两种轮作模式下垄沟覆膜夏玉米适播密度的研究

为确定基于垄沟集雨覆膜栽培的冬油菜-夏玉米和冬小麦-夏玉米2种轮作模式下夏玉米的最适播种密度,于2019年设置5月28日(B1,冬油菜-夏玉米轮作模式下夏玉米播期)和6月15日(B2,冬小麦-夏玉米轮作模式下夏玉米播期)2个播期,每个播期均设置平作不覆盖5万株·hm~(-2)(CK)、垄沟覆膜5万株·hm~(-2)(M1)、垄沟覆膜7.5万株·hm~(-2)(M2)和垄沟覆膜10万株·hm~(-2)(M_3)4个处理,分析比较了种植方式和密度对2种轮作模式下夏玉米田间土壤储水量、土壤温度、灌浆期根系及地上部生长特征、产量及水分利用效率等的影响。结果表明:垄沟覆膜可显著提高夏玉米全生育期内0～100 cm土层土壤储水量和0～200 cm土层水分利用效率50.2%～82.0%,提高生育前期0～25 cm土层土壤温度1.6～3.6℃,但对生育中后期(拔节后)的土壤温度影响不显著。同时,覆膜夏玉米具有更大的地上部干质量和更加发达的根系。随着种植密度的提高,B1和B2夏玉米茎粗、单株叶面积下降,群体叶面积指数和干物质量上升,其中密度每增加2.5万株·hm~(-2),单株叶面积平均下降6.7%～14.3%,群体叶面积指数平均增加20.4%～33.7%。成熟期穗长、穗粗、行粒数和百粒重均随着种植密度的增加而下降,其中密度每增加2.5万株·hm~(-2),百粒重平均下降4.5%～19.6%。B1夏玉米生育期内有效积温比B2高153.2℃,生育期延长8 d;同一密度水平下,B1覆膜处理夏玉米根系及地上部生长状况优于B2,其中产量较B2平均提高3.7%～21.3%。B1和B2夏玉米分别在垄沟覆膜10万株·hm~(-2)和垄沟覆膜7.5万株·hm~(-2)时获得最高产量,分别为12 522.5 kg·hm~(-2)和11 492 kg·hm~(-2),表明冬油菜-夏玉米轮作模式下,覆膜夏玉米的生长状况和产量均优于冬小麦-夏玉米轮作,其适宜种植密度也相应提高。     

抗旱拌种剂对玉米幼苗生长及产量和籽粒品质的影响试验研究

采用盆栽试验和小区试验,分别研究了抗旱拌种剂对玉米幼苗生长、产量及籽粒品质的影响。盆栽试验结果表明,抗旱拌种剂能够促进玉米幼苗的根系发育,增加玉米幼苗鲜重和干物质重,提高叶绿素含量以及抗氧化酶SOD、POD和CAT活性,降低丙二醛含量,且在药种比为1∶14时效果最佳。小区试验结果表明,抗旱拌种剂能够使玉米水分含量、粗蛋白和赖氨酸含量分别提高0.40%、0.84%和0.03%,粗脂肪含量和粗淀粉含量分别降低0.13%和0.88%;使玉米穗长、穗粗、穗行数、行粒数、穗粒数、百粒重和产量分别较对照组增加1 cm、0.24 cm、0.7行、3.3粒、79粒、1.89 g和14.20%,秃尖较对照组短0.38 cm。由此可见,抗旱拌种剂能够促进玉米幼苗生长,改良玉米果穗性状及籽粒营养品质,提高玉米产量。     

