带型及施氮对玉米间作豌豆光能利用率的影响

通过大田试验,研究了施氮及带型对绿洲灌区单作和间作玉米、豌豆产量、光能利用率及光合源大小的影响,旨在为该区玉米间作豌豆的增产增效提供理论依据。结果表明:试验设计的各间作处理的土地当量比(LER)都大于1,说明玉米间作豌豆可提高土地利用效率;与2:4模式(2行玉米、4行豌豆)相比,3:4模式(3行玉米、4行豌豆)的LER增大了28.26%,说明3:4模式具有较好的提高土地利用率的作用。单作玉米、单作豌豆、2:4间作、3:4间作的三个氮水平下的平均光能利用率分别为0.60%、0.15%、0.53%和0.60%,氮肥减量15%的3:4间作的光能利用率最高,达到了0.75%。3:4模式的平均叶面积指数(LAI)比2:4模式高22.83%-28.27%,叶日积(LAD)高25.49%-27.83%。在本试验设计的参数范围内,随LAD的增大,作物的光能利用率持续增大,因此进一步提高LAD是提高光能利用率、增加产量的有效途径。     

河西荒漠灌区不同耕作方式对作物产量的影响

在河西荒漠灌区比较了小麦、玉米、大豆3种作物在连作、轮作、间作方式下的产量,结果表明,小麦产量以小麦与玉米轮作最高,为6 839.3 kg/hm2,较连作增产23.6%;玉米产量以小麦与玉米间作(小倒茬)最高,为12 915.0 kg/hm2,较连作增产50.8%;蚕豆产量以玉米与蚕豆间作(连作)最高,为3 654.0 kg/hm2,增产率达50.2%。     

交替灌溉小麦间作玉米干物质的累积与分配规律研究

针对传统间作耗水量大,且灌水与间作作物干物质累积相关关系研究薄弱的问题,在河西绿洲灌区进行田间试验,探究交替灌溉模式下,不同水分处理对小麦间作玉米及其相应单作的产量及干物质分配积累的影响.结果表明:交替灌溉小麦间作玉米LER达到1.30~1.38;净地面积下,间作小麦经济产量较单作小麦提高了21%~33%,间作玉米经济产量较单作玉米提高了38%~42%;小麦收获后,间作玉米干物质积累量比单作玉米平均增加8%;低、中、高灌水平下间作玉米群体生长率分别为单作的49.62%~61.92%、56.04%~65.84%和55.28%~68.98%.在河西绿洲灌区,小麦间作玉米上应用交替灌溉技术与单作相比具有提高间作作物产量和增加干物质积累的作用.     

不同种植模式对农田土壤呼吸速率的影响

【目的】探讨不同种植模式对农田土壤CO_2排放的影响,以期为农田固碳减排提供理论参考.【方法】以河西绿洲灌区的7种种植模式为研究对象,采用CFX-2开放式呼吸测定系统进行土壤呼吸速率测定.【结果】7类种植模式下农田土壤呼吸速率具有明显的季节变化规律,其中,单作玉米的波动幅度最大,呈先上升再下降的趋势;平均土壤呼吸速率表现为单作玉米玉米间作豌豆小麦间作玉米春小麦复种冬油菜春小麦复种冬小麦春小麦复种春油菜春油菜复种马铃薯,且不同处理间平均土壤呼吸速率差异显著(P0.05);单作玉米农田土壤呼吸速率最强,春油菜复种马铃薯最小,且单作玉米农田土壤呼吸速率为春油菜复种马铃薯的4.6倍.间作模式下小麦、玉米带土壤呼吸速率较相应的单作分别降低20.9%和26.3%.【结论】7种种植模式中,单作玉米潜在温室气体排放量最大,春油菜复种马铃薯最有利于农田温室气体减排,而间作模式可有效降低配置作物的土壤呼吸速率强度.     

干旱灌区小麦间作玉米麦后复种绿肥的可持续性分析

[目的]针对干旱灌区传统生产模式的资源利用率和产投比低等问题,研究小麦间作玉米集成麦后复种绿肥的光能利用率、灌溉水生产力及经济效益表现,结合试区常规种植模式,评价不同种植模式的可持续性,对于干旱灌区农业生产的节本增收有重要指导意义.[方法]2018-2020年,在河西绿洲灌区设置田间定位试验,研究了不同种植模式(春小麦...     

