半干旱区不同地膜覆盖滴灌对土壤水、温变化及玉米生长的影响

在大田滴灌条件下研究普通地膜、降解地膜覆盖对土壤水分、温度及对玉米生长的影响.结果表明,玉米生育期内普通地膜和降解地膜处理的保墒效果显著高于不覆膜(对照),但无明显差异,两种地膜覆盖处理的保墒效应主要表现在明显提高玉米营养生长阶段0～60 cm土壤含水量;地膜覆盖明显提高苗期至拔节期5～25 cm土壤平均温度,降解地膜与普通地膜分别比对照提高1.81℃和2.80℃.降解地膜和普通地膜处理营养生长阶段叶面积指数和光合势处于较高水平,其地上部干物质积累比例分别占总干重的54％和55％,显著高于对照.降解地膜和普通地膜处理的子粒产量分别比对照提高了20.9％和21.6％,水分利用效率分别提高了20.6％和20.9％,均显著高于对照.因此,在滴灌条件下降解地膜与普通地膜具有较好的提温保墒效果,显著提高玉米营养生长阶段的干物质积累和子粒产量.     

渗水降解地膜在大豆田间应用效果的综合分析

为明确渗水降解地膜覆盖对耕层土壤保水升温效果及其对大豆生长发育和产量的影响,在年降雨量为582 mm且常年气候以春旱年份居多的吉林省长春市郊区进行了田间试验。以普通地膜和露地为对照,采用单因素随机区组设计,在大豆出苗期、苗期、花期、结荚期分别测定各土壤耕层含水量和温度、植株农艺性状、渗水降解地膜和普通地膜的力学指标,收获后测定经济性状。结果表明:渗水降解地膜在保持土壤水分的同时可以更有效接纳雨水,土壤耕层含水量显著高于普通地膜;渗水降解地膜和普通地膜都具有提高土壤耕层温度作用,而且在大豆生长发育前期,温度较低时,渗水降解地膜的升温效果更优于普通地膜,在温度较高时,渗水降解地膜的调温作用通过膜孔开张进行调节膜内的温度,使渗水降解地膜的温度低于普通地膜,更好地保护大豆根系;渗水降解地膜的拉伸强度和断裂伸长率明显小于普通地膜,且随着时间推进,渗水降解地膜下降幅度显著大于普通地膜,表明渗水降解地膜随着时间在土壤中逐渐降解;渗水降解地膜和普通地膜都具有促进大豆生长发育和提高产量的作用,渗水降解地膜覆盖的大豆长势更优于普通地膜,与露地相比,渗水降解地膜的单株增产为21.56%,普通地膜的株增产为10.98%,增产效果明显。     

全生物降解地膜对湖南不同地区果蔬生长的影响

针对塑料地膜使用造成土壤环境污染的问题,研究以白色/黑色全生物降解地膜和普通塑料地膜为参试材料,在湖南省长沙市、沅江市、汉寿县等地区开展了西瓜、莴苣、秋葵等作物的覆膜试验,探究全生物降解地膜对不同作物的生长、品质、产量及土壤性质等指标的影响,观察全生物降解地膜的降解情况。结果发现,两种全生物降解地膜对湖南各地区果蔬生产均起到提质增效的作用。沅江地区黑色降解地膜覆盖栽培西瓜,西瓜单瓜重增加25.8%,叶片数增加45.5%,显著高于未覆膜处理;覆盖白色降解地膜的秋葵叶片长度比对照高42.1%,叶片宽度比对照高55.9%,叶片数增加43.2%,产量增加55.5%。普通塑料地膜在作物收获后未能降解,白色和黑色全生物降解地膜的降解率分别为80.3%～90.7%和63.0%～80.3%。综合不同地区的试验结果,认为两种降解地膜均可作为普通塑料地膜的潜在替代品,具有较大的推广前景。     

