Effects of Different Tillage and Mulching Modes on Tobacco Output Value and Soil Quality

Based on three years of long-term fixed-site field trial, the effects of differ- ent tillage and mulching modes on the yield and output value of tobacco and soil quality were investigated. The results showed that the yield and output value of to- bacco in tillage treatment were improved by 22.72 % and 37.23 % compared with non-tillage treatment, respectively; the yield and output value of tobacco in rotation treatment were improved by 1.83% and 19.41% compared with continuous cropping treatment, respectively; the yield and output value of tobacco in straw mulching treatment were improved by 3.55% and 2.4% compared with non-straw mulching treatment, respectively, which indicated that tillage, rotation and straw mulching could improve the yield and output value of tobacco to a certain extent; especially, the yield and output value of tobacco increased significantly after plowing under rotation conditions. The contents of available phosphorus （AP）, alkali-hydrolyzable nitrogen （AN）, organic matter （OM）, total nitrogen （TN） and total phosphorus （TP） in non- tillage treatment were 35.14%, 9.92%, 9.57%, 4.40% and 34.16% higher compared with tillage treatment; especially, under non-tillage conditions, soil pH and contents of available potassium （AK）, AP, AN,OM,TN,TP and total potassium （TK） in continu- ous cropping field were 2.01%, 48.68%, 73.09%, 11.45%, 7.71%, 7.31%, 47.68% and 11.78% higher compared with rotation field, indicating that non-tillage treatment and continuous cropping could improve the total content and available content of organic matter, nitrogen and phosphorus. Therefore, from the perspective of soil fer- tility improvement and sustainable tobacco production, continuous cropping under non-tillage conditions might be the most appropriate cropping pattern for local soil fertility improvement; aiming at improving the yield and output value of tobacco, green manure-tobacco→, green manure/wheat/maize→green manure-tobacco ro- tation might be the most appropriate cropping pattern.

Effect of Planting in Furrow and Whole Plasticfilm Mulching on Double Ridges on Improvement of Degraded Desert Grassland

[Objective] This study aimed to provide theoretical basis and technologies for the application of planting in furrow and whole plastic-film mulching on double ridges. [Method] The conventional method was used to re-seed the bunch Gramineous forage in the degraded desert grassland in Yanchi, Ningxia Hui Autonomous Region. Four kinds of conservation treatments, namely, ridging with black film mulching, ridging with transparent film mulching, ridging with no mulching and the flatplanting with no ridging and mulching were conducted to the forage to analyze the effects of each treatment on soil moisture and seedling growth. [Result] From July to November, the moisture contents of ridging with black film mulching, ridging with transparent film mulching, ridging with no mulching and the flatplanting were respectivery 9.88%, 9.24%, 8.75% and 8.13%, showing significant differences among the treatments; the survival rates of re-seeding forage were 96.2% , 93.4% , 45.6% and 28.3% , and the mulching treatment showed significant difference with the unmulching treatments in survival rate. The treatment with black film mulching showed great advantage that its moisture content on ridge top had the buffering effect of ＂load shifting＂, and the soil moisture content of black mulching treatment increased 21.5% than the flatplanting. Black film mulching also had the largest water supplement amount in soil below 1 m. Although mulching cost too much, its overall benefits were higher than that with no mulching. [Conclusion] This study lays the experimental basis for the application of planting in furrow and whole plastic-film mulching on double ridges in improving degraded grassland desertification.

