玉米‖马铃薯抗旱栽培土壤含水量及产量效益研究

于2014年在宣威市农业技术示范基地开展了玉米间作马铃薯集雨保墒抗旱栽培复合技术试验研究。试验处理包括:T_1:玉米+开沟覆膜‖马铃薯;T_2:玉米+打塘覆膜‖马铃薯;T_3:玉米+平作覆膜‖马铃薯;T_4:玉米平作覆膜单作;T_5:马铃薯单作。结果表明,T_1和T_2处理玉米土壤含水量均高于其它处理,T_1、T_2处理0~7.6 cm土层玉米平均土壤含水量比T_4处理最多增加28.32%,0~20 cm土层最多增加28.12%;间作处理马铃薯的土壤含水量均高于马铃薯单作,T_1、T_2处理马铃薯平均土壤含水量在0~7.6 cm和0~20 cm两个土层分别比T_5处理最多增加23.52%和12.78%;T_1、T_2处理玉米产量、复合产量和土地当量比(LER)均高于T_3处理,其中,T_2处理的土地当量比最大(LER=1.20),比T_3处理增加10.52%,产量效益明显。     

全膜垄作栽培对旱作马铃薯产量及土壤水热和酶活性的影响

为了明确全膜垄作对黄土高原旱作马铃薯土壤保水改土效果及产量形成的影响,以"克新1号"为供试材料,研究全膜双垄垄上播(A1)、全膜单垄垄上播(A2)、全膜单垄垄上微沟播(A3)和露地平作(CK)对马铃薯生长、产量、土壤含水量、温度及土壤酶活性的影响。结果表明:全膜垄作可明显地提高马铃薯株高、茎粗、冠幅和叶片叶绿素SPAD值;显著地影响了全生育时期0~40cm土层土壤含水量、0~30cm土层土壤温度、0~60cm土层的土壤蔗糖酶活性和脲酶活性;显著地增加马铃薯产量,降低马铃薯青薯率和烂薯率;同时,全膜垄作处理中以全膜单垄垄上微沟播表现最好,可作为内蒙古黄土高原旱作区节水高产栽培模式。     

不同栽培模式旱作春玉米农田土壤水分时空动态和产量效应

于2012年和2013年连续两年进行田间定位试验,研究在全膜双垄沟覆盖条件下不同施肥和开花期揭膜处理对春玉米农田土壤水分时空变化特征、土壤含水量和水分利用效率的影响。试验设农户模式(施N 200kg·hm-2,半膜,CK)、高产栽培(施N 380 kg·hm-2,T1)、高产高效栽培(施N 225 kg·hm-2+有机肥,T2)、再高产高效栽培(施N 225 kg·hm-2+有机肥+开花期揭膜,T3)等4个处理,以先玉335为供试玉米品种,分别在玉米各个关键生育期测定土壤含水量,收获测定实际产量。结果表明,T2、T3处理在生育前期、中期不仅能够高效利用浅层(0~100 cm)土壤水分,而且有利于促使深层(100~200 cm)土壤水分向上迁移,为玉米生育后期雨季充分蓄纳降雨腾出库容;从播前到收获0~200 cm土壤贮水量均降低,收获时各处理贮水量依次为CKT1T2T3,差值均小于5 cm,没有显著差异。土壤含水量在0~60 cm土层变化幅度大,而深层(160~200 cm)比较稳定。四种处理间耗水量、产量和水分利用效率存在不同差异,表现为T3T2T1CK。尤其2013年四个处理产量和水分利用效率均达到显著水平,T1、T2、T3产量分别比CK高27.4%、34.8%、42.4%,CK处理水分利用效率比T1、T2、T3分别低21.7%、29.9%、23.7%。高产高效栽培,特别是开花期揭膜的再高产高效栽培模式,在玉米整个生育期不仅没有导致土壤剖面土壤水分显著降低,而且可显著提高籽粒产量和水分利用效率,是该地区值得推广的旱作春玉米栽培模式。     

