旱地玉米不同覆膜方式的水温及增产效应

[目的]探求不同覆膜方式对旱地农田土壤水温变化规律、降水高效利用和玉米产量的影响,以期高效利用和开发有限的自然降水资源.[方法]对6种覆膜方式下玉米关键生育期耕层土壤昼夜24 h温度变化、0-2 m土壤水分动态进行定位监测,结合作物产量分析农田水分利用效率.[结果]玉米苗期,垄膜沟播(包括全膜双垄沟和半膜双垄沟)能防止白天耕层土壤温度过度上升和晚上温度过度下降;灌浆期,耕层平均温度最低;整个生育期,耕层平均地温比露地高2.4℃;垄膜沟播能把小于5 mm的无效降水转化为有效水分贮存于土壤中,提高降水利用率.在平水年份,全膜双垄沟玉米的产量和水分利用效率最高,较露地分别提高91%和85%;干旱年份,半膜双垄沟玉米的产量和水分利用效率最高,较露地分别提高34%和33%.[结论]垄膜沟播能调控土壤的水温条件,提高玉米水分利用效率.平水年全膜双垄沟增产效应最佳,干旱年半膜双垄沟增产效应较好,是旱作区进一步挖掘降水潜力和高产田创建的有效途径.  

我国地膜覆盖和残留污染特点与防控技术

地膜覆盖技术已成为我国农业应用最为广泛的农艺技术之一,但同时地膜残留污染也成为影响农业可持续发展的一个重大问题,系统分析梳理地膜覆盖种植技术、地膜残留污染的特点及防控技术对于该技术合理利用具有重要意义。本文在已有工作基础上,系统分析了我国地膜覆盖种植技术应用情况、地膜残留污染特点和防治技术。结果表明,20世纪80年代以来,我国地膜用量及覆盖面积一直呈大幅度上升态势,年增长率在8%左右,1991-2011年20年间,地膜使用强度增加了3~10倍,但存在明显区域差异。总体上,北方省区的地膜使用强度大,增长幅度快。地膜覆盖应用作物也从经济作物扩大到粮食作物,应用面积最大作物依次为玉米、蔬菜、棉花、烟草和花生等。地膜覆盖技术的应用产生了巨大效益,但同时也带来了一系列污染危害。长期覆膜农田土壤中都存在程度不同的残膜污染,残留量一般在71.9~259.1 kg·hm^-2。西北地区是残膜污染最严重的地区,土壤中残膜量远远高于华北和西南地区。残留地膜大小和形态多种多样,主要有片状、蜷缩圆筒状和球状等,在土壤中呈水平、垂直和倾斜状分布。目前,我国地膜残留污染防治技术滞后,人工回收是普遍和主要的回收形式,其他防治技术如机械回收、节约型地膜应用、生物降解地膜尚未较大规模应用。当前,为防止地膜残留污染进一步加剧,急需修订完善地膜标准和加强质量监管,提高可回收性;推广节约型地膜使用技术和残膜回收技术;开展地膜覆盖技术适应性研究,促进技术合理利用。  

半干旱地区冬小麦地膜覆盖穴播技术研究

1994～1996年，在山西浮山以露地条播等为对照，就冬小麦地膜覆盖穴播技术进行了研究。结果表明：全生育期地膜覆盖穴播技术在冬前、拔节期之前有较好的增温效果，有效地促进了小麦生育进程，延长了幼穗分化时间，使单株分蘖、次生根、绿叶数优于对照；在生长中后期有效利用深层水，使水分生产效率较对照提高0．11kg／mm，较好地协调了高产小麦水热规律需求，达到小麦公顷产量4521．0kg。该项技术有效地改善了半干旱地区冬小麦水热环境，是半干旱地区冬小麦实现高产稳产的一项战略性措施。  