全生物降解地膜对南疆花生产量及土壤理化性质的影响

为研究全生物降解地膜覆盖对南疆花生产量及土壤理化性质的影响,采用PBAT(聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯)型聚酯全生物降解地膜(简称:降解膜)覆盖为处理、普通聚乙烯PE地膜覆盖为对照(CK),分析降解膜覆盖对花生试验区土壤温度、水分、养分及产量等相关指标的影响.结果 显示:①降解膜的破损率随花生生育进程表现为6-8月较小(3%~14%),到10月收获期显著增大(29%).②降解膜处理的花生产量与CK无显著差异.③花生生育期内,降解膜覆盖0~30 cm平均土壤温度较CK高0.35℃,其中,膜下5cm、15cm和25cm分别较CK高0.38℃、0.39℃和0.27℃,但两处理间的平均土壤温度差异均不显著.降解膜覆盖0~30 cm平均土壤含水率较CK高2.08%,其中,膜下5 cm和25 cm分别较CK高3.39%和4.74%(p<0.05),而膜下15 cm的较CK低1.89%(p<0.05).④降解膜覆盖对花生不同生育时期(6月和10月)、不同土层(0~20 cm和20~40cm)的土壤速效氮磷钾养分、盐分、土壤容重以及土壤pH均无显著影响.因此,本研究认为,全生物降解地膜替代普通PE地膜应用于南疆花生栽培生产是可行的.     

旱作区生物降解膜对土壤温度、水分及春小麦产量的影响

为探索旱作区生物降解膜对春小麦的影响,在甘肃兰州对春小麦进行了生物降解膜、普通地膜和露地栽培条件下,土壤温度、水分和小麦产量的检测和分析。结果表明,生物降解膜和普通地膜处理下,春小麦全生育期0~25 cm土层土壤温度比露地高0.78 ℃和1.84 ℃;在小麦苗期-抽穗期,两种覆膜处理对地温的影响无显著差异,小麦抽穗之后,生物降解膜对土壤的增温效果显著低于普通地膜;小麦抽穗之前,两种覆膜处理下土壤日温度变化趋势差异不明显,抽穗期及后期生物降解膜处理日温度变化趋势与露地无差异。0~200 cm土壤含水量在小麦苗期-抽穗期,两个覆膜处理间差异不显著,均显著高于露地处理;在开花期-灌浆期,生物降解膜处理显著高于露地、低于普通膜处理;在成熟期,生物降解膜处理较普通地膜处理无显著差异,显著高于露地。两种覆膜处理小麦的产量无显著差异,均显著高于露地处理,分别较露地增加 24.03%和32.72%。综上所述,在旱区春小麦栽培中,以生物降解膜代替普通地膜是可行的。     

不同功能地膜覆盖对旱地马铃薯土壤水热效应和产量的影响

为了研究旱地不同功能地膜覆盖栽培马铃薯的效果,在甘肃省定西市设置露地栽培(CK)、覆盖黑色膜、覆盖黑白双色膜、覆盖蓝色高光效膜和覆盖黑色液体降解地膜5个处理试验,研究不同地膜覆盖对土壤水热状况和产量的影响。结果表明,地膜覆盖可以提高马铃薯0～20 cm各土层的土壤温度1.0～6.0℃,覆盖黑白双色地膜和蓝色地膜的地温最高,其次为覆盖黑色地膜,液体可降解地膜的温度提高幅度最小,仅较露地栽培高1.0～2.0℃。覆盖黑白双色膜、蓝色膜和黑色膜3个处理0～100 cm土层的土壤含水量最高,其次为液体降解地膜,露地土壤含水量最低。各处理与露地(CK)相比,覆盖黑白双色地膜、黑色地膜和蓝色地膜处理水分利用效率分别较露地栽培提高32.00%、29.99%和25.22%,液体降解地膜较露地栽培高7.42%(不显著)。蓝色地膜、黑色地膜和黑白双色地膜块茎产量分别较露地栽培提高29.28%、28.73%和25.72%,液体降解地膜覆盖块茎产量较露地栽培高5.29%(不显著)。地膜覆盖能提高地温,有效提高土壤含水量、水分利用效率和马铃薯产量,蓝色高光效地膜、黑色地膜和黑白双色膜有极显著增产效果,宜在生产中推广。     

