覆盖节水技术对玉米生产的影响

研究了几种覆盖节水技术在玉米上的应用效果。结果表明:采用覆盖技术可以提高玉米水分利用率2.7%～89.0%,降低耗水量2.5%～12.7%和耗水强度2.5%～35.0%,水分利用趋于合理。采用地膜/秸秆二元覆盖和W型地膜覆盖新技术节水效益较传统地膜覆盖提高3.2%～8.7%和0～9.5%。     

农艺节水措施对春小麦产量及耗水特征的影响

通过田间试验,研究了农艺节水措施下非充分灌溉对春小麦产量及耗水特征的影响.结果表明:秸秆覆盖春小麦的产量和水分利用效率分别比地膜覆盖春小麦提高1.14%和16.25%;在地膜覆盖条件下,充分灌溉春小麦比非充分灌溉春小麦增产3.76%~11.62%;在非充分灌溉条件下,出苗期、分孽期、孕穗期及抽穗开花期土壤水分调控在田间持水量的40%~50%,拨节期和成熟期为田间持水量的60%~65%时,秸秆覆盖春小麦水分利用效率最高,比地膜覆盖春小麦水分利用效率提高17.17%~43.01%.     

一年一作旱地麦田休闲期地膜覆盖保水对植株氮素利用的影响

[目的]探究一年一作旱地小麦休闲期地膜覆盖保水提高底墒基础上对植株氮素利用、氮效率的影响,寻求实现水氮高效利用的最佳地膜覆盖方式。[方法]开展全膜覆盖、起垄半覆盖、不起垄半覆盖、不覆盖4种覆盖方式下对水分和氮素利用影响的大田试验研究。[结果]休闲期地膜覆盖后,播种至孕穗期0~1m土壤蓄水量显著提高,采用全膜覆盖和起垄半覆盖较不起垄半覆盖、不覆盖显著提高播种期土壤蓄水量,分别达14 mm、42 mm和12 mm、40mm,提高水分利用效率,且以全膜覆盖效果较好。休闲期地膜覆盖后,各生育时期植株氮素积累量提高,尤其中后生育阶段,有利于花前贮存氮素的运转,籽粒氮素积累增加,提高氮素吸收效率9%~32%、氮素收获指数2%~10%、氮素生产效率11%~30%,且以全膜覆盖效果较好。[结论]休闲期地膜覆盖有利于蓄积降雨,提高底墒,全膜覆盖更有利于水分利用效率、氮素吸收效率、氮素生产效率的提高,实现水氮耦合。     

地面覆盖方式对马铃薯产量和水分利用效率的影响

田间试验研究了露地种植、秸秆覆盖和地膜覆盖对马铃薯产量和水分利用效率的影响。结果表明,秸秆覆盖和地膜覆盖均显著提高了马铃薯地上地下生物量,同时也提高了马铃薯块茎产量和水分利用效率。与露地种植相比,秸秆覆盖和地膜覆盖马铃薯块茎产量分别增加55.86%、78.05%,水分利用效率分别提高17.38%、26.13%。     

不同覆盖方式对玉米产量和水分利用效率的影响

在渗水地膜覆盖、普通地膜覆盖、普通地膜和渗水地膜交替覆盖、秸秆覆盖和裸地种植五种处理方式条件下,探讨了不同覆盖方式对辽西风沙半干旱地区玉米产量和水分利用效率的影响。结果表明,不同覆盖处理均可以不同程度的增加玉米产量和水分利用效率,其中渗水地膜覆盖能使玉米产量增加32.66%,土壤水分利用效率提高41.9%,说明渗水地膜覆盖是辽西风沙半干旱区提高玉米产量和水分利用效率的最佳方式。     

秸秆带状覆盖对旱地冬小麦生长的影响

进行西北半干旱雨养条件下,秸秆带状覆盖对冬小麦生长、产量和土壤水分影响的田间试验。结果表明,秸秆带状覆盖和地膜覆盖均可提高冬小麦开花前的土壤含水量,开花后地膜覆盖的土壤墒情不如秸秆带状覆盖;秸秆带状覆盖冬小麦的株高和叶面积指数在抽穗前不如地膜覆盖,但开花后与地膜覆盖无显著差异;秸秆带状覆盖使冬小麦增产27.9%,水分利用效率提高20.7%,地膜覆盖的产量和水分利用效率均与秸秆带状覆盖无显著差异。秸秆带状覆盖是兼顾高产节水高效的耕作方式。     