黄土旱塬垄作覆膜栽培土壤水分及温度变化研究

黄土高原雨养农业区水分缺乏是制约农业生产的关键因子。本研究在黄土高原长武塬进行小区试验,通过垄作覆膜(RP)与平作不覆膜(FP)两种处理的对比研究,分析垄作覆膜下玉米生长时期土壤水分与温度的变化,以及降雨事件对于土壤水分的动态影响。结果表明,垄作覆膜在30~60 cm土层土壤水分显著高于平作不覆膜约8%,而平作不覆膜在深层(100~160 cm)土壤水分明显高于垄作覆膜,玉米生长季土体储水量变化垄作覆膜垄与沟在30~60 cm处均高出平作不覆膜20 mm,而在100~160 cm处垄作覆膜比平作不覆膜低25 mm。垄沟覆膜-垄(RPR)土壤表层10 cm处温度较垄沟覆膜-沟(RPF)与平作不覆膜分别高2.01℃和1.91℃。中雨情况下,垄作覆膜降雨土壤入渗深度可达30 cm,平作不覆膜下可以到10 cm,但强降雨事件中垄作覆膜土壤深层入渗受到抑制。降雨强度越大,土壤前期含水量越高,土壤水分峰值产生的时间越短;垄作覆膜由于土壤水分条件的改善使得土壤水分峰值出现时间较平作不覆膜早。垄作覆膜由于垄沟微地形改变使沟内具有集水效应,同时沟内集水对垄上水分存在侧向补充,但时间上存在滞后效应,滞后时间与降雨量和降雨前土壤含水量相关。垄作覆膜能够保水保墒,增加降雨入渗,抑制强降雨事件的深层入渗,抑制"自覆盖"现象的发生,从而对玉米生长具有重要的意义。     

3种地膜在不同覆膜方式下的控草效果及对玉米生长发育的影响

在陇东旱塬区杂草严重发生条件下,试验测定了3种地膜在不同覆膜方式下的控草效果及对玉米生长发育的影响。结果表明,化学除草地膜和黑色地膜以全膜双垄沟播、半膜平作和半膜垄作方式覆膜,对阔叶杂草的株防效和鲜重防效均在93%以上,对禾本科杂草的株防效和鲜重防效均在76%以上;白色地膜以半膜垄作和半膜平作方式覆膜对阔叶杂草有一定的控制作用,但对禾本科杂草作用微弱或无效,以全膜双垄沟播方式覆膜可引起杂草大量发生。化学除草地膜和黑色地膜以全膜双垄沟播方式覆膜,均可明显改善玉米主要农艺性状,显著提高玉米产量及效益,玉米产量较半膜垄作分别增产22.17%和24.78%、较半膜平作分别增产9.23%和5.74%,纯收益较半膜垄作分别增加3 553.13元/hm~2和3 828.78元/hm~2、较半膜平作分别增加1 343.46元/hm~2和736.30元/hm~2;白色地膜以全膜双垄沟播、半膜平作和半膜垄作方式覆膜,玉米主要农艺性状、产量及经济效益均较覆盖化学除草地膜和黑色地膜有明显下降。因此,在杂草严重或较重发生的地区,推荐采取化学除草地膜和黑色地膜全膜双垄沟播方式覆膜。     

培肥措施对侵蚀坡耕地春玉米产量与土壤养分的影响

针对宁南山区坡耕地土壤养分流失严重和作物产量较低的问题,通过剥离表层土壤0、10 cm和20 cm模拟不同侵蚀程度,研究单施化肥(NP)、有机无机配施(M+NP)和单施有机肥(M)、不施肥(CK)4个培肥措施对春玉米产量、耕层土壤有机质、碱解氮、土壤有效磷和土壤速效钾含量的影响,从而提出侵蚀坡耕地增产和培肥效果俱佳的施肥模式。结果表明,相对于CK处理,M和M+NP处理均能改善不同侵蚀程度下坡耕地春玉米的穗长、穗行数、穗粒数和百粒重等农学性状,达到增产目的。随着坡耕地土壤侵蚀程度的增加,春玉米的各产量构成因素和产量都出现显著降低趋势。相对于0 cm土层,表土剥离10 cm和20 cm侵蚀处理下春玉米分别显著减产了26.4%和38.5%。在同等侵蚀条件下,施肥措施能显著增加0~20 cm土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量,而对土壤有机质含量影响不大;但随着土壤侵蚀程度的增加,土壤有机质和速效氮、磷、钾养分平均含量呈降低趋势。施用有机肥或有机无机配施还能降低土壤砂粒比例,提高粘粒含量,有效地改善土壤物理结构。     

