兴安盟玉米保护性耕作模式探讨

为了遏制耕地退化,兴安盟农机技术推广科对农耕制度进行改革,将精耕细作改为少(免)耕法,即保护性耕作技术。自2020年保护性耕作技术在兴安盟大规模实施3年后,对改善耕地板结、增加土壤有机质含量、提高抗旱保墒能力都有了明显效果。本文在黑土层流失原因,黑土地退化根源上作了较为详细的阐述;在黑土地保护起源上做了追溯说明;在连续实施多年保护性耕作技术的地块上,给出了耕地改善状况,生产成本结余情况的实验数据。文中通过“保护性耕作技术”与农艺要求的结合,列举了多种技术模式的试验示范方案,并对各种模式的工艺、程序、流程、要点、注意事项等都作了详细的阐述,同时,在多种方案对比中,分析了各种方案的优势、劣势以及在积温、光照、无霜期、降雨量等不同自然条件下的可行性,从中提出了适合本区域的最佳技术模式:“均行垄作模式”和“宽窄行垄作模式”。

玉米全膜双垄沟直插式精量穴播机设计与试验

为适应我国西北地区旱地玉米全膜双垄沟播作业需求,解决传统膜上播种机具作业存在挑膜、撕膜、种穴与幼苗错位等问题,设计了一种玉米全膜双垄沟直插式精量穴播机。该机采用凸轮-曲柄滑块机构、运动放大机构实现了成穴器的投种控制与定点强制开启。仿真分析与田间验证试验表明,直插式精量穴播机在覆膜垄沟播种作业时,成穴器位于播种段与出土段的水平分速为零,播种株距可在一定范围内调节,穴孔布置、成穴器运动轨迹均合理,满足玉米全膜双垄沟播作业的农艺技术要求。

垄作覆盖对夏玉米产量及生长相关生理参数的影响

在小麦-玉米一年两熟雨养旱农区,研究垄作、平作、垄作覆盖、平作覆盖4种处理对夏玉米产量及其生长相关生理参数的影响。结果表明,垄作覆盖增加叶面积指数,延缓后期叶片衰老,茎基部伤流量增加,有利于叶片维持较高的∮PSⅡ活性和光化学最大效率(FV/FM),提高耐光抑制力。生育后期FV/FO、FV/FM、∮PSⅡ和qP的日变化呈单峰曲线,且垄作覆盖>平作覆盖>垄作>平作。垄作覆盖促进光合产物积累与合理分配,提高灌浆强度,延长灌浆时间。平作覆盖、垄作、垄作覆盖处理分别比对照增产14.11%、12.15%和22.38%。

垄作覆盖条件下灌溉方式与灌溉量对夏玉米田土壤呼吸的影响

在垄作覆盖条件下,研究了夏玉米生长季中常规灌溉(沟沟灌溉)和隔沟交替灌溉2种灌溉方式对土壤呼吸作用昼夜变化、阶段变化规律及不同水分胁迫下土壤含水量与土壤呼吸速率的相关关系.结果表明,夏玉米拔节期土壤呼吸速率最小,抽雄期最大,之后缓慢回落;昼夜动态变化呈单峰变化趋势,高峰、低谷分别在14:00和6:00左右;在同一水分条件下,交替灌溉方式土壤呼吸速率高于常规灌溉,处理间最大差异平均可达3.46μmol.m-2.s-1,交替灌溉方式下土壤呼吸速率昼夜变化幅度小于常规灌溉方式下土壤呼吸速率;不同水分胁迫条件下,土壤呼吸速率呈现出轻度亏缺处理>中度亏缺处理>重度亏缺处理;玉米生长期较高土壤含水量促使土壤呼吸增强,尤其在玉米生长中期土壤呼吸速率与耕层土壤含水量呈极显著的正相关关系.