不同栽培模式下旱作春玉米产量及土壤水氮动态变化

为探讨黄土塬区玉米高产高效栽培模式及其环境效应,通过为期2 a的田间定位实验,研究了黄土塬区旱作春玉米不同栽培模式土壤水分时空变化特征、产量与水分利用效率以及硝态氮、铵态氮累积及其剖面分布的变化。试验设传统栽培模式(T1)、化肥有机肥高密度超高产模式(T2)、化肥有机肥中密度高产高效模式(T3)共3个处理,以郑单958为供试品种,测定了春玉米关键生育期土壤含水量,并于收获后测定实际产量和0～100 cm土层硝态氮、铵态氮含量。结果表明:土壤含水量变化受降雨影响较大,2017年生育期降雨量为374.2 mm,是干旱年,玉米不仅能有效吸收中上层(0～120 cm)土壤水分,又不造成下层(120～200 cm)土壤水分的亏缺;2018年生育期降雨量为490.8 mm,是丰水年,各生育期0～60 cm土层土壤含水量变化大,60～200 cm土层土壤含水量基本维持稳定。T2模式在60～80、80～100 cm土层硝态氮积累量高,淋溶现象明显,铵态氮含量无明显变化;2017年在60～80、80～100 cm土层T2模式硝态氮累积量分别比T3高8.2%、76.4%,2018年在60～80、80～100 cm土层T2模式硝态氮累积量分别比T3高50.3%、129.3%,施肥过多,随降雨入渗硝态氮淋溶到土壤深层。硝态氮积累量与春玉米产量显著相关,硝态氮是决定玉米产量的重要因素。2017年栽培模式T2和T3产量分别比T1高55.4%、64.4%,WUE分别高46.9%、55.9%,2018年栽培模式T2和T3产量分别比T1高49.7%、31.2%,WUE分别高58.9%、40.4%,均达到显著水平。化肥有机肥中密度高产高效模式(T3)既能保证高产、高WUE又能保证较少的硝态氮淋溶,减少环境污染,是该地区值得推广的旱作春玉米栽培模式。     

多功能生态肥对连作马铃薯土壤性质及其产量和效益的影响

在甘肃省张掖市民乐县马铃薯连作10 a基地上,于2017—2019年采用田间试验方法,在筛选出多功能生态肥配方和施用量的基础上,研究了施用多功能生态肥与不施肥、施用传统化肥对土壤性质、马铃薯产量和效益的影响.结果表明:多功能生态肥原料间的主次效应(R)是:马铃薯营养剂(R=37.60)>抗重茬菌肥(R=33.91)>土...     

宁南山区膜下滴灌对马铃薯土壤酶活性、土壤养分及产量的影响

在宁南山区海原县关庄乡高台村试验田,采用膜下滴灌节水技术,研究了覆膜不滴灌、滴灌不覆膜、膜下滴灌和不滴灌不覆膜(CK)4种方式下马铃薯生育期的土壤养分、酶活性以及马铃薯产量的差异.结果表明:在0～20 cm和20～40 cm土层中,膜下滴灌种植条件下,与CK相比较,有机质含量分别提高了3.88％、18.23％,碱解氮提...     

沟垄覆膜对旱作马铃薯土壤养分运移及产量的影响

为了明确沟垄覆膜种植方式对旱作马铃薯田养分运移规律及产量的影响,试验设置平畦不覆膜（T1）、平畦覆膜（T2）、全膜双垄沟播（T3）、全膜双垄垄播（T4）、半膜膜侧种植（T5）及半膜沟垄垄播（T6）6个处理,研究了不同沟垄覆膜条件下0～40 cm土壤养分运转分配规律及马铃薯产量表现。结果表明,通过沟垄覆膜处理能促进土壤有机质分解,显著提高马铃薯根区土壤速效氮、速效磷和速效钾含量。在全生育期,各处理0～20 cm土壤速效氮、速效磷和速效钾含量变化规律基本一致,均呈先上升后下降趋势,7月份含量最高,且各沟垄覆膜处理均高于T1;20～40 cm土壤速效氮磷钾含量变化规律为先下降后上升再下降,以8月份养分含量最高,各处理间差异显著;而各沟垄覆膜处理0～40 cm土壤有机质含量均低于T1。与T1相比,T2、T3、T4、T5和T6分别增产36.3%、59.7%、60.5%、47.6%和46.0%,其中T4产量最高。沟垄覆膜种植提高了大薯率和中薯率总和。各处理综合表现以T4最好。     

肥料配施对阴山北麓旱区马铃薯产量和水分利用效率的影响

以马铃薯克新1号品种为试验材料,采用随机区组设计,在阴山北麓地区连续3a定位施肥,研究了不同肥料配施对马铃薯产量和水分利用效率的影响。结果表明：马铃薯各施肥处理各生育时期0～80 cm土壤含水量均低于对照,全生育期总耗水量较对照提高0．17％～4．16％,干物质积累量明显高于对照;肥料配施条件下各施肥处理马铃薯产量和商品薯率较对照显著提高,增产幅度和商品薯率的增加幅度分别为5．8％～49．67％,13．97％～55．14％,以M＋NPK处理效果最明显,2011年和2012产量分别达到36863．70 kg·hm－2和31386．14 kg·hm－2,其次是NPK处理和M处理;各施肥处理的水分利用效率均高于对照,其中以M＋NPK处理最高,两年分别较CK处理高出43．72％和44．09％,与其它各施肥处理相比差异显著,其次为NPK处理和M处理。有机肥和氮磷钾肥配施是最适合当地马铃薯种植的肥料配比。     

