不同覆膜方式对玉米产量和水分利用效率的影响

干旱缺水影响玉米产量,提高燕山丘陵区春玉米子粒产量及水分利用效率具有重要意义。覆膜可减少土壤水分蒸发、改善水分条件。于2017—2018年开展玉米田间试验,设置不覆膜（CK）、行上覆膜、行间覆膜和全膜双垄沟播4个处理,测定土壤含水率、玉米生育期、土壤容重、玉米产量及产量影响因素,计算土壤贮水量、耗水量和水分利用效率。结果表明,各处理间0～20 cm和20～40 cm土层土壤含水率变化趋势一致,最高均为全膜双垄沟播处理。全膜双垄沟播的玉米子粒产量和穗长、穗粗、穗粒数和千粒重等产量构成因素最高。全膜双垄沟播种植模式可延长玉米生育期,提高水分利用效率,显著增加玉米子粒产量,适宜在干旱少雨地区应用。     

免耕覆盖对玉米田土壤物理性状的影响

[目的]研究渭北旱塬免耕结合不同覆盖对春玉米产量和土壤物理性状的影响,以期对该区农业生产提供理论依据。[方法]选取先玉335为供试材料,以传统耕作不覆盖为对照,通过大田试验测定和分析了免耕不覆盖、免耕秸秆覆盖、免耕地膜覆盖和免耕地膜秸秆双元覆盖下土壤容重、孔隙度、含水量以及水分利用效率的变化。[结果]免耕覆盖处理能够不同程度降低20~40 cm土层土壤容重,显著提高春玉米播前0~80 cm土层土壤含水量;免耕地膜秸秆覆盖和免耕地膜覆盖较对照春玉米播前0~300 cm土层土壤贮水量增加63.7和62.5 mm,水分利用效率提高69.7%和22.4%。[结论]渭北旱塬地区春玉米种植适宜免耕地膜秸秆双元覆盖的方式。     

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。     

覆盖方式对旱地马铃薯产量和水分利用效率的影响

研究不同覆盖栽培方式对马铃薯产量和水分利用效率的影响,结果表明,全膜双垄沟播和垄上覆膜垄沟覆秸秆栽培能显著提高马铃薯的产量和水分利用效率,两处理的产量和水分利用效率较对照分别提高57.79%、36.31%和54.08%、31.42%。土壤贮水量受覆盖栽培方式的影响较大,全膜双垄沟播、垄上覆膜垄沟覆秸秆、麦秸覆盖平作栽培能有效的提高0～110 cm土层的贮水量。     

全膜垄作沟播对旱地玉米产量和水分利用效率的影响

研究了全膜垄作沟播覆膜时期对旱地玉米产量和水分利用效率的影响,结果表明,秋覆膜垄作沟播能显著提高土壤贮水量、玉米产量和水分利用效率,较不覆膜平播分别提高88.83％、29.24％和77.90％;能显著缩短旱地玉米的生育前期,延长生育中后期,整个生育期较对照缩短21 d;显著提高了干物质积累,平均干物质产量较不覆膜平播提...     

垄沟覆膜栽培方式对马铃薯土壤酶活性及土壤微生物数量的影响

研究了不同垄沟覆膜栽培方式对旱作马铃薯土壤酶活性及土壤微生物数量的影响.结果表明:不同垄沟覆膜栽培方式在0～20cm和20～40cm土层中土壤微生物数量及土壤酶活性与不覆膜的对照相比存在明显差异,而且土壤微生物数量与土壤酶活性的变化趋势基本一致,呈明显正相关关系.各处理间微生物数量及酶活性均表现为半膜膜侧种植和半膜垄上种植明显高于对照,据此认为,而全膜双垄沟播和全膜双垄垄播则低于对照.半膜膜侧种植最有利于旱作马铃薯土壤微生物生长及土壤酶活性的提高.     

向日葵覆膜保墒栽培技术效益研究

[目的]研究雨养区农业生产中,实现田间雨水的集流和富集叠加利用,提高降雨利用率和保墒率的栽培技术。[方法】在旱地食用向日葵覆膜保墒栽培中,不同时期采用6种覆膜方式,比较出综合效益最佳的覆膜技术。[结果]与常规的播期半膜技术相比,秋季全膜覆盖技术使降雨利用率提高22．13％,水分生产效率提高20．25kg／mm·hm^2,土壤1m内平均含水量提高8．4％,整个生育期1m内土壤贮水量增加143．61m^3,土壤0～25cm平均温度提高1～2℃。[结论]秋季全膜覆盖可以较好的解决土壤水分无效蒸发的问题,有效地改善土壤水分及温度条件,对旱作食用向日葵的栽培可起到良好的增产作用。     

