油菜不同地表覆盖栽培方式产量与效益的比较研究

西部地区是我国油菜的主产区, 干旱是该地区油菜高产的主要制约因子。为寻求适宜西北沿山干旱区自然气候条件下油菜抗旱栽培技术, 选膜侧沟播、半膜覆盖平播、全膜覆盖平播、麦秸覆盖平播和全膜覆盖沟播5种地表覆盖栽培方式, 与常规露地平播种植方法进行了植株形态、产量和效益比较。结果表明: 不同地表覆盖栽培方式对油菜株高、茎粗、主花序长度、单株分枝数量、角果数等性状产生较大影响。除麦秸覆盖平播外, 全膜覆盖平播、全膜覆盖沟播、膜侧沟播和半膜覆盖平播均能显著提高油菜的株高、茎粗和主花序长度; 全膜覆盖平播和全膜覆盖沟播可有效地促进油菜植株的一次分枝, 而半膜覆盖平播、膜侧沟播和麦秸覆盖平播无明显作用; 地表覆盖处理抑制了油菜的二次分枝。全膜覆盖沟播、全膜覆盖平播、膜侧沟播和半膜覆盖平播均促进了油菜单株角果数的增多, 而膜侧沟播、麦草覆盖平播、半膜覆盖平播提高了油菜角粒数, 全膜覆盖沟播、全膜覆盖平播、膜侧沟播、麦秸覆盖平播降低了油菜千粒重。采用全膜覆盖沟播、全膜覆盖平播、膜侧沟播栽培油菜, 产量分别达2 111.25 kg·hm^-2、2 017.95 kg·hm^-2和1 934.70 kg·hm^-2, 比常规露地平播增产52.16 %、45.44 %和39.44 %; 纯经济效益分别达1 985.85元·hm^-2、1 868.55元·hm^-2和1 495.20元·hm^-2, 比常规露地平播高2.22倍、2.03倍和1.43倍。半膜覆盖平播、麦秸覆盖平播产量及效益均显著低于常规露地平播。因此, 我国西北沿山旱作区采用全膜覆盖沟播、全膜覆盖平播、膜侧沟播等3种栽培方式种植油菜, 可获得较高的产量和较为理想的经济收入, 应在生产上大力推广应用。     

宁南旱区谷子集水保水技术效应研究

在宁南半干旱偏旱区采取地膜覆盖与抗旱剂相结合的集水保水抗旱种植技术,可有效改善土壤耕层水温状况,提高农作物产量和水分利用效率。试验结果表明,平膜穴播方式较垄膜沟植方式和露地提前4d出苗,垄膜沟植方式与平膜穴播方式较露地分别增产131·92%、98·40%,抗旱剂拌种处理较不拌种处理平均增产10·42%,水分利用效率提高0·065~0·886kg/m3,并取得较好经济效益。     

不同覆膜栽培方式对玉米干物质积累及产量的影响

为探讨地膜覆盖栽培方式的增产机理,完善地膜覆盖玉米栽培技术,采用田间试验法,以露地平播为对照,比较了全膜双垄沟播、半膜双垄沟播、半膜平铺、膜侧沟播等4种栽培方式对玉米叶面积、光合势、干物质积累、穗部性状、产量及其构成因子、水分利用效率的影响,并进行了成本和效益分析。结果表明:全膜或半膜双垄沟播显著增加了各个生育时期玉米的叶面积,半膜平铺和膜侧沟播作用不大;全膜和半膜双垄沟播及膜侧沟播显著提高了玉米的光合势,半膜平铺对生长前期光合势有一定促进作用,但后期出现不利影响;全膜和半膜双垄沟播增加了玉米穗长、穗粗、穗行数和行粒数,但也增加了秃顶长。半膜平铺对穗长、穗粗和穗行数有一定促进作用,降低了秃顶长,但对行粒数作用并不明显。膜侧沟播对穗长、穗行数和行粒数有一定促进作用,但对穗粗和秃顶长作用并不明显;各种覆膜栽培方式均提高了玉米穗粒数和百粒重,但降低了单株成穗数。穗粒数与产量的灰色关联度最大、百粒重次之、单株成穗数最低;全膜双垄沟播、半膜双垄沟播、膜侧沟播、半膜平铺栽培方式分别比对照增产67.23%、60.08%、38.81%和20.02%,水分利用效率分别比对照提高66.43%、59.54%、38.35%和19.63%,经济收益分别比对照增加85.51%、69.58%、36.37%和18.69%。说明全膜双垄沟播玉米具有较高的产量和经济收益优势。     

