Light Simplified Foxtail Millet Cultivation Technique Adopting Furrow Sowing beside Plastic Film Covering Micro-ridges

In order to solve the problem that dry-land foxtail millet production completely relies on rainwater with the characteristics of low instable yield, manual thinning and weeding, high labor intensity, and labor and time saving, Millet Research Institute of Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences integrated furrow sowing beside plastic film covering micro-ridges, simplified cultivation and mechanized production, forming the simplified foxtail millet cultivation technique adopting furrow sowing beside plastic film covering micro-ridges. This study introduced the technique points of the simplified foxtail millet cultivation technique adopting furrow sowing beside plastic film covering micro-ridges, including preparation before sowing,sowing, attached agricultural machines, field management, harvest and residual film recovery.

起垄施肥覆膜一体机的研制

针对烟草种植旋耕、起垄、覆膜作业效率低,化肥浅施不精准的问题,设计一款满足广东省烟草种植农艺要求的一体化机器,可一次性完成旋耕、起垄、施肥、覆膜、精准施肥作业。根据广东省烟草种植农艺要求,利用Solidworks、CAD、ANSYS Workbench设计图纸,仿真模拟并完成加工制造。结果为:旋耕刀组中替换的起垄刀组,在保证碎土质量的前提下,实现起垄功能;双肥箱、倒漏洞状设计满足烟草种植时不同种类不同比例的肥料需求,同时采用排肥器控制系统实现精准施肥;自主设计加工覆膜机构,可根据不同垄高垄宽进行调整,满足烟草种植的农艺要求。起垄施肥覆膜一体机已完成样机制作,田间试验验证一体机碎土起垄效果优于传统机器,能够顺利完成精准施肥和覆膜工作。

长期定位施肥与地膜覆盖对土壤肥力和生物学性质的影响

采集沈阳农业大学棕壤定位实验站(1987年设置)的土样,测定土壤pH、有机碳、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾、微生物生物量碳、氮和BIOLOG碳源利用,结合地上部分生物量,系统分析了长期施肥与地膜覆盖对土壤肥力指标和微生物学性质的影响。结果表明,传统栽培条件下,土壤微生物群落平均吸光度(AWCD)与土壤有机碳含量、速效磷和有效钾显著相关(p<0.01),表明施肥通过影响有机碳和速效磷、钾含量影响微生物功能。在覆膜栽培条件下,AWCD与土壤pH和土壤碳氮比显著相关(p<0.01),表明覆膜通过影响土壤pH和土壤碳氮比影响微生物功能。覆膜引起玉米生育期的变化,影响有效碳的投入,从而直接影响土壤微生物功能。与相应的传统栽培相比,覆膜栽培后土壤pH的变化对微生物群落结构有一致影响。

半干旱地区沟垄微型集雨种植马铃薯最优沟垄比的确定

采用沟垄微型集雨种植马铃薯,垄作为集水区,沟作为种植区,采用三种沟垄比和两种下垫面材料。在2001～2002年的试验中,膜垄种植马铃薯平均水分利用效率分别是对照的2.8倍(2001)和2.4倍(2002),土垄种植马铃薯水分利用效率和对照相差不大;由于降雨量和降雨高峰期出现时段的不同,虽然使2001～2002年度沟垄微型集雨种植马铃薯产量有所差异,但在两年试验中,马铃薯增产趋势基本一致,膜垄种植马铃薯产量分别比对照平均提高231%(2001)和153%(2002),土垄种植马铃薯产量分别比对照平均提高58%(2001)和23%(2002)。通过直线回归分析,在半干旱地区膜垄种植马铃薯最佳沟垄比为60cm∶40cm,当沟垄比为60cm∶40cm马铃薯产量的期望值可以达到最大,该技术是适合于半干旱地区的能较好提高降水利用率和产量的一种种植方式。