旱地小麦黑膜全覆盖穴播栽培的效应与模式研究

本研究通过对黑膜、无色膜、垄作、平作、沟播等因素进行组合,探讨了旱地冬小麦地膜全覆盖穴播不同栽培模式的膜下茎和杂草发生规律、土壤温度和水分变化动态及增产增收效果。结果表明,小麦采用黑膜覆盖,自动出苗率比无色膜覆盖平均提高63.73%,膜下茎密度和鲜重分别降低74%以上和98%左右,杂草盛发期的密度和鲜重分别比无色膜覆盖降低62.03%和96.70%,比露地栽培降低70.00%和92.93%。黑膜覆盖小麦全生育期0~25 cm土壤积温比无色膜覆盖降低108.8℃,比露地降低62.9℃,但在播种至拔节阶段,比露地增加72.8℃,拔节至成熟比露地降低135.7℃。水分利用效率黑膜覆盖比无色膜覆盖提高4.48%,比露地提高45.75%。黑膜覆盖比无色膜增产3.05%,比露地增产47.81%。3种起垄方式中,垄作比平作小麦自动出苗率平均提高44.00%,沟播则降低23.80%;膜下茎密度垄作降低35.59%以上,沟播增加25.64%以上;膜下茎鲜重垄作降低30.62%以上,沟播增加12.09%以上。垄作提高土壤积温90.5℃,沟播降低23.5℃;垄作增产3.24%,沟播增产4.90%。以黑色全膜垄作穴播为最佳模式,较全膜覆土穴播自动出苗率平均提高146.93%,膜下茎密度降低98.74%以上,杂草鲜重降低99.90%以上,全生育期增加土壤积温52.0℃,水分利用效率提高10.75%,增产8.68%,节本4 020元·hm^(-2),增加纯收益5 422元·hm^(-2)。且膜面覆土量减少75%,易于清除残膜。其中通用垄沟半微垄模式具有宽窄行距的特点,较微垄模式增产3.89%,增收11.33%,并且适宜机械化作业。

双垄耕作施肥喷药覆膜机工作参数优化

为进一步改进双垄耕作施肥喷药覆膜机工作性能,以作业机前进速度、土壤升运器速度、覆土侧流槽角和覆土直流槽角为自变量,采光面地膜机械破损率为响应值,依照Box-Behnken试验设计原理,采用四因素三水平响应面分析方法,建立了各因素与采光面地膜机械破损率之间的数学模型,并对各因素及其交互作用进行分析。试验结果表明:4个因素对采光面地膜机械破损率影响的主次顺序为:土壤升运器速度、作业机前进速度、覆土侧流槽角和覆土直流槽角;作业机最佳工作参数为:土壤升运器速度0.67 m/s、作业机前进速度0.70 m/s、覆土侧流槽角75°和覆土直流槽角48°。验证试验表明,采光面地膜机械破损率均值为0.216%,较优化前有显著下降。

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。

高寒阴湿区不同覆膜马铃薯微型薯的土壤水热效应及产量表现

为探究适用于高寒阴湿区马铃薯微型薯原种繁育的地膜覆盖方式,本研究以小于2 g的微型薯为试验材料,通过设置垄作白膜覆盖(RSWPF)、垄作黑膜覆盖(RSBPF)和传统露地平播(CFS)3个处理,研究了不同处理的土壤温度和水分动态特征以及对马铃薯生长发育和产量的影响。结果表明,RSBPF种植方式可有效增加马铃薯生育前期耕层0~25 cm土壤的热量条件,在4月20日-8月3日(播种到末花期),RSBPF较CFS增加土壤温度2.33~4.64℃,增加土壤积温327.88℃;在日变化8:00、18:00低温时,RSBPF较RSWPF具有几乎同等的保温作用,在14:00高温时,RSBPF较RSWPF温度低1.26℃,增温、降温较平缓,稳温效应明显;在地温垂直变化中,RSBPF同样具有稳温效应。RSBPF较CFS,表现出旱季蓄水保墒和雨季防涝,能显著优化耕层土壤水分环境;提前出苗期至成熟期各生育时期10~15 d,促进生育前期营养生长效果明显。RSBPF较RSWPF和CFS,增加单株结薯重差异显著(P<0.05)。不同处理间产量差异显著(P<0.05),RSBPF产量最高,达到46 612.35 kg·hm^(-2),较CFS增产16.56%。因此,垄作黑膜覆盖(RSBPF)是该试验区域利用小于2g微型薯进行原种繁育的有效栽培措施。本研究为西北高寒阴湿区利用小于2 g的微型薯进行马铃薯原种高效栽培提供了理论依据。

