播期和施肥量对陇东地区2种饲用燕麦生产性能和营养品质的影响

【目的】探讨陇东地区播期和施肥量对饲用燕麦生产性能和营养品质的影响。【方法】选择早熟燕麦品种边锋和中熟品种梦龙为材料,设早播(4月8日)、中播(4月18日)和晚播(4月28日)3个播期,低施肥量(N 45.75 kg/hm^(2)+P2O531.50 kg/hm^(2))、中施肥量(N 91.50 kg/hm^(2)+P2O563.00 kg/hm^(2))和高施肥量(N 137.25 kg/hm^(2)+P2O594.50 kg/hm^(2))3个施肥量,研究不同播期和施肥量下燕麦草产量及营养品质的变化。【结果】1)2个品种的株高、穗长、小穗数和草产量都随着播期推迟逐渐降低。2)2个品种的粗蛋白含量随着播期推迟和施肥量增加逐渐增加,中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量则逐渐降低。3)在播期和施肥量交互作用下,边锋以早播低施肥量的干草产量最高(6500 kg/hm^(2)),梦龙以早播高施肥量的干草产量最高(6506.7 kg/hm^(2))。【结论】在陇东地区以收获饲草为目的的燕麦生产上,不同熟性的品种都以4月上旬播种为宜,其中,早熟品种边锋施肥量以N 45.75 kg/hm^(2)、P2O531.50 kg/hm^(2)较好,中熟品种梦龙以N 137.25 kg/hm^(2)、P2O594.50 kg/hm^(2)较好。

沉积河谷-建筑群地震动力相互作用的二维IBEM模拟

众多城市坐落于沉积河谷之中,沉积河谷-密集建筑群间的地震动力相互作用规律尚不明确。采用间接边界元方法(IBEM),对在平面SV波入射下,沉积河谷-建筑群之间的地震相互作用进行二维模拟计算和参数分析。研究结果表明:沉积河谷-建筑群间存在着显著而复杂的地震动力相互作用;较浅沉积河谷中建筑群地震响应呈现强弱交替变换特征;入射波角度、沉积河谷的材料、几何特征是影响沉积河谷-建筑群整体地震响应规律的关键因素。总体上看,建筑群对浅沉积河谷地震动响应有较大的降幅效应,特别是高频波入射下最大降幅近50%。实际河谷地震放大效应评估需考虑密集建筑群的影响,而位于地震波聚焦位置的建筑物需适当提高设防标准。

旧膜及秸秆覆盖对西北旱地马铃薯产量及土壤水热的影响

为了探究旧膜二茬及秸秆带状覆盖条件下,马铃薯田的土壤水热特征及增产机制,设置旧膜直播(T1)、秸秆带状覆盖种植带不旋耕(T2)、秸秆带状覆盖种植带旋耕(T3)、新覆膜(T4)和露地平作(CK)5个处理进行田间试验。结果表明:各覆盖处理较CK提高产量14.24%~56.33%、商品薯率1.21%~22.60%及水分利用效率8.28%~55.39%( P <0.05);产量与块茎形成期的单株薯干重正相关( r =0.744),覆盖处理在块茎形成期较CK提高单株薯干重118.0%~720.0%( P <0.05),以T4最高;覆盖处理对马铃薯水热特征有显著影响( P <0.05),T1、T2的降温效应显著小于T3,T3的蓄水保墒效应与T4差异不显著,但显著大于T1、T2及CK。可见,在本试验条件下,秸秆带状覆盖种植带旋耕的产量高于旧膜直播、略低于新覆膜,但蓄水保墒效应与新覆膜相近,同时秸秆带状覆盖种植带旋耕较其余覆盖处理具有较明显的降温增墒效应,有利于促进马铃薯块茎的形成及膨大。

以扫描电镜与核磁共振指标评价冻融纤维加筋土的抗压强度

冻融循环破坏了土的结构,降低了土的力学性能。完成了石灰固化土与纤维加筋固化土的冻融试验、无侧限抗压试验、扫描电镜(scanning election microscopy,简称SEM)观察与核磁共振(nuclear magnetic resonance,简称NMR)测试,探讨冻融循环对土的强度与微结构的破坏作用,以微结构指标评价土的抗压强度变化。结果表明:石灰固化土与纤维加筋固化土的抗压强度均随冻融次数的增加而降低,土的冻融破坏过程经历了降幅较大、降幅较小、降幅平缓与强度稳定4个阶段;含水率越大,冻融次数越多,纤维对土的增强效果越明显;掺加纤维延缓了微裂隙的形成与发展,降低了裂隙的贯通率;随着冻融次数的增加,孔隙率与孔径均增大,冻胀使得部分小孔隙联通为中孔隙和大孔隙。纤维对土的空间约束作用与筋土摩擦作用使得土的孔隙率与孔隙分布特征变化较小,纤维加筋固化土的强度与抗冻融性能优于固化土。

