覆膜对春玉米土壤温度、水分的影响机理研究

研究了地膜覆盖对春玉米土壤温度、水分的影响,结果表明:地膜覆盖增加了玉米生育前期的日均温,玉米播种—大喇叭口期5～20cm土层增加的积温占全生育期积温增加总量的66.05%～69.14%。覆膜有效地增加了耕层的土壤温度,增温作用主要在玉米生育前期,以出苗—拔节期土壤增温速度最快,满足了玉米前期和中期生长发育所急需的活动积温。覆膜主要提高了0～100cm土层的水分含量,特别是0～60cm土层的保墒作用显著。覆膜的增温保墒作用促进了玉米的生长,使生育期提前7d,有利于中晚熟品种增产潜力的发挥。     

寒旱区地膜覆盖与施肥对土壤作物的效应分析

为了明确寒旱区不同地膜覆盖与不同施肥量的土壤和作物效应特点以及地膜覆盖增温和保水作用的相对重要性,采用二因素完全组合随机区组设计大田试验,分析比较了寒旱区宽窄幅普膜和降解膜与施肥的土壤水分、温度与作物生长和产量效应的差异。结果表明,宽、窄降解膜和普膜覆盖均有明显的增温保水作用,施肥也具有一定的增温保水作用。宽、窄降解膜和普膜覆盖玉米各生育时期均比CK明显提前,而施肥处理对玉米生育期无影响,覆盖处理对玉米生长发育的促进作用主要表现在生育前期,而施肥处理主要表现在生育中后期。不同覆盖处理显著增加了玉米产量和水分利用效率,且宽幅膜效果又显著好于窄幅膜,增产的原因主要是百粒重的显著增加,而施肥显著增产的原因是穗粒数和百粒重共同增加的结果。寒旱区限制玉米生长发育的主要因子是低温,地膜覆盖增产作用相对大于施肥,二者互作效应不显著。     

旱地双垄面集水全膜不同时期覆盖对玉米生长的影响

为减少旱地冬春季土壤水分的无效蒸发、提高土壤含水量,进行了双垄全膜覆盖不同时期覆膜对旱地玉米生长影响的试验研究。结果表明,旱地双垄面集水全膜覆盖秋覆膜沟播栽培可明显减少冬春季土壤水分的无效蒸发,增加土壤水分含量,玉米出苗率提高,玉米的经济性状明显改善,增产效果明显。覆膜时间越早,对减少冬春季土壤水分的无效蒸发、增加土壤水分含量的效果越显著,以上年10月中旬覆膜或早春土壤耕作层解冻后覆膜为宜。     

不同覆盖措施对土壤水热状况及春玉米产量和水分利用效率的影响

为提高黄土高原东部河谷平原春玉米水分利用效率,探究最适宜该地区春玉米种植的地表覆盖措施,基于连续7年长期定位试验,于2021—2022年开展田间试验,共选取无覆盖(CK)、地膜覆盖(plastic film mulching,FM)以及秸秆覆盖(straw mulching,SM)3个处理,研究不同覆盖措施对土壤水热状况及春玉米产量和水分利用效率的影响,系统分析了2年试验期土壤水分与温度动态变化及春玉米各阶段水分生产力,为该地区春玉米水肥高效提供利于农业可持续发展的科学管理措施。结果表明:与无覆盖处理相比,地膜覆盖具有增温效应,2年内土壤温度提高0.72～2.63℃;秸秆覆盖具有降温效应, 2年内土壤温度降低0.20～1.51℃。与无覆盖处理相比,地膜与秸秆覆盖处理均可改善春玉米生长前期土壤含水量,并驱动土壤“湿干交替”现象促进水分吸收,提高水分利用效率,实现增产。虽然地膜覆盖处理改善了前期土壤含水量,促进春玉米前期生长发育,但会导致根系生长过浅,不利于生长后期水分利用,甚至植株存在倒伏风险(2021年倒伏率高达72.14%),影响产量形成。与地膜覆盖处理相比,秸秆覆盖处理驱动土壤“湿...     

