耕作栽培措施对苜蓿产草量的影响研究进展

紫花苜蓿是深根性多年生优质豆科牧草，号称“牧草之王”，其耐旱、耐寒、耐盐碱、耐瘠薄、适应性强、产量高、品质优、耐频繁刈割持久性好、清除田间原有杂草、改土培肥及经济效益高等特点。它是世界上分布最广、最古老的栽培牧草，也是我国种植面积最大、历史最长的人工牧草。实践证明，苜蓿产草量除受自身遗传特性、环境条件等因素影响外，耕种栽培措施对其影响也很大。Rowe报道栽培密度直接影响苜蓿产草量和植株形态性状发育，在一定范围内产草量随栽培密度的增加而增加，单株重量随之降低；栽培密度过大，个体生长势弱、下部叶片易脱落，不利于提高产草量和品质。Feltner报道刈割时期和刈割频率影响苜蓿植株生活力、光合产物的形成、根中营养物质的积累贮藏和侧芽发生、生长，再生速度、越冬及翌年再生等过程从而影响其产草量。因此，研究各种耕作栽培措施相互之间的关系及各自对苜蓿产草量的影响作用，可因地制宜应用耕作栽培措施更好服务于农业生产，有利于提高苜蓿产草量和品质、提高“营养体”农业的经济效益。     

宁南旱区草粮轮作系统中紫花苜蓿适宜利用年限研究

2002-2004年对宁南旱区不同生长年限紫花苜蓿土壤理化性状和紫花苜蓿-谷子轮作进行了研究。结果表明,随着紫花苜蓿生长年限延长,土壤生态环境得到改善。紫花苜蓿3~22年生期间,0~100 cm土壤容重减少了0.213 g/cm3,孔隙度增加8.03%,饱和持水率增加14.17%,持水能力增强。6~22年生期间,0~60 cm土层有机质和碱解氮平均含量分别增加1.60 g/kg和11.02 mg/kg,pH值降低了0.09,为轮作作物生长创造了良好的土壤环境。紫花苜蓿轮作年份越早,土壤水分恢复效果越好,轮作作物水分利用效率越高;反之,紫花苜蓿生长时间过长,轮作后不利于土壤水分的恢复。6,10和22年生紫花苜蓿地轮作谷子收获后,0~200 cm土壤水分恢复量分别为63.06,55.22和-42.55 mm,轮作谷子产量分别为1 725.95,1 485.80和1 560.75 kg/hm2,水分利用效率分别为12.011 6,8.432 5和5.816 1 kg/mm.hm2。为使旱区农地有限的土壤水分达到合理、高效及可持续利用,取得较大的经济效益、生态效益和社会效益,紫花苜蓿实行草粮轮作的最适宜年限在5~6年生。     

施用生物炭对中国农田土壤有机碳含量的影响——基于Meta分析

探明不同生产条件下施加生物炭对中国农田土壤有机碳含量的影响,以期为科学施用生物炭和提高农田土壤碳库储量提供理论参考。研究基于已公开发表的施加生物炭对于我国农田土壤有机碳含量影响的相关文献,以不施加生物炭为对照组,施加生物炭为试验组,使用Meta分析方法定量整合分析了不同自然条件、土壤性质、农田管理措施等因素下生物炭施用对农田土壤有机碳含量的影响。 研究表明,施加生物炭显著提高了农田土壤有机碳含量（P < 0.05）,平均提高33.98%;当年均温在10 ~ 15℃时,土壤有机碳含量增幅最大,可显著提高48.05%（P < 0.05）,且不同年均温之间有极显著差异（P < 0.01）,年均降雨量对生物炭提高土壤有机碳的效应也有显著影响（P < 0.05）;在壤土上施加生物炭对土壤有机碳的提升效果较其他质地土壤极显著提高26.66%（P < 0.01）;随着施用生物炭pH的提高,其对土壤有机碳的增加效应越大,当生物炭pH > 10时平均可显著提高49.20%（P < 0.05）;在生物炭施用下,轮作相比于连作,极显著提高了土壤有机碳含量,提高率为28.42%（P < 0.01）;生物炭配施氮肥对土壤有机碳含量的提高主要取决于生物炭施用量而不是氮肥施用量。此外,试验农田土壤pH、耕地类型、生物炭制备来源和C/N比等因素均对生物炭施用下土壤有机碳含量有不同程度影响。在年均温10 ~ 15℃的壤土地区,采用轮作种植方式,施加pH > 10的生物炭对农田土壤的固碳效果最佳。     