水稻覆膜旱作高产节水机理研究

 研究了全程旱管条件下地膜覆盖、超稀植（5.3～6.4万穴/ha）对水稻生物学性状、水分生理特性、产量及其构成因素和土壤水热条件的影响。结果表明，覆膜条件下水稻根系和地上部干重、生物量、株高、单株分蘖数、叶面积指数以及茎伤流液量极显著地大于裸地旱作水稻。覆膜对土壤具有明显的保水增温作用，降低了水稻叶片的细胞汁液浓度、细胞质膜透性，从而缓解了水稻植株的水分胁迫程度。覆膜旱作水稻产量达到6372～13500kg/ha，而裸地旱作水稻产量仅为4530～5400kg/ha。水稻覆膜旱作比裸地旱作或淹水栽培显著节水。  

旱地玉米全膜双垄沟播技术的水分高效利用机理研究

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水分高效利用机理。结果表明,玉米播前至拔节期,秋季全膜双垄、顶凌全膜双垄和播前全膜双垄0-20cm土壤含水量较传统播前半膜平铺分别提高5.5-5.8%、4.5-4.7%和0-3.2%,1m土壤贮水量较播前半膜平铺分别增加48.4-51.7mm、36.4-38.8mm和0-25.6mm,正是由于秋季全膜双垄和顶凌全膜双垄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76.8%、平均达到70.2%,使玉米水分利用效率最高达到37.25kg/mm·hm2、平均达到32.10kg/mm·hm2,在旱作农田降水高效利用方面取得了重大突破。全膜双垄沟播技术平均增产率为42.6%、平均增产量为2699.6kg/hm2。其中,秋季全膜双垄、顶凌全膜双垄和播前全膜双垄平均增产率分别为48.2%、45.0%、34.5%,平均增产量分别为3057.8kg/hm2、2852.9kg/hm2、2187.9kg/hm2。  

水稻育苗移栽旱种方式对米质的影响及其与籽粒激素浓度的关系

 【目的】探讨育苗移栽水稻在不同旱种方式下米质形成的特点及其与籽粒激素浓度的关系。【方法】试验以镇稻88（粳稻）和扬稻6号（籼稻）为材料，进行无覆盖旱种（裸种，BN）、地膜覆盖旱种（PM）和麦秸秆覆盖旱种（SM）处理，以常规水种（TF）为对照。【结果】与TF相比，BN和PM显著降低了产量，SM的产量与TF无显著差异。SM显著降低了垩白米率、垩白度和消减值，显著增加了胶稠度、碱消值和崩解值。BN和PM对上述稻米品质的影响与SM的相反。稻米直链淀粉含量和蛋白质含量在各处理间无显著差异。两品种表现一致。结实期籽粒吲哚-3-乙酸（IAA）、赤霉酸（GA1＋GA4）、玉米素（Z）＋玉米素核苷（ZR）浓度在灌浆早期处理间差异很小，在灌浆中、后期则表现为SM＞TF＞PM＞BN，乙烯释放速率则表现为BN＞PM＞TF＞SM。籽粒脱落酸（ABA）浓度在SM、PM和TF之间无显著差异。在各处理中，BN籽粒ABA浓度在灌浆前期最低，灌浆中后期则最高。灌浆中后期籽粒IAA和GA1＋GA4、灌浆前中期籽粒ABA及灌浆各期籽粒Z＋ZR浓度与粒重、出糙率、精米率和崩解值呈显著或极显著正相关（r=0.71*～0.96**），与消减值呈显著或极显著负相关(r=-0.76*～-0.91**)。灌浆后期籽粒IAA和Z＋ZR浓度与垩白粒率和垩白度呈显著或极显著负相关（r=-073*～-0.85**）。灌浆各期籽粒乙烯释放速率与粒重、出糙率、精米率、碱消值和崩解值呈显著或极显著负相关（r=-0.71*～-0.91**），与垩白粒率、垩白度和消减值呈显著或极显著正相关（r=0.73*～0.93**）。【结论】覆草旱种可以改善稻米品质，裸地旱种和覆膜旱种则使品质变差；促进型激素浓度的降低和乙烯产生的增加是裸地旱种和覆膜旱种稻米加工品质和外观品质较差的重要原因。  

