渭北旱塬不同覆盖材料对旱作农田土壤水分及春玉米产量的影响

为了探索半湿润区沟垄覆盖栽培条件下春玉米田的蓄墒效果和增产增收效应,2009—2010年在渭北旱塬采用普通地膜、生物降解膜和液态膜,设置了不同沟垄覆盖栽培模式,连续2a对土壤水分、产量和经济效益进行分析研究。结果表明,在玉米全生育期,普通地膜和生物降解膜能有效改善土壤的水分利用状况。与传统平作(对照)相比,普通地膜和生物降解膜覆盖处理,0~200 cm土壤平均贮水量分别增加了9.2%和8.6%,液态膜覆盖表现不稳定。2 a玉米平均产量普通地膜和生物降解膜分别较对照提高19.23%和17.82%(P<0.05),水分利用效率平均提高21.49%和20.25%;经济效益以普通地膜和生物降解膜最高,2 a平均纯收益分别较对照增收22.09%和20.44%,而液态膜处理的产量、水分利用效率及经济效益与对照均无显著差异。可见,覆盖生物降解膜和普通地膜有良好的蓄水保墒效果,显著增加了作物产量和水分利用效率,因此生物降解膜可以代替普通地膜应用于农业生产。     

秸秆覆盖量对土壤水分利用及春玉米产量的影响

为了探明半干旱区秸秆覆盖栽培中适宜的秸秆覆盖量,在宁南旱区进行了春玉米栽培试验。试验设1.35、0.9、0.45和0万kg/hm24个覆盖量处理,分析了不同覆盖量对土壤水分、玉米产量及水分利用效率的影响。结果表明,4年玉米生育期覆盖量从高到低0～200 cm土层平均土壤贮水量分别较CK(无覆盖)高15.47、10.79 mm和6.26 mm(P<0.05)。试验期间,2009年玉米生育期降雨量最低(为266.1 mm),各处理依次较CK增产13.10%、17.37%和5.40%(P<0.05);2010年玉米生育期降雨量最高(为433.6 mm),各处理依次较CK增产3.91%、7.58%(P<0.05)和1.70%。0.9～1.35万kg/hm2覆盖量增产效果明显,4年平均比CK增产14.23%～12.03%,水分利用效率提高了10.64%～8.87%。宁南旱区,0.9万kg/hm2秸秆覆盖量能更好地蓄水保墒,促进农田土壤水分良性循环,且对提高玉米产量和水分利用效率有显著效果。     

不同耕作措施对旱地玉米生长环境及产量的影响

采用田间定位试验,研究了羊粪4 m3+深耕30~35 cm(MP3)、羊粪4 m3+深耕20~25 cm(MP2)、羊粪4 m3+旋耕10~15 cm(MP1)、深耕30~35 cm(P3)、深耕20~25 cm(P2)、旋耕10~15 cm(P1)6种耕作措施下旱地玉米土壤温度、土壤水分、土壤呼吸速率及产量的变化。结果表明:采用不同耕作措施均能有效促进旱地玉米生长,与传统耕作方式(P1)相比,MP3、P3处理的土壤体积含水量分别提高了39.00%、32.44%;MP3处理下土壤温度显著高于传统耕作0.94℃;随着旱地玉米生育期的推进,土壤呼吸速率峰值出现在6月底,不同耕作方式下土壤呼吸速率较传统耕作提高了0.68~1.26倍;深耕处理、深耕+羊粪处理的旱地玉米产量均显著高于传统耕作,其增幅在11.94%~36.51%。通过3年试验比较,羊粪4 m3+深耕30~35 cm、羊粪4 m3+深耕20~25 cm、深耕30~35 cm效果较好。     

有限灌溉对沙地春玉米底墒利用及籽粒产量影响的研究

在干旱环境下耕作层保水能力较差的新垦沙地进行了春玉米有限灌溉试验研究,结果表明:有限灌溉可以促使春玉米更多地利用土壤底墒,灌水最少的处理MI1底墒利用率最高,分别比MI2、MI3、对照CK高8.0％、10.4％、14.3％.4种灌水处理以灌水最多的对照CK玉米籽粒产量最高,但水分利用效率最低;灌水相对较少的处理MI2水...     

