不同沟垄种植模式对土壤理化性状及水分利用效率的影响

[目的]为探究晋中半干旱地区不同沟垄种植模式对春玉米产量和水分利用效率的影响。[方法]以垄上覆膜为前提,设置以下种植模式:垄植等沟垄A、沟植等沟垄B、垄植大垄小沟C、沟植小垄大沟D,平地不覆膜种植CK为对照。研究不同处理对土壤理化性状、水分利用率的影响。[结果](1)不同处理对土壤理化性质的改善效果不同,与CK相比,C处理土壤平均含水量增加1.39%,土壤孔隙度增加4%,蓄水保墒效果最好且有机质增幅最大,对土壤理化性状改善效果最为明显。(2)通过分析春玉米的耗水量和产量,得出不同处理的水分利用效率的排序为CABDCK,C处理的水分利用效率比CK提高了48.05%,且产量最高,比CK增产47.79%,得出春玉米最优的沟垄模式为垄植大垄小沟C。[结论]从春玉米产量、土壤理化性状和水分利用效率方面考虑,建议在晋中地区广泛采用垄植大垄小沟模式种植,沟宽50cm,垄宽70cm,行间距60cm,株间距30cm。     

起垄高度对设施土壤温度、黄瓜根系生长及产量的影响

为明确起垄高度对设施蔬菜根区环境及蔬菜产量的影响,以20 cm垄高(H20)和40 cm垄高(H40)为试验处理,以平地(H0)为对照,研究了起垄高度对设施土壤温度、黄瓜根系生长及产量的影响。结果表明,无论20 cm还是40 cm垄高均可提高15,20,25 cm土层地温,且随着栽培垄高度的增加地温提高效果明显,而5,10 cm土层地温低于对照H0;20 cm垄高(H20)促进了直径介于0.5~1.0 mm根系生长,40 cm垄高(H40)促进了直径≤0.5 mm根系生长,而平地(H0)栽培促进了直径1 mm根系生长;收获后,20 cm垄高可明显增加15~25 cm剖面土壤硬度,而40 cm垄高仅在25 cm处高于对照H0,其余层次土壤硬度均较小;与对照相比,20 cm垄高(H20)和40 cm垄高(H40)黄瓜产量分别提高了15.2%和14.7%。     

旱地玉米不同耕作覆盖措施的土壤环境及产量效应

为解决冷凉区旱地玉米生产中存在的干旱缺水、低温冷凉和土壤肥力下降等问题,于2011—2014年采用裂区设计,在山西省旱作节水农业示范基地——阳曲县河村,设置4种不同耕作覆盖处理,研究旱地玉米不同耕作覆盖处理的土壤水、肥、热及产量效应,结果表明:1)秋深耕+秸秆还田较春旋耕+无秸秆还田明显提高苗期5 cm日平均地温和日最低平均地温,3年平均分别提高1.1和1.3℃。覆膜处理3年平均较不覆膜处理增加苗期5 cm日平均地温和日最低平均地温1.7和1.2℃;2)秋深耕+秸秆还田苗期0～10 cm土壤含水量较春旋耕+无秸秆还田平均增加1.9个百分点。3)玉米苗期秋深耕+秸秆还田0～12.5 cm土壤紧实度平均为春旋耕+无秸秆还田的3.0倍,从15.0 cm开始2个处理土壤紧实度基本一致。4)连续3年耕作覆盖处理后,秋深耕+秸秆还田土壤肥力明显得到改善,其中0～20 cm土壤有机质含量、土壤全磷和全钾都较春旋耕+无秸秆还田有显著(P0.01)增加,增幅分别为5.8%、6.4%和6.1%,覆膜土壤全氮含量显著高于不覆膜,增幅为8.6%。5)秋深耕+秸秆还田有显著(P0.01)增产作用,4年平均增加经济产量12.2%,4年覆膜处理较不覆膜处理经济产量平均增加25.3%。所有处理中,秋深耕+秸秆还田+覆膜产量最高。6)覆膜处理中,秋深耕+秸秆还田WUE平均较春旋耕+无秸秆还田增加5.4%;而不覆膜处理中,秋深耕+秸秆还田WUE平均较春旋耕+无秸秆还田增加12.0%。因此,目前适宜该区域的蓄水保墒、增温稳温、培肥地力和高产高效的土壤耕作覆盖措施为秋深耕+秸秆还田+覆膜。     

