春玉米覆膜垄作沟灌条件下土壤水热效应及对产量的影响

为探究河套灌区玉米覆膜垄作沟灌种植模式下土壤温度与含水率的变化规律、两者响应关系及对玉米产量的影响,以灌区玉米常规覆膜宽度(70cm)及当地常见农用宽膜(110cm)进行对比研究。结果表明:土壤温度变化主要受外界因素和含水率的影响,两种覆膜条件下土壤温度具有相同的日变化规律,且深层较表层土壤具有明显的滞后效应;玉米生育前期宽膜具有更好的保温效果,且表层5,10cm处地温变化具有显著或极显著性差异;全生育期内110cm较70cm膜具有明显的保墒效果,5—25cm土壤平均含水率高5.06%,6.83%,3.89%,5.28%和3.44%;各时刻不同土层与温度可以拟合为对数函数,但早晚相关性较差,说明此时段地温变化的机制更为复杂;玉米生育后期5cm处土壤平均含水率与土壤温度呈现反比关系,20cm处呈现正比关系,且低水分条件下土壤温度变幅更大;生育期内玉米生长性状及产量指标也达到显著性水平,且110cm较70cm膜平均产量高14.86%;研究成果可为灌区玉米覆膜垄作沟灌模式下适宜地膜宽度的选择提供科学依据。     

黑龙江西部浅沟覆膜种植模式在玉米苗期的增温特性

2018年5−6月在黑龙江省玉米主产区的富裕县,通过设置玉米大垄双行浅沟覆膜种植模式（FM）和裸地（CK）对比试验,对两种模式的地下5cm表层土壤温度和地上5cm近地表气温进行24h连续观测,分析比较两种模式下的温度变化及差异,并进一步评价浅沟覆膜种植模式的增温特性和优势。结果表明：浅沟覆膜种植模式相比裸地有显著的增温效应。增温主要在玉米种子萌发、出苗和幼苗生长前期,即破膜放风前,表层地温和近地表气温分别显著提高2.8℃和6.1℃。白天和夜间温度均有升高,增温作用白天大于夜间。在幼苗生长后期,即破膜放风后,表层地温和近地表气温略有下降,但降温主要在白天,夜间增温作用明显,温度日较差平均减小3～4℃。覆膜时段表层地温和近地表气温的日最低温度表现为一致增温,表层地温的最低温度显著升高2.0℃。浅沟覆膜种植模式较裸地积温增加35%,约提早生育期8d。研究结果表明浅沟覆膜种植模式在玉米出苗及幼苗生长期增温效果明显,能够减轻玉米苗期低温、大风等灾害的影响,可以为提高玉米对热量资源的利用率、科学引种和优化种植结构等提供依据。该模式全程机器作业,操作容易,便于大范围推广,在黑龙江省乃至东北地区寒地玉米生产中具有广阔的应用前景。     

东北黑土区覆膜滴灌下田间微气候和作物生长特征

为探讨东北黑土区滴灌种植作物光热水资源利用率和节水增产内在机理,设置覆膜滴灌和未覆膜滴灌2个处理,研究了东北黑土区覆膜滴灌条件下田间微气候和作物生长特征。结果表明,薄膜覆盖可增加近地层的土壤温度和空气温度,降低空气湿度,覆盖处理在0—25cm土层的土壤温度明显高于未覆膜处理,日均地温最大可高5.33℃;覆膜处理的空气温度比未覆膜最大可高0.34℃,相对湿度比未覆膜最低可低2.35%。与未覆膜处理相比,覆膜处理的垄上(滴灌带正下方)和垄边缘土壤蒸发量分别减少52.89,54.16mm,减小幅度分别为46.26%,49.06%。覆膜具有明显的保墒作用,覆膜处理0—50cm土层的平均土壤含水率大于未覆膜处理,最大增幅达46.65%。覆膜处理对LAI、株高、干物质均有一定的有益影响;在施肥量为330kg/hm~2的条件下,覆膜对玉米的增产效果不明显;但增加了玉米粒的氮素含量,提高了粗蛋白含量,玉米粒的氮素含量比未覆膜高8.45%,其粗蛋白含量高8.45%。     