氮磷营养对覆膜春玉米产量和品质的影响

对不同品种玉米在春覆膜及不同氮磷肥施用量条件下产量和籽粒主要品质变化的研究结果表明:氮肥和品种是影响玉米产量和籽粒品质的主要因素;在覆膜和露地栽培方式下,增施氮肥,玉米籽粒中蛋白质分别含量增加0.63%~0.87%、0.71%~0.75%,淀粉含量分别减少0.78%~1.74%、0.54%~1.02%;覆膜可增大不同品种玉米籽粒容重5.8~24.5g/L,增加籽粒淀粉含量0.32%~2.69%,降低籽粒中蛋白质含量0.29%~1.63%;施肥和覆膜对玉米籽粒脂肪和赖氨酸含量的影响较小。增施氮磷肥,能够明显提高玉米单产;春季覆膜栽培提高玉米单产777.00~2851.50kg/hm2。     

黄土区保护性耕作对春玉米产量和土壤肥力的影响

在黄土区春玉米地实施免耕和传统耕作的基础上,研究了秸秆覆盖、地膜覆盖、秸秆地膜双覆盖以及不覆盖下春玉米产量和土壤肥力的变化.结果表明:传统耕作下不覆盖的产量为6 212.75 kg/hm2,秸秆覆盖比不覆盖增产45.67%,地膜覆盖增产47.24%,秸秆地膜双覆盖增产幅度可达73.24%;免耕下秸秆覆盖比不覆盖仅增产了...     

华北残茬覆盖不同土壤耕作方式夏玉米生长分析

对华北小麦玉米一年两熟地区,小麦机械收获后残茬覆盖与不覆盖两种处理及其与免耕、翻耕和间隔深松三种土壤耕作方式结合条件下,夏玉米光合产物生产、积累、分配和籽粒产量进行了分析。结果表明,残茬覆盖结合深松耕作具有良好效果,其叶面积系数、叶片光合速率、干物质积累量及向籽粒的分配比例分别比不覆盖免耕高13.37%、45.83%、16.97%和3.09%,最终产量显著高于其它处理,比不覆盖免耕高15.9%。     

耕作方式对黑钙土主要肥力特征及玉米产量的影响

为揭示不同耕作方式对黑钙土主要肥力特征及玉米产量的影响,田间试验设置了旋耕(RT)、深松(ST)、免耕(NT)、深翻(DP)和深翻秸秆还田(DPS)等5种耕作方式,分析了玉米不同生长时期0～60 cm土层土壤容重、水稳性团聚体等物理指标,氮、钾、有机质等化学指标及玉米产量。结果表明,与RT处理相比,NT和ST处理土壤容重平均增加4.7%和3.8%,DP和DPS处理分别降低3.4%和2.6%;NT处理的田间持水量比RT降低2.7%,ST与RT相近,而DP和DPS处理分别比RT增加8.6%和7.0%,二者都显著高于RT(P<0.05);土壤大团粒结构(>0.25 mm)含量表现为苗期DP处理最高,抽雄期DPS最高、DP次之,整体来看,平均含量以DPS最高;除抽雄期NT含量较高外,DPS和DP是有机质含量整体较高的处理,说明翻耕的过程有利于土壤有机质含量的提升;从土壤全氮的比较来看,不同处理下差别不大,但碱解氮含量以RT最高,其他处理降低了6.8%～12.9%;与RT处理相比,ST和DPS处理玉米产量降低了7.4%和3.3%,NT、DP分别增加2.3%和7.8%。综合来看,虽然N...     

不同覆盖方式对旱地玉米田土壤环境及玉米产量的影响

分析普通地膜覆盖、小麦秸秆覆盖及露地栽培3种不同处理对旱地玉米田土壤环 境、玉米产量构成因素的影响,结果表明:覆盖栽培能改善土壤环境,降低土壤容重,提高土壤 水分利用率,调节土温、湿度,协调水热资源利用的同步性;秸秆覆盖能增加土壤养分含量,特 别是速效钾含量;在玉米生长后期,提高叶面积指数,延长叶片功能,提高玉米的光合能力从而 防止玉米早衰,增加穗重,提高玉米产量。     