不同水肥管理对土壤生态及番茄生长的影响

试验研究了日光温室条件下水肥一体化、秸秆还田、土壤调理剂对土壤微生物种群结构、化学性状以及番茄植株生长状况和产量的影响,结果表明:(1)水肥一体化处理的微生物总数和细菌数低于膜下沟灌处理,但细菌与真菌的比值(B/F)较高;水肥一体化条件下,秸秆提高了真菌、放线菌的菌数,降低了B/F值;土壤调理剂增加了放线菌数,减少了真菌数,提高了B/F值。(2)水肥一体化、秸秆、土壤调理剂均减缓了土壤的酸化,水肥一体化减少了盐分在土壤表层的累积并且显著地降低了硝态氮在土壤剖面的残留和累积。(3)水肥一体化抑制了番茄植株前期的过快生长,但后期的促进作用比较明显,水肥一体化农民习惯施肥处理(FG+M)比膜下沟灌农民习惯施肥处理(FP+M)增产21.90%,水肥一体化处理的水分生产力、氮肥偏生产力和经济效益均高于膜下沟灌处理,有机肥减半后,水分生产力有所下降,且大大提高了氮肥偏生产力,但对经济效益没有影响。     

烤烟不同覆盖方式大田示范效应研究

研究了烤烟大田栽培期间,旺长期揭膜培土后垄上覆盖稻草、旺长期揭膜培土、全生育期覆膜和全生育期覆盖稻草等4种覆盖方式对植烟土壤地温、烤烟植物学性状和经济性状的影响。结果表明:与全生育期覆膜的处理相比较,全生育期覆盖稻草的处理5 cm和10 cm地温较低;移栽至旺长前期烟株生长发育较慢,旺长后期至圆顶期迅速生长,株高、叶片数和叶面积等植物学性状优势明显,产量和上等烟比例分别提高18%-79%和9%-72%;旺长期揭膜培土后垄上覆盖稻草的处理具有前期地温较高、中后期地温较低的特点,有利于烟株的生长发育和叶片干物质的形成、积累;其大田期各项植物学性状和烤后烟叶的产量、均价、产值和上等烟比例等经济性状也均优于其他处理。     

沟垄覆膜对旱作马铃薯土壤养分运移及产量的影响

为了明确沟垄覆膜种植方式对旱作马铃薯田养分运移规律及产量的影响,试验设置平畦不覆膜（T1）、平畦覆膜（T2）、全膜双垄沟播（T3）、全膜双垄垄播（T4）、半膜膜侧种植（T5）及半膜沟垄垄播（T6）6个处理,研究了不同沟垄覆膜条件下0～40 cm土壤养分运转分配规律及马铃薯产量表现。结果表明,通过沟垄覆膜处理能促进土壤有机质分解,显著提高马铃薯根区土壤速效氮、速效磷和速效钾含量。在全生育期,各处理0～20 cm土壤速效氮、速效磷和速效钾含量变化规律基本一致,均呈先上升后下降趋势,7月份含量最高,且各沟垄覆膜处理均高于T1;20～40 cm土壤速效氮磷钾含量变化规律为先下降后上升再下降,以8月份养分含量最高,各处理间差异显著;而各沟垄覆膜处理0～40 cm土壤有机质含量均低于T1。与T1相比,T2、T3、T4、T5和T6分别增产36.3%、59.7%、60.5%、47.6%和46.0%,其中T4产量最高。沟垄覆膜种植提高了大薯率和中薯率总和。各处理综合表现以T4最好。     

种植方式和密度对旱地土壤环境和甘蓝产量的影响

通过田间试验研究了不同种植方式和密度对旱地土壤环境及甘蓝产量的影响,结果表明,垄种地温较沟种明显增加,垄种5,10,20 cm地温分别较同一层次沟种日平均增加2.08,1.61和0.50℃,且早晚温差明显增大;整个生育期,沟种较垄种0～20 cm土壤含水量平均增加1.9%;收获时甘蓝植株性状、经济产量和水分利用效率都是垄种显著大于沟种,所有处理以种植方式为垄种、密度为82 500株/hm2的处理产量最大、水分利用效率最高。     