全生物降解膜对南疆棉花产量及土壤理化性质的影响#br#

为研究全生物降解膜对南疆农业生产中棉花农艺性状及土壤理化性质的影响,采用PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）型聚酯全生物降解地膜（简称“降解膜”）为处理、普通聚乙烯（PE）地膜为对照（CK）,分析降解膜对棉花试验区土壤温度、水分、养分以及棉花产量等相关指标的影响。结果表明：（1）降解膜的破损率表现为棉花生育期5－8月较小（0.03%～3.3%）,到9月收获期显著增大（29%）。（2）降解膜处理的棉花出苗率显著小于CK。（3）棉花生育期内,降解膜膜下5 cm、15 cm和25 cm的平均土壤温湿度均小于CK。（4）棉花生育期内,0～20 cm和20～40 cm土层,降解膜和CK间的土壤速效氮、磷、钾、盐分和pH均无显著差异。（5）降解膜处理的棉花产量及其构成均与CK无显著差异。表明南疆棉花生育期5－8月,全生物降解地膜降解不明显,但吐絮期后,降解率显著增大。尽管降解膜处理的棉花出苗率、棉花生育期不同土层（5 cm、15 cm、25 cm）的平均土壤温湿度均小于CK,但是降解膜处理对棉花生育期不同土层（0～20 cm和20～40 cm）的土壤养分（速效N、P、K）含量、盐分和pH无显著影响,且对棉花产量无显著影响。综上分析认为,在南疆棉花生产中使用全生物降解地膜取代普通聚乙烯地膜是可行的。     

全生物降解膜对南疆棉花产量及土壤理化性质的影响

为研究全生物降解膜对南疆农业生产中棉花农艺性状及土壤理化性质的影响,采用PBAT(聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯)型聚酯全生物降解地膜(简称"降解膜")为处理、普通聚乙烯(PE)地膜为对照(CK),分析降解膜对棉花试验区土壤温度、水分、养分以及棉花产量等相关指标的影响。结果表明:(1)降解膜的破损率表现为棉花生育期5-8月较小(0.03%～3.3%),到9月收获期显著增大(29%)。(2)降解膜处理的棉花出苗率显著小于CK。(3)棉花生育期内,降解膜膜下5 cm、15 cm和25 cm的平均土壤温湿度均小于CK。(4)棉花生育期内,0～20 cm和20～40 cm土层,降解膜和CK间的土壤速效氮、磷、钾、盐分和pH均无显著差异。(5)降解膜处理的棉花产量及其构成均与CK无显著差异。表明南疆棉花生育期5-8月,全生物降解地膜降解不明显,但吐絮期后,降解率显著增大。尽管降解膜处理的棉花出苗率、棉花生育期不同土层(5 cm、15 cm、25 cm)的平均土壤温湿度均小于CK,但是降解膜处理对棉花生育期不同土层(0～20 cm和20～40 cm)的土壤养分(速效N、P、K)含量、盐分和pH无显著影响,且对棉花产量无显著影响。综上分析认为,在南疆棉花生产中使用全生物降解地膜取代普通聚乙烯地膜是可行的。     

黑土不同耕层厚度对玉米根系形态空间分布及其产量的影响

在重建不同厚度黑土层的定位模拟试验区开展免耕玉米大豆轮作试验,设3个黑土耕层厚度(10、20和30 cm),探究不同耕层厚度对玉米生育期间的根系形态及其产量影响。研究表明,玉米产量对不同耕层厚度反应敏感,30 cm耕层厚度处理玉米产量最高,比20 cm和10 cm耕层厚度显著高12.5%和24.1%,且玉米根系分布对耕层厚度响应差异明显。30 cm耕层厚度显著影响玉米0～10 cm土层根重密度,对10～30 cm土层根重密度及不同土层根长密度和比根长影响不明显。     

气候变化背景下深松播种对玉米农田土壤水热与呼吸特性的影响

2017～2018年夏玉米季,设夏玉米深松播种(ST)和常规免耕播种(NT)2个处理,研究不同播种方式对农田土壤水热动态、呼吸速率、硝态氮含量、产量及水分利用特征的影响。结果表明,玉米全生育期,ST处理地积温显著高于NT处理,2个种植季平均提高160.4℃·d,提高幅度为5.3%。全生育期ST处理平均土壤呼吸速率平均比NT处理高11.7%。采用深松播种,0～100 cm根系利用水分较为活跃土层含水量比免耕播种提高1.2个百分点,其中,21～100 cm提高2个百分点。0～20 cm深松播种土壤种硝态氮含量含低于免耕播种;41～60 cm相反。0～60 cm土层,不同处理苗期至穗期,深松播种处理土壤硝态氮含量稍高,但与免耕播种处理差异不显著。深松播种显著降低玉米农田耗水量,提高水分利用效率,肥料偏生产力也有显著提高。     