冻融作用下三类纤维加筋固化土的抗压抗拉性能

合成纤维、矿物纤维和植物纤维加筋土,增强了土的强度和抗变形性能。开展冻融作用下的无侧限抗压试验和劈裂抗拉试验,研究聚丙烯纤维、玄武岩纤维和棕榈纤维加筋石灰固化土的抗压和抗拉性能随冻融次数的变化规律。结果表明:未冻融和冻融环境下,聚丙烯纤维加筋固化土、玄武岩纤维加筋固化土和棕榈纤维加筋固化土的最优质量加筋率分别为0.2%、0.2%和0.4%。随冻融次数增加,三类纤维加筋固化土的抗压强度和抗拉强度均呈阶段性下降,纤维加筋固化土的破坏应变均大于石灰固化土。冻融作用下,聚丙烯纤维加筋固化土的抗压强度、抗拉强度和抗变形性能均优于另两类加筋固化土。纤维与土颗粒间的界面作用力和纤维对土的空间约束作用,增强了土的冻融耐久性。对比三类纤维加筋固化土的试验结果,聚丙烯纤维加筋固化土的抗冻融性能最优。

覆盖栽培模式对冬小麦花后旗叶光合特性及产量的影响

为探究旱地小麦秸秆带状覆盖栽培增产的光合特性和干物质积累转运的特征,在甘肃省半干旱雨养农业区以“陇中2号”为材料,研究了秸秆带状覆盖栽培(BS)、地膜覆盖栽培(PF)和无覆盖露地栽培(CK)3种栽培模式下冬小麦花后旗叶光合特征、叶绿素荧光动力参数、干物质积累转运及产量的差异。结果表明:与CK相比,BS和PF显著提高了花后旗叶光合势、叶绿素和类胡萝卜素含量及叶绿素/类胡萝卜素比率,且BS在生育后期优于PF。BS整个生育期的净光合速率、气孔导度均高于CK,而PF仅生育前期发挥正效应,生育中、后期出现了负效应。BS生育前中期胞间CO 2 浓度、生育中后期旗叶瞬时水分利用效率均高于PF和CK,前者分别高出2.8%~8.2%和 6.7%~11.3%,后者分别高出30.3%~44.8%和27.5%~39.3%。PF在灌浆中期以前,BS在整个花后生育期显著提高了小麦花后旗叶 F v/F m、F′ v/F′ m、ΦPSⅡ、qP、ETR,降低了NPQ。BS较PF和CK显著提高了花后干物质输入籽粒量和对籽粒粒重的贡献率,2个指标分别增加2.6%、1.0%和14.2%、8.6%。BS显著增加了单位面积穗数,提高了产量,较CK增产 35.4%。说明秸秆带状覆盖能显著改善旱地冬小麦花后光合效率,促进干物质积累转运,从而达到增产的效果。

覆盖方式对旱地不同熟性马铃薯产量及土壤水分的影响

【目的】了解西北半干旱雨养条件下不同覆盖种植方式对马铃薯产量和水分的影响.【方法】以‘LK99’(早熟)、‘克新1号’(中熟)和‘青薯9号’(晚熟)为材料,设置秸秆带状覆盖(T_1)、地膜覆盖(T_2)和露地平作(CK)3种不同栽培方式,系统研究不同处理的土壤水分、产量和水分利用效率.【结果】与CK相比,T_1鲜薯产量增加13.7%～23.9%,干薯产量水分利用效率(WUE_D)提高34.3%～73.8%;T_2鲜薯产量增加24.7%～44.5%,WUE_D提高42.5%～63.8%.不同品种间鲜薯产量和WUE_D的最大增幅T_1处理均为早熟,T_2处理依次为早熟和中熟.覆盖显著提高单薯质量是增产的主要原因,早、中、晚熟马铃薯平均单薯质量比CK依次增加10.6、19.9和26.4 g.鲜薯产量与耗水量呈显著负相关(r=-0.671~*),与WUE_D呈极显著正相关(r=0.959^(**)).覆盖对各品种的不同时期和土层均具有增墒或降墒的双重效应,增墒作用更为显著,覆盖材料间增墒效果相似,但品种间差异较大,以晚熟品种覆盖土壤含水量较CK提高最显著(1.5%).【结论】秸秆带状覆盖和地膜覆盖均是半干旱雨养农区提高马铃薯产量和高效用水的技术,而秸秆带状覆盖栽培技术可减少污染,提高秸秆资源利用效率.

