半干旱区旱地春小麦全膜覆土穴播对土壤水热效应及产量的影响

以春小麦"陇春27"为试材,研究半干旱区旱地全膜覆土穴播对土壤水热效应及小麦产量的影响。结果表明:与裸地平作(CK)相比,全膜覆土穴播(PM)和全沙覆盖平作(SM)增温效果呈"挂钩型",增温效果在小麦拔节期前最为明显,PM 0—25 cm土壤平均温度较CK提高1.8℃,全沙覆盖平作提高1.4℃,拔节后PM和SM的增温效果逐渐减弱直至消失,而在成熟期又呈现较弱的增温效果。PM和SM能提高小麦出苗后耗水速度并加大耗水量,其中,小麦拔节到扬花期耗水量增加最多,分别较CK平均增加54.93%和31.54%,且此阶段越是干旱,促进耗水作用越明显,PM促进作用大于SM。PM和SM能显著提高小麦阶段性水分利用效率(WUE b),其中PM以苗期提高最多,2a平均较CK提高365.17%,SM拔节期提高最多,2年平均较CK提高119.00%。PM和SM在增温、促进耗水作用下使小麦各生育期提前并增加单株干重,产量较CK分别平均增加432.28%和375.82%,水分利用效率(WUE)分别平均增加351.51%和338.29%,而且越干旱年份增产效应愈加明显。可见,PM和SM在越为干旱的年份促进耗水、增产和提高WUE的作用越显著,PM效果强于SM。

钾营养对地膜覆盖小南瓜光合特性和产量的影响

研究了不同钾肥用量对地膜覆盖小南瓜光合特性和产量的影响。结果表明:施用钾肥能够提高小南瓜叶片的光合速率,在一定程度上可以降低小南瓜叶片的蒸腾速率。也能使茎秆粗壮,有效地促进单位叶面积内干物质的积累,明显提高小南瓜的产量。在本试验范围内,小南瓜的田间适宜施钾量(K2O)为121.5 kg/hm2。

储水灌溉及覆膜对土壤水分及小麦出苗的影响

对不同储水灌溉定额和覆膜时期的研究结果表明,储水灌溉可增加0～120cm土层土壤贮水量,适度降低储水灌溉定额,对播种期和出苗期0～10cm土层土壤含水率影响不明显,头水期0～40cm土层土壤含水率与对照之间的差异不显著,春小麦出苗率提高;及早覆膜,有利于提高播种期和出苗期0～10cm土层、头水期0～40cm土层土壤含水率,以及播种至三叶期0～25cm土层地温。春小麦全膜覆土穴播栽培的适宜储水灌溉定额为600m3/hm2,覆膜时期为储水灌溉前覆膜,与对照相比,播种期及出苗期0～10cm土层土壤含水率分别提高7.36%和8.29%,头水期0～40cm土层土壤含水率提高2.78%,基本苗及出苗率分别增加26.34万株/hm2和5.44%,节水900m3/hm2。

全膜覆土一茬和二茬小麦蓄水保墒效应研究

为了明确旱地全膜覆土一茬和二萑小麦的蓄水保墒效应，2008-2012年研究了全膜覆土一茬和二茬小麦在生育期和夏闲期水分动态变化。结果表明，全膜覆土一茬和全膜覆土二茬小麦水分动态变化趋势基本相同，土壤含水量在苗期达最大值，抽穗期降到最低点，收获期略有升高。全膜覆土穴播一茬小麦和二茬小麦表层土壤含水量较露地小麦分别提高了1．1个百分点和1．6个百分点；20～100cm土层土壤含水量分别提高了0．3个百分点和1．8个百分点；100～200cm土层全膜覆土一茬小麦较露地小麦降低了0．2个百分点，而全膜覆土二茬小麦较露地小麦提高了1．3个百分点。夏闲期全膜覆土一茬小麦、全膜覆土二茬小麦和露地小麦0～200cm土层土壤储水量分别增加了97．6、148和65．9mm，蓄水率分别为42％、65％和29％，由此可见全膜覆土二茬小麦蓄水保墒效应显著。全膜覆土穴播一萑和二茬小麦产量均较露地小麦明显提高，差异达显著或极显著水平，而全膜覆土一茬与二茬小麦产量间的差异不显著。在旱地推广全膜覆土二茬小麦，有利于把自然降水蓄于土壤，减少水分无效蒸发，提高自然降水的利用效率，增产增收效果显著。

