覆盖栽培对旱地春玉米耗水特性的影响

【目的】探讨覆盖方式对旱地春玉米产量及耗水特性的影响,以期为半干旱区玉米高效及绿色生产提供理论支撑。【方法】在陇中旱作区设置秸秆带状覆盖(SM)、白膜双垄沟覆盖(BM)和黑膜双垄沟覆盖(HM)和露地平作(CK)4种栽培方式。【结果】与CK相比,SM、BM和HM处理下春玉米播种~成熟期0~200 cm土壤水分增加2.6%~20.9%;各生育时期间,增墒幅度SM以抽雄吐丝期最大,BM和HM均以苗期最大;不同土层间,SM、BM和HM增墒幅度分别以60~120、60~120和120~200 cm土层最大。覆盖处理较对照降低了春玉米全生育期耗水量5.1%,其中SM处理均降低了春玉米生育前期(播种期-拔节期)、中期(拔节期-灌浆期)和后期(灌浆期-收获期)耗水,降幅为2.4%~50.0%,而地膜覆盖(BM和HM)降低了生育前期和后期的耗水量,而增加了中期的耗水。与CK相比,覆盖均能显著增加春玉米籽粒产量22.9%~34.9%和水分利用效率33.1%~39.7%,增幅分别以BM和SM处理最大。相关分析发现,春玉米籽粒产量与穗粒数(r=0.922**)和百粒质量(r=0.833**)高度相关。【结论】在西北旱作区,应用秸秆带状覆盖能明显增墒、增产,显著降低耗水而增加水分利用效率,是适宜旱地玉米生产的可行措施。

覆盖对旱地玉米土壤温度及产量的影响

【目的】探究覆盖对旱地春玉米土壤温度和产量的影响。【方法】在陇中半干旱地区设置秸秆带状覆盖(SM)、白膜双垄沟覆盖(BM)及露地无覆盖(CK)3个栽培处理,分析不同覆盖措施对春玉米土壤温度、干物质积累及产量的影响。【结果】覆盖对春玉米全生育期土壤温度有明显的调控作用,与CK相比,SM处理降低了苗期~成熟期0~25 cm土壤温度0~1.1℃,而BM处理则增温0.2~3℃,并且SM和BM处理各生育时期的降幅和增幅均在苗期最大。各土层间,SM处理0~25 cm土层平均较CK降低0.6℃,以10 cm土层降幅最大;而BM平均增温0.6℃,以25 cm土层增幅最大。覆盖处理能显著增加春玉米单株干物质积累量和籽粒产量,与CK相比,SM和BM处理玉米单株干物质积累量分别增加32.4%和34.6%,籽粒产量分别提高13.4%和48.9%。相关分析发现,玉米籽粒产量与穗粒数显著正相关(r=0.771*),即覆盖主要通过影响穗粒数来提高玉米产量。【结论】地膜和秸秆带状覆盖均能调控春玉米全生育期土壤温度,并能显著增加干物质积累量和产量,而秸秆带状覆盖能提高废旧秸秆资源利用率,可作为旱地玉米绿色可持续生产的栽培技术。

旱地不同覆盖方式对春小麦土壤酸解有机氮含量的影响

【目的】探讨西北半干旱雨养区不同覆盖方式对春小麦土壤酸解有机氮含量及分布的影响。【方法】设玉米秸秆整秆带状覆盖(T_(SM))、地膜覆盖(T_(PM))与露地平作(CK)3个处理。测定分析了2019年收获期和2020年春小麦开花期和成熟期的秸秆带状覆盖(T_(SM))、秸秆种植带(T_(SM-d))、秸秆覆盖带(T_(SM-u))、地膜下(T_(PM))和露地(CK) 0~120 cm土层的酸解全氮、酸解氨态氮、酸解氨基酸态氮、酸解氨基糖态氮和酸解未知氮含量的变化。【结果】土壤中酸解全氮、酸解氨态氮和酸解氨基酸态氮含量均随着土层深度的增加而减少;在2019年成熟期、2020年开花期和2020年成熟期0~20 cm土层,T_(SM)处理酸解全氮含量较CK显著提高19.40%、7.26%和14.77%(P<0.05);3个时期0~20 cm土层T_(SM)处理较CK酸解氨态氮和酸解氨基酸态氮含量提高了17.95%和18.07%;与T_(PM)相比,T_(SM)处理降低了0~20 cm土壤酸解氨态氮、酸解氨基酸态氮占酸解全氮的比例。土壤中各酸解有机氮占酸解全氮的比例大小顺序为:酸解氨基酸态氮>酸解氨态氮>酸解未知氮>酸解氨基糖态氮。【结论】地膜覆盖降低了0~20 cm土壤酸解有机氮含量,而秸秆带状覆盖能够有效提高0~20 cm土壤酸解有机氮含量,秸秆带状覆盖有利于土壤氮素的积累,改善土壤供氮能力也是更有效的。