土壤含水量对秸秆分解的影响及动态变化

采用秸秆与土壤混合培养的方法,研究了秸秆分解时对土壤含水量的需求以及土壤水分的动态变化。结果表明,土壤含水量主要影响秸秆前期的分解,在土壤含水量为20.0%和15.0%的条件下,秸秆分解率在第10天分别为30.73%和14.01%,在第60天分别为52.90%和43.20%。同时,秸秆在分解过程中可以释放出水分,从而提高土壤含水量,并使之在较长时间内保持稳定。加入秸秆组的土壤含水量在第50天比对照组高出5.41%,说明秸秆还田的保水、增墒作用非常显著。     

沟垄二元覆盖对渭北旱塬区土壤肥力及玉米产量的影响

探讨沟垄二元覆盖对旱地土壤肥力及作物生产力的影响,对完善半湿润区作物微集水栽培技术具有重要的理论和实践意义。2007—2011年在渭北旱塬进行5年定位试验,设置垄上覆地膜,沟内分别覆普通地膜、生物降解膜、玉米秸秆、液体地膜和沟不覆盖等不同沟垄覆盖模式,以传统平作为对照。结果表明,2011年春玉米收获后各处理土壤有机质及速效养分含量随土层的加深而降低,与2007年试验处理前相比,沟垄二元覆盖各处理土壤养分含量明显增加,而垄覆地膜+沟不覆盖和传统平作处理有所下降。垄覆地膜沟覆秸秆处理0~20 cm层土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量均显著高于对照,垄覆地膜沟覆地膜和垄覆地膜沟覆生物降解膜处理有机质和碱解氮含量较对照有所增加,而其有效磷和速效钾含量显著增加。20~60 cm层土壤有机质和速效养分含量各沟垄二元覆盖处理均略高于对照。各沟垄覆盖处理表层(0~20 cm)土壤脲酶、磷酸酶和蔗糖酶活性均较对照增加,且以垄覆地膜沟覆秸秆处理土壤酶活性最高,垄覆地膜沟覆生物降解膜和垄覆地膜沟覆地膜处理次之。垄覆地膜沟覆生物降解膜、垄覆地膜沟覆地膜和垄覆地膜沟覆秸秆处理较对照显著增产41.1%、42.1%、39.3%,水分利用效率显著提高38.0%、39.6%、37.0%。在渭北旱塬区进行沟垄二元覆盖对提高土壤肥力、酶活性及春玉米产量和水分利用效率有显著提高作用,以垄覆地膜沟覆秸秆处理最佳,垄覆地膜沟覆地膜和垄覆地膜沟覆生物降解膜次之。可见,垄覆地膜沟覆地膜、生物降解膜或秸秆的沟垄全覆盖种植在渭北旱塬雨养农业区春玉米生产栽培具有一定的可行性和应用价值。     