旧膜再利用对土壤温度及向日葵生育进程和产量的影响

针对普通地膜覆盖导致的农田土壤污染,可降解地膜成本高和效果差,在农业生产中仍得不到广泛应用的现实问题,在河套流域临河区以覆膜玉米后茬种植模式,进行了旧膜、新膜及露地栽培向日葵对比试验,研究旧膜再利用对土壤温度和向日葵生育进程及产量的影响。结果表明,在向日葵的生长前后期,旧膜对土壤增温作用的影响显著,新旧膜对向日葵各个生育阶段的增温作用均表现为:出苗期>现蕾期>收获期>始花期>终花期。整个生育期5cm土层总积温,旧膜比露地高229.5℃,低于新膜101℃。旧膜比露地生育期缩短5～6d,差异显著,较新膜延长2d,差异不显著,其中对出苗期、现蕾期、收获期影响显著,对始花期、终花期影响不显著,新旧膜之间无显著差异。相关分析结果表明,旧膜和新膜与露地的各生育阶段经历的时间差与该阶段的土壤积温差呈显著负相关。旧膜再利用栽培向日葵的产量较露地增产极显著,与新膜相比,无显著差异。     

旱地全膜双垄沟播秋覆膜对玉米产量和水分利用率的影响

在推广应用旱地玉米全膜双垄沟播栽培技术基础上,从进一步减少冬春季土壤水分的无效蒸发、提高土壤含水量、改善玉米经济性状、提高玉米产量入手,进行了全膜双垄沟播秋覆膜对旱地玉米产量和降水利用率影响的试验研究。结果表明,全膜双垄秋覆膜沟播栽培可明显减少冬春季土壤水分的无效蒸发、增加土壤水分含量、玉米的经济性状明显改善,玉米产量比全膜双垄沟播栽培播种前覆膜和半膜覆盖栽培分别增产16.13%和46.08%,增产效果明显;水分生产率比全膜双垄沟播栽培播种前覆膜和半膜覆盖栽培分别提高34.5%和57.8%。     

不同增温措施对西南山区春玉米产量的影响

对西南山区春玉米采用起垄直播覆膜、起垄覆膜育苗打孔移栽、起垄直播覆膜再加苗期拱棚双增温3种增温措施,研究不同增温措施对春玉米生育期、叶面积指数、干物质积累与分配及产量的影响。试验结果表明,3种增温措施使春玉米的生育时期提前,缩短生育期17～19d,提高春玉米不同生育时期叶面积指数,增加"光合源",提高干物质积累及最终向子粒库的转运(收获指数),增产幅度分别达11.48%、9.85%和14.93%,提高经济效益分别达571元/hm2、164元/hm2和256元/hm2。综合以上试验结果,西南山区春玉米生产栽培中以起垄直播覆膜为宜。     

地膜覆盖与育苗移栽对山西寒旱区春玉米生长及产量的影响

为了明确寒旱区地膜覆盖与育苗移栽对促进中晚熟玉米生长及增加产量作用的相对重要性,采用完全随机区组设计大田试验,分析比较了这两种栽培方式对玉米生育进程、株高变化与穗位高及各产量构成因素的影响。结果表明,地膜覆盖直播玉米的生长发育进程明显地早于育苗移栽玉米。地膜覆盖较同期直播（5月2日）产量增加32.0%;育苗移栽膜地产量较直播提高34.7%。增产的原因主要是百粒重的显著增加。各处理相比,移栽可使株高和穗位高降低,覆膜(包括移栽膜地)则能够提高产量和降低秃尖的长度。综合投入产出比较,覆膜种植是目前山西寒旱区春玉米较好的种植方式之一。     

半干旱区玉米降解地膜覆盖栽培综合效应研究

针对吉林省西部半干旱区降水量少,特别是玉米生育期降水分布不均,玉米产量稳定性差等问题,采用降解地膜覆盖、不覆盖、普通地膜覆盖3种栽培模式,对土壤温度、水分、土壤理化性状、土壤微生物及玉米产量的影响进行研究。结果表明,降解地膜覆盖具有显著的增温保墒作用,可改善土壤物理性状,增加土壤速效养分,促进土壤微生物的活动,提高玉米的产量。降解地膜覆盖较不覆盖地膜增产14.51%;使用的降解地膜在7月下旬可分解至6级,重量减少66.35%,降低了地膜对土壤环境的污染程度。     

