))>植被覆盖度。通过连续5 a坡面径流小区观测,初步探明降雨和植被对辽西褐土区农耕坡地土壤侵蚀的影响,可为该区坡耕地土壤侵蚀的有效防治提供一定的理论依据和技术支撑。

辽西半干旱区玉米大豆间作模式对作物干物质积累分配、产量及土地生产力的影响

【目的】通过分析玉米大豆间作模式作物干物质积累与分配规律及种间竞争关系,探讨玉米大豆间作的增产机理,提出适合辽西半干旱区的最优玉米大豆间作模式。【方法】试验于2018—2019年在国家农业环境阜新科学观测实验站进行,采用田间试验方法,设置2行玉米2行大豆间作(MS2:2)、4行玉米4行大豆间作(MS4:4)、6行玉米6行大豆间作(MS6:6)、玉米单作(M)、大豆单作(S)等5种种植模式,研究作物的干物质积累分配特点、种间竞争力及其对产量和土地生产力的影响。【结果】3种间作模式均提高了玉米拔节期和灌浆期的干物质积累量,比单作玉米分别增加16.58%—20.32%和51.29%—52.56%;间作对大豆分枝期和鼓粒期的干物质积累影响较小,但分枝期MS2:2间作模式干物质积累量显著低于单作大豆。玉米干物质分配比率拔节期叶大于茎,灌浆期穗大于茎、叶,且3种间作模式穗的分配比率比单作玉米增加23.22%—31.70%;大豆干物质分配比率分枝期茎大于叶,鼓粒期茎、叶大于荚果,MS2:2和MS4:4间作模式大豆荚果分配比率比单作大豆分别降低19.30%、17.22%,MS6:6间作模式与单作大豆差异不显著。间作模式下玉米比大豆表现出了更强的种间竞争力(Ams>0)和产量营养竞争比率(CRms>1)。MS6:6和MS4:4间作模式土地当量比LER分别为1.16、1.07,土地生产力提高7%—16%,具有显著的间作优势;MS2:2间作模式土地当量比为0.97,具有间作劣势。【结论】玉米大豆间作模式土地生产能力的提高主要是通过改变作物干物质积累分配及种间竞争关系实现,MS6:6和MS4:4间作模式优势明显。表现最佳的是MS6:6间作模式,该模式能够显著提高土地生产力,在当地农业生产中具有很好的应用价值。

基于改进AquaCrop模型的覆膜栽培玉米水分利用过程模拟与验证

为应用Aqua Crop模型模拟覆膜玉米水分利用与产量形成过程,该文根据玉米发育阶段生长度日恒定原理,利用地积温对气积温的补偿效应,改进Aqua Crop模型对覆膜玉米的气温计算方法,并根据2011年的生育期、耗水量和产量实测数据对改进模型参数进行校正,依据2012年与2013年的冠层覆盖度、土体贮水量、产量与水分利用效率试验数据对改进模型验证。结果表明,玉米地膜覆盖地积温对气积温的量化补偿系数(Cm):播种-出苗为1.356,出苗-抽雄前为0.635;校正改进的Aqua Crop模型能够较好地模拟覆膜与裸地玉米生育天数、作物耗水量、籽粒产量,相对误差(Pe)、模型效率(CE)、残差系数(CRM)变幅分别为:-4%<Pe<-1%,0.01<RRMSE<0.06,-0.013<CRM<0.045,进一步验证改进覆膜与裸地的冠层覆盖度与土体贮水量实测与模拟值均为R2>0.88,CE>0.87,0.09<RRMSE<0.39,产量与水分利用效率实测与模拟值的R2分别为0.96和0.93,RRMSE分别为0.042和0.06,CE分别为0.91和0.89,说明改进Aqua Crop模型对覆膜与裸地玉米产量的模拟要好于水分利用效率。总体上改进的Aqua Crop模型模拟覆膜玉米既具有良好的机理性,又具有良好的适用性。本研究可为气候变化条件下开展覆膜玉米生产潜力及限制产量的水温因素等研究提供参考依据与技术支撑。