耕作与施肥模式对渭北旱塬春玉米田蓄水保墒与玉米产量的影响

为揭示渭北旱塬春玉米田休闲期不同保护性耕作模式的蓄水保墒与增产增收效应,寻找适合渭北旱塬春玉米田水肥高效利用的耕作方式和施肥水平,于2013—2014年度在陕西省合阳县甘井镇春玉米田分别设置传统农户模式(翻耕+低肥,S1)、现有高效模式(免耕+高肥,S2)、创新高效模式(深松+平衡施肥,S3)等模式处理,研究各类耕作与施肥相结合保护性耕作模式下春玉米水分利用率、产量和经济效益差异。结果表明,创新模式S3和现有模式S2较农户模式S1播前增加了土壤贮水量;创新模式S3和现有模式S2处理在玉米主要生育期0~200 cm土层平均土壤贮水量分别比农户模式S1增加23.3 mm和18.1 mm,水分利用效率分别提高12.3%和10%,产量增加11.1%、9.2%。创新模式和现有模式均较农户模式能够增加土壤贮水量,提高水分利用效率,增加产量和经济效益,但创新模式蓄水保墒,增产增收优势明显,是适合渭北旱塬地区春玉米生产的水肥管理模式。     

不同栽培模式下春玉米籽粒灌浆特性的研究

以金山27和先玉335为供试品种,在西辽河平原研究了农户模式(目标产量11.25 t.hm-2,以NH表示)、高产模式(目标产量12.75.thm-2,以GC表示)和再高产模式(目标产量14.25 t.hm-2,以ZGC1、ZGC2表示,ZGC1和ZGC2密度相同,施肥时期不同)下春玉米籽粒灌浆特性。结果表明,不同栽培模式下玉米籽粒灌浆过程均可用Logistic方程进行描述,2个品种籽粒的终级生长量,除先玉335中下部籽粒外均表现为NH>GC>ZGC1>ZGC2。2个品种起始生长势均表现为NH>GC>ZGC,其中,金山27表现为ZGC1>ZGC2,先玉335则为ZGC2>ZGC1。4种栽培模式下最大灌浆速率和平均灌浆速率均表现为NH>GC>ZGC2>ZGC1,达到最大灌浆速率的时间均以NH最快,ZGC2最慢;有效灌浆期总体上表现为ZGC1>ZGC2>NH>GC。籽粒平均灌浆速率的大小,在灌浆不同阶段存在一定的差异,灌浆渐增期和快增期均表现为NH>GC>ZGC,而灌浆缓增期则表现为ZGC>NH>GC。灌浆快增期积累的干物质量对产量的贡献率为ZGC2>ZGC1>GC>NH。脱水速率前期表现为NH>GC>ZGC1>ZGC2,授粉后32~60 d的脱水速率为ZGC2>ZGC1>GC>NH,且模式间差异较大。     

覆膜方式对旱作夏玉米产量和温室气体排放的影响

在西北半湿润易旱区雨养条件下,研究了不同覆膜方式对夏玉米土壤水分、温度、生长、产量及温室气体排放的影响。以平作无覆盖为对照（CK）,设置4种覆膜方式：垄沟种植垄覆白膜（T1）、垄沟种植垄覆黑膜（T2）、连垄沟播白膜全覆盖（T3）和连垄沟播黑膜全覆盖（T4）。结果表明：与平作无覆盖相比,地膜覆盖显著增加了表层土壤温度和土壤含水量,促进了夏玉米生长;T1、T2、T3、T4处理产量比CK分别增加了19.32%、8.88%、25.59%、29.61%,水分利用效率分别增加了25.95%、14.71%、41.22%、44.20%;各处理N₂O和CO₂排放趋势一致,N₂O排放峰值出现在苗期,T1、T2、T3和T4处理N₂O各生育期排放总量分别比CK高178.26%、134.78%、334.78%、256.52%,T3与T4处理CO₂各生育期排放总量显著高于T1和T2处理,且各处理都显著高于CK;CH₄排放无明显趋势,T1、T2、T3、T4处理都增加了CH₄吸收总量;T1、T2、T3、T4处理温室气体增温潜势（GWP）均显著高于CK,T3与T4处理GWP无显著差异,但都显著高于T2处理;T1、T2、T3、T4处理气体排放强度（GHGI）分别比CK高151.93%、124.65%、246.53%、186.90%,T3处理GHGI显著高于T4处理。综合考虑产量与温室气体排放,连垄沟播黑膜全覆盖为该地区旱作夏玉米绿色高效生产适宜的覆膜方式。     

