旱地全膜双垄沟播玉米增产效应研究

旱地玉米不同覆膜方式以及不同时期全膜双垄沟覆膜栽培条件对土壤的温湿度、植株外部形态及产量影响的研究结果表明,全膜覆盖栽培的土壤含水量、地温、叶面积、干物质等指标均高于半膜覆盖栽培,半膜栽培又高于露地栽培;在全膜覆盖下,全膜双垄沟秋覆膜各项指标均高于全膜双垄沟顶凌覆膜,而全膜双垄沟顶凌覆膜又高于全膜双垄沟播前覆膜和全膜平铺顶凌覆膜.同时,全膜双垄沟播具有良好的增产效果,尤其全膜双垄沟播秋覆膜的增产效果更加显著,相对于露地、全膜双垄沟顶凌覆膜、全膜双垄沟播前覆膜、全膜平铺顶凌覆膜分别增产313%、9.22%、17.61%、27.40%.     

垄沟覆膜集雨边行玉米与中行玉米竞争对产量的影响

为了给旱地玉米水分利用和产量提高提供理论依据和科学指导,此研究从植物种内竞争的角度出发,来探讨垄沟覆膜集雨玉米如何高效利用水分和提高产量。试验设有2种类型的垄沟覆膜集雨,它们的沟宽均为60 cm,而垄宽分别为30 cm和60 cm。设有高、低2种种植密度,高密度每沟种植三行,低密度每沟种植两行。裸地为对照,同样设有高低2个种植密度。结果表明,垄沟覆膜集雨具有聚雨保墒的作用。整个生育期间的玉米单株和单位面积生物量,以及收获时的生物产量、籽粒产量和水分利用效率,垄沟覆膜集雨都显著高于裸地。相同垄宽的垄沟覆膜集雨,当密度较高时能明显提高玉米的生物量、籽粒产量及水分利用效率。受密度效应的影响,8月15后60 cm和30 cm垄宽的高密度垄沟覆膜集雨,它们中行玉米的单株生物量都显著低于它们边行玉米的单株生物量;收获时30 cm垄宽的垄沟覆膜集雨中行玉米的收获指数较低,导致该处理较低的收获指数和较低的产量。在所有的处理里,60 cm垄宽的高密度垄沟覆膜集雨处理的单位面积产量最高。总之,高密度、宽垄垄沟覆膜集雨的种植模式是提高玉米产量和水分利用的一个重要方面。     

旱地全膜双垄沟播秋覆膜对玉米产量和水分利用率的影响

在推广应用旱地玉米全膜双垄沟播栽培技术基础上,从进一步减少冬春季土壤水分的无效蒸发、提高土壤含水量、改善玉米经济性状、提高玉米产量入手,进行了全膜双垄沟播秋覆膜对旱地玉米产量和降水利用率影响的试验研究。结果表明,全膜双垄秋覆膜沟播栽培可明显减少冬春季土壤水分的无效蒸发、增加土壤水分含量、玉米的经济性状明显改善,玉米产量比全膜双垄沟播栽培播种前覆膜和半膜覆盖栽培分别增产16.13%和46.08%,增产效果明显;水分生产率比全膜双垄沟播栽培播种前覆膜和半膜覆盖栽培分别提高34.5%和57.8%。     

冀西北高原地区饲用玉米地膜覆盖效应研究

通过田间试验，研究了冀西北高原地膜覆盖对饲用玉米田土壤温度水分效应、植株的生物量和养分积累及产量效果，结果表明：7月下旬前0~20cm土壤10d平均温度地膜覆盖比裸地高1.85℃；饲用玉米生长前期保墒作用明显，为玉米随后的快速生长期的高额耗水奠定了物质基础；覆膜促进了饲用玉米对氮磷钾三要素的吸收，使得植株具备了进行高同化能力的营养状态；通过对生物量累积量的Logistic方程拟合，进一步量化了玉米膜地和裸地间生物累积量的差异。覆膜的增温保水作用，使玉米干草产量提高了25.9%，水分利用效率提高了5.0%。研究表明，地膜覆盖饲用玉米为高效利用自然降水和解决当地的饲草短缺问题探索出了一条有效技术途径。     

