宁南半干旱区农田微集水种植技术效果研究

在半干旱偏旱地区采用微集水种植技术可使作物产量增加 ,水分利用效率提高 ,特别是当季降雨的水分利用效率提高 ,而经济效益则在不同作物间存在较大差异。 2年定位试验结果表明 ,生育期长、生产潜力大的作物产量增幅较大 ,且在产量增加的同时提高了农户的经济收益 ;5种作物产量增幅依次为玉米 >谷子 >小麦 >豌豆 >糜子 ,玉米为首选种植的作物 ,糜子、豌豆则不宜采用该方法种植     

宁夏中部半干旱区苜蓿水分利用效率研究

为比较不同苜蓿品种的水分利用效率(WUE)并筛选出节水品种,在宁夏中部半干旱地区选择试验地,采用灌溉和品种2因素裂区试验,主裂区为灌溉量,副裂区为苜蓿品种。对3种灌溉量下10个苜蓿品种(包括5个国外引进品种和5个国内育成品种)的产量、水分利用效率以及农艺性状进行研究。结果表明,水分处理、刈割茬次、品种对苜蓿产量、水分利用效率、株高、茎叶比有显著影响。2012年第1茬各苜蓿品种产量最高,其次为2012年第2茬,2012年第3茬最低;2011年产量略高于2012年第3茬产量。在控水条件下,固原紫花和宁苜1号水分利用效率较高,而CW400和柏拉图在充分灌水条件下水分利用效率较高。在3种灌溉量下,中苜1号和宁苜1号的耗水量较低,属于节水品种,三得利和宁苜2号耗水量较高,属于耗水品种。因此,中苜1号和宁苜1号可以作为节水抗旱品种,用于宁夏中部干旱带苜蓿人工草地的建植。     

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。     

不同基因型旱地冬小麦水分利用效率差异研究

2005—2006年在甘肃陇东旱塬研究了21个冬小麦品种的耗水量、水分利用效率和产量之间的差异。产量结果的统计分析表明：供试的21个品种之间籽粒产量存在明显的差异（P〈0．05）,但其田间耗水量的概论值P=0．277,差异不显著。不同基因型之间籽粒产量、田间耗水量的差异表现在水分利用效率的异同上,品种（系）之间水分利用效率差异达到极显著水平（P〈0．05）,品种之间水分利用效率的变异系数为11．2％。这进一步证实,不同基因型旱地冬小麦之间水分利用效率存在明显差异,小麦品种之间水分利用效率的差异可达到66％,即达到相同产量的不同品种小麦．耗水量可相差66％．或在相同耗水量时产量可增加2／3．     

不同水肥组合对玉米水分利用效率及经济效益的影响

对不同肥水组合的玉米水分利用效率及经济效益进行了研究。结果表明：高肥低水的水分利用效率最低,经济效益差;高肥中水、低肥高水组合的水分利用效率较高,其中低肥高水经济效益最高;中肥中水条件下可获得较低投入的最佳效益,但产量较低;高肥中水的水分利用效率最高,是高产节水的最佳组合,经济效益大,是实现玉米节水高产的重要环节。     

半干旱区全膜玉米集雨补灌水分利用效率研究

会宁县属陇中半干旱黄土丘陵区,水资源严重缺乏,6月下旬至7月上旬正值玉米需水关键期的短期干旱,是玉米生产的主要不利气候因素,集雨补灌是应对短期干旱,保证玉米稳产高产的必要条件。玉米拔节与大喇叭口2个关键期补水与补水量试验表明:集雨补灌后较对照增产1791.36～4086.33kg/hm2,增产率34.3%～78.3%;补水时期以大喇叭口期最佳,产量可达8201.44～9316.55kg/hm2,较拔节期同水量增产19.6%～22.7%;增产率、水分生产效率随着补水量的增加而增加,补水生产效率随着补水量的增加而降低,补水量以225m3/hm2为好,大喇叭口期补水225m3/hm2较补灌112.5m3/hm2增产率提高21.4个百分点、水分生产效率提高0.31kg/m3、补水生产效率下降8.27kg/m3。     