覆盖方式对温室红椒生长发育及土壤环境的影响

为了研究不同覆盖方式对温室红椒的生物学及土壤环境效应。采用田间试验,分析了地膜覆盖、秸秆覆盖和地膜加秸秆覆盖对温室红椒土壤温度、生长发育、营养品质、产量、土壤理化性质、土壤微生物、酶活性和水分利用效率的影响。结果显示,地膜加秸秆覆盖、地膜覆盖和秸秆覆盖均可提高温室红椒土壤温度、株高和茎粗,提高土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效磷、全钾和速效钾含量;3种覆盖处理均可提高土壤细菌数量、放线菌数量、微生物总量和B/F值及土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性,降低真菌数量,并提高红椒维生素C、可溶性糖和可溶性蛋白质含量,降低硝酸盐含量。地膜覆盖、秸秆覆盖和地膜加秸秆覆盖处理的水分利用效率和产量显著增加,水分利用效率分别为不覆盖处理(对照)的1.77倍、1.63倍和1.81倍,产量分别增加11.12%、8.98%和15.99%。表明地膜覆盖、秸秆覆盖,特别是地膜加秸秆覆盖处理有利于改善温室红椒土壤微生物群落结构和理化性质,提高土壤温度和水分利用效率,增加土壤微生物数量和土壤酶活性,促进红椒生长,改善品质和提高产量。     

玉米间作花葵水分高效利用模式初探

针对西北绿洲灌区传统间作耗水量大、单方水效益不高等问题,通过大田试验,探讨不同覆盖方式和播量对玉米间作花葵复合群体的产值、玉米产量和水分生产效益的影响,以期为干旱区间作高效水分利用提供新思路。研究结果表明,玉米间作花葵可在不增加耗水量的情况下提高单位土地面积产值。花葵地膜覆盖方式显著提高花葵切花数但显著降低花葵商品率,地膜覆盖及播量对花葵水分生产效益(WPE)影响不显著。与单作玉米相比,玉米间作花葵可显著提高水分生产效益(WPE),WPE达到12.34~13.28元/m,较玉米单作提高50.3%~61.8%。覆盖条件下花葵高播量间作玉米模式总经济效益最高达到83 337元/hm²。     

黄土高原沟壑区枣树田面覆盖效应的研究

为研究滴灌条件下枣树田面覆盖对土壤水热和枣树生长及产量的影响,设置了秸秆、地膜覆盖和裸地(CK)3种处理,对各处理的土壤温度、水分和枣树生长指标及产量进行监测和分析。结果表明:整个生育期,不同处理平均地温大小关系为:地膜覆盖>秸秆覆盖>CK;秸秆覆盖的地温较裸地白天低、夜晚高。灌水前,地膜覆盖的土壤含水量表层高、底层低,秸秆覆盖土壤含水量随深度的增加而增加;灌水24h后,地膜覆盖较秸秆覆盖土壤含水量呈现表层低、中层高、深层低的规律。地膜覆盖处理的枣吊和叶片生长速率最快;秸秆和地膜覆盖总耗水量较CK分别减少91.70和83.09mm,产量和水分利用效率较CK分别提高5.57%、2.68%和20.61%、15.25%,表明秸秆覆盖效果更佳。     

覆盖的水分效应研究

研究了夏闲期两元覆盖和地膜覆盖与传统耕法、生育期起垄覆膜沟播和地膜覆盖穴播的水分效应．结果表明，两元覆盖和地膜覆盖可不同程度地提高夏闲期降水的保蓄率，增加降水八渗深度，改善小麦生育期土壤水分状况，提高水分利用效率，增加水分利用深度．提高小麦产量，使土壤余水较多．尤以夏闲期两元覆盖 生育期地膜覆盖沟播的效果最为明显．     