春玉米品种与栽培模式对黄土旱塬土壤水分的影响

以平展型传统品种酒单4号和紧凑型高产品种先玉335为试验材料,设半膜平覆(HM)、全膜双垄沟(DFM)两种覆膜方式和4.5万、9.0万株/hm~2两种种植密度,研究黄土旱塬区不同栽培模式下不同类型春玉米对土壤水分变化及对春玉米产量的影响。结果表明,品种和不同栽培模式互作效应对春玉米产量有显著影响。春玉米生育关键期降水对各处理收获土壤水分影响明显,降水不能满足春玉米生长发育需要时,春玉米会对60 cm土层以下水分产生透支性消耗,遇到连续干旱年份,则会导致春玉米60~160 cm主要根区土壤含水量降低。在相同覆膜及品种条件下,随种植密度增加,玉米产量显著增加;相同密度及品种条件下,DFM覆膜产量优于HM覆膜;相同密度及覆膜方式下,紧凑型高产品种产量较平展型传统品种显著增加。DFM覆膜和紧凑型高产品种在9.0万株/hm~2种植密度下有较高产量。     

全膜覆土栽培对作物的水温效应

为揭示全膜覆土栽培对作物的增产机理,在大田条件下分析了全膜覆土、传统地膜覆盖及露地栽培春小麦的土壤温度、土壤含水量、灌浆速率,以及两茬春小麦和一茬马铃薯的产量、水分利用效率和经济效益的差异。结果表明,与露地栽培相比,全膜覆土显著提高了春小麦生长前期耕层地温,降低了生长后期地表温度,同时起到保水和充分利用土壤深层水分的作用。全膜覆土春小麦的籽粒灌浆速率峰值出现时间和灌浆持续时间均比露地和地膜覆盖小麦分别推后3和6 d,平均灌浆速率分别提高0.65%和6.15%。全膜覆土栽培技术可连续提高三茬作物的产量及水分利用效率,使其总纯收益比露地和地膜覆盖处理分别增加26.07%和10.76%。     

半干旱地区玉米覆膜方式研究

干旱是制约玉米生产的主要因子。试验研究7种不同覆膜方式的土壤含水量、土壤温度、玉米生育期、农艺性状及产量,探求不同覆膜方式对半干旱地区玉米产量的影响。结果表明,顶凌覆膜优于春覆膜,全地面覆膜优于半覆膜平铺,其中全膜顶凌双垄沟栽培模式产量达到12 691.9 kg/hm2,较普通种植模式增产46.10%,较裸地种植增产77.98%,是一项适合半干旱地区的玉米高产栽培技术。     

东北地区沟垄和地膜覆盖对土壤水分分布及利用的影响

定量化分析沟垄和地膜覆盖对玉米根区0～100 cm土壤水分分配、耗水量和玉米水分利用效率的影响。结果表明,与平作不覆膜(NRF)相比较,沟垄不覆膜(RF_0)没有提高出苗前玉米根区0～20 cm土壤含水量,沟垄覆膜(RF_(100)和RF_(58))提高玉米种子周围0～10 cm土壤水分含量。RF_0处理没有使玉米最大日耗水量提前,覆膜处理提前10 d。沟垄种植(RF_(100)、RF_(58)和RF_0)没有降低花期最大日平均耗水量,提高玉米产量水分利用效率和干物质水分利用效率,覆膜处理进一步提高。沟垄和覆膜处理对水分吸收和利用受降水年型的影响,这种提高效应在少雨年份尤为明显。沟垄覆膜处理可有效规避作物生长发育过程中由于降水分布不均引起的干旱风险,确保作物高产、稳产。     

