宁南半干旱偏旱区旱作农田沟垄径流集水蓄墒效果与增产效应研究

针对宁南半干旱偏旱区旱作农田夏熟作物所需水分严重缺乏的实情，在平整不产流农田上，通过沟垄径液集水蓄墒措施，在干旱御份中每年可向作物种植区增加不分供应５７．４ｍｍ－２７２．７ｍｍ，采用起垄覆膜措施可使夏熟作物休闲蓄墒期增加土壤蓄水量２８．６display status     

半干旱偏区糜子沟垄径流栽培研究初报

采用４种沟垄径流形式，在半干旱偏旱区对糜子试验表明，沟垄径流栽培可聚只水分，促使水分下渗，改善作物根际水分状况，显著促进作物生长。此效应大小依次为，膜垄窄带〉土垄窄带〉土垄宽带。但增产效应与聚水效应不完全一致，为膜宽带〉膜垄窄带〉土垄宽带，土垄窄带不增产。     

宁南半干旱地区春小麦农田微集水种植技术研究

在宁南旱作农业区采用微集水种植方式,可有效地改善土壤供水能力,提高小麦量和水分利用率。经试验,土壤供水能力提高１３２．３％－１８１．０％,小麦产量提高５５．０％－７５．１％,水分利用率水分利用率提高２．０４ｋｇ（ｍｍ．ｈｍ＾２－３．５９ｋｇ／（ｍｍ．ｈｍ＾２）,达到７．１３ｋｇ／（ｍｍ．ｈｍ＾２－８．８９ｋｇ／（ｍｍ．ｈｍ＾２（）;处理中窄 型增产效果优于宽垄型。该技术是适合于半干旱地区的一种能较     

宁南旱区沟垄集雨结合补灌对土壤水分利用及冬小麦产量的影响

为探明沟垄集雨结合不同时期补灌措施的集雨保墒效果,2013-2015年在宁南半干旱区设置不同补灌模式(全生育期不灌溉、前期(拔节期)补灌、后期(抽穗期)补灌、前后期均补灌)结合补灌方式(集雨补灌和传统畦灌),研究集雨补灌措施对土壤水分、冬小麦产量及水分利用效率的影响。结果表明:沟垄集雨补灌模式可有效改善0~200 cm土层土壤贮水量,尤其对0~40 cm土层提高较为明显。在2013-2014年(枯水年)灌水量减半的情况下,前期补灌和全生育期不灌溉处理的小麦产量均高于相对应的畦灌处理,分别提高了2.6%和6.2%,其余处理和对应的畦灌处理相比无增产效应;在4种补灌模式下,集雨补灌处理的水分利用效率、灌溉水利用效率均显著高于对应的畦灌处理,其中前期补灌最为显著,分别提高8.5%和105.1%。2014-2015年(丰水年),除集雨前后期均补灌处理外,前期补灌、后期补灌和全程不灌溉处理的产量均高于对应的畦灌处理,分别提高4.5%、7.4%(p0.05)和4.9%;在四种补灌模式下,除集雨前后期均补灌和不灌溉处理的水分利用效率与对应的畦灌处理相差不大外,其余各补灌处理的水分利用效率和灌溉水利用效率均显著高于相对应的畦灌处理,最大增幅分别为3.8%和114.7%。可见,沟垄集雨结合适量补灌措施可显著提高冬小麦产量和水分利用效率。     

旱作农田沟垄覆盖集水栽培技术的试验研究

旱作农田沟垄覆盖集水技术是农田上开沟起垄，垄上覆膜，沟内种植，增加作物生长地段的地傅集水量。莜麦地膜沟垄全生育期平均增墒值达１．３％－１．４％，相当于平均每次降水后增加３．８－４．１ｍｍ降水，比对照平均增墒１０．３－１１．９７％，在春它各生育时期墒，增墒值平均为０．７％－１．８％，最高达２．７％。不同种植方式推广的位次为地膜玉米，地膜莜麦，小麦，土沟垄玉米，莜麦，小麦，仿砂田和平铺膜效铺膜效益代于     

