黄土高原休闲期深松后覆盖播种对旱地小麦产量的影响

为明确旱地麦田休闲期深松、生育期覆盖对土壤水分的影响及其与产量构成因素的关系,探索旱地小麦增产增效的最佳蓄水保墒土壤管理技术,于2014-2016年在山西省闻喜县旱地麦田进行大田裂区试验,以休闲期深松和当地传统耕作（对照）为主区,以全膜覆土穴播、膜际条播、常规条播三种播种方式为副区,研究休闲期深松、生育期覆盖播种对土壤水分和产量及其构成因素的影响。结果表明：两试验年度休闲期深松耕作显著提高了播种期土壤蓄水量,0~300 cm土层较传统耕作多蓄水达24~33 mm;越冬-成熟期土壤蓄水量提高了12%~16%,休闲期土壤蓄水效率显著提高了18%~24%,降水生产效率提高了6%~11%,水分利用效率显著提高了15%~23%。2 a休闲期深松较对照小麦产量分别提高了12%~16%、18%~24%。休闲期深松条件下两种覆盖播种模式较常规条播产量显著提高了9%~13%、8%~21%;对照条件下,产量分别提高了6%~13%、12%~19%。2 a膜际条播较全膜覆土穴播产量分别提高了3%~7%、6%~12%,降水生产利用效率和水分利用效率均以膜际条播最高。年份对产量和穗数有极显著影响,休闲期深松效果大于播种方式效果。此外,本试验条件下,穗数的形成与越冬期上层土壤水分、拔节期中层土壤水分、孕穗期深层土壤水分相关性极显著。产量的形成与越冬期上层、拔节期上层和中层、孕穗期和开花期深层水分相关性极显著。休闲期深松可实现蓄水增产,土壤蓄墒每增加1 mm,2 a休闲期增墒增产量分别达26 kg·hm^-2、46 kg·hm^-2,且结合膜际条播蓄水对产量的贡献最高。总之,休闲期采用深松、生育期采用覆盖,均有利于提高花前土壤水分,增产主要通过提高穗数来实现,且降水少的年份增产效果明显。因此,休闲期深松结合生育期膜际条播处理是兼顾高产蓄水高效的耕作栽培方式。     

旱地休闲期间翻耕及覆盖对小麦氮素吸收、运转的影响

立足旱地小麦休闲期降水和生育期用水错位问题,连续两年（2009—2011年）在山西闻喜旱地小麦试验基地进行休闲期耕作和覆盖试验,研究不同时间深翻和不同覆盖方式的蓄保水分效果及水分与小麦植株氮素吸收运转的关系。结果表明:休闲期深翻（即麦收后45 d或15 d深翻）,渗水地膜覆盖和液态地膜覆盖较不覆盖可提高播前0~300 cm土壤蓄水量,可提高旱地小麦各生育阶段,尤其前中期氮素积累量,且麦收后45 d深翻后渗水地膜覆盖效果较好;休闲期深翻,渗水地膜和液态地膜覆盖较不覆盖可提高开花期各器官氮素积累量,尤其是麦收后45 d深翻后渗水地膜覆盖处理。渗水地膜条件下,麦收后45 d较15 d深翻可提高开花期叶片和茎秆氮素积累量,可显著提高颖壳+穗轴氮素积累量,可显著提高开花期各器官氮素对籽粒的贡献率,尤其是叶片和茎秆,从而显著提高籽粒氮积累量、成熟期氮素积累量和籽粒产量,且除开花期各器官氮素对籽粒贡献率外,渗水地膜覆盖较液态地膜覆盖效果好,籽粒氮素积累量达17%,籽粒产量达13%。两年相关分析表明,休闲期深翻渗水地膜覆盖或液态地膜覆盖,降水较少年份的旱地小麦播前3 m土壤水分与花前氮素运转关系密切,而降水较多年份与花前氮素运转关系及花后氮素积累关系均较为密切,且与花后氮素更密切。研究表明,休闲期深翻（即麦收后45 d深翻）后采用渗水地膜覆盖,有利于旱地麦田蓄积休闲期降水,提高播前3 m各土层底墒;有利于小麦各生育阶段氮素吸收积累,尤其前中期;有利于花前氮素向籽粒中运转,尤其叶片和茎秆;有利于籽粒中氮素积累和籽粒产量的提高。     

耕作模式和播种方式对旱地小麦产量形成的影响

于2015—2017年在山西省闻喜旱地小麦试验示范基地开展大田试验,以耕作模式为主区,设休闲期深翻和免耕两种模式,以播种方式为副区,设探墒沟播、膜际条播和常规条播3种方式,研究旱地小麦土壤水分、产量形成和经济效益的差异。结果表明：休闲期深翻显著提高旱地小麦播前0～300 cm土壤蓄水效益,达46.97%～240.44%;提高旱地小麦生育时期土壤耗水量,达6.48%～13.07%;提高穗数、穗粒数、千粒重和产量,分别达3.32%～7.22%、3.67%～6.53%、1.11%～3.61%、10.23%～13.16%。探墒沟播和膜际条播较常规条播显著提高了旱地小麦茎蘖成穗率,达5.99%～16.87%,显著提高穗长0.8～1.7 cm,提高可孕小穗数1～3个;提高了穗数、穗粒数,分别达5.28%～15.75%和1.51%～11.25%,此外,休闲期深翻后采用探墒沟播较膜际条播减少投入1 200元·hm^-2,主要是旋耕机械投入、地膜和回收地膜人工投入,增加经济效益622～754元·hm^-2。休闲期深翻后采用探墒沟播较常规条播减少投入300元·hm<...     

