干旱胁迫对薏苡光合特性的影响

采用盆栽法在薏苡生长季节设3种水分处理(312、468和624 mm),研究干旱胁迫对薏苡净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)、气孔限制值(L_s)和水分利用率(WUE)日变化的影响。结果表明,3种处理P_n日均值分别为0.56、0.64和0.82μmol/(m~2·s);T_r日平均值分别为0.224、0.247、0.355 mmol/(m~2·s);WUE日平均值分别为2.773、2.696、2.323μmol/mmol。P_n、T_r、WUE值经统计分析均显示处理间差异显著(P0.05),表明干旱显著降低了薏苡的光合能力。但是,G_s、C_i和L_s日平均值均未达到显著差异(P0.05),表明这3项光合参数与干旱关系不密切。     

不同覆盖方式对马铃薯光合特性及产量的影响

依靠不同覆盖栽培方式对马铃薯光合特性及产量的影响研究,旨在探明陕北黄土旱作区不同覆盖方式增产增效的光合生理基础。通过2a(2012-2013)田间定位试验,采用垄膜覆盖(LM)、双沟覆膜(GM)、全膜覆盖(QM)、秸秆覆盖(JG)和露地(CK)5种覆盖栽培方式,测定分析马铃薯净光合速率(P_n)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2摩尔分数(Ci)、叶片水分利用效率(WUE)和产量变化。结果表明:在马铃薯盛花期,P_n、T_r、G_s均值均表现为JGQMLMGMCK,Ci为JGLMQMGMCK,WUE为LMGMCKQMJG。其中,JG、QM、LM、GM的Pn分别较CK增加4.79%、1.84%、0.69%、0.29%,WUE分别较CK平均增加-8.15%、-1.30%、7.96%、2.59%;JG、QM、LM及GM分别比CK平均增产19.75%、8.95%、7.00%及-0.25%。综上表明,秸秆覆盖栽培方式可作为陕北旱作区推荐的马铃薯抗旱栽培方式。     

干旱胁迫对菘蓝光合特性的影响

为了解干旱胁迫对菘蓝光合特性的影响,采用盆栽法,利用大型移动防雨棚开展了菘蓝干旱胁迫试验,研究干旱胁迫对菘蓝净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)、气孔限制值(L_s)和水分利用率(WUE)日变化的影响。结果表明,在适宜水分和轻度干旱胁迫下,气孔限制是菘蓝P_n降低的主要因素;中度和重度干旱胁迫下,非气孔限制是菘蓝P_n降低的主要因素。干旱胁迫会导致菘蓝的T_r降低和T_r峰值的前移。随着干旱胁迫程度的加剧,菘蓝为适应干旱缺水的条件会使叶片的P_n、T_r和G_s均显著下降,从而提高干旱情况下的WUE,缩小与充足供水情况下的差距。     

不同灌水水平及一膜两年覆盖对玉米干物质积累与土壤温度的影响

【目的】为给绿洲灌区玉米生产优化耕作措施、地膜再利用和水分高效利用提供理论依据.【方法】以大田玉米为研究对象,在不同灌水水平下研究了覆膜免耕(NT)、秋免耕春覆膜(RT)和传统耕作覆膜(CT)方式下农田土壤温度和干物质积累的相关性.【结果】与CT和RT相比,覆膜免耕显著降低了玉米苗期的增温效果,NT平均地温分别较RT和CT方式低1.5和1.8℃,而对玉米拔节期以后的土壤温度无明显影响,且玉米全生育期0~25cm土壤平均温度在不同覆膜方式间无显著差异.覆膜免耕玉米相对生长率在抽雄吐丝期前明显低于CT和RT处理,分别低16.87%和18.34%;而吐丝期至成熟期,分别较RT和CT方式高出17.84%和18.80%.土壤温度与其干物质积累在玉米苗期具有显著线性正相关关系.覆膜免耕方式下玉米可获得与两种新膜覆盖方式相当的产量,且在低灌水水平下获得籽粒产量显著高于传统覆膜处理,覆膜免耕较传统覆膜处理高出16.39%.【结论】覆膜免耕虽对玉米苗期的土壤温度和干物质积累有显著影响,但可获得与两种新膜覆盖相当的籽粒产量,是适于西北绿洲灌区的具有良好生态效益的农田覆膜节水管理新技术.     

