施肥和覆膜垄沟种植对旱地小麦产量及水氮利用的影响

通过大田试验研究了施肥和覆膜垄沟种植对旱地冬小麦群体动态、产量构成及水氮利用的影响。结果表明,覆膜垄沟种植和追肥处理可显著提高旱地冬小麦穗数,追肥处理可减少后期无效分蘖;覆膜垄沟种植和追肥处理产量分别比农户模式提高了11.73%和13.91%,穗数和穗粒数是其产量提高的关键因素;覆膜垄沟种植方式可减少土壤水分损耗,水分利用率为11.60kg.hm-.2mm-1,显著高于其他处理;追肥处理能有效促进小麦生育中后期对氮素的吸收利用,在基施氮量165 kg/hm2上再追肥30 kg/hm2,地上部分吸氮总量增加15.45 kg/hm2,追肥氮的利用率显著高于底肥氮利用率,为51.5%。

不同覆膜方式对旱砂田土壤水热效应及西瓜生长的影响

早春低温胁迫和生育期干旱胁迫是进一步提高旱砂田西瓜产量的主要限制因素。为提高旱砂田早春土壤温度和自然降水利用效率,在西北干旱区的旱砂田上开展了不同覆膜方式的对比试验,研究了全覆膜(FM)、起垄覆膜(RM)、半覆膜(HM)和不覆膜(CK)4个处理下旱砂田土壤水热效应及对西瓜产量和品质的影响。结果表明,不同覆膜方式0—25cm土壤温度日变化均以"S"的温波形式由表层向深层土壤传递,土层每加深5cm,土壤温波位相依次推移1h;不同覆膜方式0—25cm土层增温效应表现为FM>RM>HM>CK,日平均温度较CK分别提高2.8、2.0、1.8℃。FM和RM是影响旱砂田西瓜生长前期土壤水分变化的主要覆膜方式,播种至幼苗期,RM具有明显的集雨效果,抽蔓期FM具有显著的保墒效果。覆膜加快了旱砂田西瓜的生长,蔓长、叶绿素含量和叶面积指数均明显高于CK,FM、RM和HM产量分别较CK增加145.81%、99.32%和95.46%,西瓜可溶性固形物含量和可溶性糖含量均表现为FM>RM>HM>CK,而维生素C、粗纤维和有效酸含量受覆膜方式的影响较小。综合分析,FM和RM是旱砂田西瓜生产中优选的覆膜方式。

冬小麦地膜覆盖的水分效应

在西北半干旱雨养条件下,采取3种地膜覆盖方式,研究了冬小麦地膜覆盖的水分效应.结果表明：覆膜可显著提高土壤表层（0~20 cm）墒情,越冬前至返青期覆膜处理的土壤表层含水量较露地处理（CK）高2.8%~6.4%,但拔节后覆膜处理的土层表墒与露地处理相近,而20 cm以下深层墒情则表现为覆膜处理逐渐低于露地处理;拔节至成熟期露地处理20~200 cm土壤平均含水量高于覆膜处理2.0%.3种覆膜方式比较,0~200 cm土体全生育期平均含水量以甘谷模式最高,甘肃模式最低,覆膜处理间的差异远小于覆膜与露地处理间的差异.虽然覆膜的高产建立在高耗水基础上,但通过休闲期水分补充,地膜茬0~200 cm土体水分在冬小麦播前可完全恢复到露地水平.

旱地全膜双垄沟播秋覆膜对玉米产量和水分利用率的影响

在推广应用旱地玉米全膜双垄沟播栽培技术基础上,为了进一步减少冬春季土壤水分的无效蒸发,提高土壤含水量,改善玉米经济性,提高玉米产量,采用全膜双垄沟播秋覆膜对旱地玉米产量和降水利用率影响进行研究。结果发现:全膜双垄秋覆膜沟播栽培的玉米产量比全膜双垄沟播栽培播种前覆膜和半膜覆盖栽培分别增产16.13%和46.08%,水分生产率比全膜双垄沟播栽培播种前覆膜和半膜覆盖栽培分别提高34.5%和57.8%。全膜双垄秋覆膜沟播栽培可明显减少冬春季土壤水分的无效蒸发,增加土壤水分含量,增产效果明显,玉米的经济性状明显改善。