不同轮作方式对退化苜蓿草地水分影响及产量效益比较研究

在宁南旱区将10 a生退化苜蓿草地翻耕后,进行了为期3年(2003-2005年)的草粮轮作试验,轮作作物为春小麦、马铃薯和谷子,以保持生长的退化苜蓿为对照,形成了27种不同草粮轮作方式。研究不同轮作处理对土壤水分的恢复状况以及产量效益,并通过综合指标法比较出最佳的草粮轮作模式。试验结果表明,退化苜蓿翻耕后3 a轮作期间,0~200 cm土壤水分均有不同程度恢复,而且主要受当年轮作作物影响较大;马铃薯为草粮轮作首选作物;不同轮作方式的作物总产量、经济总产值、水分利用效率和降水生产效率,以及第3 a 0~200 cm土壤水分含量等指标间差异显著(P0.05),马铃薯-马铃薯-马铃薯(PPP)、马铃薯-马铃薯-春小麦(PPW)、马铃薯-春小麦-马铃薯(PWP)和马铃薯-谷子-春小麦(PMW)为较好的轮作方式,其中马铃薯-马铃薯-春小麦(PPW)为综合指标法比较下的最佳轮作模式,该模式的作物总产量、总产值、水分利用效率、降水生产效率和0~200 cm土壤含水量分别为5 214.50 kg/hm2、15 301.87元/hm2、9.38kg/(hm2.mm)6、.87 kg/(hm2.mm)和254.58 mm,土壤水分净恢复量50.69 mm,可作为当地适宜的草粮轮作模式加以推广。     

不同水分亏缺对向日葵产量、水分利用效率及经济效益的影响

通过盆栽试验对向日葵进行不同水分亏缺处理,研究其产量、水分效应及经济效益的变化。结果表明,向日葵高水分处理的产量高于低水分处理,切不可在作物临界期进行水分亏缺,不可对作物3个生育期连续亏缺;适宜调亏灌溉可以提高向日葵水分利用效率;耗水量和产量有极大的相关性,随着耗水量的增多产量增大;在水资源充足的情况下,充分灌溉经济效益固然高,但在不能满足充分灌溉时,适宜水分亏缺可提高作物经济效益。     

不同灌水处理对春小麦耗水特性及产量的影响

为实现春小麦的节水高产栽培,提高麦田的水分利用效率,该试验选用了春小麦品种永良4号为试验材料,通过设计不同的灌水处理,系统的研究灌水量、灌水时间对麦田耗水量及小麦产量的影响,研究结果表明:随着灌水次数和灌水量增加,麦田总的耗水量增大,土壤水的消耗量减少.各生育阶段耗水量变化与水分供应量有关,阶段灌水量大则耗水量高.对产量构成进行分析得出,对亩穗数和穗粒数影响最大的灌水时期是拔节期.而孕穗期、开花期灌水对千粒重的增长具有明显的促进作用.不同处理之间,水分利用效率的差异表现为:2水>3水>4水>1水>CK.产量则随灌水次数的增加而增大,2水和3水处理与4水处理相比较.产量差异并不明显,但耗水量却明显减少.实现了节水与高产的统一.在各灌水处理中,以灌拔节水和开花水处理的效果最为显著,因此,在生产中可以将该确立为春小麦节水高产统一的灌溉制度.     

Land and Water Use in Rice-upland Crop Rotation Areas in Lower Ili River Basin, Kazakhstan

The lower Ili River Basin is located in semi-arid area, and the annual rainfall is 177mm. Therefore, the irrigation is inevitable for agriculture. Large-scale irrigated agriculture had been developed since 1960＇s in the lower parts of the river and the total irrigated area is about 32 000 hm2. In the project area, the paddy rice-upland crop rotation has been practiced. Due to the domestic water use for hydropower and agriculture as well as water use among riparian countries, the deficit of water for agriculture in the lower part has been concerned. The authors, therefore, conducted the field survey and water balance analysis of the Akdara irrigation project in the lower Ill River Basin in order to assess the land and water uses. Moreover, the impact of the water use on water environment to the basin was analyzed. The following results were obtained as following （1） the groundwater level in the irrigated district varied from 1.5 m to 3.5 m through year. （2） 1970＇s groundwater level was drastically raised from 8 m to 3 m and the groundwater had been recharged in this period. （3） Water use efficiency of agriculture, which is the ratio of total evapotranspiration to the total water withdrawal was as low as 0.23.     