垄沟种植对土壤水分变化及夏玉米生育的影响

为探讨华北地区夏玉米垄沟种植效果和适宜种植方式,在大田条件下研究了小麦收获后起垄沟播、垄作和平作3种种植方式对土壤含水量动态变化和玉米叶片水势、生育和产量的影响。结果表明,沟播处理土壤含水量明显高于垄作和平作,叶片水势、叶面积、干物质积累也高于垄作和平作,最终产量分别比垄作和平作高3.81%和11.62%。     

不同种植方式对旱地马铃薯水分利用及的影响

针对内蒙古阴山北麓农牧交错区年降雨较少、蒸发量大、传统种植模式下马铃薯水分利用效率低等问题,在垄作全覆膜（T1）、垄作半覆膜（T2）和垄作不覆膜（对照）种植方式下对土壤水分动态变化、植株生长、水分利用效率和产量等指标进行比较分析,探讨适宜马铃薯的抗旱保墒种植技术。结果表明,苗期至成熟期,T1单株干物质积累量较对照提高了25.7%~120.0%,叶面积指数增加了42.2%~178.6%,且明显提高了0~30cm土层土壤含水量,其产量和水分利用效率分别较对照提高了133.5%和115.8%,T1减少了土壤水分蒸发,但显著增加了作物对土壤水分的消耗。因此,T1能够有效保持土壤水分,提高作物水分利用效率和产量,是适宜内蒙古阴山北麓农牧交错区马铃薯种植的抗旱保墒技术措施。     

垄沟种植及其施肥优化对旱地小麦产量和水肥利用效率的影响

为解决降雨偏少且季节分布不均和施肥偏多但方式不合理等我国旱地小麦生产面临的主要问题,并探讨旱地小麦增产增收的栽培模式。设置常规平作(平作+均匀施肥)、垄沟种植(起垄沟播+均匀施肥)、垄沟种植减肥(起垄沟播+减肥25%+均匀施肥)、垄沟种植定位施肥(起垄沟播+减肥25%+播种行侧下定位条施)4种栽培模式,比较了小麦主要生育时期的茎蘖数和干物质积累量,播前和收获期0～200 cm土壤水分以及产量、水分利用效率和肥料偏生产力。与常规平作相比,垄沟种植促进了休闲季土壤蓄水,从而使播前土壤蓄水量提高5.4%～5.5%,主要生育时期的群体茎蘖数和干物质积累量显著增加,进而使小麦产量、水分利用效率和肥料偏生产力分别提高10.1%～11.2%,7.2%～8.6%,10.3%～11.4%。垄沟种植减肥较垄沟种植,肥料偏生产力显著增加,增幅为22.9%～34.6%,产量和水分利用效率在第1年无显著差异,后2 a显著降低,但上述指标均优于常规平作。与其他3个处理相比,垄沟种植定位施肥的产量和水肥利用效率均最优,虽然产量和水分利用效率较垄沟种植的增幅不显著,但肥料偏生产力显著提高35.2%～37.8%。可见,在豫西旱地,垄沟种植有利于提高小麦产量和水分利用效率,垄沟种植+减肥25%会在一定程度上降低小麦产量,但有利于提高肥料偏生产力。垄沟种植定位施肥协同提高了产量、水分利用效率和肥料偏生产力,是适宜于旱区推广的冬小麦栽培措施。     

内蒙古黄土高原秸秆还田对玉米农田土壤水热状况及产量的影响

内蒙古清水河县地处黄土高原的边缘地带,沟壑纵横,是典型的北方干旱缺水地区。为明确秸秆翻耕还田对该区域玉米农田土壤蓄水保墒效果及产量形成特性的影响,通过连续2年的田间小区试验,探究0kg/hm ²（CK）、3 000kg/hm ²（SF1）、6 000kg/hm ²（SF2）和12 000kg/hm ²（SF3）4种秸秆还田量下玉米农田全生育期地温、土壤水分、植株生长发育、水分利用效率和产量的变化规律。结果表明：秸秆还田促进了玉米叶面积指数提高和地上部生物量的积累,2018年,SF2处理叶面积指数和地上部干物质积累量较CK分别提高13.17%和10.70%;玉米全生育期0~30cm土层土壤温度、0~80cm土层土壤含水率、生育期贮水量和农田耗水量、水分利用效率和产量均表现为SF2>SF3>SF1>CK;2018年,SF1、SF2和SF3产量分别较CK提高了8.5%、11.4%和9.3%。秸秆翻耕还田措施能够显著改善玉米农田土壤水热状况、促进植株生长、提升子粒产量和水分利用效率,其中6 000kg/hm ²还田处理效果最好,可作为节水保墒栽培模式在内蒙古黄土高原推广应用。     

