秸秆还田方式对土壤物理性状及春玉米产量的影响

为探明不同秸秆还田方式对土壤物理性状及春玉米(Zea mays L.)产量的影响,设4种秸秆还田方式,分别为秸秆不还田(S1,CK)、秸秆混拌还田(S2)、秸秆深翻还田(S3)、秸秆覆盖还田(S4),研究其对土壤容重、孔隙度、水分、温度及玉米产量的影响。结果表明,与秸秆不还田对照相比,秸秆混拌还田使0~20 cm土壤容重下降3.9%,孔隙度增加2.0%,玉米产量增加2.81%;秸秆覆盖还田提高了土壤含水量,但降低了苗期耕层的土壤温度,降低了玉米成穗数、穗粒数及百粒重,使玉米产量减少3.87%;秸秆深翻还田处理增加了20~30 cm的土壤孔隙度,使土壤容重降低5.4%,增加了土壤田间持水量和含水量,提高了玉米成穗数、穗粒数及百粒重,使产量增加8.24%。综合来看,秸秆深翻还田可改善土壤物理性状,提高玉米产量。     

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。     

秸秆覆盖夏玉米不同生育期耗水特性及水分利用效率研究

采用3种秸秆覆盖量(0、0.6、1.2 kg/m2),研究其对雨养条件下夏玉米田不同深度土壤体积含水量和玉米不同生育期耗水量、水分利用效率(WUE)的影响。结果表明,秸秆覆盖可显著提高玉米抽雄吐丝期0~60 cm土层的土壤体积含水量,但灌浆成熟期,0~60 cm土层,各覆盖处理的土壤体积含水量与对照差异不大,60~120 cm土层,C1.2处理的土壤含水量最大,C0.6次之,对照最低。秸秆覆盖可减少玉米苗期耗水量,增加抽雄吐丝期耗水量,拔节和灌浆成熟期耗水量差异不明显,覆盖后玉米的总耗水量无差异。在耗水量相同情况下,覆盖处理提高了夏玉米的水分利用效率,表现增产。     

秸秆覆盖对土壤温度、含水量及烤烟节水抗旱性的影响

采取田间试验方法研究了玉米、油菜和水稻秸秆覆盖对土壤温度、土壤含水量、烟苗抗旱补水情况及其成活率的影响。结果表明,秸秆覆盖在烤烟生长前期的地温低于无覆盖处理,玉米秸秆覆盖和油菜秸秆覆盖降温效果大于水稻秸秆覆盖;秸秆覆盖处理土壤含水量高于未覆盖处理;秸秆覆盖能够减少补水次数2~3次,减少补水量2~3 kg,提高烟苗成活率2.6~5.0个百分点。烤烟移栽采用秸秆覆盖是一项节水抗旱、提高烟苗成活率的有效技术措施。     

旱地玉米不同耕作覆盖措施的土壤环境及产量效应

为解决冷凉区旱地玉米生产中存在的干旱缺水、低温冷凉和土壤肥力下降等问题,于2011—2014年采用裂区设计,在山西省旱作节水农业示范基地——阳曲县河村,设置4种不同耕作覆盖处理,研究旱地玉米不同耕作覆盖处理的土壤水、肥、热及产量效应,结果表明:1)秋深耕+秸秆还田较春旋耕+无秸秆还田明显提高苗期5 cm日平均地温和日最低平均地温,3年平均分别提高1.1和1.3℃。覆膜处理3年平均较不覆膜处理增加苗期5 cm日平均地温和日最低平均地温1.7和1.2℃;2)秋深耕+秸秆还田苗期0～10 cm土壤含水量较春旋耕+无秸秆还田平均增加1.9个百分点。3)玉米苗期秋深耕+秸秆还田0～12.5 cm土壤紧实度平均为春旋耕+无秸秆还田的3.0倍,从15.0 cm开始2个处理土壤紧实度基本一致。4)连续3年耕作覆盖处理后,秋深耕+秸秆还田土壤肥力明显得到改善,其中0～20 cm土壤有机质含量、土壤全磷和全钾都较春旋耕+无秸秆还田有显著(P0.01)增加,增幅分别为5.8%、6.4%和6.1%,覆膜土壤全氮含量显著高于不覆膜,增幅为8.6%。5)秋深耕+秸秆还田有显著(P0.01)增产作用,4年平均增加经济产量12.2%,4年覆膜处理较不覆膜处理经济产量平均增加25.3%。所有处理中,秋深耕+秸秆还田+覆膜产量最高。6)覆膜处理中,秋深耕+秸秆还田WUE平均较春旋耕+无秸秆还田增加5.4%;而不覆膜处理中,秋深耕+秸秆还田WUE平均较春旋耕+无秸秆还田增加12.0%。因此,目前适宜该区域的蓄水保墒、增温稳温、培肥地力和高产高效的土壤耕作覆盖措施为秋深耕+秸秆还田+覆膜。     