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。

半干旱地区膜垄和土垄的集雨效率和不同集雨时期土壤水分比较

于 2 0 0 2年 4月～ 8月在兰州大学干旱农业生态榆中试验站进行研究 ,在平地上形成沟垄相间的微地形 ,采用 3种沟垄比和两种下垫面材料 ,垄作为径流区 ,沟作为集水区 (沟内不种任何作物 )。采用平均产流率法分析了不同垄型集水面的集水效率 ,结果表明 ,膜垄的平均集水效率为 90 % ,土垄的平均集水效率为 16 .8% ;通过对不同垄型集水面垄中、沟边、沟中的土壤水分进行比较发现 ,对于膜垄在集雨的各个时期沟中的土壤含水量高于垄中 ,沟边的土壤含水量介于沟中和垄中土壤含水量两者之间。如 7月 14日测定 ,沟中、沟边和垄中 0～ 2 0 0 cm土层土壤平均含水量分别为 10 .39%、10 .2 4 %和 9.4 2 % ;对于土垄 ,在集雨前期和集雨中期 ,沟中和沟边的土壤含水量相差不大 ,沟中和沟边的土壤含水量均低于垄中的土壤含水量 ,表现出和膜垄完全不一样的特性 ,如 7月 14日测定 ,沟中、沟边和垄中 0～ 12 0 cm土层土壤平均含水量分别为 8.98%、8.6 8%和 10 .0 3% ,在集雨后期 ,沟边和沟中的土壤含水量大于垄中土壤含水量 ,如 8月 13日测定 ,沟中、沟边和垄中 0～ 12 0 cm土层土壤平均含水量分别为 9.76 % A、9.38% B和 7.94 % C,该试验表明土垄在集雨后期 。

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。

半干旱区沟垄集雨种植对紫花苜蓿出苗及草产量的影响

本研究利用沟垄集雨模式种植紫花苜蓿,观测不同沟垄比和垄覆盖方式对紫花苜蓿出苗率、土壤贮水量及干草产量的影响.结果表明:覆膜垄处理具有较高的出苗率、土壤贮水量和干草产量,分别比平作提高6.1%、16.1%和58.1%;土垄处理效果不明显,其出苗率比平作降低4.7%,土壤贮水量和干草产量分别比平作提高3.1%和8.4%;沟垄集雨种植增加了土壤贮水量,从而提高了干草产量,其中覆膜垄处理的增产效果显著;膜垄处理中,宽垄处理的增产效果要好于窄垄处理.

全膜双垄沟播起垄施肥铺膜机的研制

针对全膜双垄沟播种植的农艺要求,研制了一种起垄施肥铺膜机,可完成起垄、施肥、喷药、铺膜和覆土压膜联合作业。用旋耕方式整地起垄,覆土装置实现地膜纵向两边均匀覆土和地膜横向间隔覆土。采用旋耕前喷药和铺膜前施肥的作业方式,保证药效和肥效最大限度地发挥作用。试验表明,垄面光滑,无明显缺陷且覆土后的地膜无机械破膜现象。膜横向覆土距离的平均值为102 cm,纵向覆土厚度和宽度的平均值为5.1 cm和11.4 cm,大垄的垄宽和垄高的平均值分别为69.3 cm和14.9 cm,小垄的垄宽和垄高的平均值为40.5 cm和15.2 cm,满足全膜双垄沟播种植农艺要求。覆土的厚度、宽度的变异系数分别为4.83%和7.52%,大垄宽度、高度的变异系数为1.22%和2.14%,小垄宽度、高度的变异系数为2.26%和1.58%,符合设计要求。

高寒半干旱区马铃薯聚垄集肥覆膜技术效应

在河北张北小二台旱农试区研究表明 ,高寒半干旱区马铃薯聚垄集肥覆膜技术效应显著 ,生育前期具有明显的保水增温效果 ,且显著地促进了地上部和地下部生长发育和块茎与地上部比值的提高 ,但同聚垄覆膜处理相比 ,施肥在一定程度上又抑制了块茎与地上部比值的提高。同平种处理相比 ,聚垄集肥覆膜干薯产量提高 1 85.3 %～ 2 3 0 .3 % ,作物水分利用效率提高 1 0 .9kg/( mm· hm2 )～ 1 0 .93 kg/( mm· hm2 ) 。

不同覆盖种植方式与平衡施肥对马铃薯产量及水分利用效率的影响

采用田间试验方法,研究了不同覆盖种植方式与平衡施肥对旱地马铃薯产量及水分利用效率的影响。结果表明,三种覆盖种植方式中,全膜覆盖垄播种植方式有利于马铃薯碳水化合物的合成,增加马铃薯干物质积累量,N、P、K平衡施肥干物质积累量增加效果显著;与裸地平作相比,全膜覆盖垄播和全膜覆盖平作马铃薯块茎产量分别增加43.4%~60.7%和18.8%~32.5%,水分利用效率分别提高59.4%~79.6%和38.3%~50.3%;N、P2O5和K2O的用量分别为210、105、90 kg·hm-2时,全膜覆盖垄播处理马铃薯产量和水分利用效率最高。研究表明,马铃薯在全膜覆盖垄播栽培条件下,平衡施肥可显著提高马铃薯块茎产量和水分利用效率。

