旱区集雨种植方式对土壤水分、温度的时空变化及春玉米产量的影响

【目的】探索不同集雨种植方式春玉米旱作田土壤水分转运、分配、土壤温度的时空变化特征及其对玉米产量和水分利用效率的影响,为试区玉米高产、水分高效持续利用型种植模式提供理论依据。【方法】2013-2014年在宁夏彭阳区设置传统露地平作（CK）为对照,分析4种不同集雨覆膜种植方式下春玉米各生育期的土壤水分、土壤温度、水分利用效率及产量变化。4种集雨覆膜种植方式分别为双垄沟全覆膜种植（D）、半膜平铺种植（F）、沟播垄膜双行种植（R1）、沟播垄膜单行种植（R2）。沟播垄膜双行处理和半膜平铺处理覆膜宽度均为60 cm,沟播垄膜单行处理垄宽50 cm、沟宽10 cm,双垄沟全覆膜大垄宽70 cm,垄高15 cm、小垄宽50 cm,垄高10 cm。播种密度均为75 000株/hm²。播前基施化肥102 kg N·hm^-2和90 kg P₂O₅·hm^-2,拔节期追施153 kg N·hm^-2,试验为随机区组设计,3次重复。【结果】各覆膜处理较CK可明显改善土壤水温条件,在玉米苗期（0-30 d）,D、F、R1、R2处理0-200 cm土层的贮水量比CK分别增加了10%、8.9%、10.9%和14.4%。在玉米生长中后期（90-120 d）,受降雨量与不同覆膜种植方式下玉米耗水量不同,各覆膜处理0-200 cm土层贮水量表现出差异,2013年（前期降水为309.4 mm）各覆膜处理显著低于CK,覆膜处理间无显著差异,2014年（前期降水为104.9 mm）R1、R2处理贮水量均显著高于其他覆膜处理。2年试验中,R1处理0-40 cm土层贮水量显著高于其他处理,平均增加了5%;D、F、R1、R2 处理0-25 cm土层土壤温度在玉米苗期较CK分别增加了3.5、2.3、0.9和1.1 ℃;玉米全生育期总干物质积累量呈“S”型曲线,在0-60 d,积累量较小,各处理仅占整个生育期的4.3%-15.4%,各处理大小顺序为：D＞R2＞F＞R1＞CK;在60-120 d（大喇叭口期至灌浆期）,积累了玉米干物质的74.5%,此期D、R2的干物质积累速率达309.3和324.1 kg·hm^-2·d^-1;2013年（玉米全生育期降雨量为594.1 mm）D、F、R2的水分利用效率和玉米产量较CK分别提高13.4%、21.2%、13.3%和18.0%、11.2%、20.3%;2014年D、R1、R2（玉米全生育期降雨量为341.9 mm）的水分利用效率和玉米产量比CK分别显著提高了31.1%、33.8%、35.1%和42.5%、39.9%、40.8%,D、R1、R2处理间产量无明显差异。各覆膜处理在降水较少的年份水分利用效率和产量增加幅度较大,且R1效果明显。【结论】沟垄集雨种植方式可明显改善宁南半干旱地区土壤浅层水分状况,提高土壤温度,增加物质积累量;沟播垄膜种植在降水较少的年份集雨优势明显,双垄沟全覆膜、沟播垄膜单行种植的水分利用效率和产量最佳。该项研究丰富了宁南半干旱地区旱作集水种植模式,对进一步完善和筛选适合半干旱地区玉米高产稳产的可持续发展种植模式提供了理论依据。     

不同覆膜方式对玉米产量和水分利用效率的影响

干旱缺水影响玉米产量,提高燕山丘陵区春玉米子粒产量及水分利用效率具有重要意义。覆膜可减少土壤水分蒸发、改善水分条件。于2017—2018年开展玉米田间试验,设置不覆膜（CK）、行上覆膜、行间覆膜和全膜双垄沟播4个处理,测定土壤含水率、玉米生育期、土壤容重、玉米产量及产量影响因素,计算土壤贮水量、耗水量和水分利用效率。结果表明,各处理间0～20 cm和20～40 cm土层土壤含水率变化趋势一致,最高均为全膜双垄沟播处理。全膜双垄沟播的玉米子粒产量和穗长、穗粗、穗粒数和千粒重等产量构成因素最高。全膜双垄沟播种植模式可延长玉米生育期,提高水分利用效率,显著增加玉米子粒产量,适宜在干旱少雨地区应用。     

