全膜双垄沟播技术改良荒漠化退化草原的研究(英文)

[目的]探讨全膜双垄沟播技术改良荒漠化退化草原的效果,以期为扩大该技术的应用领域提供理论依据和技术贮备。[方法]在宁夏盐池荒漠化退化草原中采用常规方法补播丛生禾本科牧草,并对其进行起垄覆黑膜、起垄覆透明膜、起垄不覆膜和不起垄不覆膜平播的4种保育处理,通过分析各处理的土壤含水率变化规律及其对补播苗生长的影响,寻找最优处理方式。[结果]从7月到11月起垄覆黑膜、起垄覆透明膜、起垄不覆膜和平播4个处理的土壤平均含水率分别为9.88%、9.24%、8.75%和8.13%,各处理间差异显著;补播牧草的成活率分别是96.2%、93.4%、45.6%和28.3%,覆膜相对不覆膜成活率达到极显著水平。其中以覆黑膜具有较大优势,其垄顶土壤含水率有"削峰填谷"的缓冲作用,覆黑膜土壤水分含量比平种提高了21.5%,且对于1m以下土壤的水分补充量也是最大的。覆膜虽然增加了费用,但从总体效益分析,利润高于不覆膜。[结论]该研究为起垄覆黑膜技术在荒漠化退化的草原补播改良中的推广应用奠定了试验基础。     

覆膜种植对北京山区茶用菊花生长及抑草效果的影响

[目的]探讨覆膜种植对茶用菊花生长及抑草效果的影响。[方法]采用单因素随机区组试验,设置覆黑膜、覆透明膜处理,以不覆盖为CK,探讨不同覆膜方式对茶用菊花生长及抑草效果的影响。[结果]相对于对照,覆黑膜相对抑草率达51.66%,产量提升30.35%;覆透明膜相对抑草率达54.24%,产量提升29.08%。[结论]黑膜和透明膜均可以起到良好的保墒和抑草效果,有利于茶用菊花的成活和产量提升。     

不同垄作方式对雨养区马铃薯水分利用效率及经济效益的影响

为探讨不同垄作方式对马铃薯出苗率、产量、土壤含水率、水分利用效率及经济效益的影响,针对宁夏雨养农业区,在海原县树台乡马铃薯种植基地,设置6种垄作方式,于2016—2017年开展了马铃薯田间试验。结果表明,(1)覆膜可明显提高马铃薯的出苗率,其中覆白膜处理的出苗率显著高于其他处理,2年内单垄双行白膜全覆和单垄双行白膜半覆的出苗率较高,平均分别为89.5%和88.5%,比单垄双行处理分别高出了21.7%和20.2%。2年内覆黑膜处理的出苗率为81.7%~82.1%。(2)覆膜处理显著提高马铃薯的产量,其中以单垄双行黑膜全覆处理的产量最高,该处理在2016年(贫水年)和2017年(丰水年)分别比单垄双行处理增产89.9%和57.4%,平均增产73.6%。其余覆膜处理增产为55.2%~61.6%。(3)与不覆膜相比,所有覆膜处理均能提高马铃薯生育期内土壤含水率,并提高水分利用效率,其中以单垄双行黑膜全覆的水分利用效率最高,与单垄双行处理相比,2年水分利用效率增量平均为76.3%,其余覆膜处理的水分利用效率增量为52.1%~66.4%。(4)2016年和2017年覆膜处理的纯收益分别是单垄双行处理的10倍以上和1.6倍以上,在贫水年覆膜更加必要。2年试验均为单垄双行黑膜全覆处理的纯收益最高,平均纯收益为11 895.7元·hm(~-2)。因此得出最适宜本地区的垄作方式为单垄双行黑膜全覆。     

