渭北旱原冬小麦全程地膜覆盖超高产栽培技术研究

１９９６～１９９７年度，在乾县试区进行的旱地冬小麦全程地膜覆盖超高产栽培技术研究结果表明，旱地冬小麦全程地膜覆盖栽培技术具有显著的增产、增收效果。冬小麦全程地膜覆盖栽培技术是将“冬小麦夏闲期微型聚水两元覆盖”与“冬小麦穴播全生育地膜覆盖”两项技术相结合，而组成的一种新的旱地冬小麦高产高效栽培技术，它集以上两种地膜覆盖之所长，能将冬小麦整个生产年度的降水最大限度地蓄积并保存于土壤之中，加之土壤温度的提高，有效积温的增加，使小麦生长健壮，分蘖增多，生育进程提前，幼穗分化时间延长，进而使成穗数增加，穗粒数增多，千粒重提高，是渭北旱原进行旱地冬小麦高产或超高产栽培的有效途径。

基于春玉米籽粒产量的渭北旱塬区农户施肥现状评价

【目的】调查渭北旱塬区农户玉米产量与氮、磷、钾肥的施用量,分析评价农户产量水平及基于产量的玉米施肥状况,为指导该区域的科学施肥提供参考。【方法】于2013—2016年在渭北旱塬区东部的澄城、合阳、韩城、黄龙、蒲城等5个县(市),实地入户调查680户农户玉米施肥量与产量。【结果】1)农户玉米产量4年平均值为6000 kg/hm^2,产量水平属于很低(<4200 kg/hm^2)、偏低(4200~5900 kg/hm^2)、中等(5900~7600kg/hm^2)、偏高(7600~9300 kg/hm^2)、很高(>9300 kg/hm^2)水平的农户数量分别占15.5%、26.9%、36.4%、14.4%、6.5%,低于中等水平农户占42.4%。2)农户春玉米施氮量4年平均值为249 kg/hm^2,其中施氮量属于很低(<76 kg/hm^2)、偏低(76~152 kg/hm^2)、适中(152~228 kg/hm^2)、偏高(228~304 kg/hm^2)和很高(>304kg/hm^2)的农户数量分别占4.5%、11.6%、33.9%、35.3%和14.7%,并且施氮量很低的农户数量呈现出逐年减少趋势,由2013年的6.9%减少到2016年的2.8%。但施氮量偏高的农户呈现出增加趋势,由2013年的33.9%增加到2016年的37.1%。3)农户春玉米施磷量处于一个较为适中的水平,4年平均磷肥施用量108~126 kg/hm^2,平均值为118 kg/hm^2,但施磷量很高(>160 kg/hm^2)的农户依然存在。4)农户春玉米施钾量4年平均值为35kg/hm^2,钾肥施用量低于适中量(52~78 kg/hm^2)的农户占85.3%。5)低施氮、磷肥时,增加氮、磷肥施用,有良好的增产效果,随着氮、磷肥施用量的升高氮肥的增产效果明显降低,但施氮、磷再增高时,产量会出现下降趋势。6)未发现施钾量与产量呈现出明显的关系,但高产量水平主要集中在钾肥施用量40~80 kg/hm^2,适量施钾有利于获得较高的籽粒产量。【结论】渭北旱塬区农户玉米籽粒产量总体上仍然处于偏低水平,在施肥上氮肥过量施用与不足并存,并且过量施氮农户呈现增加的趋势;磷肥施用总体上合理,但不合理施磷农户仍然占有一定的比例;该区农户不重视钾肥的施用,但适量施钾有助于获得较高的籽粒产量,且有助于土壤的可持续利用。