塔里木河上游灰杨光合特性研究

利用Li-6400光合作用系统,在自然条件下对塔里木河上游地区天然灰杨的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO_2的浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)和水分利用效率(WUE)等生理指标进行测定。结果表明,灰杨的P_n、T_r日变化均呈"双峰"曲线,并且存在"光合午休"现象;G_s日变化呈"双峰"曲线,C_i与WUE均在8:00达到最大值,随后逐渐呈下降趋势。上午灰杨P_n降低主要是由于气孔限制造成光抑制所致;下午P_n再次降低,主要是由于外界光强下降所致。     

秸秆覆盖和土壤水分互作对夏玉米水分利用效率及产量的影响

为阐明秸秆覆盖和土壤水分互作对夏玉米水分利用的影响,采用两因素裂区试验设计,通过防雨棚测坑试验,研究了秸秆覆盖和水分调控对夏玉米产量和水分利用的影响.结果表明,秸秆覆盖可显著降低夏玉米不同生育时期棵间蒸发量(Ed),在夏玉米生育前期的表现尤为明显.夏玉米全生育期耗水量(ET)、灌浆期光合参数、单叶水分利用效率(WUEL)、水分利用效率(WUE)和产量受到秸秆覆盖和土壤水分调控的显著影响,且光合参数(除净光合速率Pn外)和产量受到秸秆覆盖和水分调控的交互作用的显著影响,秸秆覆盖较不覆盖能显著减少ET、提高WUE和产量,ET和产量随着土壤水分调控水平的提高而提高,WUE随着土壤水分调控水平的提高而降低.从低水分到高水分秸秆覆盖较不覆盖WUE增幅为35.32%,33.74%,51.88%和29.69%,产量增幅为7.61%,8.94%,18.29%,6.96%.秸秆覆盖条件下土壤70%田间持水量水分处理,ET较少,产量和水分利用效率较高且增幅最大.     

灌水量及覆膜对河西地区制种玉米产量的影响

探讨了地膜覆盖方式(全膜覆盖、半膜覆盖和未覆膜)与灌水量[7 050(高)、6 050(中)、5 050 m3/hm2(低)]对制种玉米产量的影响,旨在为河西地区制种玉米节水增效提供理论参考和科学依据。结果表明,覆膜方式、灌水量均对制种玉米产量、双穗率、穗粒数、粒质量及水分利用效率影响显著,二者的互作效应对玉米产量、双穗率、穗粒数、水分利用效率的影响达显著水平,但对粒质量无显著影响。全膜覆盖条件下,高灌水量和中灌水量处理的制种玉米田,产量分别为8 052.5、7 821.4 kg/hm~2,分别显著高于半膜覆盖和未覆膜条件下同等灌水量处理,且全膜覆盖中灌水量处理水分利用效率最高,为9.50 kg/(mm·hm~2)。全膜覆盖下高、中灌水量和半膜覆盖下高灌水量的双穗率和粒质量显著高于其他各处理。地膜覆盖显著改善了制种玉米生育期内耕层土壤水热状况。通径分析显示,在河西地区,对制种玉米产量因素的影响顺序为:双穗率(直接通径系数1.26)穗粒数(0.93)粒质量(0.68)0~25 cm土壤温度(0.41)0~30 cm土壤含水量(0.35)。由此说明,适宜的地膜覆盖方式与灌水量通过改善土壤水热提高制种玉米的双穗率和粒质量,最终形成较高的制种产量。综合分析认为,全膜覆盖并采用中等灌水量,可作为河西地区制种玉米节水栽培的主要技术措施。     

