旱地玉米全膜双垄沟播技术土壤水分效应研究

采用田间小区试验研究了旱地玉米全膜双垄沟播技术不同覆膜模式的土壤水分效应。结果表明,玉米播前至拔节期,0～20 cm土壤含水量,秋季全覆膜较传统播前半膜平铺提高5.6～6.2个百分点,顶凌全覆膜较播前半膜平铺提高3.9～5.2个百分点,播前全覆膜较播前半膜平铺提高0～4.0个百分点;1 m土壤贮水量,秋季全覆膜较播前半膜平铺增加49.5～51.3 mm,顶凌全覆膜较播前半膜平铺增加33.9～39.6 mm,播前全覆膜较播前半膜平铺增加0～26.9 mm,正是由于秋季全覆膜和顶凌全覆膜前期较高的土壤含水量,从而有效解决了玉米4～5月份因春旱无法播种、出苗的瓶颈。全膜双垄沟播技术大幅度提高了农田降水利用率和玉米水分利用效率,使降水利用率最高达到75.2%、平均降水利用率达到70.1%,使玉米水分利用效率最高达到35.93 kg/(mm.hm2),平均达到33.63 kg/(mm.hm2),在旱作农田降水高效利用方面取得了新进展。     

覆膜时间与方式对山旱地春甘蓝产量和 水分利用效率的影响

以中甘21号甘蓝为试验材料,研究了覆膜时间及覆膜方式对山旱地春甘蓝产量和水分利用效率的影响.结果表明:秋季全膜双垄沟显著提高山旱地春甘蓝定植时0～100 cm土层内和结球期0～60 cm土层内的土壤含水量,促进了甘蓝的生长;秋季全膜双垄沟的产量和水分利用效率为41 000kg·hm-2和210.61 kg·mm-1·hm-2,较秋季全膜平铺、春季全膜双垄沟、春季全膜平铺、秋季半膜平铺、春季半膜平铺(CK)分别提高14.42％～89.23％和20.67％～88.58％,差异均达极显著水平;秋季全膜双垄沟显著提高了山旱地春甘蓝的产量和水分利用效率,可作为天水市山旱地春甘蓝的主要栽培方式.     

双垄全膜覆盖沟播栽培对甘肃中部坡耕地水土流失和作物产量的影响

在甘肃省榆中县黄土高原丘陵沟壑区的坡耕地,采用双垄全膜覆盖沟播(DRM)、全膜平铺覆盖(WM)、条膜(半膜)起垄覆盖(RM)、条膜(半膜)平铺覆盖(NM)、露地条播(CK)5个处理进行对比试验。结果表明,双垄全膜覆盖沟播栽培具有良好的减少坡耕地土壤水土流失的作用,土壤流失量分别较露地条播、条膜起垄、条膜平铺、全膜平铺下降了56.07%、67.24%、71.59%、82.47%;作物产量大幅度提高,玉米产量分别比半膜垄作和半膜平铺增产46.76%和58.07%,蚕豆产量分别比条膜起垄、条膜平铺和对照增产46.52%、54.99%和102.96%,马铃薯产量分别比条膜起垄、条膜平铺和对照增产95.21%、76.30%和74.89%。玉米的水分生产率分别比半膜垄作和半膜平铺提高4.77 kg/(mm.hm2)和9.47 kg/(mm.hm2),蚕豆的水分生产率比半膜垄作、半膜平铺和露地对照提高3.24、6.58 kg/(mm.hm2)和5.03 kg/(mm.hm2),马铃薯的水分生产率比半膜垄作、半膜平铺和露地对照提高47.35、42.02、41.57 kg/(mm.hm2)。黄土高原丘陵沟壑半干旱雨养农业区坡耕地采用双垄全膜覆盖沟播栽培,具有良好的减少土壤水土流失的作用,能够最大限度地集蓄天然降水,加之其明显的增温保温作用,可大幅度地提高作物产量,降水生产率显著提高。     