不同覆盖方式对旱地冬小麦土壤水热及光合特性的影响

为了探明不同覆盖方式对旱地冬小麦土壤水热、光合特性的影响,在陇中半干旱区,设置了露地无覆盖(CK)、秸秆带状覆盖(SM4、SM5)和地膜覆盖(PM),对不同处理下小麦田土壤水热状况、叶片光合指标和产量进行测定与分析。结果表明,与CK比较,SM4、SM5和PM处理均显著增加了冬小麦播种至收获期的土壤平均含水量,增幅分别为7.0%、9.0%和8.5%;SM4和SM5处理显著降低了冬小麦全生育期土壤平均温度,降幅分别为11.3%和13.7%,而PM处理显著增加了全生育期土壤平均温度,增幅为6.7%;SM4、SM5和PM处理使小麦净光合速率(P_(n))、蒸腾速率(T_(r))、气孔导度(G_(s))分别增加了16.3%、18.4%、2.6%,17.2%、19.2%、8.9%和26.0%、30.7%、8.9%,使胞间CO_(2)浓度(C_(i))分别降低7.2%、9.1%和3.1%,SM5处理较SM4处理的变幅更大。与CK相比,SM4、SM5、PM处理显著增加了冬小麦籽粒产量和生物产量,增幅分别为11.9%、18.0%、20.9%和16.7%、19.0%、25.5%。相关分析表明,冬小麦籽粒产量与旗叶P_(n)(r=0.539*)和T_(r)(r=0.633*)呈显著正相关;冬小麦开花期和灌浆前期旗叶光合生理特性对籽粒产量和千粒重的影响大于灌浆后期。可见,在旱地小麦种植中,秸秆带状覆盖能显著改善土壤水热情况,提高旗叶光合能力,使小麦产量显著增加。

不同覆盖措施对旱区春小麦产量及碳效率的影响

为实现旱区春小麦种植生产环境效益和经济效益双赢,依托大田试验,研究不同覆盖措施秸秆带状覆盖、地膜覆盖、秸秆碎秆覆盖和对照露地平作对旱区春小麦产量及碳效率的影响,并对经济效益进行了评价。结果表明,与露地平作相比,地膜覆盖显著提高了生育期春小麦干物质积累量,增幅为37.58%;秸秆带状覆盖提高了小麦开花期和收获期干物质积累量,增幅分别为32.65%和9.83%。秸秆碎秆覆盖、地膜覆盖千粒重较露地平作分别提高了15.55%、21.91%。地膜覆盖碳投入总量增幅最大,较露地平作增加1223.07 kg C/hm^(2)。秸秆碎秆覆盖较露地平作籽粒碳和植株碳产出量分别提高了38.41%和23.34%。秸秆带状覆盖提高了碳生产效率、碳经济效率、碳生态效率,增幅分别为0.58%、0.45%、0.24%。秸秆碎秆覆盖经济效益为3882.69元,较露地平作增加22.7%。综合表明,各覆盖措施均能提高春小麦产量和经济效益,其中秸秆带状覆盖显著提高了碳生产效率、碳经济效率和碳生态效率。