覆膜秸秆还田对旱作农田土壤水温及春玉米产量的影响

探索半干旱区秸秆还田对覆膜农田土壤水分、温度、春玉米产量及水分利用效率的影响。以宁南典型旱作区覆膜种植和传统种植为基础,设置平作不还田(T)、平作秸秆还田(TS)、平覆膜秸秆不还田(P)、平覆膜秸秆还田(PS) 4个处理。结果表明,覆膜种植与秸秆还田增加耗水量,P和PS较T和TS平均提高玉米耗水量5.72%,PS较P,TS较T分别提高2.54%和2.81%。不同种植方式提高播前至收获0～200 cm土壤贮水量58.19～104.20 mm。生育期内,PS与P分别提高0～20 cm土壤平均昼、夜温度1.40℃、1.71℃和3.71℃、3.51℃,TS分别降低和提高土壤平均昼、夜温度0.46℃和0.50℃。生育期0～60 cm土壤有效积温总量以PS最多,为332.31℃,较P、TS、T分别多1%、20.95%和19.42%。覆膜处理(P、PS)的经济产量和生物产量较不覆膜处理(T、TS)平均提高70.06%和35.13%。经济产量与播后0～30 d的土壤贮水量呈极显著正相关。生物产量与播后0～30 d、30～60 d贮水量呈显著相关。耗水量与土壤贮水量、土壤温度的相关性先随生育期呈先升高后降低。在宁南典型旱作区,秸秆还田与地膜覆盖通过优势互作,弥补了单一覆膜种植的弊端。平覆膜秸秆还田(PS)无论在贮水量、水分利用效率、有效积温、作物产量等方面效果均为最佳。     

全膜双垄沟播玉米不同覆膜时期水分生产效率研究

为进一步探索全膜玉米不同时期覆膜对水分生产效率的影响,选择4种不同覆膜时期,在玉米关键生育期测定0～100 cm土层含水量,研究生育期耗水、生育期降水、年降水的生产效率.结果表明:冬季土壤封冻到春季土壤解冻采取秋覆膜可减少27.6%的土壤水分损耗;土壤解冻到玉米播种采取顶凌覆膜的可减少16.0%的土壤水分损耗.全膜秋覆膜较顶凌覆膜生产能力提高9.27%、生育期降雨生产效率提高0.16kg/mm,顶凌覆膜较播前覆膜生产能力提高7.44%、生育期降雨生产效率提高0.13 kg/mm.     

不同覆膜方式对陇东春玉米土壤水分和产量性状的影响

为明确不同覆膜方式对陇东春玉米的土壤水分时空变化及春玉米的农艺及产量性状的影响。设置Aa全膜双垄沟播冬前覆膜、Ab全膜双垄沟播顶凌覆膜、Ac全膜双垄沟播播期覆膜、Ba半膜冬前覆膜、Bb半膜顶凌覆膜5个处理,通过测定0~200 cm土壤水分,探明不同覆膜方式在玉米不同生育期土壤水分时空变化规律。研究表明：5个处理播种期耕层土壤含水量最高,15.99%～21.26%,平均18.81%,Aa、Ab土壤含水量分别达到21.26%、20.33%,较Ac 15.99%增加33%和27.2%,Ba、Bb土壤含水量分别为18.41%和18.04%,低于同时期全膜覆盖,比Ac分别增加15.1%和12.8%。影响土壤水分的因素依次为,覆膜时期＞覆膜方式。冬前、顶凌覆膜是旱作玉米蓄水保墒的有效措施且效果显著。苗期各处理耕层土壤含水量最低,土壤含水量处于10.42%~13.95%之间。5个不同覆膜方式与覆膜时期下,播期土壤含水量＞苗期土壤含水量＞孕穗扬花期土壤含水量＞乳熟蜡熟期土壤含水量,5个处理中20~40 cm土层含水量最低,土壤水分递减率表现为：半膜顶凌覆膜＞半膜冬前覆膜＞播种全覆膜＞顶凌全覆膜＞冬前全覆膜。Aa 667m产量969.02 kg,667m产值1 807.2元, 667 m纯收益1 129元,较Bb增产22.43%,667 m增收307.3元,产投比2.17。综上,通过分析不同覆膜方式对陇东春玉米土壤水分和产量性状的影响,揭示了干旱地区全膜双垄沟播技术增产机理。     

由膜孔灌水流推进和消退资料推求灌溉质量指标研究

[目的]寻求简化灌水质量指标推求的方法。[方法]根据膜孔灌大田灌水试验实测资料,研究相同流量不同次灌水的水流推进和消退规律,基于充分供水条件下膜孔灌入渗规律的特点,提出了利用膜孔灌大田水流推进和消退资料推求膜孔灌灌水均匀度和灌水效率的方法。[结果]随着灌水次数的增加,水流推进加快,消退变慢,积水消退时间明显延长;膜孔灌田面水流推进和消退曲线满足一元二次函数关系。随着灌水次数的增加,畦首渗水时间变化不大,尾部渗水时间变化较大;研究提出的简化灌水均匀度计算公式,能简单而有效地求得大田膜孔灌灌溉质量指标。[结论]该研究为膜孔灌技术要素设计和灌水质量评价奠定了基础。     