陇中半干旱区不同覆盖种植方式对土壤水热效应和玉米产量的影响

【目的】探讨黄土高原半干旱区不同覆盖种植方式对土壤水热效应及春玉米产量和水分利用效率的影响,为优化陇中旱作农业区春玉米农田土壤水热环境,提高作物产量提供依据。【方法】于2015—2016年在甘肃省榆中县石头沟省级旱作农业示范点开展田间定位试验,设平地全膜覆盖（WM）、平地半膜覆盖（HM）、隔沟覆膜垄播（MRM）、全膜双垄沟播（WRF）、秸秆覆盖（SM）和露地平播（CK）6种种植方式,测定分析春玉米各生育时期土层剖面水热状况、物候特征、不同生长阶段耗水特性和水分利用效率,以及收获后春玉米产量与水分利用效率。【结果】与露地平作（CK）相比,地膜覆盖处理较CK具有增温效应,全生育期土壤平均增温2.42℃,而SM处理表现为降温效应,平均降温0.36℃,且该调节效应主要表现在苗期,随后温度调节效应逐渐减弱;MRM、WRF、HM和SM处理在春玉米整个生育期内保墒效果显著,而WM处理不利于降水收集,仅在春玉米生长前期具有保墒效果,而在中后期随作物耗水增加,土壤含水率低于CK;春玉米在生长中期（拔节至吐丝）耗水最多,生长后期（吐丝至成熟）次之,生长前期（出苗至拔节）耗水最少,其中地膜覆盖耗水量大于秸秆覆盖,全膜覆盖耗水量大于半膜覆盖;地膜覆盖能显著提高春玉米中前期水分利用效率,其中生育前期和中期分别以HM和WRF处理提高幅度最大,2年平均较CK分别提高250.68%和61.30%;地膜覆盖种植方式在增温、促进耗水作用下使春玉米各生育期提前并增加单株干重,最终表现为产量和水分利用效率的提高,其中以WRF和MRM处理增产和提高水分利用效率效果最为显著,产量较CK分别平均增加171.40%和155.05%,水分利用效率分别平均增加142.80%和125.44%。【结论】垄沟集雨种植方式可明显改善黄土高原半干旱地区土壤水热环境,增加玉米物质积累量,其中全膜双垄沟播种植方式的玉米产量和水分利用效率最佳。     

陇中半干旱区不同覆盖种植方式对土壤水热效应和玉米产量的影响

【目的】探讨黄土高原半干旱区不同覆盖种植方式对土壤水热效应及春玉米产量和水分利用效率的影响,为优化陇中旱作农业区春玉米农田土壤水热环境,提高作物产量提供依据。【方法】于2015—2016年在甘肃省榆中县石头沟省级旱作农业示范点开展田间定位试验,设平地全膜覆盖(WM)、平地半膜覆盖(HM)、隔沟覆膜垄播(MRM)、全膜双垄沟播(WRF)、秸秆覆盖(SM)和露地平播(CK)6种种植方式,测定分析春玉米各生育时期土层剖面水热状况、物候特征、不同生长阶段耗水特性和水分利用效率,以及收获后春玉米产量与水分利用效率。【结果】与露地平作(CK)相比,地膜覆盖处理较CK具有增温效应,全生育期土壤平均增温2.42℃,而SM处理表现为降温效应,平均降温0.36℃,且该调节效应主要表现在苗期,随后温度调节效应逐渐减弱;MRM、WRF、HM和SM处理在春玉米整个生育期内保墒效果显著,而WM处理不利于降水收集,仅在春玉米生长前期具有保墒效果,而在中后期随作物耗水增加,土壤含水率低于CK;春玉米在生长中期(拔节至吐丝)耗水最多,生长后期(吐丝至成熟)次之,生长前期(出苗至拔节)耗水最少,其中地膜覆盖耗水量大于秸秆覆盖,全膜覆盖耗水量大于半膜覆盖;地膜覆盖能显著提高春玉米中前期水分利用效率,其中生育前期和中期分别以HM和WRF处理提高幅度最大,2年平均较CK分别提高250.68%和61.30%;地膜覆盖种植方式在增温、促进耗水作用下使春玉米各生育期提前并增加单株干重,最终表现为产量和水分利用效率的提高,其中以WRF和MRM处理增产和提高水分利用效率效果最为显著,产量较CK分别平均增加171.40%和155.05%,水分利用效率分别平均增加142.80%和125.44%。【结论】垄沟集雨种植方式可明显改善黄土高原半干旱地区土壤水热环境,增加玉米物质积累量,其中全膜双垄沟播种植方式的玉米产量和水分利用效率最佳。     

