风沙半干旱区花生玉米间作模式残茬防蚀效应研究

风沙半干旱区风沙土土层结构疏松,适宜种植花生。花生由于不当的种植模式和刨收后裸茬土壤在风力的作用下易风蚀沙化,降低土地生产性能。风沙土花生玉米间作模式研究表明,当季玉米产量比清种增产20.9%,花生产量与清种持平;利用玉米残茬覆盖削弱距地表20 cm高度瞬间风速玉米带81.3%、花生带46%;降低土壤风蚀率玉米带89.3%、花生带60.7%;提高耕层土壤水分含量玉米带7.4个百分点、花生带3.4个百分点。下季花生玉米定位倒茬间作,花生带上季存留的破碎玉米残茬覆盖率达70%以上,防护花生幼苗沙割危害达1级。花生玉米间作是风沙半干旱区生计与生态和谐友好型的一种栽培模式。     

花生防风蚀种植技术研究

辽西北风沙半干旱地区,土层结构疏松,适宜种植花生,但大面积常规种植花生,会引起严重风蚀。辽宁省风沙所多年来一直致力于防风蚀技术研究,通过对花生玉米不同带宽、秋后玉米收获后不同秸秆处理,进行防风蚀技术研究。试验表明:玉米秸秆立体覆盖削弱风速效果最好,距地面100 cm可削弱风速2.45 m/s,玉米秸秆平伏覆盖花生茬风蚀度比对照减少4.2 cm,玉米秸秆平伏覆盖花生茬土壤水分提高10.1%,6∶6的带宽比10∶10的带宽增加效益49.2元/667m~2。     

风沙半干旱区风沙土防风蚀技术研究

针对风沙半干旱区风沙土易旱、易风蚀特性,开展了防风蚀技术研究。结果表明,农田防护林网主林带背风面距林缘1~6H处削弱风速约50%,随树高（H）倍数的增加效果递减;林网内扁杏//花生（间作）增强了花生裸茬抗风蚀能力,土壤防风蚀效果达90%;林网内玉米//花生（间作）玉米收获后秸秆站立（农田休闲期）玉米带完全不受风蚀,花生裸茬防风蚀效果达95%;林网内作物残体平伏覆盖防风蚀效果达120%,综合评价作物残体覆盖玉米秸秆站立的防风、保土和保水效果最佳。     

少耕秸秆覆盖对小麦间作玉米棵间蒸发的影响研究

在河西绿洲灌区,通过大田试验,研究了前茬小麦25cm高茬收割免耕(T0S1)、25cm高等量秸秆覆盖免耕(T0S2)、25cm高等量秸秆翻压(TS3)和低茬收割翻耕(TS0)对后茬小麦、玉米的单作和间作群体耗水量和棵间蒸发的影响,以期为通过优化小麦间作玉米的秸秆管理、提高水分利用率提供理论依据。结果表明,秸秆覆盖可降低作物群体的总棵间蒸发量,与未覆盖处理相比,秸秆覆盖小麦间作玉米的棵间总蒸发量降低了4.7%~8.9%,单作小麦棵间总蒸发量降低了4.8%~11.2%。间作群体的棵间蒸发主要发生在小麦收获前,约占总蒸发量的70%,秸秆覆盖处理在小麦收获前使棵间蒸发降低了5.2%~10.8%。间作中,小麦带棵间蒸发量较玉米带高16.6%~19.8%;秸秆覆盖处理与未覆盖处理相比较小麦带棵间蒸发量降低了5.4%~10.0%,玉米带棵间蒸发量降低了3.9%~6.1%。秸秆覆盖处理的E/ET相比于无覆盖处理小麦间作玉米群体降低了2.9%~5.2%,单作小麦群体降低了2.1%~9.0%,小麦秸秆覆盖可减少水分的无效损失,提高水分利用率。     

风沙半干旱区谷子花生间作效应研究

风沙半干旱区风多风大、年降水量少、土壤水分蒸发量大、土壤风蚀沙化强烈、土地产出率低。谷子花生均为较耐干旱、耐瘠薄作物,但花生单作刨收后裸茬地表在风力的作用下易风蚀沙化。谷子花生带状间作有效地削弱了近地表20 cm高度风速、降低了地表风蚀度、减少了耕层0～10cm土壤水分蒸发量,提高了土地产出率,调整了风沙半干旱区农田作物空间配置结构。     

玉米花生间作高效复合模式防风蚀技术研究

针对花生裸茬风蚀危害严重的问题,开展了玉米花生间作(玉米//花生)利用玉米残体覆盖防风蚀技术研究.结果表明,玉米花生间作复合种植模式可获得玉米、花生双高产;玉米花生间作,玉米残体覆盖削弱风速、减少土壤风蚀和蓄水保墒效果显著;第二年玉米花生可以倒茬种植,实现土地用养结合.     

