半干旱区地表覆盖方式对土壤水温效应及玉米产量的影响

为探索吉林省半干旱区水分高效利用、玉米增产的栽培技术模式,采用不同覆盖材料进行为期4 a(2018—2021年)的大田试验,设置无覆盖(CK)、普通地膜覆盖(CM)、降解地膜覆盖(DM)和秸秆覆盖(SM)4个处理,研究不同覆盖方式对土壤水分、土壤温度、玉米生长发育及产量和水分利用效率的影响。结果表明:玉米生育期内土壤贮水量时空变化与当年的降雨时空分配有关,垂直空间上20~60 cm土层土壤贮水量显著高于0~20 cm,处理间土壤贮水量SM>CM>DM>CK;耕层0~20 cm土壤温度随玉米生育时期推进呈先升后降的变化趋势,随土层深度的增加逐渐降低,降低幅度呈CM>SM>DM>CK的变化趋势。地表覆盖具有调节土壤温度的作用,与CK相比,CM和DM使5、6月土壤温度分别提升2.12、1.71℃和2.07、1.52℃,SM下降了1.72、1.01℃;与5、6月气温相比,地膜覆盖每日土壤温度较气温提升2.2~3.2℃,秸秆覆盖降低0.3~0.6℃,8、9月覆盖土壤温度下降幅度低于气温;与无覆盖(CK)相比,CM和DM处理4 a平均增产8.59%和14.10%,SM减产8.96%,水分利用效率CM和DM提高10.3%和15.6%,秸秆覆盖降低8.4%;玉米产量与5、6、8、9月以及5、10、15、20 cm土壤温度呈极显著正相关(P<0.01),与0~20 cm土层、R1期土壤贮水量呈极显著负相关(P<0.01)。降解地膜覆盖具有保墒、升温、增产、水分利用高效且环保等多重作用,可在半干旱区水分高效玉米增产栽培中进行推广。

陇东旱塬地表覆盖方式对苹果生育后期叶片质量及根际土壤微环境的影响

为探明陇东旱塬区不同覆盖方式对苹果生育后期叶片质量、根际生态环境的影响,以16 a生,连续6 a覆盖的盛果期"长富2号"苹果树为试材,设清耕(CK)、覆膜、麦草覆盖、覆黑膜+麦草(膜+草)等4个处理,调查叶片养分、活性氧代谢功能,测定0～100 cm内不同深度土层土壤水分、容重、有机质等,对根际土壤微生物数量及土壤酶活性进行分析。结果表明:麦草覆盖处理可有效提高苹果叶片叶绿素与淀粉含量,增幅分别为CK的2.79%、29.09%;根系集中分布层(20～40 cm)土壤水分、有机质含量增高,分别为CK的102.93%,135.96%;土壤容重仅为CK的96.32%,并有效提高各土层土壤酶活性,特别提高土壤表层(0～20 cm)酶活性,脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶、蔗糖酶活性为CK的157.14%、218.5%、118.02%、193.21%,可有效提高土壤中微生物总量,为CK的134.19%,其中细菌与真菌的数量增高,放线菌的数量降低;根系活力与土壤水分、孔隙度、微生物含量及脲酶、蔗糖酶等呈极显著正相关,与土壤容重、过氧化氢酶呈极显著负相关。覆膜与膜+草处理对叶片及土壤环境改善效果较差。综合分析根际土壤理化性状及土壤酶、微生物空间分布特征等,认为麦草覆盖处理是陇东旱塬区苹果园适宜的地表覆盖方式.