不同覆膜方式对粮饲兼用玉米田土壤温度的影响

在年降雨量240 mm的靖远县若笠乡曹岘村,以饲料玉米富试0601为栽培作物,进行秋季全膜双垄沟播栽培、春季顶凌全膜双垄沟播栽培、播前全膜双垄沟播栽培、半膜平铺和不覆膜5种栽培模式试验,分别测定地表5 cm、10 cm、15 cm、20 cm的土层地温,以探索全膜双垄沟播栽培技术对土壤温度的影响.结果表明,在玉米生长的每一个生育期,不同土壤深度的地温和有效积温均是秋季全膜双垄沟播栽培＞春季顶凌全膜双垄沟播栽培＞播前全膜双垄沟播栽培＞半膜平铺＞不覆膜.并且秋季全膜双垄沟播栽培、春季顶凌全膜双垄沟播栽培、播前全膜双垄沟播栽培、半膜平铺的有效积温均能满足玉米正常生长所需的积温而不覆膜的有效积温则不能满足,这导致不覆膜饲料玉米难以成熟,产量低下,667m2产籽粒仅130.95 kg,而秋季全膜双垄沟播栽培的饲料玉米667m2产量达到567.27 kg,增产效果非常显著.     

有机无机复混肥对旱地作物水分利用效率的影响

农业废弃物进行无害化处理和肥料化资源利用后,获得有机无机复混肥,为了明确有机无机复混肥在旱地作物上的施用效果,2000～2002年在陕西渭北旱地夏玉米、冬小麦上进行了田间试验。结果表明,有机无机复混肥可以改善夏玉米、冬小麦产量结构,提高夏玉米产量874.5～1144.5kg/hm2,冬小麦产量756.0～901.5kg/hm2,提高夏玉米水分利用效率2.784～3.399kg/(mm·hm2),冬小麦水分利用效率1.311～1.695kg/(mm·hm2)。在旱地可以通过施用有机无机复混肥提高作物产量和水分利用效率。     

旱地全膜双垄沟播玉米高效用水机制研究

通过田间试验对半干旱区不同栽培方式下玉米土壤水分分布及水分利用效率的研究,探明了全膜双垄沟播玉米农田高效用水的机制。结果表明:全膜双垄沟播栽培不同位置大垄、垄沟、小垄土壤平均含水量在0~60 cm土层内差异显著(P0.05),且垄沟含水量最高,其次为大垄,小垄最低;播种期0~60 cm土层平均体积含水量全膜双垄沟播与露地平作差异显著(P0.05),升高14.19%,且拔节期以前全膜双垄沟播种植土壤贮水量最高,表明全膜双垄沟播栽培有利于玉米的出苗及前期的生长;全膜双垄沟播栽培较半膜平作增产26.76%,水分利用效率较半膜平作提高14.83%。     

玉米双垄全膜模式土壤水分与降水的灰色关联分析及水分利用率研究

对玉米双垄全膜覆盖沟播栽培技术条件下的降水利用、土壤蓄水、保水和供水特征进行了研究,结果表明:在15 d测定时段,双垄全膜覆盖栽培模式的0～60 cm土层平均储水量分别比全膜平铺覆盖、半膜覆盖和露地多14.7 mm、17.9 mm,29.6 mm;4种模式土壤储水量与降水量的灰色关联序为露地(0.727)＞双垄全膜覆盖(0.645)＞全膜平铺覆盖(0.641)＞半膜覆盖(0.635),说明玉米双垄全膜覆盖集雨沟播栽培模式接纳降水的能力仅次于露地;在双垄面全膜覆盖栽培模式下,玉米的耗水系数分别比露地、半膜覆盖和全膜平铺覆盖减少35.9%、10.5%和17.1%,水分利用效率分别提高10.41、3.34和4.95 kg/(mm·hm2).由此得出,玉米双垄面全膜沟播栽培技术可使旱作雨养农业区有限的水资源得到高效利用.     