不同厚度地膜一膜三年覆盖对土壤水热效应、玉米产量及地膜残留的影响

为探讨不同厚度地膜一膜三年覆盖对土壤水热效应、玉米产量及地膜残留的影响，分别设置厚度为0.008、0.010、0.012、0.015 mm的地膜一膜三年覆盖大田试验。结果表明:①厚度0.012、0.015 mm地膜覆盖三年仍有较好的增温保墒效果，生育期耗水量仅比一年一覆膜（CK）增加1.96%、1.14%，玉米播种至拔节期土壤温度分别降低0.74、0.71 ℃。②一膜三年覆盖不同程度影响了作物生长发育,降低了玉米产量及水分利用效率。0.008 mm地膜处理的产量、水分利用效率显著低于CK 13.24%、18.12%；但0.010、0.012、0.015 mm处理与CK相近，产量和水分利用效率的降幅分别为2.27%～4.09%、2.85%～8.36%。③一膜三年覆盖有效降低了投入成本，玉米产投比比CK分别显著提高13.73%、25.00%、26.47%、25.49%。④一膜三年覆盖显著降低了地膜残留量，比CK降低55.74%～61.42%；但厚度为0.008、0.010 mm地膜使用后易破碎、不易回收，使地膜残留系数分别高达35.60%、32.97%；地膜厚度为0.012、0.015 mm时，地膜残留系数可分别降低到21.99%、19.81%。研究认为，一膜三年覆盖中采用厚度大于0.012 mm地膜，可保证玉米产量，提高水资源利用效率及产投比，有效降低残膜污染。     

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...     

不同覆膜方式对旱作冬小麦耗水特性及籽粒产量的影响

【目的】研究黄土高原雨养条件下,不同地膜覆盖方式对冬小麦耗水特性、产量和休闲期土壤水分补给的影响,为促进增产和提高水分利用效率提供理论依据。【方法】2008-2009和2009-2010年小麦生长季,设置全膜覆土穴播（A）、全膜覆盖穴播（B）、垄膜沟播（C）和露地条播（CK）4种不同栽培模式,测量不同处理的土壤贮水量、耗水量、产量和水分利用效率。【结果】全膜穴播可使冬小麦增产64.4%-79.1%,水分利用效率提高22.1%-24.0%,达到11.9-16.6 kg·hm^-2·mm^-1;全膜覆土穴播可增产43.4%-44.4%,水分利用效率提高8.8%-14.6%,达到11.0-14.8 kg·hm^-2·mm^-1;垄膜沟播可增产37.0%-39.3%,水分利用效率提高4.2%-4.4%,达到10.0-14.2 kg·hm^-2·mm^-1。主要原因是,地膜覆盖可增加冬小麦拔节前0-200 cm土层贮水量,提高拔节至成熟阶段的耗水量及其占总耗水量的比例,促进生育期对土壤贮水的利用,同时干旱年份可促进冬小麦利用深层土壤水分,最终提高冬小麦成熟期的生物量和籽粒产量;虽然生育期耗水增加,但水分利用效率也提高。冬小麦产量与生育期耗水量呈显著正相关（r=0.96*）。覆膜的高产建立在高耗水基础上,但通过休闲期水分补充,地膜茬0-200 cm土层水分在冬小麦秋播前可恢复到露地水平。覆膜处理间的耗水差异远小于覆膜与露地间的差异。综合考虑产量、经济效益和田间操作难易程度,全膜覆土穴播一次覆膜可多茬使用,节省地膜成本,田间操作简单,经济效益高,是本试验条件下的最优栽培方式。【结论】全膜覆土穴播是西北黄土高原旱地小麦兼顾高产高效的栽培模式。     

