秸秆带状覆盖对旱地冬小麦土壤温度及产量的影响

为了解小麦秸秆带状覆盖栽培的效果,以冬小麦兰天26号为研究对象,分析了秸秆带状覆盖3行(SC1)、秸秆带状覆盖4行(SC2)、全膜覆土穴播(PC)和无覆盖露地(CK)下旱地冬小麦土壤温度及产量。结果表明,秸秆带状覆盖可显著提高冬小麦籽粒产量,穗数、穗粒数和产量较CK分别增加13.4%~20.2%、26.7%~33.3%和41.3%~69.1%,但秸秆带状覆盖与PC间产量差异不显著。秸秆带状覆盖显著降低了全生育期0~25cm土壤平均温度,土温较CK低1.4~2.0℃;随着生育进程的推进和土层的加深,秸秆带状覆盖表现出增温和降温的"双重效应",SC1在返青期5cm土层和拔节期5和10cm土层增温,SC2在越冬期5和10cm土层及拔节期5cm土层增温,其余各时期各土层秸秆带状覆盖均表现出降温效应,且总体上降温效应大于增温效应;秸秆带状覆盖较PC和CK减小全生育期土壤日变化幅度;SC1、SC2的全生育期有效积温较CK分别减少86.6和69.8℃,使得秸秆带状覆盖下冬小麦较CK晚熟15d。从环保和可持续发展等方面综合考虑,秸秆带状覆盖较全膜覆土穴播在西北旱作区更具优越性。     

秸秆带状覆盖对旱地冬小麦产量及土壤水分的影响

为探讨西北半干旱雨养条件下秸秆带状覆盖麦田水分利用特征和增产效果,通过田间试验,以露地条播为对照(CK),研究了3种不同覆盖处理[秸秆带状覆盖常规条播(SM1)、秸秆带状覆盖宽幅条播(SM2)和全膜覆土穴播(PM)]对旱地冬小麦田土壤含水量、小麦产量和水分利用效率的影响。结果表明,秸秆带状覆盖和全膜覆土穴播均可显著改善小麦全生育期0~20cm以及开花前20~90cm土壤墒情,但开花后20~90cm以及全生育期90~200cm土壤墒情普遍不如CK。3种覆盖处理均能促进冬小麦对土壤贮水的利用,显著提高开花至成熟阶段的耗水量及其占总耗水量的比例。秸秆带状覆盖和全膜覆土穴播生育期耗水量分别比CK增加4.6%和7.6%。秸秆带状覆盖在孕穗前0~200cm土壤墒情与全膜覆土穴播无显著差异,孕穗期开始则好于全膜覆土穴播;全膜覆土穴播0~200cm土壤贮水消耗量显著高于秸秆带状覆盖,而开花至成熟阶段的耗水量及其占总耗水量的比例则略低于秸秆带状覆盖。3种覆盖处理均显著提高产量和水分利用效率,PM、SM1和SM2较CK分别增产36.8%、29.7%和27.5%,水分利用效率分别提高27.3%、23.9%和22.7%。产量与生育期耗水量呈显著正相关(r=0.97*)。覆盖处理中,全膜覆土穴播产量虽最高,但从产量、水分利用效率和经济效益角度综合考虑,秸秆带状覆盖优于全膜覆土穴播。因此认为,秸秆带状覆盖是一种更加高产高效、适宜在西北半干旱雨养区推广的覆盖种植方式。     

秸秆带状覆盖对旱地冬小麦土壤温度及产量的影响

为探明秸秆带状覆盖对西北半干旱雨养农业区冬小麦土壤温度和产量的影响,以露地不覆盖为对照（CK）,设置秸秆带状覆盖4行（SM₁）、秸秆带状覆盖5行（SM₂）、黑膜覆盖（PM₁）和白膜覆盖（PM₂）共5个处理,利用大田试验研究了不同覆盖处理冬小麦土壤温度及产量相关指标的异同。结果表明,与CK相比,秸秆覆盖处理（SM₁、SM₂）显著降低了冬小麦全生育期0~25 cm土层温度,返青期和灌浆期降温幅度最大,平均降温2.0 ℃;越冬期降温幅度最小,平均降温0.1 ℃;上层土壤(0~10 cm)的降温幅度大于下层土壤(15~25 cm),SM₁降温效应大于SM₂。地膜覆盖在不同生育时期存在增温和降温的双重效应,成熟期增温幅度最大,较CK增加2.4 ℃;灌浆期5 cm土层降温幅度最大,降低1.8 ℃;无论增温还是降温,PM₁效应均高于PM₂。覆盖处理一天中,表层土壤温度以中午14:00变化最大,晚19:00次之,早7:00变化最小,且中午14:00均表现为降温效应;秸秆覆盖降温效应(4.9 ℃)大于地膜覆盖(0.8 ℃)。覆盖降低土壤有效积温,地膜覆盖有效积温显著高于秸秆覆盖。秸秆覆盖平均增产9.6%,SM₂增产率高于SM₁;地膜覆盖显著增产（20.8%）,PM₂增产率高于PM₁。产量三要素中,穗粒数受温度影响最大,与各生育时期0~25 cm土层土壤温度、阶段土壤有效积温均呈显著或极显著正相关。综合考虑土壤温度、土壤有效积温、产量、千粒重和穗数等,SM₂处理更有利于旱地冬小麦产量的形成。     