不同种植模式对中科2号牧草成苗的影响

采取随机区组试验,研究了宁夏盐池地区几种种植模式对中科2号羊草成苗的影响。研究结果表明,几种种植方式均能对羊草的成苗产生正向影响,其总体表现依次为直接覆黑膜(揭膜)、起垄覆白膜、起垄不覆膜、覆草、点播覆黑膜(不揭膜)、直接覆白膜(揭膜)、空白条播、点播覆白膜(不揭膜),其中覆黑膜、覆草和起垄更有利于羊草的成苗。因此,宁夏盐池地区人工种植中科2号牧草,应采用覆膜、起垄、覆草等种植方式。出苗后,精细管理,保证牧草成苗。     

旱地马铃薯全膜双垄沟播技术水分及增产效应研究

田间试验证实：旱地马铃薯不同覆膜方式中,秋季全膜双垄覆膜方式效果最好,早春全膜双垄覆膜次之。马铃薯播种至块茎膨大期,0～20 cm土壤含水量,秋季全膜双垄较常规播期半膜平覆提高2.60%～5.30%;早春全膜双垄覆膜较常规播期半膜平覆提高2.06%～4.62%;播期全膜双垄覆膜比播期常规半膜平覆提高1.70%～3.25%。播种至块茎膨大期,1 m土壤贮水量,秋季全膜双垄覆膜较常规播期半膜平覆增加22.62～49.70 mm;早春全膜双垄覆膜较常规播期半膜平覆增加16.70～32.85mm;播期全膜双垄覆膜比播期常规半膜平覆增加11.83～19.57 mm。由于3种全膜双垄覆膜比常规播期半膜平覆显著提高了土壤抑蒸保墒能力,有效地解决了因干旱无法播种出苗的困难,增加了马铃薯块茎形成期、膨大期对水分需求的保证率,从而大幅度地提高了农田降水利用率、水分生产效率和经济效益。秋季全膜双垄覆膜、早春全膜双垄覆膜、播期全膜双垄覆膜的降水利用率分别达88.17%、84.44%、83.06%,比常规播期半膜平覆分别提高16.23%、12.50%、9.31%;产量比常规播期半膜平覆分别增加55.90%、45.17%、32.65%;水分生产效率分别比常规播期半膜平覆提高27.38%、23.78%、14.90%;经济效益比常规播期半膜平覆分别提高137.30%、118.20%、64.99%。     

全膜双垄沟播栽培对土壤含水量·温度及玉米产量的影响

[目的]研究全膜双垄沟播栽培技术对玉米的增产机理。[方法]试验设在甘肃省环县许旗村,供试品种为承单20号,共设5个处理,即全膜双垄沟播、全膜覆盖平铺穴播、半膜覆盖平铺穴播、常规半膜种植起垄覆膜、露地平播,研究5个处理对土壤含水量、土壤温度及玉米产量的影响。[结果]全膜双垄沟播栽培处理的玉米不同生育期的土壤含水量和土壤温度均高于全膜覆盖平铺穴播、半膜覆盖平铺穴播、常规半膜种植起垄覆膜和露地栽培处理,经济产量分别增产4.4%、22.4%、27.5%、46.3%,生物产量分别增产4.1%、22.0%、27.1%、46.7%。[结论]全膜双垄沟播栽培增产效果明显,应在我国旱作农业区粮食生产中大力推广应用。     

起垄覆膜方式对旱作马铃薯栽培土壤酶活性的影响

在大田条件下,以当地主栽马铃薯品种新大坪为试验材料,以平畦不覆膜为对照,研究了平畦覆膜、全膜双垄垄播、全膜双垄沟播、半膜沟垄垄播、半膜沟垄沟播等5种起垄覆膜方式对旱作马铃薯栽培土壤酶活性的影响。结果表明,覆膜处理土壤过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性随马铃薯的生长先降低后升高,而脲酶活性先升高后降低。不同覆膜栽培方式下,半膜沟垄沟播和半膜沟垄垄播土壤的碱性磷酸酶活性和过氧化氢活性均高于对照平畦不覆膜和其他处理,而全膜双垄沟播方式下土壤脲活性在播种期显著高于对照平畦不覆膜和其他处理,但随着马铃薯的生长,半膜沟垄沟播和半膜沟垄垄播的土壤脲酶活性高于对照平畦不覆膜和其他处理。表明不同沟垄覆膜栽培模式下,半膜沟垄沟播和半膜沟垄垄播栽培的土壤酶活性优于其他栽培方式。     

