毛乌素沙漠地膜\|地布覆盖下土壤温度变化特征

为了研究地膜+地布相结合的覆盖方式对毛乌素沙漠地区土壤温度的影响,在毛乌素沙漠东缘风沙滩区选取试验点,设置地膜+防草地布覆盖(MB)、防草地布覆盖(DB)以及裸地(CK)3个处理方式,开展为期1 a的浅层土壤温度原位监测试验,对比不同覆盖对温度变化规律的影响。结果表明:MB覆盖区地表下5、15、30 cm土层土壤的年均温度比DB覆盖区分别高出0.5℃、0.6℃和0.4℃,比CK分别高出1.0℃、0.8℃和1.0℃;冻融期在同一土层深度处均表现为CK最长、DB次之、MB最短;同一土层深度处3个处理的土壤温度之间存在显著性差异(P0.05),以MB覆盖条件下土壤保温效果最好,CK最差;MB覆盖区在5、15、30 cm土层土壤深度处≥5℃地积温比DB覆盖区分别高4.0%、4.0%和3.0%,比CK分别高8.0%、7.0%和9.0%;降雨前、中、后,同一土层深度处土壤温度日较差以MB覆盖区最大,DB覆盖区次之,CK最小;近地表大气温度与土壤温度呈正相关,同一土层深度处,覆盖条件下其相关性较大,裸地较小。试验表明地膜+地布覆盖处理保温效果明显,适合植物生长。     

沟垄二元覆盖对旱地土壤水分及作物水分利用效率的影响

于2007年9月~2009年6月在渭北旱塬进行了冬小麦沟垄二元覆盖栽培模式的田间试验,研究了沟垄二元覆盖对旱地土壤水分及作物水分利用效率的影响。结果表明:垄覆地膜沟覆秸秆能显著提高产量,较对照(沟垄均不覆盖)产量最高增幅达39.62%(P0.05),垄覆地膜沟覆液膜处理两年平均产量较对照高32.16%,垄覆地膜沟不覆较对照高29.99%。垄覆地膜沟覆秸秆对小麦全生育时期0~40 cm土层的保墒作用明显,能有效提高土壤含水量,抽穗期0~40 cm土层含水量较对照高15.81%,沟覆液膜在小麦生育前期有良好的保水效果,返青期0~40 cm土层含水量较对照高11.01%。沟覆秸秆和沟覆液膜的水分利用效率较对照分别高31.11%(P0.05)和26.20%(P0.05)。     

秋覆盖的保水效应及对春玉米生长的影响

设置高(9000 kg·hm^-2)、中(6000 kg·hm^-2)、低(3000 kg·hm^-2)3种不同量秸秆覆盖和平覆、垄覆2种不同方式的地膜覆盖,以全程不覆盖为对照,研究了秋季雨后覆盖(休闲期加生育期全程覆盖)对土壤水分及春玉米生长状况的影响。结果表明：在冬闲期,各覆盖处理(除秸秆覆盖3 000 kg·hm^-2处理)的土壤蓄水量分别较不覆盖处理(CK)增加了21.22 mm、20.49 mm、18.37mm和19.5mm,使玉米出苗较CK至少提前了3 d。在播种期~大喇叭口期(播后70 d),平覆地膜和垄覆地膜平均土壤蓄水量分别较对照增加15.57 mm和15.73 mm;秸秆覆盖6 000 kg·hm^-2和9 000 kg hm^-2处理平均土壤蓄水量分别较对照增加12.05 mm和12.03 mm。秸秆覆盖处理在玉米生长后期土壤蓄水量较对照增加不显著。秋覆盖处理均可促进春玉米个体的生长,地膜覆盖处理可以显著提高春玉米生长前期的单株干重、株高和叶面积,秸秆覆盖在生育后期较对照显著提高。平覆地膜、垄覆地膜两个处理的玉米籽粒产量和水分生产效率分别较对照增加14.6%、13.9%和11.0%、11.1%(P<0.05),秸秆覆盖处理增产均不显著。     