秸秆生物反应堆技术应用下日光温室番茄膜上打孔、根际培土试验

秸秆生物反应堆技术应用下,利用日光温室番茄膜上打孔、根际培土综合技术,在2015年11月到2016年2月间,月平均地温比对照(不覆膜)提高1.74~3.16℃,比常规起垄覆膜0.6~0.8℃;在外界气温最低的1月24日,室内番茄根际土壤达到14.2℃,比对照提高1.9℃,比常规起垄覆膜提高0.7℃。番茄的主要农艺性状株高、茎粗、根长、根体积及根鲜重都显著优于其他处理,病害发生轻,折合667m~2产量为5 197.2kg,较对照(3710.0kg/667m2)增产40.08%,较常规起垄覆膜(4 732.3 kg/667m~2)增产9.82%。     

玉米大垄双行栽培对玉米产量的影响

玉米大垄双行栽培技术是指将过去的两垄(垄距65cm)合成一大垄。这种高效栽培技术能使农作物能够充分发挥边际效应、增加地温、显著提高光能和水肥利用率的先进栽培技术。本论文通过实验发现采用覆膜的大垄栽培技术比普通栽培模式能使产量增加18.43%.因此要在垦区大力推广增产效果比较明显的覆膜大垄栽培技术。     

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。     

不同灌溉施肥方式对保护地番茄产量和氮素利用的影响

研究滴灌施肥和沟灌施肥对保护地番茄产量、氮素吸收和土壤Nmin（硝态氮和铵态氮）残留的影响。试验结果表明,相同施肥水平下,滴灌施肥较传统的沟灌施肥可以提高番茄的产量,同时促进番茄地上部分对氮、磷、钾养分的吸收量,在0～40cm土层中滴灌施肥方式土壤Nmin残留量明显高于沟灌施肥土壤Nmin残留量（P〈0．05）,说明滴灌施肥方式可以减少浅层土壤中的氮素淋失。     

覆膜沟灌条件下不同水氮处理对番茄产量与品质的影响

通过田间试验,研究了覆膜沟灌条件下不同水氮处理对番茄产量与品质的影响,旨在探讨西北旱区覆膜沟灌条件下番茄的水肥调控模式,以达到节水、增产、高效与优质的目的。结果表明：采用85%对照灌水量处理（CK）对番茄 市场产量（≥60 g）无显著影响,而65%和45%对照灌水量处理则减产明显;采用3/4当地施肥量(CK)处理对番茄总产量与市场产量影响不显著;减少灌水量处理显著增加番茄的果色指数与硬度,提高可溶性固形物、可溶性糖含量,降低有机酸含量;施氮量对番茄可溶性固形物、有机酸含量影响不显著,但减少施氮量增加可溶性糖含量;番茄维生素C含量随灌水量与施肥量的降低呈现先增加而后降低的趋势。综合考虑产量、品质及水分利用效率(WUE),本研究认为采用416.76 mm（85%CK）灌水量及117.6 kg·hm^-2（3/4CK）纯氮施用量,为西北旱区覆膜沟灌种植条件下适宜的水肥调控模式。     

灌溉方式对大棚黄瓜灌溉水分配和水分生产效率的影响

为了探索北京郊区塑料大棚黄瓜适宜的灌溉方式,以黄瓜中农16为试材,研究不同灌溉方式对春茬塑料大棚黄瓜灌溉水水分分配和水分生产效率的影响.结果表明,在灌溉量相同条件下,与传统灌溉相比,膜上沟灌和膜下沟灌处理深层渗漏量和土壤贮水量增加;耗水量分别降低10.5％和5.9％;产量分别提高8.6％和7.5％,水分生产效率分别提高18.7％和15.4％.塑料灌水带与传统灌溉相比提高产量和水分生产效率,但与膜上沟灌和膜下沟灌相比,产量和水分生产效率均有所降低.因此,在该试验条件下,膜上沟灌和膜下沟灌是京郊塑料大棚黄瓜适宜的灌溉方式.     

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。     

麦后直播短季棉地膜覆盖效应试验

[目的]探索短季棉麦后直播的地膜覆盖栽培技术。[方法]以中棉所50为试材,通过覆膜与不覆膜对照2个处理,研究了不同处理对土壤水分、地温、叶面积及产量的影响。[结果]地膜覆盖后,土温显著增。地膜覆盖45 d,5、101、5 cm各土层增加积温分别为123.74、105.75和87.5℃;土壤水分含量也有提高。与对照相比,地膜覆盖后麦后直播的短季棉苗期、蕾期的叶面积增长速度快,现蕾期早4 d,开花期早6 d,吐絮期早8~10 d,株高高3.1 cm,单株叶片多2.2个,果枝增加1.3个,蕾增加2.7个,霜前花率提高11.15%,比对照增产33.2%。[结论]短季棉麦后直播地膜覆盖可以明显增加单株铃数、单铃量、霜前花,显著提高皮棉产量。     

