江淮丘陵地区玉米节水栽培措施研究初报

通过江淮丘陵地区玉米节水措施研究 ,初步证实了土壤改良剂健苗素节水增产效果较好。研究结果显示 :健苗素使玉米增产 8.2 % ,土壤水分相对含量增加 7%～ 16 %。     

榆林北部风沙滩井灌区玉米农艺节水技术研究

通过田间试验,研究了几种农艺节水措施对榆林北部风沙滩井灌区玉米产量和水分利用效率的影响。结果表明,地膜覆盖处理玉米比对照增产8.16%,黄腐酸处理减产12.17%,秸秆覆盖处理减产1.74%,保水剂处理减产9.10%;地膜覆盖、旱地龙、秸秆覆盖、保水剂水分利用效率分别是15.33kg/(mm.hm2)、12.63kg/(mm.hm2)、14.18kg/(mm.hm2)、13.29kg/(mm.hm2),分别比对照增加8.43%、-12.80%、-2.10%、-8.30%。地膜覆盖不但增产,且能提高土壤的水分利用效率,在榆林风沙滩井灌区抗旱栽培中应优先考虑。     

旱作棉田渗水地膜覆盖的生态及产量效应研究

采用地膜创新产品——渗水地膜,以普通地膜及露地为对照,对渗水地膜覆盖棉田后土壤水分、温度、通透性等生态因子的变化及其对棉花生理性状及产量的影响进行了初步探讨。结果表明:(1)渗水地膜覆盖除具有普通地膜的增温、保水、提墒以及改善土壤理化性状等作用外,更具有普通地膜所不具有的从膜面垂直入渗降水的作用,使全生育期土壤含水量具较高水平,水分供应充足,同时,由于渗水地膜的微通气作用,使土壤容重降低,孔隙度提高,气相比例增加,土壤通透性增强,土壤温度较为稳定。(2)渗水地膜覆盖进一步改善了棉田土壤水分、温度及通透性等生态环境,为棉花生长发育和产量形成提供了良好的生活条件。从多项生理指标的变化看出,棉花植株抗逆性增强。渗水地膜进一步提高了棉花覆盖栽培的增产潜力。(3)在北部特早熟棉区降水较多的年景下,渗水地膜覆盖棉花产量比露地增产22.3%,比普通地膜增产12.1%,增产效果显著。渗水地膜比普通地膜增产主要在于铃重的增加,普通地膜比露地的增产主要得益于衣分的提高,渗水地膜比露地的增产是得益于铃重及衣分的共同作用。渗水地膜与普通地膜相比并未增加投资。(4)在同等条件下,渗水地膜总耗水量比露地降低10.1%,比普通地膜降低6.5%。水分利用率比露地提高36.7%,比普通地膜提高20.7%,此结果对北方半干旱地区旱作棉花提高降水利用率及新疆内陆棉区灌溉条件下的棉田节水均有重要参考价值。     

不同地膜与覆膜期对全膜双垄沟播玉米的影响

在定西市安定区比较了全膜双垄沟播玉米不同地膜覆盖的效果。结果表明,黑色地膜秋季覆膜保水保墒效果最好,玉米折合产量达8 681.8 kg/hm2,较对照白色地膜播前半覆盖增产1 522.7 kg/hm2,增产率为21.3%。     

杂交水稻旱种地膜育苗效果研究

 随着我省农业生产的发展和食品结构的变化,山区、半山区人民迫切要求吃大米.但是,这些地方水利条件较差,水稻旱种能否成为节水种稻新技术?利用地膜覆盖旱种水稻能否获得增产?1982年作者开始进行杂交水稻旱种地膜覆盖育苗效果的研究.试验结果得出:地膜覆盖育苗可以改变杂交水稻旱种的土壤环境条件,促进杂交水稻的生长发育,获得早熟增产效果.杂交水稻旱种地膜覆盖育苗是增温、保水、早熟、增产的新途径.     

环保型麻地膜保水特性研究

环保型麻地膜具有强度较高,在土壤中降解性能良好,无污染的特点,是塑料地膜良好的替代产品,在农业可持续发展中具有广阔的应用前景。保水是麻地膜覆盖作物增产的重要机理之一,研究麻地膜覆盖对田间土壤含水率变化的影响,对土壤蒸发的影响和麻地膜覆盖秋玉米的节水效果,结果表明:麻地膜覆盖能增加土壤对降雨的储蓄能力,减少土壤水分的蒸发,提高作物的水分利用效率。     

春播玉米膜下滴灌配套栽培技术

玉米是新疆的重要粮食作物之一。玉米种植采用膜下滴灌技术模式,能充分提高水肥利用效率和发掘优良品种增产潜力,产量较常规地膜覆盖种植模式增加10%~20%,节水20%~30%,节本增产效果明显,促进了玉米产业和农业现代化的发展。     