辽西半干旱区垄膜沟种方式对春玉米水分利用和产量的影响

【目的】春玉米是辽西地区的主要作物,其整个生育期需水量较多,但该区降水资源短缺且降水变率大,时空分布不均,有限降水难以满足春玉米高产稳产所需。垄膜沟种可有效汇集天然降水,提高降水资源化程度,开展相关研究以充分有效地利用该区有限的自然降水,提高农田水分利用效率,促进玉米稳产高产。【方法】2007—2013年在辽宁朝阳地区进行玉米垄膜沟种微集雨种植试验,研究不同种植模式对土壤水分、玉米产量和农田水分利用效率的影响。试验设垄膜沟种(沟内不覆盖,T1)、垄膜沟覆秸秆(T2)、垄膜沟覆膜(T3)和传统种植(CK)4种处理,随机区组设计,3次重复。传统种植为垄沟种植,行距50 cm,垄膜沟种方式为沟垄相间排列,沟宽80 cm,垄宽40 cm,垄高15 cm,垄上覆膜为集雨区,沟为种植区,种植2行玉米。各处理种植密度为52 500株/hm2左右,种肥为磷酸二铵(375 kg·hm-2,N 18%,P2O5 46%),拔节初期追施尿素(375 kg·hm-2,N 46%)。【结果】垄膜沟种微集雨种植可有效汇集天然降雨,2009年和2010年玉米出苗率分别提高13.0%和14.9%,出苗时间提前1—2 d。前期长时间无有效降雨的情况下,一场有效降雨过后,土壤贮水量增加幅度依次为T2>T1>CK>T3,T1和T2种植区水分入渗深度至少达到60 cm,而CK水分入渗深度只有40 cm,产流效率为61%,T1和T2蓄墒增加率分别为72%和88%。各处理生育期间土壤水分平均值从大到小依次为T2>T1>T3>CK,其值分别为140.93、135.27、127.85和118.98 mm,较对照分别增加18.45%、13.69%和7.46%。2007—2013年,T1—T3产量比对照分别增产24.31%—32.58%、9.95%—17.81%、32.12%—37.16%、16.58%—27.96%、2.50%—9.40%、10.85%—29.33%和4.14%—17.95%,T1、T2和T3较对照平均增产幅度分别为14.52%、20.01%和23.44%。2007—2012年,T1—T3水分利用效率较对照分别增加24.66%—36.07%、14.12%—23.73%、38.34%—53.89%、29.07%—35.68%、1.20%—19.60%和9.02%—32.55%,T1、T2和T3水分利用效率较对照平均增加幅度分别为20.39%、27.94%和28.02%。在相对干旱年份,产量和水分利用效率增加幅度较大。【结论】通过连续7年进行旱作农田垄膜沟种微集雨种植试验,明晰了该技术模式在辽西半干旱地区的集雨、蓄水和保墒效果,有效减轻春季干旱对春播保苗和幼苗生长造成的不利影响,丰富了辽西半干旱地区旱作集水农业的理论基础。通过该项技术的推广应用,可有效提高该区降水资源利用率和农田水分利用效率,使玉米稳产高产,从而促进该区旱作农业健康、可持续发展。该项研究对中国北方旱作集水农业的发展也具有重要的借鉴意义。

玉米大豆间作对辽西地区作物生长和产量的影响

在大田试验条件下,研究了玉米‖大豆间作对辽西地区作物生长和产量的影响。结果表明:间作对玉米、大豆各项生长指标均有不同程度的影响;间作模式玉米的产量及产量性状指标均高于单作模式,尤其边行1的优势更为明显;灌溉条件与雨养条件下对比发现,间作模式下玉米产量性状指标差异不显著,而单作模式下穗长、穗粒数和产量灌溉处理高于雨养处理,并达显著水平。间作种植的大豆产量较单作种植有所下降,灌溉处理的间作模式比单作模式减产15.49%,雨养处理间作模式比单产模式减产29.76%;间作模式在灌溉条件下水分利用效率高于单作模式;综合分析表明辽西地区玉米大豆间作4∶4模式是提高产量和增加效益的适宜模式。

