苜蓿草田地下滴灌适宜冬灌量

为了研究不同冬灌量对苜蓿越冬和返青期土壤水热状况、返青期苜蓿生长及第一茬饲草产量的影响,采用随机区组设计,设置4个冬灌量水分梯度(T1为600 m~3·hm~(-2)、T2为900 m~3·hm~(-2)、T3为1 200 m~3·hm~(-2),以1 500 m~3·hm~(-2)为CK),开展地下滴灌不同冬灌量单因素试验。结果表明:苜蓿草田不同冬灌量对土壤水热状况影响差异明显,各处理冻融期历时为CK=T3T2T1,分别达6、6、12 d和18 d,冻结期历时为CKT3T2T1,分别达51、61、63 d和67 d,随灌水量的增加冻融期和冻结期历时变短且延迟;消融期随冬灌量增加历时延长且逐步提前,各处理消融期历时为CKT3=T2T1,相差在1～4 d之间,以CK的3月5日结束期为最早。在苜蓿越冬期内,各处理0～100 cm土层土壤贮水消耗量随冬灌量的增加而增加,T1耗水量为53.70 m~3·hm~(-2),T2为102.95 m~3·hm~(-2),T3为301.5/hm~2,CK为469.16 m~3·hm~(-2),且以40～60 cm土层耗水量最高;60～100 cm土层土壤贮水变化表现不一致,T1和T2贮水量增加且增幅随冬灌量增加而下降,T3和CK贮水量下降,且随冬灌量增加降幅增大。在苜蓿返青期始末,各处理0～100 cm土层土壤贮水均呈消耗状态,以冬灌量900 m~3·hm~(-2)的T2土壤贮水消耗量为最高值,达212.87 m~3·hm~(-2)。越冬率、第一茬草产量均与冬灌量呈正相关关系,一级分枝数各处理间差异不显著;以苜蓿越冬率、一级分枝数、第一茬草产量、越冬期和返青期耗水量为指标,采用隶属函数法对各处理进行综合评价,各处理隶属函数平均值大小为:T2T3T1CK,认为宁夏灌区苜蓿草田地下滴灌最优冬灌灌水量为T2处理(900 m~3·hm~(-2)),有利于提高冬灌灌溉水利用效率和改善苜蓿越冬、返青状况。     

不同施氮量对半干旱区还田玉米秸秆腐解及养分释放特征的影响

为了揭示还田玉米秸秆在不同施氮水平下的腐解及养分释放特征,在马铃薯田间定位试验中,设置了6个不同施氮水平(T1:0 kg·hm~(-2);T2:75 kg·hm~(-2);T3:150 kg·hm~(-2);T4:225 kg·hm~(-2);T5:300 kg·hm~(-2); T6:375 kg·hm~(-2)),研究其对还田玉米秸秆腐解及养分释放特征的影响。研究表明:还田玉米秸秆的腐解主要发生在前90 d,在此期间玉米秸秆腐解较快,T1～T6处理的玉米秸秆腐解率分别为37.3%、40.3%、44.8%、45.0%、50.8%、48.4%,以T5处理为最高,处理间差异显著(P0.05);同时,T1～T6处理的玉米秸秆碳、氮释放率分别为48.2%～56.6%、33.8%～44.4%,T5处理下秸秆的碳、氮释放率均显著高于其他处理(P0.05),而秸秆磷、钾的释放率分别为43.1%～49.2%、90.5%～93.0%,处理间无显著性差异。还田150 d后,玉米秸秆的腐解率为52.7%～55.8%,养分释放表现为KCPN。综上所述,连续施氮可以显著促进还田玉米秸秆前期的腐解及碳氮的释放,但对磷钾的释放无明显影响,当施氮量为300 kg·hm~(-2)时还田玉米秸秆的腐解效果最好。     