旱地分期施用氮肥对小麦产量和品质的影响

采用田间小区结合盆栽试验，对旱地氮肥不同分配方式与小麦产量和品质的关系进行了研究。结果表明，氮肥分期施用比一次作底肥施用不仅能增加小麦产量，而且能改善其籽粒品质，孕穗期和扬花期追施氮肥，能提高小麦蛋白质、面筋含量和沉淀值。，它们分别从１５．０％，２８．２１％和３１．９７ｍＬ；而产量最高是氮肥播种前作底肥和拔节期追施２次施用的处理。     

覆盖补水施肥对旱地小麦产量及土壤环境的影响

在覆盖补水条件下，设置了不同覆盖方式、不同补水时期、不同追肥时期和不同施肥量等试验。结果表明，地膜穴播产量较高，较对照增产41．3％，比膜侧条播增产21．1％。在覆盖基础上，底墒较差时，越冬前补水较对照增产30．5％；底熵较好时，拔节期补水较对照增产15％以上。在覆盖补水前提下，将常规的一次性施肥分别改为拔节、越冬和孕穗3个时期追肥，拔节期追肥产量比对照增产14．3％；越冬追肥增产9．0％。不同化肥施用量，N300P300K240产量较CK增产20．0％；次为N150P300K120及N150P225K120，再次为N225P225K180和N150P150K120。在不同施氮水平（纯N75kg/hm^2-300kg/hm^2）和不同施K2O水平（KWO60kg/hm^2-240kg/hm^2)中，产量随着施磷量的增加（P2O575kg/hm^2-300kg/hm^2)而增加。     

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...     

不同秸秆覆盖量对旱地小麦生理生化特性的影响

为了阐明秸秆覆盖对小麦生理生化特性的影响,筛选出适宜豫西旱地小麦高产栽培的秸秆覆盖量,以豫麦49-198为材料,采用大田试验,设置5个秸秆覆盖量水平(不覆盖为对照(Ⅰ)、2 000 kg·hm-2(Ⅱ)、4 000 kg·hm-2(Ⅲ)、6 000 kg·hm-2(Ⅳ)、8 000 kg·hm-2(Ⅴ)),研究了小麦抽穗期后旗叶SPAD值和光合速率,可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白质、丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性等生理生化特性和产量特征。结果表明:小麦抽穗后,在一定秸秆覆盖量范围内随覆盖量的增加,各处理总体表现为小麦旗叶SPAD值升高,净光合速率增强,可溶性糖、脯氨酸和可溶性蛋白质含量升高,MDA含量降低,SOD、CAT和POD活性增强,小麦产量增加;且秸秆覆盖处理,除MDA含量减少外,其余各指标均较对照有所增加,但覆盖量超过一定水平后,各指标增幅(降幅)不明显。处理Ⅳ的各指标均优于其它覆盖处理并与对照有显著差异。综合分析可知,在豫西旱地生态条件下,6 000 kg·hm-2为最佳秸秆覆盖量。     

不同覆盖方式对旱地棉田土壤环境及棉花产量的影响

分析普通地膜覆盖、小麦秸秆覆盖、地膜 秸秆覆盖3种覆盖物对旱地棉田土壤环境、棉花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,调节土壤温、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;在棉花生长后期,提高叶面积指数,延长叶片功能期,提高棉株的光合能力从而防止棉花早衰,增加铃重,提高棉花产量。     

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。     

秸秆还田后覆膜镇压对旱地冬小麦土壤温度和产量的影响

在黄土高原雨养条件下,研究了玉米秸秆还田+全膜覆土穴播+播前镇压(T1),玉米秸秆还田+不覆膜+播前镇压(T2),玉米秸秆还田+不覆膜+播前不镇压(T3),小麦秸秆还田+全膜覆土+播前镇压(T4),小麦秸秆还田+不覆膜+播前镇压(T5),小麦秸秆还田+不覆膜+播前不镇压(T6),露地穴播(CK)对冬小麦土壤温度和产量的影响。结果表明:各处理全生育期0~25 cm土层均温依次为T4(15.26℃)>T1(14.94℃)>T5(14.80℃)>CK(14.66℃)>T3(14.64℃)>T2(14.57℃)>T6(14.47℃);还田方式间比较,秸秆还田+全膜覆土穴播+播前镇压、秸秆还田+不覆膜+播前镇压处理在整个生育期表现为增温效应,秸秆还田+不覆膜+播前不镇压表现为降温效应;小麦秸秆还田增温效果大于玉米秸秆还田;各还田处理均表现为增产效应,平均较CK增产69.36%、27.94%、19.38%、45.12%、13.30%、9.79%。     

