Supporting Seeder and Planting Technology for Spring Corn in Arid Areas

The annual rainfall is low and the fresh water resources are scarce for the rainfed farming in dry zone of northern China,which seriously affects the sowing and growth of spring corn. In order to solve this problem,the technology of ridge-mulching and side-sowing of spring corn is put forward,the supporting compound operation seeder is developed,and the effect of different speed on the quality of sowing is tested and analyzed. Under the test conditions described in this paper,the seeding operation with a high speed( up to 6 km/h) can be realized,and the quality of the seeding operation can meet the requirements of the national standards. The application of this machine can solve the problem of " drought damage at the booting stage" for spring corn,thereby realizing the deep fusion of farming machine and agronomy in dry farming of northern China,and achieving the integration of farming machine and agronomy.

Application of Mulching Materials of Rainfall Harvesting System for Improving Soil Water and Corn Growth in Northwest of China

The ridge and furrow rainfall harvesting（RFRH） system is used for dryland crop production in northwest of China.To determine the effects of RFRH using different mulching materials on corn growth and water use efficiency（WUE）,a field experiment was conducted during 2008-2010 at the Heyang Dryland Experimental Station,China.Four treatments were used in the study.Furrows received uncovered mulching in all RFRH treatments whereas ridges were mulched with plastic film（PF）,biodegradable film（BF） or liquid film（LF）.A conventional flat field without mulching was used as the control（CK）.The results indicated that the average soil water storage at depths of 0-200 cm were 8.2 and 7.3%,respectively higher with PF and BF than with CK.However,LF improved soil water storage during the early growth stage of the crop.Compared with CK,the corn yields with PF and BF were increased by 20.4 and 19.4%,respectively,and WUE with each treatment increased by 23.3 and 21.7%,respectively.There were no significant differences in corn yield or WUE with the PF and BF treatments.The net income was the highest with PF,followed by BF,and the 3-yr average net incomes with these treatments were increased by 2 559 and 2 430 CNY ha-1,respectively,compared with CK.BF and PF had similar effects in enhancing the soil water content,crop yield and net income.Therefore,it can be concluded that biodegradable film may be a sustainable ecological alternative to plastic film for use in the RFRH system in northwest of China.

不同灌水处理对春玉米土壤水分、耗水特征及产量的影响

【目的】探究不同灌水定额对春玉米全生育期耗水特征及产量的影响,优化克拉玛依地区春玉米节水灌溉制度,以提高当地水分利用效率。【方法】于2021年5—9月在克拉玛依农业综合开发区开展春玉米田间试验,设置6个灌水处理W1(225 m^(3)/hm^(2))、W2(300 m^(3)/hm^(2))、W3(375 m^(3)/hm^(2))、W4(450 m^(3)/hm^(2))、W5(525 m^(3)/hm^(2))、W6(600 m^(3)/hm^(2)),探究不同灌水定额对春玉米耗水特征及产量的影响。【结果】①各生育期不同灌水处理0~100 cm土层土壤含水率随土层深度增加呈“增-减-增”的变化趋势。W5处理在喇叭口期、抽雄散粉期、乳熟期、完熟期较W1、W2、W3、W4、W6处理0~100 cm土层土壤贮水量平均增加了2.35%~9.11%、0.21%~4.37%、0.39%~1.79%、0.60%~4.48%。②完熟期W5处理百粒质量显著高于W1处理和W2处理,但与W3、W4、W6处理无显著性差异。W5处理穗粒数较其他处理显著提高10.49%~36.01%,穗长较其他处理显著提高8.31%~27.12%。③综合评判模型计算得出W5处理(525 m3/hm^(2))综合评价指数最高。【结论】因此,全生育期灌水10次,灌水定额为525 m3/hm^(2)是克拉玛依地区最优灌水处理。

