垄沟覆膜集雨系统垄宽和密度效应对玉米产量的影响

通过大田试验研究了垄沟覆膜集雨系统中,垄宽和密度效应对玉米产量和水分利用效率的影响。垄沟覆膜集雨系统有30、60 cm 2种垄宽,低、中、高3种玉米种植密度。结果表明,垄沟覆膜集雨能提高土壤含水率和土壤微生物量碳质量分数。随着玉米密度的增加,同一垄宽的垄沟集雨系统中,玉米株高和单株生物量逐渐下降,玉米单位面积生物量逐渐增加。降雨量较少的情况下,60 cm垄宽的垄沟覆膜集雨能显著提高玉米的叶绿素质量分数,但其在高密度条件下却显著降低玉米叶绿素质量分数。高密度条件下,30 cm垄宽的垄沟覆膜集雨处理,由于玉米种内竞争较激烈而导致有机物质向籽粒输入减少,从而引起产量降低。在所有的处理中,高密度、60 cm垄宽的垄沟覆膜集雨种植的玉米产量和水分利用效率最高。     

坡地打结垄沟集雨对水土流失、紫花苜蓿干草产量和水分利用效率的影响

为寻求半干旱区控制水土流失和提高降水资源利用率的最佳坡地垄沟集雨种植方式,以传统平作为对照,在坡度5°和10°的坡地布置大田试验,研究打结方式(无打结垄和打结垄)对土壤贮水量、小区径流效率、径流量、泥沙流失量、紫花苜蓿干草产量和水分利用效率(WUE)的影响。结果表明:在坡度5°时,与平作相比,无打结垄和打结垄的紫花苜蓿全生育期土壤贮水量分别增加9.3,15.0mm,紫花苜蓿实际干草产量分别提高20.4%,8.9%,WUE分别提高4.78,4.58kg/(hm2·mm),而径流量分别降低21.9%,41.2%,泥沙流失量分别降低80.8%,83.3%。在坡度10°时,与平作相比,无打结垄和打结垄的紫花苜蓿全生育期土壤贮水量分别增加11.2,16.2mm,紫花苜蓿实际干草产量分别提高22.4%,9.0%,WUE分别提高4.89,4.06kg/(hm2·mm),而径流量分别降低24.8%,36.4%,泥沙流失量分别降低74.5%,82.0%。采用平均径流法,坡度5°时,平作、无打结垄和打结垄的小区径流效率分别为11.6%,9.2%,6.7%;坡度10°时,平作、无打结垄和打结垄的小区径流效率分别为14.1%,10.0%,7.8%。就紫花苜蓿全生育期平均值而言,坡度5°的平均土壤贮水量比坡度10°增加4.3mm,坡度5°的净干草产量、实际干草产量和WUE与坡度10°相差不明显。坡度10°的径流量、泥沙流失量和小区径流效率均是坡度5°的1.2倍。无打结垄和打结垄集雨种植具有较好水土保持和增产效果,其中无打结垄增产效果最为明显,打结垄水土保持效果最为明显。     

