绿洲灌区垄作沟灌栽培对玉米间作豌豆产量及水分利用效率的影响

研究了玉米间作针叶豌豆在垄作栽培和传统平作栽培方式下,对土壤温度、水分、作物产量及水分利用效率的影响。结果表明,垄作栽培5～25 cm土层的日均地温较平作栽培提高0.92℃,随土层的加深,土壤增温效果呈现先增后减的趋势。垄作栽培土壤含水量及储水量高于平作栽培19.1 g/kg和315 m3/hm2。垄作栽培在灌水量比平作减少1200 m3/hm2的条件下,两种作物的混合产量为16895.3 kg/hm2,增产达14.97%;水分利用效率为26.61 kg/（hm2·mm）,节水1268.4 m3/hm2。从增产节水的角度来看,玉米间作针叶豌豆垄作栽培模式明显优于平作栽培模式。     

根系分隔和供水水平对玉米间作豌豆产量和耗水特征的影响

在河西绿洲灌区研究玉米/豌豆间作两种作物间根系分隔和供水水平对作物产量、耗水量和水分利用效率的影响。结果表明：与单作相比,玉米/豌豆间作具有提高土地利用效率的作用。隔根影响间作土地利用效率和产量提高,根系不分隔间作生物产量比塑料布分隔、尼龙网分隔分别高23.2%~27.5%、10.3%～12.0%,根系不分隔间作经济产量比塑料布分隔、尼龙网分隔分别高10.1%~15.9%、5.6%~10.1%。根系不分隔耗水量较尼龙网分隔、塑料布分隔分别高1.7%~5.2%、2.7%~5.8%,根系分隔对耗水量的效应不显著。高灌水水平下耗水量较低灌水水平高7.3%~16.8%,差异达到显著水平;高、中灌水水平耗水量差异不显著。根系未分隔较尼龙网分隔、塑料布分隔作物WUE分别提高3.9%~6.1%、14.6%~15.1%;中灌水平WUE较高、低灌水平分别提高4.6%~5.1%、16.9%~19.6%,差异达到显著水平。因此,在实际生产中可以用低于地方10%灌水水平（中灌水水平）代替地方习惯灌水水平（髙灌水水平）来节省农业用水,提高水分利用效率。     

水分胁迫对间作棉田土壤物理性质及水分利用效率的影响

[目的]明确水分胁迫对枣园间作条件下棉田土壤物理性质及水分利用效率的影响.[方法]研究阿拉尔垦区幼龄枣园不同间作模式土壤水分动态变化规律及棉花生产力动态.[结果](1)轻度水分胁迫、适宜水分处理下土壤含水量较高,紧实度适中,具有较强的保墒蓄水能力.(2)同一水分处理下,产量表现为M3＞M2＞M1.同一种植模式下,产量表现为W2＞ W3＞ W4＞ W1.(3)W1水分处理和M3模式作物的水分利用效率较高.(4)适宜间作枣园的灌水量为300 m3/667m2.[结论]阿拉尔垦区1～2龄枣园中,红枣与棉花间距保持0.5m距离,对提高棉花产量较为有益,且对枣树影响较小;第3年,红枣与棉花间距应调整为1.0m,可以最大限度发挥枣棉间作复合系统的生产潜力.     

半干旱区全覆膜双垄沟播技术对玉米产量和水分利用效率的影响

在黄土高原旱农耕作地上以春玉米为试验作物进行大田试验,研究不同覆膜模式即全膜双垄沟播(SL)、条膜起垄覆盖(TL)、条膜平铺覆盖(TP)全膜平铺覆盖(QP)和不覆膜的大田(CK)对土壤含水量、春玉米经济性状及产量和水分利用效率的影响.结果表明:地膜覆盖能够增加播种行的土壤含水量,改善作物的经济性状,提高水分利用效率,显著增加籽粒及地上部分的生物量,其中SL集雨保墒效果最好.地膜覆盖播种的玉米产量均高于不覆膜播种,其中SL产量最高,达6 129.0kg.hm-2,籽粒产量从高到低依次为SLQPTLTPCK.全膜双垄沟播技术大幅度提高了玉米的水分利用效率,使玉米的水分利用效率达到28.95kg.hm-2.mm-1(以籽粒计算)和135.00kg.hm-2.mm-1(以地上生物量计算),比CK各增加915.8%和156.4%,比QP各增加44.03%和42.41%,比TL各增加73.87%和24.48%,比TP各增加42.96%和22.45%.覆膜(尤其是SL)改变了作物生长中后期的能量分配情况,使其将更多的能量用于生殖生长,从而获得较高的籽粒产量,籽粒相对产量(Gn/Bs)从高到低依次是SLQPTPTLCK,其中SL比CK高288.2%.     