黄土旱塬垄作覆膜栽培土壤水分及温度变化研究

黄土高原雨养农业区水分缺乏是制约农业生产的关键因子。本研究在黄土高原长武塬进行小区试验,通过垄作覆膜(RP)与平作不覆膜(FP)两种处理的对比研究,分析垄作覆膜下玉米生长时期土壤水分与温度的变化,以及降雨事件对于土壤水分的动态影响。结果表明,垄作覆膜在30~60 cm土层土壤水分显著高于平作不覆膜约8%,而平作不覆膜在深层(100~160 cm)土壤水分明显高于垄作覆膜,玉米生长季土体储水量变化垄作覆膜垄与沟在30~60 cm处均高出平作不覆膜20 mm,而在100~160 cm处垄作覆膜比平作不覆膜低25 mm。垄沟覆膜-垄(RPR)土壤表层10 cm处温度较垄沟覆膜-沟(RPF)与平作不覆膜分别高2.01℃和1.91℃。中雨情况下,垄作覆膜降雨土壤入渗深度可达30 cm,平作不覆膜下可以到10 cm,但强降雨事件中垄作覆膜土壤深层入渗受到抑制。降雨强度越大,土壤前期含水量越高,土壤水分峰值产生的时间越短;垄作覆膜由于土壤水分条件的改善使得土壤水分峰值出现时间较平作不覆膜早。垄作覆膜由于垄沟微地形改变使沟内具有集水效应,同时沟内集水对垄上水分存在侧向补充,但时间上存在滞后效应,滞后时间与降雨量和降雨前土壤含水量相关。垄作覆膜能够保水保墒,增加降雨入渗,抑制强降雨事件的深层入渗,抑制"自覆盖"现象的发生,从而对玉米生长具有重要的意义。     

不同耕作措施对枸杞土壤水热动态、生长及果实产量与品质的影响

于2018年5—9月在青海省海西州德令哈市怀头他拉灌区以4 a生枸杞为对象,研究垄沟覆盖地布(MR,垄高10 cm、宽32 cm,沟宽22 cm)、平地覆盖地布(MF)及平裸地(CK)3种耕作覆盖措施对滴灌枸杞土壤水热动态、生长、果实产量与品质的影响。结果表明,针对试验地的干旱寒冷气候条件,垄沟覆盖地布措施与CK相比增温保墒效果显著,整个生长季0～40 cm土壤积温比CK增加4 755℃,10～110 cm土壤储水量提高了16%。同时,裸地处理日土壤蒸发速率明显高于地布覆盖处理,蒸发速率最大值出现在枸杞开花坐果期间,达4 mm·d~(-1),整个生长季CK的棵间土壤蒸发量较MR高40%,但是累积蒸腾量显著低于MF和MR(P0.05)。在整个生长季的多次测量中,株高和叶面积指数表现均为MRMFCK,但不同处理之间均无显著差异;在萌芽展叶和果实采摘初期,MR处理下的枸杞地径显著高于另外两个处理(P0.05),然而之后各处理地径无显著差异。此外,在7月末至8月初(夏果采摘后秋果采摘前),出现了枸杞植株收缩的现象,表现为8月初枸杞株高、叶面积指数以及地径的观测值均出现减少。垄沟覆盖地布措施表现出良好的增产效果,MR两茬枸杞子的总产量达到1 312.1 7 kg·hm~(-2),较CK提高16%,果径、果长、单株产量均显著优于CK(P0.05),并提高作物水分利用效率3%。但是耕作覆盖措施对枸杞子Vc含量、总糖含量等果实品质指标无显著性影响。综上所述,本研究表明垄沟覆盖地布措施显著改善土壤水热状况,提高了产量和水分利用效率,是一种适合干旱内陆河灌区的耕作覆盖措施。     