追氮和垄膜沟播种植对晋南旱地冬小麦氮素利用的影响

在自然降水条件下,通过2年大田试验研究了追氮、垄膜沟播种植对晋南旱地冬小麦生育期地上部氮素吸收累积,0—2 m土层氮素残留、损失及氮肥利用率和氮素平衡的影响。结果表明:追氮和垄膜沟播种植均可显著提高旱地冬小麦地上部氮素累积量和氮肥利用率,苗期和返青至抽穗期是冬小麦氮素吸收累积的两个高峰期,分别占到最大累积量的20%～46%和29%～57%。追施氮的利用率高于基施氮的利用率;随施氮量增加,土壤残留无机氮(Nmin)增加,主要集中在0—60 cm土层,20—40 cm土层为硝态氮积累的峰值区,垄膜沟播种植可以减少土壤残留无机氮(Nmin),但增加了氮的表观损失量;冬小麦生长季土壤氮输出以表观损失为主,氮肥表观损失率在40.87%～76.29%之间,且主要发生在播前至返青期。本试验条件下,综合氮素吸收累积、土壤残留、氮肥利用率及氮素平衡等因素,旱地冬小麦应采取氮肥后移顶凌追施和垄膜沟播相配套的种植方式。

水稻旱作覆膜的增温保墒效果及其对生育性状影响研究

通过对水稻旱作覆膜增温保墒效果的系统研究 ,表明水稻旱作覆膜具有显著的增温效果和较好的保墒作用。由于覆膜的增温保墒作用 ,旱作覆膜后的前期生长比不覆膜旱作、水作旺盛 ,分蘖盛期来得早 。

旱地小麦休闲期地膜覆盖对土壤水分和产量的影响

为改善旱地麦田土壤水分条件,实现旱地小麦高产高效,于2013~2014年度在山西省闻喜县进行大田试验,研究休闲期垄覆盖、平覆盖和不覆盖3种覆盖方式对旱地麦田土壤水分和小麦产量构成的影响。结果表明:休闲期平覆盖和垄覆盖较不覆盖相比,播种-孕穗期0~100cm土壤蓄水量显著提高;播种期各土层土壤蓄水量提高,且60~100cm土层差异显著,播种至成熟期作物耗水量分别增加12.07mm和41.91mm。覆盖后,各生育时期根系活力提高,越冬期、返青期和孕穗期群体分蘖数增加,成熟期穗数增加,成穗率显著提高,且以垄覆盖显著最高;孕穗-成熟期干物质量提高,全生育期干物质量以垄覆盖显著最高。休闲期平覆盖、垄覆盖较不覆盖的穗数分别提高7%和10%,产量分别提高11%和29%,水分利用效率分别提高2%和15%,自然降水利用效率分别提高11%和29%。休闲期平覆盖、垄覆盖均有利于蓄保休闲期降水至土壤深层,直至孕穗期仍有较好的保水效果,有利于根系对深层水分的利用,促进分蘖成穗,促进成熟期干物质及产量形成。同时,垄覆盖增产效果最好。