保护性耕作措施对枣园土壤水分及红枣产量的影响

【目的】研究适合干旱地区枣园生产的保护性耕作措施,促进南疆红枣产业高效、绿色、可持续发展。【方法】设置不同的保护性耕作措施,对枣园0~100 cm土层土壤含水量,分析红枣的产量以及水分利用效率。【结果】(1)翻耕秸秆覆盖(TS)处理的平均土壤含水量达到16.55%,比旋耕秸秆覆盖(RS)、免耕秸秆覆盖(NS)、免耕裸地(NB)处理分别高了4.93%、1.97%、7.34%。(2)在枣树萌芽期、开花期、坐果期、成熟期,0~100 cm土层剖面的土壤含水量总体呈现"减少-增加-减少"的变化趋势,其中翻耕秸秆覆盖能有效提高60~100 cm土层的土壤含水量。(3)翻耕秸秆覆盖(TS)处理的红枣产量和水分利用效率最高,分别为10 500kg/hm~2和21.67 kg/(mm·hm~2),分别比RS、NS、NB处理产量增加了1 650、3 000和3 150 kg/hm~2,水分利用效率增加了4.33、7.94和、8.07 kg/(mm·hm~2)。【结论】翻耕秸秆覆盖的保护性耕作措施,更有利于在极端干旱地区的枣园实施。     

玉米秸秆不同还田方式对黑钙土物理性质和产量的影响

为提高东北玉米集约化生产区秸秆资源利用和培肥土壤,采用大区对比试验,设置常规栽培(对照)、秸秆覆盖还田、秸秆粉碎旋耕还田和秸秆翻埋还田,采用常规方法探索半干旱地区玉米秸秆对土壤物理性质及产量的影响。结果表明:常规栽培方式(对照)土壤容重最大,为1.38g·cm~(-3),其次为覆盖还田、翻埋还田和旋耕还田,与对照相比分别降低了3.00%、8.06%和7.46%。0~20cm土层,吐丝期翻埋还田处理土壤含水量分别比常规栽培、覆盖还田、旋耕还田高12.20%、7.35%和16.30%;成熟期翻埋还田土壤含水量分别比常规栽培、覆盖还田和旋耕还田高18.52%、17.64%和22.63%。20~40cm土层,吐丝期翻埋还田土壤含水量分别比常规栽培、覆盖还田和旋耕还田高14.90%、13.73%和15.82%;成熟期翻埋还田土壤含水量分别比常规栽培、覆盖还田和旋耕还田高14.98%、14.66%和17.82%。覆盖还田处理的行粒数最大,其它还田方式略低。不同方式秸秆还田各处理间玉米产量存在一定差异,其年平均产量最高为秸秆翻埋还田,较对照提高9.6%。     

渭北旱塬果园土壤干燥化生态修复方式效应研究

【目的】探讨不同生态修复方式对渭北旱塬果园土壤水分和果树光合特性的影响。【方法】2012-05-12,以地处渭北旱塬的陕西陇县梁甫村10年生红富士苹果园为研究对象,设置秸秆覆盖、起垄覆膜、微孔梯度深层集水、秸秆覆盖+起垄覆膜、秸秆覆盖+微孔梯度深层集水、起垄覆膜+微孔梯度深层集水、起垄覆膜+微孔梯度深层集水+秸秆覆盖7个处理,以裸地为对照(CK),于7-11月每月30号采集果园0~2m土层土样测定土壤含水量,8-9月每月30号测定果树叶片光合特性。【结果】各处理0~2m土层土壤平均含水量均高于对照,其中以起垄覆膜+微孔梯度深层集水+秸秆覆盖处理的效果最好,其0~1m土层土壤含水量比对照提高9.83%,1~2m土层土壤含水量比对照提高7.91%,其次是秸秆覆盖+微孔梯度深层集水处理,其0~1和1~2m土层土壤含水量分别比对照增加8.55%和7.40%;不同生态修复方式均能明显提高苹果树的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs),且均以起垄覆膜+微孔梯度深层集水+秸秆覆盖处理最高,其Pn、Tr、Gs分别比对照提高了18.46%,0.90%和52.94%。各生态修复处理的Pn均与对照差异达极显著水平(P0.01),而在Tr和Gs中,除起垄覆膜+微孔梯度深层集水+秸秆覆盖和秸秆覆盖+微孔梯度深层集水处理与对照差异达显著水平(P0.05)外,其他处理均与对照差异不显著。Pn、Tr、Gs与土壤含水量呈正相关线性关系。【结论】微孔梯度深层集水方式与地表覆盖方式相结合能够大幅度提高土壤水分含量,影响果树光合特性,其中以起垄覆膜+微孔梯度深层集水+秸秆覆盖方式效果最好,可作为改善果园土壤干燥化的方法加以利用。     

