玉米-小麦-豆粕型饲粮中添加纤维素复合酶对蛋鸡生产性能、蛋品质、养分表观代谢率和肠道食糜黏度的影响

本试验旨在研究纤维素复合酶(主要成分为纤维素酶、木聚糖酶、淀粉酶和蛋白酶)在蛋鸡玉米-小麦-豆粕型饲粮中的应用效果。选取53周龄海兰褐蛋鸡288只,随机分为4个组,每个组6个重复,每个重复12只鸡。对照组饲喂玉米-小麦-豆粕型饲粮,试验组分别在对照组饲粮的基础上添加200、400和600 mg/kg的纤维素复合酶。预试期为7 d,正试期为84 d。结果显示:1)与对照组相比,200、400、600 mg/kg组蛋鸡的产蛋率分别显著提高了2.72%、3.28%、5.39%(P<0.05);400和600 mg/kg组蛋鸡的平均日采食量及料蛋比显著降低(P<0.05)。2)400和600 mg/kg组鸡蛋蛋黄颜色显著高于对照组(P<0.05)。3)600 mg/kg组蛋鸡的能量表观代谢率显著高于对照组(P<0.05),400和600 mg/kg组蛋鸡的粗蛋白质表观代谢率显著高于对照组(P<0.05)。600 mg/kg组蛋鸡的能量表观代谢率显著高于200和400 mg/kg组(P<0.05),粗蛋白质表观代谢率各试验组间差异不显著(P>0.05)。4)与对照组相比,400和600 mg/kg组蛋鸡十二指肠食糜黏度显著降低(P<0.05),各试验组蛋鸡回肠食糜黏度均显著降低(P<0.05),其中400 mg/kg组比对照组降低15.79%。5)200、400、600 mg/kg组的利润比对照组分别提高了11.01%、19.74%、16.64%,其中400 mg/kg组蛋鸡产生的经济效益最好。6)通过建立料蛋比(y)与纤维素复合酶添加量(x)之间的回归方程y=11.072×10^(-7)x^(2)-0.001x+2.331,计算出获得最小料蛋比时的纤维素复合酶添加量为451.59 mg/kg。结合生产性能和经济效益,在本试验条件下,蛋鸡玉米-小麦-豆粕型饲粮中纤维素复合酶的适宜添加量为400 mg/kg。

“鸡-玉米-小麦”有机模式与“玉米-小麦”常规模式生产力之比较研究:以弘毅生态农场为例

本研究以山东省平邑县弘毅生态农场为例,通过货币及能值分析,以1年为周期,比较"鸡-玉米-小麦"有机模式与"玉米-小麦"常规模式生产力差异。结果表明:有机模式净货币收入为常规模式的3.8倍,2种模式投入产出比分别为1∶2.3和1∶1.8;系统能值投入表现为:有机模式为常规模式的22.8%,化肥占常规模式能值投入的91.32%,成为其成本过高的主要原因;有机模式能值产出和系统产出率分别为常规模式的1.7倍和7.5倍。投入相同量的能值,有机模式比常规模式产生更多的支持与服务功能,表现出"低投入、高产出"农业特点。

不同栽培模式及施氮对玉米-小麦轮作体系土壤肥力及硝态氮累积的影响

以在陕西关中土垫旱耕人为土区进行的连续6年定位试验为对象,研究了长期覆盖栽培及施氮量对玉米?小麦轮作体系下土壤有机质、全氮及土壤剖面硝态氮残留量和分布的影响。结果表明,不同栽培模式对土壤有机质和全氮含量的影响为覆草>垄沟>常规>节水,其中覆草模式影响达显著水平。增施氮肥不同程度地提高了土壤有机质和全氮含量。经过12季玉米-小麦的轮作,不同栽培模式0～200cm土壤剖面硝态氮残留量为垄沟>节水>覆草>常规,垄沟和节水栽培模式与常规栽培硝态氮累积量差异达显著水平。随种植年限和施氮量增加,0～200cm土壤中硝态氮累积量明显增加,施240kg·hm-2N(N240)处理0～200cm土壤硝态氮累积量显著高于施120kg·hm-2N(N120)处理。不同施氮量下硝态氮在0～200cm土壤剖面的分布存在差异,与不施氮(N0)和N120处理相比,N240处理下各栽培模式在120cm以下的土壤硝态氮含量随深度增加而显著增加。