陕北地区苹果不同砧穗组合综合评价与需水规律研究

为筛选出适合陕北地区栽培的最佳砧穗组合,试验以洛川苹果试验站不同栽培模式的四种苹果砧穗组合（富士冠军/M26/八棱海棠、岩富10号/M26、长富2号/八棱海棠、长富2号/中砧1号）为试验对象,对树体生长发育、果实品质及产量等进行测定,综合评价不同砧穗组合的水分利用效率、果实品质和产量。另外,根据逐月实测两地2021~2022年果园土壤水分,结合气象资料分析了洛川苹果生育期需水特征,获得主要成果如下：对四种苹果砧穗组合的果实品质、水分利用效率、产量等指标利用隶属函数法综合评价,排序从高到低依次为岩富10号/M26、富士冠军/M26/八棱海棠、长富2号/八棱海棠、长富2号/中砧1号。2021年洛川果园生长季耗水量ET₀总计879.7 mm,2022年生长季耗水量ET₀总计798 mm。根据ET₀在全生育期内的变化幅度得出苹果树耗水趋势为：果树在萌芽开花期耗水增多,耗水量在7月果实膨大期达到峰值,秋季进入成熟期,耗水量一定程度减少。试验还计算出适合苹果树各个生育期阶段的灌溉需水量,丰水年洛川全生育期适宜灌溉需水量合计137.25 m³/667 m,干旱年全生育期适宜灌溉需水量合计172.80 m³/667 m,果树萌芽开花期需水量最低,果实膨大期适宜灌溉需水量最高,结果可以对精准灌溉、适时补灌提供参考。     

陇中半干旱地区不同地类轮作周期土壤水分动态研究

本文通过对陇中旱农地区梯田、川台、坡地轮作周期土壤水分动态的定位研究指出：在当地夏作→秋作→豆类的轮作过程中，３种土地类型的土壤水分都有一个微弱的下降→下降→升高的变化趋势。从土壤水分的年变化和垂直变化入手，分析产生这一变化的原因认为，在除自然因素降水和蒸发外，作物和地类对土壤水分有很大影响。作物的利用能力和利用范围是造成这一现象的根源，在制订该地轮作方案时，把主栽作物（春小麦）放在豆茬后是一个基本原则；轮作效益应以协调水分、平衡肥力、防除病虫草害等方面综合评价。     