宁夏引黄灌区玉豆间作和带状轮作模式对玉米水氮利用及产量的影响

探索间作及带状轮作模式对玉米水氮利用及产量的影响,提出适合宁夏灌区的种植模式。试验于2019—2020年,在宁夏王团旱作节水高效农业试验站开展,设置玉米/大豆间作(IMS)、玉米-大豆带状轮作(RMS)、单作玉米(MM)、单作大豆(SS)4种种植模式。结果表明,与单作玉米相比,带状轮作处理使玉米拔节期至成熟期干物质积累量增加9.58%～11.45%,且与间作相比,干物质积累量增加4.29%～7.53%。带状轮作种植模式下玉米对氮素的积累量、转运量及籽粒贡献率比间作提高2.19%、30.44%和19.86%。带状轮作和间作处理土壤含水量比单作分别提高5.64%和3.98%,且主要分布于0～140 cm土层,带状轮作处理玉米水分利用效率较单作增加38.00%,且比间作增加15.61%。与单作玉米相比,间作处理提高玉米产量11.3%,降低大豆产量51.39%;玉豆带状轮作处理弱化了种间竞争力,使玉米产量提高21.98%,大豆产量下降22.91%。因此,带状轮作种植模式在水分利用效率、干物质积累、氮素转运及产量方面优势明显,可作为宁夏引黄灌区的一种有效替代种植模式。     

宁南半干旱区灌溉农田高效多熟种植模式研究

针对宁南半干旱区一熟有余、两熟不足的气候条件,在灌溉农田开展了以间作套种为主的高效多熟种植模式试验研究.结果表明,采取立体复合种植,能够有效提高农田第一性生产力和土地利用率,增进光、热、水等农业资源的利用效率,增加农业系统能量产出,提高单位面积经济收入.运用灰色关联分析法对5种间作套种模式和2种单作模式的生产效益综合评价结果,各种植模式的综合效益排序依次为: 马铃薯‖玉米＞小麦/玉米＞豌豆/玉米＞胡麻/甜菜＞玉米单作＞豌豆/向日葵＞小麦单作. 此外,还对不同种植模式的合理运用作了讨论.     

旱作农区应变型种植制度决策系统的建立及效益

针对宁南旱区降水资源短缺且变异性显著,造成干旱灾害频繁的气候特点,依据不同作物对干旱气候的适应性规律,借助农业系统工程原理和方法,进行应变型种植制度优化设计,组建了不同生态类型地区的应变型种植制度决策系统.在综合考虑各种干旱发生频率及其对作物产量影响程度的基础上,种植制度优化模式包括了随机型和确定型两种决     

西部农业发展面临的问题及开发对策

本文论述了西部农业开发面临的问题和困难,提出了西部农业开发的对策,并建议在西部组建１０大农业生产基地,开展３大生态环境工程建设以及６大科技示范工程;最后提出了１０个应加强研究的科技领域。     

集雨节灌种植技术对夏玉米光合特性及产量的影响

以沟灌、水平畦灌为对照,通过2年大田试验分析了在关中灌区集雨节灌种植技术对夏玉米功能叶片的光合参数、荧光参数、叶绿素含量及产量的影响。结果表明,在同期灌溉处理中,集雨节灌处理各测定时期的最大荧光（Fm）、可变荧光（Fv）、最大光能转换效率（Fv/Fm）、PSⅡ潜在活性（Fv/Fo）和叶绿素含量显著高于沟灌、畦灌。集雨节灌处理的籽粒产量在播前灌1水处理下较沟灌、畦灌和沟垄集雨种植分别提高4.9%（P<0.05）、8.5%（P<0.05）和2.2%,在开花期灌1水处理下提高6.0%（P<0.05）、8.3%（P<0.05）、1.3%;在播前和开花期均灌1水处理下提高7.0%（P<0.05）、11.2%（P<0.05）和7.2%（P<0.05）。不同灌溉时期集雨节灌处理的净光合速率（Pn）和叶片瞬时水分利用效率（WUE）均在灌浆期显著高于畦灌,对基础荧光（Fo）和蒸腾速率（Tr）的影响不明显。除开花期灌1水处理外,其它灌水时期下的集雨节灌处理百粒重显著高于沟灌、畦灌处理。研究表明,集雨节灌可以显著提高叶片光合性能,增强PSⅡ反应中心的电子传递、光合化学效率和潜在活性,且产量显著高于传统沟灌、水平畦灌处理。