秸秆带状覆盖对旱地冬小麦干物质积累分配及转运的影响

为筛选适合西北旱作区冬小麦的秸秆带状覆盖种植模式,在播量均为225 kg·hm^-2条件下,设置露地条播(CK)和3种秸秆带状覆盖(SM)种植模式(分别用SM4、SM5和SM6表示,种植带分别种植4、5和6行小麦),比较不同秸秆带状覆盖种植模式下冬小麦干物质积累、分配与转运及产量的差异。结果表明,与CK相比,秸秆带状覆盖显著提高了冬小麦开花前干物质积累量,增幅为17.8%～26.0%,且表现为SM5>SM6>SM4;促进了开花期和成熟期干物质在叶片和颖壳+穗轴中的分配,其中SM5的增幅均最大(开花期分别为15.8%和27.8%;成熟期分别为34.0%和40.0%)。同时,秸秆带状覆盖显著促进了开花前叶、茎鞘和颖壳+穗轴的干物质转运,并使花前干物质积累对籽粒产量的贡献率增加14.3～16.3个百分点,且增幅表现为SM4>SM6>SM5。秸秆带状覆盖下小麦籽粒产量较CK增加了3.8%～7.3%,产量增幅表现为SM5>SM4>SM6。由此可见,秸秆带状覆盖种植能促进西北旱作区冬小麦干物质的积累和产量形成,在本试验条件下以SM5模式表现最...     

不同覆盖材料对西北旱地冬小麦地温及产量的影响

为探寻不同覆盖材料下西北旱地冬小麦地温与产量的特征及其相关性,以冬小麦兰天26号为材料,在秸秆带状覆盖(常规条播:SM1;宽幅条播:SM2)、全膜覆土穴播(PM)条件下,以无覆盖露地种植为对照(CK),研究了冬小麦生育期地温的差异及其与产量构成的相关性。结果表明,秸秆带状覆盖种植技术可有效平抑气温对小麦的激变,实现了小麦的稳定增产。与CK相比,秸秆带状覆盖冬小麦0~25cm土层全生育期平均降温0.61℃,但在不同生育时期却存在增温和降温的双重效应,苗期至返青期平均增温0.76℃,SM1增温效应低于SM2;返青期以后平均降温1.43℃,SM1降温效应高于SM2;地膜覆盖全生育期平均增温1.01℃。秸秆带状覆盖全生育期各土层总体均表现降温效应,且以降温效应突出的SM1在25cm降幅最大,平均为1.20℃,5cm处最低,为0.55℃;地膜覆盖全生育期各土层均表现增温效应,以5cm处增幅最大,平均为1.14℃,15cm最低,平均为0.84℃。从生育时期和土层看,各处理间地温以越冬期差异最大,变异系数为17.25%~46.6%;土层间以25cm最大,变异系数为5.5%~46.6%。与CK相比,秸秆带状覆盖全天均具有降温效应,降温幅度依次为中午傍晚早晨,且SM1全天的降温效应均高于SM2;而地膜覆盖全天均具有增温效应;覆盖均可使冬小麦显著增产,秸秆带状覆盖平均增产25.3%,SM2增产率(27.0%)高于SM1(23.0%),地膜覆盖增产30.4%。产量与有效穗数和千粒重呈显著正相关,增产的原因主要是有效穗数的增加和粒重的提高,土壤温度指标与产量、产量构成要素间相关不显著。     