不同覆盖方式对旱地马铃薯产量和水分利用效率的影响

为研究秸秆和地膜覆盖栽培对马铃薯产量和水分利用效率的影响,旨在筛选出陕北黄土丘陵旱作区的最佳覆盖方式。通过2年(2012—2013)的田间定位试验,采用垄膜覆盖(LM)、双沟覆膜(GM)、全膜覆盖(QM)、秸秆覆盖(JG)和露地(CK)5种覆盖栽培方式,分析马铃薯生长、产量、土壤温度、土壤含水量变化。结果表明:(1)JG处理的马铃薯植株生长发育状况,其株高、SPAD值均优于其它处理,表现为株高JGCKGMLMQM,茎粗LMGMCKJGQM,SPAD值JGLMGMCKQM。(2)在整个生育期,地温均值表现为JGCKLMGMQM,JG、LM、GM及QM分别较CK提高-0.18℃、0.76℃、1.21℃及1.65℃。(3)全生育期,不同覆盖有增加土壤含水量的作用,均值表现为JGQMGMLMCK,JG、LM、GM及QM分别较CK提高17.18%、11.92%、5.65%和16.93%。(4)JG、QM、LM及GM分别比露地栽培平均增产19.75%、8.95%、7.00%及-0.25%,水分利用效率提高16.4%、7.4%、9.15%及1.65%。秸秆覆盖栽培方式是陕北旱作区马铃薯抗旱栽培推荐的栽培方式。     

作物抗旱基因研究进展及在马铃薯抗旱种质创新中的应用

整理并分析了近年来已经公开发表的68个抗旱相关基因,其中包括转录因子,以及提高渗透物质积累,具有解毒和抗氧化胁迫,控制作物生物大分子合成的基因,并对这些基因在作物抗旱中的作用机理及应用进展进行了分析。得出转录因子主要是通过激活或者抑制下游与干旱相关基因的表达,与渗透调节相关的基因主要是维持细胞内外渗透平衡,具有解毒和抗氧化胁迫的基因主要是通过清除活性氧的积累,与生物大分子合成有关的基因主要在逆境中可以产生一些逆境蛋白,从而提高作物耐逆性。同时整理并分析了利用基因工程改良马铃薯种质的发展现状与存在问题。     

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%.     

不同水氮水平对马铃薯产量和水氮利用效率的影响

为了给马铃薯生产提供科学合理的水氮管理依据,以品种"大西洋"脱毒组培苗为材料,通过3个水分水平(90%,70%和50%的土壤田间持水量)和3个氮肥水平(不施氮,施N 0.2 g·kg~(-1),施N 0.4 g·kg~(-1))完全组合的盆栽试验研究了不同水氮水平对马铃薯产量和水氮利用效率的影响。结果显示:在同一水分水平下,中氮处理的块茎产量、整株生物量和水氮利用效率明显高于低氮和高氮处理;在同一施氮量下,随着土壤含水量的增加,马铃薯的块茎产量、整株生物量和氮肥利用率明显提高。在9种水氮组合方式下,正常水分和中氮处理下的块茎产量、整株生物量、氮肥农学利用率和氮肥偏生产力最高,分别为273 g·株~(-1)、359 g·株~(-1)、52.5 g·g~(-1)和143.9 g·g~(-1)。这说明90%的田间持水量和0.2 g·kg~(-1)土有利于马铃薯植株获得较高的产量和水氮利用效率。此外,中氮下较高的整株生物量和较低的收获指数说明:适量施用氮肥增加产量主要是因为其增加了整个植株同化物的积累,而非增加了同化物向块茎的分配。     

抗旱拌种剂对玉米幼苗生长及产量和籽粒品质的影响试验研究

采用盆栽试验和小区试验,分别研究了抗旱拌种剂对玉米幼苗生长、产量及籽粒品质的影响。盆栽试验结果表明,抗旱拌种剂能够促进玉米幼苗的根系发育,增加玉米幼苗鲜重和干物质重,提高叶绿素含量以及抗氧化酶SOD、POD和CAT活性,降低丙二醛含量,且在药种比为1∶14时效果最佳。小区试验结果表明,抗旱拌种剂能够使玉米水分含量、粗蛋白和赖氨酸含量分别提高0.40%、0.84%和0.03%,粗脂肪含量和粗淀粉含量分别降低0.13%和0.88%;使玉米穗长、穗粗、穗行数、行粒数、穗粒数、百粒重和产量分别较对照组增加1 cm、0.24 cm、0.7行、3.3粒、79粒、1.89 g和14.20%,秃尖较对照组短0.38 cm。由此可见,抗旱拌种剂能够促进玉米幼苗生长,改良玉米果穗性状及籽粒营养品质,提高玉米产量。     

