黄土塬区旱作大豆覆膜保水技术效果研究

研究了不同覆膜方式对旱作大豆产量和水分利用效率影响。结果表明,秋季覆膜的周年栽培模式可有效蓄保秋冬闲期土壤水分,大豆临播前0～100cm土层贮水量比常规覆膜或传统露地增加30.5mm,土壤贮水量的增加可有效缓解大豆生长前期土壤水分不足而造成的水分胁迫;周年覆膜大豆产量为3 228.7kg/hm2,较常规覆膜和传统露地分别增产19.0%和40.8%,水分利用效率为10.3kg/(hm2.mm),较常规覆膜、传统露地分别提高10.8%和37.3%。

种植模式对南方旱地重金属含量及其迁移规律的影响

以玉米和大豆为试验材料,研究了单种、套种对土壤重金属含量及迁移转化规律的影响。试验结果表明,试验区土壤中Pb、Cd和Zn含量均超过土壤环境质量二级标准(GB 1518—2008)。套种时,非根系和根系土壤中Pb、Zn、Cu、Cd、Fe和Mn含量呈下降趋势,但与单种无显著性差异,种植模式对土壤重金属形态影响显著不同,且根系土壤与非根系土壤差异显著。根系土壤和非根系土壤中Zn、Cu、Fe和Mn以残渣态为主,占50%以上,而Pb以铁锰结合态为主,非根系土壤中铁锰结合态Pb的比例约为40%,而根系土壤约为50%。根系土壤中可交换态和碳酸盐结合态Cd的比例分别占土壤中Cd总量的14.01%~15.82%和9.56%~9.90%,与根系土壤相比,非根系土壤中可交换态Cd和碳酸盐结合态Cd的比例分别高0.63~0.85倍和1.38~1.48倍。研究还发现,大豆和玉米对Pb、Zn、Cu、Cd、Fe和Mn吸收富集能力显著不同,且种植模式对植物吸收富集重金属能力也有显著性影响。在试验区土壤中种植大豆和玉米,重金属在土壤-植物系统中的迁移率都比较高,从而使作物可食部分重金属含量较高,大豆中Pb和Cd含量分别超标48.0~53.5倍和24.8~30.8倍,玉米中Pb和Cd含量分别超标47.2~51.8倍和9.7~15.8。所有试验结果显示,在试验区种植粮食作物存在较大的健康风险,且水改旱不能实现试验区土壤重金属污染治理的目的。

水土保持耕作及施肥对盛花期大豆光合生理的影响

依据陕西安塞田间试验,采用LI-6400便携式光合仪,在自然条件下对黄土丘陵区旱作农田传统翻耕化肥（CF）、翻耕有机肥（CM）、翻耕无肥（CN）、免耕化肥（NF）、免耕有机肥（NM）、免耕无肥（NN）等处理下盛花期大豆叶片的净光合速率、气孔导度、水分利用效率及影响因子日变化进行了研究。结果表明：6种不同处理的大豆叶片净光合速率日变化均为双峰曲线,峰值分别在11：30、16：00出现。NM、NF处理对提高大豆净光合速率有明显的促进作用,其中以有机肥（NM）最为显著。气孔导度与蒸腾速率之间达极显著正相关（P〈0.01,r=0.9994）。气孔导度日变化也为双峰,峰值分别出现在11：30、16：00。不同处理下,大豆的水分利用效率呈单峰曲线,峰值出现在10：00,低谷出现在13：00以后。其中,NF、NM处理能显著提高大豆盛花期的水分利用效率。相关分析表明：气孔导度、蒸腾速率、叶温、光合有效辐射及基于叶温的蒸汽压亏缺是大豆光合作用的促进因子,而胞间CO2浓度、空气CO2浓度、空气相对湿度则为主要的限制因子。CF、NF处理在8：30~10：20和13：00,CM、NN处理在8：30、11：30~13：00、17：30,CN、NM处理则在8：30、13：30各影响因子与净光合速率相关程度较高,相关系数一般在±0.9以上。在黄土丘陵区旱作农田大豆最适宜的管理方式为NM、NF。