沟覆盖材料对垄沟集雨种植土壤温度、作物产量和水分利用效率的影响

为寻求半干旱地区垄沟集雨环保的沟覆盖材料,改善土壤水分和温度状况,提高降雨资源利用效率,采用完全随机设计大田试验,以玉米和高粱作为供试作物,以沟无覆盖作为对照,研究垄沟集雨不同沟覆盖方式(无覆盖、液体地膜覆盖、秸秆覆盖和生物可降解地膜覆盖)对土壤温度、土壤水分、作物产量、水分利用效率等的影响。结果表明,与沟无覆盖相比,液体地膜和生物可降解地膜覆盖种植玉米的沟中作物全生育期表层(0~25 cm)土壤温度分别提高0.2℃和1.0℃,种植高粱的沟中表层土壤温度分别提高0.2℃和1.1℃,秸秆覆盖种植玉米和高粱的沟中表层土壤温度分别降低1.1℃和1.3℃;液体地膜覆盖、秸秆覆盖和生物可降解地膜覆盖0~140 cm土壤贮水量种植玉米分别提高0.4 mm、21.5 mm和8.6 mm,种植高粱分别提高2.3 mm、21.0 mm和10.9 mm。液体地膜覆盖和生物可降解地膜覆盖玉米青贮产量分别提高增加0.4%和10.4%,玉米籽粒产量分别增加1.6%和11.3%,玉米地上生物量分别增加0.7%和7.3%;高粱青贮产量分别增加0.2%和10.9%,高粱籽粒产量分别增加1.1%和11.8%,高粱地上生物量分别增加1.6%和9.4%;秸秆覆盖的玉米青贮产量、玉米籽粒产量、玉米地上生物量、高粱青贮产量、高粱籽粒产量和高粱地上生物量分别减少2.9%、2.2%、1.9%、0.7%、1.4%和1.0%。液体地膜覆盖、秸秆覆盖和生物可降解地膜覆盖种植玉米的水分利用效率分别提高0.9 kg·hm~(-2)·mm-1、0.5 kg·hm~(-2)·mm-1和4.9 kg·hm~(-2)·mm-1,种植高粱分别提高0.3 kg·hm~(-2)·mm-1、0.4 kg·hm~(-2)·mm-1和2.7 kg·hm~(-2)·mm-1。综合分析表明,生物可降解地膜适宜作为半干旱黄土高原区垄沟集雨沟覆盖材料。     

密度对垄沟覆膜集雨冬小麦产量的影响

通过大田试验研究了垄沟覆膜集雨种植模式中,冬小麦种植密度对产量的影响。试验设有一种类型的垄沟覆膜集雨,其沟宽和垄宽均为60 cm,有高、中、低3种种植密度,高密度每沟种植4行,中密度每沟种植3行。结果表明:垄沟覆膜集雨具有促进冬小麦生长和增加产量的作用。垄沟覆膜集雨在低密度条件下的单株分蘖数、地上生物产量和产量都最高。垄沟覆膜集雨中密度和高密度条件下,种内竞争激烈,易导致中行小麦分蘖死亡较多,使中行的成穗率降低,这也是垄沟覆膜集雨中密度和高密度冬小麦产量较低的主要原因。     

垄沟种植对干旱半干旱地区作物水分利用效率和产量的影响:基于Meta分析

[目的] 系统评估垄沟种植对作物水分利用效率(WUE)和产量的影响,探究影响垄沟种植增产效果的主要驱动因子,为北方干旱、半干旱雨养农业区垄沟种植推广与合理应用提供科学依据与理论基础。[方法] 以平作为对照,以垄沟种植为处理,系统分析1980—2023年公开发表的文献68篇,利用采用Meta分析方法定量分析了高(R/F＞1)、中(R/F=1)、低(R/F＜1)3种典型垄沟比(R为垄宽,F为沟宽)对作物WUE和产量的影响,并从气候因素(即年平均降水量、年平均温度),土壤因素(土壤密度、土壤养分),人为管理因素(肥料使用、作物种类)出发,研究垄沟种植主要驱动因子对作物WUE和产量的综合影响。[结果] 与传统平作相比,垄沟种植3种垄沟比都显著提高了作物WUE和产量,且不同垄沟比间差异显著。高、中、低3种垄沟比条件下,作物WUE和产量分别显著提高了34.9%,27.48%,32.4%和39.94%,25.98%,34.93%。R/F＞1适用在年平均降雨量＜400 mm和年平均温度＜8 ℃的地区,而R/F＜1在年平均降雨量＞600 mm和年平均温度＞10 ℃的地区对作物WUE和产量提高更大。在低土壤容重、高土壤全氮含量的条件下R/F＞1具有更高的增产效果,而R/F＜1在高土壤容重、低土壤速效氮和速效磷含量时更合适。高强度的肥料投入显著降低了垄沟种植的增产效果,低施肥量(氮肥施用量0～150 kg/hm²,磷肥施用量0～75 kg/hm²)时作物WUE和产量提高最为显著。[结论] 不同垄沟比对作物WUE和产量的提高受气候因素、土壤因素、人为管理因素的共同影响。在降水少、土壤贫瘠的自然条件下,更适宜采用垄沟种植。在使用化肥时,低施肥量可以让垄沟种植的增产和保水达到最佳效果。     