半干旱雨养区秸秆带状覆盖种植对土壤水分及马铃薯产量的影响

水分不足是限制半干旱雨养作物生长的主要因素,地表覆盖能够改善土壤的微环境,从而显著提高作物的产量和水分利用效率。为明确西北半干旱雨养区不同保墒措施下旱地马铃薯的土壤水分特征及其对产量的影响,于2014—2015年设置了玉米秸秆带状覆盖种植(T1)、半膜大垄(T2)、全膜双垄(T3)和露地平作(对照,CK)4种栽培模式,研究了玉米秸秆带状覆盖、地膜覆盖种植对马铃薯产量、土壤水分变化及其利用效率的影响。结果表明:不同覆盖方式能有效改善马铃薯生育期0~200 cm土层土壤水分状况,地膜覆盖对马铃薯生育前期土壤水分保蓄效果较好,秸秆带状覆盖对生育中后期土壤水分状况的改善效果明显。与对照(CK)相比,3种覆盖处理均提高了土壤含水量,其中T1处理效果最好,较CK提高2.8%~7.8%,尤其在伏旱阶段的块茎形成期,0~200 cm土层土壤含水量高于地膜覆盖处理。与CK相比,T1处理马铃薯产量提高10.5%~34.2%,水分利用效率(WUE)提高8.9%~29.8%,达108.9~134.0 kg·hm^(–2)·mm^(–1),商品薯率提高14.7%~38.8%,达82.3%~92.2%。马铃薯产量与生育期耗水量(r=0.836**)呈显著正相关。T1的产量和商品薯率均显著高于T2和T3(P<0.05)。可见,玉米秸秆带状覆盖具有显著的纳雨保墒作用,促进马铃薯的生长发育,增产效果显著。其推广应用可有效提高该区降水资源的利用效率,实现马铃薯稳产高产,可作为西北雨养农业区旱地马铃薯生产的高效栽培新模式。

不同覆盖方式对土壤水分分布的影响

在位于典型半湿润灌区的山东农业大学农业生态实验站研究了冬小麦秸秆覆盖与起垄覆膜沟内播种(膜垄)2种覆盖模式的土壤水分时空动态变化。结果表明,秸秆覆盖能有效提高冬小麦30 cm以下土壤含水率,膜垄对0-30 cm土壤含水率的提高贡献最大。进入拔节期后,随着冬小麦生育进程的推进,膜垄在30-120 cm土层含水率降幅较大,形成一个水分亏缺带,而秸秆覆盖在该土层的含水率一直较高。该试验表明,膜垄在保水保墒和土壤水分垂直分布方面表现出与秸秆覆盖完全不同的特点。

冀西北高寒区地膜覆盖对小南瓜生育及水分利用效率的影响

研究了地膜覆盖对旱砂地小南瓜生育特性和水分利用效率的影响。试验结果表明,地膜覆盖后,创造了适合于小南瓜生育的土壤温度和湿度条件,加快了其生育进程,单产量、单果鲜重和干重都优于对照,提高了对土壤水分的利用效率。

不同覆盖处理对冬小麦气体交换参数及水分利用效率的影响

为了探索半湿润灌区冬小麦在不同覆盖处理下水分利用的生理生态机制，该文采用秸秆覆盖和起垄覆膜沟内播种（膜垄）两种覆盖种植处理，研究了冬小麦叶片水平气体交换诸参数的日变化和生育期变化，分析了群体水平和产量水平的水分利用效率。结果表明：与不覆盖处理相比，在灌浆期秸秆覆盖和膜垄处理能有效提高冬小麦14：00以后的光合速率，膜垄处理能极显著提高冬小麦12：00后叶片水平水分利用效率，秸秆覆盖处理降低了10：00～14：00的蒸腾速率，从而能提高中午的水分利用效率；两种覆盖处理均能提高冬小麦生育后期的叶片水平光合速率及其水分利用效率，但在产量及群体水平水分利用效率上并无优势；膜垄处理通过加大对土壤水分的利用而显著提高产量，秸秆覆盖处理由于群体减小而导致减产。