天水市旱作区春玉米—冬油菜秸秆带膜翻压还田栽培模式研究

为解决区域内春玉米—冬油菜一膜两用技术中秸秆利用不合理、土壤有机质含量低、有机肥投入不足、化肥施用不合理、土壤水分利用不足、肥料利用率较低等一系列问题,在天水市旱作区开展了春玉米—冬油菜秸秆带膜翻压还田栽培模式研究,以期为区域内化肥减施、地力提升和农业可持续发展提供依据。结果表明,秸秆粉碎带膜翻压还田可以提高玉米籽粒产量7.96%、冬油菜籽粒产量9.91%,增加0~20 cm土壤有机质、全磷、有效磷含量(分别增加2.53 g/kg、0.08 g/kg、10.93 mg/kg),缓冲土壤pH值,影响土壤速效钾、硝态氮和铵态氮水平。

冀东地区春玉米田苗前土壤封闭除草剂减量增效复配组合优选

为了优选适合冀东地区春玉米田苗前土壤封闭除草剂的减施增效复配组合,采用土壤喷雾的方式对苗前处理除草剂扑草净、乙草胺、二甲戊灵、莠去津、噻酮磺隆·异噁唑草酮进行了减量增效复配田间药效试验。结果表明,施药后第28天,扑草净1125 g/hm^(2)+乙草胺1125 mL/hm^(2)的复配组合对杂草的株防效最高,为84.20%;其次为二甲戊灵1500 mL/hm^(2)+莠去津1125 mL/hm^(2)和噻酮磺隆·异噁唑草酮375 mL/hm^(2)+用水量3‰“迈丝”,对杂草的株防效分别为80.80%和80.70%,3个处理间防效无显著差异。施药后第42天,扑草净1125 g/hm^(2)+乙草胺1125 mL/hm^(2)复配组合对杂草的株防效和鲜质量防效最高,分别为91.35%和95.88%,鲜质量防效显著高于其他施药处理。扑草净1125 g/hm^(2)+乙草胺1125 mL/hm^(2)的减量复配组合可作为冀东地区春玉米田苗前土壤封闭化学除草推广使用。

绿肥还田对春大豆和春玉米农艺性状及产量的影响

为了充分发挥绿肥的养分效能,本试验采用完全随机区组设计,设置前茬为冬闲田块、绿肥毛叶苕子、绿肥毛叶苕子+冬油菜3个处理,研究不同绿肥还田处理对下茬作物玉米和大豆农艺性状及产量的影响。结果表明,毛叶苕子+冬油菜绿肥处理对大豆主茎节数的影响差异显著,对玉米百粒重的影响差异显著。相同年份不同绿肥还田处理对大豆产量的影响差异不显著,不同年份相同绿肥还田处理对大豆产量的影响差异显著。相同年份不同绿肥还田处理及不同年份相同绿肥还田处理对玉米产量的影响差异显著。

阳城县春玉米灌溉用水量特征研究

为进一步优化阳城县春玉米的灌溉制度,利用阳城县1960-2019年气象资料,分析计算了春玉米各生育阶段需水量和降水量年际变化,并求出典型灌溉年份(25%、50%、75%、95%保证率)下当地春玉米的灌溉用水量。结果表明:60年来,阳城县春玉米全生育期多年平均需水量值为532.49 mm,气候倾向率以2.68 mm/(10 a)的变化减少;降水量多年平均值为411.65 mm,气候倾向率以13.11 mm/(10 a)的变化减少。4种典型灌溉年份(25%、50%、75%、90%保证率)下,需补充灌溉水量依次为80.70 mm、188.40 mm、350.43 mm、532.83 mm。