地膜覆盖条件下黄土高原玉米产量及水分利用效应分析

【目的】综合评价地膜覆盖玉米的产量以及水分利用效应,为黄土高原地区玉米生产合理利用地膜覆盖技术提供指导。【方法】本文在中国知网（CNKI）,Web of Science与EI Compondex文献数据库,收集了从2000—2017年间已发表的黄土高原地膜覆盖玉米产量及水分利用文章数据,综合分析了地膜覆盖对玉米产量、水分利用及水分利用效率的影响。【结果】黄土高原半膜覆盖平均产量为9 348 kg·hm^-2,较对照产量7 059 kg·hm^-2增产33%,全膜覆盖平均产量为9 191 kg·hm^-2,较对照产量5 910 kg·hm^-2增产56%,半膜覆盖或者全膜覆盖均显著提高了玉米产量,但是全膜覆盖和半膜覆盖之间玉米产量相近,没有显著差异。另外,半膜覆盖海拔高度超过630 m时或全膜覆盖海拔高度超过900 m时,玉米增产率随海拔高度的增加而呈增加的趋势,可能与覆膜提高土壤温度有关。半膜覆盖平均蒸散量为385 mm,较对照蒸散量389 mm减少1.0%,全膜覆盖平均蒸散量为366 mm,较对照蒸散量357 mm增加2.8%,半膜覆盖玉米蒸散量较不覆膜有所减少,但是全膜覆盖显著增加了玉米蒸散量,不过2种覆膜措施的蒸散量之间差异不显著。半膜覆盖平均水分利用效率为17.3 kg·hm^-2·mm^-1,较对照水分利用效率13.2 kg·hm^-2·mm^-1增加31%,全膜覆盖平均水分利用效率为17.5 kg·hm^-2·mm^-1,较对照水分利用效率11.7 kg·hm^-2·mm^-1增加50%,半膜覆盖与全膜覆盖均显著提高了玉米水分利用效率,但是全膜覆盖和半膜覆盖之间玉米水分利用效率相似,没有显著差异。覆膜显著增加玉米产量及水分利用效率与其降低土壤无效蒸发量（57 mm）,提高玉米潜在的蒸腾效率有关（11.2 kg·hm^-2·mm^-1）。【结论】在区域尺度上半膜覆盖与全膜覆盖对玉米产量、蒸散量及水分利用效率具有等效性,考虑到地膜的环境污染与经济成本等因素,推荐黄土高原玉米栽培选用半膜覆盖。     

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。     

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。     

不同水分管理下全田土下微膜覆盖的冬小麦耗水特性

【目的】针对海河平原水资源匮乏与冬小麦生产水分高耗的现实矛盾,研究不同水分管理条件下全田土下微膜覆盖的冬小麦耗水特性,探索区域小麦节水生产新方法。【方法】采用大田试验,以小麦常规种植方法为对照,进行两地3年试验研究。【结果】全田土下微膜覆盖下,小麦生育期田间耗水量显著降低116.1—167.9 mm,土壤贮水消耗占总耗水的55.5%—77.9%。覆膜显著减少了小麦返青前的耗水量,生育后期耗水占总耗水量的比例提高。覆膜条件下,拔节前根系吸水深度较露地处理浅40 cm,生育期2 m土体可供水212.2—240.3 mm,春季灌水75 mm小麦对土壤贮水消耗集中在0—140 cm土层,比常规生产（CK,3次灌水共225 mm）深40 cm,灌水时间后移可显著减少2 m土体贮水消耗。土下微膜覆盖条件下,雨养耗水284.3 mm可获得不低于7 500 kg•hm-2的小麦产量,播前灌水≥60 mm或抽穗期灌水75 mm,可获得与CK相当的产量,水分利用效率比CK提高40%以上、净水分利用效率和灌溉水利用效率达到最高。【结论】全田土下微膜覆盖雨养或适时少量灌水是海河平原大幅降低小麦耗水,缓解水资源供需刚性矛盾的一种新型种植方法。     

春小麦膜上灌最佳覆膜宽度和单宽流量试验研究

研究了河西内陆灌区膜上灌在不同覆膜宽度和单宽流量条件下对春小麦全生育期耗水量、产量构成要素以及产量和水分利用效率的影响,得出该区春小麦膜上灌采用覆膜宽度和单宽流量分别为125 cm和1.3 L/(s.m)时节水增产效应明显.     

覆膜时期对油菜生长与产量的影响

膜侧沟播种植技术是一项有效的旱作增产技术，可显著改善土壤水温生态条件。以油菜品种“川油36号”为研究材料，在大田试验条件下，分析了不同时期(播种期、苗期、抽薹期、初花期、花末期) 覆膜对膜侧沟播栽培油菜农艺性状、产量及品质的影响。结果表明：膜侧沟播栽培可以有效提高油菜叶绿素和干物质积累量，改善油菜群体茎枝配置，但随覆膜时间的减少，油菜分枝部位、主花序长度和千粒重升高，株高、有效分枝数、有效角果数、每角粒数和单株产量降低。与不覆膜相比，覆膜栽培油菜增产4.40%~26.18%，油菜籽粒中含油量和蛋白质含量增加0.18%~2.48%，芥酸和硫甙含量降低0.21%~12.65%。膜侧沟播栽培不仅能提高油菜产量，改善油菜籽粒品质，而且在生育前期覆膜更有利于形成高产、高品质的油菜植株。