秸秆还田结合秋覆膜对半干旱区春玉米的影响*1

2013-2015年在农业部阜新农业环境与耕地保育科学观测实验站,设置秸秆还田(S)和秸秆还田结合秋覆膜（AM+S）两个春玉米种植处理,其中秸秆还田仅在2013年秋季进行,以裸地种植春玉米为对照(CK)。采用EcH2O土壤水温数据采集器实时观测不同处理的土壤水分和温度动态,结合玉米生长特性,研究秸秆还田结合秋覆膜对春玉米生长和水分利用效率的影响。结果表明,AM+S处理极显著增加了0-50cm土层的地积温和土壤体积含水量,增加了春玉米的耗水量,2014年和2015年春玉米播前1m土层分别较CK多贮水83.92mm和92.68mm。但2014年各处理籽粒产量差异不显著,AM+S处理春玉米水分利用效率显著低于CK和S处理;而在2015年,AM+S处理显著促进了玉米干物质积累,增加春玉米产量,春玉米产量和降水利用效率分别达到13560kg·hm-2、58.52kg·hm-2·mm-1,较CK和S处理分别同时提高97.96%和62.83%,籽粒产量水分利用效率(WUE)达到47.09kg·hm-2·mm-1,较CK和S处理处理分别提高90.34%和65.58%。本研究表明,在雨养农田较干旱的年份,采用秸秆一次性还田结合秋季覆膜技术,是解决半干旱区秸秆过剩,提高半干旱地区春玉米翌年产量和农田水分利用效率的较优方案。     

旱农区秸秆还田秋施肥对春玉米产量及水分利用效率的影响

在我国典型半湿润偏旱的山西寿阳试区，通过7年的长期定位试验，研究秸秆还田秋施肥对春玉米生长和水分利用的影响。结果表明：不同方式的秸秆还田结合秋施肥是一项适用于该区的行之有效的技术。该技术的应用可以起到蓄水保墒的功效，特别是土壤表土的含水率较春施肥提高了1.09%～3.04%，从而提高了春玉米的出苗率，使得苗齐、苗壮。秸秆还田秋施肥使水分利用效率提高0.26～0.29 g/kg，氮磷肥利用率分别提高3.9%～13.9%和3.0%～9.1%。从5年的产量统计结果看，秋施肥和春施肥处理相比较，玉米籽粒增产2.56～3.88 t/hm²，增产幅度为8.10%～13.4%。     

不同剂量秸秆还田的保墒效果及其对玉米产量的影响

为了探讨在覆膜基础上不同剂量秸秆还田的保墒增产效果,在辽宁省朝阳市建平县的坡耕地上布设了田间小区试验;对未施入秸秆以及施入400,800,1200和1600kg/hm2共5种不同剂量处理秸秆还田的旱地农田土壤墒情及玉米产量进行了比较分析。结果表明,800kg/hm2处理的保墒效果优于其它各秸秆还田处理,400,800,1 200和1 600kg/hm2这4种不同剂量秸秆还田处理产量分别为5 069.20,5 781.46,5 462.25和5 407.46kg/hm2,较对照处理分别增产了18.62%,35.28%,27.81%和26.53%;800kg/hm2处理对玉米生长发育状况的影响优于其它剂量秸秆还田与未施入处理,差异均达极显著水平。     

不同秸秆还田方式对春玉米产量、水分利用和根系生长的影响

为探究耕作方式和秸秆还田对春玉米产量、土壤水肥及根系分布的影响,通过连续两年设置耕作方式(旋耕、翻耕)与秸秆还田方式(秸秆还田、秸秆不还田)两因素田间定位试验,研究了春玉米产量和水分利用效率、根系及土壤水肥分布的特性。结果表明:旋耕和翻耕处理春玉米产量和水分利用效率差异不显著,但前者显著增加了干旱年份(2015年)0—30cm土层的根长密度、根表面积密度和根干重密度,而后者显著降低了10—30cm土层的土壤容重和紧实度,降低了0—40cm土层的土壤含水量、有效磷和速效钾含量,提高了干旱年份30—60cm和湿润年份(2016年)0—60cm土层的根长密度、根表面积密度和根干重密度;秸秆还田较秸秆不还田处理显著增加了春玉米产量和水分利用效率,增加幅度分别为9.5%和7.3%,促进了干旱年份0—60cm土层的根长密度和湿润年份30—60cm土层的根长密度、根表面积密度和根干重密度的增加,还提高了0—60cm土层的土壤含水量、硝态氮、有效磷和速效钾含量。因此,实施旋耕秸秆还田和翻耕秸秆还田可以改善土壤水肥分布,促进深层根系发育,提高春玉米的产量和水分利用效率。     

