夏玉米生育后期“一水两用”技术对玉米产量以及冬小麦播种前土壤储水量的影响

为了探索冀中南地区冬小麦-夏玉米节水生产新途径,试验设"一水两用"技术(玉米生育后期浇水同时达到玉米增产和小麦足墒播种的目的)的浇水时间分别为9月10日和20日,以玉米生育后期不浇水为对照,研究了不同浇水时间对玉米产量以及下茬小麦播种前0~20 cm耕层含水量和0~200 cm土层储水量的影响。结果表明:与对照相比,9月10日和20日浇水对玉米穗粒数影响不大,但均能提高千粒重和产量,增产率分别为6.35%和4.44%;0~20 cm耕层含水量平均提高4.00%和7.43%,0~200 cm土层储水量平均提高2.38%和4.49%。"一水两用"技术不同浇水时间对玉米增产以及提高土壤储水量的效果不同,应根据不同的主目标选择不同的浇水时间:以提高夏玉米产量为主目标时,宜在9月10日前后夏玉米灌浆活跃期前浇水;以提高小麦播前土壤储水量和耕层含水量为主目标时,宜在9月20日后浇水。     

垄作覆盖下小麦、玉米产量、土壤碳素转化及水分研究

研究了旱地小麦、玉米一年两熟制下垄作覆盖对土壤溶解性有机碳和微生物量碳含量、水分及作物产量的影响。在洛阳市农林科学院内防渗精确水分池内,设置垄作覆盖、秸秆覆盖、传统耕作(对照)3个处理,结果表明,(1)垄作覆盖下作物增产显著,小麦较对照增产11.05%,玉米增产32.40%;小麦水分利用效率提高0.36 kg/(mm.hm2),玉米水分利用效率提高2.72kg/(mm.hm2)。(2)垄作覆盖提高了0～200cm土壤含水量,为小麦、玉米生长提供充足的水分。(3)垄作覆盖下0～5cm、5～10cm土层溶解性有机碳含量,小麦田分别较对照增加了39.7mg/kg、27.5mg/kg,玉米田分别较对照增加了52.1%、61.2%。(4)垄作覆盖下微生物量碳含量:小麦田0～5、5～10、10～20cm土层分别较对照增加了120.7mg/kg、158.6mg/kg和132.2mg/kg;耕层微生物量碳平均含量较对照高94.1%;玉米田0～5cm、5～10cm土层分别较对照高167.2mg/kg、78.2mg/kg,10～20cm与对照比差异不明显。垄作覆盖技术既可提高0～200cm土壤含水量和水分利用效率,又可显著提高0～5cm溶解性有机碳和微生物量碳含量,利于小麦、玉米高产稳产。     

麦收后不同耕作模式对土壤水分的影响

[目的]研究麦收后不同耕作制度和田间管理方式对农田土壤水分的影响。[方法]运用比较法,研究了麦收后小麦高茬旋耕还田模式、高茬粉碎秸秆覆盖模式和高茬粉碎秸秆后播种夏玉米模式3种处理对小麦秋播墒情的影响。通过烘干法,测定3种模式下农田土壤含水量、储水量、耗水量。[结果]3种模式的土壤含水量随土壤深度的增加呈下降趋势,且小麦高茬旋耕还田模式的土壤含水量高于高茬粉碎秸秆覆盖模式和高茬粉碎秸秆后播种夏玉米模式,高茬粉碎秸秆覆盖模式略高于高茬粉碎秸秆后播种夏玉米模式;小麦高茬旋耕还田模式1 m深土壤储水量大于高茬粉碎秸秆覆盖模式和高茬粉碎秸秆后播种夏玉米模式,而高茬粉碎秸秆覆盖模式的土壤储水量大于高茬粉碎秸秆后播种夏玉米模式;3个模式的耗水量均随着土壤深度的增加而增大。[结论]土壤深度为1 m的土壤含水量从大到小依次为小麦高茬旋耕还田模式、高茬粉碎秸秆覆盖模式、高茬粉碎秸秆后播种夏玉米模式。     

玉米深松免耕播种对土壤性状及玉米生长发育的影响

在河北一年两熟区大田条件下,研究了玉米深松免耕播种对土壤物理性状及玉米生长发育和产量的影响。结果表明:玉米深松免耕播种后,土壤耕层10~40 cm土壤容重较对照田下降了1.77%,0~100 cm土壤含水量较对照高7.53%左右;能够改善玉米根系生长的土壤条件,根系粗壮,促进了夏玉米生长发育,较对照增产10.9%。     