种植年限及密度对渭北旱塬苹果园深层土壤干燥化的影响

为探究种植年限及密度对苹果园土壤干燥化变化的影响,以渭北旱塬洛川县不同种植年限和密度的果园为研究对象,采用烘干法测土样,2008年及2015年分别2次测得不同果园15 m深土层含水量,以自然条件下农田为对照,分析其干燥化变化规律。结果表明:1)2008年测定5、10、15、20、25 a果园的土壤干燥化指数分别为6.46%、32.68%、37.65%、63.33%和62.81%,2015年测定当年果园经过7 a后的12、17、22、27、32 a果园的土壤干燥化指数分别为35.98%、59.65%、42.21%、75.06%和70.09%,随着树龄增大,土壤干燥化指数整体增大,干燥化程度加剧;5 a生苹果幼园土壤干燥化轻微,程度接近自然条件下农田;树龄15 a后的果园土壤干燥化波及深度达11 m左右的古土壤蓄水层,至17 a后渭北旱塬古土壤层的缓冲作用已经丧失,果园产量及果实品质受限于当年降雨。2)研究中株行距密度从3 m×4 m变为4 m×6 m的22、25和32 a果园,干燥化进程得到控制,干燥化速率大幅下降,降低果园密度可以缓解因苹果树树龄增长造成的果园干燥化加剧,间伐措施后的果园降雨有所盈余,可以改善土壤干燥化现状;但在亏水年,间伐后的果园在充分利用降雨时,还需深层土壤水分的弥补,在树龄大的果园尤为常见,单靠间伐措施只能延迟土壤干层的形成。因此,要控制和减缓土壤干燥化的发展,应在干燥化影响波及古土壤层前采取措施,也即种植12 a左右,果园处于中度干燥化程度时采取相应对策最佳。

传统耕作结合秸秆地膜双元覆盖是提高渭北旱塬春玉米产量和养分吸收的有效措施

【目的】在干旱半干旱地区,实现雨养农业作物持续增产的关键因素是提高作物养分利用效率。研究黄土高原旱作农业区长期不同耕作、覆盖措施对春玉米产量和养分吸收的影响,为黄土塬区可持续的农田管理提供参考。【方法】保护性耕作定位试验位于中国科学院黄土高原农业生态试验站,始于2003年。设有4个传统耕作和4个免耕处理,具体为传统耕作(CT)、传统耕作+地膜覆盖(CP)、传统耕作+秸秆覆盖(CS)、传统耕作+地膜+秸秆覆盖(CPS)、免耕(NT)、免耕+地膜覆盖(NP)、免耕+秸秆覆盖(NS)、免耕+地膜+秸秆覆盖(NPS)。调查分析了2007—2016年玉米产量和玉米养分吸收特性。【结果】4个传统耕作处理中,CP处理玉米籽粒平均产量比CT处理提高了24.4%,氮素和钾素养分利用效率最高;CS处理玉米平均生物产量比CT处理提高了39.4%,玉米茎秆养分吸收量最高,特别是总吸钾量提高了101.7%;CPS处理籽粒平均产量最高(9381.6 kg/hm^(2)),总吸氮量和吸磷量分别比CT处理提高了63.2%和123.7%。4个免耕处理中,NP处理籽粒平均产量比NT处理提高了25.8%,NS处理比NT处理降低了3.9%;CPS处理平均籽粒产量、生物产量、植株总吸氮量和总吸磷量最高。相同覆盖处理下,传统耕作的平均籽粒产量、生物产量、氮磷总吸收量均高于免耕。平水年地膜覆盖增产效果最好(27.0%~37.4%),干旱年秸秆覆盖增产效果最好(3.5%~8.5%),丰水年则以地膜秸秆双元覆盖增产效果最大(31.6%~38.1%)。【结论】黄土高原旱地条件下,传统耕作对玉米的增产效果好于免耕。采用传统耕作结合地膜秸秆双元覆盖提高了玉米籽粒产量,增加了玉米地上部养分吸收量,在不同气候年份下对玉米增产效果均较好,且年际间变异幅度较小,是渭北旱塬增加玉米养分吸收,提高籽粒产量的最佳田间管理措施。

