不同覆盖和播种方式对渭北旱地小麦产量及土壤水分的影响

为了筛选适应旱地小麦的高产覆盖和播种方式,在渭北黄土高原区,通过田间试验,研究了平膜穴播(S1)、秸秆覆盖条播(S2)、垄上覆膜穴播沟中覆草(S3)、垄上覆膜沟内条播覆草(S4)、露地条播(S5)五种处理方式对旱地土壤水分及冬小麦产量的影响。结果表明,S1、S3和S4三种处理具有显著的保水与增产效果,S2的保水效果不明显,但也有一定的增产作用;S1、S3和S4的保墒作用主要在小麦生育前期:越冬期100cm内各土层的土壤含水量均明显高于对照(露地条播),返青期0~60cm土层的土壤含水量明显高于对照,拔节期0~40cm土层的土壤含水量明显高于对照;在小麦生育后期,S1、S2、S3和S4的保墒作用均不明显。S1、S2、S3和S4四种处理的籽粒产量分别高出对照(露地条播)56.8%、14.7%、43.5%和47.5%。     

延安旱地冬小麦地膜穴播栽培试验初报

为了提高延安 市旱地小麦降水有 效利用率, 进而达到 高产、稳产的 目的,采用 冬小麦全 生育期地膜覆盖穴播栽培技 术进行了试验研究。结果表明,覆膜穴播比同期露播增产 ３０．５％ ,比常 规露播增产 ２０．５％ ,说明地膜小 麦具有保水、抗旱、增产的全程优势作用。因此,旱地小麦覆膜穴播栽培 技术在该市干旱半干旱农业生态区有较高 的推广应用价值。     

覆膜模式对陇东旱地大豆的影响初报

随着全膜覆盖栽培技术的应用推广,覆膜模式不断改进。通过设置全膜双垄沟播、全膜垄作沟播、全膜覆土穴播、全膜平铺（不覆土）穴播4种覆膜模式和不覆膜露地条播（对照）5种方式种植大豆,结果表明：全膜垄作沟播栽培产量最高,达3364．7kg／hm^2,较对照增产47．5％,为陇东旱地大豆高产栽培模式提供了科学的依据。     

延安旱地冬小麦地膜穴播栽培试验初报

为了提高延安市旱地小麦降水有效利用率,进而达到高产,稳产的目的,采用冬小麦全生育期地膜覆盖穴播栽培技术进行了试验研究,结果表明,覆膜穴播比同期露增产３０．５％,比常规露播增产２０．５％,说明地膜小麦具有保水,抗旱,增产的全程优势作用,因此,旱地小麦覆膜穴播栽培技术在该市干旱干旱农业我有较高的推广应用价值。     

地膜覆盖栽培对冬小麦衰老进程的影响

为了进一步了解地膜覆盖对冬小麦生长发育的影响，对地膜穴播、膜侧沟播、露地条播条件下冬小麦的生理指标进行了研究。结果表明，地膜穴播和膜侧沟播小麦的根系活力在抽穗前高于露地小麦，开花期后低于露地小麦，但差异很小，无明显的早衰趋势；旗叶和倒二叶的叶绿素含量在籽粒形成期前以地膜穴播和膜侧沟播的略高，而籽粒形成期之后三种不同播种方式的几乎无差异；叶片功能期的长短、叶片中MDA的含量和POD活性在三种播种方式下的差异也非常小。研究结果说明地膜覆盖不会加速地上部的衰老进程。     

渭北塬区旱地小麦高产高效栽培模式探讨

基于渭北塬区自然降雨特点和以往研究结果,从提高小麦生产年度自然降雨利用效率出发,提出了旱地小麦“留茬深松起垄覆膜沟播栽培技术”,首次将“高留茬深松耕”与“起垄覆膜沟播”二项技术有机结合,取长补短,组成一种新的旱地小麦高产高效栽培模式。预计该模式的增产增收效果突出,在渭北塬区及我国北方自然条件类似地区将有广泛的应用前景。     