猪场肥水施用对玉米-小麦农田氨排放、氮素利用与表观平衡的影响

规模化生猪养殖废弃物已成为当前重要污染来源,为有效解决猪场废水所引发面源污染问题,有必要开展将其替代矿物氮肥(作为肥水)施用于农田的探索。以华北平原高度集约化玉米-小麦一年两熟轮作体系为对象,通过田间小区试验,定量研究猪场肥水施用对作物产量、氮素吸收、氮素利用效率、土壤矿质氮累积、氨挥发损失及轮作体系氮素表观平衡的影响。试验包括7个处理:不施肥对照(CK)、尿素表施(CK1)、尿素注射施用(CK2)、猪场肥水替代25%尿素氮表施(25%WB)、猪场肥水替代50%尿素氮表施(50%WB)、猪场肥水替代25%尿素氮注射施用(25%WI)和猪场肥水替代50%尿素氮注射施用(50%WI)。猪场肥水作为基肥施用。结果表明,与CK相比,施用尿素和猪场肥水均可显著提高玉米、小麦产量和籽粒氮吸收量,其中25%WI最高,50%WI次之。与尿素表施相比,尿素注射施用、猪场肥水表施和注射施用均可明显提高氮肥农学效率、偏生产力和表观利用率,且肥水注射施用最高,肥水表施次之,而25%WI和50%WI之间无显著差异。与不施肥处理相比,施用尿素和猪场肥水0~100 cm土体矿质氮残留量显著增加50.8%~87.9%,其中50%WB、25%WI和50%WI无显著差异。与尿素表施相比,尿素注射施用、肥水表施和注射施用均可显著降低玉米和小麦基肥期土壤氨损失总量,降幅分别为26.5%~48.6%和11.4%~29.1%;同时,肥水表施和注射施用下轮作体统氮盈余显著降低7.6%~16.0%,其中25%WI降幅最高,但与50%WI无显著差异。综合考虑作物产量、氮素利用和环境效应,猪场肥水替代25%和50%尿素氮注射施用是该区玉米-小麦轮作农田猪场肥水最佳施用方式。

玉米-小麦混合粉面团流变学特性、面条品质及两者相关性

采用不同的配比将玉米粉与小麦粉混配,用混合粉制作面条,测定混合粉面团的流变学特性及面条的蒸煮与质构品质,并对面团流变学特性与面条品质进行相关性分析。结果表明:随着玉米粉配比的增加,混合粉面团的吸水率、稳定时间、评价值、拉伸能量、延伸度和最大拉伸阻力呈逐渐减少的趋势,形成时间也有所减小,而弱化度则有所增大,面条的蒸煮损失率呈上升趋势,而硬度、胶着性、咀嚼性和剪切力则逐渐减小。参考面条用小麦粉及挂面国家标准,同时考虑到玉米粉的利用率,得出玉米粉、小麦粉配比为15∶85的混合粉适合制作面条。玉米-小麦混合粉面团的流变学特性与面条的蒸煮及质构品质高度相关,可作为预测玉米-小麦混合粉面条品质优劣的有效指标。

玉米-小麦淀粉/玉米醇溶蛋白双层膜热学及微观特性

研究了玉米-小麦淀粉成膜液与玉米醇溶蛋白成膜液不同配比制作的5种可食用复合膜理化特性的差异,并分别通过扫描电子显微镜观察、热重分析、差示扫描量热分析、X射线衍射分析、傅里叶变换红外光谱分析对其热学特性和微观结构进行研究。结果表明:添加一层玉米醇溶蛋白后,双层膜阻水性提高,机械性能得到改善,由扫描电子显微镜观察结果可知双层膜间结合紧密,热重分析和差示扫描量热分析结果显示双层膜热稳定性得到提高,X射线衍射结果表明生物大分子之间相容性较好,傅里叶变换红外光谱分析结果发现双层膜间产生了新的氢键等作用力,为玉米-小麦淀粉/玉米醇溶蛋白双层膜在食品包装中的应用提供了重要的参考依据。