半干旱雨养区秸秆带状覆盖种植对土壤水分及马铃薯产量的影响

水分不足是限制半干旱雨养作物生长的主要因素,地表覆盖能够改善土壤的微环境,从而显著提高作物的产量和水分利用效率。为明确西北半干旱雨养区不同保墒措施下旱地马铃薯的土壤水分特征及其对产量的影响,于2014—2015年设置了玉米秸秆带状覆盖种植(T1)、半膜大垄(T2)、全膜双垄(T3)和露地平作(对照,CK)4种栽培模式,研究了玉米秸秆带状覆盖、地膜覆盖种植对马铃薯产量、土壤水分变化及其利用效率的影响。结果表明:不同覆盖方式能有效改善马铃薯生育期0~200 cm土层土壤水分状况,地膜覆盖对马铃薯生育前期土壤水分保蓄效果较好,秸秆带状覆盖对生育中后期土壤水分状况的改善效果明显。与对照(CK)相比,3种覆盖处理均提高了土壤含水量,其中T1处理效果最好,较CK提高2.8%~7.8%,尤其在伏旱阶段的块茎形成期,0~200 cm土层土壤含水量高于地膜覆盖处理。与CK相比,T1处理马铃薯产量提高10.5%~34.2%,水分利用效率(WUE)提高8.9%~29.8%,达108.9~134.0 kg·hm^(–2)·mm^(–1),商品薯率提高14.7%~38.8%,达82.3%~92.2%。马铃薯产量与生育期耗水量(r=0.836**)呈显著正相关。T1的产量和商品薯率均显著高于T2和T3(P<0.05)。可见,玉米秸秆带状覆盖具有显著的纳雨保墒作用,促进马铃薯的生长发育,增产效果显著。其推广应用可有效提高该区降水资源的利用效率,实现马铃薯稳产高产,可作为西北雨养农业区旱地马铃薯生产的高效栽培新模式。

谷豆覆膜条带种植技术及其光合水分变化研究

通过谷豆条带种植技术、谷子覆膜穴播栽培技术、大豆膜际条播栽培技术的进一步集成,形成一套新的高产高效种植模式。该模式发挥了3种技术的优势,能够充分利用自然光热资源,明显改善谷子和大豆的光合、呼吸及水分交换环境。谷子光合速率(Pn)分别比普通条带谷子和单作谷子提高19.2%、32.4%,气孔导度(Cleaf)分别提高6.3%、42.2%,蒸腾速率(E)与单作谷子相近;大豆光合速率分别比普通条带大豆和单作大豆提高5.6%、56.1%,蒸腾速率分别提高3.1%、46.1%,气孔导度分别提高31.3%、148.9%;谷子水分利用效率(WUE)分别比普通条带谷子和单作谷子提高32.3%和31.9%,大豆水分利用效率分别比普通条带大豆和单作大豆提高2.6%和7.0%。模式总产量显著高于单作大豆,与单作谷子相近,比普通谷豆条带种植模式高17.7%;总效益比单作谷子增加1413.75元·hm-2,比单作大豆和普通谷豆条带种植模式分别增加2242.5元·hm-2、1542.0元·hm-2。模式具有显著的增产、增收、节水效果。

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。

覆盖方式对旱地不同熟性马铃薯土壤水热特征和产量的影响

【目的】提高马铃薯产量和水分利用效率。【方法】通过大田试验研究了覆盖方式(玉米整秆带状覆盖平作(SM)、黑膜双垄沟覆盖(PM)、露地平作(CK))对当地典型早熟“LK99”、中熟“克新1号”和晚熟“青薯9号”马铃薯土壤水热状况、产量及水分利用效率的影响。【结果】与CK相比,覆盖(SM、PM处理)可显著降低各品种马铃薯全生育期耗水量(11.0%~19.0%),分别提高早、中、晚熟马铃薯出苗至成熟期0~200 cm土壤贮水量24.6、29.5和48.9 mm,且SM和PM处理土壤贮水量在同一品种上无显著差异。PM处理早、中、晚熟马铃薯全生育期5~25 cm土壤平均温度较CK分别提高1.6、1.6和1.4℃,而SM处理在各品种上均低于CK。与CK相比,覆盖可显著提高马铃薯各品种单薯鲜质量和商品薯率;马铃薯干薯产量和水分利用效率分别比CK提高21.6%~51.4%和44.2%~77.1%。SM处理在早、晚熟品种上取得与PM处理相近的产量和水分利用效率,但在中熟品种上,SM处理的产量和水分利用效率均显著低于PM处理。【结论】综合马铃薯品种熟性、水热利用状况和产量等因素,SM处理是一种高产高效的种植方式,能显著提高马铃薯产量和水分利用效率。但在旱作区,若要获得更高的产量和水分利用效率,应注意马铃薯品种熟性与覆盖方式的科学搭配。