基于van Genuchten模型的渭北苹果园土壤水分能量特征分析

针对渭北地区干旱缺水,果树生长发育受限的客观实际,开展了苹果树生育期0-150 cm土壤水吸力动态变化规律研究。依据渭北果园土壤剖面构型,将离心机法与水汽平衡法相结合,按照发生学土层,逐层测定了供试土壤水分特征曲线,并用van Genuchten模型拟合。基于该模型,将在幼龄果园、老龄果园以及农田定期逐层监测的土壤水分含量转化为土壤水吸力,以农田为对照,评价植果条件下土壤水分的胁迫状况。结果表明,van Genuchten模型能很好地拟合渭北果园耕层、农田耕层、黑垆土层及黄土母质层的水分特征曲线,拟合精度均达0.96以上。渭北地区农田受干旱胁迫较严重,3月中旬-7月初,0-100 cm土层均处于水吸力高于3.98的重度胁迫状态;受植被冠层覆盖及果树生育期的影响,干旱对果树的胁迫程度较农田小,对老龄果园胁迫程度比对幼龄果园的大,幼龄果园在3月中旬-5月初、5月底-7月初仅0-20 cm土层为高水吸力区,直至6月中旬-7月中旬高水吸力区才延伸到40-70 cm土层;老龄果园在3月中旬-4月底的0-40 cm土层、5月底-7月中旬的30-100 cm土层和7月中旬-8月底的0-20 cm土层为高水吸力区。可得出,渭北不同园龄苹果园在不同生育期的不同深度土层会间歇性地出现高水吸力的土壤水分胁迫区,但相对于农田而言,果园受到的干旱胁迫相对较轻,渭北地区植果有助于缓解干旱胁迫。

沟垄二元覆盖对旱地土壤水分及作物水分利用效率的影响

于2007年9月~2009年6月在渭北旱塬进行了冬小麦沟垄二元覆盖栽培模式的田间试验,研究了沟垄二元覆盖对旱地土壤水分及作物水分利用效率的影响。结果表明：垄覆地膜沟覆秸秆能显著提高产量,较对照（沟垄均不覆盖）产量最高增幅达39.62%（P〈0.05）,垄覆地膜沟覆液膜处理两年平均产量较对照高32.16%,垄覆地膜沟不覆较对照高29.99%。垄覆地膜沟覆秸秆对小麦全生育时期0~40 cm土层的保墒作用明显,能有效提高土壤含水量,抽穗期0~40 cm土层含水量较对照高15.81%,沟覆液膜在小麦生育前期有良好的保水效果,返青期0~40 cm土层含水量较对照高11.01%。沟覆秸秆和沟覆液膜的水分利用效率较对照分别高31.11%（P〈0.05）和26.20%（P〈0.05）。

干旱季节渭北果园土壤水分时空变化特征

针对渭北旱塬干旱季节主要发生在春季到夏初,制约苹果早期生长发育的客观实际,对渭北旱塬苹果园和农田从3月初到5月底,0～100 cm土壤含水量时空变化进行了研究。结果表明:冬春季渭北果园土壤含水量明显高于农田,进入春季随着果树萌发并进入生长旺盛季节,果园土壤水分消耗较小麦农田更为明显,在0～100cm果园土壤耗水量显著,其中5月份0～60 cm土壤水分消耗更加明显。而农田土壤水分消耗层主要在0～30 cm。相对于农田而言,冬春季渭北果园土壤表现出极为明显的保墒性,有助于缓解春旱的威胁;而春季到夏初则表现为极为显著的土壤耗水性,土壤干燥化趋势明显,5月初为果园土壤水分管理的关键时期。

1955—2008年渭北旱塬地区气候变化特征

利用渭北旱塬地区5个县(市)1955—2008年的年平均气温、极端高温、极端低温、年总降水、日照时数等实测资料,采用线性分析、趋势线分析5、a滑动平均等方法,对渭北旱塬地区的气候变化特征进行分析.结果表明:(1)近54 a来渭北旱塬地区气温呈现波动上升趋势,以0.25℃/10 a的速度增加,上升趋势较明显,在90年代气温的相对变率最大;(2)降水以6.95 mm/10 a的变化率在减少,共出现6个少雨年份和7个多雨年份;(3)年日照时数以7.02 h/10 a的变化率在减少.由以上分析得出渭北旱塬地区的气候呈现暖干化趋势.