半干旱区夏闲期不同耕作方式对土壤水分及小麦水分利用效率的影响

在宁南旱平地进行了夏闲期深松、免耕及传统翻耕(对照)对土壤水分及后作冬小麦水分利用效率影响的研究结果表明,夏闲期深松和传统翻耕能有效地蓄雨保墒,提高旱平地冬小麦播前的土壤贮水量,深松和翻耕土壤蓄墒率极显著高于免耕处理,深松处理较翻耕高0.79%;夏闲期末深松处理0～200 cm土壤贮水量(310.78 mm)分别较免耕、传统翻耕高8.23 mm、1.61 mm.深松和免耕较传统翻耕显著改善了冬小麦苗期的土壤水分状况,对越冬期0～60 cm耕层土壤水分状况的改善有利于冬小麦的越冬.苗期0～200 cm土壤贮水量深松、免耕分别较传统翻耕(351.05 mm)高35.9 mm、28.8mm,不同的耕作处理对后作冬小麦苗期的土壤水分影响差异主要在80 cm以上土层.冬小麦返青期降雨主要使0～80 cm土层土壤贮水量有所增加,处理间的差异减小.夏闲期深松处理能有效地增加对降雨的蓄保能力,提高旱地冬小麦播前及整个生长阶段0～200 cm的土壤贮水量.不同耕作方式的冬小麦产量以夏闲期翻耕处理最高(3 475.9 kg/hm2),与深松处理(3 322.0 kg/hm2)无显著差异,免耕显著低于其它2种耕作处理;水分利用效率以翻耕最高[14.12 kg/(hm2·mm)],深松次之[13.62 kg/(hm2·mm)],免耕处理显著低于前二者[10.64 kg/(hm2·mm)].     

栽培模式、施氮量对旱作春玉米农田矿质氮和产量的影响

研究了旱地不同栽培模式(全膜双垄沟和传统种植模式)和施氮量(0、170、200、230 kg·hm~(-2))对春玉米生长期间矿质氮和产量的影响。结果表明:不同处理条件下,硝态氮主要分布在0~40 cm土层,施氮量越高土壤中硝态氮的含量也就越高,随土层深度增加硝态氮含量降低;不同栽培模式对土壤中硝态氮的分布有明显影响,全膜双垄沟模式有助于玉米植株高效吸收利用土壤中的氮素,施氮量为0、170、200、230 kg·hm~(-2)处理的吸氮量分别提高了89.3%、51.1%、66.6%和102.8%,所有处理的吸氮量平均提高77.4%,从而减少土壤硝态氮的残留,而传统种植模式的玉米植株利用土壤氮素效率低,易造成硝态氮残留在土壤中,当遇到强降雨时硝态氮的淋洗现象严重,将硝态氮迁至作物无法吸收利用的土壤深度,造成资源浪费;而铵态氮在土壤中不易迁移,施氮量、栽培模式及玉米不同生育时期对铵态氮在土壤剖面中的分布几乎没有影响;玉米的植株吸氮量与玉米产量成正比,施氮处理植株吸氮量与产量显著高于不施氮处理,但是不同施氮处理间的差异不显著。全膜双垄沟模式下春玉米的最佳施氮量为200 kg·hm~(-2),而传统种植模式下的最佳施氮量为170 kg·hm~(-2),且在干旱地区宜采用全膜双垄沟栽培模式种植春玉米。     

不同氮肥处理夏玉米生理生态因子对光合-蒸腾作用的调控

2016年在新疆阿克苏地区林果实验基地无底测坑内进行灌溉试验,设置N1、N2和N3三个氮肥处理,N1、N2和N3分别施纯氮503.88、413.4和322.92 kg·hm~(-2),分析夏玉米灌浆期内不同施氮水平,玉米叶片光合、蒸腾调控因子的日变化特征及光合-蒸腾耦合关系。结果表明:(1)在观测时段内(09∶00-19∶00),处理N1、N2、N3的玉米叶片光合速率(A)、蒸腾速率(E)、光合有效辐射(PAR)、叶片表面温度(T)和气孔导度(Gs)均表现出较相似的变化趋势,即N2N3N1的变化趋势。(2)玉米叶片A-E呈现出极显著的相关关系,体现出明显的线性耦合关系。(3)对于光合作用,各影响因子对施氮量的响应表现为Gs和PARCiT;对于蒸腾作用,各影响因子对施氮量的响应表现为GsPART和Ci。(4)在日变化过程中,A、E和PAR、T、Gs的变化趋势相似,使得A-PAR、E-PAR、A-T、E-T、A-Gs与E-Gs都具有形态相似的线性正相关关系,使得A-E具有良好的线性关系。因此,在喇叭口期施纯氮量241.5～297.18 kg·hm~(-2),在吐丝期施纯氮量171.9～206.7 kg·hm~(-2),玉米叶片光合作用强度能保持较高水平。     