西北半干旱区秸秆带状覆盖对土壤水分及马铃薯产量的影响

为了探明玉米秸秆带状覆盖对西北半干旱区马铃薯田土壤水分及产量的影响,设置地膜覆盖(M1)、秸秆带状平覆(M2)、垄沟覆杆(M3)和传统不覆盖(CK)4个处理,通过2年田间试验,对比分析了不同覆盖方式对生长指标、土层含水率、产量及水分利用效率的影响。结果表明:3种覆盖方式较CK显著增产11.68%~21.74%,提高水分利用效率22.82%~48.63%。覆盖种植较CK单株产量提高26.02%~48.37%,株高增加3.18%~12.82%,单株生物量增加0.59%~26.49%,全生育期作物耗水量降低55.29~66.21mm,以秸秆带状平覆(M2)最好或较好。全生育期0—200cm土层平均含水率平水年黑膜大垄(M1)较CK低0.89个百分点,偏旱年较CK高1.30个百分点;秸秆带状平覆(M2)无论平水年还是偏旱年分别较M1及CK高0.20~0.89及0~1.50个百分点。其中以秸秆带状平覆(M2)在作物生长、增产及水分利用效率等方面效果较好,适宜西北半干旱地区推广。

不同覆盖时期和方式对旱地马铃薯土壤水热及产量的影响

于2018-2019年连续两年定位试验,设置秸秆带状秋覆盖(FSM)、黑膜大垄秋覆盖(FPM)、秸秆带状春覆盖(SSM)、黑膜大垄春覆盖(SPM)和不覆盖露地平作(CK)5个处理,研究不同覆盖时期和覆盖方式对旱地马铃薯土壤水热及产量的影响。结果表明:秸秆带状覆盖和黑膜大垄覆盖能显著提高马铃薯全生育期0~200 cm土层平均贮水量,秋覆盖大于春覆盖,与CK相比,秸秆带状覆盖和地膜覆盖分别平均提高马铃薯全生育期0~200 cm土层平均贮水量5.8%、8.6%;秸秆带状覆盖具有普遍的降温效应,而地膜覆盖存在普遍的增温效应,FSM和SSM处理0~25 cm土层平均温度分别较CK降低0.8℃和0.5℃,FPM和SPM处理分别增加0.5℃和0.6℃,秋覆盖降温幅度大于春覆盖,秋覆盖增温幅度小于春覆盖;秸秆带状覆盖和地膜覆盖均能显著提高马铃薯产量4.8%~7.6%、水分利用效率13.5%~22.6%,增产效应秋覆盖优于春覆盖。此外,秸秆带状覆盖显著提高纯经济收益和产投比且秋覆盖提高幅度大于春覆盖。因此,秸秆带状覆盖栽培技术是一种增产高、绿色可持续发展的栽培模式,适宜于西北半干旱雨养区秸秆资源较为富余地区推广应用。

不同覆盖方式对旱地玉米农田水分和产量的影响

【目的】明确不同覆盖方式对西北半干旱雨养区春玉米田土壤水分动态特性和产量的影响。【方法】利用大田试验,设置玉米秸秆带状覆盖(SM)、白膜双垄沟覆盖(BM)、黑膜双垄沟覆盖(HM)和露地无覆盖(CK)4种不同栽培方式。【结果】覆盖能明显改善玉米全生育期0~200 cm土壤墒情,SM、HM和BM处理增墒效应主要集中于拔节期后,覆盖处理在各时期、各土层土壤含水量普遍高于CK,相比CK,SM、HM和BM覆盖处理0~200 cm土层平均含水量分别提高6.7%、7.9%和8.3%,SM处理与HM、BM处理差异不显著,覆盖能显著提高玉米产量和水分利用效率。相比CK,SM、HM和BM处理显著增加百粒质量和穗粒数,且籽粒产量分别显著增加10.2%、21.7%和25.4%,其次水分利用效率分别提高22.9%、34.6%和39.8%。玉米籽粒产量、百粒质量(0.807**)和水分利用效率(0.958∗∗)呈极显著正相关。【结论】地膜和秸秆带状覆盖均能提高作物产量和水分利用效率,而秸秆带状覆盖能提高资源利用效率,符合国家农业绿色发展的要求。