渭北旱塬梯田土壤氮素特征及影响因素分析

测定不同利用年限梯田土样的有机质、全氮、速效氮、矿质氮(NH4+-N+NO3--N)以及其它理化指标,利用统计分析法系统分析渭北旱塬梯田土壤的氮素特征、剖面变异性及影响因素。结果表明,土壤氮素含量缺乏(全氮除外)且分布不均,特别是矿质氮很贫乏;各形态氮素表层含量最高,沿剖面向下降低,表层与下层含量差异显著;施肥可明显提高氮素含量;CEC、粘粒、全磷和速效磷含量对有机质、全氮和速效氮含量正向影响较大;CaCO3和粉粒含量对土壤氮素具有"稀释效应";坡位、坡向和梯田类型对土壤氮素也有一定的影响;随利用年限的增加,有机质、全氮和速效氮含量先增后降,开始衰退的年限在19 a以上。

秸秆覆盖对旱地冬小麦灌浆动态及产量的影响

为了研究不同秸秆覆盖量处理下冬小麦籽粒灌浆的动态及产量变化,在渭北旱塬设置秸秆覆盖量9000 kg/hm2(SM9)6、000 kg/hm2(SM6)3、000 kg/hm2(SM3)及无覆盖(CK)4个处理进行旱地冬小麦栽培试验。结果表明,在灌浆渐增期,不同处理的灌浆速率表现为:CK>SM3>SM6>SM9;速增期和缓增期灌浆速率大小为:SM3>SM6>CK>SM9。SM9灌浆持续时间长,较CK多6 d,SM6、SM3与CK灌浆持续时间近乎一致。在灌浆速增期和缓增期,覆盖处理的灌浆贡献率均大于CK,在渐增期则均小于CK。相对于CK而言,覆盖一年后3 000 kg/hm2处理提高了冬小麦产量,较CK显著增产5.9%,且速增期和缓增期灌浆速率保持较高水平。

渭北旱塬沟壑区苹果节水灌溉制度分析

为了探讨渭北旱塬沟壑区盛果期苹果不同水文年的节水灌溉制度,选取洛川县为代表性区域,利用该县近56年的月气象资料,基于水量平衡原理,分析了陕西省两个不同成熟期的苹果品种(中熟嘎拉、晚熟富士)在不同节水灌溉模式下(管灌、滴灌)各水文年的充分与非充分灌溉制度。结果表明:1不同成熟期苹果各水文年均应补灌,补灌时间和灌水量主要集中在新梢旺长期和果实膨大期。2中熟品种充分灌溉在湿润年、平水年、干旱年、特旱年的灌水次数分别为2、3、3、4次,相应灌溉定额滴灌为60、85、120、165 mm,管灌为90、130、180、245 mm;非充分灌溉各水文年的灌水次数为1、2、3、4次,相应灌溉定额滴灌为45、70、110、150 mm,管灌为65、110、170、220mm。3晚熟品种充分灌溉在相应水文年的灌水次数分别为2、3、4、4次,相应灌溉定额滴灌为65、90、125、160 mm,管灌为95、140、195、240 mm;非充分灌溉各水文年的灌水次数为2、3、3、4次,相应滴灌灌溉定额为55、75、120、150mm,管灌灌溉定额为85、125、175、220 mm。

渭北旱塬梯田土壤钾素状况及影响因素分析

对渭北旱塬梯田土壤钾素特征、剖面变异性及影响因素的系统研究表明,表层各形态钾素中有效性钾和速效钾的空间变异性最大,钾素分布并不平衡;整体来看,因富钾矿物的作用导致钾储量(矿物钾和全钾)充盈,但约95%对植物长期无效;有效钾素(有效性钾和速效钾)的供应及潜在给源(缓效钾)都较富足。在80 cm剖面内,各形态钾素的变异性既反映出它们之间可相互转化,也揭示出梯田植物受钾素影响的范围在60 cm以内。有机质、CEC和粘粒对有效钾素影响较大;CaCO3和pH值对各形态钾素呈负效影响,特别是CaCO3对缓效钾的"稀释效应"最为明显;坡位、坡向和梯田类型对土壤钾素都有一定程度的影响;研究区梯田耕种至少17年以上钾素开始衰退,但降幅较小。