旱地果园起垄覆膜集雨措施对树体水分利用的影响

针对甘肃陇东黄土高原旱地苹果园季节性干旱问题,以15年生长富2号苹果树为试材,研究果园起垄覆膜、小沟集雨技术措施对土壤水分、主干液流速率、叶片光合速率等的影响。结果表明,在萌芽前晴天,覆黑地膜能显著提高主干液流速率;在果树生长季节,覆黑地膜能降低株间蒸发量,较长时间保持土壤水分,提高水分利用效率和叶片光合能力,同时可以平衡树势;到7月底,降雨可补充前期土壤水分的散失。

平衡施肥对全膜双垄沟播春玉米产量及养分吸收规律的影响

[目的]研究干旱半干旱农作区全膜双垄沟播技术下,平衡施肥技术对春玉米产量及养分吸收规律的影响,旨在为该区春玉米高产栽培提供最佳施肥方案。[方法]以玉米品种沈单16为指示作物,通过全膜双垄沟播玉米田间试验,研究了氮、磷、钾肥配合平衡施肥对玉米产量和养分吸收规律的影响。[结果]全膜双垄沟播条件下,各处理中,玉米平均产量以OPT+Zn处理最高,达到了12 934.0kg/hm2;适量增施Zn肥能有效提高玉米产量;氮磷钾养分累积均随肥料施入量的增加而增加,合理配施氮、磷、钾肥有利于养分的协调供应,提高春玉米植株体内的养分含量和吸收量。[结论]全膜双垄沟播条件下,平衡施肥显著提高了玉米的产量和经济收益;K是玉米高产的主要限制因子;生育后期养分的充足供应是玉米高产的关键。

双垄全膜马铃薯套种豌豆对马铃薯生育期及病害的影响

在双垄全膜马铃薯套种针叶豌豆的栽培模式下,研究了其对马铃薯的生育期及病害的影响。结果表明,马铃薯在双垄全膜栽培条件下出苗、现蕾、开花及成熟都较露地有所提前。在病害方面,覆膜使马铃薯早疫病的发生加重,但对晚疫病的发生有很好的抑制作用。

沟垄集雨种植和氮肥对春玉米生长及产量的影响

沟垄集雨种植以其良好的集雨增产效果而被广泛应用,为探索沟垄集雨种植下合理的氮肥施用模式,以春玉米为研究对象,分别在沟垄集雨种植(P)和平作(C)下设置尿素基施(F1)、尿素基施+追施(F2)、缓释肥基施(F3)3种施肥模式,探明沟垄集雨种植和氮肥对春玉米生长及产量的影响。结果表明,沟垄集雨种植相较于平作能显著促进玉米生长和干物质积累,在3种施肥处理下沟垄集雨种植较平作增加玉米最大叶面积指数7.18%~11.39%、增加成熟期干物质积累量15.45%~20.23%。PF2、PF3处理可有效提高春玉米生育后期叶绿素含量和光合效率,PF2、PF3处理较PF1处理提高穗粒数2.35%、2.10%,百粒质量提高6.08%、7.37%,产量提高0.8%、2.09%。沟垄集雨种植技术下缓释肥基施能够有效降低施肥劳动强度,提高产量。

密肥互作对全膜双垄沟播玉米产量及水分利用效率的影响

为进一步完善全膜双垄沟播玉米栽培技术体系,采用大田随机区组试验法,研究了不同密度和施肥水平对全膜双垄沟播玉米产量和水分利用效率的影响。结果表明:6.75×104株·hm-2种植密度下玉米产量和水分利用效率显著高于4.50×104株·hm-2密度处理。不同施肥处理条件下,玉米穗行数和产量均以施纯氮180kg·hm-2,施过磷酸钙144 kg·hm-2处理最高;玉米百粒重和水分利用效率均以施纯氮210 kg·hm-2,施过磷酸钙168kg·hm-2最高;6.75×104株·hm-2密度下施纯氮210 kg·hm-2,施过磷酸钙168 kg·hm-2处理互作效应显著,玉米百粒重、产量和水分利用效率均高于其他处理。说明6.75×104株·hm-2密度下施纯氮210 kg·hm-2,施过磷酸钙168kg·hm-2是当地全膜双垄沟播玉米生产中比较理想的种植密度和施肥水平。

