半干旱区不同覆膜时期、方式与膜色对土壤水分及马铃薯水分利用效率的影响

在宁夏中部干旱区,通过两年田间试验研究了不同覆膜时期、方式及膜色处理对马铃薯农田土壤水分、产量和水分利用效率的影响。结果表明：与裸地栽培相比较,各处理均能提高土壤水分。早春双垄全膜0～100 cm土壤水分含量沟内白膜18.10%和黑膜19.73%,节水18.66 mm和38.46 mm,半膜覆盖白膜17.94%和黑膜16.70%,节水16.77 mm和1.89 mm;马铃薯苗期—现蕾期—开花期—块茎生长期生育阶段,2010—2011年各处理0～200 cm土壤贮水量较裸地高,早春白膜双垄全覆膜处理节水39.23～40.65、24.51～31.08 mm和21.75～30.88 mm,早春黑膜双垄全覆膜处理节水56.85～20.21、37.81～-4.72 mm和29.06～-3.26 mm,播期白膜双垄全覆膜处理节水84.04、88.46 mm和58.87 mm,播期黑膜双垄全覆膜处理节水94.90、60.59 mm和71.94 mm,早春白膜半膜平覆处理节水45.53～-12.25、22.95～6.28 mm和44.97～32.45 mm,早春黑膜半膜平覆处理节水-7.42～18.15、-15.83～16.53 mm和15.85～-17.12 mm,播期白膜半膜平覆处理节水24.03、-3.79 mm和20.32 mm,播期黑膜半膜平覆处理节水-5.2、-40.42 mm和-3.34 mm。各处理0～200 cm土壤水分垂直变化,0～40 cm土壤水分最活跃层次,无明显变化规律,40～80 cm土壤水分变化呈现出规律变化,土壤水分含量表现为高—低—高—低,水分蓄墒层,80～120 cm土层水分缺墒层,120～200 cm深墒 稳定层。地膜栽培能提高马铃薯产量,早春白膜双垄全覆膜模式马铃薯鲜薯产量35 007.85 kg·hm^-2,较裸地增产29.31%,降水生产效率116.35 kg·hm^-2·mm^-1,提高36.15%,早春黑膜双垄全覆膜模式33 823.75 kg·hm^-2,增产24.9%,降水生产效率105.7 kg·hm^-2·mm^-1,提高25%。在干旱地区应推广提早覆膜、双垄全覆膜、膜色黑膜或白膜的抗旱节水栽培模式,该模式节水、增产、生态效益明显。     

半干旱区不同秋覆膜方式对土壤水分及春玉米光合特性的影响

为了提高旱作农区降雨利用效率,并解决春旱问题,在西北半干旱地区设置了秋季地膜全覆盖(PA)和秋季沟垄集雨半膜覆盖(RH)两种覆膜方式,以裸地不覆盖(CK)为对照,对土壤水分、春玉米功能叶片的光合参数、荧光参数和籽粒产量进行了研究。结果表明:与对照(CK)相比,不同秋覆膜方式显著增加了春玉米播前0~100 cm土壤储水量,2013年春旱严重,PA和RH处理分别提高了26.15%和13.40%;2014年春季有雨雪,两种覆膜方式分别提高了10.44%和11.20%。不同秋覆膜处理的春玉米净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、最大荧光(Fm)、最大光化学量子产量(Fv/Fm)、PSII的潜在活性(Fv/F_0)和光化学猝灭系数(q P)较对照有不同程度提高,且2014年增幅高于2013年。2013年PA和RH处理的籽粒产量较CK分别提高了40.98%和25.83%,水分利用效率增加了29.70%和22.87%;2014年两个处理春玉米籽粒产量分别提高了74.60%和48.64%,水分利用效率增加了64.87%和47.08%。试验表明,不同秋覆膜方式在西北半干旱地区均可提高春玉米叶片的光合性能,并显著提高春玉米籽粒产量及水分利用效率,在偏旱的年份效果尤为明显,且秋季地膜全覆盖优于秋季沟垄集雨半膜覆盖,是西北半干旱区春玉米一种高效的栽培模式。     