长期秸秆还田对旱地玉米产量、效益及水分利用的影响

在我国北方地区的旱作农田,从1992年秋季开始至2011年,进行了连续19年的不同秸秆还田方式的春玉米长期定位试验,研究秸秆不还田（CK）、 长期秸秆覆盖还田（SM）、 秸秆粉碎直接还田（SC）、 秸秆养畜粪肥还田（CM）对玉米籽粒产量、 经济效益和水分利用的影响。结果表明, 1）秸秆还田具有显著的增产增收效果,19年累计增产13.43~24.28 t/hm2,增产幅度11.57%~20.92%,纯效益增加了1283118171 Yuan/hm2; 2）秸秆还田可以减少玉米生育期耗水量、 增加土壤贮水总量、 明显提高水分利用效率,其中秸秆养畜粪肥还田的增产增收效果以及秸秆覆盖还田的保水效果最为明显。不同的降水年型,对玉米产量和水分利用也存在较大影响,正常降水年型玉米产量最高, 偏旱年型玉米水分利用效率最高。丰水年份和偏丰年份应当注意减少降水的无效耗散,秸秆覆盖还田在偏旱年份的增产效果尤为突 出。     

耕作和秸秆还田方式对半干旱区黑土玉米养分积累分配与产量的影响

【[目的 ]】黑龙江半干旱区玉米生产长期采用传统旋耕垄作,秸秆资源没有得到有效利用。研究不同耕作和秸秆还田方式对玉米养分积累分配及产量的影响,为实现半干旱区黑土玉米高产稳产田间管理提供理论依据。【[方法 ]】于2019和2020年在黑龙江省肇州县进行玉米田间试验。共设置7个处理：旋耕垄作(Con)、免耕秸秆移除(T1)、免耕秸秆还田(T2)、秸秆深翻+垄作深松(T3)、秸秆深翻+平作深松(T4)、秸秆碎混+垄作(T5)、秸秆碎混+平作(T6)。在玉米关键生育时期取样分析玉米干物质积累量,成熟期取样分析植株养分积累与分配,并测定产量。【[结果 ]】不同耕作和秸秆还田方式对玉米产量影响显著(P<0.01)。与Con相比,T2、T3和T4处理提高了玉米单位面积穗数、穗粒数和产量,以T4处理的效果最佳,增幅分别为15.4%、12.0%、17.7%;与Con相比,T4处理的氮钾积累量分别显著提高24.8%、15.3%,T3显著提高氮素积累量20.4%。所有处理中,T1的玉米氮磷钾养分积累量最低;氮磷钾积累量T2处理较T1分别提高了17.5%、10.7%、5.8%,T4较T6分别提高了18....     

长期施肥与覆膜对半干旱区马铃薯产量及其水分利用效率和有机碳的影响

以国家土壤质量安定观测试验站黄绵土区的农田长期定位试验为研究对象,研究长期施肥与覆膜对半干旱区马铃薯产量及其水分利用效率和有机碳的影响。结果表明,在欠水年和正常平水年份,地膜覆盖可显著提高马铃薯产量及其水分利用效率,而丰水年份效果不明显。施肥显著影响马铃薯产量及其水分利用效率,且以有机肥与化肥配施（NPKM）效果最好;在定位施肥初期（前2年）,单施化肥（NPK）的效果优于单施有机肥（OM）,在第3年两者无差异,而第4年之后则相反。长期施用有机肥（NPKM和OM）较NPK处理0～20 cm土壤有机碳含量显著提高了77.35%和69.65%,有机碳储量分别显著增加了70.68%～76.55%和62.09%～63.31%。不同施肥处理对土壤微生物量碳的影响表现为NPKM>OM>NPK>CK,且差异显著,NPKM和OM较NPK处理土壤微生物量碳含量分别显著增加了43.99%和31.82%,单施有机肥较单施化肥效果显著。长期覆膜与NPK处理可显著提高土壤微生物量碳含量,而对有机碳含量及其储量影响不明显。综上所述,长期有机肥与化肥配施（NPKM）或施用有机肥（OM）可显著提高旱地...     