贵州岩溶易旱区不同耕作覆盖方式玉米产量及水分利用率的研究

以常规平作为对照,探讨了贵州岩溶易旱区玉米在不同耕作覆盖方式下的产量及水分利用效率。试验结果表明：无论哪种耕作覆盖方式,玉米不同生育期的耗水规律与平作不覆盖是基本一致的;秸秆、地膜覆盖可减少棵间土壤蒸发,总体耗水量有所减少;垄作覆膜、垄作秸秆覆盖可使玉米产量大幅度提高,水分利用率也相应提高;垄作比平作有较明显的增产节水效果。因此,垄作地膜覆盖,垄作秸秆覆盖及单纯垄作在贵州岩溶易旱区是提高作物降水利用率及水分利用效率的主要途径。     

有机无机肥配施对新垦盐碱荒地土壤理化性状和作物产量的影响

通过田间小区试验研究了有机无机肥配合施用对甘肃引黄高扬程灌区新垦盐碱荒地土壤理化性状和玉米产量的影响。结果表明:有机无机肥配合施用能显著改善土壤物理性状,0~10、10~20 cm和20~40 cm土层平均容重分别降低了9.31%、6.16%和4.29%,总孔隙度分别提高了10.00%、7.56%和4.95%;有机无机肥配施降低了0~20 cm土层紧实度,且随着有机肥用量的增加,降低的幅度越大;施肥能改善新垦盐碱荒地土壤养分状况,与N0M0(CK)处理相比,耕层土壤有机质含量增加了5.2%~24.0%,全氮、磷、钾分别增加了20.83%~58.33%、10.85%~81.40%和2.80%~15.42%,碱解氮、速效磷、速效钾分别增加了4.18%~113.42%、51.43%~312.38%和5.84%~32.22%。施肥能显著提高玉米籽粒产量,增幅在13.4%~168.8%;氮肥在作物产量增加中起到了主导作用,增幅达53.5%~130.7%,而有机肥的增幅只有8.8%~22.1%。同时,有机无机肥配施也能显著改善玉米植株性状,施氮肥300 kg·hm-2、有机肥24 t·hm-2处理的株高、穗长、行粒数最高,施氮肥600 kg·hm-2、有机肥24 t·hm-2处理的穗粗、穗行数和百粒重最高。     

施肥对丘陵旱地冬小麦生长发育和水分利用的影响

在豫西黄土丘陵区两年的田间试验表明：（１）施氮和施磷均可显著提高小麦的生物产量、籽粒产量、株高,穗长,单株干重、穗粒数和穗粒重、施磷还可显著提高单株成穗数、单株粒数和单株粒重;施氮显著降低小麦的经济系数。（２）施肥可改善小麦的单株性状发育,耗水增加,但氮肥肥效主要表现在拔节以前,而磷肥肥效主要表现在拔节以后。（３）施肥对麦田土壤水分动态变化的影响较小,但可显著提高小麦的产量和ＷＵＥ;灌浆期干旱是导     

覆膜栽培方式对谷子(粟)产量及效益的影响

采用不同的覆膜栽培方式进行试验,证明覆膜穴播和膜际条播均能程序不同地改善土壤物理性能,提高耕层土壤含水量和土壤温度,创造更适合谷子生育的土壤环境,从而促进谷子的生长发育,增大叶面积和光合势,提高光合效率和净同化率,增加干物质积累,并促进体内物质运转,从而提高成苗率、成株（穗）率和成粒数,实现高产高效,高水分利用效率。覆膜穴播栽培方式增产增值23.0%,WUE提高23.04%;膜际条播栽培方式增产增值13.4%,WUE提高12.95%。     