夏玉米控制性交替隔沟灌溉农田蒸发蒸腾的试验研究

[目的]为夏玉米田间用水管理提供指导。[方法]分析垄植夏玉米控制性交替隔沟灌溉条件下不同水分处理棵间土壤蒸发与作物蒸腾的变化规律,探讨影响棵间土壤蒸发的主要环境因素。[结果]灌水后,棵间土壤蒸发呈明显上升趋势,而后逐渐减小;交替隔沟灌溉灌水后约50％的地表土壤处于干燥状态,可明显减少棵间土壤蒸发,降低无效耗水,提高水分利用率;播种-出苗期,棵间土壤蒸发量占耗水量的比例最高（88％以上）,抽雄-灌浆期两者比例最低;影响棵间土壤蒸发的主要因素有：辐射、气温、湿度、风速、土壤含水率等。[结论]控制性交替隔沟灌溉具有明显的节水效果。     

保墒灌溉条件下土壤中硝态氮分布和累积研究

[目的]研究不同保墒灌溉措施对夏玉米地土壤中硝态氮的分布和累积影响。[方法]以玉米作物为试材,在灌溉量为0、600、1200m3／hm2条件下,通过田间试验研究地膜覆盖、秸秆覆盖、PAM处理和非覆盖处理（CK）对夏玉米收获时土壤中．硝态氮的分布和累积状况的影响。[结果]夏玉米收获后,在非灌溉条件下,各处理的硝态氮含量基本随着土壤深度的增加而递减,在灌溉条件下,则在50—70cm土壤中出现硝态氮累积凸峰。无论灌溉与否,0～100cm土壤中各处理硝态氮含量的大小顺序为：PAM处理〉CK〉地膜覆盖〉秸秆覆盖。同一保墒处理,在O～40cm土层,硝态氮累积量均随着灌溉量的增加而降低,在60～70cm土层以下则恰好相反。[结论]该研究为下茬作物的施肥提供理论指导和技术支撑。     

西南山地玉米高效节水灌溉技术研究

[目的]探求适合西南山地地区的的玉米节水灌溉制度。[方法]在玉米各个生育期设计不同的土壤含水率上下限值,通过测坑试验测量玉米在不同水分处理下的灌溉定额及水分生产率。[结果]玉米的需水敏感期为抽雄期,在抽雄灌浆期保持较高的水分可以提高玉米的产量。玉米的产量和灌水量呈明显的二次抛物线关系,当耗水量小于某一临界值时,产量会随着水量的增加而增加,但当超过最大之后,产量反而会随着水量的增加而减少。[结论]该研究可为农田水资源的高效利用提供理论依据。     

亏缺灌溉中土壤含水量的试验控制

[目的]分析不同亏缺灌溉中保持土壤含水量方法的优劣,为亏缺灌溉提供理论依据。[方法]收集亏缺灌溉常用的试验方法,分析它们的适用条件。[结果]垂直土柱吸渗法是根据土壤水吸力是随高度变化来控制土壤水分含量。分层供水法在保证水分均匀分布的同时,也遇到了土壤通气、封层的泄漏问题,以及根系的不均匀分布的问题等。薄层土壤种植箱法可把土壤维持在低于田间持水量的恒定水势条件下。氯化钠、硝酸钾、蔗糖和甘露糖醇等溶质可以模拟水分胁迫。聚乙二醇是最好溶质。表面灌水法采用的方式主要有不同灌水定额法和推迟灌溉法,现在后者利用较多。[结论]在亏缺灌溉中,应根据不同的试验目的与条件,选择适宜的灌溉方法。     

夏玉米后期灌溉对玉米产量及冬小麦播前底墒的影响

[目的]研究冀中南地区小麦-玉米周年种植节水生产新途径。[方法]试验设玉米灌浆后期不浇水,在小麦播前10、20 d浇水3个处理,不浇水处理为对照,研究"一水两用"技术对玉米产量及小麦播前耕层墒情及0~200 cm土层储水效果的影响。[结果]与对照相比,小麦播前10、20 d浇水对玉米穗粒数影响不大,但能明显提高千粒重和产量,增产率分别达5.9%和8.4%;耕层含水量分别平均增加11.0%、6.4%;0~200 cm土壤储水量分别增加771.0、663.5 m~3/hm~2。小麦播前20 d浇水对夏玉米增产效果较好,而小麦播前10 d浇水对提高土壤墒情及增加0~200 cm土壤储水量效果较好,从节约水资源,促进农业可持续发展角度考虑,采用小麦播前10 d浇水技术意义更大。[结论]该研究可为夏玉米灌溉提供参考。     