不同生育期灌水和施氮对夏玉米生长、产量和水分利用效率的影响

【目的】研究不同生育期灌水和施氮对玉米各生育期生长、产量和水分利用效率的影响。【方法】以夏玉米蠡玉16号为试验材料,设置了7个水分处理(全生育期灌水、苗期+拔节期灌水、苗期+抽穗期灌水、苗期+灌浆期灌水、拔节期+抽穗期灌水、拔节期+灌浆期灌水、抽穗期+灌浆期灌水)和3个氮素水平(不施氮肥、低氮(60kg/hm2)、高氮(180 kg/hm2)),研究不同生育期灌水和施氮对夏玉米生长、产量及水分利用效率的影响。【结果】不同生育期灌水和施氮对夏玉米的株高、叶面积、地上部干物质、产量及水分利用效率均有一定的影响。与全生育期灌水相比,在平均氮肥(各指标3个氮素处理的平均值)水平下,苗期+灌浆期灌水处理及抽穗期+灌浆期灌水处理的株高、叶面积、地上部干物质累积量和籽粒产量显著降低,且后者的水分利用效率最低。相比较而言,苗期+拔节期灌水、苗期+抽穗期灌水及拔节期+抽穗期灌水处理玉米产量的下降幅度不大,而灌溉水利用效率却有较大提高。【结论】在试验地区,与全生育期灌水相比,苗期+拔节期灌水、苗期+抽穗期灌水以及拔节期+抽穗期灌水处理有利于维持玉米产量并提高水分利用效率,而施氮也可以显著增加玉米的产量和水分利用效率。在本试验条件下,以高氮全生育期灌水处理的产量最高。     

不同年代主栽冬小麦品种蜡质含量与生理指标的关系

为明确不同水分处理下不同年代主栽冬小麦品种在生育后期蜡质含量与主要生理指标的关系,选择建国以来河南中北部麦区不同年代主栽的6个冬小麦品种为试验材料,设置三个水分处理：W0,返青后不灌水;W1,拔节期灌水;W2,拔节和灌浆期分别灌水,研究了不同灌水下灌浆期冬小麦旗叶蜡质含量、气体交换参数以及籽粒产量和水分利用效率等指标变化。结果表明：旗叶表面蜡质含量与光合速率、蒸腾速率、叶水势和籽粒产量极显著负相关,与叶片温度呈极显著正相关,与叶片WUE和产量水平WUE相关不显著。在品种更替过程中,冬小麦旗叶蜡质含量先增加后降低,20世纪70—80年代品种蜡质含量最高,比其它年代品种高14.4%～86.9%,而籽粒产量比90年代后品种降低6.6%～23.0%,叶片WUE比其它年代品种降低11.8%～17.9%,产量水平WUE比90年代后品种降低6.8%～22.0%。水分胁迫增加了旗叶表面蜡质含量,使得旗叶光合速率降低,CO₂同化作用减弱,同化产物输出减少,最终引起籽粒产量降低。     

灌水和施氮对甘肃河西绿洲春小麦生长及产量的影响

【目的】研究不同灌水、施氮措施对甘肃河西绿洲春小麦生长、产量和水分利用的影响。【方法】在甘肃河西绿洲地区,以春小麦品种永良4号为试验材料,在春小麦不同生育期进行灌水(充分灌水(CK),拔节期、抽穗期、灌浆期、成熟期不灌水5个水平)及施氮(施纯氮0,120,180 kg/hm2)完全组合设计,共计15个处理,通过大田小区试验,研究灌水和施氮对春小麦株高、叶面积指数(LAI)、冠层干物质量、籽粒产量、产量构成要素、水分利用效率(WUE)及灌溉水利用效率(IWUE)的影响。【结果】不同灌水处理对春小麦的株高、叶面积指数、冠层干物质量、籽粒产量、穗粒数、千粒质量、WUE和IWUE均有一定的影响。春小麦永良4号的水分敏感期为拔节期,其次为抽穗期、灌浆期和成熟期。拔节期不灌水后复水对春小麦后期株高有一定的补偿效应,但补偿能力有限。与CK相比,拔节期不灌水处理的冠层干物质量降低了42.41%,籽粒产量和WUE分别降低了38.09%和12.09%,且穗粒数也降低了39.01%;抽穗期不灌水处理的冠层干物质量降低了33.94%,籽粒产量和WUE分别降低了35.35%和10.69%,且穗粒数和千粒质量分别降低了16.64%和11.60%;灌浆期不灌水处理的冠层干物质量降低了20.80%,籽粒产量和WUE分别降低了33.06%和12.58%,且穗粒数和千粒质量分别降低了18.19%和11.97%;成熟期不灌水处理的冠层干物质量下降不明显,产量降低了5.98%,而WUE提高了21.38%;施氮可以提高春小麦的株高、LAI、冠层干物质量、籽粒产量、收获指数和穗粒数。成熟期不灌水和充分灌水处理的春小麦籽粒产量、WUE和IWUE随施氮量增加而升高,而拔节期、抽穗期、灌浆期不灌水处理的春小麦籽粒产量、WUE和IWUE随施氮量的增加呈先升高后降低趋势。【结论】不同灌水条件下,适量施氮可以提高春小麦的WUE和IWUE;春小麦成熟期不灌水、施纯氮180kg/hm2,为甘肃河西绿洲地区较适宜的灌水施肥措施。     