渭北旱塬不同耕作措施对土壤养分分布及作物产量的影响

基于8年(2007—2015)定位试验,在小麦-玉米轮作下研究了免耕-深松(NS)、深松-翻耕(SC)、翻耕-免耕(CN)和连年免耕(NN)、深松(SS)、翻耕(CC)等轮耕措施对土壤养分分布及作物产量的影响。结果表明:深松处理(连年深松、免耕-深松)使表层(0~10 cm)土壤与底层(10~20、20~35、35~50 cm)土壤有机质、全氮、全磷、速效磷、速效钾等养分含量差异更大,翻耕或免耕的相对差异较小;在0~50 cm的土层中,硝态氮含量在20~35 cm土层相对较高,且以翻耕(CC)处理的含量最高;铵态氮含量在10~20 cm土层相对较高,以免耕-深松(NS)处理的含量最高;连年深松(SS)处理使土壤全钾表层含量较高。免耕-深松(NS)措施在6种耕作措施中小麦和玉米产量均为最高,显著高于翻耕(CC)、免耕(NN)措施。     

施氮量对旱地全膜双垄沟播玉米田土壤硝态氮、产量和氮肥利用率的影响

针对黄土高原半干旱区春玉米全膜双垄沟播栽培中施肥不科学和氮肥利用率低的问题,研究不同施氮量对春玉米产量、土壤硝态氮及氮肥利用率的影响。采用2011—2012年两年田间定位试验,设置0、135、180、225、270 kg·hm~(-2)和360 kg·hm~(-2)六个施氮量,探讨不同施氮水平对作物和环境的影响。结果表明,随施氮量的增加,玉米产量先增加后降低。2011年施氮量180 kg·hm~(-2)时玉米子粒产量达到最大,为4 922.22 kg·hm~(-2),显著高于N135,与N225、N270差异不显著;2012年施氮量225 kg·hm~(-2)时,玉米子粒产量达到最大,为10 267.06 kg·hm~(-2),与对照及其它施氮处理差异不显著。硝态氮累积量在200 cm土层中随氮素投入量的增加而显著增加,随种植年限的增加各处理间差异增大。2011年N180、N225、N270、N360处理间硝态氮累积量差异均不显著,但显著高于N135处理;2012年各施氮处理间硝态氮累积量差异相互显著,N360累积量高达615.50 kg·hm~(-2)。玉米氮肥吸收利用率随着施氮量的增加呈先增加后降低趋势,施氮量为180 kg·hm~(-2)时,氮肥吸收利用率达到25.13%。适宜的施氮量能提高玉米产量及氮肥利用率,并且200 cm土层内硝态氮累积量较低,对环境的潜在危害较小。     

不同水氮处理对滴灌冬小麦生长、产量和耗水特性的影响

通过滴灌小麦大田试验,研究了不同灌水下限(灌水下限为田间持水量的45%、60%、75%)和施氮处理(45、111、146 kg·hm~(-2))对田间冬小麦生长、产量和耗水特性的影响。结果表明:灌水下限对小麦株高、叶面积指数和干物质的影响是显著的,且比施氮量影响更大。W3(灌水下限为田间持水量45%)和N3(施氮量45 kg·hm~(-2))处理不利于小麦株高、叶面积的增长。在小麦生长后期,增加灌水量和施氮量有利于小麦株高的生长。小麦的产量随着灌水下限的增大而增加;施氮量在0~111 kg·hm~(-2)时,冬小麦产量随着施氮量的增加而增加,超过111 kg·hm~(-2)时不再显著增加甚至抑制产量的增长;灌水下限和施氮量相对较小的处理有利于提高水分利用效率。不同水肥处理,小麦各生育期内耗水量和耗水模数都表现为灌浆完熟抽穗扬花期拔节孕穗期返青起身期。在此试验条件下,W2N2的处理(灌水下限为田间持水量的60%,灌溉定额为290 mm,施氮量为111 kg·hm~(-2))的干物质、产量和水分利用效率最大,是产量和效益兼优的最佳组合。     