少耕轮作小麦间作玉米的产量表现和水分利用效率

通过田间定位试验,研究少耕轮作和小麦秸秆覆盖方式对小麦间作玉米产量和水分利用效率的影响。结果表明,少耕轮作和留茬覆盖小麦间作玉米具有明显的增产和提高水分利用效率(WUE)的作用。一个轮作周期内,间作轮作中小麦籽粒产量较相应单作轮作提高43.98%～55.55%,玉米籽粒产量较相应单作轮作提高61.03%～69.98%,增产效果显著;间作轮作的耗水量及WUE较相应单作轮作分别增加42.07%～43.94%与11.54%～15.51%。与传统间作相比,少耕轮作留茬覆盖可显著提高产量、水分利用效率和降低间作的耗水量,25cm高等量秸秆覆盖免耕处理较其他间作处理产量与水分利用效率分别提高2.54%～10.97%与4.13%～15.69%,耗水量降低1.54%～4.09%。所以25cm高等量秸秆覆盖免耕处理为本试区减少水分无效损耗、提高WUE的可行模式,是试区内较适宜采取的耕作措施。     

秸秆、地膜覆盖控制农田土壤风蚀机理

野外风速测定证实,不同地表覆盖措施均可减少土壤风蚀,其防风降蚀作用由大到小为玉米秸秆平铺覆盖＞玉米秸秆堆状覆盖＞地膜覆盖.     

旱地玉米免耕覆盖土壤水分研究

免耕整秸秆半覆盖具有明显的保水效果。在一年一作春播玉米区，免耕覆盖抑制了土壤水分蒸发，延长了上层水分向深层分布的时间，玉米秋收后至结冻期间１００～２００ｃｍ土壤水分比不覆盖提高１～１．６个百分点；但结冻期间，土壤水分蒸发基本停止，０～１００ｃｍ土层水分差异不大；免耕覆盖明显抑制了春季返浆期的土壤蒸发，０～２０ｃｍ土层比常规耕作土壤水分含量高１～１．７个百分点；玉米生育期间，土壤水分变化规律是，封垄前覆盖与不覆盖间土壤水分差异较大，封垄后差异变小；一般情况下，随深度增加，保水效果减小。免耕本身不具保水作用；在覆盖条件下，耕翻与否对保水作用不大，不论是耕翻还是免耕都必须结合秸秆覆盖；随秸秆覆盖量的增加，土壤第一蒸发阶段持续时间增长，土壤蓄保水量增加；秸秆覆盖一方面具有保水效果，另一方面，降水通过秸秆时又要消耗一定量的水分；免耕覆盖改变了地表状况，有利于雨水的入渗，使得更多的水分下移到剖面深层，为植物利用水分提供了机会；持续干旱情况下，秸秆覆盖土壤水分蒸发量与裸露土壤几乎一样多。     

阴山北麓农牧交错区麦薯带状间作农田土壤抗风蚀能力研究

对麦薯带状间作农田土壤的抗风蚀能力进行了探讨.结果表明,该措施能够减少水分蒸发,增加地表土壤含水率0.22%~2.6%,增大地表空气动力学粗糙度0.03~3.81 cm,降低近地表风速6%~46%,减少土壤风蚀0.5%~84%.在定量研究的基础上,提出了翻耕带有效抗风蚀宽度为5 m.     