安定区地膜马铃薯不同覆盖方式集雨保墒增产试验

安定区是全国最大的马铃薯生产县区之一,通过对地膜马铃薯不同覆盖方式集雨节水保墒增产的试验研究,选择适宜安定区马铃薯栽培的地膜覆盖方式,研究了地膜不同覆盖方式对马铃薯生物性状和产量的影响,以双垄全膜覆盖侧播处理增产保水保墒效果为最好。与对照(CK)相比,其株粒数、株粒重、大薯率分别增加1.5个、0.3 kg、62.5%;各处理产量以双垄全膜覆盖侧播的产量为最高,11 725 kg/hm2,比对照增产2 125 kg,增产率为22.14%。

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。

半干旱区不同覆盖方式对豌豆耗水和产量的影响

为探讨半干旱区旱地不同覆盖方式对豌豆耗水特征、产量以及土壤含水量的影响,连续2年测定并研究了全膜覆土穴播（PMS）、全膜覆盖穴播（PM）和露地穴播（CK）3种不同处理的豌豆发育动态、0～200 cm土壤水分季节变化、豌豆地上生物量动态、产量和耗水量。结果表明：PMS处理使豌豆营养生长期缩短,生殖生长期延长,并延长全生育期天数,PMS处理的豌豆生育期在2011、2012年分别较CK延长了12 d和7 d,较PM分别延长了17d和13 d;地膜覆盖使豌豆全生育期0～200 cm土层的土壤含水量增加,但3种处理全生育期的耗水量无显著差异;在开花前,PM的地上生物量最大,其次为PMS,CK最小,在收获期,PMS的生物量和籽粒产量均显著高于PM;PM和PMS的产量较CK分别在2011、2012年提高了50.8%和27.2%、70.3%和30.3%,与PM处理相比,PMS的豌豆产量在2011、2012年提高了12.9%、5.6%,但2个处理的土壤耗水量在2年均无显著差异。尤其重要的是,地膜覆盖种植2年豌豆后,PM和PMS的土壤贮水量较CK提高了89.3 mm和95.7 mm。因此,通过覆盖降低棵间蒸发是提高旱地豌豆产量和水分利用效率（WUE）的主要途径。

激素处理与塑料薄膜覆盖对斑竹竹鞭育苗的影响

采用田间试验方法研究了不同植物激素处理、不同覆盖措施、不同育苗时期、不同土壤质地和起苗留鞭等对斑竹竹鞭育苗的影响。结果表明：５种植物激素１５种组合处理竹鞭，与对照相比成活率均有不同程度提高，其中以ＡＢＴ２号浓度为５０ｍｇ／ｋｇ溶液处理６ｈ效果最佳；在４种覆盖措施中，以塑料小拱棚最为经济实用，与对照相比，其成活率提高了４０％，出笋期提早１０ｄ；２月下旬至３月上旬是斑竹埋鞭育苗的较好时期；在４种土壤质地中，以砂壤土埋鞭育苗成活率最高，土壤质地影响育苗效果的主次顺序为：砂壤土、壤土、粘壤土、粘土；起苗留鞭育苗可节约物料消耗，降低育苗成本１／３。上述技术的配套使用，使斑竹竹鞭育苗成活率达８１％以上。

覆膜压沙芹菜新品种引进比较研究

采用覆膜穴播压沙栽培方式,对西雅图、尤文图斯、旭日、圣菲、嫩脆、环球、阿波罗、嘉丽8个品种(系)进行品种筛选比较试验,结果表明:环球芹菜产量最高,为125 380.5 kg/hm2,较对照加州王芹菜增产23.1%;其次,嫩脆产量比对照略高,为112 696.5 kg/hm2;阿波罗和嘉丽产量低于对照。8个品种中西雅图、旭日、嫩脆、环球、圣菲综合农艺性状优良,适宜在宁夏南部山区大面积种植推广。

不同地膜覆盖对土壤环境及芋艿生长的影响

为探讨不同地膜覆盖对作物生长及土壤地力、污染物残留的影响,应用3种不同地膜覆盖处理(普通白色非降解地膜F、黑色全生物降解地膜H、棕色全生物降解地膜Z)及无地膜对照(CK)种植芋艿,对苗期土温、芋艿产量和土壤中养分、微塑料、邻苯二甲酸酯(PAEs)类塑化剂等进行分析研究。结果表明:不同地膜覆盖处理均可提高芋艿产量10.20%~29.61%,顺序为F>H>Z>CK;收获期时,F处理地膜剩余量最高,Z处理中地膜崩解较H处理快;不同地膜覆盖处理均存在微塑料和PAEs残留,但差异不显著,微塑料含量为260~393个·kg^-1(干质量),PAEs含量为0.87~1.17 mg·kg^-1。研究表明,全生物降解地膜能有效减少土壤白色污染,且黑色全生物降解地膜增产效果优于棕色全生物降解地膜。