一膜覆二年和灌水量对玉米间作豌豆水分利用效率的影响

【目的】解决干旱灌区大面积实行传统覆膜对土壤环境造成污染和灌量过大对水资源造成浪费的问题.【方法】本研究于2016年在甘肃省河西走廊开展田间试验,研究了一膜两年用(M_1)、传统耕作覆膜(M_2)两种覆膜方式与低(I_1:450mm)、中(I_2:495mm)和高(I_3:540mm)3个灌水量组合对玉米间作豌豆水分利用效率的影响,以期为该区地膜减投、节水间作种植模式提供科学依据.【结果】覆膜方式对玉米间作豌豆的总耗水量影响不显著,但增大灌溉量作物总耗水量显著增大.覆膜方式和灌水量均对棵间蒸发量影响显著,且互作效应显著.M_1在低、中、高灌水量下棵间蒸发量较M_2减小了22.8%,20.6%,18.1%,棵间蒸发量随灌水量的增大显著增大.覆膜方式和灌水量均对蒸散比(E/ET)影响显著,且交互作用对E/ET有显著影响.与M_2相比,M_1显著降低了低、中、高灌水量下E/ET,降低幅度为22.0%,16.7%,15.5%,随着灌水量的增加E/ET增大.覆膜方式对籽粒产量、生物产量影响不显著,灌水量对其影响显著.M_1I_2获得较高的籽粒产量和生物产量,分别达14 580.1kg/hm~2和31 227.6kg/hm~2,一膜覆两年中灌水量下WUE较高,达到18.8kg/(hm~2·mm).【结论】一膜两年用中灌水量可作为干旱灌区减少污染,提高资源利用效率的种植模式之一.     

玉米间作豌豆水分利用效率对供水水平和种植密度的响应

在河西绿洲灌区进行大田试验,研究低、中、高3个供水水平(4 050、4 500、4 950 m3/hm2)与玉米密度(5.25、6.0、6.75万株/hm2)处理下玉米间作豌豆的产量和水分利用效率(WUE).结果表明,在同等种植密度下,玉米间作豌豆总产量及间作组分产量均随供水水平提高,呈显著增加趋势,中种植密度高供水水平处理下达到最大值;在同等种植密度下,玉米间作豌豆耗水量随供水量增加呈显著增加趋势,中、高种植密度处理在供水水平提高时,耗水量的增幅显著下降,高种植密度处理中下降最为显著;中种植密度与中供水水平处理组合可最大限度地提高豌豆间作玉米的WUE,可达到2.24 kg/m3.     

播期对农牧交错带豌豆生长发育、产量形成和水分利用效率的影响

为探讨不同播种期对农牧交错带豌豆生长发育、产量形成和水分利用效率的影响,采用随机区组试验设计,分析了内蒙古武川地区豌豆在2010年4月28日、5月8日、5月18日、5月28日和6月8日5个播期下生育期、形态指标、产量形成和水分利用效率的变化情况.结果表明:1)6月份之前播种,播种期对豌豆全生育期日数无明显影响(120～122 d);但随播期推迟,营养生长期延长,生殖生长期缩短,生殖生长期在整个生育期中所占比例减小,4月28日播期最高为40％,6月8日播期最低为22％;2)随播期推迟,豌豆株高和叶面积增长迅速,营养生长前期水热充沛可缓解后期水热资源不足,地上部干物质在8月中旬后迅速积累,5月18日及其后播种的豌豆茎、叶所占比例分别达到51％和45％;3)随播期推迟(6月份之前),豌豆植株含水率、产量和水分利用效率提高,4月28日和5月28日播种的豌豆植株含水率、鲜草产量和干草产量分别为61.7％,1280和490 kg/hm2及77.0％,2700和760 kg/hm2.但播期推迟到6月8日,豌豆鲜草和干草产量比5月28日播种的分别下降200和190 kg/hm2,干草水分利用效率下降为2.69 kg/(hm2·mm).建议农牧交错带豌豆适宜播种期安排在5月下旬,产量和植株含水量可得到双效提升,以充分发挥其绿肥作物的优良特性.     