沟垄集雨种植模式下灌溉量对关中地区冬小麦产量和水分利用效率的影响

为探讨在灌溉区沟垄集雨模式对冬小麦产量和水分利用效率及土壤水热特征的影响设置田间试验。试验设置沟垄集雨种植(R)和传统平作(F)2种种植方式,每种种植方式下设置0 m3/hm~2(N)、400m3/hm~2(L)、1 200m3/hm~2(M)和2 000m3/hm~2(H)4种灌水量。结果表明:同一灌溉量下沟垄集雨种植0~10cm土层的土壤温度在小麦生长前期较平作高,同时沟垄集雨种植模式0~100cm土层的平均含水量在拔节期、开花期较平作种植高,其具有较好的蓄水保墒作用。各处理的总耗水量随灌溉量增加而增加,表现为RHFHRMFMRLFLRNFN。沟垄集雨种植能促进小麦对土壤水分的利用,显著提高小麦产量,在小麦全生育季不灌溉、灌溉量为400、1 200和2 000m~3/hm~2的情况下,沟垄集雨种植处理产量分别较平作相同灌溉量处理高41.52%、70.00%、27.54%和14.35%。同时在8个处理中RM、RL处理的水分利用效率最高。因此,通过发挥沟垄集雨种植蓄水保墒以及改善水分分配的作用能够在灌溉农区小麦生产上达到节水增产增效的效果。     

水肥调控下糯玉米生长、产量和水分利用效率研究

通过盆栽试验,研究了7个不同生育期亏水组合和4种施肥水平对糯玉米生长、总干物质量、干子粒产量和水分利用效率（WUE）的影响。结果表明,与正常灌水相比,中肥水平时拔节前期～孕穗期中度亏水明显降低总耗水量而不显著影响糯玉米总干物质量、干子粒产量和WUE,但是该处理WUE稍高于其它亏水处理。与不施肥相比,施肥明显增加糯玉米孕穗期和开花期叶面积、总干物质量和WUE,并缩短玉米开花至吐丝天数为0.7～1.0 d,其中中肥水平时总干物质量、干子粒产量、WUE_t（以干物质为基础）和WUE_s（以干子粒产量为基础）分别提高37.7%、50.0%、33.1%和45.1%。因此,中肥水平时（N、P₂O₅、K₂O分别为0.25、0.10、0.25 g·kg^-1）糯玉米拔节前期～孕穗期进行中度亏水效果较好。     

西北旱区不同覆膜和灌溉水平下的玉米冠层氮含量垂直分布及高光谱反演

为探究不同覆膜和灌溉水平下玉米叶片氮含量垂直分布特征及其遥感反演规律,2020年在甘肃省武威绿洲农业高效用水国家野外科学观测研究站进行大田试验,设置3种灌水量水平(春玉米灌溉需水量的100%(W₁₀₀)、70%(W₇₀)和40%(W₄₀))和3种覆膜处理(不覆膜(M₀)、普通塑料膜(M₁)和生物可降解膜(M₂)),测定春玉米在不同灌水量和覆膜条件下叶片氮含量垂直分布、冠层反射特征和反射率与叶片氮含量等指标,并采用随机森林法构建氮含量估测模型分析垂直分布的叶片氮含量。结果表明,相同灌水处理的玉米冠层叶片中氮含量由高到低为M₀>M₂>M₁,M₀比M₂的上、中、下部位叶片氮含量分别增加6.78%、5.11%、2.55%,M₂比M₁的上、中、下部位叶片氮含量分别增加7.14%、5.24%、5.39%。相同覆膜条件下玉米冠层叶片氮含量由高到低为W₁₀₀>W₇₀>W₄₀,W₁₀₀比W₇₀的上、中、下部位叶片氮含量分别增加6.84%、6.23%、7.74%,W₇₀比W₄₀的上、中、下部位叶片氮含量分别增加4.41%、3.32%、9.49%。在M₀W₁₀₀处理中,玉米冠层叶片氮含量从上到下依次减小,上部比中部叶片氮含量增加7.44%,中部比下部叶片氮含量增加7.60%。在相同覆膜条件下,在可见光波段范围内,冠层反射率随着灌水量的增加而降低;在近红外波段范围内,冠层反射率随着灌水量的增加而增加。综上,基于随机森林的春玉米不同垂直部位叶片中氮含量估算模型均与实测结果相吻合(验证的R²>0.5),上部叶片中氮含量估算精度最高(R²为0.63,RMSE为1.66 g/kg,RPD为1.57),其次为中部叶片(R²为0.73,RMSE为1.66 g/kg,RPD为1.30),精度最低的下部叶片(R²为0.00)。     