江南花生地膜覆盖和灌溉的增减产效应研究

本文目的研究不同气候年型下,江南花生地膜覆盖栽培的适宜性。通过对江南花生种植进行地膜覆盖和生长中后期灌溉的田间试验表明,地膜覆盖在花生生长前期增温保墒,生育期明显提前,个体生长发育良好,生长后期降温保墒,提高经济性状。地膜覆盖增温保墒的增产率为58.4%,降温保墒的增产率为62.2%。在6月20日后采用灌溉处理,夏季高温干旱明显的2007年,旱地露地和覆膜、稻田露地产量比对照分别高出64.6%、37.2%、50.5%,稻田覆膜因土壤水分过多比对照减产40.2%。因此,出现高温干旱天气,及时灌溉能促进旱地栽培、稻田露地栽培花生生长和增产。降水过多会道导致稻田覆膜栽培花生减产,如果气象部门预报夏季降水偏多以连阴雨天气为主,应及时除去稻田地膜。     

覆膜方式对土壤环境及玉米产量的影响

为了避免低温冷凉与干旱对冷凉区春玉米产量形成的影响, 探求适宜冷凉区春玉米种植的覆膜方式, 于2012—2013年研究了8种不同覆膜方式对春玉米苗期土壤水分、 土壤温度及产量的影响。结果表明： 玉米苗期, 起垄高度 5~10 cm、 外露 50~70 cm的覆膜方式能提高耕层土壤水分, 起到良好的保墒作用, 0~5 cm土壤日平均温度较不覆膜提高1.5~2.3℃, 玉米抽雄期提前6~7天; 起垄5~10 cm、 外露50~70 cm的覆膜方式玉米产量显著高于不覆膜处理, 与全膜双垄沟播、 膜上种植处理没有差异; 2012年, 起垄外露 70、 50 cm、 起垄高度 10 cm的玉米产量分别较不覆膜提高 17.9%、 17.1%、 15.6%; 2013年, 起垄外露 70、50 cm、 起垄高度 10 cm的玉米产量分别较不覆膜提高 15.5%、 6.4%、 18.2%。综合 2012、 2013年的水热条件、 玉米生长及产量情况, 起垄高度5~10 cm、 起垄外露50~70 cm为适宜该地区的覆膜方式。     

覆膜方式对坡耕地春玉米产量、土壤水分和养分的影响

为了探讨覆膜对宁南山区坡耕地春玉米栽培的可行性,寻求合适的覆膜方式。在宁南山区坡耕地条件下,通过田间小区试验研究了裸地平作(CK)、垄沟不覆膜(NM)、垄沟全覆膜(WM)和垄沟半覆膜(HM)4个不同覆膜方式对春玉米产量、土壤水分和养分含量的影响。结果表明,相对于CK处理,WM和HM处理能显著提高春玉米产量,分别提高了65.4%和62.5%。WM和HM处理也能增加0~80 cm土壤含水量和储水能力,提高土壤氮磷钾速效养分含量,较好地维持土地生产力。综合考虑春玉米产量、土壤储水保水能力和土壤肥力维持等因素,在宁南山区坡耕地春玉米植种中,垄沟全覆膜和垄沟半覆膜都是较好的覆膜栽培措施。     