不同覆盖种植方式与平衡施肥对旱地春玉米产量及水分利用效率的影响

采用田间试验方法,研究了不同覆盖种植方式与平衡施肥对旱地春玉米产量及其水分利用效率的影响。结果表明, 三种覆盖种植方式中,全膜双垄沟播种植方式有利于玉米碳水化合物的合成,增加玉米干物质积累量,N、P、K平衡施肥干物质积累量增加效果明显;与全膜双垄沟播相比,半膜覆盖和裸地种植玉米籽粒产量分别减产8.5%～17.6%和61.1%～95.3%,水分利用效率分别降低3.5%～15.1%和52.8%～60.2%;N、P₂O₅和K₂O的用量分别为225、120、60 kg·hm^-2时,F₁N₁处理玉米籽粒产量和水分利用效率最高。研究表明,在玉米全膜双垄沟播栽培技术条件下,平衡施肥可显著提高玉米籽粒产量和水分利用效率。     

不同穴播种植方式与平衡施肥对旱地春小麦产量及水分利用效率的影响

采用田间试验方法,研究了不同穴播种植方式与平衡施肥对旱地春小麦产量及水分利用效率的影响。结果表明,4种穴播种植方式中,全膜覆土穴播种植方式有利于小麦碳水化合物的合成,增加了小麦干物质积累量,实施N、P、K平衡施肥后干物质积累量增加效果明显;该种植方式下各施肥处理比全膜小垄沟覆土穴播、全膜不覆土穴播和露地穴播小麦产量分别增加3.7%～6.7%、9.4%～10.3%、30.7%～35.4%;该种植方式下,N、P2O5和K2O的用量分别为180 kg/hm2、120 kg/hm2、90 kg/hm2时(Z0F1处理),小麦产量最高,达到4 034 kg/hm2;该方式的小麦水分利用效率明显高于露地穴播,在相同施肥水平下,前者小麦水分利用效率比后者显著提高33.7%～48.3%。表明春小麦在全膜覆土穴播栽培技术条件下,平衡施肥可显著提高小麦籽粒产量和水分利用效率。     

旱地玉米双垄全膜覆盖“一膜用两年”免耕栽培模式研究

在推广应用旱地玉米双垄面集雨全膜覆盖沟播技术基础上,从减少投入、提高经济效益入手,进行了旱地玉米双垄全膜覆盖"一膜用两年"免耕栽培模式的试验研究.结果表明,该项技术玉米农艺性状明显优于常规覆膜栽培,玉米产量比常规栽培增产956.1 kg/hm2,增加16.31%;前期土壤含水量显著提高,玉米出苗率比双垄面集雨全膜覆盖沟播和常规覆膜栽培分别提高2.58%、14.5%;比双垄面集雨全膜覆盖沟播栽培和常规覆膜栽培分别减少投入1 350元/hm2、1 860元/hm2,纯收入分别增加703.9元/hm2、3 055.1元/hm2,经济效益显著.     

不同覆双膜和揭膜方式对南疆棉花产量和品质的影响

以双膜覆盖栽培技术为研究基础，通过探索不同揭膜方式对棉花生长发育、产量及品质的影响，提出一种新型的地膜覆盖及揭膜方式，以期有效解决残膜污染问题。田间自然条件下，设置5个处理，即膜侧播种+双膜覆盖+苗后头水前揭膜(T₁)、膜侧播种+双膜覆盖+苗后揭上膜(T₂)、裸播(T₃)、膜下播种+单膜覆盖+苗后揭膜(T₄)、膜下播种+双膜覆盖+苗后揭上膜(CK),测定棉花农艺性状、生育期、成铃、产量及品质指标，进而分析处理间差异。结果表明：T₁处理对棉花株高影响不显著，T₂和T₄处理对株高影响较小，而T₃处理则导致株高显著降低，对棉花生长具有抑制作用；T₁、T₄和CK处理可以显著降低杂草数量，T₂和T₃处理对杂草数量的控制力度相对较弱；揭膜方式的变化对棉株生育期天数及产量形成的空间分布具有一定影响；T₃处理会显著降低棉...     

