半干旱地区播前灌溉和地膜覆盖对春小麦产量形成的影响

两年大田试验研究了播前灌溉和地膜覆盖对春小麦产量形成及水分利用的影响。试验设4个处理,对照(CK)、播种前灌水30mm(W),覆膜60d(M)和播种前灌水30mm加覆膜60d(WM)。结果表明,播前灌溉后土壤水分状况得到明显改善,但由于土壤温度显著下降,播前灌水会影响春小麦苗期的干物质积累。地膜覆盖在作物生育前期可以改善土壤水温条件,促进干物质积累,在后期则会导致土壤水分状况恶化,导致收获指数的下降,影响产量的形成和水分利用。在春小麦生产中将播前灌溉与地膜覆盖相结合:一方面可以在作物出苗时及苗期改善土壤水温条件,促进作物生长发育;另一方面在产量形成的关键时期可以通过更好的水分条件去除覆膜的负效,获得产量和水分利用效率的显著提高。

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。

半干旱区旱地春小麦全膜覆土穴播对土壤水热效应及产量的影响

以春小麦"陇春27"为试材,研究半干旱区旱地全膜覆土穴播对土壤水热效应及小麦产量的影响。结果表明:与裸地平作(CK)相比,全膜覆土穴播(PM)和全沙覆盖平作(SM)增温效果呈"挂钩型",增温效果在小麦拔节期前最为明显,PM 0—25 cm土壤平均温度较CK提高1.8℃,全沙覆盖平作提高1.4℃,拔节后PM和SM的增温效果逐渐减弱直至消失,而在成熟期又呈现较弱的增温效果。PM和SM能提高小麦出苗后耗水速度并加大耗水量,其中,小麦拔节到扬花期耗水量增加最多,分别较CK平均增加54.93%和31.54%,且此阶段越是干旱,促进耗水作用越明显,PM促进作用大于SM。PM和SM能显著提高小麦阶段性水分利用效率(WUE b),其中PM以苗期提高最多,2a平均较CK提高365.17%,SM拔节期提高最多,2年平均较CK提高119.00%。PM和SM在增温、促进耗水作用下使小麦各生育期提前并增加单株干重,产量较CK分别平均增加432.28%和375.82%,水分利用效率(WUE)分别平均增加351.51%和338.29%,而且越干旱年份增产效应愈加明显。可见,PM和SM在越为干旱的年份促进耗水、增产和提高WUE的作用越显著,PM效果强于SM。

春小麦秸秆还田对后茬玉米干物质积累及产量形成的调控效应

干物质是作物光合作用产物的最高形式,其积累动态特性与籽粒产量有密切关系,研究前茬作物不同秸秆还田方式对后茬地膜覆盖作物地上干物质积累特性与产量形成的影响,对优化作物高产高效栽培理论和技术具有重要意义。本研究通过田间试验,在干旱内陆灌区研究了前茬春小麦不同秸秆还田方式(免耕秸秆覆盖还田,NTM;免耕秸秆立茬还田,NTS;传统翻耕秸秆还田,CTS;传统翻耕无秸秆还田,CT,对照)对后茬玉米地上干物质积累规律及产量形成的调控效应。结果表明:前茬春小麦免耕秸秆还田(NTM,NTS)提高了后茬玉米地上干物质最大增长速率和干物质平均增长速率,延迟了干物质最大增长速率出现的时间,以NTM处理作用效果最明显,较CT玉米地上干物质最大增长速率和干物质平均增长速率分别提高5.7%、11.2%,玉米地上干物质最大增长速率出现时间延迟3.4d,差异达显著水平(P<0.05)。NTM、NTS处理可长时间保持后茬玉米相对较高的地上干物质积累速率,有效延缓吐丝至灌浆期后茬玉米地上干物质积累速率的降低,维持较长的地上干物质积累期,提高完熟期地上干物质积累量,NTM和NTS较CT处理玉米收获期地上干物质积累量分别提高11.3%和9.9%(P<0.05)。NTM、NTS和CTS比CT处理分别增产15.6%、13.0%和7.8%,以NTM处理增产幅度较大,较CTS增产7.3%(P<0.05),增产的主要原因为穗数、穗粒数及粒重的协同提高。通过关联矩阵分析表明,通过优化前茬春小麦秸秆还田方式影响后茬玉米穗数来调控群体大小,进而协调穗粒数与粒重,通过三者相互协调发展可实现增产。因此,前茬春小麦免耕25~30cm覆盖秸秆还田(NTM)是典型干旱内陆灌区优化后茬玉米干物质积累特性及获得高产的理想耕作措施。

地膜覆盖和底墒灌溉对春小麦产量形成的影响

大田试验研究了地膜覆盖和底墒灌溉对春小麦产量形成的影响.地膜覆盖利于作物前期生长和水分利用,但不利于后期干物质积累和产量的形成.底墒灌溉对春小麦干物质积累和水分利用均有不利影响.对照 CK 、覆膜 M 、底墒灌溉 W 和覆膜+底墒灌溉 MW 4个处理产量分别为2554.0、2750.1、2424.3、3123.1kg·hm-2,补灌底墒与地膜覆盖具有协同促进作用.