垄沟覆膜集雨对马铃薯产量及水分和氮肥利用的影响

通过大田试验,以马铃薯为供试作物,研究了垄沟覆膜集雨对水分和氮肥利用率的影响,结果表明:在施肥条件下,垄沟覆膜集雨处理的马铃薯产量分别比土垄集雨和裸地平作提高126.8%和277.2%,水分利用效率提高127.4%和252.1%,氮肥利用率提高8.82和16.47个百分点;在不施肥条件下,垄沟覆膜集雨处理的马铃薯产量分别比土垄集雨和裸地平作提高153.2%和195.9%,水分利用效率提高168.5%和184.3%。

基于离散元的施肥机肥料块破碎装置参数的优化

为解决2BF–02型玉米全膜双垄沟扎穴施肥机作业因肥料结块而排肥不顺的问题,设计了一种由箱体和辊轮组成的肥料块破碎装置。在离散元软件EDEM中建立肥料块离散元模型,按照3因素3水平正交试验方案对肥料块破碎装置工作过程进行虚拟试验。结果表明:影响肥料块破碎率的因素由大到小依次为辊轮间距、辊轮转速、辊轮齿数。当辊轮间距为6 mm、辊轮转速为150 r/min、辊轮齿数60个时,肥料块破碎率为98.8%(最高值)。对仿真结果进行试验验证,结果肥料块破碎率为94.4%。

不同施肥水平下全膜双垄沟播玉米土壤酶活性及氮磷养分含量的动态变化

为进一步完善全膜双垄沟播玉米栽培技术体系,采用大田随机区组试验法,研究了不同施肥水平下全膜双垄沟播玉米土壤酶活性及氮磷养分含量的动态变化情况。结果表明:在玉米生长前期,土壤脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶活性以及碱解氮、速效磷含量均呈现快速增长趋势。脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性和碱解氮含量均在拔节期达到最大值,碱性磷酸酶活性和速效磷含量在抽雄期达到最大值。在玉米生长后期,各种土壤酶活性和氮磷养分含量又呈降低趋势。土壤脲酶活性与氮磷养分含量,土壤碱性磷酸酶活性与速效磷含量均存在显著或极显著正相关关系,土壤蔗糖酶活性与氮磷养分含量也存在显著的正相关关系,而土壤过氧化氢酶活性与氮磷养分含量之间,土壤碱性磷酸酶活性与碱解氮之间无显著相关关系。西北干旱半干旱地区全膜双垄沟播玉米种植密度确定为6.75@104株·hm-2时,最佳施肥量为纯N 210 kg·hm-2、P2O5168 kg·hm-2。

垄覆膜集雨对苜蓿草地土壤水分动态及利用效率的影响

我国西北黄土高原干旱半干旱区年降雨稀少和土壤水分周期性亏缺,导致人工草地生产力低下、水分利用效率低。本试验在旱作条件下,将垄覆膜集雨措施应用于紫花苜蓿种植,研究了沟垄宽比和覆膜方式对2年龄苜蓿草地土壤水分动态及水分利用效率的影响。结果表明：垄覆膜集雨在集雨前期（4月中旬至6月上旬）显著提高0~20cm土层土壤含水量,在集雨中后期（6月中旬至9月下旬）显著提高0~120cm土层平均含水量,越冬期增加土壤水分入渗能力,提高20~120cm土层平均含水量;且垄覆膜处理的集雨效率高于土垄处理。随着生育时期的延伸,垄覆膜处理0~120cm土壤平均贮水量呈先降后升的趋势,土垄处理0~120cm土壤平均贮水量呈由高到低的趋势;在苜蓿生长后期垄覆膜处理的蓄墒能力显著高于土垄处理。垄覆膜处理的平均水分利用效率为34.91kg·mm-1·hm-2,为对照（平作,CK）的2.25倍,土垄处理的平均水分利用效率为28.47kg·mm-1·hm-2,为CK的1.83倍,垄覆膜相对土垄处理平均水分利用效率提高22.62%;垄覆膜处理以沟垄宽比为60cm∶60cm和60cm∶75cm的水分利用效率最高。