旱地组合型微垄全膜不同覆盖时期对土壤水分及胡麻生长的影响

春夏干旱是榆中县旱作区胡麻产量的主要限制因素。进一步减少旱地冬春季土壤水分的无效蒸发、提高土壤含水量，为胡麻前期生长创造良好的土壤条件是实现该区胡麻高产稳产的必须步骤。2011—2012年连续两年在地处甘肃省中部半干旱雨养农业区的榆中县石头沟旱作农业示范点进行了组合型微垄全膜覆盖不同覆膜时期对旱地胡麻生长影响的试验。本试验设组合型微垄全膜秋覆盖垄侧栽培、组合型微垄全膜播种前覆盖垄侧栽培和露地穴播三个处理，分别对其土壤水分、经济性状、生育期、产量结果进行分析。结果表明，旱地胡麻组合型微垄全膜秋覆盖垄侧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，0～60 cm 的土壤平均含水量，分别比旱地胡麻微垄全膜播种前覆盖垄侧栽培和旱地胡麻露地穴播栽培高31．9 g·kg -1和45．3 g·kg -1 ；胡麻的经济性状明显改善，株高分别比旱地胡麻微垄全膜播种前覆盖垄侧栽培和旱地胡麻露地穴播栽培高3 ．8 cm 和14．7 cm 、单株蒴果数分别增加8．5个和11．5个 、蒴果粒数分别增加0．6个和1．65个 、千粒重分别提高0．05 g 和0．31 g 。旱地胡麻组合型微垄全膜秋季覆盖垄侧栽培比胡麻露地栽培增产1471．2 kg·hm -2，增幅129．54％，比旱地胡麻微垄全膜播种前覆盖垄侧栽培增产378．22 kg·hm -2，增幅17．41％，增产效果十分明显。

秸秆粉碎覆盖沟播对旱地冬小麦产量及土壤水热特征的影响

为了在西北半干旱雨养农业区探索新型绿色可持续的冬小麦覆盖栽培模式,在陇中旱作农业区设置了秸秆粉碎覆盖微垄沟播(SM1)、秸秆粉碎覆盖微垄宽幅沟播(SM2)两种覆盖种植方式,以露地条播(CK)为对照,研究了秸秆粉碎覆盖栽培对冬小麦产量及土壤水热的影响。结果表明,与CK相比,覆盖处理显著提高了冬小麦全生育期土壤含水量4.3%,且增墒幅度SM2处理大于SM1处理。覆盖处理能总体降低冬小麦全生育土壤温度5.4%,但在越冬期~返青期覆盖处理有微弱的增温作用(0.9~1.2℃)。SM1和SM2处理均能显著提高冬小麦的单位面积穗数、穗粒数和千粒重,进而使产量较CK分别提高8.9%和15.7%。综上可知,秸秆粉碎覆盖沟播处理能显著改善冬小麦全生育期水分和温度,能提高冬小麦的光合同化能力,进而显著提高冬小麦产量,且SM2处理的增墒及增产幅度均明显优于SM1处理,是更适宜在半干旱区冬小麦生产中应用的绿色可持续栽培模式。