半干旱区秸秆覆盖量对土壤水分保蓄及作物水分利用效率的影响

2007～2008年在宁夏南部半干旱地区旱作春玉米播前设置了4种不同秸秆覆盖量(0、0.45、0.9、1.35万kg/hm2)处理,分析了该区秸秆覆盖量对土壤水分保蓄及水分利用效率的影响.两年定点试验表明,不同秸秆覆盖量对土壤含水量影响存在季节性、层次性差异;0.9 kg/hm2覆盖量处理,在玉米大喇叭口期以前,对保持0～40 cm土层的土壤含水量有显著效果(P< 0.05),较对照土壤水分含量提高了14.2%;秸秆覆盖量达到1.35万kg/hm 2时,土壤含水量不再显著增加.0.9～1.35万kg/hm2覆盖量处理较对照增产显著(P<0.01),幅度达16.9%;玉米水分利用效率较对照增加了4.3～5.6 kg/(mm*hm2),达到了极显著水平(P<0.01).     

不同覆膜方式对旱地玉米生长发育、产量和水分利用效率的影响

针对甘肃陇东旱作区年降水量少、季节分布不均,特别是玉米生产春旱严重等问题,以露地平播为对照(CK),研究了双垄面全膜覆盖沟播,双垄面半膜覆盖沟播,宽膜覆盖平播,窄膜覆盖平播,全地面覆盖平播,膜侧播种等6种覆膜种植方式对旱作玉米出苗率、干物质积累量、株高、叶面积指数、生育时期、产量和水分利用效率的影响。结果表明,全膜双垄沟提高了玉米出苗率和出苗速度,提早成熟,整个生育期玉米株高、叶面积指数和干物质积累量始终大于其它处理,显著提高了产量和水分利用效率,是旱作区进一步挖掘降水潜力和高产田创建的有效途径。     

玉米覆膜沟穴播综合栽培技术对产量和水分利用效率效应的试验研究

宁南山区旱地玉米,采取覆膜沟穴播种植,施肥水平为Ｎ１５０Ｐ１５０,并选用旱地宝＋锌肥＋锰肥浸各可获得最高的产量和最大的水分利用效率;覆膜沟穴播比覆膜穴播增产７．７５％,水分利用效率提高５．１个百分点。     

不同覆膜方式对山旱地菜豆土壤水分及利用效率的影响

以秋季和春季半膜平覆、全膜平覆、全膜双垄沟6种覆膜方式为处理,研究了不同覆膜方式对山旱地菜豆土壤水分及其利用率等的影响.结果表明,秋季全膜双垄沟和秋季全膜平覆较春季全膜双垄沟、秋季半膜平覆、春季全膜平覆和对照春季半膜平覆在播种时0～ 100 cm土层中土壤贮水量分别提高7.62％～14.20％、7.44％～14.02％...     

覆膜时间与方式对山旱地春甘蓝产量和 水分利用效率的影响

以中甘21号甘蓝为试验材料,研究了覆膜时间及覆膜方式对山旱地春甘蓝产量和水分利用效率的影响.结果表明:秋季全膜双垄沟显著提高山旱地春甘蓝定植时0～100 cm土层内和结球期0～60 cm土层内的土壤含水量,促进了甘蓝的生长;秋季全膜双垄沟的产量和水分利用效率为41 000kg·hm-2和210.61 kg·mm-1·hm-2,较秋季全膜平铺、春季全膜双垄沟、春季全膜平铺、秋季半膜平铺、春季半膜平铺(CK)分别提高14.42％～89.23％和20.67％～88.58％,差异均达极显著水平;秋季全膜双垄沟显著提高了山旱地春甘蓝的产量和水分利用效率,可作为天水市山旱地春甘蓝的主要栽培方式.     

