河套灌区垄膜沟灌模式对春玉米田水热运移及籽粒产量的影响

河套灌区降水稀少、昼夜温差大,早春温度偏低影响春玉米生长,为改善灌区春玉米水热环境,以不同覆膜与灌溉组合为研究对象,探究适宜的保墒增温和提质增效的覆膜灌溉耕作模式,为河套灌区水热资源的高效利用提供理论指导与技术支撑。试验布设4个处理:畦灌+不覆膜(CK)、畦灌+透明地膜覆盖(QB)、沟灌+透明地膜垄体覆盖(GB)、沟灌+黑色地膜垄体覆盖(GH),以探究不同覆膜灌溉方式下春玉米田土壤含水率和土壤温度变化规律、春玉米产量及水热资源利用效率。结果表明:垄膜沟灌可提高表层土壤含水率和根区储水量。播后61d,GH、GB和QB处理根区土壤储水量分别较CK增加36.01%、36.61%和21.37%,且垄膜沟灌显著高于覆膜畦灌。播后133 d,GH根区土壤储水量较CK和QB增加19.02%和17.40%。垄膜沟灌有效提高日均土壤温度,GB生育期日均土壤温度较QB和CK平均增加1.01℃和1.59℃,GH较QB和CK平均增加0.86℃和1.44℃。垄膜沟灌土壤有效积温显著高于畦灌处理,其中GB较QB和CK提高7.78%和16.70%;GH较QB提高6.26%,较CK提升14.46%。春玉米产量呈现出与百粒重结果相同的显著性差异,其中QB较CK提升16.19%,GB较QB提升13.64%,较CK提升32.04%。GB处理下水分利用效率(WUE)和土壤有效积温生产效率(TUE)较QB提升25.79%和5.41%,较CK提升45.69%和13.66%。GB可有效提升根区土壤储水量及温度,改善春玉米水热资源利用效率,提高籽粒产量。综上,建议在内蒙古河套灌区推行沟灌+透明地膜垄体覆盖技术,以提高春玉米产量及水热资源利用效率。

不同覆盖处理对冬小麦气体交换参数及水分利用效率的影响

为了探索半湿润灌区冬小麦在不同覆盖处理下水分利用的生理生态机制，该文采用秸秆覆盖和起垄覆膜沟内播种（膜垄）两种覆盖种植处理，研究了冬小麦叶片水平气体交换诸参数的日变化和生育期变化，分析了群体水平和产量水平的水分利用效率。结果表明：与不覆盖处理相比，在灌浆期秸秆覆盖和膜垄处理能有效提高冬小麦14：00以后的光合速率，膜垄处理能极显著提高冬小麦12：00后叶片水平水分利用效率，秸秆覆盖处理降低了10：00～14：00的蒸腾速率，从而能提高中午的水分利用效率；两种覆盖处理均能提高冬小麦生育后期的叶片水平光合速率及其水分利用效率，但在产量及群体水平水分利用效率上并无优势；膜垄处理通过加大对土壤水分的利用而显著提高产量，秸秆覆盖处理由于群体减小而导致减产。

垄膜沟灌栽培对制种玉米产量和水分利用效率的影响

对制种玉米在垄膜沟灌和条膜覆盖两种栽培方式下的产量和水分利用效率进行了对比研究,结果表明:垄膜沟灌栽培具有较好的增产、节水、增温效应,与对照条膜栽培相比,5～25 cm土层地温提高0.92℃;在相同的灌溉定额下,制种玉米千粒重增加9.94～46.01 g,穗粒数增加6.10～46.78粒,增产1.63%～40.44%,水分利用效率提高4.17%～34.16%;垄膜沟灌栽培条件下制种玉米适宜灌溉定额为450 mm,与对照相比,节水1 500 m3.hm-2,与当地大田灌溉定额720 mm相比,节水2 700 m3.hm-2,节水效果显著。

不同节水栽培模式对石羊河流域玉米产量和耗水量的影响研究

水资源短缺是限制石羊河流域农业可持续发展的重要瓶颈之一,在该区开展节水栽培模式的研究具有重要的现实意义。选用5种节水栽培模式,通过大田试验研究其对玉米产量、耗水量、水分利用率等的影响。研究结果表明:全膜平作、全膜垄作沟灌、全膜沟作沟播和全膜双垄沟播较传统的条膜平作相比较,分别增产10.2%、4.2%、13.9%和16.3%,节水101.6、272.7、188及173.8mm,提高水分利用率12.1%、32.5%、22.4%和20.7%。因此,在石羊河流域,全膜平作、全膜垄作沟灌、全膜沟作沟播和全膜双垄沟播4种节水栽培模式均可推广和应用。