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。     

半干旱区不同秋覆膜方式对土壤水分及春玉米光合特性的影响

为了提高旱作农区降雨利用效率,并解决春旱问题,在西北半干旱地区设置了秋季地膜全覆盖(PA)和秋季沟垄集雨半膜覆盖(RH)两种覆膜方式,以裸地不覆盖(CK)为对照,对土壤水分、春玉米功能叶片的光合参数、荧光参数和籽粒产量进行了研究。结果表明:与对照(CK)相比,不同秋覆膜方式显著增加了春玉米播前0~100 cm土壤储水量,2013年春旱严重,PA和RH处理分别提高了26.15%和13.40%;2014年春季有雨雪,两种覆膜方式分别提高了10.44%和11.20%。不同秋覆膜处理的春玉米净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、最大荧光(Fm)、最大光化学量子产量(Fv/Fm)、PSII的潜在活性(Fv/F_0)和光化学猝灭系数(q P)较对照有不同程度提高,且2014年增幅高于2013年。2013年PA和RH处理的籽粒产量较CK分别提高了40.98%和25.83%,水分利用效率增加了29.70%和22.87%;2014年两个处理春玉米籽粒产量分别提高了74.60%和48.64%,水分利用效率增加了64.87%和47.08%。试验表明,不同秋覆膜方式在西北半干旱地区均可提高春玉米叶片的光合性能,并显著提高春玉米籽粒产量及水分利用效率,在偏旱的年份效果尤为明显,且秋季地膜全覆盖优于秋季沟垄集雨半膜覆盖,是西北半干旱区春玉米一种高效的栽培模式。     

不同覆膜方式对旱地玉米生长发育、产量和水分利用效率的影响

针对甘肃陇东旱作区年降水量少、季节分布不均,特别是玉米生产春旱严重等问题,以露地平播为对照(CK),研究了双垄面全膜覆盖沟播,双垄面半膜覆盖沟播,宽膜覆盖平播,窄膜覆盖平播,全地面覆盖平播,膜侧播种等6种覆膜种植方式对旱作玉米出苗率、干物质积累量、株高、叶面积指数、生育时期、产量和水分利用效率的影响。结果表明,全膜双垄沟提高了玉米出苗率和出苗速度,提早成熟,整个生育期玉米株高、叶面积指数和干物质积累量始终大于其它处理,显著提高了产量和水分利用效率,是旱作区进一步挖掘降水潜力和高产田创建的有效途径。     

渭北高原旱地春玉米不同种植模式水温效应及增产效益研究

为了寻求渭北早地春玉米高产高效的种植方式,选择了几种不同的种植模式,对其蓄水、温度效应及增产效益进行了研究。结果表明,旱地春玉米冬闲期,地表采用秸秆整株压倒覆盖或秸秆粉碎覆盖,与翻耕裸地相比,土壤水分损耗明显减少。播种时采用的4种方式中,以倒秆覆盖膜侧种植的保水、增温效应最好,膜侧水温协调,植株生长健壮、增产增收效益十分显著,是旱地春玉米高产高效最佳的种植模式;碎秆覆盖露地种植、倒秆覆盖露地种植,前期园地温稍低,植株生长较弱,但中后期植株长势明显好于翻耕露地种植,亦有一定的保水、增产增收效果且易于操作,也是早地春玉米高产高效种植的较好方式。该种植模式适用于渭北高原及同类地区。     

不同灌水和施氮对河西绿洲春玉米生长、产量和水分利用的影响

通过大田小区试验,设置8个不同生育期灌水处理:各生育期都灌水(CK)、苗期不灌水(I1)、拔节期不灌水(I2)、抽穗期不灌水(I3)、灌浆成熟期不灌水(I4)、苗期+抽穗期不灌水(I13)、苗期+灌浆期不灌水(I14)、拔节期+灌浆期不灌水(I24)和4个氮肥水平:不施氮(ZN)、低氮(LN,60 kg N/hm2)、...