不同水旱轮作体系秸秆还田与氮肥运筹对作物产量及养分吸收利用的影响

【目的】通过研究不同水旱轮作方式下秸秆还田与氮肥运筹对作物产量、氮素吸收及氮肥偏生产力的影响,以期为秸秆还田条件下氮肥的合理施用提供理论依据。【方法】2013-2014年在湖北省孝南、松滋、应城等14个县（市、区）开展水稻-油菜和水稻-小麦2种轮作条件下秸秆还田与氮肥运筹田间试验。试验共设置5个处理,分别为氮肥习惯3次施用、氮肥习惯3次施用配合秸秆还田、高量氮肥3次施用配合秸秆还田、氮肥2次施用（后肥前移）、氮肥2次施用（后肥前移）配合秸秆还田。分析秸秆还田条件下不同氮肥运筹对水稻、油菜及小麦产量、生物量、氮素吸收量及氮肥偏生产力的影响。【结果】对比秸秆还田下的2种轮作模式,增施氮肥对稻油轮作系统作物产量、地上部生物量及氮素吸收量无显著影响,而其对稻麦轮作系统的各指标均有显著提高的作用。稻麦轮作下,高量氮肥3次施用配合秸秆还田相比较氮肥习惯3次施用水稻和小麦平均增产量为0.632和0.564 t·hm^-2,增产率分别达6.85%和10.67%;地上部生物量分别增加1.50和1.07 t·hm^-2,增幅分别达8.11%和9.06%。地上部氮素吸收量分别增加11.54和23.57 kg·hm^-2,增幅分别达7.88%和21.28%,稻麦周年氮素吸收总量增加35.11 kg·hm^-2,增幅达13.65%。氮肥2次施用配合秸秆还田处理产量和氮素吸收量可以达到或优于氮肥习惯3次施用处理的水平,且以稻麦轮作下效果更为明显,其中水稻和小麦季平均增产量分别为0.439和0.385 t·hm^-2,增产率分别达5.12%和7.63%;地上部氮素吸收量分别增加11.09和21.06 kg·hm^-2,增幅分别达8.26%和20.82%,稻麦周年氮素吸收总量平均增加32.14 kg·hm^-2,增幅达13.66%。就氮肥利用率而言均表现出氮肥的常量投入即可获得较高的氮肥偏生产力（水稻季均值范围52.03-59.29 kg·kg^-1,油菜季10.62-11.12 kg·kg^-1,小麦季33.63-36.20 kg·kg^-1）,等氮量投入下秸秆还田效果要明显优于秸秆不还田,且秸秆还田条件下氮肥后肥前移可以提高氮肥利用率。稻油轮作下氮肥习惯3次施用配合秸秆还田相比较氮肥习惯3次施用、氮肥2次施用配合秸秆还田相比较氮肥2次施用水稻季氮肥偏生产力分别增加2.45和4.07 kg·kg^-1,增幅分别达4.36%和7.37%,油菜季分别增加0.36和0.49 kg·kg^-1,增幅分别达3.38%和4.62%;稻麦轮作下水稻季分别增加3.88和1.64 kg·kg^-1,增幅分别达7.46%和3.10%,小麦季分别增加1.60和1.93 kg·kg^-1,增幅分别达4.75%和5.65%。与氮肥习惯3次施用处理相比,氮肥2次施用配合秸秆还田处理在稻油轮作下水稻和油菜氮肥偏生产力平均分别增加5.68%和4.00%;在稻麦轮作下水稻和小麦氮肥偏生产力平均分别增加5.12%和7.63%。【结论】综合氮素利用效率来看,在秸秆还田条件下2种水旱轮作模式均可以通过调整氮肥的后肥前移以保证作物达到高产或稳产的目的,同时提高氮肥利用率。     

蔬菜不同轮作方式对甜瓜生长及果实品质的影响

为建立合理的甜瓜轮作体系,以春甜三号甜瓜、东农709番茄、八月绿菜豆、实心芹芹菜和长白大葱为试材,在温室中采取垄作(芹菜采用平畦撒播种方法)方法,研究设施中番茄、菜豆、芹菜、大葱与甜瓜轮作,对甜瓜的植株干重及果实品质的影响。结果表明:芹菜和大葱轮作时甜瓜植株干重显著高于其它处理(P0.05);芹菜与其它蔬菜轮作时,甜瓜果实可溶性糖含量显著高于其它各处理(P0.05);菜豆与芹菜、芹菜与大葱轮作时,甜瓜果实VC含量显著高于其它处理(P0.05);不同蔬菜轮作处理甜瓜可溶性蛋白含量显著高于连作对照(P0.05)。说明较其它轮作方式相比,芹菜与大葱组合轮作对提高甜瓜植株鲜重和甜瓜品质有最好的作用。     

陇中半干旱区不同作物群体生产力特征分析(摘要)

