微集水种植技术的农田水分调控效果模拟研究

农田微集水种植技术是提高旱区农田作物生产力的一项重要的技术选择,带型(沟垄的宽度比例和数值)的优化设计是其研究和开发所面临的关键问题之一。该研究利用模拟降水等方法,通过降水在沟垄间的分配比例、在沟土中水平分布的不均匀程度,在沟内的最大下渗深度及在沟内的垂直分布特征值4个描述降水在沟垄间分布特征参数对同一沟垄宽度比例的不同宽度值处理对农田水分调控的效果进行了比较分析。结果表明:各种降水处理下,对同一沟垄宽度比值,随着带型的窄化(宽度变窄),降水向垄中的侧渗作用增强,在沟内水平分布的不均匀性降低,在沟内的垂直下渗略有减弱;在蓄水保墒效果上,窄带型要优于同一沟垄比值下的宽带型。

宁南旱区微集水种植条件下谷子边际效应和生理特性的响应

【目的】研究宁南旱区不同微集水种植带型谷子边际效应和生理特性,对进一步明确和完善微集水种植技术增产的机理具有重要的科学意义。【方法】以大同14号谷子为材料,测定边行和中行不同带型光合特性、叶绿素含量以及作物产量。【结果】不同带型边行的光合速率、蒸腾速率、气孔导度和叶绿素含量均大于中行;同一沟垄比值,随着沟和垄的宽度变大,不同带型谷子的边行优势增强,产量边际效应指数和边际效应均增大;边行的增产作用呈上升趋势,最大增产率达到196.5%,而中行的增产作用呈下降趋势,最低仅为12.4%;带型45﹕45的产量在两年中均达到最高,2004年为5028kg·ha-1,较对照增产132%;2005年为2075.6kg·ha-1,增产178.9%;同一处理内边行和中行的增产贡献率分别为:处理1(30﹕30)100%(无中行),处理2(45﹕45)79.67%、20.33%,处理3(60﹕60)71.43%、28.57%,处理4(75﹕75)69.38%、30.62%。【结论】不同带型中谷子边行和中行的光合作用特性不同,边际效应在同一沟垄比值下,随着沟和垄宽度的变大而变大。

宁南半干旱地区春小麦农田微集水种植技术研究

在宁南旱作农业区采用微集水种植方式，可有效地改善土壤供水能力、提高小麦产量和水分利用率。经试验，土壤供水能力提高１３２．３％～１８１．０％，小麦产量提高５５．０％～７５．１％，水分利用率水分利用率提高２．０４ｋｇ／（ｍｍ·ｈｍ２）～３．５９ｋｇ／（ｍｍ·ｈｍ２），达到７．１３ｋｇ／（ｍｍ·ｈｍ２）～８．８９ｋｇ／（ｍｍ·ｈｍ２）；处理中窄垄型增产效果优于宽垄型。该技术是适合于半干旱地区的一种能较好提高降水利用率的种植方式。

我国旱区作物根域微集水种植技术研究进展及展望

概述了我国旱作区作物根域微集水种植技术的增产机理与效果,在总结现有研究基础上,指出了目前根域微集水种植技术研究中存在的若干问题,并提出针对该技术的完善与深化应加强其影响作物生产力机制及水肥耦合机理方面的研究,科学评价在不同雨量区根域微集水种植的应用效果和水保效应,同时应进一步规范根域微集水种植技术的相关技术标准和操作规程。作者认为该技术在深化试验研究与广泛示范的基础上,在旱农区有十分广阔的应用前景,是提高旱区降水资源化效率及作物增产的重要技术途径。