灌水定额对食葵耗水特征和产量的影响

为研究不同灌水定额对食葵产量及其构成因素的影响并探究其耗水规律,筛选适宜的灌溉制度,设定5个不同的灌水定额,分别为300、375、450、525、600 m~3·hm~(-2),研究了不同灌水定额对食葵产量及其构成因素和耗水指标影响的同时,为弥补大田试验分析直观性不足,在生长、果实品质、产量和耗水等指标的基础上,利用MAGA-PPC模型综合且客观评价了田间试验结果。研究表明:不同灌水定额影响食葵耗水规律,食葵耗水量、耗水强度、耗水模数和作物系数随着灌水定额增加而增大,525～600 m~3·hm~(-2)灌水定额下耗水量、耗水强度、耗水模数和作物系数最大。在现蕾期和成熟初期,525～600 m~3·hm~(-2)灌水定额对食葵耗水量、耗水强度和作物系数影响更大。300 m~3·hm~(-2)灌水定额下食葵耗水量先呈现出减少趋势现象。食葵盘径、产量和水分利用效率随着灌水定额的增加而增大,525 m~3·hm~(-2)灌水定额下产量最大(4 781.86 kg·hm~(-2)),且水分利用效率较大(14.37 kg·mm~(-1)·hm~(-2)),525 m~3·hm~(-2)灌水定额更适合当地食葵农田灌溉。MAGA-PPC模型评价结果表明,525 m~3·hm~(-2)灌水定额有利于北疆地区食葵节水增产。综上表明,建议保证食葵现蕾期和成熟初期给水量充足,选用525 m~3·hm~(-2)灌水定额。     

滴灌水氮运筹对南疆春小麦根系生长及产量的影响

以南疆地区春小麦新春6号为供试材料,采用土柱栽培法,通过滴灌开展水、氮两因素控制性试验,滴施纯氮量设N_0(不施氮肥)、N_1(69 kg·hm~(-2))、N_2(172.5 kg·hm~(-2))和N_3(276 kg·hm~(-2))4个水平,滴灌水量设W_1(2 250 m~3·hm~(-2))、W_2(3 000 m~3·hm~(-2))、W_3(3 750 m~3·hm~(-2))和W_4(4 500 m~3·hm~(-2))4个水平,共16个水氮组合处理。结果表明:扬花期是滴灌春小麦根系生长的高峰期,有64.52%～76.90%的根系干质量和76.39%～82.47%的根长分布在0～40 cm土层中。适当增施水氮能有效促进根系生长并提高产量,其中扬花期N_3W_3、N_2W_3、N_3W_2处理的根干质量、根干质量密度、根长、根长密度、根系直径和根系表面积较高,分别为123.0～148.3 mg、97.07～117.03 g·m~(-3)、14 405.8～16 490.8 mm、1.14～1.30 cm·cm~(-3)、0.3267～0.3365 mm和14 245～17 624 mm~2,其产量也达到8 695.7～9 966.1 kg·hm~(-2)的较高水平。N_3W_4处理的根系各项指标虽然较高,但蜡熟期下降过快,表明水氮过高对延缓根系衰亡不利。水氮对根系生长及产量具有显著的互作效应,且水分效应高于氮素效应。通过分析,本地区较适宜的水、氮供应范围分别为3 750～4 500 m~3·hm~(-2)和172.5～276 kg·hm~(-2),当施氮量259.4 kg·hm~(-2)、滴灌量3 793.4 m~3·hm~(-2)时产量可达最高为9 142.9 kg·hm~(-2)。     

胡杨林的初次灌溉效应

对胡杨次生林适宜灌溉量的研究表明 ,在一定范围内 ,林木材积生长量随灌溉量的增加而增加 ,在 0 (对照 )、75 0、1 5 0 0、2 2 5 0、30 0 0m3/hm2 .a处理中 ,年产材积量分别为3.76E - 0 5、3.42E - 0 5、4.94E - 0 5、0 .0 0 0 1 2 3、5 .75E - 0 5m3/株。 2 2 5 0m3/hm2 .a灌溉量的产材量最高 ,高含水量 1 1 0mm线上升的最高 ,较其他处理都为明显。在水资源日益短缺的塔里木河流域 ,胡杨林的灌溉量应以 2 2 5 0m3/hm2 .a为宜。     