阴山北麓农牧交错带不同沟垄宽度集雨技术对马铃薯的影响

为研究和解决阴山北麓农牧交错带地区降水资源不足、雨养农业产量不稳的问题,于2011~2012年在内蒙古武川县进行了不同垄宽和沟宽的集雨措施栽培马铃薯的试验,测定了沟垄集雨处理下土壤水分状况、马铃薯生长、产量和水分利用效率。结果表明:沟垄集雨技术提高了种植区土壤水分,增幅16.1%~26.0%。马铃薯生育期内的叶面积指数和单株干物重均高于对照处理。沟垄集雨处理的商品薯率较平作高5.0~30.5%,商品薯产量高于平作,垄宽1.0m沟宽1.0m集雨处理商品薯产量平作增产52.0%~81.0%。较平作相比,集雨处理提高了马铃薯水分利用效率。沟垄集雨技术对阴山北麓农牧交错带地区雨养农业规避干旱气候风险以实现马铃薯稳产具有重要的应用价值。     

沟垄集雨种植模式下谷子种植密度对土壤水分及产量的影响

为探索半干旱地区沟垄集雨种植模式下不同种植密度对旱地谷子降雨生产潜力的影响,以谷子品种大同29为试材,设置低、中、高三种留苗密度,于2013—2014年在宁南半干旱区进行了大田试验。结果表明,在两种降雨年型下,集雨各密度产量和总耗水量均随密度的升高而增加,在雨水偏少的2014年谷子总耗水量较少,中、高密度产量亦无显著差异(P0.05);高密度处理两年平均产量较低密度增加26.41%,总耗水量平均增加10.40%;谷子抽穗期土壤含水率、各时期0~200 cm土壤储水量及收获期供水能力在两种降雨年型下均随密度的升高而降低。WUE在多雨的2013年随留苗密度的增加而升高,在少雨的2014年则以中密度WUE最高,达到24.35 kg·mm~(-1)·hm~(-2),且该年WUE平均较2013年高10.37 kg·mm~(-1)·hm~(-2)。     

冀西北旱坡地南瓜田间沟垄集雨种植模式研究

在怀安县前所堡旱作示范区以南瓜为试材,采用窄土垄沟、宽土垄沟、窄膜垄沟、宽膜垄沟4种不同沟垄处理方式,常规平作为对照,研究不同的沟垄措施对南瓜地土壤水分含量、水分利用及产量的影响.结果表明:沟垄栽培可使水分聚集于种植沟中较小有效栽培面积中,改善土壤水分分布状况,不同处理间效应大小依次为:宽膜垄沟＞窄膜垄沟＞宽土垄沟＞窄土垄沟＞平作,且覆膜效应大于垄的宽窄效应;沟垄处理对土壤水分在表层影响大,在较深土层影响小.沟垄处理均可提高水分利用效率,其中土垄与平作差异不明显,而膜垄水分利用率宽膜垄沟(40.85 kg·hm-2·mm-1)、窄膜垄沟(39.03 kg·hm-2·mm-1)均显著高于平作(30.27 kg· hm-2· mm-1)(P＜0.05),宽垄比窄垄水分利用率高,但差异不显著.不同沟垄处理对南瓜的产量影响较大,产量增加4.23％～32.39％,增产效益176.2～1 210.4元·hm-2,两膜垄组南瓜产量与对照平作差异显著(P＜0.01),尤以宽膜垄沟增产效益为最高.综上所述,宽膜垄沟的栽培方式对南瓜水分利用和增产增效作用显著,是目前坡耕旱地南瓜生产中较为理想的田间沟垄微型集雨种植模式.     