河西绿洲灌区玉米秸秆带膜还田腐解特征研究

为探讨河西绿洲灌区玉米秸秆带膜还田时的腐解规律,采用尼龙网袋法,对不同带膜还田模式下玉米秸秆的腐解特征进行研究,旨为当地玉米秸秆还田提供理论依据和技术指导。结果表明:土壤温度是影响当地玉米秸秆腐解的主要因素,经过180 d腐解后,各还田处理秸秆的腐解率均在50%以上,其中翻压处理的腐解率(67.5%～76.0%)高于覆盖处理(50.5%～59.0%),而且腐解主要发生在还田后的30～120 d。秸秆在还田前期(前60 d)会与作物争夺土壤氮素,但是在还田后期会释放一定氮素,而且翻压和粉碎还田释放的氮素要高于覆盖和整株还田。从秸秆完全腐解的预测时间看,整株半量翻压、整株半量覆盖、粉碎半量翻压、粉碎全量翻压、粉碎半量覆盖和粉碎全量覆盖处理分别需要247、326、212、227、277和299 d才能完全腐解,可见,在河西绿洲灌区实行带膜还田前景广阔,而且翻压优于覆盖,粉碎优于整株,半量优于全量。

全膜覆土一茬和二茬小麦蓄水保墒效应研究

为了明确旱地全膜覆土一茬和二萑小麦的蓄水保墒效应，2008-2012年研究了全膜覆土一茬和二茬小麦在生育期和夏闲期水分动态变化。结果表明，全膜覆土一茬和全膜覆土二茬小麦水分动态变化趋势基本相同，土壤含水量在苗期达最大值，抽穗期降到最低点，收获期略有升高。全膜覆土穴播一茬小麦和二茬小麦表层土壤含水量较露地小麦分别提高了1．1个百分点和1．6个百分点；20～100cm土层土壤含水量分别提高了0．3个百分点和1．8个百分点；100～200cm土层全膜覆土一茬小麦较露地小麦降低了0．2个百分点，而全膜覆土二茬小麦较露地小麦提高了1．3个百分点。夏闲期全膜覆土一茬小麦、全膜覆土二茬小麦和露地小麦0～200cm土层土壤储水量分别增加了97．6、148和65．9mm，蓄水率分别为42％、65％和29％，由此可见全膜覆土二茬小麦蓄水保墒效应显著。全膜覆土穴播一萑和二茬小麦产量均较露地小麦明显提高，差异达显著或极显著水平，而全膜覆土一茬与二茬小麦产量间的差异不显著。在旱地推广全膜覆土二茬小麦，有利于把自然降水蓄于土壤，减少水分无效蒸发，提高自然降水的利用效率，增产增收效果显著。

河套灌区玉米膜下滴灌灌溉制度研究

为研究河套灌区膜下滴灌条件下玉米高产、节水、高效的灌溉制度，通过两年的田间试验，分析了膜下滴灌条件下玉米的耗水量规律，用Jensen模型建立了玉米的水分生产函数，并对玉米的灌溉制度进行了优化。结果表明：膜下滴灌条件下玉米在苗期对水分的敏感性较弱，此时期缺水对产量的影响较小；在拔节—抽雄、抽雄—花期和花期—灌浆期对水分的敏感性较强，此时期亏水将会减产。对玉米膜下滴灌灌溉制度优化得出：灌溉定额为275～325 mm ，玉米的产量较高；对灌水量的分配为苗期—拔节灌水量为20～40 mm ，拔节—抽穗的灌水量为40～60mm，抽雄—开花的灌水量为115mm，开花—灌浆的灌水量为80mm，灌浆—乳熟的灌水量为20～40mm，较本地常规地面灌每公顷节水2546．25～3296．25 mm ，节水效果十分显著。

干旱地区春小麦耗水量和节水措施的探讨

本文研究了春小麦耗水量与产量的关系及其耗水规律,分析了土壤湿度、耗水量对春小麦生长发育的影响。结果表明:拔节至抽穗是春小麦的水分临界期,抽穗至成熟期耗水量最多,耗水模系数最大;产量与耗水量呈二次曲线关系,适宜土壤水分下限为:出苗至拔节期为田间持水量的70％—75％,拔节至抽穗期为60％—65％,抽穗至灌浆初期为55％—60％,灌浆初期至成熟期为50％—55％。本文还对春小麦覆盖地膜的节水增产原因及效果进行了探讨,提出了黑河流域春小麦节水增产的技术措施及进一步研究的意见。