覆膜和秸秆还田对滨海盐渍土盐分及大麦氮素利用的影响

盐渍化引起土壤环境恶化,导致作物养分利用效率低下。为了研究覆膜和秸秆还田对滨海盐渍土盐碱障 碍消减和作物氮素养分利用及氮平衡的影响。于 2020 年 12 月采集田间土壤,至 2021 年 6 月开展温室大麦盆栽试 验,设 5 个不同处理,即覆膜(FM)、秸秆还田(SR)、覆膜 + 秸秆还田(FM+SR)、无覆膜还田只施肥(CK)、 无覆膜还田不施氮肥(CK0)。在大麦收获后,采集盆栽土样和地上部植株样,测定相关的土壤盐碱及团粒结构指 标,分析大麦的氮素养分吸收状况,计算氮肥利用效率和氮平衡。结果表明:(1)覆膜和秸秆还田单一或组合处 理均显著降低了土壤含盐量,其中两者组合降盐效果最为显著,土壤盐分降低了 37.53%。但各处理对土壤 pH 的 影响不显著。(2)覆膜和秸秆还田单一或组合处理对土壤容重的影响不显著,但覆膜和秸秆还田组合处理下土壤 水稳性大团聚体(>0.25 mm)的含量有所提高,表层土壤含水量也显著提高了 10.18%。(3)覆膜和秸秆还田组合 处理产量、秸秆量均为最高,较 CK 分别增加了 17.98% 和 13.10%,就氮素吸收量来看,覆膜和秸秆还田组合处 理也为最高,增幅达到 17.88%。(4)覆膜和秸秆还田组合处理还显著提高了氮肥当季回收率、氮肥农学效率和氮 肥偏生产力,增幅分别为 25.45%、32.45% 和 17.98%,同时降低了氮素表观损失量。综合来看,覆膜和秸秆还田 组合处理主要是通过改善盐渍土水盐运移过程来消减土壤的盐渍障碍,同时改善土壤的团粒结构,提高土壤的保水性,进而提高了作物产量、吸氮量和氮素养分利用效率,减少了氮素的表观损失量。     

河西绿洲灌区玉米产量对长期秸秆带状覆膜还田方式的响应

【目的】秸秆还田方式影响着其对作物的增产效果,为此,我们探讨了河西绿洲灌区不同秸秆带状覆膜还田对玉米产量的影响。【方法】田间定位试验于2011—2020年在河西绿洲灌区进行。试验设7个秸秆还田方式处理,分别是：玉米秸秆不还田(CK)、半量整株带状翻压还田(1/2WB)、半量整株带状覆盖还田(1/2WM)、半量粉碎带状翻压还田(1/2CB)、全量粉碎带状翻压还田(CB)、半量粉碎带状覆盖还田(1/2CM)、全量粉碎带状覆盖还田(CM),所有秸秆还田处理均在玉米行间还田,其上覆盖薄膜。在玉米主要生育期测定倒二叶SPAD值,成熟期调查玉米植株生长指标、产量及产量构成因素,并计算秸秆还田对产量的累积贡献率。【结果】两个秸秆全量还田处理(CB、CM)均显著提高了玉米穗粒数、百粒重、株高、茎粗、穗粗、穗长、有效穗长和收获指数,降低了玉米秃顶长度,增加了玉米籽粒产量(P<0.05),CB处理还显著增加了玉米穗数(P<0.05)。在试验第1年(2011年),6个秸秆还田处理的玉米苗期、拔节期、大喇叭口期和抽雄期的叶片SPAD值与CK均无显著差异;与CK相比,2020年CB和1/2CB处理显...     

松嫩平原秸秆还田对连作春玉米氮素供应与吸收的影响

为探明松嫩平原秸秆还田对连作春玉米氮素供应与吸收的影响,在松嫩平原中南部,采用框栽和15N同位素标记的方法,设置5个秸秆还田量,分别为0(CK)、9.20、18.40、27.60和36.80 t·hm-2,均施入15N标记的尿素350 kg·hm-2(纯氮量约160 kg·hm-2),开展秸秆还田试验.结果表明,秸秆还...     