不同覆膜种植对土壤水热和冬小麦产量的影响

为探索不同地膜颜色和种植方式对土壤水热及冬小麦产量的影响,设置黑、白两种地膜颜色及平作和垄作两种种植方式。通过使用TRIME-TDR及地温计对不同覆膜处理整个生育期内土壤水分和温度的监测,探究不同覆膜种植对农田土壤水热动态变化和冬小麦产量的影响。结果表明:（1）在作物越冬期—返青期,覆膜处理增温效果最为显著,较对照该时期增加了1.3℃,在作物拔节期—灌浆期,覆膜受植株茂密遮阳影响,增温效果不显著;无论是平作还是垄作,黑膜处理其表层5 cm土壤温度均高于白色覆膜和对照不覆膜处理;一天内,黑、白覆膜处理表层5 cm土壤温度最高值较对照分别增加4.9℃和5.7℃。（2）整个生育期,0—20 cm耕层内土壤含水率变化波动最显著,起垄覆膜处理耕层土壤含水率平均较平作覆膜处理和对照处理分别提高5.04%和14.82%。在起垄覆黑膜处理作物生育期内,抽穗期0—100 cm土层蓄水量处理提高最为显著,较对照增加45.2 mm。（3）起垄覆黑膜增产节水效果最显著,产量较对照处理增加658.7 kg/hm²;水分利用效率较对照提高16.3%。在丰水型年,由于降水充沛,不同种植方式间土壤水分利用效率差异不显著。该结果对于覆膜种植技术的改进有一定的指导意义。     

垄沟集雨种植下不同降解地膜沟覆盖对农田马铃薯产量和土壤水热的影响

为筛选适宜于西北旱作区沟垄集雨系统下马铃薯生长和产量提高的降解地膜类型,于2015—2016年设置两年田间试验,以平作不覆盖为对照(CK),研究生物地膜(DS)、麻纤维地膜(DM)和液态地膜(DY)的降解特征、土壤水热效应及其对马铃薯生长、产量的影响。结果表明,两年试验期内不同类型降解地膜的降解失重率整体表现为DY>DM>DS,DY完全降解,DM和DS两年平均降解失重率达72.3%和38.3%。两年生育期平均土壤蓄水量各处理表现为DS>DM>DY≈CK,DM和DS在生育关键期(播后70 d)有效增加0~160 cm层土壤蓄水量,2015年较CK分别增加29.0%和15.6%,2016年分别增加17.8%和11.6%;而DY与CK无显著差异。与CK相比,DY在播后30~50 d土壤保温效应显著,DM 在播后0~70 d土壤增温效果尤为显著;在播后110 d各处理土壤增温效应差异不显著。土壤水分、温度与马铃薯总产量Pearson相关分析表明,播后30 d土壤水分、温度对马铃薯总产量的形成至关重要,且播后70~90 d土壤水分对总产量的影响高于土壤温度。与CK相比,DM、DS和DY的马铃薯产量2015年分别显著增加20.3%、17.4%和9.2%,2016年分别显著增加18.1%、17.0%和12.2%;DS、DM的水分利用效率2015年分别显著增加24.1%和24.5%,2016年分别显著增加23.1%和15.2%。两年马铃薯纯收益均以DM最高,较CK分别显著增加47.8%和32.4%。综上,沟垄集雨种植下可降解地膜沟覆盖能显著改善旱地土壤水热环境,提高马铃薯产量、水分利用效率和纯收益,以沟覆盖麻纤维地膜处理效果最佳。本研究结果为降解地膜覆盖种植应用于西北旱作区马铃薯农业生产提供了理论依据和技术参考。     

集雨补灌对玉米生长及产量的影响

该文针对黄土高原半干旱区农业气候资源的特点以及该区降雨年内分布不均、水分供需不平衡的基本特点,以集雨技术及工程设施为基础,通过有限补充灌溉方式,研究了玉米在不同生长时期的补灌水量和覆膜坐水技术带来的增产效果,并分析了集雨补灌对玉米生长、水分利用效率及产量的影响。试验研究表明：在地表水和地下水严重缺乏的旱作区结合不同的微灌方式(该文试验采用滴灌),在玉米需水关键期进行集雨补充灌溉,增产效果明显,水分利用效率显著增加,表现出需水关键期有限水分供给的高效性。该研究为集雨补灌旱作区节水农业的发展提供理论依据。     