渭北塬区旱地小麦高产高效栽培模式探讨

基于渭北塬区自然降雨特点和以往研究结果,从提高小麦生产年度自然降雨利用效率出发,提出了旱地小麦“留茬深松起垄覆膜沟播栽培技术”,首次将“高留茬深松耕”与“起垄覆膜沟播”二项技术有机结合,取长补甜美,组成一种新的旱地小麦高产高效栽培模式。预计该模式的增产增收效果突出,在渭北塬区及我国北方自然条件类似载我将有广泛的应用前景。     

覆膜侧播种植模式对小麦产量和水分利用及灌浆速率的影响

为探明不同覆膜侧播种植模式的增产机理,以沧麦6005为材料,研究了不同种植模式对冬小麦产量及产量结构、水分利用率及灌浆速率的影响。结果表明:F2处理(起垄覆膜,垄宽45 cm,沟宽45 cm,沟内种4行,行距15 cm)的产量最高,显著高于CK(露地等行距平播),增产21. 95%。F2处理的平均穗粒数16. 83穗,显著高于CK37. 95%;其土壤水分利用率最高,显著高于其他覆膜处理和CK;其灌浆速率高峰均出现在花后19 d,为2. 16 g/d,而CK的灌浆速率于开花后16 d即达到最高,为2. 08 g/d。F2处理比CK增产主要在于穗粒数的增加,而比其他覆膜侧播处理增产主要在于穗数和穗粒数的增加。F2处理增加土壤贮水量,提高水分利用效率,减少水分蒸发损失,促进小麦生长和产量增加;同时覆膜后可延长灌浆期,促使灌浆速率达到高峰时间延迟。F2是本研究中的最佳覆膜侧播种植方式。     

寒旱区不同覆膜栽培模式对马铃薯产量的影响

以马铃薯品种陇薯3号为试材,研究了全膜起垄侧播（地膜全覆盖种在垄的两侧,双行）、半膜起垄顶播（覆盖垄,不覆盖垄沟,种在陇上,单行）、全膜起垄沟播（全部覆盖,种在垄沟,单行）和露地起垄顶播（CK）（起垄,种在陇上）4种栽培模式对其产量的影响效果。结果表明：与对照相比较,3种覆膜栽培模式均可提高土壤含水量和土壤温度,促进马...     

旱地不同覆盖方式对冬小麦氮肥利用的影响

为了解不同覆盖方式下西北旱地冬小麦产量和氮肥利用的差异,在长期定位试验基础上,设置¹⁵N微区试验,分析常规播种、垄覆沟播、全膜穴播和秸秆覆盖4种栽培条件下冬小麦的产量、氮素累积及氮肥利用率。结果表明,与常规播种相比,垄覆沟播、全膜穴播和秸秆覆盖下小麦产量分别提高4.9%、 15.4%和12.4%,其中全膜穴播和秸秆覆盖的增产效果达到显著水平;地上部总生物量分别提高4.6%、 23.9%和16.8%;籽粒氮含量分别降低19.6%、8.9%和7.2%。籽粒氮素累积量和地上部氮素总累积量在不同覆盖方式下变化趋势一致,全膜穴播和秸秆覆盖的籽粒氮素累积量较常规播种分别提高6.0%和 5.6%,地上部氮素总累积量分别提高8.0%和5.5%,而垄覆沟播的籽粒氮素累积量和地上部氮素总累积量较常规播种分别降低13.9%和10.8%。垄覆沟播、全膜穴播和秸秆覆盖的籽粒氮素中肥料氮的比例较常规播种分别提高22.5%、29.8%和16.3%,籽粒中肥料氮累积量分别提高4.2%、39.3%和20.5%;地上部肥料氮累积量分别提高7.1%、38.8%和19.3%;氮肥利用率分别提高7.1%、38.8%和19.3%。因此,在本试验条件下,全膜穴播和秸秆覆盖可以明显促进小麦增产、氮素累积和氮肥高效利用,其中从环境因素考虑,秸秆覆盖的效果更好。     