少免耕及秸秆还田小麦间作玉米的碳排放与水分利用特征

【目的】利用间作和保护性耕作对土壤碳减排及水分高效利用的潜力,将二者集成于同一系统中以发挥各自的优势并催生彼此间的协同效应,从而建立减排与节水双赢的间作高效种植模式。【方法】以河西绿洲灌区长期规模化种植的小麦间作玉米为研究对象,集成应用保护性耕作的理论与技术,利用带状耕作和秸秆覆盖建立免耕立茬（NTSSI）、免耕秸秆覆盖（NTSI）、少耕秸秆翻压（TISI）和传统收割（CTI）4种处理,并以传统收割单作小麦（SW）和单作玉米（SM）作为对照,系统研究了不同处理土壤呼吸与作物耗水状况。应用土壤呼吸测定系统EGM-4（environmental gas monitor-4,UK,PP system）测定土壤呼吸速率,以此计算不同处理生育期内土壤碳排放总量。用产量与耗水和土壤碳排放量与耗水两种方法计算水分利用效率,客观评价间作系统的水分利用状况。【结果】不同种植模式中,单作玉米土壤呼吸速率最大（1.57 μmol CO₂·m^-2·s^-1）,间作次之（0.83 μmol CO₂·m^-2·s^-1）,单作小麦最小（0.72 μmol CO₂·m^-2·s^-1）;4种秸秆还田方式中,NTSI处理土壤呼吸速率最低,2011与2012年分别较CTI降低了20.4%和11.9%,由此减少碳排放量12.4%。在间作中集成应用带状耕作和秸秆覆盖能有效降低系统耗水总量、增加产量、提高水分利用效率（WUE_GY）,与CTI处理相比,NTSI处理平均减少耗水量达4.1%,增产29.7%,水分利用效率提高15.6%。同时,间作系统的单位耗水碳排放平均降低了5.9%,碳排放效率提高了28.2%。【结论】小麦间作玉米与保护性耕作结合,并集成应用带状耕作及秸秆覆盖技术可使系统的产量、碳排放和耗水得到有效协调,能促进耗水更多转化为作物产量并降低在该转化过程中产生的碳排放,实现碳减排与水分高效利用的协同促进。     