覆膜种植方式对旱作大豆生长发育、产量及水分利用效率的影响

针对甘肃东部旱作区年降水量少、季节分布不均及大豆生产春季干旱严重等问题造成大豆产量不高、水分利用率低等生产实际,以露地平播为对照,研究全膜覆盖沟播、半膜覆盖沟播、半膜覆盖平播、膜侧播种等4种不同覆膜种植方式对旱作大豆生长发育、产量和水分利用效率的影响。结果表明,全膜覆盖沟播使大豆提前出苗5天,生育期缩短12天,促进了大豆生长发育进程;大豆各生育阶段株高、叶面积指数和干物质积累量均高于其他处理。全膜覆盖沟播能够有效协调大豆营养生长与生殖生长的关系,增加地上部分生物量,促进光合产物向籽粒转移,有利于灌浆和高产,连续4年平均产量和水分利用效率分别为2680.8 kg/hm^(2)和7.30 kg/(mm·hm^(2)),较露地平播提高40.9%和53.4%。因此、全膜覆盖沟播可作为甘肃东部旱作区大豆生产的高产栽培模式,对提高旱作区大豆降水利用效率和高产田创建具有重要意义。

西北旱作大豆田不同地膜覆盖模式保墒增温增产效应研究

覆盖栽培是缓解干旱和春季低温等西北地区大豆生产制约因素的有效措施。为比较不同地膜覆盖模式在旱作大豆生产中的应用效果，本研究以中黄41为材料，选用全膜双垄沟播、全膜覆土平作、全膜平铺、半膜覆盖平作4种覆盖播种模式，以露地平作为对照，研究不同覆盖模式对土壤水分、温度及产量和效益的影响。结果表明：不同覆膜模式对大豆不同生育时期土壤含水量和温度影响明显。大豆苗期，全膜双垄沟播土壤含水量略高于全膜覆土平作和全膜平铺，显著高于半膜覆盖平作和露地平作；分枝期至结荚期，处理间土壤含水量差异更加明显，全膜覆土平作、全膜双垄沟播和全膜平铺处理的含水量分别为15.6%～16.8%、15.1%～17.1%和14.4%～16.3%，比露地平作高2.5～5.1个百分点，较半膜覆盖平作高2.0～4.2个百分点。苗期，全膜双垄沟播土壤温度较半膜覆盖平作高2.0～4.6℃，较露地平作高2.9～5.1℃；分枝期，全膜双垄沟播土壤温度较半膜覆盖平作高1.6～2.9℃，较露地平作高2.6～4.5℃；开花期，全膜双垄沟播土壤温度较半膜覆盖平作高0.9～2.3℃，较露地平作高3.5～5.2℃。地膜覆盖处理的产量均高于露地平作，其中以全膜双垄沟播最高，较露地平作增产45.78%。可见，不同覆盖模式均可起到保墒增温增产效果，其中全膜双垄沟播实现了雨水的富集叠加利用，保墒、增温效果好，增产增收效果显著。

黄土塬区施肥模式对大豆根系形态构建及产量形成的调控作用

为通过黄土塬区大豆施肥模式革新,探明旱地大豆根系形态构建、生物量分配与产量形成的关系,以实现黄土丘陵旱区大豆优质、高产、高效栽培,本研究以汾豆78为材料,设置CK(露地,N-30 kg·hm^(-2))、N(覆膜,N-30 kg·hm^(-2))、NPK(覆膜,N-60 kg·hm^(-2);P_(2)O_(5)-30 kg·hm^(-2);K_(2)O-30 kg·hm^(-2))、2NPK(覆膜,N-90 kg·hm^(-2);P_(2)O_(5)-45 kg·hm^(-2);K_(2)O-30 kg·hm^(-2))、NPK-O(覆膜,N-90 kg·hm^(-2);P_(2)O_(5)-45 kg·hm^(-2);K_(2)O-30 kg·hm^(-2);有机营养土-2.5 t·hm^(-2))、NPK-B(覆膜,N-60 kg·hm^(-2);P_(2)O_(5)-30 kg·hm^(-2);K_(2)O-30 kg·hm^(-2);微生物菌肥-10 kg·hm^(-2))6个处理,采用随机区组试验设计,分析不同肥料配比处理下大豆根冠发育和产量形成的关联机制。结果表明:(1)化肥优化处理下大豆产量平均增加27.4%,NPK-O处理产量显著增加53.3%,NPK-B处理增产11.1%,连续化学肥料配施造成2.1%左右的产量损失;(2)NPK-O和NPK-B处理收获指数显著提升7.0%~22.2%,根冠比降低3.3%~14.1%,有效预防根系冗余生长,促进籽粒碳水化合物高效积累;(3)NPK-O和NPK-B处理高效协调根系形态构建,降低根系干物质无效积累,根系表面积密度和根长密度分别显著增加17.7%~21.6%和30.7%~36.7%,优化根系空间布局,激发根系功能,为增产增效建立合理可靠的生物基础。总之,配施生物菌肥和有机肥可以通过调控根系细化分化能力和延伸生长,提高大豆环境适应性和根系水肥获取能力,优化根冠生物量积累与分配,实现大豆稳增产,具有良好的农业生态经济效益。