秸秆还田对小麦-玉米产量及上下茬水分利用效率的影响

通过3 a定位试验,采用实地测产、水分平衡等方法,研究了秸秆还田对冬小麦和夏玉米产量与产量性状,以及土壤储水量、作物耗水量和水分利用效率的影响。结果表明:秸秆还田可降低小麦单位面积穗数、穗粒数以及玉米单位面积穗数,增加小麦千粒重以及玉米穗粒数和千粒重;秸秆还田处理的小麦-玉米周年产量较秸秆不还田处理增加1.1%,其中,小麦季减产3.3%,玉米季增产4.8%;秸秆还田处理的小麦季和玉米季各时期0~200 cm土体储水量均跃秸秆不还田处理,其中,小麦收获期至玉米播种期土壤储水量增加明显,增幅为4.6%;秸秆还田处理有利于减少小麦季和玉米季的作物耗水量,提高周年水分利用效率,但不利于小麦季作物水分利用率的提高。     

玉米秸秆还田对小麦生长和土壤水分含量的影响

[目的]研究不同玉米秸秆还田量对小麦生长和砂姜黑土水分状况的影响,探讨适宜的秸秆还田量。[方法]设置0、1 500、3 000、4 500和6 000 kg/hm~2玉米干秸秆粉碎还田量,小麦主要生育期采集0~10、10~20 cm土壤样品,测定水分含量;收获期考察小麦产量结构性状。[结果]实施玉米秸秆粉碎直接还田对后季小麦生长发育具有良好的促进作用,籽粒产量增长3.49%~7.09%,平均提高4.94%,3 000 kg/hm~2的中等秸秆用量处理小麦产量最高。小麦拔节期、孕穗期和开花期0~10 cm、10~20 cm以及0~20 cm土层水分含量显著提高,减轻了土壤干旱程度。[结论]当前生产水平下,淮北平原砂姜黑土地区玉米秸秆适宜还田量为3 000 kg/hm~2。     

深耕对夏玉米产量形成及土壤理化性质的影响

[目的]研究深耕对夏玉米产量构成和土壤理化性状的影响。[方法]利用耕作定位第7年的试验(2009-2015年),设常规耕作+秸秆还田(CT)、深耕+秸秆还田(DT)、深耕+秸秆不还田(NDT)、隔年深耕+秸秆还田(ADT)4种耕作方式进行田间试验。[结果]深耕能显著提高夏玉米产量,平均比CT增产17.6%,增产的原因是穗数、行粒数和百粒重穗行数的显著提高增加12.5%,行粒数多7.4%,百粒重提高5.6%;DT和ADT处理比NDT处理平均增产7.9%,DT与ADT间差异不显著。从增产机理上分析,深耕能显著提高夏玉米LAI(叶面积指数),灌浆期平均提高了11.0%;深耕打破犁底层,耕层厚度增加了58.9%,有效耕层土壤量增加59.2%,容重下降了10%以上,显著提高根系活力。同时深耕+秸秆还田即提高土壤有机质含量,又增加了土壤酶活性。10~40cm土层有机质含量提高了10%以上,0~20cm土层土壤酶活性增加了5%以上。[结论]隔年深耕是豫西地区一种节本增效的耕作模式。     

膜上灌对河西绿洲灌区玉米全生育期土壤贮水量的影响

[目的]研究干旱条件下膜上灌对玉米地土壤贮水量的影响。[方法]以当地主栽玉米品种为试材,以露地畦灌为对照,采用不同宽度地膜覆盖进行膜上灌,通过对比分析研究了不同土层及不同生育期土壤贮水量的变化。[结果]0～120cm土层,处理Ⅰ（膜上灌处理覆膜宽度为0．75m）的土壤贮水量比播前降低了24．6％,处理Ⅱ（膜上灌处理覆膜宽度为1．25m）的土壤贮水量比播前降低了25．1％,对照的土壤贮水量比播前降低了33％。各生育期膜上灌处理和对照0～40cm土层的土壤贮水量低于40～80和80—120cm土层。40～80cm土层的土壤贮水量介于0～40和80～120cm．抽雄开花期,处理Ⅰ和Ⅱ的0～40cm土层的土壤贮水量分别比对照增加了7％和10．5％。在玉米成熟期,膜上灌处理的土壤贮水量高于对照。[结论]该研究为中国西部地区的灌溉农业的发展提供了理论支持.     