不同覆膜方式对甘薯生长发育的影响

通过比较3种不同覆膜方式即黑膜、透明膜及不覆膜对甘薯生长发育过程中土壤温湿度、孔隙度、甘薯地上部及地下部生长发育动态的影响,确定最佳的覆膜方式。结果表明,土壤孔隙度在覆膜与不覆膜之间存在明显差异,覆膜可以使土壤保持疏松透气,同时还可以起到增温保墒的作用,为甘薯膨大提供一个好的环境;相对于透明膜而言,覆黑膜可以将地温控制在更能适宜甘薯膨大的范围之内,抑制膜下的杂草生长。不同栽培方式对甘薯产量的影响依次为黑膜>透明膜>无膜。可见,在甘薯生长发育过程中,覆膜可以提高产量,并且覆黑膜比覆透明膜的效果更好,应当在甘薯栽培中推广黑膜覆盖技术。     

半干旱区不同覆膜时期、方式与膜色对土壤水分及马铃薯水分利用效率的影响

在宁夏中部干旱区,通过两年田间试验研究了不同覆膜时期、方式及膜色处理对马铃薯农田土壤水分、产量和水分利用效率的影响。结果表明：与裸地栽培相比较,各处理均能提高土壤水分。早春双垄全膜0～100 cm土壤水分含量沟内白膜18.10%和黑膜19.73%,节水18.66 mm和38.46 mm,半膜覆盖白膜17.94%和黑膜16.70%,节水16.77 mm和1.89 mm;马铃薯苗期—现蕾期—开花期—块茎生长期生育阶段,2010—2011年各处理0～200 cm土壤贮水量较裸地高,早春白膜双垄全覆膜处理节水39.23～40.65、24.51～31.08 mm和21.75～30.88 mm,早春黑膜双垄全覆膜处理节水56.85～20.21、37.81～-4.72 mm和29.06～-3.26 mm,播期白膜双垄全覆膜处理节水84.04、88.46 mm和58.87 mm,播期黑膜双垄全覆膜处理节水94.90、60.59 mm和71.94 mm,早春白膜半膜平覆处理节水45.53～-12.25、22.95～6.28 mm和44.97～32.45 mm,早春黑膜半膜平覆处理节水-7.42～18.15、-15.83～16.53 mm和15.85～-17.12 mm,播期白膜半膜平覆处理节水24.03、-3.79 mm和20.32 mm,播期黑膜半膜平覆处理节水-5.2、-40.42 mm和-3.34 mm。各处理0～200 cm土壤水分垂直变化,0～40 cm土壤水分最活跃层次,无明显变化规律,40～80 cm土壤水分变化呈现出规律变化,土壤水分含量表现为高—低—高—低,水分蓄墒层,80～120 cm土层水分缺墒层,120～200 cm深墒 稳定层。地膜栽培能提高马铃薯产量,早春白膜双垄全覆膜模式马铃薯鲜薯产量35 007.85 kg·hm^-2,较裸地增产29.31%,降水生产效率116.35 kg·hm^-2·mm^-1,提高36.15%,早春黑膜双垄全覆膜模式33 823.75 kg·hm^-2,增产24.9%,降水生产效率105.7 kg·hm^-2·mm^-1,提高25%。在干旱地区应推广提早覆膜、双垄全覆膜、膜色黑膜或白膜的抗旱节水栽培模式,该模式节水、增产、生态效益明显。     

宁夏黄土丘陵区典型草原改良效果研究

研究退化天然草地改良对草地生态恢复和草地畜牧业持续发展具有重要意义.在宁夏黄土丘陵区典型草原进行了封育、施肥、地表不处理补播、带状划破补播和水平沟整地补播改良效果的研究.结果发现,各改良措施均可使草地植物群落结构优化,可食牧草数量、产量及草地载牧量增加.改良后,土壤0～20cm有机质、全氮和速效氮的质量分数均有所上升.综合考虑各改良措施的实施难易和效果,封育和带状划破补播可为该区典型草原首选的改良措施.     