甜高粱成熟期抗旱性指标筛选与评价方法

设置正常灌水处理(T1)、重度干旱处理(T2)2种处理,测定株高、穗重、单株粒重、千粒重和产量(单位面积产量)等性状,运用相关性分析、主成分分析、抗旱系数(DRC)、综合抗旱系数(CDRC)、加权抗旱系数(WDC)、隶属函数值(D)和聚类分析等方法,对成熟期不同甜高粱品系的抗旱性进行鉴定及指标筛选。结果表明:干旱胁迫对各性状均有显著影响(P0.05);抗旱系数频次分析表明,各性状抗旱性敏感程度由大到小顺序为穗粒数分枝数株高茎粗千粒重穗茎粗穗重穗长单株粒重产量;相关性分析表明:株高与穗重呈显著负相关(P0.05),产量与穗粒数、穗重、单株粒重、千粒重呈极显著正相关(P0.01),穗粒数与穗重、单株粒重呈极显著正相关(P0.01),单株粒重与千粒重呈极显著正相关(P0.01);通过主成分分析,将10个性状转化成5项新的互相独立综合指标,可代替88.087%原始所有性状抗旱信息;灰色关联度分析表明,各性状DRC与D的密切程度大小顺序为单株粒重千粒重穗粒数产量穗茎粗分枝数穗重穗长株高茎粗。对D值进行聚类分析,将22个不同品系甜高粱分为5个抗旱级别,其中Ⅰ级3份、Ⅱ级7份、Ⅲ级6份、Ⅳ级4份、Ⅴ级2份。对聚类分析结果的抗旱系数进行抗旱性等级统计分析表明,除株高、茎粗和穗长以外,千粒重、单株粒重、穗重、穗粒数、D值、分枝数、穗茎粗、CDRC值和WDC值随着抗旱级别的升高而增加。逐步线性回归方程表明,千粒重、单株粒重、穗粒数、穗茎粗与D值密切相关。综上所述,干旱胁迫对甜高粱成熟期各性状均会产生显著影响,千粒重、单株粒重、穗粒数和穗茎粗可作为甜高粱成熟期直观、准确和简单的抗旱鉴定评价指标,筛选出成熟期抗旱性强的甜高粱品系为F417、F438、F6137。关键字:     

垄沟覆盖种植对晚播夏玉米生长和产量的补偿效应

针对晚播对夏玉米生长发育造成的不利影响,采用垄覆膜沟不覆盖（LN）、垄覆膜沟覆秸秆（LJ）和垄沟全覆膜（LM）3种垄沟种植方式,以常规播期平作不覆盖（CK1）和晚播平作不覆盖（CK2）为对照,分析了不同垄沟种植方式对晚播夏玉米农田土壤水分、土壤温度及玉米生长和产量的影响,对比不同垄沟覆盖种植方式对晚播玉米生长的补偿效应。结果表明：垄沟种植显著提升了夏玉米0~25 cm土层土壤温度,促进了晚播夏玉米生长;生育期内多雨导致各处理0~200 cm土层土壤含水率一直在18%（75%田间持水率）或更高水平,覆膜对土壤水分的影响不明显;垄沟种植夏玉米整体生长状态在8月中下旬（抽雄~灌浆阶段）与CK1处理达到相同水平;地上部干物质量在成熟期达到或超过CK1处理水平;低温多雨导致晚播夏玉米生育期延长了8~9 d;垄沟种植处理倒伏率较低,最高值仅为3%,平作处理倒伏严重,CK1和CK2处理倒伏率分别达73.1%和20.1%;CK2处理全生育期各项生长及产量指标均较低,LJ处理前期生长状态差,后期贪长,最终相对CK1处理减产7.9%;LN处理产量9 783.8 kg·hm^-2,与CK1处理持平,LM处理达到最高产量11 101.7 kg·hm^-2,相对CK1处理增产12.2%。综合考虑土壤水热、夏玉米生长、产量等各方面因素,多雨条件下垄沟全覆膜方式对晚播玉米生长达到了最好的补偿效果。     