宁夏引黄灌区畦种膜上灌水下水肥耦合对玉米生长发育和产量的影响

[目的]针对宁夏引黄灌区灌溉水资源日益缺乏与作物需水矛盾的问题,研究玉米节水灌溉最佳灌水定额与最佳肥料种类配比。[方法]采用畦种膜上灌溉,肥料用常规肥、玉米配方肥和玉米专用肥,灌溉定额为600、750、900m^3／hm^2,研究不同处理对玉米生物性状及产量的影响。[结果]施用配方肥条件下,玉米株高、叶面积、干物质和产量均高于施用专用肥和常规肥,且差异显著;灌水量为900m^3／hm^2时玉米的生物性状及产量均高于600、750m^3／hm^2灌水量处理,但灌水定额间无显著差异。[结论]玉米畦种膜上节水灌溉最佳肥水组合为玉米配方肥＋600m^/hm^3灌水量,该结果可为宁夏灌区玉米节水生产提供合理灌溉与施肥依据。     

黄土旱塬不同水分管理模式对旱作春玉米土壤温度的影响

 【目的】基于春玉米生长季土壤温度动态观测资料,研究黄土高原南部旱作区不同水分管理模式对春玉米（Zea mays）农田土壤温度动态变化和玉米生育期土壤积温（＞10℃）的影响,其结果对理解不同水分管理模式对玉米生长影响具有一定参考价值。【方法】以沈单10为供试作物品种,水分管理模式2007年采用补充灌溉、雨养和地膜覆盖3种处理。在2007年基础上,2008年增加秸秆覆盖,试验采用完全方案,于2007年和2008年连续进行2年田间试验。【结果】地膜覆盖具有明显的增温效应,而秸秆覆盖具有明显降温效应;玉米不同生育阶段＞10℃土壤积温,以出苗阶段（PT-VE）最低,生殖生长阶段（R1-R6）次之,营养生长阶段（VE-R1）最高。不同水分管理模式对不同生育期的土壤积温影响不同：地膜覆盖在PT-VE阶段较低,补充灌溉在VE-R1阶段较低,雨养处理在R1-R6阶段较低。地膜覆盖条件下土壤温度对大气温度变化的响应更为敏感,与大气温度变化最为紧密;而秸秆覆盖土壤温度对大气温度变化的反应最迟钝。补充灌溉和地膜覆盖处理籽粒产量显著高于雨养处理（P＜0.05）,与雨养相比,2007和2008年补充灌溉分别增产30.0%和25.7%,地膜覆盖分别增产18.1%和29.7%。【结论】在黄土旱塬地区,不同水分管理模式不仅影响土壤温度动态变化,而且也影响玉米生长发育和对土壤热量资源利用。     

不同灌水定额条件下土壤含水率变化试验研究

[目的]研究不同灌水定额条件下土壤含水率变化。[方法]利用时域反射仪,对不同灌水定额入渗的土壤含水率进行测定;结合土壤质地特性,分析不同灌水定额下的土壤含水率随深度变化的曲线特征。[结果]不同土层深度土壤水分变化因灌溉水量不同而不同。不灌水时,0-70 cm土层土壤含水率为9.88%;70-100 cm土层土壤含水率逐渐增大,达17.00%;100-120 cm土层含水率达25.00%;120-180 cm土层土壤含水率为24.45%。灌水量为0.029 99 m^3/m^2时,0-30 cm土层土壤含水率逐渐增大,达30.00%;30-60 cm土层土壤含水率逐渐下降,降至25.00%,60-180 cm土层土壤含水率为25.00%;灌水量为0.059 97 m^3/m^2时,0-30 cm土层土壤含水率逐渐增大,达26.00%,30-100 cm土层土壤含水率为32.50%,120-180 cm土层土壤含水率恢复到未灌溉前状态;灌水量为0.089 96 m^3/m^2时,0-180 cm土层土壤含水率为25.86%。[结论]该研究结果对经济合理地利用水资源具有重要意义。     

不同节水灌溉方式对水稻生长的影响

[目的]为缓解贵州省农田灌溉水资源紧张的状况,达到水资源有效利用与优化配置,通过进行连续的水稻节水灌溉试验,总结适宜贵州省水稻灌溉的模式.[方法]采用科灌、科蓄及普灌3种灌溉方式进行试验,分析了不同灌溉处理对水稻农艺性状、灌溉水量、水分生产率的影响.[结果]科蓄模式下净灌溉定额最少(3979.50 m3/hm2)、水稻产量最高(9024.00 kg/hm2)、灌溉水分生产效率最高(3.28 kg/m3),其综合效果明显优于其他2种灌溉模式.[结论]科蓄模式适合贵州省农业耕作方式,应大力推广.