分析和研究作物群体的生产力形成过程及与环境因素问的生态关系既是现代作物生态学的主要研究内容,也是建立科学种植制度必不可少的基础研究。本文根据作者于1984～86年在甘肃省定西县旱作农田所进行的田间试验结果,从作物生产力形成角度,对比分析了旱地春小麦、豌豆、扁豆,莜麦,谷子、胡麻,马铃薯及紫花苜蓿,草木樨、红豆草等十种作物的第一性生产力及气候资源利用效率,在此基础上,着重分析了它们在干物质积累动态、净同化率以及叶面积动态等方面的差异性,为研究何以提高旱作农田作物生产力寻求理论依据。研究认为: 1 在黄土半干旱区,多年生豆科牧草初级生产力高于粮食作物,二者平均生物产量之比为1.5∶1,群体生长率之比约为2∶1,叶面积指数之比也为2∶1,故可认为,牧草群体光合面积大,生长速率快是其生产力较高的重要本质原因。而且,牧草具有较为显著的自然资源利用效率,尤其在于它可以保持土地较长时期的覆盖。因此,提倡科学合理地退耕种草,增加草地面积对于增加旱作农田生态系统总生物量,拓宽物质循环规模及充分利用农业资源是有其科学根据及积极意义的。当然,牧草初级生产力的更大经济—生态效益必须源于畜牧业的二次转化利用,实现以牧促农的良性循环。所以,当前乃至今后,旱区种植制度改革的一项重要任务就是逐步建立粮草轮作,农牧结合式的农田种植布局,这方面的有关基础性研究应予加强。 2 关于提高农田生产力的途径问题。本试验通过不同作物生产力特征的初步分析认为,增加农田群体叶面积,争取较高叶日积应是提高生产力的主要方向。从技术角度而言,围绕这一方向必须适当增加作物密度,改善农田水肥条件,实行精耕细作。在有灌溉条件且热量资源相对丰富的川谷地区,也应当因地制宜地推广作物间套种或作物一绿肥轮作,以延长光合时间,获取较高叶日积,从而提高单位土地生产力。 3 关于旱地施肥增产机制问题。近年颇受重视,相继提出了“以肥调水”、“以肥促根”等重要观点,但关于水肥因素与植物地上光合生产系统之间的生态关系的深入研究尚不多见。据本试验初步研究认为;旱地增施化肥并没有显著改变作物净同化率,而是极大地提高了群体光合面积,增加了叶日积,为作物光合产量的提高奠定了基础。因此,以肥增产的机制相当复杂,并非一言而定。但以肥促根,以根促苗,以苗增叶、以叶增产的结论更切乎作物产量形成的系统特征。     

内蒙古阴山北麓马铃薯与绿肥作物轮作研究

在旱作区进行绿肥作物与马铃薯轮作研究,结果表明,苕子和豌豆增施N、P化肥均有显著的增产效果,增产可达13.0%～36.0%。箭筈碗豆增产效果好于蒙苕一号。尽管马铃薯平衡施肥的茬口后效最好,但与绿肥作物各施磷酸二铵处理之间没有显著差异。毛叶苕子和箭筈碗豆两种绿肥作物茬口对后茬马铃薯产量基本没有影响。绿肥后茬减少施N量30%,减产不明显,说明在干旱地区种植绿肥后可以减少N肥用量30%。     