旱地辣椒栽培模式研究

在旱作条件下,采用二因素随机区组设计[A因素为栽培方式,设直播(A1)和育苗移栽(A2)两个水平;B因素为覆膜方式,设全膜双垄沟栽培(B1)、半膜垄侧栽培(B2)、全膜平铺栽培(B3)3个水平],研究了不同旱地辣椒栽培模式对辣椒产量、土壤含水量、土壤温度的影响。结果表明:育苗移栽较直播栽培的开花期早16 d,红果采收期早11 d,育苗移栽的红鲜椒产量高于直播的产量13.51%,鲜辣椒总产量高于直播的总产量4.43%。全膜双垄沟育苗移栽的红鲜椒产量和鲜辣椒总产量均最高,全膜双垄沟直播的绿鲜椒产量最高,全膜双垄沟栽培和半膜垄侧栽培能够有效收集降水;全膜平铺栽培的保墒效果最好,全膜双垄沟栽培次之。结果期以前,随着天气转暖,土壤温度升高,覆膜方式不同,土壤温度存在差异,半膜垄侧栽培的升温速度最快,保温效果也最差,全膜双垄沟栽培的保温效果最好。到了红鲜椒采收期,植株覆盖了地面,土壤温度降低,不同覆盖方式下田间土壤温度趋于一致。因此,采用全膜双垄沟栽培可以取得最佳的集雨和保墒效果,保温效果最好,全膜双垄沟育苗移栽的辣椒株高和株幅最大,单株结果数和鲜红椒采收个数最多,红鲜椒产量和总产量最高,经济效益最高,建议在干旱地区辣椒栽培中推广。

全膜双垄沟覆盖条件下不同施氮量对春玉米氮素吸收利用及分配的影响

通过田间试验研究了黄土旱塬旱作全膜双垄沟覆盖栽培条件下,不同施氮量(0、100、200、250、300及400kg/hm2)对春玉米氮素吸收、利用及分配的影响,为提高春玉米氮素利用效率及合理施氮提供理论依据。结果表明:(1)春玉米植株及籽粒含氮量、氮素累积量随施氮量增加而提高,但当施氮量超过250kg/hm2后增加效果不显著。(2)春玉米植株含氮量随生育期推进而降低,但氮素累积量则随生育期推进而增加。(3)玉米叶片及茎+叶鞘氮素转移量及对籽粒氮素贡献量高于其他器官。(4)春玉米籽粒产量随施氮量增加先增加后降低,并在施氮量为250kg/hm2时产量最大(11 932kg/hm2),此时氮素收获指数最大(69.12%)并显著高于其余处理,氮肥农学效率也显著高于施氮量为300、400kg/hm2的处理。因此,从春玉米产量、氮素利用角度考虑,该试验条件下的合理施氮量为250kg/hm2。

节水灌溉的水稻干物质增长模型研究

根据水稻节水灌溉试验资料 ,分析了覆膜旱作水稻干物质与茎、叶、穗、粒干重积累变化特点 ,评述了Logistic方程描述覆膜旱作水稻干物质增长规律的适用性 ,建立了节水灌溉的覆膜旱作水稻干物质增长模型。该模型比Logistic模型更符合覆膜旱作节水条件下水稻干物质变化规律 。

少雨干旱地区地膜全覆盖对旱地甘蔗产量和糖分质量的影响

采用地膜进行不同覆盖抗旱栽培田间试验,比较分析了地膜全覆盖蔗田、覆盖播种墒面、不覆盖处理对旱地土壤保水及其对甘蔗种苗萌发出苗、产量和糖分质量的影响。结果表明：在地膜盖膜的中后期,全膜覆盖蔗田处理0~20cm土壤水分含量显著高于覆盖播种墒面和不盖膜处理,出苗率以全覆盖蔗田处理最优,显著高于覆盖播种墒面处理,其次为覆盖播种墒面处理,极显著高于不覆盖处理,苗高和甘蔗产量均以全覆盖蔗田处理最高,极显著高于覆盖播种墒面,其次为覆盖播种墒面处理,极显著高于不覆盖处理。地膜不同覆盖处理对蔗糖分的作用效果未达到显著水平。

旱作冬小麦施氮肥与地膜栽培的水肥效应

旱作冬小麦施氮与地膜栽培水肥管理试验结果表明,小麦施用氮肥在小麦生育前期连续干旱年中仍有显著增产效果,但小麦地膜栽培未表现良好的增产作用。施用氮肥有利于0～100cm土层土壤水分的保持和改善,明显提高水分生产效率,增加小麦的N素吸收,并促进小麦对P素和K素的吸收总量。地膜栽培在小麦生育前期具有较好的保墒作用,膜际与膜下栽培土壤剖面水分无明显差异,表层土壤湿度的日变化观测表明地膜具有明显的提水保墒作用。