免耕覆盖对玉米田土壤物理性状的影响

[目的]研究渭北旱塬免耕结合不同覆盖对春玉米产量和土壤物理性状的影响,以期对该区农业生产提供理论依据。[方法]选取先玉335为供试材料,以传统耕作不覆盖为对照,通过大田试验测定和分析了免耕不覆盖、免耕秸秆覆盖、免耕地膜覆盖和免耕地膜秸秆双元覆盖下土壤容重、孔隙度、含水量以及水分利用效率的变化。[结果]免耕覆盖处理能够不同程度降低20~40 cm土层土壤容重,显著提高春玉米播前0~80 cm土层土壤含水量;免耕地膜秸秆覆盖和免耕地膜覆盖较对照春玉米播前0~300 cm土层土壤贮水量增加63.7和62.5 mm,水分利用效率提高69.7%和22.4%。[结论]渭北旱塬地区春玉米种植适宜免耕地膜秸秆双元覆盖的方式。     

风沙半干旱区秸秆覆盖微集水技术对玉米产量及土壤水分的影响

风沙半干旱区生态环境脆弱,耕作方式滞后,平均年降水量少且变率大。秸秆覆盖微集水技术是解决风沙半干旱区粮食产量不稳和土壤易干易旱的有效途径。试验结果表明,7.50t/hm2秸秆覆盖量的玉米穗粗和百粒重最高;覆盖玉米秸秆的玉米产量均高于不覆盖玉米秸秆,7.50t/hm2秸秆覆盖量的玉米产量最高。0～40cm土层含水量呈递减趋势,10～20cm中层不覆盖玉米秸秆蓄水能力较好;30～40cm深层土层含水量覆盖玉米秸秆高于不覆盖玉米秸秆0.3～1.9个百分点。     

冬小麦地膜覆盖的水分效应

在西北半干旱雨养条件下,采取3种地膜覆盖方式,研究了冬小麦地膜覆盖的水分效应.结果表明:覆膜可显著提高土壤表层(0～20 cm)墒情,越冬前至返青期覆膜处理的土壤表层含水量较露地处理(CK)高2.8%～6.4%,但拔节后覆膜处理的土层表墒与露地处理相近,而20 cm以下深层墒情则表现为覆膜处理逐渐低于露地处理;拔节至成...     

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。     

地面覆盖方式对新垦盐碱地的抑盐和增产效果研究

采用塑料地膜、细沙、秸秆3种覆盖材料,研究了不同地面覆盖方式对新垦盐碱荒地的抑盐、脱盐和玉米的增产效果。结果表明,不同覆盖材料和方式均有显著的增产作用,其中全膜覆盖效果最好,其次是覆细沙5cm,覆秸秆3000kg/hm2。的增产率最小。覆盖处理对O～20cm土层的盐分均有很好的脱盐效果,可减弱休闲季土壤0-40cm土层的返盐。秸秆覆盖和细沙覆盖各层的含水量与覆盖量正相关。     

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。     

旱地冬小麦渗水地膜覆盖下温度及产量效应研究

采用地膜创新产品———渗水地膜,以普通地膜及露地为对照,对渗水地膜覆盖下麦田的土壤温度、产量及水分生产率进行了初步探讨。结果表明:渗水地膜在整个生育期内的保温、增温效果优于普通地膜,同时还可以降低午后极端高温,使土壤温度较为稳定;渗水地膜覆盖与普通地膜覆盖产量差异达0.01极显著水平,较普通地膜覆盖增产505.30 kg.hm-2,产量提高了13.20%;渗水地膜的水分生产率最高,露地最低。渗水地膜水分生产率比露地提高25.1%,比普通地膜提高8.6%。     

Soil mulching can mitigate soil water defi ciency impacts on rainfed maize production in semiarid environments