播期对秸秆带状覆盖下冬小麦干物质积累、产量及水分利用效率的影响

为明确半干旱雨养区玉米秸秆带状覆盖条件下播种时间对小麦产量和水分利用效率可能带来的影响,在甘肃省通渭县常河镇甘肃农业大学旱作小麦试验基地设7个播期处理,分别为9月14日(T1)、9月19日(T2)、9月24日(T3)、9月29日(T4)、10月4日(T5)、10月9日(T6),以9月24日露地种植为对照(CK),研究了播期对冬小麦生育期、干物质积累及产量等性状的影响。结果表明,T2处理的产量和WUE最高,穗粒数和千粒重也显著高于其他处理。推迟播期缩短了冬小麦全生育其天数,各生育阶段天数抽穗前大于抽穗后;播期对植株干物质积累的影响表现为营养生长期大于生殖生长期,花前干物质向籽粒的转运量及其对籽粒的贡献率随播期推迟呈增加的趋势。综合来看,在半干旱雨养区玉米秸秆带状覆盖条件下9月19日是冬小麦最佳播期。     

秸秆带状覆盖下冬小麦干物质积累及氮磷钾素的吸收利用

为了解秸秆带状覆盖对冬小麦干物质积累以及氮磷钾素吸收利用的影响,于2014-2015年在甘肃省旱作区设置定位试验,研究秸秆带状覆盖(SM)、全膜覆土穴播(PMF)和露地种植(CK)3种方式下冬小麦干物质、氮磷钾养分的积累及转运与分配的差异。结果表明,与CK相比,SM处理能增加冬小麦成熟期开花后积累的干物质对籽粒的贡献率,但与PMF处理间差异不显著;SM处理会降低开花前营养器官贮藏物向籽粒的转运量、转运效率及其对籽粒的贡献率,但能显著提高小麦开花后籽粒氮和磷的积累量,较CK处理分别增加69.3%和70.3%,其所积累的氮素和磷素对籽粒的贡献率分别达到55.1%和53.0%,并有效减少了开花前茎叶积累的钾素在开花后的流失。说明秸秆带状覆盖有利用促进小麦干物质、氮磷钾养分的积累,进而提高产量。     

免耕整秸秆半覆盖对旱地玉米生长发育及产量的影响

3年试验研究结果表明,旱地玉米采用免耕整秸秆覆盖栽培具有显著的增产效果,在干旱年份尤为明显,3年平均产量比传统耕作玉米增产57.7%,增产幅度23.8%～191.0%.由于秸秆覆盖后土壤温度降低,玉米前期生长发育缓慢,进入拔节期后植株生长发育加快,抽雄前植株长势逐步赶上并超过对照.与传统耕作比较,免耕覆盖玉米具有根系发达、植株高、茎秆粗、叶面积大、干物质积累多、成穗率高、果穗大、穗粒数多、千粒重高等优良性状.     

覆盖栽培方式对旱地冬小麦越冬期间土壤温度的影响

为筛选出旱地冬小麦适宜覆盖栽培方式,通过微型温度记录仪连续观测越冬期间冬小麦田10和20 cm深度土壤温度的变化,比较旱地秸秆覆盖（SM）、地膜覆盖（FM）、垄沟模式（CM）和无覆盖模式（CK）的麦田土壤温度效应。结果表明,整个越冬期间所有覆盖处理的土壤日均温显著升高,总体增幅表现为CM>FM>SM。越冬后期（2月1日-2月20日）土壤温度变化与总体趋势差异明显,FM的增温幅度大于CM;与CK相比,SM的土壤日均温显著降低,具体表现在温度昼夜变化上,其中10 cm土层温度除在8:00-11:00升高外,其他时间降低,20 cm土层温度均下降（10∶00-14∶00差异不显著）。越冬前期,覆盖栽培10 cm土层的增温值均高于20 cm土层,越冬中期以后则相反（越冬后期土层间增温值差异显著）。SM的土壤日最高温度相对于CK没有变化或者显著降低,而日最低温度则提高,因此降低了土壤温度日较差;CM的土壤日最高温度在越冬后期降低,而在越冬中前期升高,而且土壤日最低温度也升高且增幅更大,因此土壤温度变幅显著降低;FM同时提高了土壤日最高温度和最低温度,最终没有显著改变土壤温度变幅。     

留茬秸秆覆盖对旱地向日葵生长发育的影响

玉米秆留高茬并用麦秸进行秋冬覆盖,能有效拦蓄秋冬降水提高向日葵出苗率。其保水效果,播期＞现雷期＞花期。保蓄水分、平抑地温和增产效果均大于不留茬覆盖和播后覆盖处理,使向日葵含油率和产量比露地提高１．７％和４７．３％,比播后覆盖分别提高０．８％和２５．２％。     