不同时期覆膜对辽西旱地农田土壤墒情及春玉米产量的影响

为比较秋季覆膜与春季覆膜的保墒增产效果,在辽宁西部的建平县坡耕地上布置试验,对春季覆膜、秋季覆膜旱地农田土壤墒情及春玉米产量差异进行了比较研究.结果表明:与不覆膜相比,春季覆膜、秋季覆膜处理春播前0～15 cm土层土壤墒情增加;秋季覆膜、春季覆膜和未覆膜(对照)处理产量分别为5 814.6 kg/hm~2、4 997.33 kg/hm~2和4 069.46 kg/hm~2,秋季覆膜、春季覆膜比对照增产30.01%和18.57%,水分利用效率提高了18.45%和29.43%.     

秸秆还田与氮肥配施对春玉米产量及水分利用效率的影响

为了探讨长期玉米秸秆还田与氮肥配施对辽西风沙半干旱区春玉米产量和水分利用效率的影响,在农业部阜新农业环境与耕地保育科学观测实验站利用长期定位试验,设置了4个秸秆还田量水平(0,3 000 kg·hm~(-2),6 000 kg·hm~(-2),9 000 kg·hm~(-2))与两个施氮肥水平(210 kg·hm~(-2),420 kg·hm~(-2)),共8个处理。结果表明,连续秸秆还田与氮肥配施可以显著增加玉米的群体生物产量(P0.05)和经济产量(P0.05),2013年(平水年)和2014年(枯水年)的产量均为C3N1处理最高,分别为14 719.95 kg·hm~(-2)和12 397.95 kg·hm~(-2),大小顺序为C3N1C3N2C2N1C2N2C1N2C1N1C0N2C0N1;秸秆还田可以充分利用作物生育期降水,提高降水利用效率和作物水分利用效率,2 a的研究结果显示,C3N1处理的水分利用效率最高,在生物产量和子粒产量水分利用效率方面,2013年与2014年分别比最低的C0N1处理高26.83%、43.15%和44.64%、70.55%,两年平均水分利用效率的大小顺序与生物产量相同。综合分析认为,秸秆量9 000 kg·hm~(-2)、氮肥量210 kg·hm~(-2)是提高该区域类型土地生产力和农田水分利用效率的较优方案。     

半干旱区夏闲期不同耕作方式对土壤水分及小麦水分利用效率的影响

在宁南旱平地进行了夏闲期深松、免耕及传统翻耕(对照)对土壤水分及后作冬小麦水分利用效率影响的研究结果表明,夏闲期深松和传统翻耕能有效地蓄雨保墒,提高旱平地冬小麦播前的土壤贮水量,深松和翻耕土壤蓄墒率极显著高于免耕处理,深松处理较翻耕高0.79%;夏闲期末深松处理0～200 cm土壤贮水量(310.78 mm)分别较免耕、传统翻耕高8.23 mm、1.61 mm.深松和免耕较传统翻耕显著改善了冬小麦苗期的土壤水分状况,对越冬期0～60 cm耕层土壤水分状况的改善有利于冬小麦的越冬.苗期0～200 cm土壤贮水量深松、免耕分别较传统翻耕(351.05 mm)高35.9 mm、28.8mm,不同的耕作处理对后作冬小麦苗期的土壤水分影响差异主要在80 cm以上土层.冬小麦返青期降雨主要使0～80 cm土层土壤贮水量有所增加,处理间的差异减小.夏闲期深松处理能有效地增加对降雨的蓄保能力,提高旱地冬小麦播前及整个生长阶段0～200 cm的土壤贮水量.不同耕作方式的冬小麦产量以夏闲期翻耕处理最高(3 475.9 kg/hm2),与深松处理(3 322.0 kg/hm2)无显著差异,免耕显著低于其它2种耕作处理;水分利用效率以翻耕最高[14.12 kg/(hm2·mm)],深松次之[13.62 kg/(hm2·mm)],免耕处理显著低于前二者[10.64 kg/(hm2·mm)].     