不同覆盖方式对玉米产量和水分利用效率的影响

在渗水地膜覆盖、普通地膜覆盖、普通地膜和渗水地膜交替覆盖、秸秆覆盖和裸地种植五种处理方式条件下,探讨了不同覆盖方式对辽西风沙半干旱地区玉米产量和水分利用效率的影响。结果表明,不同覆盖处理均可以不同程度的增加玉米产量和水分利用效率,其中渗水地膜覆盖能使玉米产量增加32.66%,土壤水分利用效率提高41.9%,说明渗水地膜覆盖是辽西风沙半干旱区提高玉米产量和水分利用效率的最佳方式。     

带型配置及施氮量对玉米间作豌豆产量和水分利用效率的影响

通过大田试验,研究了施氮水平和带型配置对玉米间作豌豆产量及水分利用效率(WUE)的影响.结果表明:玉米间作豌豆具有显著的间作优势,土地当量比介于1.08～1.55之间,3:4间作模式的产量显著高于2:4间作模式,施氮能够显著提高作物的产量,而中、高施氮处理差异不显著;间作的耗水量比单作高13.66%～18.93%,3:4间作模式在中施氮处理的耗水量显著高于2:4间作模式,玉米对间作复合群体的影响大与豌豆;施氮条件下玉米间作豌豆显著提高了WUE,3:4间作模式在高施氮水平的WUE显著高于2:4间作模式,而中、高施氮处理差异不显著,2:4间作模式中玉米对复合群体的贡献大,3:4间作模式中豌豆对复合群体的贡献大.     

不同覆膜方式对玉米产量和水分利用效率的影响

干旱缺水影响玉米产量,提高燕山丘陵区春玉米子粒产量及水分利用效率具有重要意义。覆膜可减少土壤水分蒸发、改善水分条件。于2017—2018年开展玉米田间试验,设置不覆膜（CK）、行上覆膜、行间覆膜和全膜双垄沟播4个处理,测定土壤含水率、玉米生育期、土壤容重、玉米产量及产量影响因素,计算土壤贮水量、耗水量和水分利用效率。结果表明,各处理间0～20 cm和20～40 cm土层土壤含水率变化趋势一致,最高均为全膜双垄沟播处理。全膜双垄沟播的玉米子粒产量和穗长、穗粗、穗粒数和千粒重等产量构成因素最高。全膜双垄沟播种植模式可延长玉米生育期,提高水分利用效率,显著增加玉米子粒产量,适宜在干旱少雨地区应用。     

基于Meta-Analysis方法分析滴灌对玉米水分利用效率及产量的影响

为探究灌溉方式、灌溉水平和品种对玉米水分利用效率及产量的定量影响,基于中国知网及Web of Science,以“玉米”、“滴灌”、“水分利用效率/产量”等为主题检索词,检索到2000-01-01—2020-12-31发表的110篇文献,并根据已定筛选标准,最终纳入21篇文献的94组相关数据进行Meta-Analysis。结果表明：1）以灌溉量为40%～60%的作物需水量（ETc）为对照,与60%～80%、100%～120%和120%～140%的ETc相比,灌溉量为80%～100%ETc时,玉米水分利用效率的效应值最高,标准均值差SMD=2.83(P<0.05),产量的效应值也较高,SMD=1.70(P>0.05);2）灌溉量在80%～100%ETc的水平下,以滴灌为对照,畦灌、沟灌和漫灌的玉米水分利用效率的合并效应值SMD=-4.55(P<0.05),产量的合并效应值SMD=-1.34(P<0.05);3）灌溉量在80%～100%ETc的水平下,以‘郑单958’为对照,与‘西蒙6号’、‘沈单10号’、‘秋乐126’和‘农华101’相比,种植‘京科958’的玉米...     

配施生物有机肥及化肥减量对玉米间作豌豆土壤微生物及产量的影响

采用二因素试验设计,在大田条件下研究了配施生物有机肥及化肥减量对玉米间作豌豆体系土壤微生物、产量及产量构成的影响.结果表明:有机肥无机肥配施可以显著提高玉米间作豌豆的混合产量.在作物生长过程中,配施有机肥可以显著增加土壤微生物数量.A1B1处理混合产量达到了最高,为13 223kg/hm2,微生物数量高于其他不配施有机肥的处理,但在配施有机肥的处理中微生物活性最低;A2B1处理土壤微生物数量最高,与其他处理相比差异显著,混合产量也达到了10 549kg/hm2,与当地农技部门推荐施肥量A1B2处理相比差异不显著.表明化肥减量15%并配施有机肥是适合河西绿洲灌区玉米间作豌豆的施肥措施.     