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。     

土壤水分与覆盖对夏玉米生长及水分利用效率的影响

在防雨棚下的测坑中,采用裂区试验设计,研究土壤高水分(75%田间持水量,下同)、中水分(65%)和低水分(55%)条件下地膜覆盖、秸秆覆盖和不覆盖对夏玉米生长发育、产量性状和水分利用效率的影响。结果表明,在不同土壤水分条件下,地膜覆盖、秸秆覆盖处理的株高和叶面积指数均高于不覆盖的处理;在玉米生长前期地膜覆盖处理的株高和叶面积指数最高,在玉米生长的中后期秸秆覆盖处理的株高和叶面积指数最高。地膜和秸秆覆盖均具有显著的增产作用,与不覆盖相比,平均分别增产8.89%和22.26%。水分利用效率(WUE)随着土壤水分的降低而增加;在相同的土壤水分条件下,秸秆覆盖处理的WUE最高,地膜覆盖的次之,不覆盖的最低;当土壤水分控制下限为田间持水量的65%时,覆盖处理的节水增产效果最好,其中地膜和秸秆覆盖处理产量比不覆盖处理分别增加12.69%和28.47%,WUE分别提高21.78%和34.65%。     

苗带重镇压对土壤环境、玉米生长及产量的影响

采用自主研制的1ZY-6六行可折叠式苗带重镇压器，单体幅宽20cm，滚动压力650g/cm²，对秸秆深翻还田平播和秸秆覆盖还田免耕播种两种耕作方式播后苗带进行重镇压处理，分析玉米播种后苗带重镇压对土壤温湿环境、土壤紧实度、出苗率和产量等影响。结果表明，秸秆深翻还田平播后苗带重镇压与未重镇压作业相比较，土壤含水率、土壤紧实度和玉米产量显著提高(P<0.05)，土壤含水率增加11.42%，土壤紧实度提高127.90%，玉米产量提高4.31%。秸秆覆盖还田免耕播种后苗带重镇压与未重镇压作业相比较，土壤含水率、土壤紧实度和玉米产量显著提高(P<0.05)，土壤含水率增加23.59%，土壤紧实度提高58.88%，玉米产量提高3.39%。苗带重镇压明显提高土壤紧实度、土壤含水率，为玉米生长创造有利的土壤环境，保墒增产作用显著。     

覆盖对喷灌夏玉米植株生长和产量的影响

在夏玉米生育期间设75%、65%、55%田间持水量3个灌水控制下限,研究地膜覆盖和不同秸秆覆盖量对喷灌夏玉米生长发育、产量、耗水量及水分利用效率的影响。结果表明,地膜覆盖能明显促进植株的生长,地膜覆盖和秸秆覆盖量大于7 500 kg/hm2处理的增产效果相当,覆盖增产效果均随着土壤水分的降低而增加。地膜覆盖处理耗水量最小,无覆盖的最大;秸秆覆盖处理的耗水量随着覆盖量的增加呈减少趋势,土壤水分越高的处理,覆盖节水量越多。地膜覆盖处理的水分利用效率(WUE)最高,比不覆盖处理提高50%以上;秸秆覆盖处理的WUE随着覆盖量的增加而增加,当覆盖量达到7 500 kg/hm2时,WUE的增加幅度变小。     

不同耕作方式对土壤物理性状及玉米产量的影响

通过对土壤容重、土壤坚实度、土壤含水量、土壤田间持水量及玉米产量的测定和分析,研究深松、常规旋耕、免耕不同耕作方式对土壤物理性状及玉米产量的影响。结果表明,不同耕作方式对土壤容重和土壤坚实度的影响效果为深松>常规旋耕>免耕。深松耕作能够打破犁底层,降低深层土壤紧实度。深松耕作后,0~35 cm耕层土壤容重较常规旋耕和免耕分别下降6.5%和8.8%,土壤紧实度分别下降25.6%和32.3%。深松可显著增强接纳灌溉和降水能力,扩大土壤水库容。在21~40、41~60、61~80 cm土层,深松处理土壤含水量比常规旋耕分别提高3.4%、4.5%、2.4%,比免耕分别提高5.6%、4.8%、2.4%。土壤耕层0~35 cm田间持水量,深松和免耕比常规施耕分别提高7.4%和8.1%。不同耕作方式生物产量和经济产量均以深松最高,常规旋耕次之,免耕最小;深松耕作较常规旋耕和免耕分别增产4.3%和5.7%,与免耕处理间差异显著。