覆盖方式对旱地春玉米根冠生长及水分利用效率的影响

为了探讨干旱半干旱地区不同覆盖方式对春玉米根冠生长状况及水分利用的影响,2014-2015年在陕西省西北旱作区开展了不同覆盖方式试验。设黑色地膜覆盖（BF）、白色地膜覆盖（WF）、秸秆覆盖（MS）和裸地不覆盖（CK）4个处理。试验于玉米生长的各个主要时期测定了玉米地下根系和地上部植株生长量,玉米收获后测定产量与水分利用效率。结果表明,黑色地膜覆盖较白色地膜覆盖、秸秆覆盖和裸地栽培能更好地协调玉米生育期的根冠比,明显促进了玉米吐丝期后的根冠生长,成熟期玉米根系体积黑色地膜覆盖方式下较白色地膜覆盖、秸秆覆盖和裸地栽培2年平均分别增加16.51%、21.18%和44.23%,单株干重2年平均分别增加9.34%、21.66%和40.68%。黑色地膜覆盖方式下玉米生育后期的群体叶面积指数高,根冠比大,产量显著增加,水分利用效率明显提高。玉米2年平均水分利用效率黑色地膜覆盖方式较普通白色地膜覆盖方式和秸秆覆盖方式分别提高9.41%和13.75%。在西北旱作地区,黑色地膜覆盖方式具有协调玉米根冠生长和提高玉米水分利用效率的增产效果。     

地膜覆盖对春菠菜的影响

地膜覆盖广泛应用于多种园艺作物,但是尚未应用于菠菜春季栽培,笔者以杂交耐寒圆叶菠菜和‘美美’2个菠菜品种为试材,研究了地膜覆盖对春菠菜的影响,以探明地膜覆盖对春菠菜发芽、生长和产量、品质的影响,为该技术的推广应用提供理论依据。研究结果表明：地膜覆盖对菠菜的发芽时间和早期生长的影响非常显著,发芽时间平均缩短了7天以上,菠菜生长早期的各项外形指标都明显增加。但是到了收获期,各项指标与对照的差异并不明显。适时揭膜有可能是有效发挥覆膜效果的关键措施。覆膜后杂交耐寒圆叶菠菜叶片的蛋白质和可溶性糖含量显著提高,其他营养成分的含量在覆膜处理和对照之间差异不显著。地膜覆盖可以促进春菠菜生长发育并且提高产量和品质。     

全膜双垄沟播玉米不同覆膜时期水分生产效率研究

为了进一步探索全膜玉米不同时期覆膜对水分生产效率的影响,笔者选择四种不同覆膜时期,在玉米关键生育期测定0-100cm土层含水量,研究生育期耗水、生育期降水、年降水的生产效率。结果表明：冬季土壤封冻到春季土壤解冻采取秋覆膜可减少27.6%的土壤水分损耗;土壤解冻到玉米播种采取顶凌覆膜的可减少16.0%的土壤水分损耗。全膜秋覆膜较顶凌覆膜生产能力提高9.27%、生育期降雨生产效率提高0.16 kg/mm,顶凌覆膜较播前覆膜生产能力提高7.44%、生育期降雨生产效率提高0.13 kg/mm。     

垄作覆膜对冷浸田的改良效果研究

评价垄作和垄作覆膜对冷浸田的改良效果,为提升冷浸田肥力水平提供科学依据。利用田间定位试验研究垄作覆膜对冷浸田土壤温度、水稳性团聚体数量、还原性物质含量、有机质氧化稳定性及水稻产量的影响。相比习惯耕作,垄作和垄作覆膜均能显著提高水稻产量,3 年平均产量提高4.9%~16.8%,垄作覆膜对水稻增产的效果更佳;能提高水稻生育前期土壤温度,垄作覆膜增温效果较好;能显著提高土壤＞0.25 mm水稳性大团聚体含量,单一垄作能显著提高土壤＞1 mm团聚体含量,而覆膜则能显著提高土壤0.5~1 mm团聚体含量;单一垄作能降低还原性物质含量,田间水分管理及水稻生育时期影响垄作覆膜对还原性物质含量的削减效果;能降低土壤氧化稳定系数,提高土壤易氧化有机质含量,促进有机质矿化分解。单一垄作或垄作覆膜均能改善冷浸田土壤性质,提高冷浸田水稻产量,垄作覆膜的效果优于单一垄作。     