旱地玉米秸秆地膜二元覆盖的土壤水热效应研究

为了研究不同覆盖方式对旱地农田土壤水温变化规律和降水高效利用的影响,以探求旱地玉米最佳覆盖种植方式,于2013—2015年在山西省寿阳县连续定点定位设置秸秆地膜二元覆盖(MS)、宽膜覆盖(FM)、窄膜覆盖(NM))3个不同覆盖种植方式,以传统露地平作为对照(CK),研究不同覆盖种植模式对旱地玉米土壤温度、水分和产量的影响。结果表明:(1)二元覆盖昼夜温差比宽膜覆盖、窄膜覆盖和露地变化幅度小,二元覆盖昼夜相差8.8℃;在播后25~35天,15cm土层的土壤温度由19.1℃上升到26.5℃,呈现微弱的增温效应。(2)玉米整个生育期秸秆地膜二元覆盖处理(MS)0—160cm土壤贮水量较CK增加68mm;3年平均含水量显示,MS、FM和NM比CK分别提高4.5%,0.4%和1.2%。(3)秸秆地膜二元覆盖(MS)处理,比露地增产17.4%,水分利用效率提高24.8%。因此,秸秆地膜二元覆盖能综合改善田间温度、水分因子,提高了玉米产量和水分利用效率,是山西省旱地玉米最佳的覆盖方式。     

适宜穴播块数及种植密度促进黑膜垄作马铃薯节水增产

研究与农机配套的农艺技术,对于促进农机农艺的深度融合、提高马铃薯生产效率具有重要意义。为寻求适宜于机械操作的马铃薯栽培措施,该文于2013—2016年连续4 a在不同降雨年型下设置不同颜色地膜(白膜和黑膜)、马铃薯穴播块数(1块和2块)、种植密度(72 720、51 945、40 395株/hm~2)处理,进行裂区试验,研究膜色穴块数和密度对旱作马铃薯产量和水分利用效率的影响。结果表明,不同降水年型旱作马铃薯采用黑色地膜覆盖、整薯或穴播2块以及缩小株距增加单位面积株数均能显著增加马铃薯的产量和水分利用效率,平均对产量影响大小是覆膜播种块数株距。其中,在黑膜覆盖条件下平均产量较白膜覆盖增产8.1%,且黑膜在不同年份对产量影响的大小顺序是:丰水年平水年歉水年。穴播2块较穴播1块增产12.9%;穴播块数在不同年份对产量的影响大小是歉水年丰水年平水年,歉水年份整薯播种增产效果大;种植密度对产量影响的年份顺序是平水年丰水年歉水年,株距减小,产量增加。同时,不同降水年型对马铃薯水分利用效率具有显著影响(歉水年平水年丰水年),农机农艺融合及集成栽培显著提高了旱地马铃薯水分利用效率。     