渭北旱塬苹果园土壤矿质氮累积与分布研究

对渭北早塬6～37龄苹果园土壤剖面中硝态氮和铵态氮的含量进行了分析测定，以了解不同树龄，不同剖面深度土壤矿质氮累积与分布状况。结果表明，不同种植年限苹果园0～400cm剖面土体中，氨态氮的含量和分布保持相对稳定；硝态氮含量和分布变化显著，含量在0．31～195．32mg／kg之间。土体剖面硝态氮的累积量呈显著增加的趋势，累积层出现在40～260cm土层，最高含量出现在15龄果园的100～120cm土层中。其值为195．32mg／kg。土壤剖面累积大量的硝态氮，可能会造成潜在的环境问题。

利于小麦—玉米轮作田土壤理化性状和作物产量的耕作方式研究

【目的】干旱缺水是陕西渭北旱塬粮食生产的主要矛盾。该区长期采用单一土壤耕作方法,造成土壤质地紧实,蓄水纳墒和提供营养的能力变差,直接影响粮食作物产量的提高。本文通过多年不同轮耕方式定位试验研究,旨在探讨免耕/深松、深松/翻耕和翻耕/免耕3种土壤轮耕模式对旱地冬小麦—春玉米轮作田土壤理化性状和作物产量的影响。【方法】以平衡施肥(每公顷基施N 150 kg、P2O5120 kg和K2O 90 kg)为主处理,免耕、深松和翻耕3种耕作方式组成免耕/深松、深松/翻耕和翻耕/免耕3种土壤轮耕模式为副处理,以连年免耕、连年深松和连年翻耕为对照,进行为期连续4年(2007~2011年)的土壤轮耕结合平衡施肥定位试验,详细探讨了不同土壤处理模式对土壤的理化性状和作物产量的影响。【结果】在四年试验中,免耕/深松、深松/翻耕和翻耕/免耕模式下的0—40cm土壤容重较连年免耕分别降低4.50%、6.45%和3.57%,深松/翻耕较连年深松无差异,而较连年翻耕降低1.78%。深松/翻耕较对照组0—40 cm土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮和速效钾分别增加0.27%~15.60%、3.14%~8.61%、3.76%~24.32%、15.62%~25.17%、10.90%~14.43%、8.61%~15.53%,翻耕/免耕较连年翻耕仅有机质、全氮、碱解氮和速效钾含量提高。各处理的0—40 cm土壤】0.25 mm水稳性团聚体含量依次为连免】免/深】连深】深/翻】翻/免】连翻,连免显著高于(P【0.05)其他处理1.1~2.5倍。冬小麦和春玉米籽粒产量有3年表现为深松/翻耕】免耕/深松】翻耕/免耕,2009年在免耕/深松轮耕模式下春玉米产量显著高于深松/翻耕模式。其余免耕/深松较连年免耕增产12.05%(P【0.05),深松/翻耕较连年免耕增产18.15%(P【0.05)、较连年深松增产4.55%(P【0.05),较连年翻耕增产11.22%(P【0.05),比免耕/深松和翻耕/免耕分别增产5.44%(P【0.05)和14.57%(P【0.05);而翻耕/免耕则在各方面的效应下降,增产效果降低,较连年翻耕减产2.92%(P【0.05)。总之,以免耕/深松和深松/翻耕轮耕模式可创造良好的土壤耕层结构,增加水稳性团聚体,降低耕层及耕层以下土壤容重,提高土壤养分,促进作物生长发育。其中以深松/翻耕轮耕模式的效果较为明显,增产效果更突出。【结论】在渭北旱塬干旱少雨的生态环境下,深松/翻耕土壤耕作模式可以显著改善土壤的理化性状,提高土壤水性团聚体,降低土壤容重,释放土壤养分,从而提高作物产量,是陕西省渭北旱塬及类似地区冬小麦、春玉米一年一熟制作物轮作模式最佳的土壤轮耕模式,其次是免耕/深松轮耕模式。