覆膜与生物炭对青藏高原马铃薯水分利用效率和产量的影响

生物炭具有比表面积大,吸附力强等特点,该研究尝试在地膜覆盖基础上引入生物炭技术,利用生物炭的保水保肥效应以及固碳培肥效果,解决地膜覆膜带来的土壤地力下降及后期减产问题。2019年通过设置施炭(B)、覆膜(M)、施炭+覆膜(M+B)和对照(CK)共4个处理的大田试验,探究覆膜和生物炭对青海省东部农业区马铃薯生长、耗水特征和产量的影响。结果表明:块茎膨大期和淀粉积累期是植株干物质量增加的主要时期,覆膜在块茎膨大期即有显著的促进效果,生物炭仅在淀粉积累后期和成熟期促进效果显著。施炭和覆膜均能显著提高收获期植株总干物质量,施炭比覆膜的根冠比显著提高。马铃薯苗期耗水量最高,在块茎膨大期以前日均耗水量在3 mm/d以上。覆膜显著增加了作物总耗水量和土壤储水消耗量,总耗水量比对照多出35mm,施炭和覆膜均显著提高了水分利用效率。施炭和覆膜均能显著提高马铃薯块茎产量(P<0.05),覆膜显著增加了大薯的数量和产量。无论施炭与否,覆膜均显著增产,而施炭仅在不覆膜下显著增产,覆膜增产效应是施炭的2.2倍。覆膜能显著提高马铃薯净收益,但施炭降低了净收益,主要是由于生物炭的成本较高。该研究为青藏高原东部...     

垄沟集雨覆盖对旱作马铃薯块茎淀粉颗粒形态、颗粒分布及糊化特性的影响

为探讨垄沟集雨覆盖栽培对旱作马铃薯块茎形成过程中淀粉颗粒形态、颗粒分布及糊化特性的影响,以马铃薯栽培品种青薯9号为材料,设置全膜双垄(M2)和地膜垄作(M1)覆盖栽培模式,以露地平播为对照(MO),采用扫描电镜、激光粒度仪、粘度分析仪,测定马铃薯块茎形成过程中淀粉的颗粒形态、分布及糊化特性指标.结果表明,从块茎发育全程...     

覆膜垄作对土壤氮磷钾含量及马铃薯养分利用率的影响

在兰州二阴地区明确紫叶莴笋适宜的施磷量,为紫叶莴笋的优质高效生产和土壤健康发展提供科学依据。试验共设4个施磷量处理,低磷水平(144 kg/hm2)、中磷水平(180 kg/hm2)、高磷水平(216 kg/hm2)、对照(CK,不施磷),研究了对紫叶莴笋产量和品质的影响。结果表明,与不施磷处理相比,不同施磷处理的紫叶莴笋株高提高5.34 %～11.48%、茎粗提高18.07%～34.92 %,产量增加37.80%～52.44%,茎部游离态氨基酸含量提高8.01%～39.50%,Vc含量提高4.08%～12.91%,其中以施磷量为180 kg/hm2(中磷水平)处理的株高、茎粗、单株重、产量、茎部游离态氨基酸和Vc含量最高,施磷量为216 kg/hm2(高磷水平)处理次之。施磷量为144 kg/hm2(低磷水平)的硝酸盐含量较不施磷处理降低了4.95%,而施磷量为180、216 kg/hm2处理较不施磷处理分别提高78.22%、103.96%。综合评价,中磷水平处理在兰州二阴地区紫叶莴笋的主要性状、产量及品质最优,即在施N 525 kg/hm2、K2O 375 kg/hm2的条件下,适宜的施P2O5量为180 kg/hm2,建议在当地推广。     

Influence of continuous plastic film mulching on yield, water use efficiency and soil properties of rice fields under non-flooding condition