西安地区丰水年农田深层土壤含水量研究

通过对西安南郊吴家坟、长安区郭杜镇大学城和双竹村附近丰水年(年降雨量883 mm)麦地、玉米地土壤含水量的测定,以及与正常年份该地土壤含水量的对比,研究丰水年该地区农田0~6 m土壤含水量的变化。结果显示,正常年份西安地区麦地0~2 m土层含水量高于12%,2~6 m土层含水量高于13%;丰水年西安地区麦地0~2 m的土壤含水量在18%以上,2~6 m土层含水量达24%以上,远远高于正常年份这一层位的土壤含水量。分析得出,西安地区农田深层土壤含水量高的主要原因是重力水带分布范围大于或等于农作物的强烈耗水层范围。     

耕作措施对宁南山区缓坡地土壤团聚体及作物产量的影响

为探讨不同耕作措施对宁南山区缓坡耕地轮作体系土壤团聚体特征及作物产量的影响,在2015—2016年期间,开展了玉米-马铃薯轮作条件下传统平作(CK)、垄沟不覆膜(NH)、垄沟半覆膜(HP)和垄沟全覆膜(WP)4种不同耕作措施试验研究。结果表明:不同耕作措施对表层0～20 cm土壤机械稳定性团聚体和水稳性团聚体影响均较为显著,对20～40 cm土层影响不显著;CK、WP和HP处理下0～20 cm土层范围内均为>5 mm和2～5 mm土壤机械稳定性团聚体含量高,而NH处理下为1～2 mm和0.5～1 mm土壤机械稳定性团聚体含量高,分别为16.25%、13.38%。CK处理下>5 mm土壤机械稳定性团聚体占比为30.99%,显著高于其他三种耕作方式,而NH处理下1～2 mm、0.5～1 mm和0.25～0.5 mm的土壤机械稳定性团聚体含量显著高于其他三种耕作方式。水稳性团聚体则表现为各处理>5 mm所占比例急剧下降。CK处理下显著低于其他处理,含量为1.96%。土壤机械稳定性团聚体平均重量直径(MWD)在NH、HP和WP处理下表层0～20 cm和底层20～40 cm显著...     

不同覆盖物对玉米抗旱栽培的效果研究

在绵阳旱区的盐亭县,对夏玉米用不同覆盖物进行抗旱试验,结果表明:地膜覆盖使土壤温度和土壤水分提高,秸秆和壳类覆盖使土壤温度降低和土壤水分提高;覆盖物对玉米产量的增加作用是地膜＞小麦秸秆＞水稻秸秆＞玉米秸秆＞小麦壳＞菜子壳.但从经济效益和生态效益分析,小麦秸秆是最好的玉米抗旱覆盖物.     

烤烟垄间膜侧抗旱栽培试验研究

对甘肃正宁县烤烟垄间和膜上两种不同栽培方式,分别从自然降水的利用率、土壤温湿度的变化、烤烟抗病性、农艺性状及经济效益等方面进行对比分析.结果表明,烤烟垄闻栽培比常规膜上栽培自然降水利率增加,使10 mm以下的无效降水变为有效降水,有效保证了烤烟需水关键期的水分需求;0～50 cm土壤湿度提高15%;上中等烟叶比例提高了23.6%;平均增产921 kg/hm2,增值8 871元/hm2,效果显著.烤烟垄间膜侧抗旱栽培新技术相比常规膜上栽培技术,除抗旱、抗病、增加土壤水分,提高产量产值外,同时能提早揭膜、培土追肥、减少地膜在土壤中的残留,特别适合在温凉半湿润半干旱气候区进行烤烟垄闻膜侧栽培,是烤烟抗旱栽培的一项新措施,推广前景十分广阔.     

种植模式对旱地玉米光合特性和产量的影响

为进一步优化陇中半干旱区玉米高产栽培技术,提高有限水土资源利用效率,2014—2015年采用田间试验,研究了玉米马铃薯间作和单作下全膜沟垄作、全膜平作和露地平作对玉米抽雄期光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)及子粒产量的影响。结果表明:(1)不同种植模式下玉米抽雄期叶片Pn和Tr的日变化均呈先升后降的单峰曲线,峰值出现在中午12∶00左右,全膜沟垄作高于平作和露地,间作高于单作;全膜沟垄作玉米间作马铃薯下的玉米Pn、Tr和Gs均最高。(2)全膜沟垄作、全膜平作和露地平作的玉米间作马铃薯,土地当量比(LER)均大于1,以全膜沟垄作玉米间作马铃薯优势最为突出,其间作下玉米子粒产量为5 451.35kg·hm~(-2),较露地间作提高了66.00%,特别是在降水量偏少的年份,增产效果更明显。因此,在陇中雨养农业区进一步提高玉米产量和水土资源利用效率,引入间作是可行的,全膜沟垄作玉米间作马铃薯是较佳的种植模式。