不同种植模式对冬小麦产量及水分利用特性的影响

为探讨适宜河北山前平原高产限水区冬小麦节水稳产的种植模式,于2014-2015年研究了不同种植模式对最大叶面积指数、群体变化、表层土壤水分含量、耗水特性、产量及水分利用效率的影响。试验设秸秆覆盖(微喷灌)、全膜覆土穴播(不灌水)、垄上覆膜(膜侧条播,淋灌)、免耕沟播(每沟淋灌)、免耕沟播(隔沟淋灌)、微喷灌对照、畦灌对照共7个处理,畦灌对照灌水量为150mm(越冬水和拔节水各75mm),各微灌处理灌水量均为30mm(拔节水)。结果表明,秸秆覆盖处理较微喷灌对照增产2.1%,差异不显著,水分利用效率二者相同;秸秆覆盖处理冬前、返青期、拔节期表层土壤水分含量均高于微喷灌对照。秸秆覆盖处理、微喷灌对照较畦灌对照分别减产0.6%和2.6%,差异不显著,而水分利用效率同为31.7kg·hm-2·mm-1,较畦灌对照增加32.1%,差异极显著。秸秆覆盖处理成穗率显著高于微喷灌对照,微喷灌对照成穗率显著高于畦灌对照;秸秆覆盖处理冬前0~20cm土层含水量较微喷灌对照、畦灌对照分别增加6.36%和5.92%,差异均显著。秸秆覆盖处理下冬小麦生育期土壤水消耗量略低于膜侧条播处理,而高于其他微灌处理,说明秸秆覆盖模式在降水量偏少的年份有利于冬小麦利用0~2m土壤贮水。     

玉米大垄行间覆膜栽培技术的研究初报

研究比较了垄上覆膜、行间覆膜、大垄直播、小垄直播4种栽培方式。结果表明:大垄行间覆膜比直播能显著提高玉米子粒重,提高产量,提高土壤温度,保持土壤湿度,生育期提前,减少土壤容重,增大土壤孔隙度,提高产量构成因素,使产量提高13.58%。     

夏闲期施肥与覆盖处理对旱地冬小麦产量和土壤水分利用的影响

为给旱地夏闲期管理提供参考依据,采用大田试验,研究了夏闲期施肥与覆盖处理对旱地冬小麦土壤储水量、产量及水分利用效率的影响。结果表明,夏闲期施肥可明显提高播前0~100、100~200 cm土层储水量,增加了冬小麦穗数、籽粒产量和水分利用效率;不论施肥与否,地膜覆盖与纸覆盖均可提高播前底墒,增加小麦穗数和穗粒数,显著提高籽粒产量和水分利用效率,且地膜覆盖处理效果优于纸覆盖;施肥可增进覆盖的保水、增产及高效用水的作用。因此,旱地夏闲期可通过施肥与覆盖技术改善土壤水分状况,为旱地秋播作物高产创造条件。     

测墒补灌条件下深松和耙压对冬小麦耗水特性和产量的影响

为探索适于冬小麦高产节水的耕作模式,通过裂区试验,在小麦全生育期不灌溉、拔节期和开花期测墒补灌两种水分管理方式下,设置旋耕、深松+旋耕、深松+旋耕+耙压2遍共3种耕作方式,研究了测墒补灌条件下深松和耙压对冬小麦耗水特性和籽粒产量的影响。结果表明,深松能明显促进小麦拔节后对0~200cm土层土壤贮水的吸收,显著提高产量和水分利用效率。与深松+旋耕处理相比,深松+旋耕+耙压2遍处理显著减少小麦播种至越冬前对土壤水分的消耗,在全生育期无灌水的条件下总耗水量减少,籽粒产量和水分利用效率明显提高;在小麦拔节期和开花期测墒补灌条件下,深松+旋耕+耙压2遍处理小麦在拔节至开花期和开花至成熟期的阶段耗水量和日耗水量明显提高,籽粒产量显著增加,水分利用效率无显著变化。     