覆盖材料和沟垄比对燕麦产量和水分利用效率的影响

为改善半干旱地区土壤水分状况和提高降雨资源利用率,在中国气象局兰州干旱气象研究所定西干旱气象与生态环境试验基地布置田间试验,采用完全随机设计,以无覆盖平作为对照,研究不同覆盖材料垄作(普通地膜、生物可降解地膜和无覆盖土垄)及垄作不同沟垄比(60 cm∶30 cm、60 cm∶45 cm和60 cm∶60 cm)对燕麦土壤贮水量、干草产量、籽粒产量、水分利用效率和经济效益等的影响。结果表明,就同一覆盖处理的平均值而言,土壤贮水量的排列次序为普通地膜≈生物可降解地膜土垄平作,在同一覆盖处理下,土壤贮水量随沟垄比减小而增加。土垄燕麦的干草产量、籽粒产量和水分利用效率比平作分别降低12%、18%和27%;生物可降解膜垄燕麦的干草产量、籽粒产量和水分利用效率比平作分别提高5%、4%和14%;普通膜垄燕麦的干草产量、籽粒产量和水分利用效率比平作分别提高7%、9%和23%。就大多数情况而言,燕麦干草产量、籽粒产量和水分利用效率随沟垄比减小而减小。对垄宽和实际籽粒产量的回归分析表明,当沟垄比为60 cm∶38 cm时,普通膜垄的燕麦实际籽粒产量达到最大值2 213 kg·hm-2;当沟垄比为60 cm∶34 cm时,生物可降解膜垄的燕麦实际籽粒产量达到最大值2 114 kg·hm-2。平作、土垄、生物可降解膜垄和普通膜垄燕麦经济效益分别为5 194元·hm-2、4 557元·hm-2、4 889元·hm-2和5 637元·hm-2。从燕麦籽粒产量、水分利用效率和环保等方面考虑,在我国半干旱黄土高原区沟垄集雨种植燕麦,覆盖材料应采用生物可降解膜,沟宽∶垄宽为60 cm∶34 cm。     

旱地不同覆盖沟垄种植方式对马铃薯土壤水分和产量的影响

马铃薯是西北黄土高原半干旱区的特色作物和主栽作物之一,如何提高其降水利用效率是发展该区域马铃薯产业的重点问题。在大田试验条件下,以不同的覆盖方式和沟垄种植方式为处理,测定马铃薯生育期的土壤水分含量及其分布和产量,计算耗水量和水分利用效率,研究西北黄土高原半干旱区旱地不同覆盖和种植方式对马铃薯产量和水分利用效率的影响。结果表明,马铃薯采用草-膜二元覆盖垄种技术,能够有效地积蓄自然降水,草-膜二元全地面覆盖保墒、垄沟有效地聚集和保持了土壤水分,尤其在伏旱阶段的块茎形成期,0-100cm土层的土壤含水量高于全膜覆盖处理。因此,高垄膜覆盖沟覆草垄播使得产量和水分利用效率较其它种植模式分别提高8.39%～58.38%和8.46%～67.97%,是一项适合于西北黄土高原旱作区马铃薯高产的栽培技术。     

渭北旱塬区不同沟垄覆盖模式对春玉米土壤温度、水分及产量的影响

为提高旱作区降水利用率,改善作物的水分有效性,于2007-2010年在陕西合阳县旱农试验站,设置了垄上覆地膜,沟内分别覆普通地膜、生物降解膜、玉米秸秆、液体地膜和沟不覆盖5个不同沟垄覆盖栽培模式。以传统平作为对照,研究了不同沟垄覆盖栽培模式对春玉米田土壤温度、水分及产量的影响,并对其经济效益进行了比较分析。4a结果表明,沟覆普通地膜和沟覆生物降解膜处理玉米苗期5～25cm平均土壤温度分别较对照增高2.4和2.1℃;沟覆玉米秸秆处理较对照降低1.7℃。不同集雨处理均能显著改善玉米前期土壤水分,而后期沟覆玉米秸秆、沟覆液体地膜和和沟不覆盖处理0～200cm土层土壤贮水量与对照无差异,沟覆普通地膜和沟覆生物降解膜处理下层土壤贮水量低于其他处理。沟覆生物降解膜、沟覆普通地膜和沟覆玉米秸秆处理增产效果显著,4a平均产量分别较对照增产35.2%、34.7%和33.6%,平均水分利用效率提高30.6%、30.2%和28.6%。沟覆玉米秸秆处理净收入最高,生物降解膜次之,4a平均净收入分别较对照增加3299和2752元/hm2。因此,垄覆普通地膜沟覆秸秆和垄覆普通地膜沟覆生物降解膜处理在改善土壤水温效应的同时能显著增产增收,是渭北旱塬区春玉米的高效栽培模式。     