Five field experiments were conducted to study the effects of continuous plastic film mulching on rice yield, water use efficiency and soil properties on different soils with great environmental variabilities in Zhejiang Province, China, under non-flooding condition. The experiment started in 2001 at five sites and ended in 2003 with one rice crop annually. Three treatments included plastic film mulching with no flooding (PM), no plastic film mulching and no flooding (UM), and traditional flooding management (TF). Soil samples were collected after the third year of the experimentation and were analyzed for soil properties. PM increased soil temperature, accelerated decomposition of organic carbon and root growth, there was a slight but statistically insignificant trend of decline in soil bulk density. PM produced the similar rice grain yield as TF at two sites, significantly higher grain yield (5.8% and 20.0% higher) at other two sites, but significantly lower (34.3% lower) yield at one site where no irrigation water was applied and rainfall was the sole water source for rice growth. PM increased water use efficiency by 69.6–106.0% and irrigation water use efficiency by 273.7–519.6%. Compared to TF, PM decreased soil organic matter content by 8.3–24.5%, soil total N by 5.2–22.0%, and available K by 9.6–50.4% at all sites. PM treatment also reduced soil available N by 8.5–26.5% at four sites. Soil total P content in PM treatments reduced by 13.5–27.8% at three sites, and increased by 6.6–8.2% at other two sites. However, PM increased soil available P by 20.9–64.7% at all sites. Systematic cluster analysis indicated the PM treatment distinctively clustered from the other treatment. These results suggested PM could gain higher yield under appropriate water condition and PM may change soil nutrient cycle.     

土壤剖面养分特征与小麦产量对生物质炭施用的响应

本研究通过盆栽试验考察200 kg/hm²施氮时以0.5%和1.5%(0~20 cm耕层干土重百分比)用量施用生物质炭对土壤剖面肥力指标、小麦产量和氮素利用率的影响。结果表明：生物质炭施用可提高0~40 cm土壤有机碳含量(其中0~10、20~30 cm剖面增幅达21.1%~44.2%、12.6%~18.4%),且该效应与生物质炭用量呈正相关。相较仅施氮处理,添加生物质炭处理的0~10 cm土壤NH₄⁺-N、NO₃^--N、全氮和速效钾含量提高了3.7%~49.0%、20.1%~23.7%、3.4%~16.7%和3.6%~14.8%,且30~40 cm剖面速效钾含量也显著提高10.2%~19.7%。除NH₄⁺-N外,各养分含量的增幅在高用量(1.5%)添加生物质炭处理中更大。但30~40 cm土壤NH₄⁺-N和20~30 cm土壤速效钾含量均因生物质炭添加而降低,降幅分别为27.4%~32.8%和10.8%~12.6%,且在生物质炭低用量(0.5%)时降幅更显著。生物质炭对小麦氮素利用率和产量无显著影响,但存在降低小麦产量的趋势(风险)。综上,土壤剖面养分特征对生物质炭添加的响应因其用量和土层深度不同而具有显著差异。     

半干旱黄土丘陵区梯田集水增产效应研究

研究表明,半干旱区梯田平均可拦蓄入渗92.4%的雨水径流及泥沙,正常年份2 m土层有效贮水量比坡地多112~184 mm,可基本满足当地春小麦160.7 mm的亏缺水分的补给;增加土壤水分的高峰期主要在3~5月和7月份,增加量为9.15~46.41 mm,对本区土壤水分的快速补充恢复和缓解5,6月份的“卡脖旱”具有极其显著的作用;建成3年以上的梯田较10°以上的坡地增产幅度可达27.07%~52.78%,水分利用效率也高1.01~3.38 kg/(mm.hm2)。在限量供水条件下,相应的水分利用效率平均达17.9 kg/(mm.hm2),比旱作提高14.42%。因此,是半干旱区聚水增产的重要措施之一。     

起垄覆膜栽培技术的增产增效作用与发展

我国北方水资源短缺限制着农业的可持续发展。作物起垄覆膜栽培可以显著提高产量及水分利用效率。本文从起垄覆膜栽培技术的发展与现状、对几种主要作物的增产效果及其原因、未来发展等几个方面进行了综述,期望为推动起垄覆膜技术的进一步发展、缓解北方水资源紧缺提供指导。作物起垄覆膜栽培是垄作与薄膜覆盖的有机结合,是将地面修整成垄台、地膜覆盖于垄台之上,在双垄之间或双垄之上种植作物的一种栽培方式。其增产原因主要包括：1）提高土壤水的有效性。地膜覆盖抑制地表蒸发,通过集雨、水汽凝结提高土壤含水量。2）调节地温。垄作覆膜能够提高土壤温度,尤其是作物苗期的土壤温度,增加出苗率、成苗率,促进作物生长发育;提高昼夜温差,降低高温期地温,有利于作物产量的提高。3）改善土壤理化性质,改善土壤结构,调整土壤酶的活性,为作物生长提供良好的土壤环境。起垄覆膜栽培模式在华北地区未来发展方向：提高农机配套、新型无害地膜应用、构建不同作物技术规程。     