秸秆带状覆盖对旱地冬小麦产量及土壤水分的影响

为探讨西北半干旱雨养条件下秸秆带状覆盖麦田水分利用特征和增产效果,通过田间试验,以露地条播为对照(CK),研究了3种不同覆盖处理[秸秆带状覆盖常规条播(SM1)、秸秆带状覆盖宽幅条播(SM2)和全膜覆土穴播(PM)]对旱地冬小麦田土壤含水量、小麦产量和水分利用效率的影响。结果表明,秸秆带状覆盖和全膜覆土穴播均可显著改善小麦全生育期0~20cm以及开花前20~90cm土壤墒情,但开花后20~90cm以及全生育期90~200cm土壤墒情普遍不如CK。3种覆盖处理均能促进冬小麦对土壤贮水的利用,显著提高开花至成熟阶段的耗水量及其占总耗水量的比例。秸秆带状覆盖和全膜覆土穴播生育期耗水量分别比CK增加4.6%和7.6%。秸秆带状覆盖在孕穗前0~200cm土壤墒情与全膜覆土穴播无显著差异,孕穗期开始则好于全膜覆土穴播;全膜覆土穴播0~200cm土壤贮水消耗量显著高于秸秆带状覆盖,而开花至成熟阶段的耗水量及其占总耗水量的比例则略低于秸秆带状覆盖。3种覆盖处理均显著提高产量和水分利用效率,PM、SM1和SM2较CK分别增产36.8%、29.7%和27.5%,水分利用效率分别提高27.3%、23.9%和22.7%。产量与生育期耗水量呈显著正相关(r=0.97*)。覆盖处理中,全膜覆土穴播产量虽最高,但从产量、水分利用效率和经济效益角度综合考虑,秸秆带状覆盖优于全膜覆土穴播。因此认为,秸秆带状覆盖是一种更加高产高效、适宜在西北半干旱雨养区推广的覆盖种植方式。     

土壤湿度对冬小麦产量及其构成因素的影响

为了解土壤温度对小麦产量的影响,以皖麦52为试验材料,通过3年的土壤水分控制试验,采用相关分析和回归统计等方法,确定了土壤湿度与冬小麦产量及其构成因素之间的函数关系和关键土层。结果表明,0～10 cm和0～20 cm土层土壤湿度为影响小麦产量及其构成因素的关键因素。返青、拔节和抽穗期0~10 cm或0~20 cm土层土壤湿度与小麦产量及其构成因素间的关系,基本可用二次回归方程进行拟合,但函数的显著性因小麦生育期和土层深度的不同而不同。得到的24个回归方程可以用于定量诊断土壤湿度变化对小麦产量及其构成因素的影响。淮北平原冬小麦拔节与返青期0~10 cm或0~20 cm土层土壤湿度对小麦产量及构成因素影响较为明显,其中,对小麦成穗率、不孕小穗率和穗粒数的影响达显著水平。综合分析认为,淮北平原冬小麦高产稳产的0~10 cm或0~20 cm土层土壤适宜湿度为65%～80%。     

风沙半干旱区旱地玉米提高降水生产效率的栽培技术研究

研究垄膜沟种微集雨和全地面平铺覆膜栽培技术对提高旱地玉米天然降水利用率的影响。结果表明,田间沟垄微集雨结合覆盖有效地利用了垄膜的集雨和沟覆盖的蓄水保墒功能,改变了降雨的时空分布,使降雨集中在沟内,明显提高了降雨的利用率,特别是5 mm左右微小降雨的利用率。全地面平铺覆盖栽培最大限度降低了土壤水分的无效蒸发,达到保墒的目的。田间沟垄微集雨技术和全地面平铺覆盖栽培技术能增加玉米产量,提高降水利用率。     