不同模拟雨量下微集水种植对农田水肥利用效率的影响

为了探索微集水种植的增产机理及其适宜的雨量范围,通过大田模拟降雨试验,在2006-2007年研究了作物生长期间不同降雨量下微集水种植玉米对农田水肥利用效率的影响。结果表明,在230～440mm雨量下,微集水种植玉米可提高其籽粒产量及水肥利用效率,2006年籽粒产量、农田水分利用效率(WUE)以及氮、磷和钾养分利用效率(NUEN、NUEP和NUEK)在230mm雨量下较对照分别提高了75.4%、73.3%、56.0%、44.4%和106.8%,340mm雨量下分别提高了36.7%、40.2%、22.8%、18.1%和35.5%,440mm雨量下与平作相比差异不明显;2007年籽粒产量、WUE、NUEN、NUEP和NUEK在230mm雨量下较对照分别提高了82.8%、77.4%、64.0%、52.2%和123.9%,340mm雨量下分别提高了43.4%、43.1%、30.4%、21.8%和41.2%;440mm雨量下籽粒产量、WUE和NUEN分别提高了11.2%、9.5%和10.1%。由此可知,在玉米全生育期降雨量230～440mm范围内,通过微集水种植可以增加籽粒产量,提高农田水肥利用效率,尤其在雨量较低时,提高水肥利用效率及增产效果尤为明显。

旱地春玉米田微集水保墒技术研究

根据１９９２～１９９４年在北方旱区农业综合发展研究的寿阳试验区的农田水分平衡定位试验资料，研究分析了旱地春玉米田微集水保墒技术的蓄水保墒效果。结果表明：微集水处理的降水入渗深度比对照增加；微集水处理的０～２００ｃｍ土层的蓄水量，在玉米苗期、需水关键期和成熟收获期均比对照增加；农田微集水保墒技术有调控农田蒸散量的作用；农田微集水保墒技术有明显的增产作用，且在旱年更为显著；

旱作农田微集水种植产流蓄墒扩渗特征研究

在宁南不同生态区的旱作农田，对秋作物和多年生牧草——紫花苜蓿设置不同微集水种植带型。系统测定生长期和非生产期不同时段和不同部位的土壤蓄水增墒效应、产流效率、蓄墒效率、垄沟系统产流入渗特征等。分析结果表明：秋作物和苗蓿牧草采用微集水种植，能显著提高农田蓄水增墒保墒作用；作物生长期微集水种植较辱地种植方式0～2m土层多增蓄水分78．0～136．7mm，其中非生产（休闲）季节同层多贮水量24．8～49．2mm；土壤蓄墒期微集水种植蓄墒率达到43．3％～62．4％，提高蓄墒效率51．0％～83．7％。

辽西地区微集水不同覆盖方式对玉米生长发育的影响

以传统种植模式为对照,研究了垄覆膜沟种植、垄覆膜沟覆膜种植和垄覆膜沟覆秸秆种植三种一元或二元微集水覆盖方式对玉米生长发育的影响.结果表明,农田微集水技术能够提高玉米出苗率2.7～3.1个百分点,垄覆膜沟覆膜种植和垄覆膜沟种植能够缩短玉米的出苗时间1～3 d,垄覆膜沟覆秸秆种植会延长玉米出苗时间2 d.相对于传统种植模式,生育前期垄覆膜沟覆膜种植和垄覆膜沟种植能够促进玉米株高和叶面积增长,促进干物质积累,而垄覆膜沟覆秸秆种植生育前期生长缓慢,株高、叶面积和干物质积累量一直处于最低值,生育中后期生长速度加快.垄覆膜沟覆膜种植由于提前生育进程和高温等原因,出现了早熟或早衰迹象,叶面积和叶绿素含量下降迅速,而垄覆膜沟覆秸秆种植则能降低叶面积和叶绿素下降速度,延缓叶片衰老.微集水各种覆盖方式均不同程度的增加玉米产量,尤以垄覆膜沟覆膜种植和垄覆膜沟覆秸秆种植增产幅度最大,分别较对照提高35.38%和30.41%.