中耕对膜下滴灌棉花生长发育的影响

通过对膜下滴灌棉花不同中耕处理的土壤处理性状和棉花的干物质积累，叶面积指数（LAI），产量的研究，结果表明：中耕处理使棉田土壤的物理性状得到改善，有利于棉花生长发育，干物质积累增多，叶面积指数增大且峰值出现早，持续时间长，棉花产量明显提高，中耕处理棉花产量比未中耕处理增加13.3%，棉田的氮肥当季生产效率和水分利用率也明显提高；但中耕次数的增加并没有使棉花产量提高。     

覆膜方式对旱作马铃薯产量和土壤水分的影响

为探讨适合内蒙古武川县旱作马铃薯栽培的覆膜方式,采用田间试验和室内分析相结合的方法,研究了露地平播、平作行上覆膜、双垄全膜覆盖、起垄行上覆膜及起垄覆膜膜侧播种5种不同覆膜方式对旱作马铃薯产量及其构成因素、水分利用效率和土壤含水量变化的影响。结果表明,覆膜有利于提高旱作马铃薯的产量和单株结薯数。与露地平播相比,4种覆膜方式均有利于提高旱作马铃薯的产量和水分利用效率,提高幅度分别变化在6.71%~83.57%、12.04%~135.36%。同种覆膜方式下,施用抗旱剂较未施抗旱剂的产量和水分利用效率高,其提高幅度分别变化在4.24%~37.11%、0.59%~23.24%。由0~ 80 cm土层土壤含水量变化看出,覆膜具有明显的集雨效果,双垄全膜覆盖能有效增加表层0~10 cm土壤含水量,起垄覆膜膜侧播种能使20~40 cm土层的土壤含水量处于较高水平;施用抗旱剂具有明显的保水效果,能够减少土壤水分的下渗,使水分更多的保存在0~40 cm土层内。     

全生物降解地膜覆盖对旱地土壤水分状况及春小麦产量和水分利用效率的影响

The purpose of this study was to investigate the ecological effect of full biodegradable film mulching and its effect on the production of spring wheat, and to seek a green, efficient and sustainable coverage in the semi-arid area of the Northwest Loess Plateau. Taking the uncovered land as the control (CK), to systematically studied the effects of full biodegradable film mulching (BM) and the polyethylene film mulching (PM) with bunch planting on soil water status, rain fallow efficiency and its impact on yield and water use efficiency of dryland spring wheat from 2015 to 2018. The results showed that both BM and PM significantly increased the water storage of 0-200 cm soil layer and rain fallow efficiency in each growth period of spring wheat, but there was not significant differences between BM and PM. From 2015 to 2018, the water storage of BM increased by 9.5 mm, 14.2 mm, 25.0 mm, and 39.0 mm respectively compared with CK. In the fourth year of continuous cropping, the water storage of PM, BM and CK 0-200 cm soil layers were 347.5 mm, 345.5 mm and 320.0 mm, respectively. Compared with CK, the rain fallow efficiency of BM and PM increased by 39.63% and 43.98%, respectively, which effectively alleviated the risk of spring drought in the next season. BM was similar to PM in seedling rate, the number of productive ears and the percentage of productive spike, and significantly higher than CK. The number of BM seedlings increased by 15.87% compared with CK in dry year, the number of productive ears increased by 14.70% on average in other years except 2015, and the percentage of productive spike increased by 3.08% on average in four years. The total amount of dry matter accumulation of BM was basically the same as PM, and before anthesis was slightly lower than PM, but higher than PM after anthesis, which was more conducive to grain filling and yield formation, and the amount of dry matter accumulation of both BM and PM are significantly higher than CK in each growth period. The annual average water consumption of PM, BM and CK was 287.46 mm, 289.76 mm, and 276.06 mm, respectively, and compared with PM, BM increased the evaporation water consumption. Compared with CK, the grain yield of BM and PM increased 48.07% and 54.95% respectively, and water use efficiency increased 46.08% and 56.07% in four years, there was not significant differences between BM and PM. There was not significant differences in soil water effect and yield effect between the full biodegradable film and PE film, and the full biodegradable film can be applied to the whole field soil-plastic mulching with bunch planting of spring wheat in dry land and provide technical support for the green and efficient production of wheat in dry land.     