氮肥减施对玉米间作箭筈豌豆种间关系及产量的影响

通过探究氮肥减施对玉米间作箭筈豌豆种间关系的影响,为进一步发挥禾豆间作优势提供理论依据。2017年在甘肃省武威市甘肃农业大学绿洲农业综合试验站进行试验,以玉米、箭筈豌豆为试验对象,设单作箭筈豌豆(V)、单作玉米(M)、玉米间作箭筈豌豆(M/V)3个种植模式和不施氮(N0,0kg·hm^-2)、减量施氮(N1,240kg·hm^-2)、传统施氮(N2,300kg·hm^-2)3个施氮水平,探究河西绿洲灌区减量施氮对玉米间作箭筈豌豆种间关系及产量的影响。结果表明,箭筈豌豆干物质积累量间作较单作增加43.0%,减量施氮比传统施氮增加10.9%;玉米干物质积累量间作较单作增加26.7%,减量施氮比传统施氮增加8.5%;共生期内箭筈豌豆相对于玉米的竞争比率始终大于1,表明箭筈豌豆的种间竞争力强于玉米,且减量施氮能增强种间竞争;箭筈豌豆收获后间作和单作玉米生长速率比在不同施氮水平下均大于1,表明间作玉米有明显的恢复效应。箭筈豌豆产量间作较单作增加37.7%,减量施氮与传统施氮无显著差异;玉米产量间作较单作增加3.4%,且间作模式下减量施氮...     

玉米间作豌豆水分利用效率对供水水平和种植密度的响应

在河西绿洲灌区进行大田试验,研究低、中、高3个供水水平(4 050、4 500、4 950 m3/hm2)与玉米密度(5.25、6.0、6.75万株/hm2)处理下玉米间作豌豆的产量和水分利用效率(WUE).结果表明,在同等种植密度下,玉米间作豌豆总产量及间作组分产量均随供水水平提高,呈显著增加趋势,中种植密度高供水水平处理下达到最大值;在同等种植密度下,玉米间作豌豆耗水量随供水量增加呈显著增加趋势,中、高种植密度处理在供水水平提高时,耗水量的增幅显著下降,高种植密度处理中下降最为显著;中种植密度与中供水水平处理组合可最大限度地提高豌豆间作玉米的WUE,可达到2.24 kg/m3.     

覆膜免耕对玉米间作豌豆农田土壤有机碳和氮的影响

借助2013年在河西绿洲灌区建立的不同耕作措施长期定位试验,通过探究耕作措施与种植模式对土壤有机碳和氮的变化特征,以期为构建试验区农田高效生产技术提供理论依据。试验设置耕作方式和种植模式两个因素,包括传统覆膜耕作（CT）和覆膜免耕（NT）2种耕作方式;单作玉米（M）、玉米间作豌豆（M/P）、单作豌豆（P）3种种植模式,共6个处理;通过分析不同种植模式下0~20 cm、20~40 cm土层土壤有机碳、全氮、硝态氮、铵态氮和C/N,明确覆膜免耕对禾豆间作农田土壤碳氮的影响。结果表明：与传统覆膜耕作相比,覆膜免耕显著增加0~20 cm土层土壤有机碳、全氮、硝态氮和铵态氮含量,2 a平均分别增加4.8%、  5.3%、11.1%、17.8%,同时也增加20~40 cm土壤的有机碳、硝态氮和铵态氮含量,但对全氮含量影响不显著。在覆膜免耕措施下,玉米间作豌豆较单作玉米显著提高0~20 cm土层土壤有机碳、全氮、硝态氮和铵态氮含量,分别提高4.6%、7.0%、14.5%和21.6%,而20~40 cm土层中仅土壤全氮含量无显著差异。覆膜免耕较传统覆膜耕作降低0~20 cm土层的C/N,而种植模式之间土壤C/N表现为玉米间作豌豆小于单作玉米。相对于其他处理,覆膜免耕玉米间作豌豆体系能有效提高土壤有机碳、全氮及其组分。因此,在河西绿洲灌区玉米间作豌豆体系中,覆膜免耕玉米间作豌豆为该区域高效、可持续种植模式。     

河西绿洲灌区玉米间作绿肥高效种植模式研究

在河西绿洲生态条件下,研究了玉米与不同绿肥作物的间作模式。结果表明:压青处理的玉米产量均高于根茬处理,其中以玉米间作草木樨(压青)处理的玉米产量为最高,较对照单作玉米增产6.37%;玉米间作箭豌豆混播毛苕子的绿肥产草量和绿肥植株根瘤数明显高于其它处理。各间作模式下土壤含水量的变化以压青处理相对稳定。     