垄膜沟秸秆种植方式对夏玉米水热效应的影响

针对黄土高原半干旱区降水短缺且时空分配不均,严重地制约了半干旱区农业发展的现状,通过研究垄膜沟秸秆种植方式下夏玉米水热效应,揭示其保水调温和作物增产的机理。试验于2014—2015年在陕西杨凌设置了露地处理(CK)与垄膜沟秸秆处理(RMFS)田间试验。结果表明:垄膜沟覆秸秆种植方式可以提高表层土壤含水量;土壤温度主要表现出"高温低调,低温高调"的现象;缩短作物生育历时及调节作物耗水量以改善水分的供需平衡,显著地提高土壤水分利用效率和积温利用效率,2a土壤水分利用效率和积温利用效率分别提高了39.85%,43.34%。垄上覆膜沟内覆秸秆处理通过改善土壤水热交互状态,提升作物产量,是一种适宜有效的覆盖集雨措施。     

不同覆盖方式对绿豆水分利用效率的影响

绿豆是陕北旱区特色经济作物和主要农作物之一,探索适合地区特色的绿豆高产抗旱栽培技术对完善该区小杂粮栽培模式和提高区域农业水平意义重大。通过田间试验,设置垄膜覆盖、双沟覆膜、全膜覆盖、秸秆覆盖和露地5种处理,分析了不同覆盖方式对绿豆土壤温度、耗水量、水分利用效率、生长和经济性状以及产量的影响。结果表明,地膜覆盖对陕北地区绿豆增产效果极为显著,秸秆覆盖可提高水分利用效率,但同时降低地温,增产作用不明显。3种地膜覆盖方式中,又以垄膜覆盖方式提高水分利用效率和增加绿豆产量的效果最好,且操作简单,在陕北地区绿豆抗旱栽培中应优先考虑。     

栽培方式对菘蓝农艺性状及产量和品质的影响

栽培方式对中药材产量和品质影响较大。本研究为了探讨河西走廊绿洲灌溉区菘蓝的最佳栽培方式,通过田间试验,采用栽培模式(平作和垄作)和覆膜方式(不覆膜、覆白膜和覆黑膜)二因素随机区组试验设计,设置6个处理。按照播种至收获每月一次定期采集菘蓝植株样品,测定了6种栽培方式下菘蓝根农艺性状指标、板蓝根产量及检测成分(R,S)-告依春含量。结果表明,不同栽培方式对菘蓝根长、根直径、单株根干重的累积动态、板蓝根产量和质量均具有显著影响。垄作覆黑膜栽培菘蓝根的快速生长持续期最长,根系最发达,根长、根直径和单株根干重均较高。板蓝根产量以垄作覆黑膜栽培最高(4 514.4 kg·hm~(-2)),垄作覆白膜产量最低(3 116 kg·hm~(-2));(R,S)-告依春含量以垄作覆白膜最高(2.61 g·kg~(-1)),垄作不覆膜最低(1.37 g·kg~(-1))。在不同栽培方式下,菘蓝主根长、根直径和单株根干重生长随生长时间均呈现"S"型生长趋势,符合Logistic生长模型。河西走廊绿洲灌区菘蓝收获板蓝根适宜栽培方式为垄作覆黑膜栽培。     