返青期断根对秸秆覆盖冬小麦产量及叶片光合特性的影响

为了解返青期断根对黄土高原旱地保护性耕作下小麦产量形成及水分利用的调控作用,在陕西长武县开展旱地秸秆覆盖条件下冬小麦返青期断根试验,分析了返青期断根对冬小麦籽粒产量、地上部生物量、收获指数、产量构成三要素、拔节期群体数量、生育期耗水量、水分利用效率、花后旗叶光合特性及衰老特性的影响。结果表明,返青期断根对冬小麦地上部生物量、穗数、粒重和生育期耗水量没有显著影响。与CK(不断根)相比,返青期断根后冬小麦拔节期总茎数减少了11.9%,开花期叶面积指数、花后旗叶叶绿素含量、光合速率和蒸腾速率提高,分蘖成穗率、穗粒数、籽粒产量、收获指数和水分利用效率分别增加了14.1%、10.5%、8.2%、10.4%、17.5%和20.4%。这说明返青期断根可促进秸秆覆盖条件下冬小麦分蘖成穗,增加花后旗叶光合作用,改善穗部结实特性,提高籽粒产量和水分高效利用。     

不同覆盖和播种方式对渭北旱地小麦产量及土壤水分的影响

为了筛选适应旱地小麦的高产覆盖和播种方式,在渭北黄土高原区,通过田间试验,研究了平膜穴播(S1)、秸秆覆盖条播(S2)、垄上覆膜穴播沟中覆草(S3)、垄上覆膜沟内条播覆草(S4)、露地条播(S5)五种处理方式对旱地土壤水分及冬小麦产量的影响。结果表明,S1、S3和S4三种处理具有显著的保水与增产效果,S2的保水效果不明显,但也有一定的增产作用;S1、S3和S4的保墒作用主要在小麦生育前期:越冬期100cm内各土层的土壤含水量均明显高于对照(露地条播),返青期0~60cm土层的土壤含水量明显高于对照,拔节期0~40cm土层的土壤含水量明显高于对照;在小麦生育后期,S1、S2、S3和S4的保墒作用均不明显。S1、S2、S3和S4四种处理的籽粒产量分别高出对照(露地条播)56.8%、14.7%、43.5%和47.5%。     

不同覆盖方式对旱地春小麦土壤水热及生长的影响

为明确不同覆盖方式对旱地春小麦生长和产量的影响,在西北半干旱雨养条件下,以露地无覆盖为对照（CK）,设置了秸秆带状覆盖（SM）、白膜全覆盖（BM）和黑膜全覆盖（HM）三种覆盖方式,分析覆盖对旱地春小麦土壤水热、干物质积累及产量的影响。结果表明,与CK相比,覆盖能明显提高春小麦各生育时期0~200 cm土壤水分0.8~0.9个百分点,且SM处理以开花期增幅最大,HM和BM处理均以灌浆期增幅最大;同时,SM、HM和BM处理能明显增加关键生育时期的土壤水分1.0、1.4和1.1个百分点。HM和BM处理下春小麦全生育期0~25 cm平均土壤温度较CK分别增加0.7和1.3 ℃,均以苗期增幅最大;而SM处理较CK下降2.5 ℃,降幅在孕穗期最大。覆盖能显著提高春小麦干物质积累量,SM、HM和BM处理相对于CK的增幅分别为19.4%、16.7%和31.6%。覆盖显著增加了春小麦产量,增幅表现为BM（18.5%）>HM（15.1%）>SM（12.1%）。由此可见,覆膜与秸秆覆盖均有利于旱地土壤保墒和增温以及春小麦的产量形成;从环保及可持续发展等方面综合考虑,秸秆带状覆盖栽培是一种更加高产高效的覆盖方式,更有利于西北旱地农业可持续生产。     

冬小麦不同种植行对秸秆覆盖响应的差异

为给玉米秸秆覆盖冬小麦的合理行数以及行距配置提供理论依据,研究了小麦不同种植行（行距20 cm）对玉米秸秆覆盖的响应差异,分析了覆盖带宽及种植带行距和行数对小麦产量的影响。结果表明,秸秆覆盖对麦田0~10 cm土壤表现出增温（返青、拔节和成熟期）和降温（抽穗和灌浆期）的双重效应,同时具有明显的保墒和促进植株干物质积累的作用,且随覆盖量的增加,覆盖效应呈先增后减趋势;产量、耗水量和水分利用效率对秸秆覆盖量的反应也表现出相同的趋势,但只有4 500 kg·hm^-2 覆盖量处理的产量和水分利用效率显著高于CK（不覆盖）。在同一覆盖量下,秸秆覆盖对土壤温度、水分含量、干物质积累、产量、耗水量及水分利用效率的影响总体上随种植行离覆盖带距离的增大而减弱。在不同栽培模式中,以行距16 cm、种6行、覆盖带宽35 cm的模式产量最高。