秸秆覆盖量对土壤水分利用及春玉米产量的影响

为了探明半干旱区秸秆覆盖栽培中适宜的秸秆覆盖量,在宁南旱区进行了春玉米栽培试验。试验设1.35、0.9、0.45和0万kg/hm24个覆盖量处理,分析了不同覆盖量对土壤水分、玉米产量及水分利用效率的影响。结果表明,4年玉米生育期覆盖量从高到低0～200 cm土层平均土壤贮水量分别较CK(无覆盖)高15.47、10.79 mm和6.26 mm(P<0.05)。试验期间,2009年玉米生育期降雨量最低(为266.1 mm),各处理依次较CK增产13.10%、17.37%和5.40%(P<0.05);2010年玉米生育期降雨量最高(为433.6 mm),各处理依次较CK增产3.91%、7.58%(P<0.05)和1.70%。0.9～1.35万kg/hm2覆盖量增产效果明显,4年平均比CK增产14.23%～12.03%,水分利用效率提高了10.64%～8.87%。宁南旱区,0.9万kg/hm2秸秆覆盖量能更好地蓄水保墒,促进农田土壤水分良性循环,且对提高玉米产量和水分利用效率有显著效果。     

秋覆盖的保水效应及对春玉米生长的影响

设置高(9000 kg·hm^-2)、中(6000 kg·hm^-2)、低(3000 kg·hm^-2)3种不同量秸秆覆盖和平覆、垄覆2种不同方式的地膜覆盖,以全程不覆盖为对照,研究了秋季雨后覆盖(休闲期加生育期全程覆盖)对土壤水分及春玉米生长状况的影响。结果表明：在冬闲期,各覆盖处理(除秸秆覆盖3 000 kg·hm^-2处理)的土壤蓄水量分别较不覆盖处理(CK)增加了21.22 mm、20.49 mm、18.37mm和19.5mm,使玉米出苗较CK至少提前了3 d。在播种期~大喇叭口期(播后70 d),平覆地膜和垄覆地膜平均土壤蓄水量分别较对照增加15.57 mm和15.73 mm;秸秆覆盖6 000 kg·hm^-2和9 000 kg hm^-2处理平均土壤蓄水量分别较对照增加12.05 mm和12.03 mm。秸秆覆盖处理在玉米生长后期土壤蓄水量较对照增加不显著。秋覆盖处理均可促进春玉米个体的生长,地膜覆盖处理可以显著提高春玉米生长前期的单株干重、株高和叶面积,秸秆覆盖在生育后期较对照显著提高。平覆地膜、垄覆地膜两个处理的玉米籽粒产量和水分生产效率分别较对照增加14.6%、13.9%和11.0%、11.1%(P<0.05),秸秆覆盖处理增产均不显著。     

灌水与覆膜对春玉米土壤温度、生育期和水分利用的影响

在移动式遮雨棚内,采用子母桶栽土培法,研究充分灌水(F)和调亏灌水(D)2种灌水模式与拔节期揭膜(A)、抽雄期揭膜(B)和全生育期覆膜(C)3种覆膜时长对春玉米整个生育期(苗期、拔节期、抽雄期和灌浆期)地面下5、10 cm和15 cm深度处土壤温度、生育周期、干物质量、蒸散量和水分利用效率的影响。结果表明:各生育期土壤温度的主导影响因子有差异;5 cm深度处土壤温度日变幅最大,覆膜的增温效应主要体现在0~10 cm土层;处理间(DB和FC)生育周期最大相差8 d;整个生育期中,与全生育期覆膜处理相比,拔节期揭膜处理和抽雄期揭膜处理累积降温对收获时春玉米干物质量的效应在2012年分别为16.3 g·℃-1和60.2 g·℃-1,2013年分别为18.4 g·℃-1和61.8 g·℃-1;同一灌水模式下,随覆膜时间的延长,蒸散量减少,与充分灌水处理相比,调亏灌水处理在3种覆膜时长(A、B、C)下蒸散量在2012年依次减少7.1%、6.6%和4.3%,2013年依次减少6.3%、6.2%和5.4%;调亏灌水和抽雄期揭膜均可获得较高的水分利用效率,两年中处理间水分利用效率的极差(DB处理和FA处理)分别为0.12 g·mm-1和0.13 g·mm-1。综合考虑土壤温度、生育周期和水分利用效率,调亏灌水+抽雄期揭膜(DB)组合具有较好的节水增产效果。     