垄沟耕作条件下液膜覆盖对土壤水热状况及玉米生长的影响

[目的]研究垄沟耕作和液膜覆盖集成技术在旱地作物中的应用效果,为旱田高产高效种植方式的选用提供理论支撑。[方法]应用田间小区试验的方式,进行不同耕作方式下的液态地膜、塑料地膜覆盖及不覆膜种植玉米对比试验。[结果]和不覆膜种植相比,垄沟耕作条件下,覆盖种植显著增加了0—40cm土层含水量,提高了5cm,10cm深土壤温度;覆盖种植较好地促进了玉米前期生长,显著增加了玉米产量,提高了水分利用效率(WUE)(p0.05)。随着覆膜时间的延长,液膜、塑膜覆盖的集水保温效果逐渐减弱。液膜覆盖种植的蓄水保温及增产效果低于塑膜覆盖,但显著优于不覆膜种植。试验前期,降水较少,垄沟耕作的集雨效果不明显,但有明显的增温效应。[结论]与塑膜覆盖种植可能会造成"白色污染"问题相比较,垄沟耕作条件下液膜覆盖是一种较为理想的旱作覆盖栽培技术。     

Yield and water use efficiency of dryland potato in response to plastic film mulching on the Loess Plateau

Water shortage is a key factor limiting potato yield in dryland farming regions, and the practice of soil mulching with plastic film has proven to be effective for increasing crop yield and improving soil and water conservation. This study investigated the effects of plastic mulching on potato yield and water use efficiency (WUE) on the Loess Plateau of China based on a synthesis of 44 publications (1987–2016) from 17 sites. Our results indicated that relative to no mulching, plastic mulching significantly increased the yield and WUE by 29.2% and 31.7%, respectively. The effects on yield under different mulching methods were ranked as follows: ridge-furrow mulching (RFM) > flat mulching (FM), and the effects on yield with different mulching extents were ranked full-area mulching (FAM) > partial-area mulching (PAM). The effects of plastic mulching on the yield using different colors of film were ranked as white plastic mulching (WPM) > black plastic mulching (BPM) and under different rainfall levels as (precipitation < 400?mm) > (precipitation > 400?mm). The rankings of the effects of plastic mulching on WUE were the same as for potato yield. The yield-evapotranspiration (ET) relationship could be described using a quadratic polynomial, and the yield response curve to ET under plastic mulching fell above the no-mulching curve, indicating that plastic mulching can result in higher yields than no mulching when ET is equal. The yield-ET relationship indicated that potatoes required an ET of 334 and 360?mm to achieve the highest yield under plastic mulching and no mulching, respectively, and potato WUE increased linearly with yield under both plastic mulching and no mulching. This study indicated that RFM, FAM and WPM are better potato management measures and that there is potential to improve the yield and WUE on the Loess Plateau.     

Performance of common buckwheat (Fagopyrum esculentum M.) in response to row spacing under ridge and furrow cropping systems in a semiarid region of China

Ridge and furrow systems as well as the wide-narrow row spacing are recognized as good management practices in crop production. To obtain some available information concerning the suitable agricultural practices for buckwheat cultivation in arid and semi-arid area, a two-year field study was conducted to investigate the performance of common buckwheat grown under six cropping patterns: conventional flat single/double row planting (NS/ND); furrow single/double row planting (FS/FD); ridge single/double row planting (RS/RD); single row planting with equal row spacing and double row planting with wide-narrow row spacing practice. Plants grown under the FD system exhibited higher water use efficiency (WUE) and rainfall use efficiency (RUE) than plants cultivated with the NS system, increases with 13.7% and 21.9%, respectively, in 2014, while 9.8% and 14.0%, respectively, in 2015. Plants of the FD system also displayed the greatest leaf area index and canopy openness at growth stage of 40, 60, and 80 days after sowing, maximum biomass production (13.96 t ha^?1) and grain yield (3486.2 kg ha^?1) in 2014, and the least pronounced soil nitrate consumption as compared to plants from other tillage systems. We conclude that FD is the optimum planting pattern for common buckwheat cultivation in semi-arid and arid environments.     

不同地面覆盖对土壤性状和秋播大蒜产量及品质的影响

为探究秋播大蒜适宜的地面覆盖类型及其对大蒜产量的影响机制,从而为地面覆盖在大蒜高产高效栽培中的应用提供理论依据,以'麻江红蒜'为试验材料,以不覆盖处理为对照,分别设置白色地膜、黑色地膜、银灰色地膜、1～2cm和3～4cm稻草、1～2cm和3～4 cm稻壳共7种地面覆盖处理,分析不同处理对土壤含水量、温度和酶活性以及大蒜...     