深松覆盖模式对宁南地区雨养马铃薯水分利用效率的影响

针对宁南旱区年际降水变率大、马铃薯产量和降水利用率低等问题,连续3a秋作物收获后分别采用深松覆盖秸秆、深松覆盖地膜、深松不覆盖3种深松覆盖模式,以传统翻耕不覆盖为对照,研究不同深松覆盖模式对休闲期和生育期土壤水分、马铃薯干物质累积、产量和水分利用效率的影响。结果表明,深松覆盖模式可改善休闲期土壤水分状况,以深松覆秸秆处理效果最佳,0−200cm层平均土壤含水量较对照显著增加6.41%。与对照相比,深松覆秸秆和深松覆地膜处理下休闲期0−200cm层平均土壤蓄水量和降水补给率分别显著提高49.85%、121.85%和46.82%、83.73%。深松覆盖模式可改善马铃薯生育期0−200cm层土壤含水量,调控不同生育阶段耗水量。深松覆秸秆处理对生育前期（播种后0～60d）60−100cm层土壤保水效果显著,而对照处理该阶段耗水量最高,深松覆地膜处理次之,而深松覆秸秆处理最低;深松覆秸秆处理对生育中期（播种后60～120d）0−60cm（2016年）和140−200cm（2015年）层土壤保水效果较好,而深松覆地膜处理生育中期耗水量最高,深松覆秸秆处理次之,对照处理最低;深松覆秸秆处理对生育后期（播种后120～150d）0−40cm层土壤蓄水效果最佳,其阶段耗水量也最高,深松覆地膜处理次之,对照处理最低。深松覆盖模式下马铃薯地上部和地下部干物质累积量均显著高于对照,生育前期以深松覆地膜处理效果较好,而生育中后期以深松覆秸秆处理具有显著促进作用。深松覆盖模式能显著提高马铃薯产量和水分利用效率,以深松覆秸秆处理最高,平均分别较对照显著提高49.33%、43.80%。可见,休闲期深松覆盖可改善休闲期土壤水分状况,有利于提高生育期土壤水分含量,调控马铃薯阶段耗水量,从而增加马铃薯干物质累积,实现作物的高产和水分高效利用,以深松覆盖秸秆处理效果最佳。     

旱地雨养农业覆膜体系及其土壤生态环境效应

覆膜技术作为一项有效提高粮食产量的重要手段,在中国西北地区雨养农业中得到广泛的推广应用。本文综述了地膜覆盖体系关于作物产量、土壤水分、土壤温度、土壤养分转化和迁移以及微生物数量和活性等方面的研究进展,以期为旱地雨养农业发展和完善覆膜技术体系提供理论支撑。研究表明:玉米、小麦和马铃薯覆膜处理增产显著,其平均增产率分别为26.2%、37.1%和29.8%;同时,增产受到覆膜方式影响,全覆膜处理增产效果最好,其玉米、小麦和马铃薯平均产量分别比半覆膜处理高30.0%、5.1%和26.4%。覆膜下玉米、小麦与马铃薯的水分利用效率分别比不覆膜处理高42.8%、10.9%和92.8%。覆膜处理影响硝酸盐在土体的空间分布,硝酸盐在膜下出现表聚现象;同时覆膜能够提高氮肥利用效率,减少氮素淋溶损失,降低氨挥发。但关于覆膜下反硝化过程的研究结论不一,还需进一步深入的探讨。覆膜对有机碳的影响与气候、土壤、作物、覆膜年限等有关,其研究结论尚有争议。另外,覆膜增加了农田土壤微生物量,改变土壤物理性状。尽管覆膜显著提高作物产量,其对生态环境却可能存在一定的影响,比如\"奢侈耗水\"现象,温室气体排放增加,土壤有机质耗竭,农膜残留等问题。因此,进一步系统研究覆膜对土壤生态环境的影响机理,完善覆膜技术体系与应用,全面评估覆膜体系的生态环境影响,对其在中国干旱地区农业生产的可持续发展具有重要意义。     