不同膜上遮挡措施对旱地玉米土壤理化性状及产量的影响

Aiming at the phenomenon of premature senescence of plants under long-term maize plastic film mulching in rainfed and arid regions in Northwest China, adding cooling measures on mulched maize were taken to study the effects of soil temperature change on maize yield formation and analysis the changes of soil physical and chemical properties in topsoil of maize from the perspective of never changing the water conserving function of plastic film, which would provide the theoretical reference for the analysis of the early senescence in the later growth stage of ordinary plastic film maize. This experiment design using Shaandan 609 (SD 609) as tested materials, based on a 2-year field experiment, compared with the effects of three modes, ordinary plastic film mulch + black sunshade net (A), ordinary plastic film mulch + straw (B) and ordinary plastic film mulch (C) on soil temperature, soil nutrients, dry matter mass accumulation yield and water and fertilizer use efficiency in yield. The results were as follows: (1) Adding coverings on plastic film mulching (black sunshade net, straw) can effectively decrease the soil temperature and compactness, especially early stage of maize growth. (2) Compared with the control treatment C, cooling treatment A and treatment B significantly increased the content of organic matter, total nitrogen and total potassium in the later stage of maize growth, and the average partial fertilizer productivity increased by 7.24% and 6.97%, respectively. (3) Cooling treatments can delay the attenuation of green leaf area in the later stage of maize growth, improve the accumulation rate of dry matter and increase the kernel weight of maize. Compared with treatment C, the 2-year average maize yields of cooling treatment A and treatment B were increased by 6.39% and 5.93% and the average water use efficiency by 8.17% and 7.67%, respectively. In rainfed and arid regions in Northwest China, properly reducing the temperature under the film of mulched maize are helpful to improve soil physical and chemical properties, promote the accumulation of dry matter and the formation of yield and improve the high utilization efficiency of fertilizer and water.     

垄作沟覆地膜对旱地马铃薯光合特性及产量形成的影响

为探讨垄作沟覆不同地膜对旱地马铃薯光合特性及产量形成的影响,于2018—2019年在宁夏南部山区设置垄上覆盖普通塑料地膜,沟内分别覆盖普通塑料地膜(DD)、可降解渗水地膜(DS)和麻纤维地膜(DM),以沟不覆盖为对照(CK),研究其对作物关键生育时期(播后60～120 d)土壤水分、马铃薯功能叶光合特性及产量形成的影响。结果表明,现蕾期(播后60 d)不同覆盖处理可显著提高0～100 cm层土壤贮水量, 2018年以DD处理最高, 2019年以DM处理最高,分别较CK显著提高11.2%和21.6%。马铃薯关键生育时期,除2019年DS处理叶面积指数较CK显著提高外,其他处理间差异均不显著;不同覆盖处理可有效提高净光合速率和蒸腾速率,其中在块茎膨大期(播后120 d) DM处理分别较CK显著提高30.0%和23.2%。2年块茎膨大期DD、DM和DS处理块茎干物质累积量平均分别较CK显著提高54.9%、50.0%和22.6%,马铃薯产量平均分别较CK增产13.2%、14.1%和5.2%,平均净收入分别增收16.3%、14.6%和4.0%,而DS处理马铃薯产量和净收益与CK相比差异均不显著。...     

秸秆带状沟覆垄播对旱地马铃薯产量和水分利用效率的影响

为探明西北半干旱雨养农业区马铃薯(SolanumtuberosumL.)生产中沟垄不同覆盖种植方式的增产效果和水分利用特点,在2016年和2017年设置了大田试验,包括秸秆带状沟覆宽垄种植、秸秆带状沟覆微垄种植、全覆膜沟垄种植和露地平作4个处理。结果表明,在干旱年份(2016年),沟垄覆盖种植可显著降低马铃薯全生育期耗水量6.1%～13.2%,平均提高块茎形成期1.2～1.8 m土层含水量7.6%,全覆膜沟垄作可显著提高淀粉积累期0～0.2 m土壤含水量30.3%。在平水年份(2017年),除全覆膜沟垄种植显著降低马铃薯全生育期耗水量22.2%外,其余处理与露地平作无显著差异;沟垄覆盖种植0～2m土壤含水量在马铃薯块茎形成期、块茎膨大期和淀粉积累期分别平均比露地平作高8.7%、13.0%和13.1%。与露地平作相比, 2个生长季沟垄覆盖种植可使马铃薯全生育期0～2 m土壤平均贮水量提高5.4%～15.5%,单株生物量增加12.8%～147.4%,成熟期株高增加21.1～39.7cm,进而马铃薯增产51.6%～88.2%,水分利用效率提高68.2%～111.7%。以玉米秸秆带状沟覆微垄种植增产增效最显著,2年平均产量、水分利用效率和纯经济收益分别较露地平作提高87.8%、97.5%和254.2%。因此,玉米秸秆带状沟覆微垄种植能显著提高马铃薯产量和水分利用效率。此外,与全覆膜沟垄种植相比,秸秆带状沟覆微垄种植具有操作简单、无污染、投入产出比高等优点,适宜在西北半干旱区马铃薯生产中应用。     