带状留茬间作减轻旱作农田土壤风蚀的生态效应研究

针对阴山北麓农牧交错带干旱少雨,风大风多,风蚀沙化严重的现状,深入分析了影响农田风蚀沙化的各种因素,研究提出了防沙型带状留茬间作轮作技术。结果表明:采用带状留茬间作轮作技术,冬春风蚀季节可以降低留茬带风蚀量幅度基本为68.5%～88.7%,由于留茬带的保护作用,降低间作裸露带风蚀量幅度为42.4%～68.3%。在减轻风蚀的同时,带状留茬间作轮作保持了由于秋季耕翻松土的多蓄降水作用,降低了冬春季节近地面风速和水分蒸发,同时还拦截了冬雪,播种时有留茬带保护的间作裸露带0～1m土层贮水量提高15～41.5mm。由于带状留茬间作轮作的集水、保墒和边际效应,增产作用明显,增产幅度为12%～75%。     

华北农牧交错带退耕区榆树幼林-南瓜间作的农田生态效应

 【目的】针对华北农牧交错区退耕林地大面积荒芜资源无效流失的问题,通过榆树幼林-南瓜带状间作,达到林地高效利用与生态-经济效益协同增进的目的。【方法】采用田间试验和室内理化分析相结合的方法。【结果】榆树幼林与南瓜间作后,瓜蔓覆盖地面,显著提高了南瓜行间和榆树林地的土壤水分含量,林-瓜间作地水分的利用效率较单作提高了23.7%～163.3%;间作改变了南瓜行间杂草群落自然演替的方向,一年生杂草成为优势物种,其饲用营养物质的含量和产量较林带间杂草显著提高。间作比单作南瓜增产24.4%,榆树生物量累积提高28.4%,杂草增产144.4%,南瓜的经济效益也提高了23.2%。林-瓜间作比单作土地利用效率提高了132%。监测表明,榆树幼林-南瓜间作地的土壤输沙量与南瓜单作地、退耕榆林地间的差异均不显著,没有因南瓜地的土壤耕作而提高土壤的风蚀量。【结论】华北农牧交错带退耕区榆树幼林-南瓜带状间作是区域生态-经济效益兼顾、综合利用林地资源的有效技术模式。     

地表覆盖对冻融期土壤水盐分布特征的影响

为了探究不同地表覆盖模式对冻融期土壤水盐分布的影响,本文设置裸地(LD)、地膜覆盖(DM)和玉米秸秆覆盖(JG)3种覆盖处理,基于冻融期实际监测数据,对比分析3种地表覆盖处理下土壤水盐动态变化特征。结果表明:地表覆盖减少冻融期土壤浅层水分蒸发,起到蓄水保墒、抑制盐分表聚的作用,不同冻融阶段不同地表覆盖处理的土壤水盐含量有所差异。与裸地相比,在冻结阶段,玉米秸秆覆盖(JG)和地膜覆盖(DM)显著减少土壤表层水分散失,增加了浅层10-50 cm土壤水分,且DM覆盖比JG覆盖保墒效果好。随着土层深度的增加,土壤含水率的变幅逐渐减小。至融化期,春季蒸发强烈,地表覆盖抑制了表层土壤水分蒸发,具有较好的保墒作用。整个冻融期,各处理浅层10-40 cm土壤电导率均比初始状态有所增加,LD表层电导率较JG覆盖和DM覆盖增加显著,且波动幅度较大。LD土壤电导率变化波动最大,JG覆盖次之,DM覆盖最稳定。从保墒抑盐角度考虑,冻融期进行地表覆盖对于春季棉田土壤保墒及防止土壤次生盐渍化有很大的意义。     

灌溉与覆盖对饲用玉米生长及品质的影响

2010年进行了垄膜沟灌与沟秸覆盖对饲用玉米土壤水分及生长的影响研究。结果表明,在覆盖条件下,3 600 m3/hm2的灌水量与充分灌溉(灌水量4 500 m3/hm2)相比,土壤含水量仅降低0.28%～1.07%,但饲用玉米籽粒产量增加0.82%～20.80%,秸秆产量也仅降低1.8%,饲用玉米籽粒和秸秆品质得到了改善;在覆盖条件下,3 600 m3/hm2是西北半干旱地区饲用玉米增产适宜的灌溉量,研究结果丰富了作物灌溉理论;随着土壤深度的增加,根系生物量逐渐减少;但随着灌溉量的减少,较深层根系生物量有增加的趋势。     

河西灌漠土施钾效应的定位试验研究

4年定位试验表明，小麦、玉米、甜菜单作条件下施K无明显效果。带状间作条件下小麦作物第3、4年出现施K显效效应，平均增产12.4%～14.9%；带田玉米当年出现施K效应，连续4年平均增产率为16%～27.9%。K肥对带田作物品质也有改善作用。     