半湿润区旱作起垄覆膜沟播小麦的水分及生理效应研究

在关中平原西部杨凌550～600 mm降雨量气候条件下,研究了不同种植方式冬小麦田间水分动态变化及叶绿素、丙二醛等生理指标.结果显示:冬小麦越冬初期、拔节期0～50 cm土壤贮水量起垄覆膜沟播处理比传统平作处理分别高6.1 mm、5.2 mm,比起垄沟播处理分别高2.3 mm、2.9 mm;小麦收获后0～2 m土壤贮水量起垄覆膜沟播处理比传统平作和起垄沟播处理分别高27.9 mm和12.2 mm.小麦开花后,起垄覆膜沟播处理旗叶叶绿素含量始终高于传统平作和起垄沟播处理且降解缓慢,丙二醛含量则较传统平作和起垄沟播处理低,增加也比较缓慢.最终产量测定,起垄覆膜沟播冬小麦极显著的高于传统平作,比传统平作栽培高1 472.10 kg/hm2, 增产幅度19.3%;比起垄沟播冬小麦最终产量高1 844.79 kg/hm2,增产25.4%,差异均达到极显著水平.研究结果表明,与传统平作和起垄沟播相比,起垄覆膜沟播具有较好的聚水保墒效果,一定程度上延缓了小麦的衰老进程,具有明显的增产增收效果;而且水分利用效率明显高于传统平作小麦和起垄沟播.     

樟子松浇水覆膜技术及其保水效果研究

[目的]了解毛乌沙漠樟子松浇水覆膜造林技术的成效。[方法]对该区樟子松进行了浇水覆膜、浇水不覆膜、不浇水不覆膜三种技术的处理试验,对比分析三个处理的成活率及生长量,并对樟子松浇水覆膜技术对土壤含水量的影响做了分析。[结果]樟子松的存活率和生长量浇水覆膜时最大,浇水不覆膜次之,不浇水不覆膜时最差;通过浇水覆膜能提高土壤含水量,土壤含水量的明显增加,直接影响樟子松的存活与生长。[结论]浇水覆膜这一造林措施可以获得良好的效益,对该技术的推广应用具有极其重要的实践价值和理论意义。     

旱地籽瓜降水高效利用覆膜模式研究

采用田间小区试验分析比较了旱地籽瓜不同覆膜模式的水分利用机理。结果表明,全膜覆盖垄上沟播技术特别是秋季全膜覆盖垄上沟播和顶凌全膜覆盖垄上沟播,能显著增加播前和籽瓜生长前期土壤水分含量。籽瓜播前至伸蔓期,秋季全膜垄上沟播、顶凌全膜垄上沟播、播前全膜垄上沟播0～20 cm土壤含水量较对照播前半膜平铺分别提高4.1～5.4、3.1～4.4和0～2.8个百分点;1 m土壤贮水量较播前半膜平铺分别增加40.0～50.8、30.2～40.1和0～26.3 mm。全膜覆盖垄上沟播技术特别是秋季全膜覆盖垄上沟播技术和顶凌全膜覆盖垄上沟播技术,大幅度提高了农田降水利用率和籽瓜水分利用效率,秋季全膜垄上沟播、顶凌全膜垄上沟播和播前全膜垄上沟播降水利用率分别较播前半膜平铺提高18.9、14.2和6.2个百分点,籽瓜水分利用效率分别较播前半膜平铺增加2.51、1.66和1.42 kg/(mm.hm2),在旱地籽瓜农田降水高效利用方面取得了明显突破。与全膜双垄沟播、全膜平铺穴播、半膜平铺穴播相比,全膜覆盖垄上沟播技术具有显著的经济效益。     