不同颜色地膜覆盖对棉花冠层构型及光合特性的调控效应

为探究不同颜色地膜对棉花产量的调控效应,在大田条件下,设置无地膜覆盖(CK)、覆白色透明地膜(WF)、覆黑色地膜(BF)、覆银色地膜(SF)、覆绿色地膜(GF)、覆红色地膜(RF)共6个处理,分析不同颜色地膜覆盖对棉花冠层光质特性、棉花冠层形态、光合特性、干物质积累分配和产量构成因子的影响。结果表明,覆盖不同颜色地膜能改变冠层红光和远红光强度;与CK相比,覆盖地膜后通过提高棉花分枝数和叶面积指数,降低果枝与主茎倾角改变冠层构型,从而提高了光截获,同时提高了叶片SPAD值、净光合速率、源器官光合产物合成能力,并提高了干物质在叶片和花铃中的分配系数,最终使籽棉产量提高了8.4%~24.5%。红色地膜因较高的红光和远红光反射强度,对净光合速率、干物质积累量提高幅度优于其他颜色地膜处理,产量最高,为3 153.6 kg·hm^-2,黑膜次之,为3 123.7 kg·hm^-2,绿膜增产幅度最低。综合棉花的产量和干物质量来看,棉花覆盖红色地膜和黑色地膜更能促进产量的提高,并提高其生产效益。     

Cultivation of potato – use of plastic mulch and row covers on soil temperature,growth, nutrient status,and yield

Potato is one of the most important crops in the world because of its high nutritional value; however, traditional cultivation in bare soil may render low yields and poor quality. Crop production efficiency can be increased by using plastic mulching and row covers to modify root zone temperature and plant growth, in addition to reduction in pest damage and enhance production in cultivated plants. However, there is little information demonstrating the effect of row covers in combination with plastic mulch on potato. The aim of this study was to assess the change in root zone temperature and its effect on growth, leaf nutrient, and yield of potato using plastic mulch of different colors, in combination with row covers. Seed of cultivar Mondial was planted in May 2012. The study included four plastic films: black, white/black, silver/black, aluminum/black, and a control with bare soil, which were evaluated alone and in combination with row covers removed at 30 days after sowing in a split-plot design. Higher yields were obtained when no row cover (43.2 t ha^?1) and the white/black film (42.2 t ha^?1) were used. Leaf nitrogen, sulfur, and manganese concentration were higher in plants when row cover was used; in contrast, no–row cover plants were higher in Fe and Zn. Mulched plants were higher in Mn concentration than control plants. There was a quadratic relationship between mean soil temperature and total yield (R² = 0.94), and between plant biomass and total yield (R² = 0.98), between leaf area with total yield (R² = 0.98).     

有色地膜栽培玉米的主要性状及相关性分析

采用大田试验对绿洲灌区玉米覆盖黑色、红色、蓝色与透明4种颜色地膜,对主要农艺性状进行相关性分析。结果表明:不同颜色地膜栽培的玉米相比透明地膜的经济产量增产率表现为:黑色膜减产9.22%,蓝色膜增产9.23%,红色膜增产2.29%。由于黑色地膜出苗率低导致玉米的生长密度降低,单株玉米的生境空间增大,出现双穗的比率增高,因而黑色地膜处理的单株产量较高。不同颜色地膜的各农艺性状表现为蓝色膜的株高、穗位、穗长、穗粒数均最高,黑色膜的千粒重最高,并且穗位低、茎粗高;在地膜影响下各玉米果穗性状对单株产量的相关系数均不显著,各性状对单株籽粒产量的相关系数依次为千粒重 > 穗行数 > 出籽率 > 行粒数 > 穗粗 > 穗粒数 > 穗长。