沟覆盖材料对垄沟集雨种植土壤水分和玉米根系分布的影响

为寻求半干旱地区垄沟集雨环保沟覆盖材料,探究垄沟集雨种植增产机理,在半干旱黄土高原区通过大田试验,以传统平作为对照,研究不同沟覆盖方式(无覆盖、生物可降解地膜覆盖和秸秆覆盖)对土壤含水量、玉米根干重、根长、根表面积和根体积的影响。结果表明:垄沟集雨种植沟中的土壤含水量、玉米根干重、根长、根表面积和根体积明显大于垄中;与平作相比,无覆盖、生物可降解地膜覆盖和秸秆覆盖耕层沟中作物生育期平均土壤含水量分别增加6.9%、10.6%和9.3%,垄中平均土壤含水量分别降低13.8%、10.9%和5.6%;玉米总根干重(沟中+垄中)分别降低15.9%、6.1%和16.8%,总根长分别增加37.6%、43.7%和34.8%,总根表面积分别增加10.5%、33.6%和15.0%。无覆盖和秸秆覆盖玉米总根体积分别降低34.5%和16.3%,生物可降解地膜覆盖玉米总根体积增加13.2%。与传统平作相比,垄沟集雨种植增加土壤水分、玉米根长和根表面积,降低玉米根干重。在不同沟覆盖方式中,生物可降解地膜覆盖具有较高土壤含水量、根长、根表面积和根体积。     

半干旱区不同秋覆膜方式对土壤水分及春玉米光合特性的影响

为了提高旱作农区降雨利用效率,并解决春旱问题,在西北半干旱地区设置了秋季地膜全覆盖(PA)和秋季沟垄集雨半膜覆盖(RH)两种覆膜方式,以裸地不覆盖(CK)为对照,对土壤水分、春玉米功能叶片的光合参数、荧光参数和籽粒产量进行了研究。结果表明:与对照(CK)相比,不同秋覆膜方式显著增加了春玉米播前0~100 cm土壤储水量,2013年春旱严重,PA和RH处理分别提高了26.15%和13.40%;2014年春季有雨雪,两种覆膜方式分别提高了10.44%和11.20%。不同秋覆膜处理的春玉米净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、最大荧光(Fm)、最大光化学量子产量(Fv/Fm)、PSII的潜在活性(Fv/F_0)和光化学猝灭系数(q P)较对照有不同程度提高,且2014年增幅高于2013年。2013年PA和RH处理的籽粒产量较CK分别提高了40.98%和25.83%,水分利用效率增加了29.70%和22.87%;2014年两个处理春玉米籽粒产量分别提高了74.60%和48.64%,水分利用效率增加了64.87%和47.08%。试验表明,不同秋覆膜方式在西北半干旱地区均可提高春玉米叶片的光合性能,并显著提高春玉米籽粒产量及水分利用效率,在偏旱的年份效果尤为明显,且秋季地膜全覆盖优于秋季沟垄集雨半膜覆盖,是西北半干旱区春玉米一种高效的栽培模式。     

不同覆盖方式对旱地玉米田土壤环境及玉米产量的影响

分析普通地膜覆盖、小麦秸秆覆盖及露地栽培3种不同处理对旱地玉米田土壤环 境、玉米产量构成因素的影响,结果表明:覆盖栽培能改善土壤环境,降低土壤容重,提高土壤 水分利用率,调节土温、湿度,协调水热资源利用的同步性;秸秆覆盖能增加土壤养分含量,特 别是速效钾含量;在玉米生长后期,提高叶面积指数,延长叶片功能,提高玉米的光合能力从而 防止玉米早衰,增加穗重,提高玉米产量。     

河西绿洲灌区玉米产量对生物可降解地膜保水增温作用的响应

通过连续2 a田间定位试验,研究不同覆盖处理(普通地膜覆盖、生物可降解地膜覆盖、秸秆覆盖和无覆盖)对玉米种植增温、保湿作用和产量的影响。结果表明:不同覆盖处理增温次序为普通地膜覆盖生物可降解地膜覆盖无覆盖秸秆覆盖;普通地膜覆盖、生物可降解地膜覆盖和秸秆覆盖的2 a玉米各生育时期土壤贮水量平均比无覆盖高24.7mm、19.9mm和13.1 mm;与无覆盖相比,普通地膜覆盖、生物可降解地膜覆盖和秸秆覆盖的2a平均玉米籽粒产量分别提高11.55%、9.53%和4.70%,WUE分别提高17.35%、14.11%和8.22%,经济效益分别提高11.81%、8.60%和5.05%。综合考虑产量和水分利用,生物可降解地膜的增温保湿和增产效果低于普通地膜,但是生物可降解地膜有利于农业生态系统的可持续发展,从长远生态效益考虑,今后应推广使用。     

