喷施羧甲基纤维素铵对土壤水热效应及饲用苏丹草根系和产量的影响

【目的】研究喷施羧甲基纤维素铵(CMC-NH_(4))对土壤含水量和温度及苏丹草根系和产量的影响,为解决宁夏引黄灌区热量紧缺问题、保障后茬作物稳产增产提供技术支撑。【方法】在宁夏引黄灌区,以小麦收获后复种的苏丹草为材料,采用大田试验,设置喷施0 kg/hm^(2)(CK)、50 kg/hm^(2)(T1)、100 kg/hm^(2)(T2)、200 kg/hm^(2)(T3)和300 kg/hm^(2)(T4) CMC-NH_(4) 5个处理,研究喷施CMC-NH_(4)对土壤含水量和温度,以及苏丹草根系特征、株高和干草产量的影响,并分析了CMC-NH_(4)喷施量与土壤含水量、温度及苏丹草生长指标和产量间的相关性。【结果】喷施CMC-NH_(4)处理土壤含水量较对照显著提高2.82%~29.19%(P<0.05),且随着CMC-NH_(4)喷施量的增加而增大。喷施CMC-NH_(4)处理土壤温度较对照显著提高5.14%~31.82%,且随着CMC-NH_(4)喷施量的增加而增大。在0~30 cm土层,与对照相比,喷施CMC-NH_(4)处理苏丹草的根长、根直径、根表面积和根体积分别显著提高16.35%~65.52%,7.69%~30.77%,42.40%~93.85%和120.76%~229.90%;0~10 cm土层苏丹草根长、根直径、根表面积和根体积占0~30 cm土层的比例均最高,根长、根直径、根表面积和根体积分别较对照提高了21.21%~74.76%,9.68%~58.06%,61.95%~136.13%和122.60%~273.18%。与对照相比,喷施CMC-NH_4处理苏丹草0~1.0 mm径级根长、根表面积和根体积显著提高,其中以0.6~1.0 mm径级根系增加幅度较大。喷施CMC-NH_4处理苏丹草株高和干草产量较对照分别显著增加了9.34%~22.52%和55.50%~110.55%。相关性分析结果表明,CMC-NH_(4)喷施量与土壤含水量、温度及苏丹草的根直径、体积和干草产量呈极显著正相关,与根长和根表面积呈显著正相关。【结论】在宁夏引黄灌区农田喷施CMC-NH_(4)能够改善土壤水温状况,促进苏丹草根系生长,提高干草产量,当CMC-NH_(4)喷施量为200 kg/hm^(2)时效果最佳。

土膜耕作法的土壤与作物效应研究

【目的】探索土膜耕作法对农田土壤水分、温度和养分变化的影响,揭示土膜对作物根系生长及产量效应,明确土膜的农业生产价值,为其应用提供理论依据与技术。【方法】在宁夏引黄灌区通过喷施1.0%浓度羧甲基纤维素铵(carboxymethyl cellulose ammonium,CMC-NH4)水溶液促使土膜产生。设CMC-NH4用量0(CK)、50.0(T1)、100.0(T2)、200.0(T3)和300.0 kg·hm^(-2)(T4)5个处理,开展春小麦-夏玉米复种下的土壤水分、温度、养分、微生物、作物根系及产量效应研究。【结果】喷施CMC-NH4的各处理春小麦和夏玉米田土壤日均含水量提高3.3%—7.0%(P<0.05,下同)和1.9%—6.1%,日平均温度提高7.9%—12.6%和5.6%—11.7%,土壤积温增加88.98—141.94℃和60.25—136.65℃;0—30 cm土层根长提高37.5%—17.1%和11.2%—1.7%,根表面积提高15.3%—4.5%和12.5%—9.2%,土层根系干重增加17.0%—41.5%和30.9%—36.7%;提高春小麦籽粒产量7.3%—18.8%和夏玉米地上部干重33.6%—49.0%,提高土壤氮磷钾含量和促进土壤微生物多样性增加。【结论】喷施CMC-NH4形成的土膜具有农田覆盖功能,能够改善土壤水热环境,促进作物养分吸收利用、根系生长、提高产量;土膜耕作法为构造“表实上虚下实”良好耕层结构提供了技术方法,对作物产能提升、农田土壤改良及农业高质量发展有支撑作用。宁夏引黄灌区CMC-NH4推荐喷施量为100.0 kg·hm^(-2)。