高垄覆膜水肥一体化技术对设施土壤理化性状及蔬菜产量的影响

以高垄覆膜水肥一体化技术（FG＋H）为试验处理,膜下沟灌（FP）为对照,通过田间试验研究了高垄覆膜水肥一体化技术对设施土壤理化性状及蔬菜产量的影响。结果表明,定植后26~55天,FG＋H处理明显提高了20 cm处地温;定植后118~154天,5、10、15、20、25 cm处地温均低于FP。FG＋H处理的表层土壤饱和导水率明显提高,是FP的2.2倍。FG＋H处理可明显降低0~60 cm土壤硬度,而对土壤密度无明显影响。FG＋H处理0~20 cm土壤全氮、有效磷、速效钾、有机质含量比FP分别提高18.4%、47.6%、34.9%和20.9%,且明显降低了0~200 cm土壤剖面硝态氮含量。FG＋H处理相对FP有缓解土壤酸化和盐化的趋势。FG＋H处理番茄采收期相对FP推迟约10天左右,但FG＋H处理番茄总产量相对FP提高了19.9%。本研究结果表明,FG＋H处理不仅明显改善了设施土壤理化性状,而且番茄产量也明显提高。

小麦起垅覆膜沟内三行播种机具的实现

针对起垅覆膜形式下地膜小麦播种机只能在每条垅沟中种 2行小麦的不足 ,依据合理的种植模式 ,提出并介绍了实现垅沟 3行播种的原理及机构。该装置不仅已成功地运用于 2 MBL- 2 /6型小麦起垅覆膜沟播机 ,解决了沟内 3行播种无法接行的问题 ,而且还可以推广应用于其他要求沟内奇数行 ( 1 ,3,5…… )

旱地全膜覆盖双垄沟播种植模式对土壤纤维素分解菌数量与纤维素酶活性的影响

研究了常规覆膜种植(M1)、全膜覆盖双垄沟播"一膜用二年"种植(M2)、全膜覆盖双垄沟播"一膜用一年"种植(M3)3种覆膜种植模式对土壤纤维素分解菌和纤维素酶活性的影响.结果表明,与M1相比,M2、M3土壤纤维素分解菌数量分别提高了22.96%、10.76%,纤维素酶活性分别提高了43.35%、21.14%;随深度的加深,土壤纤维素分解菌数量和纤维素分解酶活性均呈现降低的变化趋势.

注灌施肥对全膜双垄沟播玉米产量及土壤水分的影响

在榆中县旱作区全膜双垄沟播栽培下，观察了不同注灌施肥处理对玉米产量及土壤水分含量的影响。结果表明，不同水肥条件对玉米产量均有一定的影响。基施N 180.00 kg/hm2、P2O5120.00 kg/hm2、ZnSO47.50 kg/hm2、K2O 30.00 kg/hm2，拔节期和大喇叭口期各注水30 m3/hm2处理下玉米折合产量最高，为14157.6 kg/hm2。玉米抽雄期0～60 cm土层含水量各处理变化趋势相同，均表现为0～20 cm土层含水量较高，20～60 cm土层含水量相对较低，且相互间无明显差异。注水对水分利用效率的影响不显著。

