覆膜集雨栽培对冬小麦产量及养分吸收的影响

采用垄上覆膜集雨保墒、沟内种植的栽培方法,在半湿润易旱的关中红油土上进行了冬小麦田间试验,探讨覆膜集雨栽培对冬小麦产量及氮磷钾养分携出量的影响。结果表明,覆膜集雨的增产效果明显。覆膜条件下,高氮处理的生物产量与籽粒产量比低氮处理分别增加15.9%、22.6%;高氮高密度条件下,覆膜的生物产量与籽粒产量比不覆膜分别提高39.5%、28.9%,其中,高氮低密度(即高氮宽垄覆膜集雨)处理的籽粒产量和生物产量最高,产量可达7898kg/hm2;覆膜集雨种植可协调土壤水分和养分的关系,促进了地上部的养分携出量,有利于植株的协调生长,最终获得高产。     

渭北旱区冬小麦田土壤水分动态及农田水分平衡的研究

在合阳基点３年（１９９１￣１９９４）试验资料基础上，根据ＳＰＡＣ观点和农田水分平衡法，系统分析了渭北旱塬冬小麦田土壤水分动态变化规律，研究了冬小麦田水分收支状况和土壤贮水、供水、失水、耗水等水分循环规律，查明了冬小麦的需水亏缺量，亏缺期；并通过统计分析，建立了冬小麦产量和农田蒸散量的数学模型，可为农业生产提供科学依据。     

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。     

旱原地膜冬小麦集雨节水灌溉研究

旱原地膜冬小麦集雨节灌具有显著的产量和水分效应，试验结果表明，随着有限供水量的增加，冬小麦经济产量相应提高，日耗水量增大，２ｍ土层土壤供水增加，冬小麦水分利用效率和供水效率依次增大。集雨节灌妈拔节期效果最佳，增产５７．１％，同时拔节期供水１２ｍｍ，较其它时期等量 水的效率提高２倍－６倍，表现出旱地集雨节灌的超补偿效应。     

集雨种植模式下不同施肥水平对土壤水分消耗及冬小麦产量的影响

于2012—2014年在宁南旱塬区布设旱地冬小麦垄膜沟播试验,研究了集雨种植模式下不同施肥水平对小麦不同生育阶段土壤水分、产量和水肥利用率的影响。试验设置集雨(R)和传统平作(B)两种种植模式,每种种植模式设置高(N+P:270+180 kg·hm~(-2))、中(N+P:180+120 kg·hm~(-2))、低(N+P:90+60 kg·hm~(-2))和不施肥4种施肥水平。结果表明:集雨种植模式在冬小麦生育前期可以显著提高0~200 cm土层的土壤贮水量,两年的平均产量较平作提高了10.57%(P0.05),水分利用效率提高了3.83%,肥料农学效率提高了54.99%(P0.05)。施肥对冬小麦生育期土壤水分有明显影响,冬小麦生育前期随着施肥量的增加土壤贮水量呈增加趋势,生育后期土壤贮水量随着施肥量的增加而减少。无论是集雨还是平作种植模式,各施肥处理的冬小麦经济产量和水分利用效率随着施肥量的增加呈增加趋势,但相邻肥力梯度间增幅随施肥量的增加逐渐降低,高肥处理虽产量和水分利用效率最高,但较中肥处理增产幅度不显著(P0.05),集雨种植中肥处理的肥料农学效率最高,两年平均为3.91 kg·kg~(-1)。由此认为,集雨种植模式配合中量施肥(N+P:180+120 kg·hm~(-2))可显著提高半干旱区旱作冬小麦产量及水肥利用效率。     