全生物降解渗水地膜在大豆-玉米带状复合种植中的应用效果研究

大豆-玉米带状复合种植是提升作物产量、保障我国粮食安全的重要栽培模式之一。为探究地膜覆盖在大豆-玉米带状复合种植中的应用效果,设置聚碳酸亚丙酯(poly propylene carbonate,PPC)基全生物降解渗水地膜覆盖处理(T1)、聚乙烯(polyethylene,PE)普通渗水地膜覆盖处理(T2)、无覆盖处理(T3),以大豆单一种植模式PE普通渗水地膜覆盖处理(CK1)和玉米单一种植模式无覆盖处理(CK2)为对照,研究不同地膜覆盖下不同种植模式的经济效应。结果表明,全生物降解渗水地膜可以显著提高大豆-玉米带状复合种植模式下(T1)的伴物产量,比PE普通渗水地膜覆盖(T2)增产29.56%,比无地膜覆盖(T3)增产44.23%,比PE普通渗水地膜覆盖下的单作大豆(CK1)增产121.67%,比无地膜覆盖玉米单作(CK2)增产38.92%。T2、T3处理和CK2之间的单位面积产量无显著差异,但均显著高于CK1;T1处理的增收效果显著,单位面积产值达36271元·hm^(-2)。大豆-玉米带状复合种植模式130 d后,全生物降解渗水地膜的降解率达到85.1%,有效缓解了农田白色污染。基于此,全生物降解渗水地膜覆盖可作为解决大豆-玉米带状复合种植技术推广应用中杂草防除难度大、气候干旱及农田白色污染等问题的技术途径。

甘肃旱作大豆全膜双垄种植的土壤水热及产量效应

以晋豆23为材料,在甘肃省农业科学院镇原试验站进行田间试验,研究了全膜双垄沟播(FMRFC)、覆膜沟播(FMFC)、覆膜条播(FMSC)和露地条播(NMSC,CK)4个处理的水热及产量效应.结果表明:在大豆生育期降水量为246.3 mm(干旱年)和407 mm(丰水年)两种年型下,各覆盖处理0~20 cm土层平均地温在24 h内呈"S"型变化,并随生育进程波动振幅缩小.各覆盖处理使大豆苗期(VE^V3)至鼓粒期(R6)0~20 cm土层平均土壤温度显著提高0.5~2.5℃,并使全生育期平均地温提高1.3~1.6℃.各覆盖处理分别加速了大豆植株对0~120 cm土层土壤水分的消耗,但使0~200 cm土层的平均含水量和贮水量分别提高了1.2%~1.4%和62.7~70.3 mm.与CK相比,FMRFC和FMFC在旱年增温增湿作用显著,改善了大豆株高、分枝数、单株荚数和百粒重等经济性状,使水分利用效率分别提高47.7%~56.3%和33.3%~35.4%,产量分别提高27.7%~51.1%和10.2%~25.2%,是旱作大豆优选的抗寒抗旱覆盖种植方式.

滦平试区农作物引种试验研究

经１９９２－１９９３年引种试验研究，从众多的作物品种中筛选出了几个优良品种，玉米品种主要有＂农大６０＂、＂辽单１９＂、＂矮１１２＂，大豆品种主要有＂８４０１８－１３＂、＂铁丰２４＂、＂铁丰２５＂。这些品种表现出了极好的丰产性状，丰富了滦平县的种质资源。