元谋干热河谷旱地玉米-小麦不同覆盖保水栽培措施的水分效应

为了探究元谋干热河谷区旱地农田水分生产情况,在典型旱地布置玉米-小麦田间试验,比较不同覆盖保水栽培措施的水分效应。结果表明,秸秆和地膜覆盖都具有保水作用,且地膜秸秆两元覆盖方式的保水效果尤其明显,且0~30 cm土壤水分变化较为活跃,30~60 cm土壤水分变化相对稳定,60~100 cm土壤水分变化最为稳定;土壤贮水、蓄水情况为处理Ⅰ〈处理Ⅱ〈处理Ⅲ〈处理Ⅳ,全年耗水强度处理Ⅰ〉处理Ⅱ〉处理Ⅲ〉处理Ⅳ,综合分析不同覆盖措施保水增产效果,为西南干热河谷区旱作农业合理应用覆盖栽培技术提供理论参考和实践指导。

黔中地区玉米-小麦轮作体系磷肥利用率及环境风险研究

本试验在连续3年定位试验的基础上,设计4个施磷(P_(2)O_(5))处理:玉米季(0,120,240,480 kg·hm^(-2))、小麦季(0,75,150,300 kg·hm^(-2)),探究不同施磷量对玉米-小麦轮作体系籽粒产量、氮磷吸收量、磷肥利用率及土壤磷素盈亏的影响。结果表明,与ck相比,各施磷处理作物籽粒产量、生物量均增加,玉米分别提高8.3%~27.4%、16.6%~21.8%,小麦分别提高44.0%~120.9%、50.1%~144.5%。玉米-小麦氮、磷累积量均随着施磷量增加呈先增后降的趋势,磷肥利用率均呈降低趋势。土壤速效磷与土壤磷素盈余量均随着施磷量增加而增加,且达到显著相关,仅不施磷处理土壤出现土壤磷素盈亏,其余各处理均呈现盈余。综合考虑轮作体系产量与磷肥利用效率及环境风险,玉米-小麦轮作体系施磷(P_(2)O_(5))量分别以149.0 kg·hm^(-2)、101.3 kg·hm^(-2)为宜。

麦季施磷量对小麦-玉米轮作产量及土壤有效磷的影响

为提高陕西关中地区小麦-玉米轮作体系磷素利用率和节本增效,以及筛选合理的磷肥施用方式,于2018-2021年进行连续3年的仅小麦季一次施磷的田间定位试验,通过设置0、75、150、225和300 kg·hm^(-2)5个施磷(P2O5)水平,分析了麦季施磷量对小麦-玉米轮作产量、生物量、植株磷积累转运及土壤有效磷含量的影响。结果表明,与不施磷处理相比,施磷处理下小麦和小麦-玉米周年籽粒产量分别提高29.38%~40.95%和15.72%~24.57%,成熟期生物产量分别提高18.56%~34.19%和12.84%~23.29%,花前干物质转运量分别提高31.65%~63.33%和27.79%~52.47%,成熟期磷积累量分别提高37.08%~54.67%和39.54%~44.38%,磷素转运量分别提高90.82%~165.63%和44.06%~58.27%。通过进一步回归分析发现,实现小麦季和小麦-玉米周年最高产量的施磷量分别为207和201 kg·hm^(-2);若综合考虑粮食安全、环境安全和肥料利用率,以95%的小麦最高产量为实际目标,小麦季施磷量仅为130 kg·hm^(-2),两个最高产量的施磷量分别降低37.20%和35.32%,磷肥利用率分别提高2.27和2.87个百分点,小麦成熟期和玉米成熟期土壤有效磷含量分别为17.96和12.31 mg·kg^(-1)。因此,陕西省关中小麦-玉米轮作区麦季一次施用磷肥可实现小麦和小麦玉米周年高产稳产,本试验条件下130 kg·hm^(-2)为满足较高的轮作产量和磷肥利用率的适宜麦季施磷水平。