不同覆膜种植对土壤水热和冬小麦产量的影响

为探索不同地膜颜色和种植方式对土壤水热及冬小麦产量的影响,设置黑、白两种地膜颜色及平作和垄作两种种植方式。通过使用TRIME-TDR及地温计对不同覆膜处理整个生育期内土壤水分和温度的监测,探究不同覆膜种植对农田土壤水热动态变化和冬小麦产量的影响。结果表明:（1）在作物越冬期—返青期,覆膜处理增温效果最为显著,较对照该时期增加了1.3℃,在作物拔节期—灌浆期,覆膜受植株茂密遮阳影响,增温效果不显著;无论是平作还是垄作,黑膜处理其表层5 cm土壤温度均高于白色覆膜和对照不覆膜处理;一天内,黑、白覆膜处理表层5 cm土壤温度最高值较对照分别增加4.9℃和5.7℃。（2）整个生育期,0—20 cm耕层内土壤含水率变化波动最显著,起垄覆膜处理耕层土壤含水率平均较平作覆膜处理和对照处理分别提高5.04%和14.82%。在起垄覆黑膜处理作物生育期内,抽穗期0—100 cm土层蓄水量处理提高最为显著,较对照增加45.2 mm。（3）起垄覆黑膜增产节水效果最显著,产量较对照处理增加658.7 kg/hm²;水分利用效率较对照提高16.3%。在丰水型年,由于降水充沛,不同种植方式间土壤水分利用效率差异不显著。该结果对于覆膜种植技术的改进有一定的指导意义。     

不同种植年限覆膜滴灌盐碱地土壤盐分离子分布特征

为了研究长期覆膜滴灌对土壤化学性质的影响,该文通过时空转化的方法研究了覆膜滴灌种植春玉米1a和2a的盐碱地土壤盐分及盐分离子在0～150 cm土壤削面上的分布特征,同时以试验地附近未种植的盐碱荒地作为对照.结果表明,覆膜滴灌条件下,当滴头下方20 cm处土壤基质势为-10 kPa时,0～40 cm土层土壤盐分含量、各种盐分离子含量、土壤pH值、Cl-/SO24和钠吸附比(SAR)随滴灌种植年限增加向降低.这表明根区土壤环境随种植年限增加逐渐变好,有利于作物生长.与盐碱荒地相比,滴灌种植以后40 cm以下土层Cl-含量、Na 含量、Cl-/SO24、钠吸附比(SAR)均增加了.     

辽西地区覆膜条件对不同土层土壤氮磷钾累积量的影响

为了探明覆膜技术对辽西半干旱区土壤氮磷钾累积量及其剖面分布状况的影响,本试验以农业部阜新农业环境与耕地保育科学观测实验站为研究平台,设置裸地种植、春季覆膜、秋季覆膜3种处理,通过对土壤剖面各层次全量氮、磷、钾的测定,定量分析辽西半干旱区覆膜条件下土壤全量养分含量及剖面分布差异,结果表明:不同覆膜处理对土壤全量氮、磷、钾累积量影响各不相同。2种覆膜处理可有效提高0～40 cm土层土壤全氮和全磷累积量,与裸地相比,春覆膜与秋覆膜处理可使土壤全氮提高34.4%和21.0%,秋覆膜处理可使全磷累积量提高17.0%。40～60 cm土层,裸地处理全氮、全磷累积量显著高于覆膜处理,其中全氮累积量较春覆膜处理提高65.7%,且为秋覆膜处理的2.16倍;全磷累积则表现为裸地种植比春覆膜和秋覆膜处理分别提高44.2%和39.4%。不同处理间全钾含量差异显著,总体表现为秋覆膜春覆膜裸地。3种处理土壤养分的剖面分布规律也各不相同,覆膜处理土壤全氮和全磷随剖面深度的增加呈逐渐减少的规律,而不覆膜处理则呈现先减少再增加的趋势;不同处理土壤全钾的剖面分布规律相似,即随剖面加深全钾含量均无显著变化,即使是表层土壤也未显示出全钾聚集的特征。     