半干旱区不同覆膜时期、方式与膜色对土壤水分及马铃薯水分利用效率的影响

在宁夏中部干旱区,通过两年田间试验研究了不同覆膜时期、方式及膜色处理对马铃薯农田土壤水分、产量和水分利用效率的影响。结果表明：与裸地栽培相比较,各处理均能提高土壤水分。早春双垄全膜0～100 cm土壤水分含量沟内白膜18.10%和黑膜19.73%,节水18.66 mm和38.46 mm,半膜覆盖白膜17.94%和黑膜16.70%,节水16.77 mm和1.89 mm;马铃薯苗期—现蕾期—开花期—块茎生长期生育阶段,2010—2011年各处理0～200 cm土壤贮水量较裸地高,早春白膜双垄全覆膜处理节水39.23～40.65、24.51～31.08 mm和21.75～30.88 mm,早春黑膜双垄全覆膜处理节水56.85～20.21、37.81～-4.72 mm和29.06～-3.26 mm,播期白膜双垄全覆膜处理节水84.04、88.46 mm和58.87 mm,播期黑膜双垄全覆膜处理节水94.90、60.59 mm和71.94 mm,早春白膜半膜平覆处理节水45.53～-12.25、22.95～6.28 mm和44.97～32.45 mm,早春黑膜半膜平覆处理节水-7.42～18.15、-15.83～16.53 mm和15.85～-17.12 mm,播期白膜半膜平覆处理节水24.03、-3.79 mm和20.32 mm,播期黑膜半膜平覆处理节水-5.2、-40.42 mm和-3.34 mm。各处理0～200 cm土壤水分垂直变化,0～40 cm土壤水分最活跃层次,无明显变化规律,40～80 cm土壤水分变化呈现出规律变化,土壤水分含量表现为高—低—高—低,水分蓄墒层,80～120 cm土层水分缺墒层,120～200 cm深墒 稳定层。地膜栽培能提高马铃薯产量,早春白膜双垄全覆膜模式马铃薯鲜薯产量35 007.85 kg·hm^-2,较裸地增产29.31%,降水生产效率116.35 kg·hm^-2·mm^-1,提高36.15%,早春黑膜双垄全覆膜模式33 823.75 kg·hm^-2,增产24.9%,降水生产效率105.7 kg·hm^-2·mm^-1,提高25%。在干旱地区应推广提早覆膜、双垄全覆膜、膜色黑膜或白膜的抗旱节水栽培模式,该模式节水、增产、生态效益明显。     

科尔沁沙地雨后黄柳灌丛内外土壤水分动态分析

以科尔沁沙地半固定沙丘不同冠幅的黄柳为对象,利用Diviner2000对降雨后(65.9mm)灌丛内外土壤水分动态进行监测。结果表明:降雨后0.5d内,灌丛内外0-90cm的土壤含水量均明显增加,降雨在灌丛基部的入渗深度(110cm)大于中部(90cm)和外部(100cm);灌丛中部0-20cm和0-80cm储水量在0.5d-15.5d内的变化速率分别为0.88mm.d-1和2.64mm.d-1,分别低于灌丛外部的0.90mm.d-1和2.88mm.d-1,说明灌丛中部土壤具有较强的保水能力。降雨后7.5d时,灌丛基部储水量增加(12.20mm)显著高于中部(8.79mm)和外部(7.29mm)(P<0.05)。随着灌丛冠幅的增加,灌丛下0-80cm土壤截留降雨能力和保水能力有逐渐增强的趋势,而降雨的入渗能力逐渐减弱。     

荒漠草原区不同类型草地土壤水分特征研究

农牧交错带发展人工草地的关键是土壤水分的适应性,针对年平均降水量250mm的地区,以人工甘草草地、人工苜蓿地、人工苜蓿混播甘草地和天然草地为对象,通过2010年观测,计算各种草地0-100cm土层质量含水量的均值、变异系数,分析土壤水分的空间分布特征;利用土壤水分平衡和土壤分层储水量公式计算不同草地0-100cm土层总储水量,结合试验地生长季降水量变化,分析不同草地储水量与消耗量以及0-20、20-60、60-100cm土层水分均值随植被生长季的变化规律。     