绿洲灌区小麦间作玉米的棵间蒸发及其主要影响因子

通过研究绿洲灌区小麦间作玉米的棵间蒸发,确定其主要影响因子。结果表明,土壤含水量、土壤温度、叶面积指数及小麦留茬覆盖等均为影响棵间蒸发的主要因子,间作比单作棵间蒸发量高出3.3%～4.1%,留茬可降低棵间蒸发3.7%,也可提高土壤温度2.1～2.5℃。在不同供水水平的单作玉米各处理中,表层土壤含水量随供水量的增大而增大,棵间蒸发总量也随供水量的增大而增大。同一供水水平下,高茬收割小麦间作玉米群体的棵间蒸发量和蒸发总量低于小麦间作玉米群体。     

玉米间作大豆的产量效益、土壤养分平衡及经济效益的研究

在夏玉米亩产350～400公斤水平下,采用玉米与矮秆作物间作,当玉米密度与单作相同,而占地面积缩少到全田的70%左右,肥料集中施用到玉米种植带时,间作的玉米可比单作玉米增产或显著增产,地力不降低或基本不降低,有利于解决农饲、农菜、禾豆等作物之间争地矛盾,促进农牧结合,提高土地生产力,增进经济效益。在玉米亩产350～500公斤水平下,采用玉米密度不减少的间作大豆方式,其土地当量比、全田产品蛋白质和脂肪含量、纯收益皆高于单作,且于下限产量水平提高的幅度大于上限产量水平,玉米少行比的间作方式优于多行比。从全田絕对产量看,除产量高于450公斤的玉米多行比间作方式外,皆高于单作。为稳定和提高间作方式的上述效益,宜对亩产350～400公斤的间作田增施氮肥,亩产500公斤左右吋增施磷、氮肥。     

不同覆盖材料保温保墒效果及其对枸杞产量的影响

本试验针对河西走廊气候特征和以漫灌为主的种植结构,用目前国内外普遍使用的3种农田覆盖材料(白色薄膜、黑色薄膜和玉米秸秆)进行了枸杞田间应用效果对比试验。结果表明,增温效应以黑色薄膜最好,土壤温度比裸地提高4.04℃,玉米秸秆与裸地无显著差异;保墒效应以白色薄膜最好,在饱和灌溉后的62 d旱期里,土壤水分含量分别比黑色薄膜覆盖、玉米秸秆覆盖和裸地提高1.1%、5.75%和12.0%;增产效果方面,鲜果产量无显著差异,干果产量玉米秸秆覆盖增产25.3%,白色薄膜覆盖增产23.2%,黑色薄膜无增产效果;干物质积累以玉米秸秆最高,白色薄膜次之,黑色薄膜与裸地无显著差异。这说明玉米秸秆覆盖栽培具有增强肥力、促进营养物质积累的作用;土壤水分含量和温度产生了干物质差异,且土壤水分含量作用大于土壤温度。     

小麦-玉米连作免耕技术

对小麦-玉米连作农田实行免耕或尽可能少耕,并以作物秸秆覆盖地表,可减少土壤水分蒸发,提高土壤肥力,提高生产效益。     

间作小麦秸秆还田对地膜覆盖玉米灌浆期冠层温度及光合生理特性的影响

【目的】作物的光合生理特性是影响产量的重要因素,冠层温度反映作物冠层的能量平衡状况,与作物光合生理特性及产量形成密切相关。研究不同覆盖方式下作物冠层温度与光合生理特性及产量形成,旨在优化耕作制度,提高干旱内陆灌区作物生产潜力。【方法】2014—2016年,在西北干旱灌区,通过田间试验,研究不同小麦秸秆还田及地膜覆盖利用方式下,小麦间作玉米模式中玉米灌浆期的冠层温度及光合生理特性。【结果】间作较单作可降低玉米灌浆期的冠层温度,以免耕小麦带25—30 cm高茬收割覆盖还田与玉米带地膜2年覆盖(NTSI2),免耕小麦带25—30 cm高茬收割立茬还田与玉米带地膜2年覆盖(NTSSI2)处理降低效果更为显著,较传统耕作每年覆新膜单作(CTM)处理分别降低10.3%与7.5%,比传统翻耕小麦带无秸秆还田与玉米带每年覆新膜(CTI)处理分别降低7.6%与4.7%。从冠气温差可知,NTSI2处理随气温变化玉米灌浆期冠层温度变化较小,可减小气温变化对玉米生长发育造成的不利影响。间作较单作可增大玉米灌浆期的光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)及叶片水分利用效率(WUEL),以NTSI2、NTSSI2处理提...