秸秆带状覆盖对半干旱雨养区马铃薯光合特性及产量的影响

为探讨不同覆盖方式对马铃薯(Solanum tuberosum L.)光合生理机制及产量的影响。本试验于2020—2021年在西北雨养农业区设置秸秆带状覆盖2行(SM1)、秸秆带状覆盖3行(SM2)、地膜覆盖(PM)、露地平作(CK)4个处理,研究不同覆盖方式对马铃薯光合特性、叶绿素含量、核酮糖二磷酸羧化酶产量的影响。结果表明,两个生长季覆盖处理均提高了马铃薯块茎形成期—块茎膨大期叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)及叶片水分利用效率(WUE_(L)),其中SM1平均较CK分别提高9.5%、29.1%、21.0%、9.0%,SM2分别提高8.9%、18.9%、4.7%、4.2%,PM分别提高9.2%、31.6%、29.7%、2.9%;而胞间CO^(2)浓度(Ci)小幅度下降,SM1、SM2、PM分别较CK下降11.9%、6.9%、7.6%。覆盖处理在块茎膨大期的叶片Pn、蒸腾速率(Tr)、Gs以及Ci日变化均呈现单峰曲线变化趋势,且覆盖处理的日平均Pn、Tr、Gs均高于CK,增幅均表现为PM>SM1>SM2。在块茎形成期—淀粉积累期,SM1、SM2和PM处理马铃薯Rubisco羧化酶活性分别较CK增加了63.5%、44.8%和28.1%。两个生长季覆盖处理均较CK显著提高了马铃薯鲜薯和干薯产量,SM1、SM2、PM处理2年平均鲜薯和干薯产量分别增加15.1%、10.1%、31.8%和18.4%、8.6%、40.5%。相关分析发现,两个生长季马铃薯叶片净光合速率的变化是影响马铃薯产量形成的主要因素(r=0.961^(**)和r=0.584^(*))。综上,秸秆带状覆盖可延长马铃薯生育中后期持绿期和高光合持续时间,有利于提高马铃薯产量,适宜在西北旱作区马铃薯生产中应用,有利于该地区绿色高产农业的发展。本研究结果为半干旱地区马铃薯高产栽培提供了技术参考。

不同覆盖方式对旱地春小麦土壤水热及生长的影响

为明确不同覆盖方式对旱地春小麦生长和产量的影响,在西北半干旱雨养条件下,以露地无覆盖为对照(CK),设置了秸秆带状覆盖(SM)、白膜全覆盖(BM)和黑膜全覆盖(HM)三种覆盖方式,分析覆盖对旱地春小麦土壤水热、干物质积累及产量的影响。结果表明,与CK相比,覆盖能明显提高春小麦各生育时期0~200 cm土壤水分0.8~0.9个百分点,且SM处理以开花期增幅最大,HM和BM处理均以灌浆期增幅最大;同时,SM、HM和BM处理能明显增加关键生育时期的土壤水分1.0、1.4和1.1个百分点。HM和BM处理下春小麦全生育期0~25 cm平均土壤温度较CK分别增加0.7和1.3℃,均以苗期增幅最大;而SM处理较CK下降2.5℃,降幅在孕穗期最大。覆盖能显著提高春小麦干物质积累量,SM、HM和BM处理相对于CK的增幅分别为19.4%、16.7%和31.6%。覆盖显著增加了春小麦产量,增幅表现为BM(18.5%)>HM(15.1%)>SM(12.1%)。由此可见,覆膜与秸秆覆盖均有利于旱地土壤保墒和增温以及春小麦的产量形成;从环保及可持续发展等方面综合考虑,秸秆带状覆盖栽培是一种更加高产高效的覆盖方式,更有利于西北旱地农业可持续生产。