辽西地区土壤耕层及养分状况调查分析

目前，东北地区农田土壤耕层中明显存在的“浅、实、少”问题，已成为制约区域农业发展的主要限制因素。本文对辽殖地区主要作物农田土壤耕层和养分状况进行了调查分析，结果表明：辽西地区的平均耕层为15．17cm，比我国土壤平均耕层（165cm）低1．33cm。阜新、铁岭、朝阳、赤峰的有效耕层土壤量分别为2．27×10^6、1．97×10^6、1．95×10^6、1．79×10^6kg/hm2，均低于正常有效耕层土壤量（2．72×10^6kg／hm2），分别低16．5％、27．6％、28．3％、34．2％。但阜新、铁岭、朝阳、赤峰的土壤体积质量平均值分别为l32,1．38、1．33、1．33g／cm3，均高于作物生长适宜的土壤体积质量范围（1．1～1．3g／cm3）。同时，辽两地区土：壤养分状况也较为低下，其中速效P总变异趋势最大，pH值总变异趋势最小。

辽西半干旱区秋覆膜对土壤水分及玉米水分利用效率的影响

秋覆膜技术是传统地膜覆盖栽培技术的创新和延伸。为了探明秋季覆膜对土壤水分及玉米水分利用效率的影响,2014年在农业部阜新农业环境与耕地保育科学观测实验站,设置常规裸地种植(T1)、传统春覆膜(T2)、秋覆膜(T3)以及秋覆膜配施秸秆(T4)四种处理,研究了不同覆膜处理对土壤蓄水量、水分剖面分布、春玉米产量及水分利用效率的影响。结果表明,两种秋覆膜处理可实现对土壤水分的跨季节调控,播前土壤蓄水量比裸地增加35.44%和23.09%,比春覆膜增加40.79%和27.95%,整个生育期土壤蓄水量较裸地增加30.70%和20.10%,较春覆膜增加37.77%和26.59%。两种秋覆膜处理的剖面土壤水分在各生育时期均较为充足;春覆膜处理土壤含水率随土层深度变化剧烈,下层土壤水分严重缺失。秋覆膜处理可显著增加玉米产量,较裸地和春覆膜处理平均增产13.26%和13.52%,单株粒重增加是秋覆膜提高玉米产量的主要原因。秋覆膜T3处理可充分利用作物生育期降水,与T1、T2、T4处理相比,水分利用效率显著提高8.24%、9.74%和8.83%。

辽西半干旱区不同类型地膜降解特性及其对玉米产量的影响

【目的】明确不同类型可降解地膜在辽西半干旱区的降解特性及其对玉米产量的影响,为可降解地膜的区域筛选和应用提供理论依据和数据支撑。【方法】以国家农业环境阜新观测实验站为平台,采用田间试验与室内分析相结合的方法,田间试验共设置3个处理,分别为普通地膜覆盖(T1)、添加剂型降解膜覆盖(T2)和全生物降解膜覆盖(T3)。通过2年田间试验,定期进行田间观察和取样分析,测定不同地膜覆盖处理下的玉米产量,并结合扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR),对地膜表面形态、力学特性以及化学结构等指标进行测定,系统全面地分析不同类型地膜在辽西半干旱区的降解过程及程度。【结果】各覆盖处理的玉米产量无显著差异,不同类型地膜的田间降解过程表明,2种可降解地膜的降解进程相似,均从覆盖后第38天表面开始出现裂纹,第58天开始出现明显降解,T3处理的降解进程总体上快于T2处理,普通地膜几乎无降解。随着地膜在田间置留时间加长,破碎程度加剧,可降解地膜的水蒸气透过量显著增加,力学性能(最大负荷、拉伸强度和断裂标称应变)显著下降,膜面微观形态和化学结构变化显著,普通地膜覆盖处理各项指标前后变化不明显。不同类型地膜的水蒸气透过能力总体表现为T3>>T2>T1,力学性能表现为T1>T2>T3,覆盖后98 d地膜微观表面粗糙度表现为T3>T2>T1,与田间观测效果及地膜相应物理指标结果相一致。通过计算(失重法)得出可降解地膜T2和T3的当季降解率分别为37.4%和47.8%,降解残片以<4 cm^(2)和4—25 cm^(2)的中小规格为主。【结论】可降解地膜可在保障玉米产量的同时实现自身降解,减少农田残留。从产量、降解特性和残留率等方面综合评价,以PBAT全生物降解地膜替代普通地膜应用于辽西半干旱区玉米覆盖栽培更具潜力。