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。     

深旋耕秸秆还田对内陆盐碱地土壤肥力和作物产量的效应

为了解深旋耕结合小麦秸秆还田的措施对内陆盐碱地改土增产的效果,以夏玉米浚单20为材料,研究旋耕平播条件下不同小麦秸秆还田量对土壤养分以及夏玉米产量的影响。结果发现,不同培肥措施下耕层(0~20 cm)土壤碱解氮含量比20~40 cm土层高33.3%~54.0%。土壤速效钾的变化规律和土壤碱解氮相似,其中处理NPK+生+J(3层)土壤速效钾含量最高,为120 mg/kg。深耕秸秆还田后土壤速效磷仍然偏低,低于临界值20 mg/kg,表明该盐碱地土壤磷素缺乏。处理NP+J(3层)耕层的有机质含量最高为45.8 g/kg,20~40 cm土层有机质含量增加也较明显;与对照处理NPK相比,其他4个处理有机质含量增加幅度为37%~128%。夏玉米籽粒产量以使用生物有机肥的处理产量最高,为9 337.5 kg/hm2,比最低产量的处理高38.1%,比不使用生物有机肥的处理NPK+J(3层)高9.3%。从各生育期夏玉米干物质累积量来看,处理NPK+生+J(3层)的干物质累积量最高。以上结果表明,深旋耕秸秆还田并施用生物肥最能大幅度提高盐碱地土壤肥力和夏玉米产量。     

底墒差异对夏玉米生理特性及产量的影响

研究了底墒差异对夏玉米生理特性及产量的影响。试验结果表明,在夏玉米生育期间极度干旱的条件下,以冬小麦生育期间灌拔节水和抽穗水(各40mm),夏玉米生育期间灌两水(共计100mm)的处理夏玉米产量最高,达7466.58kg/hm2。而且该处理的叶面积、光合速率、蒸腾速率等生理指标高于其余各处理,气孔阻力和叶温等生理指标则低于其余各处理,以上各生理指标的变化是由于前茬冬小麦不同生育期灌溉而造成的。本试验同时表明,研究作物的水分问题应与特定的种植制度相结合。     

地膜覆盖对玉米产量及其土壤状况的影响

[目的]研究旱作农业区垄膜沟种、全膜平作和裸地平作大田玉米产量及其土壤状况特点,为旱作玉米种植提供理论依据。[方法]利用大田试验研究双垄沟种、全膜平作和裸地平作对玉米产量及其农田土壤水分、温度和养分的影响。[结果]地膜覆盖处理后,玉米产量增加,土壤含水量及温度也明显增加,但土壤的有机质含量减少。[结论]在旱作区地膜覆盖玉米具有明显的增产作用。     

播期和气象条件对浚单玉米系列品种生长发育及产量的影响研究

[目的]研究浚单玉米系列品种在黄淮海夏玉米种植区的气候适应性。[方法]通过选取浚单系列4个品种,分不同播期播种,探讨播期和气象条件对该系列品种生长发育及产量的影响。[结果]各品种的生育期随播种推迟而缩短,每推迟10 d播种,生育期平均缩短6.5 d,这可能与温度升高有关。由于播期推迟,穗长、穗粗、茎粗和产量下降。浚单509和浚单29较其他2个品种产量明显偏高;积温和日照对产量的影响最大,在吐丝后尤其明显。[结论]黄淮海地区应在麦收后提早播种玉米。     

全膜双垄沟播玉米秸秆膜下带状还田模式对土壤水分和玉米产量的影响

[目的]研究全膜双垄沟播玉米秸秆膜下带状还田模式对土壤水分和玉米产量的影响。[方法]在陇东旱塬区,设计6个处理,研究全膜双垄沟播玉米秸秆膜下还田对玉米农艺性状、产量和土壤水分利用效率的影响。[结果]地表覆盖2 cm还田后玉米农艺性状、生物产量和水分利用效率较全膜双垄沟播不还田显著降低。玉米秸秆膜下带状还田较不还田玉米农艺性状尤其是株高、茎粗有一定的降低,籽粒产量降低0.40%~7.42%,但差异不显著,生物产量显著降低,但经济系数差异不显著。全膜双垄沟播玉米秸秆膜下还田各处理对玉米生长期耗水量和土壤水分利用效率无显著影响。[结论]该研究为采用全膜双垄沟播技术进行秸秆还田提供理论依据。     

山西东南部复播玉米高产模式研究

[目的]研究山西东南部复播玉米高产模式。[方法]开展玉米品种试验、密度试验和播期试验,采用随机区组设计,对产量及其构成因素和主要农艺性状表现进行比较。[结果]泉玉2号、德美亚1号、Kxw116、科早玉3号增产潜力大,丰产性好,较适合采用小麦套种玉米的栽培形式。最适宜的种植密度为8.25万株/hm2,单产达7 670.5 kg/hm2。随播种期的推迟,玉米籽粒重和产量呈减少趋势,最佳播期为5月25日—6月5日。[结论]该研究为玉米生产提供科学理论依据,促进玉米生产持续发展。     