不同降水年型下秸秆带状覆盖对西北旱地马铃薯品质和产量的影响

为探明不同覆盖方式对马铃薯品质和产量的影响,于2019—2021年在西北半干旱雨养农业区设置秸秆带状覆盖(SM)、地膜覆盖(PM)、无覆盖露地(CK)3个处理,通过测定马铃薯块茎维生素C、淀粉、直链淀粉、还原糖、粗蛋白含量及产量指标,研究不同覆盖方式对马铃薯品质和产量的影响。结果表明:不同降水年型下秸秆带状覆盖和地膜覆盖均可以显著改善马铃薯的品质,丰水年(2019年和2020年),与CK相比,SM处理显著提高了块茎淀粉、直链淀粉的含量,增幅分别为15.2%和31.9%,PM处理显著提高了粗蛋白含量,增幅为26.6%;平水年(2021年),与CK相比,SM处理维生素C、还原糖含量分别显著提高20.4%和5.1%,PM处理维生素C、还原糖、粗蛋白含量分别显著提高35.2%、8.3%、14.6%;覆盖方式对马铃薯品质的影响整体表现为SM>PM。主成分分析和灰色关联度分析表明,SM和PM处理均可提高马铃薯品质,且SM处理马铃薯品质与产量关联度高于PM处理,SM处理下淀粉、直链淀粉含量与产量的关联度最高。覆盖栽培方式均显著提高了马铃薯鲜薯产量,SM、PM分别较CK提高13.7%~19.5%、26.4%~37.2%。综上所述,秸秆带状覆盖可以明显改善马铃薯品质,显著提高马铃薯产量,在西北半干旱雨养农业区马铃薯生产中具有较好的应用推广价值。

覆盖方式对旱地不同熟性马铃薯产量及土壤水分的影响

【目的】了解西北半干旱雨养条件下不同覆盖种植方式对马铃薯产量和水分的影响.【方法】以‘LK99’(早熟)、‘克新1号’(中熟)和‘青薯9号’(晚熟)为材料,设置秸秆带状覆盖(T_1)、地膜覆盖(T_2)和露地平作(CK)3种不同栽培方式,系统研究不同处理的土壤水分、产量和水分利用效率.【结果】与CK相比,T_1鲜薯产量增加13.7%～23.9%,干薯产量水分利用效率(WUE_D)提高34.3%～73.8%;T_2鲜薯产量增加24.7%～44.5%,WUE_D提高42.5%～63.8%.不同品种间鲜薯产量和WUE_D的最大增幅T_1处理均为早熟,T_2处理依次为早熟和中熟.覆盖显著提高单薯质量是增产的主要原因,早、中、晚熟马铃薯平均单薯质量比CK依次增加10.6、19.9和26.4 g.鲜薯产量与耗水量呈显著负相关(r=-0.671~*),与WUE_D呈极显著正相关(r=0.959^(**)).覆盖对各品种的不同时期和土层均具有增墒或降墒的双重效应,增墒作用更为显著,覆盖材料间增墒效果相似,但品种间差异较大,以晚熟品种覆盖土壤含水量较CK提高最显著(1.5%).【结论】秸秆带状覆盖和地膜覆盖均是半干旱雨养农区提高马铃薯产量和高效用水的技术,而秸秆带状覆盖栽培技术可减少污染,提高秸秆资源利用效率.

秸秆带状覆盖对旱地冬小麦土壤温度及产量的影响

为探明秸秆带状覆盖对西北半干旱雨养农业区冬小麦土壤温度和产量的影响,以露地不覆盖为对照(CK),设置秸秆带状覆盖4行(SM1)、秸秆带状覆盖5行(SM2)、黑膜覆盖(PM1)和白膜覆盖(PM2)共5个处理,利用大田试验研究了不同覆盖处理冬小麦土壤温度及产量相关指标的异同。结果表明,与CK相比,秸秆覆盖处理(SM1、SM2)显著降低了冬小麦全生育期0~25 cm土层温度,返青期和灌浆期降温幅度最大,平均降温2.0℃;越冬期降温幅度最小,平均降温0.1℃;上层土壤(0~10 cm)的降温幅度大于下层土壤(15~25 cm),SM1降温效应大于SM2。地膜覆盖在不同生育时期存在增温和降温的双重效应,成熟期增温幅度最大,较CK增加2.4℃;灌浆期5 cm土层降温幅度最大,降低1.8℃;无论增温还是降温,PM1效应均高于PM2。覆盖处理一天中,表层土壤温度以中午14:00变化最大,晚19:00次之,早7:00变化最小,且中午14:00均表现为降温效应;秸秆覆盖降温效应(4.9℃)大于地膜覆盖(0.8℃)。覆盖降低土壤有效积温,地膜覆盖有效积温显著高于秸秆覆盖。秸秆覆盖平均增产9.6%,SM2增产率高于SM1;地膜覆盖显著增产(20.8%),PM2增产率高于PM1。产量三要素中,穗粒数受温度影响最大,与各生育时期0~25 cm土层土壤温度、阶段土壤有效积温均呈显著或极显著正相关。综合考虑土壤温度、土壤有效积温、产量、千粒重和穗数等,SM2处理更有利于旱地冬小麦产量的形成。