覆盖模式对冬作马铃薯根层土壤剖面硝态氮分布特征的影响

[目的]探讨不同覆盖模式对冬作马铃薯根层土壤剖面硝态氮动态变化及分布特征的影响。[方法]以费乌瑞它马铃薯一级脱毒种薯为供试植物,采用完全随机区组设计,布置3个覆盖处理:无覆盖(T_(1))、6 000 kg/hm^(2)稻壳覆盖(T_(2))和黑膜覆盖(T_(3)),进行田间试验。[结果]稻壳覆盖处理与黑膜覆盖处理的根层剖面硝态氮动态变化基本一致,但均与无覆盖处理的动态变化存在差异;在冬作马铃薯生长前期,无覆盖处理的土壤硝态氮含量高于覆盖稻壳处理与黑膜覆盖处理,后期覆盖稻壳处理与黑膜覆盖处理土壤硝态氮含量高于无覆盖处理;在收获时,稻壳处理0~20cm土层的土壤硝态氮含量低于20~40cm土层,但两者之间的差异未达到显著水平(P>0.05),其他采样时期和处理的土壤硝态氮含量均表现为0~20cm的数值高于20~40cm。[结论]除稻壳覆盖收获时20~40cm土壤硝态氮含量高于0~20cm土壤外,不同覆盖模式下,不同时期0~20cm土层的土壤硝态氮均含量高于20~40cm土层。

麦秸覆盖条件下土壤蒸发阻力及蒸发模拟

模拟覆盖条件下的土壤蒸发对于农田水管理具有重要的作用。该文分析了留茬和秸秆覆盖模式下影响土面蒸发的因素，提出了留茬覆盖模式下蒸发阻力和土面蒸发模型，基于试验数据确定了公式中的参数。主要结果和结论：当表层2 cm土壤含水率高于0.23 cm3/cm3（约60%田持）时，土面相对蒸发量（土面蒸发量与20 cm蒸发皿蒸发量比值）基本保持稳定；当表层2 cm土壤含水率在0.05～0.23 cm3/cm3之间时，土面相对蒸发量随土壤含水率的降低而线性减小。覆盖会明显降低土壤蒸发，覆盖阻力随秸秆覆盖量增加呈指数增长。当表层2 cm土壤含水率在0.05～0.23 cm3/cm3之间时，土壤表面阻力随土壤体积含水率降低而线性增加。验证结果显示建立的土面蒸发模型及相应阻力参数能较好的模拟覆盖条件下的土面蒸发量。

不同秸秆覆盖模式下农田土壤水温效应研究

为探明不同秸秆覆盖模式下农田土壤温度和水分的效应问题,于2007—2010年在陕西合阳县西北农林科技大学旱农试验站,以不覆盖为对照(CK),设置3个水平秸秆覆盖量(4500、9000、13500kg·hm-2)在全年覆盖方式(QSM)下(分别以S1、S2和S3表示)和生育期覆盖方式(SSM)下(分别以S4、S5和S6表示)的定位试验。结果表明,不同覆盖处理在0～25cm土层的降温效应,表现为随覆盖量的增加而增大,随土壤深度增加而减小。在0～15cm土层"低温效应"在全生育期内表现出前期大、后期小的变化趋势。0～5cm土层不同处理的地温日变化在早上6:00最低,与CK差异最小;中午14:00最高,与CK差异最大;晚上20:00介于前两者之间。QSM方式下,S1、S2和S3处理与CK相比,3个年度休闲期的0～200cm土壤贮水量分别增加7.6、10.8、12.3mm;生育期内0～20cm土层土壤含水率分别高出3.9%、8.5%和11.8%。SSM下各覆盖量处理土壤温度和水分的运移规律与QSM方式相似,但均弱于后者。从水温效应综合来看,QSM覆盖方式整体优于SSM方式,尤以S2处理综合表现较优。故在渭北旱塬或其他同类生态区进行玉米整秸秆覆盖时,推荐选择QSM方式,且以9000kg·hm-2覆盖量为宜。

不同覆膜方式对旱地玉米生长发育、产量和水分利用效率的影响

针对甘肃陇东旱作区年降水量少、季节分布不均,特别是玉米生产春旱严重等问题,以露地平播为对照(CK),研究了双垄面全膜覆盖沟播,双垄面半膜覆盖沟播,宽膜覆盖平播,窄膜覆盖平播,全地面覆盖平播,膜侧播种等6种覆膜种植方式对旱作玉米出苗率、干物质积累量、株高、叶面积指数、生育时期、产量和水分利用效率的影响。结果表明,全膜双垄沟提高了玉米出苗率和出苗速度,提早成熟,整个生育期玉米株高、叶面积指数和干物质积累量始终大于其它处理,显著提高了产量和水分利用效率,是旱作区进一步挖掘降水潜力和高产田创建的有效途径。