小麦-玉米Ⅱ花生周年轮作对土壤理化性状和有机碳的影响

为探究小麦-玉米Ⅱ花生周年轮作模式对植株碳积累量、土壤理化性质、土壤有机碳储量的影响,通过大田试验研究了周年植株碳积累、土壤容重、土壤团聚体、0~100 cm土壤含水量、土壤有机碳变化特征。设置5种种植方式,小麦-单作花生(W-P)、小麦-单作玉米(W-M)、小麦-玉米Ⅱ花生(行比3∶4,W-MⅡP1)、小麦-玉米Ⅱ花生(行比3∶6,W-MⅡP2)、小麦-玉米Ⅱ花生(行比6∶8,W-MⅡP3)。结果表明:间作模式下,2018-2019年花生、玉米植株碳积累显著低于单作处理,但间作模式的碳当量比均大于1,其中以MⅡP2处理最大。与玉米茬小麦(W-M)相比,间作茬(W-MⅡP)、花生茬(W-P)小麦植株碳累积量增加了487.09~1148.08 kg/hm^(2)。间作茬口降低冬小麦季0~10 cm土层土壤容重,提高冬小麦季深层土壤小颗粒团聚体(0.25~2 mm)和冬小麦季表层土壤微团聚体(<0.25 mm)的比例。三种间作模式中,MⅡP2水分利用效率显著高于MⅡP1和MⅡP3,分别提高3.22%、8.29%。间作茬口增加冬小麦季0~60 cm土层中各粒级团聚体有机碳含量,同时增加小麦茬0~60 cm土层的土壤有机碳含量和储量,其中W-MⅡP2的有机碳储量与W-M和W-P相比分别增加2.55%和4.05%。总之,小麦-玉米Ⅱ花生周年轮作模式降低了表层土壤容重,改善了深层土壤小团聚体和表层微团聚体结构,提高了作物植株碳积累量和水分利用效率,增加了0~60 cm土层土壤有机碳储量。

华北平原冬小麦-夏玉米农田生态系统土壤自养和异养呼吸模型构建

土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的重要过程,准确估算土壤呼吸对估算陆地生态系统碳源汇具有重要意义。通过在华北平原典型农田内开展土壤呼吸及其组分的原位观测实验,构建了适用于华北平原冬小麦-夏玉米轮种制农田生态系统的半经验半机理土壤异养呼吸和土壤自养呼吸模型。结果表明,冬小麦-夏玉米农田土壤异养呼吸模型可表达为土壤温度和土壤水分的函数,其中,土壤温度对土壤异养呼吸的影响适合用Arrhenius方程描述,而土壤水分的影响适合用对称的倒抛物线描述。验证表明,该模型的R^(2)和RMSE分别为0.68和0.52μmol m^(-2)s^(-1)。土壤自养呼吸模型包括维持呼吸和生长呼吸两个模块,其中,维持呼吸表达为土壤温度和叶面积指数的函数,其形式分别为Van′t Hoff指数方程和米氏方程;生长呼吸表达为总初级生产力与维持呼吸之差的线性函数。冬小麦季和夏玉米季土壤自养呼吸模型的结构相同,但是两种作物的模型参数差异较大。验证表明,冬小麦季土壤自养呼吸模型的R2和RMSE分别为0.64和0.50μmol m^(-2)s^(-1),夏玉米季土壤自养呼吸模型的R2和RMSE分别为0.67和0.37μmol m^(-2)s^(-1)。相比于不区分土壤异养呼吸和土壤自养呼吸的土壤总呼吸模型,本研究构建的土壤异养呼吸和土壤自养呼吸模型能够更加准确地模拟土壤呼吸的季节变化和年际变化过程,可为华北平原冬小麦-夏玉米轮种制农田生态系统的土壤呼吸估算提供方法依据。