不同覆盖方式对辽西旱地玉米土壤温度和产量的影响

在大田试验条件下,研究了不同覆盖方式对辽西地区土壤温度和玉米产量的影响。结果表明,不同覆盖处理均可以不同程度的增加旱地玉米土壤温度,渗水地膜覆盖、普通地膜覆盖分别比常规种植（CK）高出5.4%、13.07%。其中,普通地膜的增温幅度最大,整个生育期内不同处理的土壤温度在10 cm和20 cm土层变化趋势基本一致;不同覆盖方式均能增加玉米产量,其中以渗水地膜覆盖增产效果最为明显,比常规种植增产219.19 kg/667m2,增产幅度达32.66%。说明渗水地膜覆盖方式是辽西地区提高土壤温度和玉米产量的最佳覆盖方式。     

固体可溶地膜在设施蔬菜上的应用效果

试验结果表明 :固体可溶地膜在鲜玉米、四季豆、番茄设施蔬菜上应用具有保水、防草及增产效果。以喷施清水为对照 ,2 8d内土壤含水量平均提高 1.8% ,49d内防草效果在 10 %左右 ,鲜玉米、四季豆和番茄分别增产 18.0 %、9.0 %和 12 .1%。     

陕北丘陵沟壑区新修梯田玉米高产技术研究

陕北新修梯田玉米高产技术研究结果表明陕单931、陕单911和沈试29,单位面积产量较当前大面积种植的中单2号和农大60分别增产22.4%～67.4%和14.4%～56.5%;玉米地膜覆盖栽培单位面积较大垄沟玉米增产19.4%,地膜玉米较露地玉米水分利用效率提高2.1kg/mm*hm2;追施纯N103.5～172.5kg/hm2范围内,随追施N肥量的增加,产量不断提高,高肥分别较中肥和低肥增产4.2%和11.7%,净增收入分别增加648元/hm2元和1062元/hm2,水分利用效率分别提高0.8kg/mm.hm2和1.6kg/mm*hm2;硫酸锌拌种的较不拌种的增产6.92%,纯收益增加317.0元,产投比为36.4∶1.     

革新稻作技术，维护粮食安全与生态安全（征文）

作者认为新中国50年稻作科技进步的主要内容是：遗传育种学的种性研究与有利基因成功利用，以及相应栽培技术与生理学基础研究。以遗传育种学成果为核心技术，辅以因种栽培配套技术的双力推动，使我国稻作面积比建国初期增加12%，单位面积产量提高了226%，总产量增加了265%。科技进步的生产力效应的主要表现：单位面积产量提高是我国水稻总产量增加的主导因素。作者在分析我国淡水资源脆弱与水稻生产过程对周边水域与环境的面源污染的基础上，提出一个观点：自上世纪60年代以来，以推广矮秆品种为中心内容的绿色革命的负面影响—水稻生产对环境资源的渐进破坏，并指出无节制用水，不规范用肥，无序施用农药，是当今稻作的三个技术陋习。为实现在有限水土资源条件下我国粮食安全与生态安全，作者经近十年研究实践，建议实施灌溉稻田“麦作式”水稻高产旱作技术，其主要技术要点是前茬种豆科绿肥、直播超级杂交稻、并实行旱作措施：“湿土播种，浅水护苗，旱管培根，沟水育穗，干湿防衰”。近年在江浙两省多点示范推广结果表明，这一以节制用水为中心内容的集成技术，不仅可以做到与水层灌溉稻作相近的单位面积高产量，而且收到节水、节电、节省劳力等多项社会经济效益。作者在文中还指出重点研究的灌溉稻田的旱作技术的必要性：灌溉稻田稻作集中分布在我国南方丰水地区，具备稳定的灌溉水源。其面积占水稻种植面积的85%，是我国经济社会各行业中第一用水大户，该区域土壤熟化，物候资源丰富，人文与工业先进，稻作稳产高产，对提高我国粮食自给力举足轻重，其节水效果对优化我国水资源分配，服务“南水北调”意义重大。面对人多、地少、水少的基本国情，以及粮食安全与生态安全的严峻挑战，我国更深层次的稻作技术革命正在酝酿中，其核心内容当是在水稻生物技术支持下的遗传育种技术革命——综合利用有利基因，培育耐旱、氮磷营养高效的优质、高产品种，并带动我国新一轮稻作技术的全面创新。     