全膜覆土穴播对冬小麦旗叶光合和抗氧化酶活性的影响

采用田间试验的方法,以全膜不覆土穴播种植方式为对照,比较研究全膜覆土穴播对旱地冬小麦旗叶光合、抗氧化酶活性和膜脂过氧化水平的影响。结果表明,全膜覆土穴播处理提高了冬小麦灌浆中后期（花后20~35d）旗叶净光合速率（Pn）和叶绿素SPAD值,Pn高值持续期（PAD）和叶绿素SPAD值缓降期（RSP）比对照分别增加6.5d和5.8d。全膜覆土穴播也提高了灌浆初期（花后0~15d）旗叶蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性,与对照相比提前5d达到峰值,且在灌浆中期（花后10~20d）依然能保持相对较高的蔗糖供应能力。全膜覆土穴播在灌浆中后期（10~35d）超氧化物歧化酶（SOD）活性表现较强的诱导性,过氧化氢酶（CAT）活性也比对照提前5d达到峰值,而过氧化物酶（POD）活性始终低于对照。2种处理丙二醛（MDA）质量摩尔浓度在开花15d后急剧升高,但全膜覆土穴播处理的质量分数和变化幅度均低于对照。可见,全膜覆土穴播栽培的旱地冬小麦在灌浆期保持了较高的光合产物供应速率、较长的供应持续期、较低的活性氧产生速率和膜脂过氧化水平,因而后期产量和品质高于传统地膜栽培。

黄土高原旱作麦区休闲期覆盖对土壤水分、根系特性和产量的调控效应研究

[目的]针对黄土高原旱作麦区降水少且分布不均、产量低而不稳的问题,探索旱地小麦覆盖保水的最佳技术途径。[方法]在山西农业大学闻喜试验基地开展休闲期深翻后采用全覆盖(FM)、半覆盖(MR)、不覆盖(NM)3种覆盖方式对旱地麦田土壤水分、根系生长和产量及其构成的大田试验。[结果]休闲期深翻后地膜覆盖,显著提高播种期0~100cm土壤蓄水量,达28~42mm,且保水效果可延用至孕穗期;显著提高各生育时期0~80cm根长、根表面积、根体积、根尖数,尤其是耕层0~20cm,且全覆盖高于半覆盖;显著提高越冬至孕穗期根系活力,显著提高花后25~35d根系活力,且全覆盖高于半覆盖。最终,休闲期深翻后地膜覆盖显著提高了穗数,达10%~17%,显著提高产量29%~30%。[结论]休闲期深翻后地膜覆盖有利于旱地麦田蓄积休闲期降水,提高底墒;促进根系生长,增强生育前中期根系活力;提高产量。

旱地甘蔗地膜覆盖高产栽培技术

以抗旱耐瘠健康良种应用为基础,深耕板土栽培、提早植期、地膜覆盖、合理密植、科学用肥、病虫草害科学防治为核心技术进行组装集成,对各项先进、实用技术进行优化配组,实现旱地甘蔗双高栽培目标。

旱地小麦全膜覆土穴播技术肥料效应研究

采用多点田间小区试验研究了不同旱作区小麦全膜覆土穴播技术的肥料效益。结果表明,全膜覆土穴播技术能显著提高小麦肥料利用率和肥料利用效率。全膜覆土穴播小麦氮、磷、钾肥利用率最高分别为44.3%、24.7%、37.9%,平均分别为38.7%、21.0%、29.1%,较露地条播分别增加8.6、5.1、6.6个百分点;全膜覆土穴播小麦氮、磷、钾肥料利用效率最高分别为14.8、25.0、13.1 kg·kg-1,平均分别为12.9、21.2、12.3 kg·kg-1,较露地条播分别增长29.0%、31.7%、23.0%。全膜覆土穴播技术能增强小麦对土壤养分的吸收利用能力,显著提高缺素区小麦的相对产量,从而降低氮、磷、钾施肥依从度。全膜覆土穴播小麦缺氮、缺磷、缺钾区相对产量最高分别为60.0%、54.7%、89.7%,平均为58.7%、52.7%、88.8%,较露地条播分别增加3.7、3.9、2.7个百分点;全膜覆土穴播小麦氮、磷、钾施肥依从度最高分别为42.6%、49.5%、11.9%,平均为41.3%、47.3%、11.2%,较露地条播分别减少3.7、3.9、2.7个百分点。