秋季玉米秸秆覆盖对丘陵旱地小麦生理特性及水分利用效率的影响

西南丘陵冬春季节干旱频繁,严重影响小麦播种立苗及产量。2012—2013(干旱)和2013—2014年度(湿润),在四川简阳开展田间试验,比较不同玉米秸秆处理方式对旱地小麦生理性状、水分利用效率及产量的影响。试验共设4个处理,分别是无覆盖(CK)、无覆盖+播后和拔节期灌水(T1)、休闲期覆盖(T2)和休闲期+小麦生育期覆盖(T3)。干旱年份T1、T2和T3的产量分别为4151、3926和3603 kg hm–2;较CK增产42.0%、34.3%和23.2%,提高水分利用效率27.2%、29.6%和18.8%。湿润年份处理间产量差异较小。与CK相比,干旱年份灌水和覆盖提高了播种至开花阶段的干物质积累量,有效抑制了花后旗叶、倒二叶的叶绿素降解;覆盖处理有利于保持播前充足的底墒及生育期间较高的土壤含水量;T2处理主要生育时期的根干重、根冠比、根长密度、根质量密度和根表面积密度增加,下层土壤中的根系增多。籽粒产量与各生育阶段干物质积累量、花后旗叶和倒二叶的SPAD及水分利用效率呈显著或极显著正相关。秋季玉米秸秆就地覆盖具有显著的纳雨保墒作用,可提高小麦立苗质量,延缓叶片衰老,进而增产。     

不同耕作方式保水剂对夏玉米生长发育的影响

为了明确不同耕作方式保水剂在豫东旱地夏玉米上应用效果,以‘郑单958’为试验材料,研究了其对夏玉米生长发育发育的影响。结果表明：与对照相比,不同处理提高了夏玉米的出苗率、根条数、叶面积指数和干物质积累量;夏玉米生育前期沟播覆盖保水剂效果最好,沟播保水剂次之;后期沟播覆盖保水剂最好,覆盖保水剂次之;不同处理使夏玉米产量比对照提高9.59%~54.6%,沟播覆盖保水剂最好,增产54.6%,覆盖保水剂次之,增产51.03%。表明沟播覆盖保水剂改善了夏玉米出苗和根系状况,提高了叶面积指数和干物质积累量,从而达到增产的目的。     

青海东部旱地玉米覆膜对产量及水热效应的影响

为研究地膜覆盖对旱地春玉米土壤水热效应和玉米产量的影响,对青海省海东市民和县旱地春玉米全膜覆盖栽培与传统露地栽培进行比较研究,以期为当地旱地玉米覆膜栽培的可持续性提供理论依据。研究结果表明,春玉米采用覆膜技术能显著增加耕层土壤(0~20 cm)贮水量,相比于无膜处理提高了13.9%,使耕层土壤能够在生育期保持湿润状态。覆膜处理极显著提高了玉米水分利用效率,相比于无膜处理增加了9.53 kg/(mm·hm²),提高了48.1%。整个生育期,覆膜处理耕层平均土壤温度比无膜处理高4.9℃,覆膜措施的增温效果主要体现在玉米生育前期,随着生育时期的推移,覆膜处理对耕层土壤温度的增温效果逐渐减小。覆膜处理可显著改善玉米百粒重和穗粒重等经济性状,相比无膜处理增产达50.6%。地膜覆盖可以较好地改善浅层土壤水热状况,促进玉米增产。同时,覆膜栽培技术存在加剧玉米对深层土壤水分消耗的风险,随着种植年限的增加可能会对土壤水分的年际平衡产生不利的影响,故如何高效调控干旱地区覆膜栽培方式下土壤水分状况还需进一步研究。