渭北旱塬保护性耕作对春玉米产量及水分利用效率的影响

【目的】研究渭北旱塬免耕和传统耕作条件下不同覆盖方式对春玉米产量和水分利用效率的影响,为渭北旱塬春玉米的高产栽培提供参考。【方法】在渭北旱塬以春玉米"沈单10号"为供试材料,以传统耕作不覆盖为对照,研究了传统耕作+秸秆覆盖、传统耕作+地膜覆盖、传统耕作+秸秆地膜双覆盖、免耕不覆盖、免耕+秸秆覆盖、免耕+地膜覆盖、免耕+秸秆地膜双覆盖时春玉米产量和水分利用效率的变化。【结果】免耕秸秆地膜双覆盖对春玉米的农艺性状有明显改善作用,与传统耕作不覆盖相比,其株高增长19.82%,穗位高增长47.55%;免耕和覆盖均可提高春玉米的产量,其中免耕秸秆地膜双覆盖的产量最高,达9 219kg/hm2,比传统耕作不覆盖增产28.89%;秸秆地膜双覆盖可以显著提高春玉米的水分利用效率,与传统耕作不覆盖相比,免耕秸秆地膜双覆盖的水分利用效率提高了40.28%,传统耕作秸秆地膜双覆盖的水分利用效率提高了46.81%。【结论】免耕秸秆地膜双覆盖可以明显提高春玉米的产量和水分利用效率,且对春玉米的农艺性状有一定改善作用。     

水肥调控下糯玉米生长、产量和水分利用效率研究

通过盆栽试验,研究了7个不同生育期亏水组合和4种施肥水平对糯玉米生长、总干物质量、干子粒产量和水分利用效率（WUE）的影响。结果表明,与正常灌水相比,中肥水平时拔节前期～孕穗期中度亏水明显降低总耗水量而不显著影响糯玉米总干物质量、干子粒产量和WUE,但是该处理WUE稍高于其它亏水处理。与不施肥相比,施肥明显增加糯玉米孕穗期和开花期叶面积、总干物质量和WUE,并缩短玉米开花至吐丝天数为0.7～1.0 d,其中中肥水平时总干物质量、干子粒产量、WUE_t（以干物质为基础）和WUE_s（以干子粒产量为基础）分别提高37.7%、50.0%、33.1%和45.1%。因此,中肥水平时（N、P₂O₅、K₂O分别为0.25、0.10、0.25 g·kg^-1）糯玉米拔节前期～孕穗期进行中度亏水效果较好。     

沟垄全覆盖种植方式对旱地玉米生长及水分利用效率的影响

2008-2010年在渭北旱塬区,以沟不覆盖为对照(CK),研究垄上覆地膜沟内分别覆普通地膜(PP)、生物降解膜(PB)、玉米秸秆(PS)和液体地膜(PL)4种沟垄全覆盖种植模式对土壤水温、玉米生长、产量及水分利用效率的影响.结果表明,在玉米生长前期,PP、PB和PS处理可明显提高0-200 cm土壤蓄水量;生育中期,PS处理蓄水保墒效果最为显著;生育后期,各沟垄全覆盖处理与对照的土壤蓄水量无显著差异;整个生育期PL处理与CK的土壤蓄水量差异不显著.PP和PB处理3a玉米生育期5-25 cm平均土壤温度分别较CK增高1.6℃和1.3℃,PS处理降低1.9℃,而PL处理与CK无显著差异.PP和PB的增温保水效应使玉米株高、叶面积及地上生物量均高于CK;PS处理的降温效应促进玉米中后期生长,其株高、叶面积及地上生物量均高于CK;PL处理对玉米各生长指标影响不显著.与CK相比,PP、PB和PS处理3a平均的籽粒产量分别提高13.0％、13.8％和15.0％,水分利用效率分别提高9.8％、10.2％和11.6％.可见,垄覆地膜沟覆地膜、生物降解膜或秸秆的沟垄全覆盖种植可明显改善土壤的水温状况,促进玉米生长,从而显著提高作物产量和水分利用效率,对渭北旱塬区春玉米丰产栽培具有重要指导意义.     