河西灌区全膜双垄沟播玉米的节灌增产效应

对在半干旱雨养区大面积推广的全膜双垄沟播技术作为低成本节灌措施在河西灌区的玉米栽培中进行试验研究.结果表明:在民勤试验点上,全膜双垄沟播处理的增产效果明显,且灌水量减少.其中,生育期灌水量为对照1/2的处理,其灌水量减少2190m3·hm-2,而玉米籽粒产量增加902kg·hm-2.在民乐辅助试验点上,玉米生育期不灌水,尚能获得10000kg·hm-2以上的籽粒产量;且与灌2次水比较,每公顷节水量可达4500m3.说明全膜双垄沟播技术可作为内陆河流域灌区农田的低成本节水措施,可在进一步试验研究的基础上予以示范和推广.

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。

大同盆地内陆苏打盐化土玉米高产栽培技术研究

选取大同盆地作为研究区域,研究内陆苏打盐化土玉米高产栽培技术。通过全膜覆盖双垄沟种植与普通地膜覆盖效果对比试验、膜下滴灌与普通灌溉效果对比试验、耐盐碱高产玉米品种筛选试验,分析了各项技术对内陆苏打盐化土玉米产量的影响。结果表明:在内陆苏打盐化土上,全膜覆盖双垄沟种植技术可以显著提高玉米产量,并延长玉米生育期;膜下滴灌技术使玉米产量和土壤脱盐率均明显提高;大丰26和并单5号较耐盐碱,冀玉9号和郑单958施改良剂后,增产率较高。

春玉米覆膜垄作沟灌条件下土壤水热效应及对产量的影响

为探究河套灌区玉米覆膜垄作沟灌种植模式下土壤温度与含水率的变化规律、两者响应关系及对玉米产量的影响,以灌区玉米常规覆膜宽度(70cm)及当地常见农用宽膜(110cm)进行对比研究。结果表明:土壤温度变化主要受外界因素和含水率的影响,两种覆膜条件下土壤温度具有相同的日变化规律,且深层较表层土壤具有明显的滞后效应;玉米生育前期宽膜具有更好的保温效果,且表层5,10cm处地温变化具有显著或极显著性差异;全生育期内110cm较70cm膜具有明显的保墒效果,5—25cm土壤平均含水率高5.06%,6.83%,3.89%,5.28%和3.44%;各时刻不同土层与温度可以拟合为对数函数,但早晚相关性较差,说明此时段地温变化的机制更为复杂;玉米生育后期5cm处土壤平均含水率与土壤温度呈现反比关系,20cm处呈现正比关系,且低水分条件下土壤温度变幅更大;生育期内玉米生长性状及产量指标也达到显著性水平,且110cm较70cm膜平均产量高14.86%;研究成果可为灌区玉米覆膜垄作沟灌模式下适宜地膜宽度的选择提供科学依据。

垄膜沟灌对旱区农田土壤盐分及硝态氮运移特征的影响

引黄水量的执行性削减加剧了河套灌区农业水资源的紧缺程度及土壤次生盐渍化问题。采取合理的节水灌溉模式对缓解河套灌区农业用水紧张、改良盐渍化土壤、营造适宜作物生长的土壤环境具有重要意义。为明晰垄膜沟灌对河套灌区土壤盐分及硝态氮运移特征的影响及调控效果,通过4次田间沟灌试验,对比研究了高水、中水、低水及高肥、低肥6个组合处理条件下土壤盐分以及土壤硝态氮的变化特征。结果表明:垄膜沟灌条件下灌水量对土壤全盐量的影响高于施肥量,中水处理土壤全盐量始终维持在一个适宜且稳定的水平。灌水量和施肥量对土壤硝态氮含量均有不同程度的影响,中、低水处理后期硝态氮的淋溶显著低于高水处理。垄膜沟灌种植模式下中水低肥处理增加了土壤水分的有效性,抑制了土壤反盐,减少了垄上硝态氮的淋溶,在节水节肥的基础上为作物的生长发育提供了一个适宜的土壤环境,利于生物量的累积及最终产量的形成,在一定程度上解决了河套灌区引黄灌溉配额减少与漫灌洗盐方式严重浪费水资源之间的矛盾,为当地垄膜沟灌技术的推广提供了一定的理论依据与技术支撑。