地膜覆盖导致春小麦产量下降的机理

 通过对地膜覆盖导致减产进行分析表明，施Ｐ处理的产量和水分利用效率最高。覆膜处理显著增加了根系生长，开花和灌浆期根系主要向下分布，但吸水量并没有按比例增加，导致同化产物的浪费。地上部分干物质量在播种７０ｄ之后不再增加，且繁殖器官发育不良。在本试验条件下，播前土壤底墒较好，地膜覆盖由于改善了地表水温条件，前期大量利用土壤水分，且后期降水不足，中下部丰富的根系不能发挥作用，导致产量下降。对照、耕作层施磷、覆膜、耕作层施磷加地膜覆盖 ４个处理的产量分别为 ２５１６．５，２７３４．１，１２６９．４和 １６２５．１ｋｇ／ｈａ。  

覆膜对甘薯生长发育和产量的影响

【目的】探讨覆盖黑膜、白膜对甘薯生长发育和产量的影响，为生产提供指导。【方法】于2011年3~10月在贵州省清镇市站街镇杉树村朱兵责任田进行甘薯地膜覆盖栽培试验，试验设覆盖黑膜、透明膜和不覆膜（CK）3个处理，比较覆膜对甘薯生长发育和产量的影响。【结果】覆盖黑膜处理甘薯地上部和地下部比对照分别增产202%和79%，覆盖白膜处理甘薯地上部和地下部分别比对照增产185%和50%，黑膜比白膜处理甘薯地上部和地下部分别增产6%和19.6%。覆膜条件下甘薯各器官的干率变化不明显；不同覆膜方式及对照的T/R比值均下降，但覆膜的T/R仍较对照大；覆盖黑膜条件下，甘薯生长前期日鲜重增长速率均比其他两种处理方式快。【结论】覆膜处理甘薯叶片、叶柄、茎蔓、块根的鲜重均比不覆膜明显增加，尤其黑膜覆盖处理下，甘薯各项指标增加明显，黑膜处理下甘薯块根产量增产79%。覆盖栽培是一项投入少、效益高的技术措施，可在贵州省甘薯生产上推广应用。  

冬小麦地膜覆盖的水分效应

在西北半干旱雨养条件下,采取3种地膜覆盖方式,研究了冬小麦地膜覆盖的水分效应.结果表明:覆膜可显著提高土壤表层(0~20 cm)墒情,越冬前至返青期覆膜处理的土壤表层含水量较露地处理(CK)高2.8%~6.4%,但拔节后覆膜处理的土层表墒与露地处理相近,而20 cm以下深层墒情则表现为覆膜处理逐渐低于露地处理;拔节至成熟期露地处理20~200 cm土壤平均含水量高于覆膜处理2.0%.3种覆膜方式比较,0~200 cm土体全生育期平均含水量以甘谷模式最高,甘肃模式最低,覆膜处理间的差异远小于覆膜与露地处理间的差异.虽然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土体水分在冬小麦播前可完全恢复到露地水平.  

旱地玉米全膜双垄沟播技术增产效果研究

采用田间小区试验研究了不同旱作区玉米全膜双垄沟播技术的增产效果.结果表明,不同覆膜方式增产幅度以全膜双垄沟播技术极其显著地高于半膜双垄沟播技术、半膜双垄沟播明显高于半膜平铺穴播,不同覆膜时间增产幅度以秋季覆膜处理最高、顶凌覆膜次之、播前覆膜最低;全膜双垄沟播玉米增产幅度明显表现为:半干旱偏旱区>半干旱区>半湿润偏旱区.三个旱作区秋季全膜双垄春季沟播玉米较对照播前半膜平铺穴播(下同)增产率分别为48.1%、39.6%和34.3%,顶凌全膜双垄春季沟播玉米较对照增产率分别为40.6%、35.0%和31.7%,播前全膜双垄沟播玉米较对照增产率分别为35.0%、30.3%和28.0%;全膜双垄沟播玉米增产量则表现为:半湿润偏早区明显高于半干旱区,半干旱区又明显高于半干旱偏旱区,特别是年降雨600mm的旱作区秋季、顶凌全膜双垄春季沟播玉米产量分别达到12375.0kg/hm~2、12192.0kg/hm~2,达到了旱作玉米超高产.