夏闲期种植不同绿肥作物对土壤养分及冬小麦产量的影响

为探明种植绿肥作物对关中土壤肥力及冬小麦产量的影响效果,在夏闲期种植光叶苕子（Vicia villosa Rothvar）、毛叶苕子（Vicia villosa Roth）、紫云英（Astragalus sinicus）和草木樨（Melilotus suaveolens Ledeb.）等四种绿肥作物,以免耕休闲为对照,分析了冬小麦主要生育时期的土壤速效养分动态变化及其产量效应。结果表明,夏闲期种植绿肥的土壤速效磷、速效钾和碱解氮都有不同程度的提高,增加量主要受绿肥的养分含量以及生物量影响。与对照相比,种植并翻压光叶苕子、毛叶苕子、紫云英和草木樨,均可显著提高冬小麦单位面积穗数、穗粒数和千粒重,冬小麦依次增产21.1%（P＜0.05）、24.3%（P＜0.05）、6.0%和11.6%。     

秸秆覆盖对旱地冬小麦灌浆动态及产量的影响

为了研究不同秸秆覆盖量处理下冬小麦籽粒灌浆的动态及产量变化,在渭北旱塬设置秸秆覆盖量9000 kg/hm2(SM9)6、000 kg/hm2(SM6)3、000 kg/hm2(SM3)及无覆盖(CK)4个处理进行旱地冬小麦栽培试验。结果表明,在灌浆渐增期,不同处理的灌浆速率表现为:CKSM3SM6SM9;速增期和缓增期灌浆速率大小为:SM3SM6CKSM9。SM9灌浆持续时间长,较CK多6 d,SM6、SM3与CK灌浆持续时间近乎一致。在灌浆速增期和缓增期,覆盖处理的灌浆贡献率均大于CK,在渐增期则均小于CK。相对于CK而言,覆盖一年后3 000 kg/hm2处理提高了冬小麦产量,较CK显著增产5.9%,且速增期和缓增期灌浆速率保持较高水平。     

不同地膜周年覆盖对冬小麦土壤水分及利用效率的影响

为了探明不同地膜覆盖对早地冬小麦土壤水分及其利用效率的影响,选用普通地膜、生物降解膜以及液体地膜在陕西渭北旱塬旱作农田进行周年覆盖集雨栽培定位试验,研究了不同地膜周年覆盖对冬小麦不同生育时期土壤水分总贮量和不同土壤深度水分动态变化及其利用效率的影响.结果表明、周年覆盖地膜可提高土壤含水量,有利于土壤水库的扩蓄增容,并且...     

夏闲季不同耕作方式对豫西旱地小麦旗叶生理特性和产量的影响

2018—2022年度,在豫西典型旱作区洛宁县梅窑村,采用大区设计于夏闲季设置传统翻耕(CP)、一次深翻(DP)、免耕覆盖(NT)和改进深松覆盖(OST)4种耕作方式,分析了不同耕作方式对土壤蓄水量、小麦不同灌浆时期旗叶生理特性、籽粒产量及其构成因素的影响。结果表明,夏闲季不同耕作方式对旱地土壤水分及旗叶生理特性和产量均有显著影响,但对旗叶生理特性的影响效应因灌浆时期而异。与CP相比,DP、NT和OST播种～成熟期0～200 cm土层平均土壤蓄水量分别显著提高4.1%、6.2%和13.2%。OST的旗叶净光合速率(P_n)较CP、DP和NT增加6.3%～114.4%。OST的旗叶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性较其他处理分别增加0.3%～39.8%,10.3%～66.7%和5.6%～46.2%,但旗叶可溶性糖(SS)和游离脯氨酸(Pro)含量分别显著降低4.1%～31.8%和3.5%～53.4%。与CP相比,DP、NT和OST的4年小麦平均产量分别显著增加18.5%、11.5%和35.3%,且OST利于提高穗数和千粒重,DP利...     

沟垄二元覆盖对旱地土壤水分及作物水分利用效率的影响

于2007年9月~2009年6月在渭北旱塬进行了冬小麦沟垄二元覆盖栽培模式的田间试验,研究了沟垄二元覆盖对旱地土壤水分及作物水分利用效率的影响。结果表明:垄覆地膜沟覆秸秆能显著提高产量,较对照(沟垄均不覆盖)产量最高增幅达39.62%(P0.05),垄覆地膜沟覆液膜处理两年平均产量较对照高32.16%,垄覆地膜沟不覆较对照高29.99%。垄覆地膜沟覆秸秆对小麦全生育时期0~40 cm土层的保墒作用明显,能有效提高土壤含水量,抽穗期0~40 cm土层含水量较对照高15.81%,沟覆液膜在小麦生育前期有良好的保水效果,返青期0~40 cm土层含水量较对照高11.01%。沟覆秸秆和沟覆液膜的水分利用效率较对照分别高31.11%(P0.05)和26.20%(P0.05)。