河西灌区休闲期秸秆覆盖对储水灌溉的影响

甘肃河西灌区休闲期采用秸秆覆盖(NTS)的免耕技术对储水灌溉产生了明显的节水和经济效益。直接节约毛水量2400m3/hm2,纯收益免耕覆盖(NTS)比常规耕作(CTB)和秸秆还田(CTS)分别提高1623.7和1367.4元/hm2。适宜的储水定额是900m3/hm2。     

留茬覆盖储水灌溉对豌豆出苗及水分利用效率的影响

在河西内陆河流域,覆盖免耕(NTS)、秸秆还田(CTS)和常规耕作(CTB)结合不同储水定额对豌豆所作的研究表明:在作物休闲期,覆盖免耕可以有效的增加土壤的蓄水和保墒能力,较常规耕作和秸秆还田的蒸发率分别降低8·18%和7·33%;土壤蒸发率随储水定额的增加呈现增大趋势,说明增大储水定额将增大无效蒸发,浪费宝贵的水资源。但覆盖免耕和秸秆还田也会导致土壤的热传导性能降低,对太阳的反射强度增加,使春播时地温偏低,出苗困难,苗密度较常规耕作分别降低25·88万株·hm-2和18·87万株·hm-2。对水分利用效率(WUE)的研究表明,在出苗密度降低的情况下,3种耕作方式之间的水分利用效率差异并不显著,说明在作物生长中后期,覆盖免耕和秸秆还田的经济产量增加潜力大于常规耕作。在储水定额>1350m3·hm-2时,水分利用效率将显著降低。     

河西灌区免耕秸秆覆盖对春小麦播种及出苗的影响

在河西灌区储水灌溉条件下进行了秸秆覆盖免耕(NTS)、秸秆还田(CTS)和常规耕作(CTB)对春小麦播种出苗影响的试验研究.结果表明,在春小麦的播种期,3种耕作方式的平均日均地温变化趋势一致,均随着土壤深度的增加而减小,且在同一时间NTS的地温小于相同土层CTS和CTB,NTS在5 cm处14∶00的地温比CTS和CTB分别低0.7~4.6℃和1.2~6.1℃.NTS的地温日变化趋势相对缓和.苗期全天5 cm处的地温NTS比CTS和CTB分别低-1.40~2.90℃和-0.60~3.70℃.NTS造成的“低温效应”对种子发芽不利,所以尽管NTS的播种时间比CTB和CTS推迟了一周,但出苗率仍远低于CTS和CTB.     

留茬覆盖免耕条件下土壤休闲期节水效应研究

在河西内陆河灌区将储水灌溉和留茬覆盖免耕技术相结合,经2003~2004年度和2004~2005年度的试验研究表明:留茬覆盖免耕在夏季休闲期比常规耕作和秸秆还田土壤分别多贮水18.09 mm、13.54 mm和12.06 mm、17.06 mm;冬季休闲期具有明显的抑蒸保墒效应,抑制蒸发率随储水定额的增加出现先增后减的变化趋势,在储水定额为975 m3.hm-2时达到最大,分别为38.1%和33.4%,在储水定额为2100 m3.hm-2时减少到7.3%和6.6%,结合播前土壤水分,初步确定储水定额为975 m3.hm-2时为宜。     

覆盖免耕储水灌溉对豌豆的腾发量和土壤水分效应的影响

覆盖免耕可以降低春季豌豆(Pisum sativum)的土壤水分腾发量,且其腾发量比常规耕作和秸秆还田分别减小了29.32%和19.33%.全生育期覆盖免耕可以降低田间水分损耗,提高水分利用率.作物生长的后期,秸秆覆盖有抑制行间蒸发的作用,主要发生在土层0~30 cm,而在30~80 cm抑制蒸发的作用不明显.覆盖免耕对提高作物产量没有明显作用.覆盖免耕水分利用率比常规耕作和秸秆还田分别提高了11.21%和2.93%.覆盖免耕条件下冬季储水最佳定额为975 m3/hm2.     

覆盖免耕在休闲期的节水和生育期的调温效应

对免耕覆盖、秸秆还田和常规耕作在休闲期的节水效果研究表明:在夏季休闲期,免耕覆盖比常规耕作多贮水30.62mm,比秸秆还田多23.91mm;在冬季储水灌溉期间,可将储水定额从2100m3/hm2减少到600和975m3/hm2。对春小麦生育期土壤表层,5、10、15、20和25cm处温度变化观测发现:免耕覆盖土壤温度在气温较低的8:00可以提高土壤表层温度,在气温较高的14:00可以减缓土壤温度的升高,而在19:00气温降低时可以减缓土壤温度的降低,使土壤温度一直保持在一个稳定的状态,这有利于调节农田小气候,创造作物良好的生长环境。     