干旱年份地膜覆盖模式对春小麦土壤水分和产量的影响

在西北半干旱雨养条件下,采取不同地膜覆盖方式,研究了春小麦地膜覆盖的水分效应。结果显示,覆膜可显著提高土壤表层（0-20cm）墒情,但在拔节后土壤深层墒情覆膜明显不如露地。从200cm土体全生育期平均水分状况来看,地膜覆盖的耗水量比对照少;6种模式中,甘谷模式和甘肃模式的秋覆膜的土壤水分状况明显优于露地;覆膜的春小麦产量高于露地（平均增产率44.45%,增产711.45kg·hm^-2）,且秋覆膜的平均产量略高于春覆膜。试验表明,覆膜春小麦在更干旱土壤上获得更高产量的水分保障和增产机制是能有效利用深层土壤水分,同时把深层的水分输送到表层。     

不同类型地膜覆盖对土壤水热及春玉米产量的影响

由于传统普通农用地膜覆盖造成的农田残留污染问题日益加重,因此发展使用可降解新型地膜势在必行。为进一步验证和筛选出适宜河套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,对比研究了不同地膜覆盖类型对土壤水热状况以及春玉米产量和水分利用效率的影响。结果表明:春玉米生育前期,生物地膜与普通地膜覆盖处理的土壤温度无显著性差异,但5~15 cm深度土壤温度显著高于液态地膜和不覆膜处理,起到了良好的增温、保温效果。生育中后期,生物地膜出现破损,保温效果减弱,但一定的降温效应避免了春玉米遭受高温的危害。整个生育期内,生物地膜与普通地膜覆盖处理的土壤水分含量无显著性差异,但0~40cm土层土壤水分含量显著高于液态地膜和不覆膜处理,为春玉米的生长提供了良好的水分条件。生物地膜和普通地膜覆盖处理显著提高了春玉米的产量和水分利用效率,且两者差异性不显著,但均显著高于液态地膜和不覆膜处理。综合分析,在河套灌区玉米种植过程中较适宜采用生物地膜来逐步替代普通地膜覆盖。     

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。     

鲁北地区地膜覆盖对棉花需水量、作物系数及水分利用效率的影响

作物系数和需水量是制定作物灌溉制度和计算区域水资源平衡的重要参数,不同气候和不同栽培条件下作物系数和需水量会发生变化。本文通过大田试验,以水量平衡法计算作物需水量、以Penman-Monteith公式计算参照作物蒸散量和作物系数。结果表明,鲁北地区棉花地膜覆盖栽培比露地栽培生育期内作物需水量减少101.5mm,作物系数降低17.6%,水分利用效率增加29.3%。     

利用雨水对半干旱地区覆膜春小麦有限灌溉的研究

在宁夏南部山区对春小麦集雨补充灌溉研究表明,春小麦全生育期覆膜栽培能有效地抑制土壤蒸发,大幅度增加产量,提高水分利用率。在覆膜春小麦拨节期灌水30mm产量可增加371.1kg/hm²,水分利用率提高11.2%,拨节期是地膜春小麦集雨节灌最佳补水时期。地膜春小麦拨节期1次供水30、60、90和120mm,与不灌水相比,小麦籽粒产量均有大幅度增加,增幅分别为23.4%、68.7%、105.5%和98.3%。分析认为,覆膜春小麦1次补灌水量以60mm为宜     

不同覆盖方式下春玉米田水量平衡及产量特征分析

秸秆覆盖和地膜覆盖处理对旱作玉米都具有明显的蓄水效果,但对产量和水分利用效率的影响效应不同。春玉米田连续三年（2009—2011年）的定位覆盖试验表明,随覆盖时间的增加,秸秆覆盖和地膜覆盖处理的保墒效果逐渐明显,且与不覆盖处理的差异幅度不断增大,影响土层深度也下渗至400 cm以下。地膜覆盖处理能够显著提高玉米产量和水分利用效率,农田耗水量较无覆盖处理增加31.75 mm,玉米产量和水分利用效率较不覆盖处理平均提高了20.8%和11.8%。但秸秆覆盖处理的效果并不理想。     