秸秆带状覆盖对旱地冬小麦土壤温度及产量的影响

为探明秸秆带状覆盖对西北半干旱雨养农业区冬小麦土壤温度和产量的影响,以露地不覆盖为对照(CK),设置秸秆带状覆盖4行(SM1)、秸秆带状覆盖5行(SM2)、黑膜覆盖(PM1)和白膜覆盖(PM2)共5个处理,利用大田试验研究了不同覆盖处理冬小麦土壤温度及产量相关指标的异同。结果表明,与CK相比,秸秆覆盖处理(SM1、SM2)显著降低了冬小麦全生育期0~25 cm土层温度,返青期和灌浆期降温幅度最大,平均降温2.0℃;越冬期降温幅度最小,平均降温0.1℃;上层土壤(0~10 cm)的降温幅度大于下层土壤(15~25 cm),SM1降温效应大于SM2。地膜覆盖在不同生育时期存在增温和降温的双重效应,成熟期增温幅度最大,较CK增加2.4℃;灌浆期5 cm土层降温幅度最大,降低1.8℃;无论增温还是降温,PM1效应均高于PM2。覆盖处理一天中,表层土壤温度以中午14:00变化最大,晚19:00次之,早7:00变化最小,且中午14:00均表现为降温效应;秸秆覆盖降温效应(4.9℃)大于地膜覆盖(0.8℃)。覆盖降低土壤有效积温,地膜覆盖有效积温显著高于秸秆覆盖。秸秆覆盖平均增产9.6%,SM2增产率高于SM1;地膜覆盖显著增产(20.8%),PM2增产率高于PM1。产量三要素中,穗粒数受温度影响最大,与各生育时期0~25 cm土层土壤温度、阶段土壤有效积温均呈显著或极显著正相关。综合考虑土壤温度、土壤有效积温、产量、千粒重和穗数等,SM2处理更有利于旱地冬小麦产量的形成。

微垄和地膜覆土对旱地胡麻生长发育及籽粒产量形成的影响

为探讨不同起垄方式和地膜覆土对胡麻生长发育及籽粒产量形成的影响,分别于2016和2017年胡麻生长季,以传统露地条播为对照(CK),研究了全膜微垄覆土穴播、全膜微垄不覆土穴播、全膜平作覆土穴播和全膜平作不覆土穴播4种种植方式对胡麻出苗率、株高、茎粗、干物质积累量、生长速率和籽粒产量的影响。结果表明:微垄方式改善了胡麻生长发育状况,出苗率显著高于CK,干物质积累量在苗期至现蕾期以微垄不覆土处理最高,盛花期至成熟期以微垄覆土处理最高,分别较CK平均高出39.3%~69.8%和36.0%~53.7%。微垄覆土模式下籽粒产量较CK显著提高26.8%。关联度分析可知,影响胡麻籽粒产量的主导因素为蒴果数和果粒数。相关分析结果显示,胡麻籽粒产量与产量构成因子、干物质积累量均呈显著正相关关系。表明微垄覆土与不覆土穴播方式均能够显著提高胡麻出苗率,促进干物质积累,增加胡麻单株蒴果数和果粒数,提高籽粒产量,是半干旱旱作农业区胡麻适宜的种植模式。

黔中地区覆膜盖土对马铃薯商品薯产量及经济性状的影响

为了探索覆膜盖土栽培对黔中地区马铃薯商品薯产量及经济性状的影响,以‘宣薯2号’为材料,研究了不同大小的整薯、不同膜色和盖土方式对土壤温度、湿度、出苗天数、马铃薯商品薯产量及经济性状的影响。结果表明:黔中地区覆白膜和白膜盖土栽培在出苗前、苗期具有增温保湿的效果,土壤温度比对照高0.42～6.84℃,湿度比对照提高1.64%～18.95%,出苗快、成熟早;中后期覆膜盖土栽培能有效降低土层湿度和温度,特别是成熟期土层湿度比对照降低了5.93%～6.4%,有效降低了烂薯率,商品薯产量比对照增产25.96%;采用30g左右小薯能大幅度降低种薯用量,降低生产成本,取得最大经济效益。因此,采用小薯覆白膜盖土栽培能有效的提高马铃薯商品薯产量,经济效益最高。