不同覆盖方式对中度盐渍土壤的改良增产效应研究

地膜与秸秆覆盖是干旱半干旱地区防治土壤次生盐渍化,提高土壤水分利用效率的重要措施。为探索不同地面覆盖方式在盐渍土壤的应用效应及机理,在内蒙古河套灌区中度含盐土壤进行田间试验,试验共设7个处理：玉米粉碎秸秆覆盖量9000 kg·hm？2（F0.9）、玉米粉碎秸秆覆盖量6000 kg·hm？2（F0.6）、玉米整秆覆盖（YZ）、葵花整秆覆盖（KZ）、新地膜覆盖（DM）、地膜二次使用免耕（MG）、未覆盖（CK）,研究不同地面覆盖方式对中度盐渍化向日葵农田的土壤水盐运动、向日葵产量和种植经济效益等影响,分析不同覆盖措施的改良增产效应。结果表明：在0~5 cm土层,处理F0.9、YZ、DM的含盐量收获后较播前降低,土壤表层脱盐,而MG、F0.6、KZ、CK土壤表层积盐。0~20 cm土层,土壤含盐量收获后与播前相比,处理F0.9、DM土壤耕层脱盐,而F0.6、YZ、MG、KZ、CK在土壤耕层积盐。各覆盖处理主要影响0~20 cm的土壤含盐量,随着土壤深度的增加,覆盖层因素对土壤含盐量的影响趋于一致。耕层土壤含盐量相比较, F0.9的含盐量最低,抑盐效果最好, DM与F0.6抑盐效果相近,不同秸秆覆盖处理间, F0.9、F0.6强于YZ、KZ,地膜覆盖之间, DM强于MG。在0~5 cm土层及0~20 cm土层, DM的生育期平均土壤含水率高于秸秆覆盖处理,粉碎秸秆覆盖（F0.9、F0.6）的生育期平均土壤含水率高于整秆秸秆覆盖（YZ、KZ）。处理DM、F0.9较CK显著提高了向日葵生育期内0~100 cm土壤储水量均值, F0.9、DM处理显著降低了0~100 cm土壤储水量变异系数,在生育期内保持了较稳定的土壤墒情。各覆盖处理均较CK显著增产,各处理产量效应是：DM〉F0.9〉YZ〉F0.6〉MG〉KZ〉CK。覆盖措施通过改善农田小环境提高了作物水分利用效率, DM、F0.9、YZ处理的作物水分利用效率显著高于其他处理。处理DM、MG、YZ、F0.9、F0.6的产投比显著高于CK,增收效果明显, DM和MG的纯收入及产投比显著高于秸秆覆盖处理。对于中度盐渍化耕地,新地膜覆盖DM是最有效的覆盖方式,秸秆覆盖处理中, F0.9为最优覆盖方式,与其他覆盖处理相比较, KZ处理的保墒、抑盐、增产等效果较差,因此向日葵秸秆不适合用作地面覆盖材料。结果可为覆盖技术在内蒙古河套灌区农业生产中的应用提供理论与技术支持。

渭北旱塬果园土壤干燥化生态修复方式效应研究

【目的】探讨不同生态修复方式对渭北旱塬果园土壤水分和果树光合特性的影响。【方法】2012-05-12,以地处渭北旱塬的陕西陇县梁甫村10年生红富士苹果园为研究对象,设置秸秆覆盖、起垄覆膜、微孔梯度深层集水、秸秆覆盖＋起垄覆膜、秸秆覆盖＋微孔梯度深层集水、起垄覆膜＋微孔梯度深层集水、起垄覆膜＋微孔梯度深层集水＋秸秆覆盖7个处理,以裸地为对照（CK）,于7-11月每月30号采集果园0~2m土层土样测定土壤含水量,8-9月每月30号测定果树叶片光合特性。【结果】各处理0~2m土层土壤平均含水量均高于对照,其中以起垄覆膜＋微孔梯度深层集水＋秸秆覆盖处理的效果最好,其0~1m土层土壤含水量比对照提高9.83%,1~2m土层土壤含水量比对照提高7.91%,其次是秸秆覆盖＋微孔梯度深层集水处理,其0~1和1~2m土层土壤含水量分别比对照增加8.55%和7.40%;不同生态修复方式均能明显提高苹果树的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）和气孔导度（Gs）,且均以起垄覆膜＋微孔梯度深层集水＋秸秆覆盖处理最高,其Pn、Tr、Gs分别比对照提高了18.46%,0.90%和52.94%。各生态修复处理的Pn均与对照差异达极显著水平（P〈0.01）,而在Tr和Gs中,除起垄覆膜＋微孔梯度深层集水＋秸秆覆盖和秸秆覆盖＋微孔梯度深层集水处理与对照差异达显著水平（P〈0.05）外,其他处理均与对照差异不显著。Pn、Tr、Gs与土壤含水量呈正相关线性关系。【结论】微孔梯度深层集水方式与地表覆盖方式相结合能够大幅度提高土壤水分含量,影响果树光合特性,其中以起垄覆膜＋微孔梯度深层集水＋秸秆覆盖方式效果最好,可作为改善果园土壤干燥化的方法加以利用。