长期地表覆盖及施氮对冬小麦产量及土壤肥力的影响

通过在陕西关中平原地区连续7年的田间定位试验,分析比较了3种地表覆盖模式(常规、覆草、覆膜)下不同施氮水平(N 0、120、240 kg/hm2)对冬小麦产量及土壤肥力的影响,旨在为半湿润易旱区旱作农业选择合理的栽培组合提供依据。结果表明,2002～2009年覆草处理小麦产量平均减产1.46%,覆膜增产7.04%,施用氮肥平均增产42.72%,而N240与N120处理间无显著差异。试验进行第7季后对土壤肥力有如下影响:覆草及覆膜处理下土壤活性有机碳含量较常规分别增加37.57%、21.39%;覆草亦显著提高土壤有机碳、全氮、速效钾含量,较常规分别增加6.84%、4.40%、12.68%,而覆膜作用不显著。施氮量主要影响土壤活性有机碳、矿质氮、速效磷及pH值,施氮较不施氮依次增加6.03%、40.18%、-23.55%、-0.05个pH单位,与N120处理相比,N240处理对土壤矿质氮及pH值影响不显著。综上,在研究区一年一作条件下,覆草或覆膜处理增产潜力有限,但覆草配施适量氮肥模式具有明显增加土壤有机碳和速效钾含量的效果,亦对提高石灰性土壤养分有效性具有重要作用。

旱地地膜和秸秆双元覆盖栽培下小麦产量与水分效应

通过覆盖措施提高水分利用率对旱地农业生产具有重要意义。该文采用田间对比试验,研究了旱地冬小麦几种覆盖栽培下产量、水分利用率、土壤水分剖面和硝态氮的分布的差异。结果表明,地膜和秸秆双元覆盖模式下小麦籽粒产量比对照增产12.11%～17.65%,水分利用效率(WUE)比常规栽培提高7.2%～30.8%,土壤0～20 cm土层的含水量提高到12%～16%,硝态氮含量提高到4.70～10.17 mg/kg。地膜和秸秆双元覆盖模式能够显著的提高作物产量和水分利用率,并显著增加耕层土壤中水分含量和硝态氮含量,减轻了土壤剖面硝态氮的淋溶累积。

旱作玉米提高降水利用率的覆膜模式研究

通过对旱作玉米几种不同覆膜栽培模式降水利用率、玉米整个生育期的土壤水分监测、生育时期观测、经济性状及产量分析证明,旱作玉米双垄面全膜覆盖集雨沟播技术是一项充分接纳和利用天然降水、最大限度保蓄土壤水分、显著提高降水利用率、提早成熟、增产效果明显、经济效益显著的旱作玉米栽培模式。

旱地玉米不同覆膜方式的水温及增产效应

【目的】探求不同覆膜方式对旱地农田土壤水温变化规律、降水高效利用和玉米产量的影响,以期高效利用和开发有限的自然降水资源。【方法】对6种覆膜方式下玉米关键生育期耕层土壤昼夜24h温度变化、0—2m土壤水分动态进行定位监测,结合作物产量分析农田水分利用效率。【结果】玉米苗期,垄膜沟播(包括全膜双垄沟和半膜双垄沟)能防止白天耕层土壤温度过度上升和晚上温度过度下降;灌浆期,耕层平均温度最低;整个生育期,耕层平均地温比露地高2.4℃;垄膜沟播能把小于5mm的无效降水转化为有效水分贮存于土壤中,提高降水利用率。在平水年份,全膜双垄沟玉米的产量和水分利用效率最高,较露地分别提高91%和85%;干旱年份,半膜双垄沟玉米的产量和水分利用效率最高,较露地分别提高34%和33%。【结论】垄膜沟播能调控土壤的水温条件,提高玉米水分利用效率。平水年全膜双垄沟增产效应最佳,干旱年半膜双垄沟增产效应较好,是旱作区进一步挖掘降水潜力和高产田创建的有效途径。