西北旱区碎麦秸垫式膜上灌对玉米出苗及产量的影响

针对西北旱区秸秆覆盖的生态适应性和地膜覆盖的残膜难回收问题,设置了覆盖方式和灌水定额两个主导因素,研究了碎麦秸垫式膜上灌对玉米出苗和产量的影响。覆盖方式设有四个水平:无覆盖(N),秸秆覆盖(S),地膜覆盖(F),碎麦秸垫膜覆盖(SF);灌水定额设有高(H,900 m3·hm^(-2)、中(M,750 m3·hm^(-2)、低(L,600m3·hm^(-2)三个水平;结果表明:SF明显提高了出苗率和产量,与S相比,出苗率提高了49.50%,子粒产量提高了4 415.79 kg·hm^(-2),所以SF使解决秸秆覆盖在西北旱区的出苗低和产量低等问题有了可能。从产量方面来看,最佳组合为FL、SFM,分别可将灌水定额降至L(600 m3·hm^(-2)和M(750 m3·hm^(-2)水平,这凸显了SF和F的节水增产效果。SF中的碎麦秸有利于土膜剥离回收,解决了地膜覆盖中残膜难回收的环境问题。

储水灌溉及覆膜对土壤水分及小麦出苗的影响

对不同储水灌溉定额和覆膜时期的研究结果表明,储水灌溉可增加0～120cm土层土壤贮水量,适度降低储水灌溉定额,对播种期和出苗期0～10cm土层土壤含水率影响不明显,头水期0～40cm土层土壤含水率与对照之间的差异不显著,春小麦出苗率提高;及早覆膜,有利于提高播种期和出苗期0～10cm土层、头水期0～40cm土层土壤含水率,以及播种至三叶期0～25cm土层地温。春小麦全膜覆土穴播栽培的适宜储水灌溉定额为600m3/hm2,覆膜时期为储水灌溉前覆膜,与对照相比,播种期及出苗期0～10cm土层土壤含水率分别提高7.36%和8.29%,头水期0～40cm土层土壤含水率提高2.78%,基本苗及出苗率分别增加26.34万株/hm2和5.44%,节水900m3/hm2。

塔里木盆地干旱灌区的地膜冬小麦研究

１９９６年～１９９８年度在塔里木盆地干旱灌区进行冬小麦地膜覆盖栽培试验，结果表明具有显著的增产、节水效果和较好的经济效益，需要加快发展。在干旱灌区独特的生态环境下地膜穴播栽培，适播和晚播均较同期露地播种增产，随播期推迟增产幅度上升，可使晚茬赶正茬。冬小麦适宜选用多穗型品种。

集雨节灌对地膜春小麦的产量和水分利用效率的影响

在宁夏南部干旱山区的试验结果表明 ,集蓄雨水进行有限补充灌溉 ,可以显著提高地膜春小麦的产量和水分利用效率。同时满足作物水分利用效率最高和籽粒产量最大时所需的补充灌水量为 90 mm,满足灌水效率最高时所需补充灌水量为 60 mm。

膜上灌春小麦调亏效应研究

在膜上灌水方式下覆膜和露地处理全生育期不同水分处理调亏下，膜上灌高产处理耗水量比对照减少了310．3mm却增产1363．69kg／hm^2，同一水分处理下膜上灌丰水处理F（FM）比露地丰水处理F（B）增产40．99％．WUE提高了4．67kg／（mm·hm^2）；膜上灌中度处理M（FM）比露地中度处理M（B）增产52．55％，WUE提高了6．86kg／（mm·hm^2）。相同水分条件下覆膜处理具有明显的增温、保墒增产作用，最高产量所需的土壤适宜水分下限较露地下降10％～15％。结果表明同一水分处理下覆膜小麦不仅具有较高的生物产量，而且具有较大的库容，因而开花后干物质积累量，茎、叶器官的输出率、分配率、转换率均高于露地小麦，最终表现为粒重增加经济产量提高。

沟播与覆膜对寒地冬小麦品种越冬性和产量性状的影响

沟播对冬小麦越冬率以及小区产量的影响因品种而不同，ＣＡ９０８８品种沟播的越冬率和产量均比平播增加１倍以上。覆膜可促进冬小麦早返青，延长穗分化时间，增加主穗小穗数、穗粒数、穗数、千粒重和容重，是提高寒地冬小麦产量的有效措施。