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。     

集雨补灌对冬小麦套玉米复合群体生长特性研究

通过研究旱农区集雨补灌条件下不同栽培模式的作物生长特征发现：冬小麦／玉米较单作小麦和玉米年均光能利用率分别提高了49.67％和50.66％，耗水系数分别提高63.1％和70.2％，套作比单作增产13.21％－38.53％，其中6：3套作群体补灌处理增产幅度最大；叶日积（LAI－D）增加是套作增产的重要原因，套作群体中小麦叶片趋薄程度大于单作；补充灌溉可加速不同作物生长后期干物质向穗部的转移，且套作小麦穗部干物质积累速率大于单作；干旱造成的株高不足是导致玉米减产的重要原因，但可通过关键期补充灌溉加以缓解。     

不同栽培条件下旱地麦田土壤水分变化规律

旱地冬小麦能利用较深层次的土壤水分，土壤水分亏缺程度不同，冬小麦利用土壤水分的度不同。     

旱地不同栽培模式下土壤水分和矿质氮含量的时空变化

以田间试验为研究手段连续两年研究了旱地不同栽培模式和施用氮肥对冬小麦生长期间土壤水分、硝态氮和铵态氮含量时空变化的影响.结果表明:与常规相比,覆膜和覆草均显著增加了0～5、5～10和10～20cm土层水分含量,而施用氮肥却是0～20 cm各土层水分含量均有所降低.不同栽培模式对土壤贮水量的影响园作物各生育时期的不同而不同,返青期覆膜和覆草模式土壤贮水量显著高于常规对照,拔节期覆草模武土壤贮水量显著高于覆膜模式,灌浆期各模式之同土壤贮水量的差异未达显著水平.冬小麦生长期间不同处理的土壤铵态氮含量均较低,时空变化较小;而不同处理的土壤硝态氮含量的时空变化较大,其含量的时空变化与施氮量、栽培模武和不同时期有密切关系.增加氮肥用量明显提高0～20 cm土层硝态氮含量和矿质氮的累积量,随着生长时期的推进,土壤硝态氮含量降低明显.0～100 cm土层中硝态氮的累积量为覆草＞常规＞覆膜.     

喷灌冬小麦农田土壤水分分布特征及水量平衡

以传统地面灌溉(畦灌)为对照,分析了喷灌条件下,冬小麦农田土壤水分分布特征和水量平衡。结果表明:喷灌条件下土壤水分运动表现出明显的非饱和土壤水运动特征,地面灌溉条件下土壤水分运动具有饱和土壤水运动的特征。喷灌条件下灌溉水主要分布在土壤表层0~50 cm范围内,地面灌溉条件下灌溉水可达地表以下150 cm处。喷灌条件下,没有明显的土壤水分渗漏发生;地面灌溉条件下,土壤水分渗漏量占灌溉水量的10%左右。2003年和2004年试验期间,喷灌蒸散量分别为312.2 mm和324.4 mm,分别比地面灌溉蒸散量少13.1 mm和35.1mm。     

半湿润气候区土壤水分对冬小麦叶绿素值的影响

利用天水地区2007～2010年的冬小麦叶绿素含量(SPAD值)和土壤含水量实际观测资料,分析了土壤水分含量和SPAD值在冬小麦生育期内的动态变化过程,研究了冬小麦叶片SPAD值与不同深度土层土壤水分含量的关系,以及SPAD值与冬小麦生长量、产量构成要素和地段实产的关系。结果表明:(1)在冬小麦生育期内土壤含水量呈现减小趋势,叶片SPAD值则经历了一个先升高后降低的过程,浅层土壤含水量更易受降水的影响而升高;(2)土壤水分含量对冬小麦叶片SPAD值的影响主要集中开花期至乳熟期,土壤水分含量高的年份叶片SPAD值较高,反之则较低;(3)中浅层土壤水分含量与10d后冬小麦叶片SPAD值有显著的正相关性;(4)冬小麦叶片SPAD值与部分生长量和产量构成要素存在相关关系,但是与地段实际产量关系较弱。     