半干旱地区玉米种植模式与土壤肥力响应分析

为了探讨可持续的旱作农业生产模式,进行了旱作玉米种植试验,分析了采用全膜覆盖双垄沟播、无膜覆盖双垄沟播、全膜覆盖与黑豆间作双垄沟播、生态有机无膜覆盖双垄沟播(对照)4种种植模式的玉米产量及农艺性状表现,评估种植前后的土壤肥力变化。种植模式结果表明:全膜覆盖双垄沟播使玉米的生育节点提前,明显缩短了玉米的生育期;全膜覆盖双垄沟播模式玉米产量显著高于其他种植模式,各种植模式下玉米产量由高到低的顺序:全膜覆盖双垄沟播>生态有机无膜覆盖双垄沟播>无膜覆盖双垄沟播>全膜覆盖双垄间作;全膜覆盖双垄沟播玉米植株整体性状优于无膜覆盖双垄沟播,植株穗行数和行粒数在2种种植模式下差异达到显著水平。春季和秋季土壤肥力测定结果表明:土壤碱解氮含量差异显著,秋季低于春季本底水平;在4个处理间,全膜覆盖双垄沟播、无膜覆盖双垄沟播、生态有机无膜覆盖双垄沟播以及全膜覆盖与黑豆间作双垄沟播的春季和秋季土壤速效磷以及全磷含量差异显著,但秋季全磷含量高于春季水平,而秋季速效磷含量低于春季水平;在4个处理间,全膜覆盖双垄沟播、无膜覆盖双垄沟播、生态有机无膜覆盖双垄沟播以及全膜覆盖双垄间作的春季和秋季土壤速效钾含量差异显著,秋季低于春季本底水平。

化控对全膜双垄沟播玉米穗部性状及产量的影响

为探讨化学调控技术提高玉米产量的内在机理,研究了叶面配合喷施磷酸二氢钾和DA-6对玉米穗部性状和产量的影响,结果表明,叶面配合喷施DA-6和磷酸二氢钾使玉米秃顶长缩短,穗粗、行粒数、穗粒数增加,从而提高了产量。苗期喷施的效果好于抽雄期喷施,且以苗期喷施DA-6 75g/hm^2、抽雄期追施磷酸二氢钾3 750 g/hm^2的处理穗部性状表现最好,折合产量最高,为12 762.44 kg/hm^2,较对照不施生长素增产13.39%。

玉米覆膜播种中存在的两个问题及解决方法

针对现行玉米覆膜播种机因采用平直型种植垄面播种玉米造成幼苗的灼烧 ,及利用圆柱型垂直窝眼式圆盘排种器使种子破碎率高的问题 ,运用分析、试验的方法 ,提出玉米覆膜播种中以 W型种植垄面替代平直型种植垄面 ,及以 V形窝眼式圆盘排种器替代圆柱型垂直窝眼式圆盘排种器的改进措施 ,消除了烧苗现象 ,使种子破碎率降低到 0 .5 2 % ,穴粒数合格率提高到 98.95 % ,空穴率降为 1.0 4%。

全膜双垄沟播玉米平衡施肥技术研究

以沈单16号为指示品种,研究了甘肃省陇东旱区玉米全膜双垄沟播栽培条件下平衡施肥的效应,结果表明,当氮磷钾肥(N-P2O5-K2O)的用量分别为200、200、125 kg/hm2时,玉米折合产量为13 806 kg/hm2,分别较对照、OPT增产13.28%、1.00%,产值为26 232元/hm2,分别较对照、OPT增加3 077元/hm2和259元/hm2,但纯收益最高,为23 692元/hm2,分别较对照、OPT增加537元/hm2和1 129元/hm2,可作为陇东旱区玉米平衡施肥方案。

双垄全膜覆盖沟播栽培条件下高海拔1800m玉米品种比较试验

在宁夏彭阳县王洼镇杨寨村双垄全膜覆盖沟播栽培条件下,对中单5485、登海1号、长城799、五谷704、先玉335、长城706(CK)6个玉米品种进行了品种比较试验,结果表明:先玉355产量位居第一,五谷704产量位居第二,都具有籽粒紧密、穗粒数多、丰产性好、产量突出的优点,适宜在宁夏南部山区旱塬地秋季双垄全膜覆盖沟播栽培条件下推广种植。

全膜双垄沟播玉米间作大豆效益及技术研究

通过1年小区试验、3年大区对比展示和3年大田产量效益对比研究,探索出宁南山区干旱半干旱立地条件下全膜双垄沟播玉米间作大豆技术模式,增产增收效果显著,便于操作管理,使以全膜双垄沟播为核心的旱作节水新技术体系更为完善,具有很好的推广应用前景。