垄沟覆膜集雨系统膜垄保墒增温对马铃薯产量的影响

大田试验,观测半干旱黄土高原地区垄沟覆膜集雨系统中覆膜垄的增温保墒作用对马铃薯产量的影响.试验设4个处理,P30:30 cm宽垄覆膜,60 cm宽沟;P45:45 cm宽垄覆膜,60 cm宽沟;P60:60 cm宽垄覆膜,60cm宽沟;P0:裸地平作.结果表明,覆于垄上的地膜有提高垄下土壤温度和保持垄下土壤湿度的作用,集于沟中的部分降雨会渗透到垄下,形成降雨在沟中和垄下的分布.由于部分根系在膜垄下生长,从而使马铃薯受到地膜覆盖的增温保墒作用,生长迅速.P20、P45、P60的产量、水分利用效率显著高于裸地平作,而耗水量显著低于裸地平作.     

旱地马铃薯不同覆盖种植方式的土壤水热效应及其对产量的影响

在大田条件下,以不同沟垄覆盖种植方式为处理,通过测定土壤含水量、耕层土壤温度和产量等,计算马铃薯耗水量和水分利用效率,研究旱作条件下马铃薯不同覆盖种植方式的土壤水热效应及其对产量和水分利用效率的影响.结果表明,马铃薯采用高垄膜覆盖沟覆草垄播能有效增加马铃薯生育前期地温,苗期日均地温较传统平播(CK)增加了0.5℃～2.23℃,0～ 100 cm土壤贮水量提高52.8 mm.6月底至7月中旬的伏旱期间,高垄膜覆盖沟覆草垄播处理0～25 cm土层日均地温较全地膜覆盖处理降低3.6℃～6.9℃,较CK仅增加0.6℃～0.8℃;0～100 cm土层土壤贮水量较全膜覆盖处理增加6.2～ 8.3 mm,较CK增加27.3 mm.表明采用高垄膜覆盖沟覆草垄播种植,可改善伏旱期间的土壤水热状况,有利于马铃薯的生长发育,产量和水分利用效率较其它覆盖种植方式分别提高8.39％～58.38％和8.46％ ～67.97％.因此,高垄膜覆盖沟覆草垄播处理实现了水温对马铃薯生长的协同作用,能显著提高马铃薯对自然降水的利用效率和产量.     

垄沟覆盖种植对晚播夏玉米生长和产量的补偿效应

针对晚播对夏玉米生长发育造成的不利影响,采用垄覆膜沟不覆盖（LN）、垄覆膜沟覆秸秆（LJ）和垄沟全覆膜（LM）3种垄沟种植方式,以常规播期平作不覆盖（CK1）和晚播平作不覆盖（CK2）为对照,分析了不同垄沟种植方式对晚播夏玉米农田土壤水分、土壤温度及玉米生长和产量的影响,对比不同垄沟覆盖种植方式对晚播玉米生长的补偿效应。结果表明：垄沟种植显著提升了夏玉米0~25 cm土层土壤温度,促进了晚播夏玉米生长;生育期内多雨导致各处理0~200 cm土层土壤含水率一直在18%（75%田间持水率）或更高水平,覆膜对土壤水分的影响不明显;垄沟种植夏玉米整体生长状态在8月中下旬（抽雄~灌浆阶段）与CK1处理达到相同水平;地上部干物质量在成熟期达到或超过CK1处理水平;低温多雨导致晚播夏玉米生育期延长了8~9 d;垄沟种植处理倒伏率较低,最高值仅为3%,平作处理倒伏严重,CK1和CK2处理倒伏率分别达73.1%和20.1%;CK2处理全生育期各项生长及产量指标均较低,LJ处理前期生长状态差,后期贪长,最终相对CK1处理减产7.9%;LN处理产量9 783.8 kg·hm^-2,与CK1处理持平,LM处理达到最高产量11 101.7 kg·hm^-2,相对CK1处理增产12.2%。综合考虑土壤水热、夏玉米生长、产量等各方面因素,多雨条件下垄沟全覆膜方式对晚播玉米生长达到了最好的补偿效果。     