生物炭用量对模拟土柱氮素淋失和田间土壤水分参数的影响

利用土柱模拟试验和田间试验,把由果树废枝干制备的生物炭以0,20,40,60 t·hm^-2和80 t·hm^-2的用量施入土壤,以探明不同用量的生物炭对土壤硝铵态氮素淋失和土壤水分的影响。结果表明,施用生物炭可降低土壤NH₄⁺-N和NO₃^--N累积淋溶量,其中用量为80 t·hm^-2处理较对照分别降低了41%和18.6%（P＜0.05）;NO₃^--N淋溶主要集中在前三次,其淋溶量占总量的97.3%～98.8%,生物炭能增加NO₃^--N在土壤中的滞留时间,延缓淋失;在整个淋洗过程中,氮素主要以NO₃^--N的形式淋失,其累积淋溶量占NO₃^--N、NH₄⁺-N淋溶总量的97.3%～98.14%;施用生物炭种植春玉米后,土壤含水率和总孔隙度增加不显著。     

万荣县麦田土壤干旱研究

万荣县气象局1964-2008年0～100 cm各旬旱地麦田土壤湿度资料分析表明,小麦生育期的耕作层土壤相对湿度有下降趋势,特别是拔节抽穗期土壤相对湿度下降4.9％ ·10a-1,作物旱情指标Kd和作物水分亏缺率G也显示拔节抽穗期干旱化明显.另外,冬前和越冬期分蘖数增大.土壤干旱的综合原因是降水量(特别是夏季)减少、冬前和越冬期作物系数增大和四月日照不显著增多引起的参考作物蒸散增加.拔节抽穗期有明显的干旱化趋势.     

绿肥和施氮对旱作冬小麦农田土壤酶活性的影响

基于田间定位试验研究了种植绿肥和施氮对旱作冬小麦农田土壤酶活性的影响。试验采用绿肥和氮肥双因素完全设计方案,其中绿肥作物在夏季休闲期种植,包括长武怀豆、苏丹草、怀豆+苏丹草混播和裸地休闲（对照）4种处理;氮肥于冬小麦播前施入,包括0、60、120 kg·hm^-2共3个水平;观测指标包括土壤β-葡萄糖苷酶、纤维二糖水解酶、乙酰氨基葡萄糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶活性。结果表明,与对照相比,休闲期种植怀豆、苏丹草、怀豆+苏丹草混播均显著提高了以上4种土壤总体酶活性,0～10 cm和10～20 cm土层增幅分别达12.9%～59.3%和6.19%～48.8%。土壤β-葡萄糖苷酶和纤维二糖水解酶活性在不同绿肥处理间无显著差异,而种植怀豆较种植苏丹草和混播显著提高了乙酰氨基葡萄糖苷酶和亮氨酸氨基肽酶活性。施氮肥对土壤酶活性具有显著促进作用,且4种土壤酶活性均随着施氮水平提高而增加。氮肥与绿肥对纤维素二糖水解酶活性具有交互影响。黄土高原旱作种植系统休闲期间可以考虑通过种植绿肥作物尤其是豆科绿肥来提高肥力。     

增施氮肥对黄土高原旱作冬小麦农田土壤干层动态的影响

依托陕西长武农田生态系统国家野外科学观测研究站十里铺长期定位观测,研究了5种不同氮肥用量(0、45、90、135、180 kg·hm^-2)对冬小麦农田土壤水分及土壤干层动态的影响。结果表明：土壤干层深度大约在50～260 cm之间;施氮量小于90 kg·hm^-2时,增施氮肥土壤耗水强度和干层深度变化较小,而施氮量超过90 kg·hm^-2时,增施氮肥平均土壤耗水强度较大,但干层深度无明显变化,干层厚度增加速度随施氮量增加而增加;丰水年的高降水量在一定程度上可以缓解土壤干燥化,减小干层厚度。     