旧膜及秸秆覆盖对西北旱地马铃薯 产量及土壤水热的影响

为了探究旧膜二茬及秸秆带状覆盖条件下,马铃薯田的土壤水热特征及增产机制,设置旧膜直播(T1)、秸秆带状覆盖种植带不旋耕（T2）、秸秆带状覆盖种植带旋耕（T3）、新覆膜（T4）和露地平作（CK）5个处理进行田间试验。结果表明：各覆盖处理较CK提高产量14.24%~56.33%、商品薯率1.21%~22.60%及水分利用效率8.28%~55.39%（P<0.05）;产量与块茎形成期的单株薯干重正相关（r=0.744）,覆盖处理在块茎形成期较CK提高单株薯干重118.0%~720.0%（P<0.05）,以T4最高;覆盖处理对马铃薯水热特征有显著影响（P<0.05）,T1、T2的降温效应显著小于T3,T3的蓄水保墒效应与T4差异不显著,但显著大于T1、T2及CK。可见,在本试验条件下,秸秆带状覆盖种植带旋耕的产量高于旧膜直播、略低于新覆膜,但蓄水保墒效应与新覆膜相近,同时秸秆带状覆盖种植带旋耕较其余覆盖处理具有较明显的降温增墒效应,有利于促进马铃薯块茎的形成及膨大。     

半干旱区全膜覆土穴播对春小麦耗水特征和产量的影响

为研究甘肃半干旱地区全膜覆土穴播小麦的耗水特征及其对产量的影响,以春小麦陇春27号为材料,于2012-2014年,通过3年大田定位试验,设全膜覆土穴播（PMS）和露地穴播（CK）2个处理,分析了不同生育阶段耗水量、耗水模系数、耗水速率、生长速率、耗水效率和水分利用效率等指标。结果表明,PMS处理0~300 cm土层土壤贮水量高于CK,苗期、拔节期和灌浆期分别增加了15.6~34.1 mm、20.7~22.1 mm和15.1~42.1 mm。在播种-拔节期,PMS处理在2013、2014年的耗水模系数和耗水速率较CK分别增加了16.9%、10.5%和20.0%、5.8%,灌浆期分别降低了28.2%、10.6%和26.3%、14.4%。在2012-2014年PMS处理的生长速率较CK分别提高了87.0%~153.7%、42.8%~366.1%、87.4%~133.0%;耗水效率分别提高了73.3%~200.2%、93.8%~288.2%、77.1%~155.5%,均差异显著。PMS处理的株高、单株重、小穗数、穗粒数、穗粒重和千粒重均显著高于CK,产量增加了35.4%~61.9% ,水分利用效率（WUE）提高了44.6%~63.3%。表明全膜覆土穴播能显著调节春小麦在不同降水年型的耗水进程和耗水特性,提高地上部生物量、生长速率和耗水效率,在全生育期耗水量无显著增加的条件下,显著提高产量和WUE。     

不同覆膜方式对旱砂田西瓜产量品质及土壤水分利用的影响

为了进一步提高砂田的抗旱保墒效果及其生产效率,在黄土高原西北部地区对砂田西瓜不同覆膜方式进行了研究。试验设裸砂田(CK)、砂田+半覆膜(HM)、砂田+全覆膜(FM)和砂田+起垄覆膜(RM)4种栽培模式。试验结果表明:在西瓜生育前期全覆膜和起垄覆膜分别表现出了良好的保墒效果,0~40 cm土壤含水量较传统半覆膜提高了1.5个百分点左右,较裸砂田提高了2个百分点左右;1 m土壤贮水量全覆膜和起垄覆膜较半覆膜和裸砂田分别增加了5 mm和12 mm左右,但两种覆膜方式的保墒效果因外界环境条件而异。并且西瓜产量和品质均以全覆膜最优,其产量及可溶性糖含量分别比传统半覆膜提高26%和0.82%;全覆膜处理的产量水分利用率和糖水分利用率也最高,分别比半覆膜处理提高了32%和45%。