堆肥替代化肥对玉米产量和水分利用效率的影响

本试验研究了河西绿洲灌区在堆肥施用量为30 000 kg·hm~(-2)和60 000 kg·hm~(-2),替代化肥用量10%、20%和30%时对玉米产量和水分利用效率的影响。结果表明,在不同堆肥用量条件下,替代化肥处理均较对照提高了玉米产量和水分利用效率;其中,堆肥用量60 000 kg·hm~(-2),替代化肥用量30%的平均3年玉米经济产量和水分利用效率均最高,分别为16 609.02 kg·hm~(-2)和25.08 kg·mm~(-1)·hm~(-2),较对照分别提高29%和23.73%。因此,在堆肥施用量为60 000 kg·hm~(-2),传统化肥减量30%时,玉米的增产和节水效果最佳,为河西绿洲灌区堆肥替代化肥的最佳施用量。     

河西绿洲灌区玉米产量对生物可降解地膜保水增温作用的响应

通过连续2 a田间定位试验,研究不同覆盖处理(普通地膜覆盖、生物可降解地膜覆盖、秸秆覆盖和无覆盖)对玉米种植增温、保湿作用和产量的影响。结果表明:不同覆盖处理增温次序为普通地膜覆盖生物可降解地膜覆盖无覆盖秸秆覆盖;普通地膜覆盖、生物可降解地膜覆盖和秸秆覆盖的2 a玉米各生育时期土壤贮水量平均比无覆盖高24.7mm、19.9mm和13.1 mm;与无覆盖相比,普通地膜覆盖、生物可降解地膜覆盖和秸秆覆盖的2a平均玉米籽粒产量分别提高11.55%、9.53%和4.70%,WUE分别提高17.35%、14.11%和8.22%,经济效益分别提高11.81%、8.60%和5.05%。综合考虑产量和水分利用,生物可降解地膜的增温保湿和增产效果低于普通地膜,但是生物可降解地膜有利于农业生态系统的可持续发展,从长远生态效益考虑,今后应推广使用。     

柠条秸秆和地膜覆盖措施对玉米生长光合特性和水分利用效率的影响

以甘农118玉米为试验材料,于2013年和2014年在宁夏盐池进行了大田试验,设置单膜平作(single film mulching and flat planting,SFP)、双膜平作(double film mulching and flat planting,DFP)、柠条粉沟覆平作(Caragana intermedia powder ditch mulching and flat planting,CPDP)和裸地(Uncovered and flat planting,CK)4个处理,比较了其对旱地玉米生长、光合特性及水分利用效率的影响。结果表明,在降雨量较多和玉米生长末期,各处理玉米的株高、茎粗和叶面积间无显著差异(P0.05);在降雨量较少时,覆膜处理(SFP和DFP)各生长特性间显著高于CK和CPDP处理(P0.05),而CPDP和CK处理间则无显著差异(P0.05)。在玉米建植后的中后期,覆膜处理(SFP和DFP)光合速率和蒸腾速率高于CPDP和CK处理处理。总体看来,CPDP处理的水分利用效率(叶片水平和产量水平)均低于SFP和DFP处理。因此,不建议在研究区采取CPDP处理措施。     

保水剂施用方式对马铃薯产量和水分利用效率的影响

采用盆栽试验,比较深施、浅施、侧施、全施和不施(对照)等保水剂应用方法在充分供水和水分亏缺两种供水条件下,马铃薯(Solanum tuberosum L)生长、产量和水分利用效率(WUE)效应.结果表明,除浅施处理外其它方式施用保水剂处理都能促进马铃薯株高,水分胁迫下能促进马铃薯根系发育.在充分供水和水分胁迫下,深施保水剂使马铃薯产量较对照提高9.4%和16.6%,WUE提高12.82%和54.73%,侧施保水剂使马铃薯产量较对照提高39.4%和21.5%,WUE提高58.79%和59.46%;在水分胁迫下,全施保水剂使马铃薯产量和WUE较对照分别提高15.4%,56.76%.     