渭北旱塬地膜小麦栽培技术体系研究

对渭北旱塬地膜小麦的品种、播期、密度和施肥方式进行了研究。结果表明 ,旱地地膜小麦应选用耐寒耐旱、分蘖力强、大穗大粒、冬性或半冬性的中矮秆或矮秆品种 ;播期应该与露地同期或稍偏晚 ,最佳播期为0 9- 2 5～ 0 9- 2 7;播量以 2 4 0～ 2 5 5万粒 / hm2最佳 ;等量的氮肥分施与否不影响产量。全生育期的耗水量为 370 .7～391.3m m,水分利用效率达 10 .35～ 13.6 3kg/ (m m· hm2 ) ,均高于露地条播 ,不同处理间的日均耗水量差异很小 ,但水分利用效率差异较大 ,水分利用效率最大时的农艺措施 。

论陕西渭北旱地农业可持续发展

分析了陕西省渭北旱地资源优势和劣势，提出渭北旱原农业发展具有很大潜力，并用渭北旱原合阳县近年农业生产和经济发展的实践说明了这些潜力是可以实现的，指出渭北旱地农业可持续发展的主要途径及实施方法；同时对渭北旱地农业可持续发展从策略上进行了论述，对消除这一地区的贫困，保证粮食供给，减少和控制环境污染和合理利用自然资源等有一定的借鉴。

渭北旱塬地膜小麦施肥模型研究

采用三元二次回归正交组合设计 ,建立了不同降水年型地膜小麦产量与氮磷钾肥的模型关系 ,通过数学模型寻优得出了达到某一产量所需的最佳施肥量 ,并根据肥料的产投比得出了经济目标产量。施肥量及比例直接影响作物的水分利用效率 (WU E) ,增施肥料特别是磷肥和氮肥能显著提高地膜小麦的 WU E,钾肥对

旱作地膜覆盖穴播小麦底墒与产量关系

地膜覆盖穴播栽培技术是旱地小麦实现优质、高产稳产的有效途径。研究结果表明 ,地膜覆盖穴播小麦产量高低与土壤底墒关系密切。在旱地应用该技术时要因夏闲期降水多少和底墒状况而定。夏闲期降水多、底墒好的年份可采用该技术 ;夏闲期降水少。

渭北旱原优势农产品发展战略研究

在剖析渭北旱原自然资源和优势农产品发展背景的基础上,论述了加入WTO对该区优势农产品发展的影响,提出了大力发展优势农产品加工业、产业结构调整和升级、提高科技对优势农产品的贡献率、支持优势农产品质量安全体系建设、加快生态农业模式的推广普及等综合发展战略途径来增加区域优势农产品的国际竞争力和促进农民的增收。

渭北旱地小麦留茬深松膜侧沟播耕作技术体系研究

试验结果表明,留茬、深松、膜侧沟播是融“深松储水效应”、“残茬覆盖保水增肥效应”和“起垄覆膜沟播聚水、保水、增温、透光效应”于一体的旱地小麦机械化保护性耕作技术体系,具有极好的生态效益、社会效益和经济效益;夏闲期留茬覆盖、深松耕可把占小麦全生产年度50％的夏闲期降水最大限度地蓄积并保存于土壤之中,较传统翻耕法多蓄水76.2mm,蓄水率达50％以上;在夏闲期多蓄水的基础上,种麦时再应用起垄覆膜沟播技术,既可以把夏闲期蓄积到土壤中的水分最大限度地保住,又可把小麦生育期的降水量最大限度地蓄住,加之地膜覆盖的增温效应,从而使旱地小麦的水、热条件明显改善,达到既增产增收,又保水保土的效果。