旱地谷子渗水地膜覆盖栽培的土壤水温效应及其生长发育研究

为了给旱地谷子渗水地膜覆盖栽培技术的推广应用提供参考,在年降雨量400 mm的甘肃中部半干旱地区研究了旱地谷子渗水地膜覆盖种植的土壤水分、地温效应及对其生长发育的影响。试验设露地、普通地膜覆盖、渗水地膜覆盖3个处理,采用单因素随机区组设计,在谷子出苗期、抽穗期、成熟期分别测定各处理耕层含水量、温度,收获后记产。结果表明:渗水地膜的渗水作用使其比普通地膜能接纳更多的雨水(在抽穗期,渗水地膜下0~20、20~40、40~60 cm耕层的含水量分别为8.1%、10.3%、12.7%,而普通地膜为8.1%、9.3%、12.6%,在成熟期,渗水地膜覆盖0~20、20~40、40~60 cm耕层的含水量分别为7.4%、9.6%、10.7%,而普通地膜为5.8%、6.3%、9.1%,均是T1T2);渗水地膜和普通地膜都具有提高地温的作用,而且渗水地膜在温度较低时提高地温的效果更优于普通地膜(在谷子成熟期,当温度低于15℃时,T1T2),在温度较高时渗水地膜的微气孔张开,具有调温作用,使得在气温较高时渗水地膜覆盖下的地温明显低于普通地膜覆盖下的地温(在出苗期的12∶00和18∶00普通地膜下温度超过30℃时,T2、T1之间的差值明显增大);渗水地膜覆盖处理较普通地膜相比,具有改善谷子农艺性状的作用,且使谷子增产6.75%。     

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。     

渗水地膜覆盖栽培的土壤水温效应及对糜子生育的调控研究

在甘肃会宁,以陇糜5号为指示品种,研究了渗水地膜覆盖(T1)、普通地膜覆盖(T2)、露地(T3)3种种植方式土壤水分、地温效应及对旱地糜子生长发育的影响。结果表明,渗水地膜的渗水作用使其比普通地膜能接纳更多的雨水(在出苗期、抽穗期和成熟期的20~40 cm及40~60 cm耕层,均是T1T2),微气孔蒸发作用使得其0~20 cm耕层水分含量略低于普通地膜(在出苗期、抽穗期和成熟期的0~20 cm耕层,均是T2T1);与露地相比,渗水地膜和普通地膜覆盖都具有明显的增温和保温效果,且增产显著,增产幅度分别是46.79%和67.13%,但渗水地膜和普通地膜处理之间产量差异不显著。     

渭北旱塬不同覆盖材料对旱作农田土壤水分及春玉米产量的影响

为了探索半湿润区沟垄覆盖栽培条件下春玉米田的蓄墒效果和增产增收效应,2009—2010年在渭北旱塬采用普通地膜、生物降解膜和液态膜,设置了不同沟垄覆盖栽培模式,连续2a对土壤水分、产量和经济效益进行分析研究。结果表明,在玉米全生育期,普通地膜和生物降解膜能有效改善土壤的水分利用状况。与传统平作(对照)相比,普通地膜和生物降解膜覆盖处理,0~200 cm土壤平均贮水量分别增加了9.2%和8.6%,液态膜覆盖表现不稳定。2 a玉米平均产量普通地膜和生物降解膜分别较对照提高19.23%和17.82%(P<0.05),水分利用效率平均提高21.49%和20.25%;经济效益以普通地膜和生物降解膜最高,2 a平均纯收益分别较对照增收22.09%和20.44%,而液态膜处理的产量、水分利用效率及经济效益与对照均无显著差异。可见,覆盖生物降解膜和普通地膜有良好的蓄水保墒效果,显著增加了作物产量和水分利用效率,因此生物降解膜可以代替普通地膜应用于农业生产。     

覆膜方式对旱地糜子光合特性及产量的影响

以晋黍7号为材料,研究了旱地不同覆膜方式对糜子各生育期植株绿叶面积、叶绿素相对含量（SPAD ）、光合特性及产量的影响。试验结果表明,与平膜穴播和露地条播相比,分蘖期至成熟期,膜侧穴播处理的糜子平均旗叶SPAD分别提高3．8％、10．2％;单株绿叶面积分别提高17．9％、59．1％;拔节期至成熟期,膜侧穴播处理的糜子平均旗叶净光合速率较平膜穴播和露地条播分别增加3．8％、28．7％,旗叶蒸腾速率分别增加7．5％、23．4％,叶片瞬时水分利用效率（LWUE ）下降幅度较平膜穴播和露地条播分别低16％、25％。在不同的覆膜方式中,膜侧穴播处理的糜子产量最高,较平膜穴播和露地条播分别增加7．6％、51．2％。因此,膜侧穴播有利于糜子光合和产量的提高。     