西北旱作区不同地膜覆盖种植方式对谷子生长发育的影响

选用垄膜覆盖沟播、全膜双垄沟播、全膜平铺穴播、全膜平铺沟播等4种地膜覆盖方式,研究了不同地膜覆盖种植方式对谷子光合作用、生长速度及其产量的影响.结果表明,地膜覆盖种植提高了谷子生长期间的净光合速率和水分利用效率,在抽穗期,地膜覆盖种植方式的光合速率比露地种植的高9.8％～28.5％,水分利用效率比露地的提高3.0％～18.1％;同时,地膜覆盖种植明显加快了谷子生育期间的生长速度,在苗期至成熟期,地膜覆盖种植方式的平均生长速度较露地快28.7％～35.5％.地膜覆盖种植方式增产显著,产量在3 429.00～4 233.60kg·hm-2之间,比露地沟播种植方式增产30.87％～61.57％.     

半干旱区‘冀谷31’微集水种植增产机理研究

以夏谷区主栽品种冀谷31为材料,通过测定微集水种植和露地栽培(对照)的农艺性状、经济性状、干物重、光合速率、叶面积系数、土壤水分含量、土壤温度和叶绿素含量,探讨武安市半干旱区微集水种植的增产机理,为该技术在半干旱夏谷区的推广应用提供科学依据。结果表明:微集水种植较对照增产16.28%,土壤水分含量在10~20 cm深度提高10%以上,膜内土壤温度最高升高2.4℃,净光合速率提高15.44%,叶面积指数提高11.5%,SPAD值提高10.07%。因此,微集水种植具有显著增产的作用,其生理机制在于:微集水种植起到了保墒升温作用,促进了植株的生长发育;提高了净光合速率和叶面积指数,促进了根茎叶穗的干物质积累;在此基础上单穗重、穗粒重、出谷率、亩穗数经济性状得到提高;后期提高了功能叶片的叶绿素含量,防止了早衰,减少了秕谷。因此将微集水种植作为半干旱地区谷子生产的主要方式之一具有科学依据,应积极进行推广。     

垄沟种植模式对玉米生长及产量的影响

通过田间试验,设60、90 cm两种垄宽的垄沟种植模式,以传统种植模式为对照,研究了垄沟种植模式对玉米生长和产量的影响.结果表明:60 cm垄宽的种植模式增产效果最为显著,与90 cm垄沟种植模式和传统种植模式相比,60 cm垄沟种植模式玉米株高分别提高11.1％和19.6％;功能叶叶面积分别提高6.46％和10.78％;相对叶绿素含量分别增加6.7％和12.9％;干物质积累分别增加6.9％和10.7％;玉米产量分别提高8.1％和10.7％;土壤水分利用效率分别提高11.7％和5.8％,差异显著.与传统平作种植模式相比,垄沟种植模式能够促进玉米生长发育,提高产量和水分利用效率.在所有处理中,60 cm垄宽的垄沟种植模式的玉米产量和水分利用效率最高.     

考虑水分再分布的沟灌入渗模拟与春小麦垄作沟灌合理垄宽

垄作沟灌技术具有显著的节水增产作用,但在春小麦种植中应用尚缺乏参数设计方面的理论支撑。本研究采用粉砂质粘壤土与粘土两种典型土壤实测水分运动参数和HYDRUS软件,模拟了梯形灌水沟不同垄宽情况下的土壤水分运动和停水后水分再分布,研究了不同灌水量时湿润锋推进过程和水分再分布后的湿润体变化,分析了设计灌水定额下适宜作物生长湿润体范围,提出了粉砂质粘壤土和粘土宜采用的合理垄宽为20～50 cm和20～35 cm,这一结果为干旱区春小麦垄作沟灌技术推广提供了技术支撑。     