旱地玉米全膜双垄沟播技术的水分高效利用机理研究

采用田间小区试验研究了旱地玉米全膜双垄沟播技术不同覆膜模式的水分高效利用机理。结果表明,玉米播前至拔节期,秋季全膜双垄、顶凌全膜双垄和播前全膜双垄0-20cm土壤含水量较传统播前半膜平铺分别提高5.5-5.8%、4.5-4.7%和0-3.2%,1m土壤贮水量较播前半膜平铺分别增加48.4-51.7mm、36.4-38.8mm和0-25.6mm,正是由于秋季全膜双垄和顶凌全膜双垄前期较高的土壤含水量,从而有效解决了玉米4-5月份因春旱无法播种、出苗的瓶颈。全膜双垄沟播技术大幅度提高了农田降水利用率和玉米水分利用效率,使降水利用率最高达到76.8%、平均达到70.2%,使玉米水分利用效率最高达到37.25kg/mm·hm2、平均达到32.10kg/mm·hm2,在旱作农田降水高效利用方面取得了重大突破。全膜双垄沟播技术平均增产率为42.6%、平均增产量为2699.6kg/hm2。其中,秋季全膜双垄、顶凌全膜双垄和播前全膜双垄平均增产率分别为48.2%、45.0%、34.5%,平均增产量分别为3057.8kg/hm2、2852.9kg/hm2、2187.9kg/hm2。     

覆膜时期和方式对黄土高原春玉米耗水特性和产量的影响

黄土高原中南部水资源匮乏和降雨时空错位限制了该区春玉米产量潜力的提升,通过分析不同的覆膜时期和覆膜方式对休闲期土壤蓄水、保墒和春玉米生育期耗水特性、产量的影响,旨在提出适宜于黄土高原雨养农业区春玉米高效用水的栽培模式。以‘先玉335'作为供试品种,采用覆膜时期和覆膜方式的双因素设计,随机区组排列,通过设置平地无覆盖(CK)、秋季全膜双垄沟覆盖(AFF)、播前全膜双垄沟覆盖(SFF)、秋季半膜平铺覆盖(ASF)、播前半膜平铺覆盖(SSF)5种处理的对比研究,分析不同覆膜时期和覆膜方式相结合下春玉米耗水规律,以及互作模式下耗水特性与产量之间的关系。AFF和SFF集雨、蓄水、保水能力显著高于半膜平铺和平地无覆盖,整个生育期内耗水强度和玉米生长吻合。秋季全膜双垄沟覆盖(AFF)休闲期土壤贮水消耗量较露地减少53.82%,较秋季半膜平铺减少33.89%,最大程度保证春玉米苗期土壤含水量,为出苗提供了充足的水资源,提高出苗率,为后期生长奠定基础。秋季全膜双垄沟覆盖虽然生育期耗水量相比其他处理增加,但有较高的水分利用效率和降水生产效率。2016年玉米收获季,秋季全膜双垄沟播模式0~200cm各土层水分含量较低,但是,经过下一个休闲期处理,土壤含水量从总量上得到完全恢复,2017年播前,秋季全膜双垄沟播模式0~200cm大多数土层水分含量显著高于平地处理。秋季全膜双垄沟覆盖(AFF)产量相比CK、SSF、ASF、SFF分别增产81.88%、34.01%、42.55%、20.60%,达到显著差异。在黄土高原中南部推广秋季全膜双垄沟播栽培模式可以显著提高玉米产量、水分利用效率和降水生产效率,同时可以实现土壤水分的可持续利用。     