秸秆带状覆盖对土壤有机碳及其活性组分的影响

为了探讨秸秆带状覆盖对旱地不同剖面深度土壤总有机碳(TOC)、可溶性有机碳(DOC)、微生物量碳(MBC)和易氧化态碳(EOC)的影响,于2017—2020年在甘肃省布设秸秆带状覆盖试验,设玉米整秆带状覆盖(T_(SM))处理,以黑膜双垄沟全膜覆盖(T_(PM))和传统露地平作(T_(NM))为对照。结果表明:土壤有机碳和活性碳组分含量随土壤剖面深度增加而显著降低(P<0.05);T_(SM)较T_(PM)和T_(NM)显著提高了0~20 cm土层土壤总有机碳含量、可溶性有机碳含量和易氧化态有机碳含量,2019、2020年的测定结果具有相同趋势,TOC、DOC和EOC两年平均值T_(SM)分别比T_(PM)提高16.99%、67.65%和155.83%,比T_(NM)提高8.00%、31.20%和74.30%;2019、2020年T_(SM)均提高0~120 cm土层微生物量碳含量,各土壤剖面T_(SM)较T_(PM)两年平均提高了16.82%、21.49%、34.04%、26.28%和29.78%,T_(SM)较T_(NM)两年平均提高了24.83%、51.32%、56.72%、78.94%和73.42%(P<0.05)。2019、2020年0~20 cm DOC/TOC和EOC/TOC,T_(SM)处理高于T_(NM)和T_(PM),MBC/TOC T_(SM)处理高于T_(NM),说明T_(SM)提高了表层土壤有机碳、活性碳组分的含量和各活性碳组分的分配比率。

不同覆盖栽培方式对冬小麦干物质分配与转运的影响

为了解不同覆盖栽培方式对冬小麦干物质分配与转运的影响,以西北旱地生态生产条件为背景,分析了秸秆带状覆盖(SM)、地膜覆盖(PM)及露地(CK)三种覆盖栽培方式下冬小麦干物质分配与转运的差异,其中秸秆带状覆盖设置了59%(SM3)、50%(SM4)、42%(SM5)、37%(SM6)共4个秸秆覆盖度。结果表明,随小麦生育期推移,植株干物质量逐渐增加;与CK相比,覆盖栽培促进了花后营养器官中干物质的分配与转运,显著提高了花前干物质对籽粒产量的贡献率,PM的增幅大于SM,说明地膜覆盖较秸秆带状覆盖更利于促进花前干物质向籽粒的转运。

半干旱雨养区不同覆盖方式对马铃薯土壤氮含量及分布的影响

【目的】探讨西北半干旱雨养区不同覆盖方式对马铃薯地土壤氮素含量及分布的影响。【方法】设玉米整秸秆带状覆盖(T_(秸秆))、黑色地膜覆盖(T_(地膜))和露地平作(T_(露地))3个处理。测定分析了2019年和2020年马铃薯开花期和成熟期的秸秆种植带株行间(T_(秸秆-带上))、秸秆覆盖带下(T_(秸秆-带下))、地膜下(T_(地膜))和露地对照(T_(露地))在0~120 cm土层的土壤全氮、铵态氮、硝态氮、微生物量氮和碳氮比的变化。【结果】地膜覆盖较对照显著提高了0~20cm土层的土壤速效氮含量,2 a平均提高了22.73%,降低了0~40 cm土层土壤微生物量氮含量,降低了10.01%。秸秆带状覆盖较露地能够显著提高土壤0~20 cm土层土壤全氮和速效氮含量,全氮两年平均提高了17.32%,速效氮提高了9.41%;能够显著提高0~90 cm土层土壤微生物量氮含量,平均提高了45.01%;较地膜覆盖处理显著提高了0~20 cm土层的全氮含量和0~40 cm土层微生物量氮含量,分别提高了20.98%和83.83%。【结论】秸秆带状覆盖能够有效提高土壤氮素含量,是促进农业农田可持续利用与发展,提高土壤生产潜力的有效方法。