覆盖模式及小麦根系对土壤微生物区系的影响

采用平皿分离培养法研究了5种栽培模式和小麦根系对土壤细菌、真菌及放线菌数量的影响。连续2年的定位测定结果表明:覆膜有利于土壤微生物数量增加。5种栽培模式中,小麦根区、根外土壤细菌数量均以覆膜模式下最高,分别为116.8×106cfu·g-1和86.7×106cfu·g-1;土壤真菌和放线菌数量均以垄沟覆膜(垄上覆膜、垄沟播种)模式下最高,分别为3.0×103cfu·g-1、1.4×103cfu·g-1和18.9×105cfu·g-1、19.7×105cfu·g-1。不同模式下小麦根系对土壤细菌和真菌数量影响较大,表现为根区高于根外;而根系对放线菌影响较小,只有补灌和覆膜2种模式为根区高于根外。多重比较结果显示,覆膜与其他模式之间细菌数量差异极显著,根区土壤细菌和真菌数量与根外存在显著差异。覆盖和根系能大幅度增加根区细菌、真菌和放线菌的数量,强化小麦根区根外细菌和真菌的数量差异。

覆膜方式对旱地糜子光合特性及产量的影响

以晋黍7号为材料,研究了旱地不同覆膜方式对糜子各生育期植株绿叶面积、叶绿素相对含量(SPAD)、光合特性及产量的影响。试验结果表明,与平膜穴播和露地条播相比,分蘖期至成熟期,膜侧穴播处理的糜子平均旗叶SPAD分别提高3.8%、10.2%;单株绿叶面积分别提高17.9%、59.1%;拔节期至成熟期,膜侧穴播处理的糜子平均旗叶净光合速率较平膜穴播和露地条播分别增加3.8%、28.7%,旗叶蒸腾速率分别增加7.5%、23.4%,叶片瞬时水分利用效率(LWUE)下降幅度较平膜穴播和露地条播分别低16%、25%。在不同的覆膜方式中,膜侧穴播处理的糜子产量最高,较平膜穴播和露地条播分别增加7.6%、51.2%。因此,膜侧穴播有利于糜子光合和产量的提高。

旱地全膜覆盖种植模式对土壤酶活性的影响

研究了旱地不同覆膜种植模式对土壤水解酶和氧化还原酶活性的影响。结果表明,与常规覆膜种植模式相比,2种全膜覆盖种植模式可明显提高土壤水解酶和氧化还原酶活性。水解酶活性基本呈随土层的增加而降低的变化趋势,而氧化还原酶活性则基本呈随土层的增加而增加的变化趋势。蔗糖酶活性与脲酶、碱性磷酸酶活性间在α=0.05水平上呈显著正相关,而碱性磷酸酶活性与硝酸还原酶活性间则在α=0.01水平上呈显著负相关。

不同覆膜栽培方式对玉米光合特性及产量形成的影响

为探索山西晋中地区获得玉米高产稳产的适宜覆膜种植方式,在大田试验条件下研究了4种覆膜方式对玉米叶面积指数、光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶片水分利用效率及籽粒产量的影响。结果表明:与对照相比,不同覆膜栽培方式均可显著提高叶面积指数、净光合速率、气孔导度和叶片水分利用效率,可显著提高花后叶片的蒸腾速率,从而显著提高产量。其中,起垄膜侧种植方式处理的光合特性最佳,产量最高,较对照提高36.2%。籽粒产量与穗行数呈显著正相关,与穗长、行粒数及百粒重呈极显著正相关;抽穗期、灌浆期和成熟期光合参数与籽粒产量的相关性略高于拔节期和大喇叭口期,说明通过提升花后的光合作用能够更有效地提高作物产量。总之,起垄膜侧种植栽培方式有利于玉米提高光合特性和籽粒产量,是一种适合晋中地区玉米生产的覆膜方式。