密度和品种对夏玉米产量及水分利用效率的影响

本试验旨在研究品种和密度对夏玉米产量及水分利用效率的影响,通过品种选择和密度优化为玉米节水高产提供依据。试验材料选择郑单958、屯玉808、先玉335、先玉1266、浚单29、陕单226、陕单609、延科288、西农211和华农138共10个玉米品种,设置6.75×104、7.5×104、8.25×104株·hm-2共3个种植密度,采用裂区设计进行田间试验,研究夏玉米产量、生物量、耗水量及水分利用效率随密度和品种的变化规律。结果表明:种植密度的增加会影响夏玉米的产量及水分利用效率,不同密度下以8.25×104株·hm-2的产量和水分利用效率最高,平均产量为7 954 kg·hm-2,水分利用效率为22.1 kg·hm-2·mm-1;不同品种夏玉米产量和水分利用效率对密度的响应存在差异,屯玉808的耐密性最好,西农211耐密性最差;产量越高的品种水分利用效率越高。因此在关中平原,适当提高种植密度,并选用耐密型高产品种是实现玉米种植节水高产的有效途径。本试验条件下,以8.25×104株·hm-2密度水平种植屯玉808、华农138、先玉1266和陕单609,以7.5×104株·hm-2密度种植郑单958,可同时获得产量和水分利用效率最高。     

不同深松方式对玉米产量和水分利用效率的影响

由于我国北方地区长期采用小型机具进行耕作,导致农田耕层变浅、犁底层向上移动,土壤蓄水能力下降。为了明确不同深松方法对作物产量和水分利用效率的影响,提高作物抗旱能力和生产能力,本研究通过3 a定位试验,以春季旋耕为对照（CK）,研究了秋季全方位深松（BS）、秋季连年垄台深松（RS）、初夏连年垄沟中耕深松（FS）和秋夏年际交替间隔深松（AS）4种深松耕作方式的蓄水和增产效应。试验研究结果表明,可以将不同耕作处理土壤容重特征表述为：CK为上虚下实型、BS为均匀疏松型、RS为垄虚沟实型、FS为垄实沟虚型(相对RS)、AS为年际疏松交替型。BS、AS、FS和RS不同年份土壤平均贮水量较CK增幅的变化范围分别是10.9～23.2 mm、10.9～17.2 mm、9.0～15.7 mm和6.0～8.2 mm,尽管AS的容重在年际间存在更替变化,但对年际间土壤平均贮水量影响较小。总体上BS和AS土壤贮水量高于CK和RS,提高10.9～23.2 mm,能够为不同降水年型下玉米稳产提供保障。尤其相对于其他3种深松方式,AS处理3 a研究数据玉米持续保持着高生产能力和水分利用效率,较CK产量提高17.22%～28.65%,水分利用效率提高0.27～0.73 kg·m^-3; 2013年较BS的产量和水分利用效率差异不显著,其他两年分别提高1.00%～5.92%,0.06～0.20 kg·m^-3;较FS产量提高5.59%～13.50%,2014年水分利用效率差异不显著,其他两年提高0.20～0.43 kg·m^-3,因此AS是较为适宜的深松方式。     

干旱年份播期对旱地冬小麦产量及水分利用效率的影响

通过田间大区试验研究了干旱年份播期对旱地小麦生长发育、籽粒产量和水分利用效率的影响.结果表明,9月30日播种,分蘖成穗率高,群体合理,灌浆前中期旗叶叶绿素SPAD相对值最高,上三叶总干物质转移量和总转移率居中,快、缓增期籽粒灌浆持续时间T2和T3最长,灌浆平均速率最高,成穗数最多,千粒重最高,籽粒产量最高,达2 623...     

化学覆盖与干湿变化对玉米生长及水分利用效率的影响

采用干旱防雨棚下盆栽的方法，研究不同土壤含水量下土壤表面化学覆盖对玉米抗旱成苗及水分利用效率(WUE)的影响。结果表明，利用保水剂和土壤改良剂PAM进行土壤表面覆盖能够提高玉米出苗率，有效降低土表蒸发，同时土壤干湿变化对玉米的生长更为有利，它可以引起强烈的生长补偿效应。     

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。     

肉蛋白生物有机肥替代化肥对胡麻产量及水分利用效率的影响

通过田间试验,研究了不同比例肉蛋白生物有机肥替代化肥(T1:不施肥;T2:单施化肥;T3:单施肉蛋白生物有机肥;T4:肉蛋白生物有机肥替代30%化肥;T5:肉蛋白生物有机肥替代60%化肥;T6:肉蛋白生物有机肥替代90%化肥)对旱地胡麻土壤含水量、贮水量、耗水量、籽粒产量及其水分利用效率的影响。结果表明：增施肉蛋白有机肥可显著提高胡麻现蕾期-成熟期土壤的贮水量,降低总耗水量,总耗水量较单施化肥平均下降2.22%-8.89%。T4处理可显著提高胡麻籽粒产量、纯收益和水分利用效率,较不施肥和单施化肥分别提高74.21%、65.94%、55.00%和17.62%、33.69%、15.50%。肉蛋白生物有机肥替代30%化肥可作为当地有机肥替代化肥的最佳配施方案。     