耕作方式对东北春玉米农田土壤水热特征的影响

针对东北春玉米农田春季低温冷害和季节性干旱发生频率高的问题,于2009年-2010年设置3种耕作处理,即传统垄作(LL)、平作播种中耕起垄(PL)和全生育期平作(PP),研究大田条件下耕作方式对土壤水分、土壤温度和玉米产量的影响。2a试验结果表明,耕作方式对0～40cm土层储水量有显著影响,其中PL和PP处理播种时的初始储水量比LL处理高8.7和6.0mm,而苗期则分别高4.1和3.4mm;玉米生育中后期PL和LL处理储水量则呈高于PP处理的趋势。3种耕作方式下土壤温度的差异以苗期为主,即5cm土层的平均温度PL和PP处理显著低于LL处理,但最低温度则以PL和PP处理显著高于LL处理,分别高1.6和1.2℃。总体来看,PL处理不仅可提高玉米苗期土壤的最低温度和耕层土壤储水量,而且可增加中后期土壤积蓄雨水量,促进作物生长发育,因而籽粒产量比LL和PP处理分别高7.6%和6.4%。

平衡施肥对春玉米产量和养分利用率的影响

采用土壤养分状况系统研究法,平衡土壤中的中、微量元素养分后,研究高寒阴湿区玉米的养分限制因子氮、磷、钾的平衡施用对玉米产量及氮磷钾养分利用率的影响。结果表明,平衡土壤中的中、微量元素养分后,氮、磷、钾是限制玉米产量提高的养分限制因子,养分限制顺序为P>K>N;平衡施肥提高了玉米产量,促进了玉米对氮、磷、钾养分的吸收,提高了氮、磷、钾的养分利用率,平衡施肥的最佳处理为OPT;平衡氮、钾及中、微量元素养分后,施磷提高了玉米产量,玉米产量随着磷用量的增加而增加,适宜的磷用量在增加玉米产量的同时,提高了氮、磷、钾的养分利用率与磷肥的投资效益,最佳磷肥用量为150kg/hm2。

沟谷地春玉米干物质积累、分配与转移规律的研究

1996～ 1998年在山西省隰县黄土高原残垣沟壑区进行了沟谷地春玉米干物质积累、分配与转移规律的研究。结果表明 :春玉米植株个体干物质积累与生育进程间的关系呈S形曲线变化。春玉米干物质在各器官的分配随生长中心的转移而发生变化 ,小喇叭口以前干物质主要分配在叶片中 ,之后转为茎、叶 ;散粉后 ,各器官干物质开始向子粒转移 ,果穗成为光合产物的分配中心。在栽培上 ,应使各器官向子粒转移的干物质总量控制在 2 0

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。

寿阳旱农试区保护耕作体系研究

试验设在半湿润偏旱的山西寿阳旱农试区，主要探讨了旱地春玉米地采取少耕、免耕及覆盖等不同保护耕作措施的抗风蚀作用、保持土壤水分的效果及其对春玉米出苗、产量和水分利用效率的影响，从而提出适于寿阳及其同类型区的两套春玉米地保护耕作体系：（１）少（免）耕秸秆覆盖结合喷施除草剂，即当年玉米秸秆站立收穗后，秸秆推倒免耕或秸秆推倒间隔深松，次年采用免耕播种机施肥和播种并结合喷除草剂。（２）秋耕结合翻压秸秆和肥料，次年春季返浆期耙耱，并在播前进行地表镇压，采用机播或畜播。这两套保护耕作体系有利于减轻水土流失，节省能源，增加作物产量，提高水分利用效率。

秸秆与地膜覆盖春玉米和春小麦耕层土壤碳氮动态

采用田间试验研究了秸秆和地膜覆盖处理春玉米和春小麦生育期耕层土壤有机碳、全氮和硝态氮的动态变化。结果表明:秸秆覆盖处理明显提高了春玉米和春小麦生育期土壤有机碳含量,而地膜覆盖处理土壤有机碳含量呈下降趋势;灌溉同时降低了春小麦地膜覆盖处理土壤有机碳的降低幅度和秸秆覆盖处理土壤有机碳的增加幅度;秸秆和地膜覆盖处理土壤全氮与硝态氮含量在春玉米和春小麦生育期的动态变化都呈"增加-降低-增加"的趋势,但土壤全氮变化幅度较小,处理间差异不显著,而硝态氮变化剧烈,处理间差异达显著或极显著水平;灌溉对不同覆盖处理春小麦生育期土壤全氮含量影响较小,但灌溉显著降低了不同覆盖处理春小麦拔节期土壤硝态氮的增加幅度。