地膜覆盖方式对花生田土壤含水量、温度及产量的影响

为探讨半干旱区地膜覆盖方式对花生田土壤水分、温度及植株生长发育动态特征的影响,测定了不同覆盖方式下,垄作花生各生育时期耕层土壤水分(0-40 cm)、土壤温度(0-25 cm)变化情况。结果表明:覆盖方式影响0-40 cm土层土壤含水量变化,随生育期推进,各土层和起垄位置土壤含水量均表现为抛物线变化趋势;各覆盖方式下,花生苗期垄面处0-40 cm土层含水量明显低于垄沟处,且苗期至开花期垄沟处土壤含水量降幅较大。不同覆盖方式主要通过提高日最高温度来影响耕层土壤温度的变化,花生生长前期,地温受覆盖方式影响强烈,多垄覆盖方式的日最高温度较高,达36.2℃;花生生育后期,地温受覆盖方式的影响较小;开花后,覆盖方式对0-10 cm日地温的影响不明显,但对15-25 cm土层14:00—18:00时地温影响较大。覆盖栽培对花生田土壤14:00温度影响强烈,可使花生苗期耕层土壤日平均温度升高0.5~2.4℃,且最高温度出现在15 cm土层的垄面花生行间位置。地膜覆盖可增产16.81%~37.17%,水分利用效率提高17.03%~37.42%。常规起垄覆膜双行栽培花生的覆盖方式是较为经济、高效、易耕作的覆盖种植方式。

施肥模式对茶叶品质、产量构成及土壤肥力的影响

采用田间试验,比较分析了撒施、沟施和沟施覆膜3种施肥模式及沟施覆膜下氮肥施用量对茶叶品质成分、产量构成因子和茶园土壤肥力状况的影响。结果表明:沟施覆膜在一定程度上增加了茶叶产量并改善了品质,提高了茶园土壤的基本肥力状况,沟施次之,撒施效果最差。与沟施相比,沟施覆膜下茶叶的水浸出物、咖啡碱、游离氨基酸含量分别提升2.24%、7.26%、14.68%,茶多酚下降1.88%,芽叶密度、芽叶长度分别提升8.50%、8.15%;土壤表层和深层pH分别下降8.16%和5.30%,表层有机质、全氮、速效氮、速效磷、速效钾分别提升10.87%、26.74%、17.95%、34.69%、25.42%,深层有机质、全氮、速效氮、速效磷、速效钾分别提升10.38%、28.22%、25.64%、15.34%、17.97%。比较沟施覆膜下45 kg·hm-2、60 kg·hm-2、75 kg·hm-2、90 kg·hm-2 4种施氮量对茶叶品质、产量构成以及土壤肥力提高的效果,结果表明随着施氮量的增加,茶叶品质及产量构成和茶园土壤肥力增加,但施氮75 kg·hm-2与90 kg·hm-2处理的茶叶品质及产量构成因子间差异不显著,说明沟施覆膜条件下施氮肥75 kg·hm-2即可满足茶园生产需求。

不同覆膜栽培方式对天水旱地冬油菜生长、产量和水分利用效率的影响

以全膜双垄沟播、全膜覆土、全膜平铺、起垄膜侧和露地栽培5种处理方式,研究了不同覆膜栽培方式对冬油菜生育期、越冬率、产量和经济性状、水分利用效率的影响。结果表明:全膜双垄沟播、全膜覆土、全膜平铺、起垄膜侧栽培冬油菜,均能不同程度影响冬油菜单株经济性状,提高水分利用效率和越冬率,增加产量,缩短生育期;其中全膜双垄沟播栽培效果最好,水分利用效率比露地栽培(对照)提高3.4kg·mm-1·hm-2,生育期缩短7d,越冬率提高24.5%,产量达3194.46kg·hm-2,增产42.8%;全膜平铺栽培增产33.9%,全膜覆土栽培增产26.0%,起垄膜侧栽培增产24.8%。