调亏对膜上灌春小麦生长特性及产量效应的研究

借助于国家高科技农业“863”课题，以春小麦为供试作物，2004年和2005年在甘肃省张掖市甘州区进行了膜上灌春小麦调亏灌大田试验研究，研究了地膜覆盖（设丰水F（FM）、轻度L（FM）和中度M（FM））、露地（设丰水F（B）和中度M（B））．结果表明．与露地相比，覆膜处理春小麦出苗时间提前7～9d；最大叶面积指数较露地提高12．34％～40．11％。增温1．5～1．7℃；同一水分处理下覆膜丰水处理F（FM）比露地丰水处理F（B）增产54．22％，WUE提高了4．67kg／（mm·hm^2）;覆膜中度处理M（FM）比露地中度处理M（B）增产70．46％，WUE提高了4．91kg／（mm·hm^2）。最高产量所需的土壤适宜水分下限为50％～60％，较露地下降10％～15％。将亏缺灌溉与地膜覆盖两种措施相结合，旨在探讨其对产量形成过程的影响和相互作用，结果表明同一水分处理下覆膜小麦不仅具有较高的生物产量，而且茎、叶、穗等器官营养物质的输出率、分配率、转换率均高于露地小麦，相同水分条件下覆膜处理具有明显的增温、保墒增产作用。

旱地不同年型地膜小麦、玉米集雨节灌的产量效应

:1 995— 1 998年度 ,在镇原试区进行的主要粮食作物集雨节灌试验结果表明 :不同年型地膜冬小麦、地膜玉米关键生育期集雨节灌均具有显著的产量效率 ,可明显提高水分利用效率。无论降水年份的异同 ,集雨补灌的最佳时期冬小麦为拔节期 ,玉米为大喇叭口期 ;干旱年低量 (1 2、2 4m m )集雨在最佳时期补灌 ,较其它时期补灌的供水效率冬小麦、玉米分别提高 1 .9— 6 .3、1— 3倍 ,且等量水分在玉米关键期供给较小麦供水效率高 3倍左右 。

带膜还田时玉米秸秆的腐解率和还田层的温湿度变化趋势

采用尼龙网袋法对河西绿洲灌区带膜还田时玉米秸秆的腐解率及其还田层的温、湿度变化趋势进行分析,旨在为当地玉米秸秆还田提供理论依据和技术支撑。结果表明,秸秆还田在早晨8∶00左右可以提高土壤表层温度,在傍晚8∶00左右可以减缓土壤温度降低,其中翻压带膜还田时,秸秆还田层的日均相对湿度、最大相对湿度和最小相对湿度均高于覆盖带膜还田,但是相对湿度的日较差却低于覆盖带膜还田。同时,还田层的日最低温度高于覆盖带膜还田,而日均温度、最高温度和温度日较差却低于覆盖带膜还田。还田层温度、相对湿度和腐解时间是还田秸秆腐解的主要影响因子,其中还田层的温度影响最大,相对湿度和腐解时间其次。秸秆覆盖带膜还田时,还田层温度和相对湿度对还田秸秆的腐解起主要作用,腐解时间起次要作用。秸秆翻压带膜还田时,还田层温度、相对湿度和腐解时间三者对还田秸秆的腐解率均起主要作用。翻压带膜还田30天进入秸秆腐解高峰期,月腐解率达15%~16%,覆盖带膜还田60天进入腐解高峰期,月腐解率达11%~16%。经过180天的腐解后,翻压带膜还田的秸秆累积腐解率为72.5%,覆盖带膜还田秸秆的累积腐解率为56.0%。可见,在河西绿洲灌区进行秸秆带膜还田时,翻压带膜还田要好于覆盖带膜还田。

农艺节水措施对春小麦产量及耗水特征的影响

通过田间试验,研究了农艺节水措施下非充分灌溉对春小麦产量及耗水特征的影响.结果表明：秸秆覆盖春小麦的产量和水分利用效率分别比地膜覆盖春小麦提高1.14%和16.25%;在地膜覆盖条件下,充分灌溉春小麦比非充分灌溉春小麦增产3.76%～11.62%;在非充分灌溉条件下,出苗期、分孽期、孕穗期及抽穗开花期土壤水分调控在田间持水量的40%～50%,拨节期和成熟期为田间持水量的60%～65%时,秸秆覆盖春小麦水分利用效率最高,比地膜覆盖春小麦水分利用效率提高17.17%～43.01%.

麦棉套种膜上灌溉节水增产机理研究

试验研究采用麦棉套膜上灌——土壤水分——作物——农田小气候理论体系，测定膜上灌灌水条件下的水流特征和土壤水分循环特点，麦棉共生期作物生育特性和农田小气候的相互关系。揭示出麦棉套膜上灌和棉花膜上灌分别节水２９％和４７％，小麦增产３．８％及棉花增产１１．