玉米整秆深埋还田试验

辽西旱地土壤存在"旱、薄、瘦"三大问题,为了探索开深沟、秸秆还田、地膜覆盖技术对提高土壤含水量和增加玉米产量的作用,在辽宁省凌源市进行了整秆深埋还田起垄覆膜玉米种植试验。试验设整秆深埋还田起垄覆膜和开深沟不埋秸秆起垄覆膜2种模式,通过测定不同时期土壤含水量、收获期玉米生育指标和产量指标,采用方差分析对数据进行了对比分析。结果表明,整秆深埋还田起垄覆膜技术可以显著提高玉米生长期间的土壤含水量,玉米生长指标显著改善,增产显著。     

玉米全膜双垄沟自走直插式精量穴播机设计

为适应中国西北玉米全膜双垄沟播农艺技术要求,解决传统膜上播种机具作业所存在的挑膜、撕膜、穴孔错位等问题,研制了全膜双垄沟自走直插式玉米精量穴播机,为高性能膜上直插播种农机装备的开发奠定理论基础。依据直插播种作业原理,对样机结构组成、传动方案及关键作业部件进行分析;借助Step函数建立运动算例,对影响样机直插播种性能的盘形凸轮轮廓及所对应播种轨迹作分析研究,并进行田间播种试验。完成样机运动放大机构、直插成穴播种装置设计,获得盘形凸轮最大尺寸为182.719 mm,最小曲率半径为53.057 mm及相应Step控制函数;样机播种作业后穴孔错位率达0.43%,地膜采光面机械破损程度为45.5 mm·m^-2。自走直插式玉米精量穴播机播种运动轨迹合理,直插成穴装置位于播种段与出土段的水平分速为零,能够实现对全膜双垄沟覆膜种床的自适应低损伤播种,符合膜上播种作业质量评价技术规范要求。     

蔬菜设施栽培土壤障碍修复技术研究——酒精处理对设施土壤理化性状的影响

[目的]寻求解决设施土壤连作障碍的有效方法。[方法]以连续11年种植黄瓜的设施土壤为研究对象,采用不同浓度酒精（0、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%）对其进行喷施处理,然后再分别对各土样进行覆膜和不覆膜2种处理,25d后测定各处理土壤的理化性状。[结果]随着酒精处理浓度的增加,土壤容重呈下降趋势,土壤含水量及孔隙度呈上升趋势;酒精处理对土壤pH值和有效氮、硫酸根含量及EC值均具有一定程度的影响,但对土壤有机质、有效磷及速效钾含量影响不大;酒精＋覆膜处理的效果大于未覆膜处理。[结论]一定浓度的酒精处理可改善设施土壤的理化性状,其中酒精＋覆膜处理在保持土壤含水量及养分方面所产生的积极效应较明显。     