地膜与秸秆双重覆盖对渭北苹果园土壤水分及产量的影响

针对渭北果园土壤干燥化、覆盖条件下夏季土壤高温抑制根系生长的问题,通过将具有高效保水效果的地膜与缓温效应显著的秸秆两种覆盖材料组合,从保墒、调温及对果树产量影响方面综合评价双重覆盖(地膜压长麦秆覆盖、长麦秆压地膜覆盖、地膜压短麦秆覆盖、地膜压玉米秆覆盖)模式。结果表明,地膜压短麦秆覆盖相对于其它处理能提高0~600 cm土壤剖面年平均贮水量(1 529.2 mm)及年平均含水量(25.71%),有利于果树对水分的利用;地膜压短麦秆覆盖在春季和秋季能提高土壤温度,夏季降低土壤温度,具有良好的缓温效应;不同覆盖 处理均能提高果树的产量、单果重和优果率,其中地膜压短麦秆覆盖单株产量(48 kg)和优果率(85%)最高,为最佳覆盖模式。     

不同覆盖方式对新疆棉田土壤温度和水分的影响

土壤温度和水分是棉花生长的重要环境因子,通过测定不同覆盖下土壤温度的变化发现,覆膜对土壤的增温效应主要表现在棉花生长前期,5月份不同程度的覆膜可使土壤温度增加0.9～2.3℃,秸秆覆盖土壤温度比无覆盖情况低3.6～6.5℃.土壤温度最大日变幅与深度可拟合成对数函数关系,且两者间有很好的相关性.在整个观测过程中秸秆和地膜覆盖对土壤都有很好的保水作用,窄膜、宽膜、全膜以及秸秆覆盖条件下土壤含水量较之裸露地可分别提高0.15%～5.01%,0.19%～5.26%,1.34%～7.71%和0.47%～4.55%.但是,覆盖秸秆在棉花的生长过程中对株高几乎没有提高作用,而不同面积的覆膜对棉花株高均有显著的促进作用.     

不同材质地膜覆盖对花生产量品质的影响及防风蚀效果研究

2013—2014年在辽宁省阜新蒙古族自治县平安地镇土城子村试验基地,采用普通白膜、黑色地膜、液态膜三种不同材质地膜覆盖,以裸地为对照,研究不同材质地膜对花生产量品质的影响及防风蚀效果。试验结果表明,覆盖地膜的花生产量均比裸地有所提高,增产幅度为黑膜白膜液态膜。从花生品质来看,四种处理方式的花生粗脂肪含量、粗蛋白含量和油/亚比差异均不显著(P0.05),但覆盖黑膜的花生油酸和亚油酸含量均最高,液态膜和白膜次之,不同材质地膜与裸地花生差异均达到了显著水平(P0.05)。覆盖液态膜的花生地土壤含水量始终最高,积沙量在各时期均最小;其次为白膜和黑膜;裸地种植的花生土壤含水量最低,积沙量始终最大。因此,地膜覆盖栽培是花生高产、防风蚀的有效技术措施。     

可降解地膜对新疆南疆棉花生长和产量的影响

以诱导期为30~120 d的15种可降解地膜为供试材料,无膜及普通聚乙烯膜(Polyethylene,PE膜)为对照,于2008—2009年在新疆南疆地区的阿拉尔市开展了可降解地膜覆盖棉花的田间试验,研究可降解地膜的降解及其对棉花生长及产量的影响。结果表明:可降解地膜比普通PE膜先表现出破裂降解的现象,其中,诱导期为90 d的北京1#可降解地膜在棉田覆盖45 d后最早出现破裂;扫描电子显微镜(SEM)观察表明,与普通PE膜相比较,诱导期为80 d的北京1#可降解地膜在棉田覆盖145 d后,表面有明显的条状裂缝。覆盖可降解地膜的棉花在苗期、蕾期、开花期和花铃期的生长发育指标(株高、真叶数、单株铃数、果枝数、地上部干物质重)以及单株铃数和果枝数总体上要高于无膜处理,但是与普通PE膜处理无显著差异;覆盖可降解地膜对棉花的衣分和单铃重无显著影响;与无膜处理相比较,覆盖可降解地膜能显著增加籽棉产量,但覆盖可降解地膜与普通PE膜处理之间的籽棉产量无显著差异。