宁南半干旱地区谷子微集水种植技术研究

在宁南旱作农业区 ,采用沟垄相间、垄上覆膜、沟内种植、垄面产流、沟内集水的微集水种植方式 ,以期改善土壤供水能力和降水空间分配 ,增加局部水分供给 ,提高作物产量和水分利用率。 1 997— 1 998年试验结果表明 ,谷子耗水量增加 92 .2 %～ 1 1 9.3% ,产量平均提高 6 8.6 %～ 98.1 % ,水分利用率平均达到 7.75～ 1 2 .6 5 kg/(mm· hm2 )。

半干旱区‘冀谷31’微集水种植增产机理研究

以夏谷区主栽品种冀谷31为材料,通过测定微集水种植和露地栽培（对照）的农艺性状、经济性状、干物重、光合速率、叶面积系数、土壤水分含量、土壤温度和叶绿素含量,探讨武安市半干旱区微集水种植的增产机理,为该技术在半干旱夏谷区的推广应用提供科学依据。结果表明：微集水种植较对照增产16.28%,土壤水分含量在10～20 cm深度提高10%以上,膜内土壤温度最高升高2.4℃,净光合速率提高15.44%,叶面积指数提高11.5%,SPAD值提高10.07%。因此,微集水种植具有显著增产的作用,其生理机制在于：微集水种植起到了保墒升温作用,促进了植株的生长发育;提高了净光合速率和叶面积指数,促进了根茎叶穗的干物质积累;在此基础上单穗重、穗粒重、出谷率、亩穗数经济性状得到提高;后期提高了功能叶片的叶绿素含量,防止了早衰,减少了秕谷。因此将微集水种植作为半干旱地区谷子生产的主要方式之一具有科学依据,应积极进行推广。

宁南半干旱地区农田微集水种植技术研究

１９９６年１０月至１９９８年９月，在宁南旱作农业区，采用沟垄相间、垄上覆膜、沟内种植、垄面产流、沟内集水的微集水种植方式进行试验。结果表明，玉米耗水量增加９９．６％～１００．５％，产量提高６７．９％～７１．０％，水分利用率达到１３．８４～２１．７６ｋｇ／（ｍｍ·ｈｍ２）；处理中窄垄型增产效果优于宽垄型。

不同微集水方式在不同降水年型对玉米产量的影响

针对辽西半干旱地区玉米产量低而不稳的问题,以传统种植模式为对照,研究了垄覆膜沟种植(T1)、垄覆膜沟覆膜种植(T2)和垄覆膜沟覆秸秆种植(T3)3种一元或二元覆盖微集水模式在不同降水年型对玉米产量的影响。试验条件下,T2和T1均能缩短玉米出苗时间,提高玉米出苗率,T3能够延长玉米出苗时间,平水或干旱年型能够提高玉米出苗率,但丰水年型降低玉米出苗率。行粒数在不同降水年型几种微集水种植方式均要优于传统种植方式,而穗长和穗行数在不同降水年型几种种植方式间的差异均不显著,玉米穗粗仅在2009年(干旱年型)要优于传统种植方式,百粒重在2007年(平水年型)和2009年(干旱年型)微集水种植要高于传统模式。集水种植各种栽培方式与传统种植相比都不同程度的增加玉米产量,并达到显著水平,尤以T2和T3增产幅度大。在不同降水年型,微集水种植水分利用效率提高幅度不同,在丰水年型水分利用效率提高幅度要小些,在干旱或平水年型,水分利用效率提高幅度较大。

宁南半干旱区农田微集水种植技术效果研究

在半干旱偏旱地区采用微集水种植技术可使作物产量增加 ,水分利用效率提高 ,特别是当季降雨的水分利用效率提高 ,而经济效益则在不同作物间存在较大差异。 2年定位试验结果表明 ,生育期长、生产潜力大的作物产量增幅较大 ,且在产量增加的同时提高了农户的经济收益 ;5种作物产量增幅依次为玉米 >谷子 >小麦 >豌豆 >糜子 ,玉米为首选种植的作物 ,糜子。

不同微集水方式对玉米田耗水规律的影响

针对辽西地区水资源严重缺乏的突出问题,以传统种植模式为对照,研究了垄覆膜沟种植(T1)、垄覆膜沟覆膜种植(T2)和垄覆膜沟覆秸秆种植(T3)3种一元或二元覆盖微集水模式的效果。本试验条件下T2的保水效果最好,其次为T3,再次为T1,玉米生育期内分别比对照少耗水49.87,43.06,29.39 mm。同时,微集水模式可以降低作物的需水量,T2、T3和T1分别较对照生育期内需水量减少81.66,69.20,48.45 mm,生育期平均作物系数分别较传统模式降低0.12,0.16,0.09。集水种植各种栽培模式与传统种植相比都不同程度地增加玉米产量和水分利用效率,尤以T3和T2提高幅度最大。