旱塘瓜开沟施肥覆膜覆土复式作业机设计与试验

设计了旱塘瓜开沟施肥覆膜覆土复式作业机，突破了化肥精量深施、开沟入土部件节能降耗、沟底无损覆膜等技术难题，可实现旱塘瓜田的化肥深施、开沟起垄、沟底覆膜、膜上覆土的机械化复式作业。该机由机架、三点悬挂机构、传动机构、开沟起垄机构，施肥机构、覆膜机构等组成，可完成侧条施肥深度10~15 cm，施肥量2.7~4.1 kg·hm^-2精量可调，满足了西北旱塘瓜的化肥深施农艺要求；沟底覆盖的农膜无损伤，且与沟底、沟壁贴合，不仅起到了增温保墒的作用，并有效抑制了杂草生长，使得旱塘瓜全生育期无需施用除草剂；整机功耗＜40 kW。该机具经过田间性能试验验证，当作业地块平整，机具行进速度为匀速0.5 m·s^-1左右时，采光面机械破损程度为41.6 mm·m^-2，膜边覆土厚度27.3 mm，膜边覆土宽度44.6 mm，膜边覆土厚度合格率96.1%，膜边覆土宽度合格率95.6%，地膜纵向拉伸率92.3%，排肥均匀性变异系数5.6%，开沟深度32.5 cm。试验结果表明相关性能指标均已达到国家标准以及农艺要求，能够实现旱塘瓜开沟施肥覆膜覆土机械化作业，适宜推广应用。     

宁南旱区沟垄微型集水种植谷子最优沟垄宽度的确定

研究宁南旱区沟垄微型集水种植谷子比较适宜的沟垄宽度,是为了进一步提高降水利用率和产量.以大同14号谷子为材料,设计垄沟比值为1,四种不同宽度的带型.结果表明:在2004～2005年的试验中,微集水处理的蓄水量在谷子不同生育期均比对照增加,水分利用效率平均分别比对照高10.30 kg/(mm·hm2)(2004)、6.76 kg/(mm·hm2)(2005);由于降雨量不同且降雨分布不均匀,使2004～2005年度沟垄微型集雨种植谷子产量有所差异,但在两年试验中,谷子增产趋势基本一致,不同带型的产量分别比对照平均提高108.48%(2004)和135.28%(2005).通过回归分析,得出在宁南半干旱地区微集水种植谷子比较适宜的沟垄宽度为45 cm.     

旧膜及秸秆覆盖对西北旱地马铃薯 产量及土壤水热的影响

为了探究旧膜二茬及秸秆带状覆盖条件下，马铃薯田的土壤水热特征及增产机制，设置旧膜直播(T1)、秸秆带状覆盖种植带不旋耕（T2）、秸秆带状覆盖种植带旋耕（T3）、新覆膜（T4）和露地平作（CK）5个处理进行田间试验。结果表明：各覆盖处理较CK提高产量14.24%~56.33%、商品薯率1.21%~22.60%及水分利用效率8.28%~55.39%（P<0.05）;产量与块茎形成期的单株薯干重正相关（r=0.744），覆盖处理在块茎形成期较CK提高单株薯干重118.0%~720.0%（P<0.05），以T4最高;覆盖处理对马铃薯水热特征有显著影响（P<0.05），T1、T2的降温效应显著小于T3，T3的蓄水保墒效应与T4差异不显著，但显著大于T1、T2及CK。可见，在本试验条件下，秸秆带状覆盖种植带旋耕的产量高于旧膜直播、略低于新覆膜，但蓄水保墒效应与新覆膜相近，同时秸秆带状覆盖种植带旋耕较其余覆盖处理具有较明显的降温增墒效应，有利于促进马铃薯块茎的形成及膨大。     