玉米全膜双垄集雨沟播技术试验土壤墒情监测初探

为了使农田雨水在玉米全膜双垄集雨沟播技术中得到高效利用,进一步探索降水利用率、不同水分环境与产量水平下的作物需水特征和水分生长模型,作物水分状况信息及水分平衡等方面的规律,2011年4月15日开始,作者在秦州区汪川镇良种场设立了玉米全膜双垄集雨沟播技术试验土壤墒情监测点。全膜双垄集雨沟播技术是一项充分接纳和利用自然降水、最大限度保蓄土壤水分、显著提高降水利用效率和降水生产效益的有效旱作农田节水技术。     

起垄覆膜方式对旱地马铃薯产量和水分利用效率的影响

研究了不同起垄覆膜方式对旱地马铃薯产量和水分利用效率的影响。结果表明,全膜双垄侧播较露地垄作侧播增产297.2%,水分利用效率提高121.25%,全膜垄作种植,膜与膜的接茬在垄沟,膜侧播种的产量和水分利用效率较露地垄作侧播提高225.00%和87.82%。     

旱地籽瓜降水高效利用覆膜模式研究

采用田间小区试验分析比较了旱地籽瓜不同覆膜模式的水分利用机理。结果表明,全膜覆盖垄上沟播技术特别是秋季全膜覆盖垄上沟播和顶凌全膜覆盖垄上沟播,能显著增加播前和籽瓜生长前期土壤水分含量。籽瓜播前至伸蔓期,秋季全膜垄上沟播、顶凌全膜垄上沟播、播前全膜垄上沟播0～20 cm土壤含水量较对照播前半膜平铺分别提高4.1～5.4、3.1～4.4和0～2.8个百分点;1 m土壤贮水量较播前半膜平铺分别增加40.0～50.8、30.2～40.1和0～26.3 mm。全膜覆盖垄上沟播技术特别是秋季全膜覆盖垄上沟播技术和顶凌全膜覆盖垄上沟播技术,大幅度提高了农田降水利用率和籽瓜水分利用效率,秋季全膜垄上沟播、顶凌全膜垄上沟播和播前全膜垄上沟播降水利用率分别较播前半膜平铺提高18.9、14.2和6.2个百分点,籽瓜水分利用效率分别较播前半膜平铺增加2.51、1.66和1.42 kg/(mm.hm2),在旱地籽瓜农田降水高效利用方面取得了明显突破。与全膜双垄沟播、全膜平铺穴播、半膜平铺穴播相比,全膜覆盖垄上沟播技术具有显著的经济效益。     

覆膜方式对雨养饲用玉米生长、产量及水分利用效率的影响

为促进冀西北坝上高寒半干旱区旱地饲用玉米稳产、高产和提高水分利用效率，于2016—2017年在农业部张北农业资源与生态环境重点野外观测试验站，进行了露地平作(ck)，双垄沟覆膜、微垄覆膜、土下覆膜处理对饲用玉米叶面积指数、干物质积累、土壤水分、产量和水分利用效率影响的试验研究。结果表明，在丰水年，双垄沟覆膜处理效果最好，与露地相比叶面积指数、干物质积累量、土壤蓄水量分别提高36.45%、70.24%、13.25%，产量和水分利用效率提高了67.24%和87.66%；在欠水年，土下覆膜处理效果最佳，较露地增产71.31%，水分利用效率提高81.69%。双垄沟覆膜是寒旱区提高饲用玉米产量和高效利用降水的有效技术，土下覆膜则更适用于土壤贮水丰富农田的高水效生产。     

不同覆盖方式对辽西旱地玉米土壤温度和产量的影响

在大田试验条件下,研究了不同覆盖方式对辽西地区土壤温度和玉米产量的影响。结果表明,不同覆盖处理均可以不同程度的增加旱地玉米土壤温度,渗水地膜覆盖、普通地膜覆盖分别比常规种植（CK）高出5.4%、13.07%。其中,普通地膜的增温幅度最大,整个生育期内不同处理的土壤温度在10 cm和20 cm土层变化趋势基本一致;不同覆盖方式均能增加玉米产量,其中以渗水地膜覆盖增产效果最为明显,比常规种植增产219.19 kg/667m2,增产幅度达32.66%。说明渗水地膜覆盖方式是辽西地区提高土壤温度和玉米产量的最佳覆盖方式。     