不同灌水水平下一膜两年覆盖的玉米农田土壤水分和经济效益分析

以大田玉米为研究对象,在少耕地膜覆盖和不同灌水水平下,研究了一膜两年用地膜覆盖、秋免耕春覆膜和传统耕作覆膜对玉米农田土壤水分和产量的影响,以期为灌区玉米生产优化耕作措施、地膜再利用、提高水分利用效率提供理论依据。结果表明,一膜两年覆盖可显著提高播前农田0~60 cm土层土壤含水量和土壤贮水量(0~120 cm),一膜两年覆盖农田贮水量较传统耕作覆膜提高13.31%,且处理间差异显著;在玉米生育期一膜两年用地膜覆盖可明显提高0~30 cm土层土壤含水量,一膜两年用较传统覆膜处理0~30 cm土层土壤含水量提高7.67%,而不同处理对30~120 cm土层土壤含水量影响较小。高灌水水平下,一膜两年覆盖方式可达到与传统耕作覆膜方式相当的产量,在中、低灌水水平下高于传统覆膜处理,分别增产2.40%和16.39%,且在低灌水水平下WUE在不同覆膜方式处理间存在显著差异,一膜两年覆盖的WUE分别较秋免耕春覆膜和传统耕作覆膜高出5.25%和20.26%;此外,一膜两年覆盖方式可显著减少成本投入,产投比分别较秋免耕春覆膜和传统耕作覆膜提高7.27%和15.69%。说明一膜两年用地膜覆盖可显著提高播前和生育期0~30 cm的土壤含水量,在水分胁迫的低灌水水平下一膜两年用覆盖模式可减缓干旱胁迫,提高作物子粒产量和水分利用效率,降低成本投入,提高产投比,是适于西北绿洲灌区的覆膜农田管理新技术。     

Soil nutrient availability and microbial properties of a potato field under ridge-furrow and plastic mulch

Ridge-furrow with plastic mulching (RFPM) has been commonly used in the production of field crops, but it is unknown whether this practice would affect soil quality attributes. Field experiments were conducted to determine the effects of RFPM on potato tuber yield and soil quality under semi-arid conditions. Six different planting patterns (i.e., various ridges and furrows were in combination with plastic mulching) were compared in randomized complete block with three replicates. It was consistent in the two years of study that the completely mulched with ridge planting significantly increased soil available N, available P, available K, and soil organic matter (SOM) content, and decreased the numbers of fungi in the 0-20cm soil, compared to the control (flat plots with no ridge and no mulching). Also, ridge planting increased the numbers of aerobic azotobacter, nitrifying bacteria and ammonifying bacteria and decreased anaerobic azotobacter and denitrifying bacteria compared to furrow planting. In addition, the completely mulched with ridge planting increased hydrogen peroxidase, alkaline phosphatase, and urease (UR) activities in the soil. The enhanced enzymatic activities in the soil were largely attributable to decreased soil evaporation and increased soil temperature due to the use of black plastic on the soil surface. Therefore, ridge planting with plastic mulching can be considered to be one of the best approaches in the improvement of potato productivity, whereas, at the same time, maintaining or enhancing soil health in semiarid areas.     

不同覆膜方式对旱地玉米生长发育、产量和水分利用效率的影响

针对甘肃陇东旱作区年降水量少、季节分布不均,特别是玉米生产春旱严重等问题,以露地平播为对照(CK),研究了双垄面全膜覆盖沟播,双垄面半膜覆盖沟播,宽膜覆盖平播,窄膜覆盖平播,全地面覆盖平播,膜侧播种等6种覆膜种植方式对旱作玉米出苗率、干物质积累量、株高、叶面积指数、生育时期、产量和水分利用效率的影响。结果表明,全膜双垄沟提高了玉米出苗率和出苗速度,提早成熟,整个生育期玉米株高、叶面积指数和干物质积累量始终大于其它处理,显著提高了产量和水分利用效率,是旱作区进一步挖掘降水潜力和高产田创建的有效途径。