高施肥水平下密度对春玉米产量的影响

采用田间试验的方法,在吉林省中西部干旱和半干旱区研究了高肥力条件下密度对产量和相关性状的关系。结果表明:在高肥力条件下,密度对耐密性不同的品种比常规施肥条件下都有不同程度的增加,耐密性强的品种先玉335适宜种植密度为80000株/hm2,耐密性中等品种军单8适宜种植密度在65000株/hm2。分析结果还表明,在高施肥水平下,密度对产量性状也有不同程度的影响,其中密度对秃尖长影响最大,其次是穗长、穗粒数和百粒重等。

不同耕作措施对旱作春玉米农田土壤呼吸影响的研究--土壤温度对土壤呼吸速率的影响

以山西省寿阳县长期耕作试验为基础,采用碱吸收法研究不同耕作土壤呼吸,结果表明,在中国北方旱作玉米地不同耕作土壤呼吸速率动态变化趋势皆与土壤温度季节变化规律一样,呈单峰抛物线型,峰值出现在7月上旬,达C 1 253 mg/(m2.d);不同时期土壤呼吸速率均值,少耕为C 650 mg/(m2.d)和免耕为C 658 mg/(m2.d),分别比传统耕作C 649 mg/(m2.d)高0.1%和1.4%;不同耕作下土壤呼吸速率与土壤温度均呈显著正相关,免耕>传统耕作>少耕;免耕能显著增加土壤呼吸温度敏感性,免耕Q10值为2.26,比传统耕作高出40.1%,与少耕Q10值1.41相比则降低12.6%;15 cm和10 cm土层Q10均值分别为2.05和1.98,比5 cm土层Q10值分别显著高出64.7%和59.1%。可以看出,耕作措施改变土壤温度是影响旱作农田CO2排放的重要因素。

覆盖方式对玉米农田土壤水分、作物产量及水分利用效率的影响

为了加深对地面覆盖措施保墒增产机理的认识,通过大田试验,对黄土高原南部旱塬区秸秆和地膜两种覆盖方式下玉米农田土壤水分动态、作物产量形成和水分利用效率进行了分析。结果表明:在试验年份,与不覆盖相比,秸秆覆盖后玉米生育期内土壤储水量提高了5.2%～8.4%(P<0.05),籽粒产量和水分利用效率分别降低了7.8%和3.5%;而地膜覆盖下土壤储水量的差异不显著,但显著提高了产量构成指标,其籽粒产量和水分利用效率分别较对照提高了14.1%和10.6%(P<0.05),显示后者抑制土表蒸发所增加的土壤水分更多地、更有效地被作物根系吸收利用了。从产量形成和水分利用效率角度分析,本地区旱作玉米农田使用地膜覆盖有较好的保墒增产效果。

内蒙古河套灌区春玉米推荐施肥指标体系研究

【目的】建立河套灌区春玉米施肥指标体系,指导科学施肥。【方法】2006—2008年在河套灌区分高、中、低肥力水平设置春玉米"3414"肥料肥效试验236个。【结果】通过对数据进行整理分析表明:河套灌区春玉米N、P2O5、K2O的农学效率平均分别为10.6 kg.kg-1、9.9 kg.kg-1、6.7 kg.kg-1,肥料增产作用依次为:氮肥>磷肥>钾肥,随着土壤肥力水平的降低,施肥增产率升高,但单位养分增产量下降。河套灌区春玉米的土壤养分丰缺指标为:全氮,极低(<0.42 g.kg-1)、低(0.42—0.67 g.kg-1)、中(0.67—1.08 g.kg-1)、高(1.08—1.72g.kg-1)、极高(>1.72 g.kg-1);有效磷,极低(<3.6 mg.kg-1)、低(3.6—7.6 mg.kg-1)、中(7.6—16.0 mg.kg-1)、高(16.0—33.7 mg.kg-1)、极高(>33.7 mg.kg-1);速效钾,极低(<70 mg.kg-1)、低(70—103 mg.kg-1)、中(103-151 mg.kg-1)、高(151—222 mg.kg-1)、极高(>222 mg.kg-1)。河套灌区春玉米施肥模型为:F(N)=-78.13×lnS(N)+155.85,F(P2O5)=-54.621×lnS(P)+250.2,F(K2O)=-42.4071×lnS(K)+272.91。【结论】农学效率、施肥肥效、养分丰缺指标、施肥模型均为推荐施肥的重要依据。