不同灌溉施肥模式对温室番茄产量、品质及水肥利用的影响

【目的】建立适用于日光温室番茄水肥一体化的管理模式,探讨不同灌溉施肥模式在日光温室番茄节水节肥增产效能上的差异。【方法】基于负压装置和滴灌系统,研究常规施基肥(CK)、营养液滴灌施肥(DI)和负压供液施肥(NI)对温室番茄产量、品质及水肥利用效率的影响。【结果】负压供液施肥模式下土壤水分具有相对的稳定性,0—20 cm土层含水量周年变化幅度为20.8%—25.0%,低于滴灌施肥处理的19.7%—28.6%。基于负压装置的供液模式(NI)相对于处理CK和DI,不但养分(N+P_2O_5+K_2O)的周年总投入量分别降低了5.0%和17.2%,而且显著促进了番茄植株生长,增加了产量,改善了果实品质。其中处理NI与CK相比,番茄生物量提高了23.0%以上(P0.05),产量增加了7.5%—10.0%,而与处理DI相比,果实硝酸盐含量降低了17.3%—21.5%(P0.05)。负压供液施肥模式能够减少水肥用量,降低温室番茄周年耗水量,提高水肥利用率。与处理CK和DI相比,处理NI的年灌水量分别减少了18.4%和17.2%,番茄年耗水量分别降低了12.8%和12.1%(P0.05),而水分利用效率分别提高了12.7%—40.1%和10.0%—30.3%(P0.05),肥料偏生产力则分别提高了10.4%—19.6%和14.5%—42.7%(P0.05)。水分的持续稳定供给是负压供液施肥模式实现节水节肥增产保质等效能的重要原因。【结论】基于负压装置的供液模式不仅减少了水肥的投入量,而且能够促进温室番茄生长、确保产量,同时改善了果实品质并大幅度提高了水肥利用效率,可作为日光温室番茄水肥一体化管理的新模式。     

沟垄集雨种植模式下灌溉量对关中地区冬小麦产量和水分利用效率的影响

为探讨在灌溉区沟垄集雨模式对冬小麦产量和水分利用效率及土壤水热特征的影响设置田间试验。试验设置沟垄集雨种植(R)和传统平作(F)2种种植方式,每种种植方式下设置0 m3/hm~2(N)、400m3/hm~2(L)、1 200m3/hm~2(M)和2 000m3/hm~2(H)4种灌水量。结果表明:同一灌溉量下沟垄集雨种植0~10cm土层的土壤温度在小麦生长前期较平作高,同时沟垄集雨种植模式0~100cm土层的平均含水量在拔节期、开花期较平作种植高,其具有较好的蓄水保墒作用。各处理的总耗水量随灌溉量增加而增加,表现为RHFHRMFMRLFLRNFN。沟垄集雨种植能促进小麦对土壤水分的利用,显著提高小麦产量,在小麦全生育季不灌溉、灌溉量为400、1 200和2 000m~3/hm~2的情况下,沟垄集雨种植处理产量分别较平作相同灌溉量处理高41.52%、70.00%、27.54%和14.35%。同时在8个处理中RM、RL处理的水分利用效率最高。因此,通过发挥沟垄集雨种植蓄水保墒以及改善水分分配的作用能够在灌溉农区小麦生产上达到节水增产增效的效果。     

滴灌施肥对设施番茄水氮利用效率及土壤硝态氮残留的影响

为了解滴灌施肥是否能够提高水氮利用效率、降低环境污染风险,总结山东寿光设施番茄长期定位试验9季的试验结果,系统分析传统漫灌施肥和滴灌施肥对番茄产量、水氮利用效率、土壤硝态氮残留和经济效益的影响。与传统漫灌施肥相比,滴灌施肥每季氮肥和水分投入量分别降低78%和46%,氮肥偏生产力和灌溉水利用效率则分别提高5和2倍,番茄产量和经济效益分别提高6%和22%,且产量年际变异显著降低。传统漫灌施肥0~90cm土层硝态氮残留量平均高达819kg/hm2,滴灌施肥降低50%的土壤硝态氮残留。与传统漫灌施肥相比,滴灌施肥栽培体系是一个低投入、低环境代价和高效稳定的生产体系。