不同覆盖方式对旱作农田土壤碳氮含量及玉米产量的影响

设置垄膜沟播(R)、平作全覆膜(P)和平作秸秆覆盖(S)3种不同覆盖栽培模式,以传统平作(CK)为对照,通过3 a大田定位试验,研究不同覆盖方式对农田土壤碳氮及其组分变化、玉米干物质积累和籽粒产量的影响。结果表明:连续覆盖3 a后,R和P处理土壤有机碳和全氮含量及储量均呈逐渐下降趋势,而S处理则呈上升趋势且每年的增幅逐渐增大;各处理0～40 cm土层土壤有机碳储量均表现为S>R>P>CK,全氮储量表现为S>CK>R>P,S处理有机碳和全氮储量分别较CK提高3.4%和7.5%;与CK相比,R和P处理可提高土壤碳氮比,在0～20 cm土层平均分别提高7.9%和9.6%(P<0.05),而S处理0～20 cm土层土壤碳氮比平均降低了9.9%(P<0.05);各覆膜处理(R和P)均较CK显著降低了0～40 cm土层土壤可溶性有机碳(DOC)和土壤可溶性有机氮(DON)含量,而S处理较CK处理0～60 cm土层DOC和DON含量2 a平均均提高6.2%;各处理收获期硝态氮含量在0～100 cm剖面中的垂直分布与CK无明显差异;各处理土壤铵态氮含量均...     

半干旱区不同秋覆膜方式对土壤水分及春玉米光合特性的影响

为了提高旱作农区降雨利用效率,并解决春旱问题,在西北半干旱地区设置了秋季地膜全覆盖(PA)和秋季沟垄集雨半膜覆盖(RH)两种覆膜方式,以裸地不覆盖(CK)为对照,对土壤水分、春玉米功能叶片的光合参数、荧光参数和籽粒产量进行了研究。结果表明:与对照(CK)相比,不同秋覆膜方式显著增加了春玉米播前0~100 cm土壤储水量,2013年春旱严重,PA和RH处理分别提高了26.15%和13.40%;2014年春季有雨雪,两种覆膜方式分别提高了10.44%和11.20%。不同秋覆膜处理的春玉米净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、最大荧光(Fm)、最大光化学量子产量(Fv/Fm)、PSII的潜在活性(Fv/F_0)和光化学猝灭系数(q P)较对照有不同程度提高,且2014年增幅高于2013年。2013年PA和RH处理的籽粒产量较CK分别提高了40.98%和25.83%,水分利用效率增加了29.70%和22.87%;2014年两个处理春玉米籽粒产量分别提高了74.60%和48.64%,水分利用效率增加了64.87%和47.08%。试验表明,不同秋覆膜方式在西北半干旱地区均可提高春玉米叶片的光合性能,并显著提高春玉米籽粒产量及水分利用效率,在偏旱的年份效果尤为明显,且秋季地膜全覆盖优于秋季沟垄集雨半膜覆盖,是西北半干旱区春玉米一种高效的栽培模式。     

地布和生草二元覆盖对关中猕猴桃园土壤水分、果树生长和产量的影响

为探明不同覆盖模式对关中平原地区猕猴桃生长发育及果实产量、品质的影响,设置树下地布行间生草覆盖(F₁G₁)、树下地布行间裸地覆盖(F₁G₀)、树下裸地行间生草覆盖(F₀G₁)、裸地(CK)4种覆盖模式,其中F₁G₁为二元覆盖,F₁G₀和F₀G₁为单一覆盖,裸地为无覆盖,对比分析了各处理对不同生育时期土壤水分、猕猴桃生长生理和果实产量、品质等参数的影响。结果表明,二元覆盖有效改善了土壤水分环境,在猕猴桃萌芽展叶期和开花坐果期其20～100 cm土层树下和行间土壤含水率差值比率(SMDR)最低,土壤水分竞争最小;在果实膨大期和果实成熟期其树下、行间0～100 cm土层的土壤含水率较CK均有增长。不同覆盖模式对猕猴桃树不同生育时期的营养生长和光合生理参数影响不同,其中单一覆盖F₀G₁对新梢...     

垄作和灌水量对河西绿洲灌区啤酒大麦的影响

在甘肃河西绿洲灌区,通过田间试验研究了不同栽培模式与灌溉量组合对啤酒大麦产量、水分利用效率(WUE)和土壤肥力的影响.结果表明:当灌溉量为330 mm时,垄作沟内覆草模式产量较对照增产695 kg/hm2,增产率为10.2%;在灌溉量为270 mm时,垄作和垄作沟内覆草处理较对照没有减产,可节水60 mm;不同栽培模式...