Reduction in field emergence and seedbank density of Galinsoga quadriradiata and other weeds after contrasting false seedbed strategies in organic vegetable fields

Mechanical weed control in low competitive, organic vegetable production systems is challenging, particularly in fields with large populations of Galinsoga spp. (Asteraceae). Various false seedbed techniques are used prior to crop planting or sowing to prevent weed emergence, albeit with variable success. This study investigated the impact of machinery type (flamer, hoe and harrow), number of passes (2 and 4), tillage depth (1–4 cm) and intensity (double and single hoeing, and hoeing with or without additional harrowing) on weed emergence and seedbank density in 0–5 cm topsoil of organic vegetable fields. False seedbed machinery that did not or minimally disturb the soil was most appropriate for preventive control of Galinsoga quadriradiata (Hairy galinsoga) and total weed seeds, with reductions in seedling emergence up to 99% and 73%, respectively, for flaming, and 74% and 67%, respectively, for 1 cm deep hoeing, 1 month after false seedbed creation. Compared with 1 cm deep hoeing, 1 cm deep harrowing was 16% less effective in the control of emerged seedlings, while flaming was highly effective in preventing weed seedling emergence, even after a low number of passes. Tillage intensity was less important than tillage depth for the reduction in weed emergence and seedbank density. Overall, tillage was more effective for seedbank reduction than flaming.     

风蚀地区的保护性耕作探讨--以河北坝上地区为例

通过对河北省坝上地区农田风蚀的监测与分析,认为保护性耕作并不一定非免耕,在结构性差的土壤上适时耕翻也可以起到减降土壤风蚀的效果。     

新型玉米垄作免耕播种机的研究与试验

主要针对现有玉米垄作免耕播种机存在原垄播种困难,垄形保持差等问题,研究设计了一种2BMQL-3型玉米垄作免耕播种机。机具主要由破茬装置,垄台清理装置,稳定装置,开沟播种施肥装置以及覆土镇压装置等组成。田间试验证实:该机具能够实现原垄免耕播种作业,播种后垄形破坏小、保持好,粒距合格率为96.2%,播种平均深度为4.2 cm,施肥平均深度为8.7 cm,种肥间距为4.5 cm,一次进地可完成原垄破茬、开沟、施肥、播种、镇压、覆土等作业。     

保护性耕作对北疆麦后复种青贮玉米田地温和作物生长的影响

2013年在新疆生产建设兵团第七师130团七连8号地段大田,小麦收获的同时,秸秆粉碎还田,然后采取免耕播种和铧式犁翻耕后播种两种耕作方式,对比研究保护性耕作对北疆复播田土壤温度及复播作物生长发育的影响规律。试验结果表明:保护性耕作条件下土壤温度具有明显的阶段性变化,在复播玉米LAI达到1之前秸秆覆盖具有降温效用,土壤温度低于翻耕处理,之后则具有保温作用。整个生育期免耕田土壤温度变化平缓,累积温度、累积温差及日平均温差均低于翻耕处理。免耕处理下作物生育期后移,干物质积累主要在生育后期,产量及干物质积累略低于翻耕处理。     

不同耕作方式对小麦田杂草的发生及小麦产量的影响

探讨四川省小麦田免耕不覆盖稻草、免耕覆盖稻草、翻耕3种不同耕作方式下杂草发生规律以及小麦生长差异,结果表明,免耕处理可减少杂草的发生,免耕加5 000 kg/hm2稻草覆盖量可有效控制小麦田杂草的发生;免耕不覆盖稻草和翻耕处理在小麦播后2周左右杂草有1个出苗高峰,因此应在小麦播种后第2周对杂草进行化学防除.3种不同耕作方式下对小麦生长发育影响较大的杂草为禾本科杂草和繁缕;覆盖稻草可在一定程度上促进小麦出苗后的生长,产量也较未覆盖处理和翻耕处理高.     