不同地膜覆盖对春玉米生长发育及水分利用效率的影响

为研究不同类型地膜覆盖在河套灌区农业生产中的适用性,同时筛选出适宜灌区玉米种植的地膜覆盖类型。试验设置普通地膜、生物地膜、液态地膜和不覆膜4个处理,研究了不同覆盖处理对玉米出苗率、生长状况、产量及水分利用效率的影响。结果表明:生物地膜覆盖条件下各指标与普通地膜覆盖差异性不显著(P>0.05),但出苗率平均较液态地膜和不覆膜处理高7.65%和8.24%,差异性达到显著或极显著水平。生物地膜覆盖玉米地上部干物质累积量、株高和叶面积指数均显著高于液态地膜和不覆膜处理(P<0.05),且在玉米生育前、中期差异性更为显著。生物地膜覆盖玉米产量平均较液态地膜和不覆膜处理高12.63%和14.69%,水分利用效率高13.55%和20.47%,差异性显著(P<0.05)。综合分析,河套灌区春玉米种植适宜采用生物地膜覆盖的方式。     

半干旱区地表覆盖方式对土壤水温效应及玉米产量的影响

为探索吉林省半干旱区水分高效利用、玉米增产的栽培技术模式,采用不同覆盖材料进行为期4 a(2018—2021年)的大田试验,设置无覆盖(CK)、普通地膜覆盖(CM)、降解地膜覆盖(DM)和秸秆覆盖(SM) 4个处理,研究不同覆盖方式对土壤水分、土壤温度、玉米生长发育及产量和水分利用效率的影响。结果表明：玉米生育期内土壤贮水量时空变化与当年的降雨时空分配有关,垂直空间上20～60 cm土层土壤贮水量显著高于0～20 cm,处理间土壤贮水量SM>CM>DM>CK;耕层0～20 cm土壤温度随玉米生育时期推进呈先升后降的变化趋势,随土层深度的增加逐渐降低,降低幅度呈CM>SM>DM>CK的变化趋势。地表覆盖具有调节土壤温度的作用,与CK相比,CM和DM使5、6月土壤温度分别提升2.12、1.71℃和2.07、1.52℃,SM下降了1.72、1.01℃;与5、6月气温相比,地膜覆盖每日土壤温度较气温提升2.2～3.2℃,秸秆覆盖降低0.3～0.6℃,8、9月覆盖土壤温度下降幅度低于气温;与无覆盖(CK)相比,CM和DM处理4 a平均增产8.59%和14.10...     

绿洲灌区地膜秸秆交替覆盖玉米农田土壤水分利用特征

在甘肃河西绿洲灌区,通过田间试验研究了不同耕作(免耕、传统耕作)与覆盖方式(全膜覆盖、70％地膜覆盖+30％捆状玉米秸秆覆盖、70％地膜覆盖+30％不覆盖、50％地膜覆盖+50％捆状玉米秸秆覆盖、50％地膜覆盖+50％不覆盖)对土壤耗水特性、玉米产量及水分利用效率的影响.结果表明:免耕地膜秸秆交替覆盖(NTP7S3、N...     

膜下滴灌技术对新疆绿洲农业持续发展的效应

膜下滴灌已在新疆绿洲大面积推广,应用于棉花、加工番茄、瓜果、蔬菜等作物。分析了膜下滴灌的6大突出优势。表明:膜下滴灌比常规灌溉可节水35%～50%,增产18.4%～39.0%,水分生产率提高约1.8倍,效益显著;可提高土地利用率3%～5%,节省农机作业量25%,提高棉田管理定额3.3倍。同时,膜下滴灌对绿洲生态环境改善,产业结构调整和农民收入显示了重要作用,具有广阔的应用前景和持续发展的潜力。     