东华北春玉米区玉米品种对主要病害和玉米螟的抗性评价

对东华北春玉米区24份玉米主栽品种进行玉米大斑病、弯孢菌叶斑病、灰斑病、丝黑穗病、茎腐病和玉米螟的抗性鉴定。高抗和抗大斑病品种11份,占参试品种的45.83%;高抗和抗灰斑病品种11份,占参试品种的45.83%;高抗和抗玉米弯孢菌叶斑病品种16份,占参试品种的66.67%;高抗和抗丝黑穗病品种10份,占参试品种的41.67%;高抗和抗茎腐病品种18份,占参试品种的75.0%;高抗和抗玉米螟品种6份,占参试品种的25.0%。综合抗性评价筛选出广谱抗性品种9份,占所有参试品种的37.5%。

基于高光谱的春玉米大斑病害遥感监测指数选择

玉米大斑病是春玉米主要病害之一,采用地面光谱观测的方式构建遥感监测指数,是实施区域遥感监测的基础,也是卫星传感器谱段设计的主要依据。该文在陕西省眉县设计了人工控制小区试验,针对高抗、抗、感和高感4个品种,通过人工接种不同浓度大斑病分生孢子的方法,获得了正常、轻微、中度以及严重等4个病害感染梯度小区,并在春玉米抽雄、吐丝、乳熟以及成熟4个生长期进行了地面高光谱观测。为了实现对春玉米大斑病的遥感监测,该项研究在春玉米冠层光谱数据基础上,分析了不同种植区不同生长期春玉米冠层光谱反射率和光谱一阶微分特征,并以此确定了大斑病敏感波段位置以及病害适宜监测期,同时根据敏感波段位置的光谱特征构建了专门的春玉米大斑病的遥感监测指数,最后结合180个光谱观测样本,对比了所提指数以及其他病害指数与病害严重度之间的相关性,并通过聚类分析了所建遥感指数的稳定性。研究结果表明,乳熟期的春玉米大斑病在红边波谱内的响应较为敏感,尤其红边核心区(725~740 nm)的光谱一阶微分与病害严重程度间存在明显地单调变化关系,具有非常显著的负相关性;同时,该文所提病害监测指数与病情指数具有较高的相关性,其相关系数达到了0.995 0,最后结果表明利用红边一阶微分指数的对病害程度的聚类总体精度达到100.0%,指数值分布稳定性也更高,具有在遥感监测业务中应用的潜力。

施肥处理和环境因素对华北平原春玉米田N_2O排放的影响——以山西晋中为例

采用静态箱自动采样监测系统,对生长季内华北平原春玉米田在不同施肥处理下(化肥、有机肥、有机无机配施和不施肥)的土壤N2O排放通量进行监测,分析各处理的土壤N2O排放量和变化规律,探讨土壤温度、水分和有效氮含量对土壤N2O排放通量的影响,并在相同施氮量条件下寻求既能增产又能减少N2O排放的施肥措施。结果表明:不同施肥处理下N2O排放通量存在显著差异(P<0.05),其中施肥处理的农田N2O-N排放总量为0.99～1.17kg.hm-2,占总施氮量的0.45%～0.55%;N2O通量与土壤铵态氮含量呈极显著正相关(P<0.01);土壤含水量是影响农田N2O排放的一个主要因子,N2O通量与土壤含水量呈显著正相关;在产量无显著下降的情况下,有机无机配施的减排效果最好。