不同地表覆盖措施对土壤水热特性及玉米生长发育的影响

为探究不同地表覆盖措施在半干旱地区旱作农业生产中的适宜性,在宁夏盐池县进行随机小区试验,设置了4种不同地表覆盖措施(地膜覆盖、砾石覆盖、牲畜粪便覆盖、秸秆覆盖)和对照(无覆盖)对土壤含水量与土壤温度的影响,并比较了玉米的出苗率以及生长状况的差异。试验结果表明:1)地膜覆盖和砾石覆盖具有较好的增温效果,有利于提高玉米的出苗率和促进玉米拔节,并有利于延长作物的生长期;2)4种不同覆盖措施均有一定的保持土壤水分效应,其中牲畜粪便覆盖效果显著;3)4种不同覆盖措施都显著增加了不同生育期玉米的株高、茎粗和叶面积值;4)与对照相比,4种覆盖措施均显著提高了玉米的产量,其中以牲畜粪便覆盖最高,砾石覆盖和地膜覆盖产量次之,秸秆覆盖玉米产量最低。因此,本研究认为当地最适宜的地表覆盖措施为牲畜粪便覆盖,其次为砾石覆盖。     

西北干旱灌区不同地膜覆盖利用方式对玉米水分利用的影响

【目的】资源型缺水严重制约干旱灌区的农业生产,传统玉米生产模式地膜投入量大。在极端高温和生态环境污染的挑战日益加剧的情境下,探讨通过免耕地膜重复利用维持较高水分利用的可行性,以期为构建试区地膜减量玉米高效生产技术提供理论支撑。【方法】2017—2018年,在甘肃河西绿洲灌区,设置免耕地膜重复利用（免耕覆膜,NM）、秋免耕春覆膜（少耕覆膜,RM）与传统耕作每年覆盖新膜（传统覆膜,对照,CM）3种地膜覆盖利用方式,研究其对玉米田土壤水分利用的影响,以期为优化试区玉米高产高效栽培管理技术提供理论依据。【结果】NM与RM处理较CM处理提高玉米播种时0—120 cm土层平均土壤重量含水量,分别为7.8%与5.1%,这为玉米播种创造良好的土壤水分环境。玉米播种—拔节期及吐丝—灌浆初期,NM处理较CM处理提高0—120 cm土层平均土壤重量含水量,分别为5.0%与4.7%,弥补了灌浆期玉米植株旺盛生长对土壤水分的大量需求。与CM处理相比,NM处理增加了玉米播种—大喇叭口期的耗水量,降低了玉米吐丝—灌浆初期的耗水量,增大了玉米灌浆初期—收获期的耗水量,有效协调玉米各生育阶段的水分需求关系。虽然NM处理较RM与CM处理提高了玉米吐丝期之前的棵间蒸发量,分别为11.7%与26.0%,提高棵间蒸发量占耗水量的比例（E/ET）,分别为13.4%与19.9%,但是NM处理较RM与CM处理降低了玉米吐丝期之后的棵间蒸发量,分别为9.2%与19.4%,降低E/ET,分别为9.7%与20.7%,说明NM处理有利于增强玉米吐丝期之后土壤水分的有效利用。因而,在地膜减投与免耕措施下,NM处理获得与RM及CM处理相当的籽粒产量与水分利用效率。【结论】在西北干旱灌区,应用免耕地膜重复利用并没有导致玉米产量和水分利用效率的降低,具有稳定产量及水分利用效率的作用,是玉米生产中地膜减投的可行措施。     

液体地膜覆盖对滴灌棉花生长及土壤水温盐环境的影响

干旱区棉田残膜污染日益严重,液体地膜覆盖能从根本上杜绝农田残膜增加。为探索液体地膜代替塑料薄膜与滴灌结合的可行性,采用测坑试验研究3种覆盖方式[液体地膜覆盖(LFD)、塑料地膜覆盖(PFD)和裸地对照(NFD)]对滴灌棉花生长及土壤水温盐环境的影响。结果表明,LFD棉花可提高土壤含水率和地温,加快滴灌棉花前期生长速度及适度抑制后期旺长。平均籽棉产量较NFD增长7.2%,相对PFD降低2.1%。LFD棉花对土壤环境无不良影响,在干旱区滴灌棉田具有应用前景。     