添加玉米秸秆对旱作土壤团聚体及其有机碳含量的影响

【目的】研究玉米秸秆还田对不同耕作处理下旱地土壤团聚体及其有机碳的影响,旨在探究长期传统耕作土壤添加秸秆后团聚体及其有机碳的变化规律,并确定添加秸秆提高土壤有机碳的主要原因,为旱地农田固碳技术提供理论依据。【方法】采集大田长期试验地的传统耕作和免耕小区土样进行室内培养试验,设置4个处理,分别为传统耕作土壤不加秸秆（CT）、免耕土壤不加秸秆（NT）、传统耕作土壤加秸秆（CTS）和免耕土壤加秸秆（NTS）,15次重复;秸秆为传统耕作玉米植株地上部分,用量为5%烘干土质量,在25℃恒温培养箱中通气培养180 d,定期取样进行团聚体组成和有机碳含量的测定。【结果】（1）不加秸秆处理团聚体以250—53 μm为主,占全部团聚体的52%—66%;添加秸秆处理以2 000—250 μm团聚体为主,占全部团聚体的41%—50%,CTS较CT提高230%—302%,NTS较NT提高92%—134%。（2）添加秸秆处理平均重量直径（MWD）、几何平均直径（GMD）以及>0.25 mm团聚体百分比（R_0.25）显著提高,培养到180 d时,CTS较CT分别提高133%、130%和235%,NTS较NT分别提高53%、75%和87%。（3）培养至180 d时,CTS较CT分别提高250—53 μm和<53 μm团聚体有机碳70%和54%;NTS较NT分别提高250—53 μm和<53 μm团聚体有机碳30%和25%。（4）添加秸秆显著提高2 000—250 μm团聚体有机碳对土壤有机碳的贡献率,CTS和NTS分别为49%—61%和50%—60%,且受团聚体组成影响较大。【结论】添加秸秆能够有效提高旱作土壤大团聚体（>250 μm）形成并增强其稳定性,提高大团聚体有机碳对土壤有机碳的贡献率,且对传统耕作处理土壤的促进效果更明显。     

玉米秸秆还田免耕栽培试验

为进一步完善玉米免耕栽培技术,集成适合马山县实际的多样化玉米免耕栽培技术模式,从2004年下半年至2007年上半年,连续3年6造进行玉米秸秆还田免耕栽培试验,结果表明,玉米秸秆还田免耕栽培具有改善土壤理化性状、培肥地力、减少水土流失、降低劳动强度和生产成本、提高玉米产量等作用;秸秆还田免耕栽培玉米平均产量达6965kg/hm2,比常耕栽培增产229kg/hm2,增产7.2%,平均节本增收1223元/hm2.     

雨养农业区马铃薯膜下定额滴灌综合效益试验

试验通过7种不同膜下滴灌水量的试验,在雨水丰润的条件下,在马铃薯生育期只膜下滴灌2次,滴灌量在1 350 m3/hm2时其增产效果最佳,平均产量达到61 285.71 kg/hm2,比不灌水的增产62.74%;比滴灌2 250 m3/hm2水的增产94.64%;比沟灌3 750 m3/hm2水的增产122.45%,纯收益达到28 663.05元/hm2;分别比滴灌1 800 m3/hm2、2 250 m3/hm2、沟灌3 750 m3/hm2和不灌水(CK)增加17 992.71、22 209.37、27 214.58、13 913.54元/hm2,其投产比高达1.00∶3.01。     

少耕秸秆覆盖对小麦间作玉米棵间蒸发的影响研究

在河西绿洲灌区,通过大田试验,研究了前茬小麦25cm高茬收割免耕(T0S1)、25cm高等量秸秆覆盖免耕(T0S2)、25cm高等量秸秆翻压(TS3)和低茬收割翻耕(TS0)对后茬小麦、玉米的单作和间作群体耗水量和棵间蒸发的影响,以期为通过优化小麦间作玉米的秸秆管理、提高水分利用率提供理论依据。结果表明,秸秆覆盖可降低作物群体的总棵间蒸发量,与未覆盖处理相比,秸秆覆盖小麦间作玉米的棵间总蒸发量降低了4.7%~8.9%,单作小麦棵间总蒸发量降低了4.8%~11.2%。间作群体的棵间蒸发主要发生在小麦收获前,约占总蒸发量的70%,秸秆覆盖处理在小麦收获前使棵间蒸发降低了5.2%~10.8%。间作中,小麦带棵间蒸发量较玉米带高16.6%~19.8%;秸秆覆盖处理与未覆盖处理相比较小麦带棵间蒸发量降低了5.4%~10.0%,玉米带棵间蒸发量降低了3.9%~6.1%。秸秆覆盖处理的E/ET相比于无覆盖处理小麦间作玉米群体降低了2.9%~5.2%,单作小麦群体降低了2.1%~9.0%,小麦秸秆覆盖可减少水分的无效损失,提高水分利用率。     