Temporally irregular rainfall distribution and inefficient rainwater management create severe constraints on crop production in rainfed semiarid areas. Gravel and plastic film mulching are effective methods for improving agricultural productivity and water utilization. However, the effects of these mulching practices on soil water supply and plant water use associated with crop yield are not well understood. A 3-yr study was conducted to analyze the occurrence and distribution of dry spells in a semiarid region of Northwest China and to evaluate the effects of non-mulching(CK), gravel mulching(GM) and plastic film mulching(FM) on the soil water supply, plant water use and maize(Zea mays L.) grain yield. Rainfall analysis showed that dry spells of ≥5 days occurred frequen tly in each of 3 yr, accounting for 59.9–69.2% of the maize growing periods. T he 15-d dry spells during the jointing stage would expose maize plants to particularly severe water stress. Compared with the CK treatment, both the GM and FM treatments markedly increased soil water storage during the early growing season. In general, the total evapotranspiration(ET) was not significantly different among the three treatments, but the mulched treatments significantly increased the ratio of pre- to post-silking ET, which was closely associated with yield improvement. As a result, the grain yield significantly increased by 17.1, 70.3 and 16.7% for the GM treatment and by 28.3, 87.6 and 38.2% for the FM treatment in 2010, 2011 and 2012, respectively, compared with the CK treatment. It's concluded that both GM and FM are effective strategies for mitigating the impacts of water deficit and improving maize production in semiarid areas. However, FM is more effective than GM.     

不同覆盖措施对旱区农田土壤酶活性及西瓜产量的影响

基于大田试验,研究了砂石+地膜覆盖,砂石覆盖,地膜覆盖3种旱区农田地表不同覆盖措施下的土壤酶活性及西瓜产量,以农田不覆盖（CK）为对照。结果表明：砂石+地膜覆盖在西瓜不同生育时期和不同土壤层次由于土壤水分条件的改善,可显著提高土壤酶活性,其中土壤脲酶活性提高了34.5%,碱性磷酸酶提高了13.0%,过氧化氢酶提高了29.5%,砂石覆盖次之（分别提高了31.4%,11.5%, 25.5%）,地膜覆膜处理虽然也有提高土壤三种酶活性的效果,但作用甚微（仅0.9%,1.4%,2.9%）。对西瓜产量及商品率的影响,砂石+地膜覆盖、砂石覆盖处理与对照相比增产效果显著,分别增产50倍和30倍,地膜覆盖与对照相比增产7倍,但是商品率较低（2.16%）。表明在当地旱区农业生产中,砂石+地膜覆盖或砂石覆盖是抗旱、增产增收的有效措施。     

膜下小苗移栽对烤烟生长发育的影响

盆栽和大田试验结果表明:对35～45 d龄的烟苗采用膜下移栽技术,可提高移栽后5 d内地表和5～10 cm土层的日平均温度2～3℃;与采用常规膜上移栽的大苗相比,采用膜下移栽的小苗尽管在移栽时素质较差,在移栽后成活率较低,但其在移栽后发根早,根系活力强,植株生长势强,茎围、株高、最大叶面积均较大;不同处理烤烟的单位面积产量、单位面积产值、均价、中上等烟比例均没有显著差异。     

垄膜沟灌栽培对制种玉米产量和水分利用效率的影响

对制种玉米在垄膜沟灌和条膜覆盖两种栽培方式下的产量和水分利用效率进行了对比研究,结果表明:垄膜沟灌栽培具有较好的增产、节水、增温效应,与对照条膜栽培相比,5～25 cm土层地温提高0.92℃;在相同的灌溉定额下,制种玉米千粒重增加9.94～46.01 g,穗粒数增加6.10～46.78粒,增产1.63%～40.44%,水分利用效率提高4.17%～34.16%;垄膜沟灌栽培条件下制种玉米适宜灌溉定额为450 mm,与对照相比,节水1 500 m3.hm-2,与当地大田灌溉定额720 mm相比,节水2 700 m3.hm-2,节水效果显著。     

旱地谷子渗水地膜覆盖周年水分变化研究

试验设渗水地膜覆盖、普通地膜覆盖和露地三个处理,采用拉丁方设计,研究了谷子水分周年变化规律。结果表明:渗水地膜覆盖具有保墒和提墒的作用,各时期水分状况均优于普通地膜覆盖;渗水地膜覆盖0～80cm土层土壤含水量大部分时期内高于露地,80～140cm土层土壤含水量低于露地。