四川省小麦田不同耕作方式下杂草的发生规律及防治

连续2年对3种不同耕作方式下小麦田杂草的发生规律和防治进行研究,结果显示,四川省小麦田在3种不同耕作方式杂草发生的种类差异不大,主要有5科7种,翻耕处理杂草数量最多,其次为免耕不覆盖稻草处理,免耕覆盖稻草处理杂草最少.在同一耕作方式下,小麦生长前期的杂草最多,生长中期居中,生长后期最少.免耕不覆盖稻草处理的优势杂草为禾本科杂草＋繁缕,免耕覆盖稻草处理和翻耕处理优势杂草为繁缕＋禾本科杂草.杂草的发生高峰期集中在播后2～4周,占整个生育期的70％～ 80％.免耕覆盖稻草小麦的产量较免耕不覆盖稻草和翻耕产量高,翻耕和免耕不覆盖稻草差异不大.通过药剂筛选可知,炔草酯可有效防除禾本科杂草（棒头草和看麦娘）;2甲·唑草酮和唑草酮都能有效防除繁缕、通泉草、碎米荠,2甲·唑草酮比唑草酮杀草谱宽,效果更好;2甲·氯氟吡和氯氟吡氧乙酸能有效防除繁缕、通泉草,2甲·氯氟吡比氯氟吡氧乙酸杀草谱宽,效果更好;苯磺隆对繁缕、碎米荠防效优良,对通泉草、扬子毛茛防效较差.     

中美两国保护性耕作的管理与应用对比分析

国外多年的保护性耕作实践表明,保护性耕作能减少土壤风蚀水蚀,改善生态环境,降低劳动成本,提高生产率.通过对中美两国保护性耕作管理现状及应用推广等方面的对比分析,指出我国保护性耕作技术虽然提出与实验已有十几年,大面积的试点示范工作也有4年时间,但总体应用面积还不大,不足全国总耕地面积的10%,远没有发挥出保护性耕作的效应,与先进国家仍存在很大的差距.强调我国在推广保护性耕作技术时应着力加强几个关键环节,如国家政策扶持、转变观念、建立科学的管理和信息采集与发布机制、研发适合国情的保护性耕作配套机具等.     

Development of a spot plow providing complete inversion for effective weed control

Tillage for the "complete inversion" of soil, that is, overturning soil slices 180° was proposed, a "spot plow" was developed and tested to accomplish the task, and a simulation model was evaluated to demonstrate the efficacy of the plow on weed control. A 360 mm wide spot plow was designed to operate at a speed of 1.9 m s⁻¹ for the spot plowing with the least possible lateral displacement of the soil slice by utilizing the inertia of the soil slice and securely rotating it. In field experiments, complete spot inversion required an operating speed of at least 1.6 m s⁻¹; at lower speeds, a portion of the soil block was left half-inverted and further lowering led to considerable lateral displacement. The displacement in the forward and lateral directions was minimal, implying that spot plowing is suitable for potential application to and verification of the weed population dynamics model in the field. A simple linear matrix model of the population dynamics of annual weeds was proposed, whereby four layers of soil were set to describe tillage and other ecological events. The effect of tillage on weed control was evaluated by the equilibrium reproduction rate allowed to sustain a stable population of weeds. The simulation model showed that alternately changing the depth of spot plowing had a significant effect on controlling weeds of low-survival-rate seeds, even when some incomplete inversion of the soil slice was taken into account.     

不同保护性耕作措施对黄土高原旱作农田土壤物理结构的影响

选取黄土高原半干旱区连续4年进行保护性耕作的玉米样地,定位试验,研究了不同耕作方式对耕层土壤理化性质的影响。结果表明:免耕秸秆覆盖(NTS)可显著降低0~5 cm表层土壤容重,传统耕作秸秆粉粹还田(TS)和NTS处理可显著降低5~10 cm、10~30 cm土层的土壤容重;NTS处理可显著增大0~5 cm表层土壤孔隙度,TS和NTS处理可显著提高5~10 cm1、0~30 cm土层的土壤孔隙度;NTS处理可显著降低各层土壤的坚实度,其它处理对表层0~5 cm无显著影响,免耕无秸秆覆盖(NT)处理显著增加了5 cm以下的土壤坚实度;NTS处理0~5 cm表层土壤水分入渗率显著加强,而NT处理则显著减弱;土壤水稳性大团聚体含量均为:NTSNTTS传统耕作(T)。本试验中NT处理对土壤结构的改良效应不明显,NTS处理对于黄土高原土壤结构改良效果最佳。