绿洲灌区玉米间作豌豆的产量密植效应

【目的】针对解决集约化栽培条件下间作密植潜力研究薄弱、生产中缺乏间作增密增产理论和实践依据的问题.【方法】在河西绿洲灌区通过大田试验,研究了低、中、高(4.50、5.25、6.00万株/hm2)玉米密度对玉米间作豌豆群体产量及其构成因素的影响,以期为玉米间作豌豆合理密植提供理论依据.【结果】玉米间作豌豆具有明显的产量优势,低、中、高玉米密度下的间作土地当量比均大于1.2.除在中密度水平下,间作的籽粒总产量低于相应单作4.89%,其余处理均表现为间作籽粒总产量高于单作,间作生物总产量高于单作豌豆;单位面积间作玉米及间作豌豆的籽粒产量和生物产量分别平均比相应单作增加了82.03%和5.89%、37.12%和2.88%;随玉米密度的增大,间作的籽粒总产量、间作玉米和单作玉米的籽粒产量及间作玉米的生物产量均呈增大趋势.通径分析结果表明:3个产量性状对玉米籽粒产量的综合效应排序为:穗数穗粒数500粒质量,所以穗数对玉米增产的贡献居所有产量性状之首;4个产量性状对豌豆籽粒产量的综合效应排序为:株数百粒质量单株荚数单荚粒数,说明对豌豆籽粒产量影响较大的是株数和百粒质量.【结论】综合作物的产量高低、产量性状表现及通径分析结果可得:随玉米密度的增大,间作可以显著提高主栽作物玉米的籽粒产量,进而提高间作的籽粒总产量,但会影响豌豆在间作中籽粒产量的优势,所以玉米间作豌豆较单作具有更高的容纳高密度的潜力和产量优势,且密植是提高间作产量的有效措施.     

施氮对带田作物产量及水分利用效率的影响

对河西一熟制灌区4种主要栽培模式施氮效应进行研究的结果表明:在灌水量相同的情况下,增施氮肥,以玉米+甘蓝带田的产量增幅最大。同种作物的间套方式不同,产量间有差异。在相同条件下,在玉米+甘蓝间作模式中,玉米当量面积产量分别较小麦+玉米、玉米+蚕豆间作模式中的玉米当量面积产量高。在灌水量相同的情况下,施氮肥明显地提高了作物的灌水利用效率及土壤水分利用效率,以玉米+甘蓝间作模式灌水利用效率及土壤水分利用效率最高。     

河西绿洲灌区限水条件下主要农作物高产高效关系探讨

通过３年（１９９２～１９９４年）试验研究表明，河西绿洲灌区，在水分限制条件下，春小麦、春玉米、马铃薯、油菜和胡麻６种作物存在着节水高产高效的现实性和可能性，同时水肥之间具有明显的耦合效应。就肥料效应而言，春小麦、春玉米、油菜在高灌条件下增加肥料用量，仍有利可图。马铃薯和胡麻适当限制施肥量，在高效方面具有一定的积极意义。     

灌溉制度对甜瓜/向日葵套作系统光能利用效率和繁殖分配的影响

为了明确绿洲灌区套作系统的光能和灌水利用效率,实现节水高产高效的农业生产目标。在限量灌水条件下,进行了甜瓜/向日葵单套作灌溉试验,研究了河西绿洲灌区9种灌溉制度下甜瓜/向日葵单套作系统的光能利用率和繁殖分配。结果表明,甜瓜/向日葵套作系统的生物量积累和光能利用率显著高于2种作物单作,套作系统的总生物量和光能利用效率在灌水次数9次和灌水定额450 m~3/hm~2时达到最大,光能利用效率(1.25%)比甜瓜、向日葵单作分别提高93.50%、75.32%,套作系统总生物量(15 724 kg/hm~2)比甜瓜、向日葵单作分别提高87.30%、92.79%。甜瓜、向日葵套作显著提高了2种作物地上部繁殖分配比例,2种作物单作各灌水处理间繁殖分配比例无显著差异。甜瓜/向日葵套作系统的适宜灌溉制度为:全生育期灌水9次、灌水定额450 m~3/hm~2。     

甘肃河西地区玉米不同间套作模式效益研究

对河西地区玉米不同间套作模式的效益进行了研究,结果表明,蒜苗/玉米模式的土地当量比(LER)最大、产值最高、经济效益最显著,可作为河西地区粮、经间套作最优模式;小麦/玉米模式在产量、产值及经济效益上综合表现较好,可作为粮、粮间套作的最优模式.     