不同种植密度对施氮条件下玉米灌浆期叶片光合特性的影响

明确不同种植密度对施氮条件下玉米灌浆期叶片光合特征的影响，对通过种植密度调控玉米个体光合作用与群体产量关系，实现玉米稳产丰产具有理论和实践指导意义。在甘肃河西走廊，通过3 a田间试验，以施氮360 kg/hm²(N360)和不施氮(N0)为主区，玉米种植密度75 000株/hm²(D1)、87 000株/hm²(D2)和99 000株/hm²(D3)为副区，研究施氮条件下玉米灌浆期叶片光合特征对不同种植密度的响应。结果表明，试区玉米灌浆期光合有效辐射和大气温度最大值出现在14:00，最小值出现在6:00，而空气相对湿度最大值出现在6:00，最小值出现在14:00。施氮能够显著增加玉米灌浆期叶片净光合速率(P_{n)、叶片蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)，N360较N0在8:00-18:00的Pn平均增加19.5%~41.7%、Tr平均增加27.4%~44.1%、Gs平均增加27.4%~44.1%，但叶片胞间CO2浓度（Ci）显著降低；随着种植密度的增大，玉米灌浆期8:00―18:00的Pn、Tr、Gs呈降低趋势；N360D2与N360D1玉米灌浆期Pn差异不显著，显著大于其他处理。施氮水平和种植密度对玉米灌浆期8:00―16:00的叶片水分利用效率均无显著影响。N360较N0同时增加玉米籽粒产量和生物产量，但使玉米收获指数降低3.5%~5.3%；在N0中D2玉米籽粒产量大于D1和D3，而在N360中D2玉米籽粒产量与D3无显著差异，均显著大于D1；N360D2与N360D1的玉米籽粒产量无显著差异，均大于其他处理。总之，在施氮360 kg/hm²条件下，种植密度从75 000株/hm²增加到87 000株/hm²，能够使玉米灌浆期叶片光合速率保持在较高水平，提高收获指数，促进生物产量向籽粒产量的转化效率，获得最大籽粒产量。}     

耕作与施肥模式对渭北旱塬春玉米土壤肥力和产量的影响

研究不同保护性耕作模式与施肥模式对春玉米田土壤养分、水分利用效率、养分利用效率、作物产量的影响,筛选适宜的保护性耕作和施肥模式,为渭北旱塬农田培肥、提高水分利用效率和增加玉米产量提供技术支撑。2013-2014年在渭北旱塬开展田间试验,设置农户常规模式(翻耕+低肥)、现有高效模式(免耕+高肥)和创新高效模式(深松+平衡施肥)3种处理,测定玉米播前和收后土壤养分变化,各生育时期、休闲期土壤水分变化和作物产量。结果表明:"深松+平衡施肥"模式与"免耕+高肥"模式较"翻耕+低肥"模式提高土壤0~60cm土层有机质、碱解氮、速效磷和速效钾质量分数,其中0~20cm土层增加显著;2013年"免耕+高肥"模式对土壤养分增加量较"深松+平衡施肥"模式高,2014年"深松+平衡施肥"模式较"免耕+高肥"模式和"翻耕+低肥"模式高,在0~20cm土层增加显著。"深松+平衡施肥"模式较"翻耕+低肥"模式2a平均增加产量11.23%,土壤水分利用效率提高12.3%,且显著提高氮磷肥利用效率。综合分析表明,"深松+平衡施肥"模式在增加土壤养分质量分数、提高水分和养分利用效率及增加产量方面优于其他2种模式,是适合渭北旱塬春玉米增产的生产模式。     

绿洲灌区免耕一膜两年用玉米密植的水分承载潜力

【目的】针对绿洲灌区资源性缺水严重,传统玉米生产模式地膜用量和耗水量大等问题,探讨通过免耕一膜两年用集成密植技术提高水分利用效率的可行性,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—2019年,在河西绿洲灌区设置耕作措施（传统覆膜CT,一膜两年用NT）和密度（78 000株/hm²,低;103 500株/hm²,中;129 000株/hm²,高）两因素田间试验,研究不同处理的水分利用特征和产量表现,以耗水量的多少、产量的高低和水分利用效率的大小为依据,探索在2种耕作措施下可以承载作物最大密度的土壤水分,即水分承载潜力,明确免耕一膜两年用对玉米密植的水分承载潜力。【结果】NT较CT土壤播前含水量和贮水量分别提高11.6%—14.0%和19.4%—26.0%,利于玉米密植。NT与CT相比,中、低密度玉米全生育期总耗水量无显著差异,而高密度玉米全生育期总耗水量增加了4.7%;随玉米密度增加,玉米全生育期总耗水量随之增大,但总棵间蒸发量和蒸散比随之下降;NT和CT条件下,高、中密度较低密度玉米全生育期总耗水量分别增加了10.7%、5.2%和7.4%、4.6%,即从耗水量角度讲,NT支撑玉米高密度的水分承载潜力较CT下降。密度相同时,NT和CT玉米籽粒产量差异不显著;NT条件下高、中密度较低密度产量提高了6.1%—19.0%、10.9—25.0%,CT条件下高、中密度产量较低密度提高了4.8%—5.8%、8.8%—8.9%,中密度利于玉米高产,从产量角度讲,NT较CT支撑高密度的水分承载力未下降。相同密度下,NT和CT玉米水分利用效率无差异;密度对玉米水分利用效率影响显著,NT与CT条件下,中密度较高、低密度水分利用效率分别提高9.8%—10.8%、6.3%—17.8%与5.9%—7.1%、4.3%—4.7%,中密度下水分利用效率最大,从水分利用效率角度讲2种模式都不足以承载高密度。【结论】在绿洲灌区,免耕一膜两年用与传统覆膜具有相同的通过增密获得同等籽粒产量和水分利用效率的潜力,但免耕一膜两年用玉米全生育期总耗水量较大;免耕一膜两年用结合103 500株/hm²的密度可作为绿洲灌区地膜减量和玉米高产、水分高效利用技术推广应用。     