旱作农田绿豆微集水技术及其效应研究

在陕北神木,设置带型150 cm(DX1)、带型120 cm(DX2)、带型80 cm(DX3)、双沟覆膜(DX4)、平膜穴播(DX5)、露地平作(CK)6种微集水种植模式,观测各模式对绿豆产量及水分利用效率的影响。结果表明,与露地平作相比,微集水种植模式条件下土壤表层(0～40 cm)含水量高,绿豆生育期提前,叶面积、生物量和叶绿素含量显著增加;不同微集水模式中,双沟覆膜(DX4)集水效果最为明显,绿豆籽粒产量及水分利用效率分别较对照提高24.5%和32.88%,DX5、DX3、DX2、DX1差异均达到显著水平。因此,微集水技术具有较好的聚雨保墒效果,能明显提高绿豆籽粒产量及水分利用效率。

黄土高原坡地枣树地膜微集水造林效果研究

在黄土高原丘陵沟壑区，采用田间试验研究了地膜微集水造林技术对提高枣树成活率、土壤温度以及枣树根区土壤水分含量的影响。结果表明：地膜微集水方法提高枣树移栽期0～100cm土层土壤水分，提高0～20cm土层地温，造林成活率较对照提高15％；在枣树生长期和发芽期，土壤0～100cm剖面含水量比对照高30．3％；在集中降雨后48h内，土壤水分下渗深度比对照深34cm，达到67cm。该方法成本低、操作简单、效率高，可以在黄土高原枣树栽植中推广应用。

晋北旱地玉米微集水种植技术的土壤水分动态研究

在晋北旱地农业区,水是影响作物生长发育的主要限制因子,如何充分合理地开发利用有限的降水资源成为本区农业生产发展的关键所在。为此,2004年在左云县进行了起垄覆膜微集水栽培玉米试验研究。该技术采用沟垄相间、垄上覆膜、沟内种植,垄面产流、沟内集水的微集水种植方式,以期改善土壤供水能力,增加局部水分供给,提高作物产量和水分利用率。试验结果表明,微集水种植的水分利用率较平铺膜和无膜常规种植法分别提高69.77%、104.8%。在不同微集水处理中,顺风斜坡单向垄的效果最好,达到了18.76kg/hm2·mm。该项研究为进一步研究提高降水资源利用率的途径提供了一定的科学依据。

旱地起垄覆膜微集水种植玉米技术研究

为了提高旱作农业区降水资源利用率,改善旱地玉米的生长环境,达到提高单位面积产量的目的,设计出一套旱地起垄覆膜微集水种植玉米技术。通过不同降雨年型的试验研究表明：在玉米生长期,起垄覆膜微集水种植技术（A）和传统平铺膜（CK1）、不铺膜种植技术（CK2）相比较,应用该技术的0~60 cm平均土层含水量最高,达12.63%（2004年）、11.87%（2009年）;同时该技术也提高了土温,改善了玉米生长发育进程,明显提高了单位面积产量和水分利用效率（WUE）（P〈5%）。和平铺膜相比,起垄覆膜微集水种植技术的水分利用率提高了25.7%（2004年）、8.9%（2009年）,和常规无膜种植相比,该技术的水分利用率提高了81.2%（2004年）、31.7%（2009年）。

旱作春小麦垄膜沟种微集水种植技术研究

垄膜沟种技术是旱地春小麦提高雨水利用率和利用效率的一项突破性技术措施,把地膜覆盖与沟垄种植技术捆绑整合,以突出的雨水叠加、保墒、增温性能和易操作的特性,成为旱作春小麦高产稳产的最佳技术选择。

旱地农田微集水种植的水分生产潜力增进机理研究

通过数学公式推导和土壤水分有关物理参数 ,研究了全生育期、夏休闲期覆膜微集水两种方式对水分生产潜力的增进机理 。