不同栽培方式对玉米光合特性及产量的影响

为探索贵州地区玉米获得高产稳产的适宜栽培方式,在大田试验条件下,开展了6种不同栽培方式试验,揭示了6种不同的栽培方式对玉米叶面积指数、气孔导度、蒸腾速率、光合速率以及最终籽粒产量的影响,为贵州玉米高效生产提供基础理论依据。结果表明:与对照相比,秸秆覆盖和地膜覆盖均可提高叶面积指数、净光合速率,抽雄期的净光合速率达到峰值,从而显著提高玉米产量。在乳熟期,不同处理方式的光饱和点明显高于抽雄期,明显表现出移栽的要高于直播的,达到了差异显著性水平,地膜覆盖育苗移栽的LSP、LCP、AQE、A_(max)均显著性提高,表观量子效率的增大,提高了净光合速率,延缓了衰老,提高了光补偿点,进而提高最终产量,最终测产的结果也是地膜覆盖育苗移栽产量最高,相对于常规直播提高了20.5%,秸秆覆盖和常规对照的差异并不明显。籽粒产量与行粒数、穗行数、百粒重、穗长呈显著性相关。总的来说,地膜覆盖育苗移栽有利于提高玉米的光合特性和籽粒产量,是一种适合贵州地区的一种栽培方式。     

地膜覆盖对辣椒地土壤氮素的影响

地膜覆盖在西南地区农业生产中有着广泛的应用,但关于地膜覆盖对土壤养分的研究还比较匮乏,为了揭示地膜覆盖对土壤氮素的影响,于2014 年5—9 月在重庆市北碚区进行了辣椒种植的田间试验,对地膜覆盖条件下辣椒地的土壤水热条件、氮素以及辣椒产量进行观测。相比于对照,试验期间覆膜种植土壤10、20、30 cm平均温度分别提高了2.3、2.8、2.0℃,增温效果显著,而对土壤重量含水量的影响不明显;覆膜种植条件下,土壤耕层全氮、碱解氮、铵态氮和硝态氮含量分别为1.30 g/kg、150.83 mg/kg、112.25 mg/kg、105.80 mg/kg,分别比对照处理增加了7.44%、32.84%、88.72%和73.90%;另外,地膜覆盖能够促进植株发育并提高辣椒产量,使其开花坐果期提前4 天,结果时间提前5 天,辣椒产量提高14.11%。实验结果表明,地膜覆盖在改善土壤水热条件、增加土壤氮素含量以及提高作物产量方面具有积极作用。     

覆膜、沟垄作对旱作农田玉米产量和水分利用的叠加效应

为了揭示黄土高原半干旱区玉米(Zea mays L.)种植中覆膜、沟垄作的增产作用和水分利用特征, 布设大田定位试验, 包括全覆膜沟垄作、全覆膜平作、半覆膜平作和不覆膜平作4个处理。结果发现, 连续3个平水年中, 全膜沟垄作集成了全覆膜与沟垄作的优点, 产生明显的叠加效应, 较半膜平作分别增产2282.9、2460.2和2765.5 kg hm^-2, 增产率为32.3%、49.8%和46.5%。其中, 全覆膜的贡献分别为59.3%、90.3%和20.9%, 沟垄作的贡献分别为40.7%、9.7%和79.1%。叠加效应中全覆膜与沟垄作对产量的贡献呈此消彼长态势, 连作前两年, 全覆膜的作用大于沟垄作, 连作第3年, 沟垄作的作用大于全覆膜。玉米的水分利用效率, 全膜沟垄作较半膜平作的增幅为10.6%~25.2%。在同等降水条件下, 全覆膜沟垄作、全覆膜平作处理播前土壤贮水量较不覆膜平作增幅分别达6.3%~15.1%和3.5%~11.5%。收获期土壤贮水量明显低于不覆膜平作, 降幅达6.0%~12.9%和4.7%~7.5%。随着连作年限的增长, 土壤贮水量呈递减趋势, 连作第2、第3年收获期全覆膜沟垄作、全覆膜平作较连作开始土壤贮水量分别降低37.1%、44.0%和35.5%、40.9%, 连作第2年全覆膜沟垄作在50~200 cm出现干燥化现象, 第3年各处理30~200 cm土层均出现干燥化现象。综上所述, 全覆膜沟垄作具有明显的增产和提高水分利用效率的作用, 但其较高的产量以高耗水为代价, 在连续低降水条件下, 3年玉米连作会导致土壤干燥化, 存在生态安全风险。