不同地膜覆盖对土壤温度、水分及甘蔗生长和产量的影响

【目的】探讨不同地膜覆盖对土壤温度、水分及甘蔗生长和产量的影响,为不同地膜在甘蔗生产中的应用提供参考。【方法】以露地栽培为对照,采用普通无色透明地膜、乳白色光降解除草地膜、黑色及灰黑双色4种不同地膜进行甘蔗覆盖栽培,盖膜期测定土壤温度和含水量,生长期调查甘蔗出苗率、分蘖率,测量甘蔗株高、茎径和有效茎数等农艺性状,收获期计算蔗茎产量和效益。【结果】覆盖地膜可明显提高土壤温度和土壤含水量,除灰黑双色地膜外,其他覆膜处理可提高土壤温度0.3-0.8℃;各覆膜处理较对照可有效提高土壤含水量10.1%-17.4%。覆盖地膜同时可提高甘蔗出苗率、分蘖率、有效茎数和蔗茎产量,分别比对照增加0.8%-9.9%、20.6%-34.9%、5190-10980条/ha和6.4%-14.9%,但对甘蔗株高和茎径影响不明显。经济效益分析结果表明,乳白色光降解除草地膜处理的经济效益最好,比对照增效5987.2元/ha;其次为普通无色透明地膜和黑色地膜,分别增效1876.5和1813.5元/ha;灰黑双色地膜效益较差。【结论】乳白色光降解除草地膜可在甘蔗生产中大力推广应用,黑色地膜与普通无色透明地膜可作为新型地膜逐步推广,灰黑双色地膜较厚不宜推广使用。     

Modeling water and heat transfer in soil-plant-atmosphere continuum applied to maize growth under plastic film mulching

Based on our previous work modeling crop growth (CropSPAC) and water and heat transfer in the soil-plant-atmosphere continuum (SPAC), the model was improved by considering the effect of plastic film mulching applied to field-grown maize in North-west China. In CropSPAC, a single layer canopy model and a multi-layer soil model were adopted to simulate the energy partition between the canopy and water and heat transfer in the soil, respectively. The maize growth module included photosynthesis, growth stage calculation, biomass accumulation, and participation. The CropSPAC model coupled the maize growth module and SPAC water and heat transfer module through leaf area index (LAI), plant height and soil moisture condition in the root zone. The LAI and plant height were calculated from the maize growth module and used as input for the SPAC water and heat transfer module, and the SPAC module output for soil water stress conditions used as an input for maize growth module. We used r_s, the representation of evaporation resistance, instead of the commonly used evaporation resistance r_s0 to reflect the change of latent heat flux of soil evaporation under film mulching as well as the induced change in energy partition. The model was tested in a maize field at Yingke irrigation area in North-west China. Results showed reasonable agreement between the simulations and measurements of LAI, above-ground biomass and soil water content. Compared with the original model, the modified model was more reliable for maize growth simulation under film mulching and showed better accuracy for the LAI (with the coefficient of determination R² = 0.92, the root mean square of error RMSE= 1.23, and the Nush-Suttclife efficiency E_ns = 0.87), the above-ground biomass (with R² = 0.96, RMSE= 7.17 t·ha⁻¹ and E_ns = 0.95) and the soil water content in 0–1 m soil layer (with R² = 0.78, RMSE= 49.44 mm and E_ns = 0.26). Scenarios were considered to simulate the influence of future climate change and film mulching on crop growth, soil water and heat conditions, and crop yield. The simulations indicated that the change of LAI, leaf biomass and yield are negatively correlated with temperature change, but the growing degree-days, evaporation, soil water content and soil temperature are positively correlated with temperature change. With an increase in the ratio of film mulching area, the evaporation will decrease, while the impact of film mulching on crop transpiration is not significant. In general, film mulching is effective in saving water, preserving soil moisture, increasing soil surface temperature, shortening the potential growth period, and increasing the potential yield of maize.     