渭北旱塬小麦玉米轮作区不同耕作方式 对土壤水分和作物产量的影响

【目的】陕西渭北旱塬属于暖温带半湿润易旱气候区,干旱对旱地农作物生产威胁严重,降水短缺及其季节分布不均制约着旱地冬小麦和春玉米生长发育,是导致作物产量低而不稳的主要因素。论文旨在探索渭北旱塬冬小麦-春玉米轮作区在不同轮耕措施下土壤蓄水保墒效果和作物增产增收效应。【方法】于2007-2013年在陕西合阳实施了免耕/深松、深松/翻耕、翻耕/免耕、连续翻耕等不同耕作处理田间定位试验,测定休闲期和作物生育期土壤水分及作物收获期土壤理化性状,分析各耕作处理作物产量和水分利用效率的变化规律。【结果】（1）3种耕作处理均能降低土壤容重,提高土壤孔隙度,增加田间持水量和土壤有机质,且以免耕/深松轮耕处理效果最佳,与连续翻耕相比,免耕/深松轮耕处理平均土壤容重较连续翻耕处理降低3.6%,平均土壤孔隙度、田间持水量和土壤有机质含量较连续翻耕处理分别增加4.4%、11.6%和6.9%。（2）在6个试验年度的3个休闲期间,平均土壤蓄墒率：免耕/深松＞翻耕/免耕＞深松/翻耕＞连续翻耕,免耕/深松、深松/翻耕和翻耕/免耕处理平均土壤蓄墒率较连续翻耕处理分别增加22.4个百分点、4.4个百分点和4.9个百分点,增墒效果显著;免耕/深松、深松/翻耕和翻耕/免耕处理0-200 cm土层平均土壤蓄水量较连续翻耕处理分别高18.2、1.3和11.8 mm。（3）在冬小麦生长期,免耕/深松、深松/翻耕和翻耕/免耕处理0-200 cm土层平均土壤蓄水量较连续翻耕处理分别增加13.2、1.7和14.6 mm;在春玉米生长期,免耕/深松和深松/翻耕处理0-200 cm土层平均土壤蓄水量较连续翻耕处理分别增加17.8和15.1 mm,深松/翻耕处理低于连续翻耕处理5.0 mm。（4）在冬小麦生产年度,免耕/深松、深松/翻耕和翻耕/免耕处理平均产量较连续翻耕处理分别增产8.1%、8.9%和4.9%,水分利用效率平均提高14.3%、13.8%和10.2%;在春玉米生产年度,免耕/深松和深松/翻耕处理平均产量较连续翻耕处理分别增产10.2%和6.4%,水分利用效率平均提高4.6%和8.2%,翻耕/免耕与连续翻耕处理平均产量接近,水分利用效率接近。【结论】综合可知,3种轮耕模式中,与连续翻耕处理相比,深松/翻耕轮耕模式土壤水分状况较差,但其作物产量和水分利用效率较高;翻耕/免耕轮耕模式土壤水分状况较好,但其作物产量和水分利用效率较差;而免耕/深松轮耕模式对于改善土壤耕层物理结构、提高土壤蓄水保墒效果和作物增产效应最佳,为渭北旱塬区麦玉轮作田较适宜的休闲轮耕模式。     

分布式水文模型在徒骇马颊河流域灌溉管理中的应用Ⅱ.水分生产函数的建立和灌溉制度的优化

【目的】优化徒骇马颊河流域冬小麦-夏玉米轮作体系的灌溉制度。【方法】以经过参数率定与模拟验证的SWAT为手段,设置了1种充分灌溉和9种非充分灌溉情形,拟合得到冬小麦和夏玉米的水分生产函数,在此基础上,以不考虑氮磷胁迫的历史灌溉情景为基本情形,设置了3种优化灌溉方案。【结果】模拟结果表明,与基本情景相比,轮作体系粮食稳产,平均节约灌溉用水29.00%,水分利用效率平均提高6.58%;与相应时段的年鉴统计值和模拟的历史情景下的产量相比,情景三下全区轮作体系粮食平均增产8.32%和11.24%;与模拟的历史情景相比,优化情景下轮作体系的水分利用率平均提高36.33%。【结论】优化灌溉方案能够在保证徒骇马颊河流域冬小麦－夏玉米轮作体系粮食稳产的前提下,有效地节约灌溉用水,提高水分利用率。     

蔬菜不同轮作方式对温室甜瓜产量及根区土壤酶活性的影响

为建立合理的甜瓜轮作体系,以甜瓜春甜三号、番茄东农709、菜豆八月绿、芹菜实心芹以及长白大葱为供试品种,在温室中采取垄作(芹菜采用平畦撒播方法)方式,研究设施栽培中番茄、菜豆、芹菜、大葱与甜瓜轮作,对甜瓜的产量及根区土壤酶活性的影响。结果表明:在甜瓜前茬种植芹菜时土壤脲酶活性显著高于其它处理(P0.05);在芹菜与其它蔬菜轮作后种甜瓜的处理中,甜瓜根区土壤脱氢酶活性显著高于其它处理(P0.05);在菜豆与芹菜轮作后种甜瓜的处理中,甜瓜根区土壤中性磷酸酶活性及甜瓜产量显著高于其它处理(P0.05)。因此说明与其它轮作方式相比,芹菜轮作对提高甜瓜产量和改善土壤环境有较好的作用。