灌水与覆膜对春玉米土壤温度、生育期和水分利用的影响

在移动式遮雨棚内,采用子母桶栽土培法,研究充分灌水(F)和调亏灌水(D)2种灌水模式与拔节期揭膜(A)、抽雄期揭膜(B)和全生育期覆膜(C)3种覆膜时长对春玉米整个生育期(苗期、拔节期、抽雄期和灌浆期)地面下5、10 cm和15 cm深度处土壤温度、生育周期、干物质量、蒸散量和水分利用效率的影响。结果表明:各生育期土壤温度的主导影响因子有差异;5 cm深度处土壤温度日变幅最大,覆膜的增温效应主要体现在0~10 cm土层;处理间(DB和FC)生育周期最大相差8 d;整个生育期中,与全生育期覆膜处理相比,拔节期揭膜处理和抽雄期揭膜处理累积降温对收获时春玉米干物质量的效应在2012年分别为16.3 g·℃-1和60.2 g·℃-1,2013年分别为18.4 g·℃-1和61.8 g·℃-1;同一灌水模式下,随覆膜时间的延长,蒸散量减少,与充分灌水处理相比,调亏灌水处理在3种覆膜时长(A、B、C)下蒸散量在2012年依次减少7.1%、6.6%和4.3%,2013年依次减少6.3%、6.2%和5.4%;调亏灌水和抽雄期揭膜均可获得较高的水分利用效率,两年中处理间水分利用效率的极差(DB处理和FA处理)分别为0.12 g·mm-1和0.13 g·mm-1。综合考虑土壤温度、生育周期和水分利用效率,调亏灌水+抽雄期揭膜(DB)组合具有较好的节水增产效果。     

可降解膜覆盖对土壤水分蒸发特性的影响

于2017年5—11月开展室内土柱蒸发试验,研究了5种覆盖层(无膜:CK;普通地膜:PE;A型完全生物降解地膜:BD1;B型完全生物降解地膜:BD2;C型生物降解地膜:BD3)在2种辐射方式(连续、间断)、3种光照环境(近光、中间光、远光)下对土壤水分蒸发特性的影响。结果表明:红外灯光连续和间断辐射方式下的各处理累积蒸发量曲线分别呈对数形和震荡波形。2种辐射方式下,各阶段蒸发量的变化关系都是近光>中间光>远光,且近光、中间光条件下的累积蒸发量较远光条件下分别高72%、50%(连续辐射)和70.5%、48.9%(间断辐射)。同样,连续和间断辐射方式下,与CK相比PE、BD1、BD2、BD3处理的抑蒸率分别为32.5%、16.51%、14.34%、16.35%和26.74%、16.69%、15.74%、17.18%。综合分析来看,覆膜可有效减小土壤水分蒸发,同覆盖层对土壤累积蒸发的抑制作用由大到小排列为:PE>BD2>BD1>BD3>CK。在相同的辐射情况下,B型完全生物降解膜处理的累积蒸发量Rose模型的拟合效果优于其他处理。     

灌水量对全膜垄作沟灌玉米产量及水分利用效率的影响

针对河西灌区水资源紧缺的问题,探索玉米合理的灌溉量,以期指导区域玉米合理灌溉。通过在石羊河流域设置不同的灌水量梯度,研究不同灌水量对全膜垄作沟灌玉米产量及水分利用效率,以及土壤含水率、产量要素的影响。结果表明:全膜垄作沟灌玉米灌水量从4 500 m~3·hm~(-2)增加到4 725 m~3·hm~(-2)、4 950 m~3·hm~(-2)时,产量并没有随着灌水量的增加而增加,灌水量增加到5 175 m~3·hm~(-2)时,在水分利用效率没有降低的情况下,产量相对于4 500、4 725 m~3·hm~(-2)和4 950 m~3·hm~(-2)处理明显增加11.46%、8.39%和8.54%,其中果穗长度、穗粒数和百粒重平均增加4.88%、3.27%和4.31%是其产量增加的主要原因。对于土壤含水率,玉米需水盛期的7月16日至8月3日,5 175 m~3·hm~(-2)处理显著高于其他三个处理,而灌浆期各处理间则差异不显著。与播前期相比,收获期土壤含水率降低层主要集中在20~80 cm土层,土层贮水量平均降低6.72 mm,且各处理0~110 cm土层贮水量差异并不明显。因此,本研究表明5 175 m~3·hm~(-2)为石羊河流域全膜垄作沟灌条件下的适宜灌溉量,但灌浆中后期的最后一次灌水应考虑适当降低灌水量。     

地面覆盖的保水增产效应及其机理研究

通过两年的夏玉米微区试验(带遮雨棚)分析麦草覆盖和地膜覆盖的保水增产效果及其作用机理。结果表明:在排除降水影响的条件下,地面覆盖均能增加产量。地膜覆盖增产效果明显,水分利用率高;麦草覆盖保水效果显著,但增产效果较低。休闲时,麦草覆盖和地膜覆盖均明显增加了0~60 cm土层土壤的储水量,分别比不覆盖高10.2 mm和7.4 mm;在种植玉米的条件下,覆草处理的土壤储水量增加16.1 mm;而覆膜处理则减少了13.0 mm。对硝态氮而言,休闲状态下覆草处理的硝态氮在土壤表层的聚集较裸地少,而覆膜处理则相反;种植玉米时,覆草和覆膜处理均可减少硝态氮在表层土壤的聚集,且覆膜的效果大于覆草处理。