覆盖方式对温室辣椒结果期生长和水分利用的影响

在日光温室条件下,通过地膜覆盖、秸秆覆盖、地膜加秸秆覆盖和对照共4个处理的小区试验,研究覆盖方式对温室辣椒结果期生长及水分利用的影响,从中筛选出有利于温室辣椒生产的较佳覆盖模式。结果表明:地膜加秸秆覆盖处理结果初期土壤温度升温幅度大于秸秆覆盖,结果盛期和结果末期土壤温度降温趋势小于地膜覆盖;各覆盖处理都显著促进植株生长,增加结果期辣椒叶片叶绿素相对含量和植株总干重及各部分干重,并显著提高辣椒产量,减少耗水量,其中,地膜加秸秆覆盖表现尤为突出;地膜加秸秆覆盖、地膜覆盖和秸秆覆盖处理的水分利用效率分别为对照的2.17倍、2.09倍、1.67倍。总之,地膜加秸秆覆盖是利于日光温室辣椒生产、提高水分利用效率的较佳覆盖方式。

提高旱作大豆水分利用效率的覆膜方式研究

于2009年在甘肃省东部黄土旱塬区进行了旱作大豆地膜覆盖方式的研究。结果表明:沟垄覆膜能够将农田集水与保墒结合为一体,可以明显提高土壤水分含量,降低大豆全生育期耗水量与耗水强度。沟垄覆膜处理产量可达3279.8 kg.hm-2,较常规平膜覆盖、露地种植产量分别提高14.0%、41.9%;水分利用效率达到12.8 kg.hm-2.mm-1,较常规平膜覆盖、露地种植分别提高19.6%、58.0%。沟垄覆膜栽培技术能够显著提高大豆产量及水分利用效率,在大豆生育前期可以有效保持土壤水分,生育中后期可将深层土壤水分提到上层供大豆生长所需,是旱作区进一步提高大豆产量的有效途径。

灌水与覆膜对春玉米土壤温度、生育期和水分利用的影响

在移动式遮雨棚内,采用子母桶栽土培法,研究充分灌水（F）和调亏灌水（D）2种灌水模式与拔节期揭膜（A）、抽雄期揭膜（B）和全生育期覆膜（C）3种覆膜时长对春玉米整个生育期（苗期、拔节期、抽雄期和灌浆期）地面下5、10 cm和15 cm深度处土壤温度、生育周期、干物质量、蒸散量和水分利用效率的影响。结果表明：各生育期土壤温度的主导影响因子有差异;5 cm深度处土壤温度日变幅最大,覆膜的增温效应主要体现在0～10 cm土层;处理间（DB和FC）生育周期最大相差8 d;整个生育期中,与全生育期覆膜处理相比,拔节期揭膜处理和抽雄期揭膜处理累积降温对收获时春玉米干物质量的效应在2012年分别为16.3 g·℃^-1和60.2 g·℃^-1,2013年分别为18.4 g·℃^-1和61.8 g·℃^-1;同一灌水模式下,随覆膜时间的延长,蒸散量减少,与充分灌水处理相比,调亏灌水处理在3种覆膜时长（A、B、C）下蒸散量在2012年依次减少7.1%、6.6%和4.3%,2013年依次减少6.3%、6.2%和5.4%;调亏灌水和抽雄期揭膜均可获得较高的水分利用效率,两年中处理间水分利用效率的极差（DB处理和FA处理）分别为0.12 g·mm^-1和0.13 g·mm^-1。综合考虑土壤温度、生育周期和水分利用效率,调亏灌水＋抽雄期揭膜（DB）组合具有较好的节水增产效果。