不同施氮量对小麦-玉米轮作体系氮素利用的影响

【目的】探究小麦季不同施氮量对小麦-玉米周年轮作体系氮素利用的影响,为该体系合理施肥提供理论依据。【方法】采用小麦氮低效品种AK58和氮高效品种ZM27,以及玉米品种大丰30,研究了小麦不同施氮量(0、120、225、330、435 kg·hm^(-2))和玉米225 kg·hm^(-2)施氮量对全年粮食产量、氮素利用率、氮素平衡、土壤硝态氮迁移及土壤氮素转化的影响。【结果】(1)AK58和ZM27均在330 kg·hm^(-2)施氮处理下产量达到最高,但与225和435 kg·hm^(-2)处理无显著差异。(2)AK58和ZM27的氮肥利用率和氮肥偏生产力都在120 kg·hm^(-2)时最高,分别为35.05%和38.97%、67.10和67.52 kg·kg^(-1),且随着施氮量的增加而减小。(3)玉米季产量及氮肥偏生产力都随着小麦季施氮量的增加而增加。(4)小麦季施氮量越高,残留氮和表观损失率越高,AK58和ZM27的435 kg·hm^(-2)施氮处理残留氮为263.81和270.30 kg·hm^(-2),损失率分别为56.35%和52.83%。(5)施氮主要影响0~20 cm土层土壤全氮含量,20~100 cm的土壤全氮含量基本稳定在0.5 g·kg^(-1)。小麦季施氮能增加后茬玉米0~100 cm土层硝态氮含量,在大喇叭口期最为明显,随着生育期的推移,各施氮处理之间的差距逐渐缩小,在吐丝期和成熟期,硝态氮在40~60 cm土层有积累。【结论】该试验条件下,综合考虑氮肥对小麦-玉米轮作体系产量、氮肥利用效率及硝态氮迁移的影响,小麦与玉米两季氮肥施用量均为225 kg·hm^(-2),有利于实现节氮增效和环境友好的绿色生产目标。

秸秆还田及蚯蚓活动对小麦-玉米轮作下土壤水分运移的影响

为探讨关中平原小麦-玉米水分高效利用的栽培技术方式,采用田间定点观测方法,研究秸秆还田+接种蚯蚓处理对土壤含水量的影响。设置CK(对照)、S_(1)(秸秆还田3000 kg·hm^(-2))、S_(2)(秸秆还田6000 kg·hm^(-2))、E(接种蚯蚓)、S_(1)E(秸秆还田3000 kg·hm^(-2)+接种蚯蚓)、S_(2)E(秸秆还田6000 kg·hm^(-2)+接种蚯蚓)共6个处理。结果表明:各处理较CK处理均提高了土壤含水量,S_(1)、S_(2)、E、S_(1)E、S_(2)E处理下土壤含水量分别增加0.21%~27.47%、0.43%~32.85%、1.00%~15.53%、3.25%~36.52%、2.97%~51.24%。CK、S_(1)、S_(2)、E、S_(1)E、S_(2)E处理下土壤含水量分别为15.51%、17.14%、17.66%、16.33%、17.94%、18.91%;S_(2)E处理土壤蓄水保水效果最佳,S_(2)、S_(1)处理次之,E处理效果最差。由小麦扬花期、收获期到玉米抽雄期、收获期,不同处理下0~100 cm土壤含水量整体呈增长趋势,最大均值在玉米收获期(20.60%),最小均值在玉米抽雄期(8.63%)。相比于CK处理,其余处理均扩大了高含水区范围,且接种蚯蚓处理下土壤高含水区范围大于未接种蚯蚓处理。对小麦-玉米生长期土壤含水量影响因素相关分析结果显示,土壤含水量与>0.25 mm的大团聚体、SOC含量、TN含量呈显著正相关关系(P<0.05),与0.053~0.25 mm、<0.053 mm的土壤团聚体、pH值、毛管孔隙呈显著负相关关系(P<0.05)。可见,秸秆还田与蚯蚓活动有利于增加土壤含水量,扩大深层高含水区,提高土壤蓄水能力,进而提高降水利用效率。

冬小麦-夏玉米周年“四密一稀”浅埋滴灌水肥药一体化绿色生产技术

本研究针对黄淮海冬小麦-夏玉米两熟区面临的出苗质量、播种—出苗期水分供应、灌溉施肥及时性及技术粗放等问题,并就进一步提高光温水肥资源利用效率是实现该区域粮食单产提升和绿色发展的重要途径等,从2018年起开展了一系列创新研究。通过实施冬小麦“四密一稀”条带种植配套卫星导航播种技术、冬小麦-夏玉米周年浅埋滴灌水肥药一体化技术等关键核心技术,结合配套现代化农机与信息技术装备,形成了一套集成的“冬小麦-夏玉米周年‘四密一稀’浅埋滴灌水肥药一体化绿色生产技术”。2010—2023年田间示范表明,该技术有效解决了上述生产难题,达到了小麦玉米周年增产和水肥资源高效利用的目标。与农民传统相比,小麦增产9%~17%,玉米增产12%~14%,周年节水450~750 m^(3)/hm^(2),节肥20%,节约人工成本2250~3000元/hm^(2)。该技术为黄淮海区冬小麦-夏玉米周年绿色高产提供了新的可行性方案。