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。     

旱区集雨种植方式对土壤水分、温度的时空变化及春玉米产量的影响

【目的】探索不同集雨种植方式春玉米旱作田土壤水分转运、分配、土壤温度的时空变化特征及其对玉米产量和水分利用效率的影响,为试区玉米高产、水分高效持续利用型种植模式提供理论依据。【方法】2013-2014年在宁夏彭阳区设置传统露地平作（CK）为对照,分析4种不同集雨覆膜种植方式下春玉米各生育期的土壤水分、土壤温度、水分利用效率及产量变化。4种集雨覆膜种植方式分别为双垄沟全覆膜种植（D）、半膜平铺种植（F）、沟播垄膜双行种植（R1）、沟播垄膜单行种植（R2）。沟播垄膜双行处理和半膜平铺处理覆膜宽度均为60 cm,沟播垄膜单行处理垄宽50 cm、沟宽10 cm,双垄沟全覆膜大垄宽70 cm,垄高15 cm、小垄宽50 cm,垄高10 cm。播种密度均为75 000株/hm²。播前基施化肥102 kg N·hm^-2和90 kg P₂O₅·hm^-2,拔节期追施153 kg N·hm^-2,试验为随机区组设计,3次重复。【结果】各覆膜处理较CK可明显改善土壤水温条件,在玉米苗期（0-30 d）,D、F、R1、R2处理0-200 cm土层的贮水量比CK分别增加了10%、8.9%、10.9%和14.4%。在玉米生长中后期（90-120 d）,受降雨量与不同覆膜种植方式下玉米耗水量不同,各覆膜处理0-200 cm土层贮水量表现出差异,2013年（前期降水为309.4 mm）各覆膜处理显著低于CK,覆膜处理间无显著差异,2014年（前期降水为104.9 mm）R1、R2处理贮水量均显著高于其他覆膜处理。2年试验中,R1处理0-40 cm土层贮水量显著高于其他处理,平均增加了5%;D、F、R1、R2 处理0-25 cm土层土壤温度在玉米苗期较CK分别增加了3.5、2.3、0.9和1.1 ℃;玉米全生育期总干物质积累量呈“S”型曲线,在0-60 d,积累量较小,各处理仅占整个生育期的4.3%-15.4%,各处理大小顺序为：D＞R2＞F＞R1＞CK;在60-120 d（大喇叭口期至灌浆期）,积累了玉米干物质的74.5%,此期D、R2的干物质积累速率达309.3和324.1 kg·hm^-2·d^-1;2013年（玉米全生育期降雨量为594.1 mm）D、F、R2的水分利用效率和玉米产量较CK分别提高13.4%、21.2%、13.3%和18.0%、11.2%、20.3%;2014年D、R1、R2（玉米全生育期降雨量为341.9 mm）的水分利用效率和玉米产量比CK分别显著提高了31.1%、33.8%、35.1%和42.5%、39.9%、40.8%,D、R1、R2处理间产量无明显差异。各覆膜处理在降水较少的年份水分利用效率和产量增加幅度较大,且R1效果明显。【结论】沟垄集雨种植方式可明显改善宁南半干旱地区土壤浅层水分状况,提高土壤温度,增加物质积累量;沟播垄膜种植在降水较少的年份集雨优势明显,双垄沟全覆膜、沟播垄膜单行种植的水分利用效率和产量最佳。该项研究丰富了宁南半干旱地区旱作集水种植模式,对进一步完善和筛选适合半干旱地区玉米高产稳产的可持续发展种植模式提供了理论依据。     

蚕豆全膜双垄覆盖沟播栽培技术效应及配套技术研究——以宁夏隆德县为例

采用全膜51K垄沟播栽培技术种植蚕豆研究结果表明,早春全膜5X垄沟播种植相对于早春半膜和露地种植在集雨、土壤水分抑蒸、土壤增温等方面都表现出明显优势。全膜5bl垄沟播种植能加快蚕豆生育进程,比露地常规种植提早7d左右;不同生育时期0～60cm土层含水量,全膜双垄沟播高于早春半膜、露地种植2、4个百分点;随着土壤深度增加,土壤温度逐渐降低。全膜双垄沟播种植在株高、单株分枝数、结荚数、百粒重等方面明显高于早春半膜和露地种植,而每荚粒数略少于早春半膜和露地种植,早春全膜覆盖种植较露地和早春半膜种植增产分别为774、600kg／hm^2,增幅分别为13．4％和19．9％。实施精细整地、科学施肥、合理密植、选用良种、适时防治病虫害技术措施能发挥蚕豆全膜双垄沟播栽培技术的增产增收效益。