PBAT型全生物降解地膜对南疆棉花和玉米产量及土壤理化性质的影响

为探讨聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)材料的全生物降解地膜的降解过程和对作物产量及土壤环境的影响,以PBAT型全生物降解地膜和普通聚乙烯塑料(PE)地膜为处理,在南疆四地州主要棉区和玉米种植区,开展降解地膜大面积应用试验与示范,系统分析了降解地膜的降解性能以及对作物产量、土壤温湿度和土壤养分的影响。结果表明:降解地膜的降解过程为先出现裂纹,然后出现孔洞,最后破碎成小块,中间伴随着地膜变薄、变脆。巴州棉花降解地膜出现碎裂期的时间较阿克苏提前4 d,喀什玉米出现大裂期的时间较和田地区提前7 d;但同一作物不同地区之间降解时间差异均不显著(P0.05)。降解地膜降解处于诱导期之前,除巴州棉花降解地膜膜下5 cm的平均土温低于PE地膜外,四地州棉花和玉米降解地膜膜下5 cm和10 cm的土壤温湿度均高于PE地膜,但两种地膜的土壤温湿度差异均不显著(P0.05)。同一地区,降解地膜覆盖下作物收获期和播种前土壤养分略有不同,但差异不显著(P0.05)。巴州和阿克苏地区降解地膜覆盖下的棉花产量分别较PE地膜提高8.33%和6.48%,喀什与和田地区玉米分别较PE地膜提高3.67%和14.97%,但两种地膜的作物产量差异均不显著(P0.05)。降解地膜降解性能良好,对土壤水分和温度及作物产量的影响与PE地膜相当,以PBAT型全生物降解地膜代替PE地膜应用于南疆农业生产具有可行性,对作物和土壤环境无显著影响。     

半干旱区全覆膜双垄沟播技术对玉米产量和水分利用效率的影响

在黄土高原旱农耕作地上以春玉米为试验作物进行大田试验,研究不同覆膜模式即全膜双垄沟播(SL)、条膜起垄覆盖(TL)、条膜平铺覆盖(TP)全膜平铺覆盖(QP)和不覆膜的大田(CK)对土壤含水量、春玉米经济性状及产量和水分利用效率的影响.结果表明:地膜覆盖能够增加播种行的土壤含水量,改善作物的经济性状,提高水分利用效率,显著增加籽粒及地上部分的生物量,其中SL集雨保墒效果最好.地膜覆盖播种的玉米产量均高于不覆膜播种,其中SL产量最高,达6 129.0kg.hm-2,籽粒产量从高到低依次为SLQPTLTPCK.全膜双垄沟播技术大幅度提高了玉米的水分利用效率,使玉米的水分利用效率达到28.95kg.hm-2.mm-1(以籽粒计算)和135.00kg.hm-2.mm-1(以地上生物量计算),比CK各增加915.8%和156.4%,比QP各增加44.03%和42.41%,比TL各增加73.87%和24.48%,比TP各增加42.96%和22.45%.覆膜(尤其是SL)改变了作物生长中后期的能量分配情况,使其将更多的能量用于生殖生长,从而获得较高的籽粒产量,籽粒相对产量(Gn/Bs)从高到低依次是SLQPTPTLCK,其中SL比CK高288.2%.     

西北干旱灌区不同地膜覆盖利用方式对玉米水分利用的影响

【目的】资源型缺水严重制约干旱灌区的农业生产,传统玉米生产模式地膜投入量大。在极端高温和生态环境污染的挑战日益加剧的情境下,探讨通过免耕地膜重复利用维持较高水分利用的可行性,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—2018年,在甘肃河西绿洲灌区,设置免耕地膜重复利用（免耕覆膜,NM）、秋免耕春覆膜（少耕覆膜,RM）与传统耕作每年覆盖新膜（传统覆膜,对照,CM）3种地膜覆盖利用方式,研究其对玉米田土壤水分利用的影响,以期为优化试区玉米高产高效栽培管理技术提供理论依据。【结果】NM与RM处理较CM处理提高玉米播种时0—120 cm土层平均土壤重量含水量,分别为7.8%与5.1%,这为玉米播种创造良好的土壤水分环境。玉米播种—拔节期及吐丝—灌浆初期,NM处理较CM处理提高0—120 cm土层平均土壤重量含水量,分别为5.0%与4.7%,弥补了灌浆期玉米植株旺盛生长对土壤水分的大量需求。与CM处理相比,NM处理增加了玉米播种—大喇叭口期的耗水量,降低了玉米吐丝—灌浆初期的耗水量,增大了玉米灌浆初期—收获期的耗水量,有效协调玉米各生育阶段的水分需求关系。虽然NM处理较RM与CM处理提高了玉米吐丝期之前的棵间蒸发量,分别为11.7%与26.0%,提高棵间蒸发量占耗水量的比例（E/ET）,分别为13.4%与19.9%,但是NM处理较RM与CM处理降低了玉米吐丝期之后的棵间蒸发量,分别为9.2%与19.4%,降低E/ET,分别为9.7%与20.7%,说明NM处理有利于增强玉米吐丝期之后土壤水分的有效利用。因而,在地膜减投与免耕措施下,NM处理获得与RM及CM处理相当的籽粒产量与水分利用效率。【结论】在西北干旱灌区,应用免耕地膜重复利用并没有导致玉米产量和水分利用效率的降低,具有稳定产量及水分利用效率的作用,是玉米生产中地膜减投的可行措施。     