控水补灌对旱地谷子品质的影响

选用8个不同谷子品种作材料,研究了旱地自然条件下控水补灌对谷子品质的影响。结果表明,控水补灌对谷子营养品质、食味品质和加工品质都有较大影响。旱地谷子控水补灌后粗蛋白、粗脂肪、赖氨酸和Vb1含量都表现出不同程度的下降,分别下降了23.40 g/kg、0.77 g/kg、0.28 g/kg、0.18 g/100g;而粗淀粉、胶稠度、碱消指数和出米率表现出不同程度的增加,分别增加了26.77 g/kg2、9.44 mm、0.23和7.00%。控水补灌降低了谷子的营养价值,但明显改善了谷子的食味品质,提高了出米率。     

不同密度膜侧沟播油菜的植株性状表现及产量效应

为进一步完善油菜膜侧沟播栽培技术体系,本试验研究了不同密度膜侧沟播油菜的植株性状表现及产量效应。结果表明:稀植虽有利于改善油菜部分性状指标的增加,并最终表现出单株产量优势,但随着油菜生长期的延长,不同密度处理间差异逐渐缩小。适宜密度种植油菜的分枝数、叶面积以及部分生理指标等均优于低密度或高密度种植。种植密度与单位面积产量的灰色关联度高于单株产量。我国西北沿山干旱区膜侧沟播种植油菜的适宜密度以4.5万株/667m2最为适宜,可比当前生产上推行的密度(3.0万株/667m2)增产39%以上。     

沟垄集雨种植补灌对冬小麦旗叶叶绿素荧光参数的影响

为探明沟垄集雨种植技术在灌区对作物光合作用和产量的调控及节水效果,通过大田试验,研究了两种宽度的沟垄集雨种植结合不同补灌量处理对冬小麦光合速率、叶绿素荧光参数和产量的影响。结果表明:沟垄集雨处理下Pn较平作不灌水处理(CK)提高57.1%~84.4%,较平作灌水处理提高25.3%~50.3%;Fm、Fv、Fv/Fm、Fv/Fo、q P和籽粒产量也均高于平作处理,q N低于平作处理;两种宽度沟垄集雨种植较CK增产74.6%~124.9%,沟垄集雨补灌处理较平作灌水处理增产0.3%~18.9%,随灌水量增加产量增加,宽垄沟优于窄垄沟;在降雨较少的年份,60 cm沟垄集雨种植在灌溉量减少50%的条件下,光能转化效率比平作灌水处理提高44.1%,说明沟垄集雨种植可显著提高光能的转化效率及其量子产额,提高光合效率,维持较高的籽粒产量。     

旱塘瓜开沟施肥覆膜覆土复式作业机设计与试验

设计了旱塘瓜开沟施肥覆膜覆土复式作业机,突破了化肥精量深施、开沟入土部件节能降耗、沟底无损覆膜等技术难题,可实现旱塘瓜田的化肥深施、开沟起垄、沟底覆膜、膜上覆土的机械化复式作业。该机由机架、三点悬挂机构、传动机构、开沟起垄机构,施肥机构、覆膜机构等组成,可完成侧条施肥深度10～15 cm,施肥量2.7～4.1 kg·hm^-2精量可调,满足了西北旱塘瓜的化肥深施农艺要求;沟底覆盖的农膜无损伤,且与沟底、沟壁贴合,不仅起到了增温保墒的作用,并有效抑制了杂草生长,使得旱塘瓜全生育期无需施用除草剂;整机功耗<40 kW。该机具经过田间性能试验验证,当作业地块平整,机具行进速度为匀速0.5 m·s^-1左右时,采光面机械破损程度为41.6 mm·m^-2,膜边覆土厚度27.3 mm,膜边覆土宽度44.6 mm,膜边覆土厚度合格率96.1%,膜边覆土宽度合格率95.6%,地膜纵向拉伸率92.3%,排肥均匀性变异系数5.6%,开沟深度32.5 cm。试验结果表明相关性能指标均已达到国家标准以及农艺要求,能够实现旱塘瓜开沟施肥覆膜覆土...