施肥对河西绿洲灌区小麦玉米带田产量及效益的影响

对河西绿洲灌区土壤缺乏的主要营养元素在小麦玉米带田上不同方式配合施用的试验结果表明,带田合计产量和纯收益以氮、磷、钾、锰配施最高,分别为18 016.5 kg/hm2和17 730.0元/hm2,较对照分别提高82.8%和11 005.5元/hm2;其次是氮、磷、钾、锌配施,分别为15 628.5 kg/hm2和16 017.0元/hm2,较对照分别提高58.6%和6 940.5元/hm2。在施氮、磷的基础上,增施钾和锌、锰可提高玉米的穗粒数和千粒重,产量显著提高,肥效从大到小依次为为氮、锰、锌、钾。     

小麦玉米畦垄间作空间格局及节水机理

通过微型蒸渗器结合TDR土壤水分测定仪及作物生理生态指标常规方法测定小麦玉米畦垄间作不同空间格局条件下小麦玉米群体产量效应、耗水规律、水分利用效率及干物质积累分配规律,并结合气象数据比较不同间作模式的优越性,分析不同间作方式及灌溉措施对产量、生长动态、灌溉水及降水利用的影响。研究结果表明:小麦玉米畦垄间作模式利用畦灌与垄作沟灌的特点,将畦灌小麦与垄作沟灌玉米相结合形成新型间作模式,在适宜的间作格局(即处理W7M)下,小麦-玉米的群体产量较传统间作提高1.16%,节水9.85%,经济效益较传统间作、小麦单作、玉米单作分别提高1.23%、43.46%和8.17%。与传统间作相比,畦垄间作在相同灌水量水平下,能有效降低棵间无效蒸发损失,提高作物产量和水分利用效率,是一种经济可行的节水方法。     

河套灌区小麦套种向日葵高产节水灌溉制度

针对河套灌区水资源日益紧缺及生产中浪费严重的状况,以当前主要种植模式小麦套种向日葵为对象,以节水和高产为目标,研究不同灌溉时期及灌溉量对小麦套种向日葵经济产量、经济效益及水分利用效率的影响。结果表明,小麦套种向日葵模式下,随着灌水量增加,套种小麦和向日葵及套种作物全生育期总耗水量显著增加,水分利用效率(WUE)却明显下降。套种小麦和向日葵及套种总产量、经济效益均以全生育期浇3水以上处理较高,且处理间产量差异不显著。综合分析得出,河套灌区小麦套种向日葵节水与高产相统一的耗水量为5 000~6 000m3/hm2,全生育期灌3水是小麦套种向日葵实现高产的最佳节水灌溉模式,即小麦拔节期、抽穗期、向日葵开花期灌水3次,每次灌水定额900 m3/hm2,可实现套种小麦经济产量7 000kg/hm2、套种向日葵经济产量2 800kg/hm2以上,全生育期水分利用效率1.0kg/m3以上的目标。     

间作小麦秸秆还田对地膜覆盖玉米灌浆期冠层温度及光合生理特性的影响

【目的】作物的光合生理特性是影响产量的重要因素,冠层温度反映作物冠层的能量平衡状况,与作物光合生理特性及产量形成密切相关。研究不同覆盖方式下作物冠层温度与光合生理特性及产量形成,旨在优化耕作制度,提高干旱内陆灌区作物生产潜力。【方法】2014—2016年,在西北干旱灌区,通过田间试验,研究不同小麦秸秆还田及地膜覆盖利用方式下,小麦间作玉米模式中玉米灌浆期的冠层温度及光合生理特性。【结果】间作较单作可降低玉米灌浆期的冠层温度,以免耕小麦带25—30 cm高茬收割覆盖还田与玉米带地膜2年覆盖（NTSI2）,免耕小麦带25—30 cm高茬收割立茬还田与玉米带地膜2年覆盖（NTSSI2）处理降低效果更为显著,较传统耕作每年覆新膜单作（CTM）处理分别降低10.3%与7.5%,比传统翻耕小麦带无秸秆还田与玉米带每年覆新膜（CTI）处理分别降低7.6%与4.7%。从冠气温差可知,NTSI2处理随气温变化玉米灌浆期冠层温度变化较小,可减小气温变化对玉米生长发育造成的不利影响。间作较单作可增大玉米灌浆期的光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）及叶片水分利用效率（WUE_L）,以NTSI2、NTSSI2处理提高幅度较大,较CTM处理玉米P_n提高比例分别为23.0%与18.1%,较CTI处理提高比例分别为13.4%与8.9%;同理,与CTM处理相比,T_r分别提高7.9%与5.8%,与CTI处理相比,T_r分别提高6.1%与4.1%;NTSI2、NTSSI2处理WUE_L较CTM处理提高14.4%与12.0%,较CTI提高7.2%与4.9%,呈现水分高效利用的潜势。相同的净占地面积下,间作较单作玉米具有增产效应,增产幅度达到52.2%,其中NTSI2、NTSSI2处理较CTM处理分别增产57.2%与53.4%,较CTI处理分别增产17.6%与14.7%,说明免耕地膜2年覆盖与秸秆还田同步应用于间作模式可进一步加强玉米增产效应。【结论】在河西绿洲灌区,集成应用免耕秸秆还田与地膜2年覆盖技术是实现高产高效间作模式的理想耕作措施。