覆盖方式对夏玉米土壤水分和产量的影响

为探索半湿润偏旱区不同覆盖栽培模式夏玉米田土壤蓄水保墒和增产效果,于2014年6-10月在陕西杨凌节水灌溉试验站,通过设置垄覆地膜沟覆秸秆（PSM）、全覆膜平作（PM）、覆秸秆平作（SM）、露地平作（CK）4种栽培模式进行玉米种植试验,对0-200cm土壤不同深度土层含水率进行全生育期动态监测,分析比较各种模式下土壤含水率、土层贮水量以及作物耗水量的变化规律,并结合产量资料计算各种种植模式的水分利用效率。结果表明：一次30.5mm降水过程结束后,PSM处理的集水作用最明显,降水2d后,垄沟中40cm土层土壤含水率最高,达35.8%。与降水2d后相比,降水6d后,CK、PSM处理沟中（PSM-F）、PM和SM处理40cm土层土壤含水率分别下降10.3%、2.9%、1.8%和0.2%,而PSM处理垄下（PSM-B）含水率则提高10.4%。PSM处理在干旱季沟中和垄下土壤含水量差异明显,降雨较多时,沟垄土壤含水率基本达到平衡。PSM、PM和SM处理能显著提高玉米生育期0-20cm土层贮水量,其中以PSM处理最为显著;各处理苗期以后20-100cm土层贮水量均低于对照;100-200cm土层贮水量以SM处理最高,PSM处理最低。夏玉米产量与拔节-灌浆期耗水量呈显著正相关（r=0.98*）。PSM、PM和SM处理的玉米产量较CK分别提高95.3%、83.1%和55.4%,水分利用效率较对照分别提高75.7%、71.0%和58.8%。研究结果表明垄覆地膜沟覆秸秆栽培模式能够显著提高玉米产量和水分利用效率,适宜在半湿润偏旱区夏玉米生产中应用。     

NBPT和DMPP对陇中半干旱区马铃薯产量及水分利用效率的影响

为了提高氮肥的利用效率,降低氮肥造成的环境污染,探索氮肥增效剂在陇中旱作丘陵区的适应性,在陇中丘陵区旱作农业条件下,设常规施肥、尿素氮减量20%添加NBPT、尿素氮减量20%添加DMPP、尿素氮减量20%、不施氮肥5个处理,研究增效剂NBPT 和DMPP对陇中半干旱区马铃薯产量及水分利用效率的影响。结果表明,常规施肥马铃薯产量均高于尿素氮减量20%的处理,处理间差异不显著,但与不施氮肥差异显著。其中尿素氮减量20%的处理中,以添加DMPP处理产量最高,为13 000 kg/hm2,较不施氮肥处理增产17.72%;其次是添加NBPT处理,较不施氮肥处理增产13.41%;氮减量20%,且不添加DMPP和NBPT处理排名第3,较不施氮肥处理增产12.59%;另外,尿素氮减量20%添加DMPP处理的氮肥农学效率、氮肥偏生产力、水分利用效率和降水利用效率较相同施氮量处理均有一定幅度的提升。因此,DMPP在陇中旱作马铃薯田使用对其产量和水分利用效率具有一定的提升作用。     

不同类型地膜覆盖对玉米农田水热状况及产量的影响

为提高我国北方旱地作物的水分利用效率,探索可降解类型地膜的应用前景,在山西省农科院东阳试验基地,于2015年和2016年连续定点定位设置普通地膜、渗水地膜、生物降解地膜、光降解地膜4种不同类型地膜覆盖模式,以不铺膜为对照,研究不同类型地膜覆盖模式对农田水热效应和玉米产量的影响。研究结果表明:4种覆膜处理下的土壤温度在生育前期土表处分别较不铺膜处理高3.1~5.9℃;渗水地膜和生物降解地膜处理的水分利用效率显著高于其他处理(P0.05),光降解地膜和普通地膜处理次之,不铺膜对照处理最低,渗水地膜、光降解地膜、生物降解地膜、普通地膜处理的水分利用效率分别较对照高11.0、5.9、12.8、5.4 kg/(mm·hm~2)。产量方面,与对照相比较,渗水地膜、光降解地膜、生物降解地膜、普通地膜处理2015年的增产率分别为20.3%、0.1%、15.4%、8.8%;2016年的增产率分别达到44.8%、36.1%、53.6%、31.6%,表现为生物降解地膜渗水地膜普通地膜光降解地膜。地膜增温保墒作用下,处理之间的增产效果与水分利用效率变化协同,其中生物降解地膜能够显著提高玉米的水分利用效率及产量,在未来可替代普通地膜推荐应用到旱地玉米中,同时达到缓解农田残膜污染的效果。