配施钾肥、有机肥对旱地春玉米光合生理特性和产量的影响

以长期定位施肥试验为平台,研究在施用氮磷肥条件下,配施钾肥、有机肥对黄土塬区春玉米光合生理特性和产量的影响.结果表明:配施钾肥在灌浆前期降低了LAI、WUE、叶片水势、干物质积累量、叶片光合和蒸腾速率,但在灌浆后期提高了LAI、WUE、干物质积累量和叶片光合速率,且与对照间达显著差异,这说明配施钾肥对春玉米生长的影响主要表现在生育后期;配施钾肥可显著提高整个生育期的SPAD(叶绿素相对含量)、株高;可促进同化向籽粒的转移,使籽粒产量增加;但收获指数下降了3.2%.而配施有机肥可显著提高春玉米整个生育期的LAI、株高、SPAD、光合速率和蒸腾速率等生理指标(WUE和水势除外)和产量,使籽粒产量和生物产量增加,与对照、钾肥间差异均达到显著水平(P<0.05).在富含钾素的黄土塬区,配施有机肥对春玉米光合生理特性和产量的作用优于配施钾肥.     

黄土高原半干旱区不同覆膜连作玉米产量的水分承载时限研究

【目的】以黄土高原半干旱区有限降水持续高效利用为目标,研究不同覆膜方式下连作玉米（Zea May L.）的产量表现和水分利用特征,揭示其增产机理,明确不同覆膜方式下有利于土壤水分持续高效利用的连作年限,为试区高产、水分高效持续利用型玉米连作技术提供理论依据。【方法】以田间定位试验为基础,量化连作玉米农田土壤水分的年际平衡关系、产量稳定性;以持续高产和收获期不发生土壤干燥化为依据,确定适用于不同覆膜方式的玉米连作年限。【结果】3年试验结果表明,全膜双垄沟播具有良好的保墒、提高土壤水分有效性,利于协调关键生育时期土壤-作物的水分供需关系,提高产量和水分利用效率的作用。与半膜平作处理相比,全膜双垄沟播玉米的籽粒产量、水分利用效率分别提高了41.8%和33.4%,生物产量、单位耗水的干物质累积量、总产值、净产值、毫米水产值和产投比分别提高了21.8%、12.3%、31.2%、27.8%、21.1%和-3.2%;与露地栽培处理相比生物产量、单位耗水的干物质累积量、总产值、净产值、毫米水产值和产投比分别提高了24.9%、39.1%、225.5%、1 423.9%、212.4%和93.5%。地膜覆盖增大了玉米全生育时期的耗水量,全膜双垄沟播、全膜平作和半膜平作耗水量较露地栽培增幅分别为15.5%-29.2%、10.0%-20.8%和4.2%-12.6%。单季较高的耗水量导致3种覆盖处理在连作第二年收获期土壤贮水量较连作开始期分别降低了37.3%、33.5%和30.9%,第三年降低了29.6%、27.5%和23.9%,造成土壤水分亏缺;随着连作年限的延长,土壤水分亏缺累计,出现土壤干化现象,引起产量波动,不利于土壤水分的持续利用。【结论】黄土高原半干旱区,在同等降雨条件下,全膜双垄沟播具有明显的增产增效和提高水分利用效率的作用,是理想的玉米种植模式;当年降雨量在320 mm左右时,全膜双垄沟播玉米连作不宜超过2年,全膜平作、半膜平作玉米的连作时间不宜超过3年。