半干旱雨养区不同覆盖方式对马铃薯土壤氮含量及分布的影响

【目的】探讨西北半干旱雨养区不同覆盖方式对马铃薯地土壤氮素含量及分布的影响。【方法】设玉米整秸秆带状覆盖(T_(秸秆))、黑色地膜覆盖(T_(地膜))和露地平作(T_(露地))3个处理。测定分析了2019年和2020年马铃薯开花期和成熟期的秸秆种植带株行间(T_(秸秆-带上))、秸秆覆盖带下(T_(秸秆-带下))、地膜下(T_(地膜))和露地对照(T_(露地))在0~120 cm土层的土壤全氮、铵态氮、硝态氮、微生物量氮和碳氮比的变化。【结果】地膜覆盖较对照显著提高了0~20cm土层的土壤速效氮含量,2 a平均提高了22.73%,降低了0~40 cm土层土壤微生物量氮含量,降低了10.01%。秸秆带状覆盖较露地能够显著提高土壤0~20 cm土层土壤全氮和速效氮含量,全氮两年平均提高了17.32%,速效氮提高了9.41%;能够显著提高0~90 cm土层土壤微生物量氮含量,平均提高了45.01%;较地膜覆盖处理显著提高了0~20 cm土层的全氮含量和0~40 cm土层微生物量氮含量,分别提高了20.98%和83.83%。【结论】秸秆带状覆盖能够有效提高土壤氮素含量,是促进农业农田可持续利用与发展,提高土壤生产潜力的有效方法。

长期秸秆和地膜覆盖对旱作冬小麦农田土壤碳组分的影响

地表覆盖秸秆和地膜是我国西北旱作农田土壤固碳的重要田间管理措施,但其对土壤碳组分的长期影响尚不明确。基于田间定位试验,设生育期高量秸秆覆盖(9 000 kg·hm^(-2),HSM)、生育期低量秸秆覆盖(4 500 kg·hm^(-2),LSM)、夏闲期秸秆覆盖(9 000 kg·hm^(-2),FSM)、生育期地膜覆盖(PM)和无覆盖对照(CK)共5个处理,研究了秸秆覆盖和地膜覆盖12 a和13 a后旱作冬小麦农田土壤总有机碳(SOC)、颗粒有机碳(POC)、潜在矿化碳(PCM)和微生物量碳(MBC)含量的变化规律。2 a平均结果表明:与CK相比,HSM和LSM处理均显著提高了0~10 cm土层各碳组分含量以及10~20 cm土层SOC、POC、MBC含量,同时还显著提高了0~20 cm土层POC和MBC占SOC的比例;而FSM和PM处理对各土层土壤碳组分含量及其占SOC的比例均无显著影响。土壤碳组分含量相互之间均存在极显著正相关关系。综上可知,长期生育期秸秆覆盖能有效提高旱作冬小麦农田耕层土壤有机碳及其组分含量,且提高覆盖量有助于促进土壤碳固存。

全膜双垄沟覆膜土壤离散元接触参数仿真标定

为进一步提升基于离散元法对全膜双垄沟机械化覆土作业过程研究的准确性,结合EDEM软件进行覆膜土壤摩擦角(土壤休止角及其与钢滑动摩擦角)离散元仿真试验。通过三因素三水平正交组合试验,得出各接触参数对土壤休止角、土壤与钢滑动摩擦角的影响显著性顺序。分别建立了各关键接触参数与土壤休止角、土壤与钢滑动摩擦角的二次多项式回归模型,以自制试验装置测定结果作为优化的目标值,获得全膜双垄沟覆膜土壤离散元最优接触参数组合为:土壤与土壤静摩擦因数0. 68、土壤与土壤滚动摩擦因数0. 27、土壤与土壤恢复系数0. 21、土壤与钢静摩擦因数0. 31、土壤与钢滚动摩擦因数0. 13和土壤与钢恢复系数0. 54。为验证所标定全膜双垄沟覆膜土壤接触参数的可靠性,对模拟仿真与实际试验的土壤休止角、土壤与钢滑动摩擦角进行了对比分析,两者相对误差分别为2. 6%和3. 1%;同时应用离散元法进行全膜双垄沟覆土装置在覆膜土壤颗粒最优标定参数组合设置下的种床覆土过程仿真模拟,通过与实际作业效果对比,仿真结果与田间试验工况基本一致,验证了仿真试验与建立回归模型的有效性。