覆盖免耕的节水效应与土壤温度的变化

通过对覆盖免耕、秸秆还田和常规耕作的研究表明:覆盖免耕从作物播种开始到收获的时段内较秸秆还田和常规耕作可以分别节水352.2 m3/hm2、441.4 m3/hm2.对豌豆生长期内土壤表层、5、10、152、0 cm和25 cm观测表明:早上8∶00温度较低时覆盖免耕可以提高土壤表层的温度;在温度较高的下午14∶00,覆盖免耕可以减缓土壤温度升高过快;在温度降低的晚上20∶00,覆盖免耕可以减缓土壤温度的降低.因此,覆盖免耕可使土壤的温度保持在一个相对稳定的状态下,创造良好的农田小气候,有利于作物的生长.     

干旱内陆灌区不同秸秆还田方式下春小麦田土壤水分利用特征

【目的】针对水资源短缺严重制约干旱绿洲灌区作物生产,传统翻耕产量不稳定及水分利用效率低下等问题,研究不同秸秆还田方式下春小麦农田土壤水分利用特征,旨在优化耕作措施,提高干旱内陆灌区农田的水分利用率。【方法】2014—2016年,在河西绿洲灌区,通过田间定位试验,研究不同秸秆还田方式（少耕,25—30 cm秸秆高留茬立茬还田（NTSS）;少耕,25—30 cm秸秆高留茬覆盖还田（NTS）;翻耕,25—30 cm 秸秆高留茬还田（TS）;传统翻耕,无秸秆还田（CT））对春小麦田水分利用的时间动态、耗水结构以及利用效率的影响,以期为优化试区春小麦高产高效栽培管理技术提供理论依据。【结果】少耕秸秆还田可降低春小麦田耗水量,与CT相比,NTSS、NTS分别降低3.1%—7.8%与3.7%—7.7%;NTSS、NTS通过减少春小麦生育前期（灌浆期之前）的耗水,增大生育后期（灌浆初期至成熟期）的耗水量,有效协调春小麦前后生育时期需水矛盾,相比NTSS,NTS处理的调控效应更突出。少耕秸秆还田具有抑制土壤蒸发,减小棵间蒸发占总耗水量（E/ET）的比重,提高水分利用有效性的作用,NTSS、NTS较CT棵间蒸发量分别降低9.3%—17.4%、10.8%—23.3%,较TS分别降低4.0%—5.8%与5.6%—11.4%,以NTS降低棵间蒸发量幅度较大,因而NTS较CT处理E/ET降低6.9%—21.3%。秸秆还田具有增产优势,与CT相比,NTSS、NTS、TS分别增产16.6%—24.9%、18.6%—27.3%、10.2%—18.7%,3个秸秆还田处理中,NTSS、NTS较TS分别增产5.2%—5.9%、7.2%—9.5%。因而,秸秆还田处理具体较高的水分利用效率,NTSS、NTS、TS较CT处理水分利用效率分别提高21.1%—28.3%、26.6%—30.6%、13.1%—20.3%,以NTSS、NTS提高比较大,比TS分别提高6.7%—11.9%、8.6%—13.7%。【结论】在水资源短缺的河西绿洲灌区,集成应用少耕与25—30 cm秸秆立茬及覆盖还田技术是实现春小麦高产、稳产、灌溉水高效利用的理想耕作措施。     

不同耕作措施下添加秸秆对土壤有机碳及其相关因素的影响

[目的]探究添加秸秆对不同耕作措施下土壤有机碳及其相关因素的影响,为北方旱作农田固碳增产管理提供理论依据.[方法]采集长期进行传统耕作(CT)和免耕(NT)的大田土壤样品进行室内培养试验,共设置4个处理,分别为传统耕作土壤不加秸秆(CT)、免耕土壤不加秸秆(NT)、传统耕作土壤加秸秆(CTS)和免耕土壤加秸秆(NTS)...     

不同耕作方式对夏播大豆田间杂草发生的影响

研究了夏播大豆田常规耕作和保护性耕作对田间杂草发生的影响。结果表明：夏播大豆田在翻耕、翻耕后覆盖小麦秸秆、免耕留茬和免耕后覆盖小麦秸秆的不同耕作方式与秸秆覆盖措施相结合的条件下,各处理田间杂草的发生情况有显著差异。大豆播种后7周,各处理的杂草出苗总数分别为260.80株/m^2、133.87株/m^2、319.56株/m^2和41.78株/m^2。秸秆覆盖是影响杂草发生量的决定性因素。大豆播种后8周,杂草生物量分别为1567.33 g/m^2、397.93 g/m^2、1842.17 g/m^2和369.00g/m^2。夏播大豆田杂草集中在播后3周内出苗,杂草出苗数占出苗总数的95%左右,因此对田间杂草的化学防治应该在大豆播种后第3周进行。