秸秆还田结合秋覆膜对旱地冬小麦耗水特性和产量的影响

秸秆还田和秋覆膜是西北旱地雨养农业区冬小麦生产中有效的节水增产措施。为明确西北半干旱雨养农业区不同作物秸秆还田结合秋覆膜种植模式下冬小麦田土壤蓄水保墒和节水增产效果,于2011年9月至2013年6月连续2个小麦生长季在甘肃省通渭县进行了田间定位试验,比较玉米秸秆还田结合秋覆膜、单一玉米秸秆还田、麦秸秆还田结合秋覆膜、单一麦秸秆还田和传统平作种植对西北旱地冬小麦耗水特性和籽粒产量的影响。结果表明,与传统平作相比,冬小麦全生育期秸秆还田结合秋覆膜处理0～200 cm平均土壤贮水量在2011—2012和2012—2013年度分别提高6.1%和9.6%,而单一秸秆还田分别提高0.7%和4.6%。在降水偏多的2011—2012年度,除玉米秸秆还田结合秋覆膜处理冬小麦全生育期0～200 cm土壤贮水消耗量比传统平作低19.0 mm (P<0.05)外,其余各处理无显著差异;在降水偏少的2012—2013年度,秸秆还田及秸秆还田结合秋覆膜处理平均比传统平作多耗水39.1 mm,其中,两个秸秆还田结合秋覆膜处理显著增加冬小麦返青至拔节阶段的耗水量,显著降低开花至成熟阶段耗水量,并增加了对深层土壤水分的调用。与传统平作相比,秸秆还田结合秋覆膜处理可使小麦籽粒产量提高31.0%～69.4%,水分利用效率提高25.6%～43.0%;而单一秸秆还田的小麦籽粒产量提高1.2%～28.0%,水分利用效率提高3.0%～11.6%。以玉米秸秆还田结合秋覆膜处理增产效果最好,2年平均籽粒产量和水分利用效率分别较传统平作提高51.1%和41.7%,且显著高于其他处理。因此,玉米秸秆还田结合秋覆膜种植模式能显著提高冬小麦籽粒产量和水分利用效率,适宜在西北旱农区小麦生产中应用。

Straw strip mulching:A sustainable technology for saving water and improving efficiency in dryland winter wheat production

An improved straw mulching model may be a sustainable agricultural production technology due to its improvements in soil water and the fertilizer environment by the recycling of waste straw resources.A four-year field experiment was conducted in a randomized block design on the Loess Plateau of northwestern China in 2015–2019,which aimed to study the effects of straw strip mulching(SSM)and conventional flat planting without mulching(CK)on soil water storage,water consumption characteristics,water use efficiency,precipitation use efficiency,winter wheat growth,economic benefits,and nutrient benefits.The results obtained for the four years showed that the SSM treatment improved soil water storage in the 0–180 cm soil layer over the whole growth period,which was especially obvious in the 0–60 cm soil layer at the jointing and blooming stages.Compared with CK,SSM increased the contribution rate of precipitation to total evapotranspiration and increased it quite significantly by 20.4 percentage points in the earlier growth period.SSM significantly reduced soil water storage consumption in the 0–180 cm soil layer and ultimately reduced evapotranspiration by 11.2 mm during the whole period.In the 0–180 cm soil layer,SSM decreased evapotranspiration by 33.1 mm from the sowing to the jointing stages,but increased it by 19.5 mm from the jointing to the blooming stages.In addition,SSM improved the water use efficiency of grain yield by 21.6%and improved the precipitation use efficiency of grain yield by 18.6%,and it ultimately increased grain yield by 16.5%through improving spike number by 9.5%and kernel number per spike by 8.9%.SSM improved the water use efficiency of biomass yield by 13.5%and the precipitation use efficiency of biomass yield by 9.9%,and it ultimately increased biomass yield by 8.7%and plant height by 6.5%.Furthermore,SSM increased net income by 413 CNY ha–1 and the total amount of straw returned to the field after harvest by 8876–9619 kg ha–1.After returning straw to the field,SSM significantly increased the soil nutrient contents,which could significantly reduce the burden of fertilization by farmers after a few years.Therefore,straw strip mulching technology could probably be a sustainable and potentially useful practice,which could save water and increase efficiency in rainfed winter wheat production.

农田秸秆覆盖技术及其应用研究进展

秸秆覆盖是旱地农业中抗旱保墒和高效用水的栽培措施之一,也是农业绿色增产、符合可持续发展需求的生产技术。秸秆覆盖是秸秆资源循环再利用的重要方式,不仅缓解了秸秆违规焚烧引起的雾霾污染,还可削弱长期地膜覆盖对土壤造成的残膜污染。秸秆覆盖的技术效应因气候条件和农作物种类的不同而异。本文从秸秆覆盖的蓄水调温、保墒、改变农田蒸散等角度,阐述了秸秆覆盖促进作物增产和水分高效利用的有效机制,同时提出了秸秆覆盖栽培中应加强对秸秆覆盖模式、作物病虫害防控、农机农艺配套及温室气体减排等方面的研究,完善相关技术与方法,为改进和推广秸秆覆盖技术提供参考。