覆膜栽培对盐碱地向日葵产量及土壤盐分影响的研究

为了明确地膜覆盖对盐碱地向日葵产量的影响并探索其影响机理,通过田间试验和室内分析的方法,在内蒙古河套灌区盐碱地进行了全覆膜和半覆膜对向日葵出苗率、产量以及土壤盐分的影响研究。结果表明,在耕层土壤全盐含量3.5~6.0 g/kg的中重度盐碱地上,全覆膜较不覆膜土壤耕层脱盐率提高43.8%~53.8%,较传统半覆膜的脱盐率提高16.2%~20.3%;全覆膜较不覆膜、传统半覆膜向日葵出苗率分别提高45.6%和17.7%,向日葵产量分别提高183.3%和67.0%。

地膜和秸秆覆盖对冻融期土壤硝态氮迁移与分布的影响

为了揭示地面覆盖对冻融期土壤硝态氮迁移与分布的影响,试验分别设置裸地(LD)、地膜覆盖(MD)和秸秆覆盖(JD)3种地表处理,运用单因素方差分析(one-way ANOVA)和最小显著差异法(LSD)统计分析冻融期土壤硝态氮的时空变化规律。结果表明,封冻前地表覆盖(MD和JD)显著增加了土壤剖面(0~110cm)的硝态氮质量比,土壤硝态氮的累积效果为MD>JD>LD;冻结期各处理地块均在土壤相变区(0~60cm)出现硝态氮质量比高值区,LD在土壤冻结过程中的积氮效应(特指硝态氮)最为显著,积氮范围为10~55cm,硝态氮质量比峰值达37.18mg/kg,显著高于MD和JD;消融期MD显著增加土壤剖面硝态氮质量比,最高值达42.38mg/kg。MD和JD有效抑制了冻融期相变区土壤硝态氮质量比的波动程度,其中JD硝态氮质量比的时程变幅小于MD。同时,冻融期MD与LD间硝态氮质量比均差值明显高于JD,且土体通融后,MD、JD和LD为0~60cm土壤硝态氮质量比与封冻前相比分别增加了12.23、6.84和6.57mg/kg,说明MD更有利于硝态氮累积。

旱地谷子易揭膜覆盖试验

为了解决地膜残膜污染问题,研究了易揭膜覆盖对旱地谷子生育时期和产量的影响。结果表明,易揭膜覆盖提高了土壤水分含量,加快了谷子的生长发育进程,可使谷子提早成熟,能促进根系发育,使根基部第1节间缩短,增强抗旱、抗倒性;易揭膜覆盖的产量比露地增产20.7%,比普通膜覆盖增产13.8%;收获后易揭膜的回收率可达到85%。

全覆膜栽培技术对盐碱地盐分积累及向日葵产量影响的研究

采用全覆膜、半覆膜等不同地膜覆盖技术,在内蒙古河套灌区盐碱地向日葵上进行了抑制盐分、提高出苗率和产量的田间试验。结果表明,在耕层土壤全盐含量3.5-6.0g/kg的中重度盐碱地上,全覆膜比不覆膜的耕层脱盐率提高44.1%,比传统半覆膜的脱盐率提高14.2百分点;同时比不覆膜和传统半覆膜的向日葵出苗率分别提高45.6百分点和17.7百分点,向日葵产量分别提高183.5%和67.0%,是一项进一步提高盐碱地利用率与作物增产率的有效技术。