不同养分增效剂对玉米产量和养分利用的影响

采用田间小区试验方法,研究了不同养分增效剂(机械活化磷、长效复合肥添加剂NAM、聚合氨基酸类肥料增效剂PAA)对玉米产量及养分吸收利用的影响,旨在为提高氮磷肥利用效率,实现玉米的高产高效生产提供科学依据。结果表明:与NPK(常规施肥)处理相比,添加20%机械活化磷的NPK1、添加30%机械活化磷的NPK2、添加NAM的NPK3以及添加PAA的NPK4,干物质累积量分别提高了7.52%,10.59%,6.78%和14.54%,产量也表现出了增加的趋势,尤以NPK3增产效应最为明显,提高了11.83%。此外,养分增效剂的添加还显著促进了玉米植株对氮、磷、钾的吸收,与没有使用增效剂的NPK处理相比,4个处理植株的氮累积量分别提高了6.94%,6.54%,2.82%和9.71%;磷累积量分别提高了10.15%,14.23%,9.18%和14.12%;钾累积量分别提高了13.08%,24.42%,20.22%和34.45%。氮肥利用率以NPK4最高,达42.4%,磷肥利用率以NPK2最高,为25.0%;氮肥和磷肥的农学效率和收获指数则均以NPK3最高。此结果说明,在生产实践中,PAA的添加更有利于促进玉米植株对氮的吸收累积;30%机械活化磷的添加更有利于磷养分的活化,提高磷肥利用效率;而NAM施用后的增产效果最为突出,更有利于养分向籽粒中转移,提高养分的生产效率。     

绿洲灌区典型间作模式的产量和光能利用效率

为寻求河西绿洲灌区低耗水、高光效、高产多熟种植模式,在限量灌水条件下,通过大田试验对该区主要种植模式的产量和光能利用率进行了量化分析.结果表明:4种间作模式土地当量比均大于1,排序为玉米/豌豆>玉米/油菜>小麦/玉米>小麦/大豆;在同等可比面积上,小麦、玉米、豌豆和油菜在间作模式下均较单作表现出显著增产效应,但在不同模式下增产效应不同,小麦在小麦/玉米和小麦/大豆2种间作模式下产量分别提高49.14%、51.50%,玉米在玉米/油菜、玉米/豌豆和小麦/玉米3种间作模式中产量分别提高20.88%、53.48%、70.34%.各间作模式下的光能利用率为玉米/豌豆>玉米/油菜>玉米/小麦>小麦/大豆.玉米/豌豆间作模式可作为目前河西绿洲灌区低耗水、高光效型种植模式之一.     

沟垄种植方式下的燕麦产量和水分利用效率

以‘定莜1号’为试材,设置3种集雨处理,即平地种植(T1)、沟垄不覆膜种植(T2)、沟垄覆膜种植(T3),测定了不同生育期土壤的水分、出苗率、叶面积指数、产量等主要指标.结果表明:T3处理的燕麦出苗率最高,为72.5%,叶面积指数显著高于T1和T2处理(P<0.05),T1和T2之间差异不显著(P>0.05),T3处理的燕麦耗水量为190.4mm介于T1和T2处理之间,但是产量和水分利用效率为各处理中最高,分别为1 745.5kg/hm2和9.1kg/(mm.hm2).沟垄覆膜处理是一种耗水量较小,产量和水分利用效率最高的集雨种植模式.     

不同生育期灌水和施氮对夏玉米生长、产量和水分利用效率的影响

【目的】研究不同生育期灌水和施氮对玉米各生育期生长、产量和水分利用效率的影响。【方法】以夏玉米蠡玉16号为试验材料,设置了7个水分处理(全生育期灌水、苗期+拔节期灌水、苗期+抽穗期灌水、苗期+灌浆期灌水、拔节期+抽穗期灌水、拔节期+灌浆期灌水、抽穗期+灌浆期灌水)和3个氮素水平(不施氮肥、低氮(60kg/hm2)、高氮(180 kg/hm2)),研究不同生育期灌水和施氮对夏玉米生长、产量及水分利用效率的影响。【结果】不同生育期灌水和施氮对夏玉米的株高、叶面积、地上部干物质、产量及水分利用效率均有一定的影响。与全生育期灌水相比,在平均氮肥(各指标3个氮素处理的平均值)水平下,苗期+灌浆期灌水处理及抽穗期+灌浆期灌水处理的株高、叶面积、地上部干物质累积量和籽粒产量显著降低,且后者的水分利用效率最低。相比较而言,苗期+拔节期灌水、苗期+抽穗期灌水及拔节期+抽穗期灌水处理玉米产量的下降幅度不大,而灌溉水利用效率却有较大提高。【结论】在试验地区,与全生育期灌水相比,苗期+拔节期灌水、苗期+抽穗期灌水以及拔节期+抽穗期灌水处理有利于维持玉米产量并提高水分利用效率,而施氮也可以显著增加玉米的产量和水分利用效率。在本试验条件下,以高氮全生育期灌水处理的产量最高。