西峰麦田土壤水分动态分布特征

利用西峰1989~2004年3~11月的土壤水分资料,分析0~200 cm土壤贮水量的旬月变化、垂直分布特征和年际变化规律,以及逐月土壤含水量与冬小麦产量间的相关关系。结果表明:西峰土壤贮水量年季变化振荡明显,呈多波动变化,与降水量相关关系显著;一年中含水量最高的时段是11月和3月,最低的是6月和7月;0~30 cm为多变层,30~110为缓变层,110~200 cm为稳定层;土壤水分含量对冬小麦千粒重影响有两个显著阶段,分别是3~5月与9月,均达到α=0.01的信度水平。     

冬小麦拔节期追肥与土壤湿度的生物效应

以冬小麦为试验材料,利用盆栽试验研究了拔节期不同土壤水分条件下不同施氮处理对其叶片光合速率、硝酸还原酶、根系长度及数目、根冠比、养分吸收及籽粒产量的影响。结果表明,在干旱条件下,不论施肥与否,适当增加土壤湿度均能改善小麦的生长状况,增加产量。在低水条件下,增加施肥量不能相应增加产量;在中、高水情况下,基肥结合拔节期追施氮肥可以促进冬小麦生长,使其籽粒产量显著提高;氮肥一次施用的效果不如基肥加拔节期追肥处理。在中水条件下,2/3氮肥基施,1/3氮肥拔节期追施是干旱地区冬小麦较佳的水肥耦合模式。     

滴灌下秸秆覆盖与灌水量对华北冬小麦土壤水分的影响

试验于2014—2015年在北京市大兴区进行,以冬小麦为研究对象,以秸秆覆盖和灌水量为处理,对各小区棵间蒸发量(E)、土壤各层含水率(θ)、土壤表层温度(Tc)、叶面积指数及产量等指标进行实测与分析。结果表明:滴灌条件下湿润带E普遍高于干燥带,全观测期平均高出16.45 mm,较强降雨后干燥带E的波动更剧烈;秸秆覆盖可以有效减少各生育期E,低、中、高灌水量处理下秸秆覆盖比未覆盖处理分别减少20.45%、24.77%、19.14%,但在较强降雨后秸秆覆盖处理E波动更剧烈,不同灌水量对E影响不显著;低灌水量时,秸秆覆盖对灌溉水有明显的截留作用,中、高灌水量时则起到明显的保墒作用;整个观测期,E/ET先变小再变大,灌水量差异对E/ET影响显著,低、中、高灌水量下均值分别为29.71%、25.64%、21.38%;秸秆覆盖和未覆盖相比三种灌水处理E/ET分别减少8.93%、3.01%、0.44%。水分利用效率秸秆覆盖处理要普遍高于未覆盖处理,并与灌溉定额之间呈负相关。整体来看,中灌水量秸秆覆盖处理的产量和水分利用效率均较优,适合当地冬小麦滴灌种植。     

生物炭施用对冬麦田土壤水热环境及土壤呼吸的影响

探究施用生物炭对冬麦田土壤水热因子及土壤呼吸的影响,对生物炭在麦田应用及农田固碳减排有重要的实践意义。2018年10月至2021年6月在关中灌区连续3 a进行了麦田生物炭施用试验,试验设置生物炭施用量水平分别为：0 t·hm^-2·a^-1（C0）、10 t·hm^-2·a^-1（C10）、20 t·hm^-2·a^-1（C20）,通过测定小麦生长季的土壤温度、土壤水分、土壤呼吸速率及产量,明确不同施炭量对冬小麦田土壤水热因子及土壤呼吸的影响。各处理生育期内土壤呼吸速率及全生育期CO₂排放量存在显著性差异（P<0.05）,均表现为C0>C20>C10。生物炭施入增加了生育期内的平均土壤温度,同时显著提高了0～20 cm土壤含水量（P<0.05）,并减弱了土壤水分在生育期内的变化幅度。C10、C20处理3 a平均土壤含水量较C0分别增加了17.0%、29.0%。5 cm及10 cm土壤温度能分别解释土壤呼吸变化的54.7%～...