不同地膜与覆盖方式土壤水温与作物增产效应

通过大田试验研究了不同地膜(宽幅普通地膜、窄幅普通地膜、宽幅微孔地膜与窄幅微孔地膜)与不同覆盖方式(平铺覆盖和起垄覆盖)下土壤水分和温度的动态变化规律以及对玉米生长发育、产量和水分利用效率的影响。结果表明,不同地膜与覆盖方式都具有明显的增温保水作用,且增温作用强于保水作用,增温作用主要表现在玉米生育前期,显著促进了玉米前期生长,为后期生殖生长奠定了良好的基础。玉米产量均显著高于CK,增产原因主要是显著增加了玉米百粒重,水分利用效率也显著高于CK。在试验区低温干旱并存的气候条件下,宽幅普通地膜平铺覆盖是一种简单、低成本、高效的覆盖栽培方式,能有效提高水分利用率,增加表层土壤温度,显著提高玉米产量,实现最大的经济效益。     

半干旱区全覆膜双垄沟播技术对玉米产量和水分利用效率的影响

在黄土高原旱农耕作地上以春玉米为试验作物进行大田试验,研究不同覆膜模式即全膜双垄沟播(SL)、条膜起垄覆盖(TL)、条膜平铺覆盖(TP)全膜平铺覆盖(QP)和不覆膜的大田(CK)对土壤含水量、春玉米经济性状及产量和水分利用效率的影响.结果表明:地膜覆盖能够增加播种行的土壤含水量,改善作物的经济性状,提高水分利用效率,显著增加籽粒及地上部分的生物量,其中SL集雨保墒效果最好.地膜覆盖播种的玉米产量均高于不覆膜播种,其中SL产量最高,达6 129.0kg.hm-2,籽粒产量从高到低依次为SLQPTLTPCK.全膜双垄沟播技术大幅度提高了玉米的水分利用效率,使玉米的水分利用效率达到28.95kg.hm-2.mm-1(以籽粒计算)和135.00kg.hm-2.mm-1(以地上生物量计算),比CK各增加915.8%和156.4%,比QP各增加44.03%和42.41%,比TL各增加73.87%和24.48%,比TP各增加42.96%和22.45%.覆膜(尤其是SL)改变了作物生长中后期的能量分配情况,使其将更多的能量用于生殖生长,从而获得较高的籽粒产量,籽粒相对产量(Gn/Bs)从高到低依次是SLQPTPTLCK,其中SL比CK高288.2%.     

秸秆纤维基地膜覆盖栽培薄皮甜瓜试验研究

为研究秸秆纤维基地膜覆盖栽培作物性能,以"龙甜一号"甜瓜为试验材料,设置裸地、秸秆纤维基地膜覆盖和塑料地膜覆盖3个处理,采取随机区组试验方法,研究不同覆盖方式对土壤温度、水分、甜瓜生长发育、产量及品质的影响。结果表明,秸秆纤维基地膜覆盖有效增加土壤温度,提高土壤含水率,其增温效果低于塑料地膜覆盖,保墒性能与塑料地膜覆盖无显著差异。秸秆纤维基地膜在甜瓜种植期内完全降解,覆盖栽培可显著抑制杂草生长。秸秆纤维基地膜覆盖处理甜瓜株高、茎粗、根干重及产量均显著高于裸地对照,与塑料地膜无显著差异,且秸秆纤维基地膜覆盖处理的甜瓜果实可溶性蛋白、维生素C、可溶性固形物含量较裸地分别提高53.32%、39.14%、21.28%,其中维生素C和可溶性固形物含量均高于塑料地膜覆盖处理。     

不同覆盖方式对春玉米土壤水分及生长发育的影响

采用渗水地膜覆盖、地膜覆盖、地膜和渗水地膜交替覆盖、秸秆覆盖、裸地五种种植方式探讨了对辽西风沙半干旱地区春玉米土壤水分及生长发育的影响,结果表明:不同覆盖处理可以不同程度的增加耕层土壤含水量,其中渗水地膜覆盖和秸秆覆盖效果最为明显;可以有效地促进了玉米的生长发育,使其生育进程合理,植株生长稳健,有效提高玉米产量,其中以渗水地膜覆盖效果最显著。