沟垄集雨种植模式下灌溉量对关中地区冬小麦产量和水分利用效率的影响

为探讨在灌溉区沟垄集雨模式对冬小麦产量和水分利用效率及土壤水热特征的影响设置田间试验。试验设置沟垄集雨种植(R)和传统平作(F)2种种植方式,每种种植方式下设置0 m3/hm^2(N)、400m3/hm^2(L)、1 200m3/hm^2(M)和2 000m3/hm^2(H)4种灌水量。结果表明:同一灌溉量下沟垄集雨种植0~10cm土层的土壤温度在小麦生长前期较平作高,同时沟垄集雨种植模式0~100cm土层的平均含水量在拔节期、开花期较平作种植高,其具有较好的蓄水保墒作用。各处理的总耗水量随灌溉量增加而增加,表现为RH>FH>RM>FM>RL>FL>RN>FN。沟垄集雨种植能促进小麦对土壤水分的利用,显著提高小麦产量,在小麦全生育季不灌溉、灌溉量为400、1 200和2 000m^3/hm^2的情况下,沟垄集雨种植处理产量分别较平作相同灌溉量处理高41.52%、70.00%、27.54%和14.35%。同时在8个处理中RM、RL处理的水分利用效率最高。因此,通过发挥沟垄集雨种植蓄水保墒以及改善水分分配的作用能够在灌溉农区小麦生产上达到节水增产增效的效果。

灌溉施肥对河套灌区垄膜沟灌春玉米土壤水热运移的影响

为探究灌溉施肥对河套灌区垄膜沟灌条件下土壤水热时空分布规律及春玉米产量的影响,于2017年4-9月,以春玉米"西蒙6号"为材料,通过4次垄膜沟灌试验,分别对比研究了400 mm(I1),300 mm(I2),200 mm(I3)灌水和600 kg·hm^(-2)磷酸二铵+300 kg·hm^(-2)尿素(F1),300 kg·hm^(-2)磷酸二铵+150 kg·hm^(-2)尿素(F2)施肥组合,即高水高肥(I1F1)、高水低肥(I1F2)、中水高肥(I2F1)、中水低肥(I2F2)、低水高肥(I3F1)、低水低肥(I3F2)等6个处理对土壤水分、温度时空变化的影响,并分析了春玉米产量及其水分利用状况。结果表明:整个生育期内各处理土壤温度和含水率受灌溉影响较大,每次灌溉后土壤温度显著降低,而土壤含水率显著升高;整个生长季内300 mm灌水处理不同土层土壤温度均最高,比I3、I1处理分别高0.1℃、0.6℃;其中I2F2处理不同土层土壤含水率比I1F1、I1F2处理分别低8.3%、9.2%,比I2F1、I3F1、I3F2处理分别高1.6%、11.1%、14.1%,为作物生长发育提供了良好的水热环境。I2F2水肥处理亦显著提高了玉米产量,与低水处理I3F2和I3F1相比分别提高了33.80%和21.95%,与高水处理(I1)无显著差异。因此,中水低肥处理适于春玉米垄膜沟灌种植模式在河套灌区的推广。

起垄方式对垄膜沟灌玉米产量及水分利用效率的影响

在武威市凉州区河水灌区试验观察了不同起垄方式对垄膜沟灌玉米产量及水分利用效率的影响,结果表明:采用垄膜沟灌模式,在垄高15 cm的条件下,当垄面宽为60 cm、沟宽为30 cm时,玉米的折合产量13 272.2 kg/hm2,较当地常规微垄种植模式增产55.96%;水分利用效率为22.95 kg/(mm.hm)2,较当地常规微垄种植模式增加18.49%。

种植方式对宁夏银北灌区盐碱地土壤水热盐及玉米生长的影响

为寻求宁夏银北灌区盐碱地春玉米适宜的栽培方式,以传统平播(TF)为对照,用田间小区试验的方法研究了秸秆覆盖+平播(FS)、半膜平播(FP)、起垄沟播(RF)、垄膜沟播(PRF)等不同种植方式(处理)对平罗县盐碱地土壤水热盐及玉米生长的影响。结果表明:与对照(TF)相比,在玉米拔节初期,PRF处理10~25 cm土层日平均温度提高1.53℃,5 cm深处中午时段的土温降低,5~25 cm土层早晨和傍晚两时段温度上升,土壤温度日变化变得平缓;PRF处理土壤含水率提高,耕层土壤盐分含量下降效果明显,0~20 cm土层和20~40 cm土层土壤含水率分别提高了2.63%和3.68%,全盐含量分别降低了29.22%和50.55%;PRF处理出苗后第80 d玉米株高增加了99.67 cm,茎粗增加了0.72 cm;玉米籽粒产量较对照提高了56.18%,为各处理中最高。总之,垄膜沟播玉米种植方式能够改善宁夏银北灌区盐碱地土壤水、热、盐环境,提高玉米产量,是当地盐碱地玉米生产的适宜种植方式。