鲁北地区地膜覆盖对棉花需水量、作物系数及水分利用效率的影响

作物系数和需水量是制定作物灌溉制度和计算区域水资源平衡的重要参数,不同气候和不同栽培条件下作物系数和需水量会发生变化。本文通过大田试验,以水量平衡法计算作物需水量、以Penman-Monteith公式计算参照作物蒸散量和作物系数。结果表明,鲁北地区棉花地膜覆盖栽培比露地栽培生育期内作物需水量减少101.5mm,作物系数降低17.6%,水分利用效率增加29.3%。     

油菜不同生长期稻田土壤无机氮形态及氮肥利用率对控释氮肥施用的响应

通过盆栽土培试验研究了尿素、控释氮肥对南方稻田冬油菜生长、产量、土壤肥效和氮肥利用效率的影响,为控释氮肥在油菜生产上的推广应用提供参考。试验选用油菜品种\"湘油15\",参考油菜大田种植施氮量,共设4个处理,以不施氮肥(CK)为对照,在施氮量均为200kg/hm^2的水平下,设置了3种氮肥处理:尿素(Urea)、控释氮肥1(CRNF1)和控释氮肥2(CRNF2)。对油菜生物量和产量、不同生育期下土壤无机氮、油菜氮素吸收、油菜生理特性、土壤微生物氮以及土壤酶活性等相关指标进行测定及分析。结果表明:较常规Urea处理相比,控释氮肥处理显著提高了油菜花期、收获期生物量,增产11.2%～20.1%;CRNF1处理显著提高了油菜花期、收获期土壤NO3--N含量,相比尿素处理分别提高43.2%和61.8%,CRNF2处理显著提高了油菜花期、收获期土壤NH4+-N含量,相比尿素处理分别提高18.7%和64.1%,保证了油菜生育后期土壤氮素供应;与Urea处理相比,控释氮肥显著提高了油菜薹期及生殖生长期油菜总氮吸收,最终氮肥利用率(NUE)提高23.1%～60.2%,氮肥农学利用率(NAE)提高19.1%～30.5%;CRNF1处理显著提高了油菜生长后期SPDA值和总叶绿素含量,相比尿素处理分别提高6.5%,10.1%;CRNF1处理极显著提高了油菜生长后期土壤微生物氮,较尿素处理提高142.5%;此外,控释氮肥显著提高了油菜生长后期土壤脲酶、FDA水解酶活性,相比尿素处理分别提高8.4%～12.9%,24.5%～32.4%。在总氮施用量不变的前提下,施用控释氮肥可提高油菜生殖生长期土壤有效氮含量,改善光合作用,增强土壤微生物量和微生物活性,促进氮素的吸收,提高氮肥的利用效率,进而增加油菜干物质累积,最终提高产量。     

不同类型地膜覆盖对土壤水热及春玉米产量的影响

由于传统普通农用地膜覆盖造成的农田残留污染问题日益加重,因此发展使用可降解新型地膜势在必行。为进一步验证和筛选出适宜河套灌区玉米种植的地膜覆盖类型,试验设置普通地膜、生物地膜、液态地膜和不覆膜4个处理,对比研究了不同地膜覆盖类型对土壤水热状况以及春玉米产量和水分利用效率的影响。结果表明:春玉米生育前期,生物地膜与普通地膜覆盖处理的土壤温度无显著性差异,但5~15 cm深度土壤温度显著高于液态地膜和不覆膜处理,起到了良好的增温、保温效果。生育中后期,生物地膜出现破损,保温效果减弱,但一定的降温效应避免了春玉米遭受高温的危害。整个生育期内,生物地膜与普通地膜覆盖处理的土壤水分含量无显著性差异,但0~40cm土层土壤水分含量显著高于液态地膜和不覆膜处理,为春玉米的生长提供了良好的水分条件。生物地膜和普通地膜覆盖处理显著提高了春玉米的产量和水分利用效率,且两者差异性不显著,但均显著高于液态地膜和不覆膜处理。综合分析,在河套灌区玉米种植过程中较适宜采用生物地膜来逐步替代普通地膜覆盖。