优化管理对小麦-玉米轮作系统植株干物质积累、转运与产量的影响

针对小麦-玉米轮作种植系统中因秸秆处理不当、肥料施用不合理造成的农田土壤退化、作物减产等问题,本研究设置6种水肥结合秸秆优化管理模式,探究其对小麦、玉米干物质积累、转运和产量的影响,以期为改善小麦-玉米轮作系统田间管理提供科学依据。试验以农民常规管理模式(漫灌+常规施肥+秸秆还田)为对照(CK),设两种水肥优化方案———滴灌+增效复混肥+稳定尿素(水肥优化Ⅰ,SS)、水肥一体+增效复混肥(水肥优化Ⅱ,SF),每种水肥优化方案下设3种秸秆处理方式———秸秆还田、秸秆还田+腐解剂(D)、秸秆不还田+秸秆炭(C),共组合为6个处理,分别标记为SS、SSD、SSC、SF、SFD和SFC。研究发现,SSC处理可有效提升玉米干物质积累和转运,花前干物质转运量、转运效率和花前干物质对籽粒的贡献率较CK分别显著提高56.6%、7.14个百分点和10.93个百分点;SS处理下小麦干物质积累量最高,其花后干物质积累量较其他处理显著增加23.2%(SSD)~115.1%(SF);SFD处理可有效促进干物质转运,其花前干物质转运效率、对籽粒的贡献率分别较CK显著提高3.04个百分点和7.08个百分点。SSC、SFD处理的玉米、小麦产量均显著高于其他处理,分别较CK显著提升21.8%、16.2%(SSC)和14.2%、23.6%(SFD)。综上,各优化措施处理中,SSC和SFD模式均能有效提升植株干物质积累并协调其向籽粒转运,提高成熟期籽粒干物质分配比例,提升小麦-玉米轮作系统下作物产量,可在生产中推广应用。

小麦-玉米-大豆带状复合种植机械化分析

农业机械化是农业现代化的重要内容,它对提高农作物产量、质量、减轻农民劳动强度、促进农业可持续发展具有重要意义。基于此,本文对小麦-玉米-大豆带状复合种植机械化进行分析,首先对小麦-玉米-大豆带状复合种植模式进行概述,分析小麦-玉米-大豆带状复合种植模式的经济效益,提出小麦-玉米-大豆带状复合种植模式农艺措施的优化调整策略,以期为相关人员提供参考。

减氮条件下配施控释尿素对冬小麦-夏玉米氮素利用及产量的影响

针对华北地区冬小麦-夏玉米轮作区氮肥用量大、损失严重而控释尿素成本高、推广难的问题,基于3 a 6季冬小麦-夏玉米轮作田间定位试验,探究不同减氮条件下普通尿素配施控释尿素对氮素利用的影响,以期在前期明确控释尿素与普通尿素适宜配比的基础上进一步优化施氮量,进而为华北冬小麦-夏玉米轮作区化学氮肥减量增效和控释尿素的推广应用提供技术参考。试验设置6个处理:不施氮(CK)、农民习惯施氮(FH,冬小麦季施氮270 kg/hm^(2),夏玉米季施氮240 kg/hm^(2),基追比为1∶1)和不同减氮条件下配施控释尿素的处理(N1、N2、N3和N4:冬小麦季分别施氮243,216,189,162 kg/hm^(2),其中控释氮占40%;夏玉米季分别施氮216,192,168,144 kg/hm^(2),其中控释氮占30%;均一次性基施)。结果表明:与FH处理相比,仅N1处理可实现冬小麦和夏玉米的连年增产增收,可使冬小麦在2017-2018年,2019-2020年分别显著增产4.0%,5.4%,即使在2018-2019年其他减氮处理均减产的情况下仍可增产1.6%;可使各年夏玉米青贮产量显著增加,平均增产10.9%;各季作物收获后0~100 cm,60~100 cm土层土壤无机氮积累量较FH显著降低,6季作物累计氮素利用率较FH提高11.3百分点。在减氮10%条件下按适宜比例配施控释尿素(即:冬小麦季施氮243 kg/hm^(2),配施40%控释氮;夏玉米季施氮216 kg/hm^(2),配施30%控释氮)可提高小麦-玉米轮作中的作物产量和累计氮肥利用率,并减少土壤无机氮素的累积和淋失。