不同栽培模式下冬小麦根系直径的频率分布

为明确不同栽培模式下冬小麦根系生长情况,以矮抗58为材料,通过分析高产、高效和高产高效三种栽培模式下冬小麦根系直径频率所服从的对数正态分布的参数μ和σ,探讨了根系的拓扑结构。结果表明,3种模式下,0~20cm和20~40cm土层中小麦根系在特定时期内都表现出能高效运输营养物质的鲱鱼骨形结构,但根系调整为鲱鱼骨形结构的时期和出现位置存在差异。高效模式下,根系鲱鱼骨形结构于拔节前和灌浆前在两个土层中都有出现;高产高效模式下,根系鲱鱼骨形结构于拔节前在两个土层中出现,灌浆前只在0~20cm土层出现,而20~40cm土层根系出现鲱鱼骨形结构则是在灌浆中后期;高产模式下,根系鲱鱼骨形结构于拔节前出现在0~20cm土层,拔节期两个土层中均出现,而灌浆中后期则只出现在20~40cm土层。从根系结构来看,高产高效模式下,小麦根系可以间接限制营养生长,且在灌浆中后期可以利用深层土壤的营养物质,是具有潜力的栽培模式。     

秸秆带状覆盖对旱地冬小麦土壤温度及产量的影响

为了解小麦秸秆带状覆盖栽培的效果,以冬小麦兰天26号为研究对象,分析了秸秆带状覆盖3行(SC1)、秸秆带状覆盖4行(SC2)、全膜覆土穴播(PC)和无覆盖露地(CK)下旱地冬小麦土壤温度及产量。结果表明,秸秆带状覆盖可显著提高冬小麦籽粒产量,穗数、穗粒数和产量较CK分别增加13.4%~20.2%、26.7%~33.3%和41.3%~69.1%,但秸秆带状覆盖与PC间产量差异不显著。秸秆带状覆盖显著降低了全生育期0~25cm土壤平均温度,土温较CK低1.4~2.0℃;随着生育进程的推进和土层的加深,秸秆带状覆盖表现出增温和降温的"双重效应",SC1在返青期5cm土层和拔节期5和10cm土层增温,SC2在越冬期5和10cm土层及拔节期5cm土层增温,其余各时期各土层秸秆带状覆盖均表现出降温效应,且总体上降温效应大于增温效应;秸秆带状覆盖较PC和CK减小全生育期土壤日变化幅度;SC1、SC2的全生育期有效积温较CK分别减少86.6和69.8℃,使得秸秆带状覆盖下冬小麦较CK晚熟15d。从环保和可持续发展等方面综合考虑,秸秆带状覆盖较全膜覆土穴播在西北旱作区更具优越性。     

Effects of Irrigation and Straw Mulching on Microclimate Characteristics and Water Use Efficiency of Winter Wheat in North Chinas

Abstract

In North China, irrigation is required to obtain a high yield from winter wheat; this results in rapid aquifer depletion. The primary objective of this study was to investigate the influencing mechanisms of irrigation and straw mulching in preserving the soil moisture. Maize straw (3?5 cm) was mulched immediately after sowing winter wheat, and irrigation water was supplied at 60 mm, controlled by using a flow meter, during the jointing, heading, or milking stages of the crop. The results revealed that irrigation decreased the eddy thermal diffusivity, sensible heat flux, and soil heat flux, but increased the latent heat flux. In contrast, straw mulching enhanced the eddy thermal diffusivity and sensible heat flux, but decreased the latent heat flux. Straw mulching increased the soil temperature at 5 cm depth form January to February, but decreased the soil temperature before January and after February. There were no significant differences in the total evapotranspiration between mulched and non-mulched treatments, however, there was a statistically significant difference in the evapotranspiration among the different growing seasons. Straw mulching reduced the evapotranspiration from the seeding stage to the regrowing stage, and the evapotranspiration with mulching was less than that non-mulching 47.4 mm. Further, straw mulching significantly reduced the number of spikes in the crop. Both irrigation and straw mulching increased the number of kernels, but had no visible effects on the thousand kernel weight. These results indicate that straw mulching may decrease the yield and water use efficiency (WUE) of winter wheat in North China.