温光生态因素与种植密度对玉米产量的影响

[目的]研究温光生态因素和种植密度对玉米产量的影响。[方法]设计不同的播种时期和种植密度,研究玉米千粒重及产量在不同的温光生态因素和种植密度下的变化情况。[结果]5月18日播种的玉米千粒重最高,6月12日播种的最低。不同密度（6月12日播种除外）之间千粒重差异达到显著水平,且播期与密度存在互作效应;随着播期的推迟,产量呈现下降趋势;随着密度的增加,产量增加。[结论]该结果为进一步提高黄淮海地区夏玉米产量提供参考。     

冬小麦-夏玉米生产体系中播前耕作对夏玉米产量形成的影响

【目的】黄淮海夏玉米区是典型的一年两熟制种植制度区,统筹研究冬小麦和夏玉米播前耕作对夏玉米产量形成的影响,为冬小麦夏玉米周年高产高效生产耕作模式的改进提供科学依据。【方法】以郑单958（ZD958）为试验材料,设置冬小麦播前旋耕夏玉米播前免耕（RN）、冬小麦播前翻耕夏玉米播前免耕（MN）与冬小麦播前翻耕夏玉米播前旋耕（MR）3个试验处理,其中RN作为对照（CK）,研究冬小麦和夏玉米播前耕作对夏玉米产量及其构成因素、叶面积指数、干物质积累与分配和籽粒灌浆特性等的影响。【结果】冬小麦与夏玉米播前耕作均对夏玉米产量影响显著。与RN相比,MN和MR处理夏玉米的叶面积指数、花后干物质积累量、花后干物质积累所占比例、籽粒最大灌浆速率分别提高15.01%、21.14%、3.21%、15.00%和16.44%、24.92%、4.49%、12.60%,即冬小麦播前翻耕提高了夏玉米叶面积指数、花后干物质积累及其向籽粒分配比例和籽粒最大灌浆速率,进而提高穗粒数与粒重,有利于产量提高。与RN相比,MN和MR处理的产量分别提高24.03%和30.61%。夏玉米播前旋耕对干物质向籽粒分配比例,籽粒灌浆速率无显著影响,但显著提高了出苗率,进而增加群体数量,提高产量;与MN相比,MR处理的出苗率提高6.29%,这是其产量较MN提高5.23%的主要原因。【结论】与冬小麦播前旋耕夏玉米播前免耕（RN）相比,冬小麦播前翻耕夏玉米播前旋耕（MR）与冬小麦播前翻耕和夏玉米免耕（MN）均显著提高夏玉米的产量。尽管冬小麦播前翻耕夏玉米播前旋耕（MR）的产量较冬小麦播前翻耕和夏玉米免耕（MN）高5.23%,但结合生产实际,冬小麦播前翻耕和夏玉米免耕播种（MN）更有利于该区域夏玉米的高产高效生产。     

垄膜沟播与秸秆还田对内蒙古黄土高原玉米农田土壤水分、酶活性及产量的影响

为明确全覆膜垄膜沟播种植和秸秆还田措施下玉米农田土壤保水改土效果及增产效应,在内蒙古黄土高原旱作区对比分析了全覆膜垄膜沟播结合秸秆还田（S+M）、秸秆还田（S）、全覆膜垄膜沟播（M）、秸秆不还田不覆膜（CK）4种不同耕作方式下土壤水分、酶活性变化规律及玉米产量形成特性。结果表明：全覆膜垄膜沟播种植和秸秆还田均能提高玉米各生育阶段0—100 cm土层土壤含水量,尤以0—20 cm土层土壤含水量差异最为显著,且全覆膜垄膜沟播种植提升效果优于秸秆还田,两者耦合后土壤含水量表现为最大;垄膜沟播和秸秆还田均可显著提高土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性,且随玉米生育期推移,土壤酶活性呈先增加后降低趋势,在大喇叭口期达到峰值;同时,垄膜沟播和秸秆还田均能提高玉米干物质量和产量,由高到低次序为S+M＞M＞S＞CK,与CK相比,S、M、S+M处理玉米产量分别提高11.84%、37.83%、45.13%,全覆膜垄膜沟播结合秸秆还田明显优于其他处理,可作为内蒙古黄土高原旱作区玉米节水增效增产栽培模式。