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。     

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。     

黄土高原旱地秋覆膜及氮肥秋基春追比例对春玉米产量和品质的影响

【目的】研究玉米秋冬闲期地膜覆盖保墒及优化氮肥秋基春追比例,为抗旱保苗及合理施肥提供理论依据。【方法】采用秋季与春季地膜覆盖对比试验（1999-2010年）,监测0-200 cm土层土壤蓄水效率及不同降水年型产量变化。开展氮肥管理试验（2001-2003年）,分析氮肥不同基、追肥比例的玉米籽粒产量和关键营养品质。【结果】 秋覆膜春播玉米播前1 m土层多贮水36.7 mm,土壤蓄水效率为78.4%,产量和水分利用效率（WUE）达到11 149.8 kg•hm-2、33.1 kg•hm-2•mm-1,较春季地膜覆盖分别提高16.7%、14.9%。秋覆膜且氮总量（180 kg•hm-2）一定时,即秋季基施72 kg N•hm-2、春季追施108 kg N•hm-2 ,玉米WUE和籽粒蛋白质含量最高。【结论】旱地玉米采用秋覆膜栽培可显著提高土壤蓄水效率和作物水分利用效率。兼顾玉米产量和目标品质的最佳氮肥施肥比例为秋季基施氮占总量的40%-60%,剩余量春季追施可以达到品质与产量同步提高,抗逆增产保优。     

湘南丘岗红壤旱地节水与培肥措施的研究

采用大田试验研究了聚垄、撩壕、盖草、覆膜４种耕作方式对湘南丘岗红壤旱地节水与培肥的影响。结果表明：聚垄、撩壕、盖草和覆膜处理均能提高土壤的含水量，其中节水效果以覆膜处理最佳，其余依次是盖草、撩壕和聚垄处理。同时，上述４种处理对培肥土壤也有一定的作用。与对照（平作）相比较，４种处理均能促进作物的生长发育，提高产量，增加产值，各处理净产值大小顺序依次为覆膜、盖草、撩壕、聚垄和平作。     

陇中半干旱区不同覆盖种植方式对土壤水热效应和玉米产量的影响

【目的】探讨黄土高原半干旱区不同覆盖种植方式对土壤水热效应及春玉米产量和水分利用效率的影响,为优化陇中旱作农业区春玉米农田土壤水热环境,提高作物产量提供依据。【方法】于2015—2016年在甘肃省榆中县石头沟省级旱作农业示范点开展田间定位试验,设平地全膜覆盖（WM）、平地半膜覆盖（HM）、隔沟覆膜垄播（MRM）、全膜双垄沟播（WRF）、秸秆覆盖（SM）和露地平播（CK）6种种植方式,测定分析春玉米各生育时期土层剖面水热状况、物候特征、不同生长阶段耗水特性和水分利用效率,以及收获后春玉米产量与水分利用效率。【结果】与露地平作（CK）相比,地膜覆盖处理较CK具有增温效应,全生育期土壤平均增温2.42℃,而SM处理表现为降温效应,平均降温0.36℃,且该调节效应主要表现在苗期,随后温度调节效应逐渐减弱;MRM、WRF、HM和SM处理在春玉米整个生育期内保墒效果显著,而WM处理不利于降水收集,仅在春玉米生长前期具有保墒效果,而在中后期随作物耗水增加,土壤含水率低于CK;春玉米在生长中期（拔节至吐丝）耗水最多,生长后期（吐丝至成熟）次之,生长前期（出苗至拔节）耗水最少,其中地膜覆盖耗水量大于秸秆覆盖,全膜覆盖耗水量大于半膜覆盖;地膜覆盖能显著提高春玉米中前期水分利用效率,其中生育前期和中期分别以HM和WRF处理提高幅度最大,2年平均较CK分别提高250.68%和61.30%;地膜覆盖种植方式在增温、促进耗水作用下使春玉米各生育期提前并增加单株干重,最终表现为产量和水分利用效率的提高,其中以WRF和MRM处理增产和提高水分利用效率效果最为显著,产量较CK分别平均增加171.40%和155.05%,水分利用效率分别平均增加142.80%和125.44%。【结论】垄沟集雨种植方式可明显改善黄土高原半干旱地区土壤水热环境,增加玉米物质积累量,其中全膜双垄沟播种植方式的玉米产量和水分利用效率最佳。