引黄灌区夏玉米-冬小麦连作实时灌溉制度研究

为研究夏玉米-冬小麦连作模式下的节水灌溉制度,针对现有实时灌溉预报忽略了实际生产中复种连作的问题,统筹考虑复种连作时上下季作物生育期间隔时段内土壤水分的收支变化,建立了作物连作的实时灌溉预报模型,以三刘寨引黄灌区2014-2017年夏玉米-冬小麦连作为例进行模型的应用。结果表明:与传统灌溉制度相比,采用该模型所确定的实时灌溉制度其灌溉定额年均减少20.4%,灌区的灌溉用水量年均节省1470万m3,各年度夏玉米-冬小麦总产量分别增加2.4%、2.2%、0.8%,各年度水分利用效率分别提升13.6%、12.3%、18.3%。

商丘地区不同降水年型冬小麦-夏玉米需水量和缺水量分析

【目的】研究不同降水年型下冬小麦、夏玉米的作物需水规律及成因。【方法】基于1954—2019年商丘市气象数据、1999—2019年河南商丘农田生态系统国家野外科学观测研究站作物生育期观测数据和2011—2018年大型蒸渗仪观测数据,采用描述性统计和Mann-Kendall趋势检验方法,探究作物需水量和缺水量变化趋势,并通过主导分析法探索气象因子对作物需水量的影响。【结果】1954—2019年,周年有效降水量呈上升趋势,冬小麦季、夏玉米季有效降水量上升速率为3.09、5.23 mm/10a;仅丰水年下冬小麦季和周年有效降水量呈下降趋势。周年作物需水量呈极显著下降趋势(P<0.01),冬小麦季、夏玉米季作物需水量下降速率为6.72mm/10a(P<0.01)、18.47mm/10a(P<0.01);不同降水年型下冬小麦季、夏玉米季和作物周年需水量均表现为下降趋势。周年作物缺水量呈极显著下降趋势(P<0.01),冬小麦季、夏玉米季作物缺水量下降速率为9.81、23.70 mm/10 a(P<0.01);仅丰水年冬小麦季缺水量呈上升趋势。在平水年和枯水年,日照时间是影响冬小麦需水量的首要因子,但在丰水年相对湿度为影响冬小麦需水量的首要因子;夏玉米需水量的主要影响因子为日照时间、平均风速和最高温度,在3种降水年型下日照时间均为首要因子,其次是平均风速和最高温度。【结论】在丰水年型下,商丘地区冬小麦应在拔节—抽穗期灌溉,夏玉米季不灌溉;在平水年型下,冬小麦季应在拔节—抽穗期灌溉,夏玉米抽雄期灌溉;在枯水年型下,冬小麦和夏玉米在播前灌溉的基础上,还需分别在拔节—抽穗期和拔节—抽雄期进行灌溉。

华北平原冬小麦-夏玉米种植体系周年水分高效利用研究进展

在保证周年较高产量的同时,进一步提高水分利用效率是促进华北平原冬小麦-夏玉米一年两熟种植体系可持续发展的关键。从20世纪中晚期开始国内学者便从节水灌溉技术创新、灌溉制度优化、替代节水种植制度构建和节水抗旱新品种选育等方面开展了以冬小麦-夏玉米两熟种植体系为核心的周年水分高效利用途径的探索,取得了重要进展,显著提高了作物水分利用效率(WUE)。本文综述了华北平原冬小麦-夏玉米种植体系水分高效利用的研究进展,并提出了通过耕作或播/收期调控冬小麦-夏玉米周年降水与地下水平衡利用,促进周年水分(灌溉水和降水)高效利用的技术途径,以充分挖掘华北平原水分生产潜力,为该区冬小麦-夏玉米种植体系节水高产栽培及节水种植制度建立提供思路和依据。