覆膜耕作方式对河套灌区土壤水热效应及玉米产量的影响

通过设置垄作全膜、垄作半膜、平作全膜以及平作半膜4个覆膜耕作处理,探究不同覆膜耕作方式对河套灌区土壤水热及春玉米产量的影响。结果表明:1)2个生长季内垄作全膜处理各阶段土壤含水率和温度均最高,保水保温效果明显。2)耕层土壤温度的变化规律和含水率的变化规律相反,随着土壤温度升高,土壤含水率逐渐降低。3)玉米生育期内随着温度升高和作物耗水量增大,全膜覆盖和垄作耕作方式的蓄水保墒效果愈加明显;干旱条件下,耕作措施较覆膜方式对地温的影响更为明显;而在水量充沛条件下,覆膜方式则表现出对地温更显著的影响。田间起垄耕作结合全膜覆盖的种植方式,可以获得较高的穗行数和穗粒数,有利于干物质的积累,促进滴灌条件下玉米产量的形成,同时提高水分利用效率,为河套灌区农业节水和玉米高产提供了技术依据。     

地膜覆盖条件下的土壤增温特性

在新疆沙湾县连续进行的4年大田地温与气温观测实验基础上,重点对玉米与棉花在地膜覆盖下的土壤层（0－25cm）温度特性进行了分析,结果表明地膜覆盖对土壤层有明显的增温效应,气温的年变化和日变化都有一定的规律可循;覆膜后的土壤耕作层地温比不覆膜地温值高,且随深度不同而在变化。     

不同覆膜方式对旱砂田西瓜土壤温度及产量和品质的影响

在传统砂田增温保墒基础上,为进一步提高对土壤的增温效果,提高砂田生产效率,在甘肃皋兰干旱山区的砂田上进行全地膜覆盖(FM)、起垄覆膜(RM)、半地膜覆盖(HM)、和不覆膜(CK)4种栽培模式试验。结果表明:各覆膜处理在5cm、10 cm、15 cm、20 cm、25 cm土层的日地温、西瓜各生育时期平均地温及积温均为全覆膜>起垄覆膜>半覆膜>不覆膜,但随着土层的加深,增温效果逐渐减弱。各覆膜处理西瓜果实比不覆膜处理提前10 d左右成熟,并且西瓜产量和品质均以全覆膜(FM)最优,其产量及可溶性糖含量分别比传统半覆膜提高26%和10%。     

覆膜滴灌对地下水浅埋区重度盐碱地土壤酶活性的影响

为了解地下水浅埋区重度盐碱地覆膜滴灌对土壤酶活性的影响,测定了重度盐碱地在滴灌利用过程中距离滴头不同水平位置（0～30 cm）和垂直深度（0～40 cm）的土壤碱性磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性,并对土壤酶活性的变化、空间分布特征及与土壤环境因子之间的相关关系进行分析。结果表明,覆膜滴灌促进了土壤酶活性的提高;水平与垂直方向滴头附近3种酶均易受覆膜滴灌作用影响,灌溉期间酶活性的增长与停灌期间酶活性降低均高于其他位置;土壤酶活性自滴头向四周径向减小,等值线呈椭圆形分布;相关分析表明盐碱土壤在覆膜滴灌种植2 a后,土壤酶活性与环境因子、土壤酶活性之间的相关性均得到提高。因此,将覆膜滴灌技术应用于盐碱地开发利用可以提高土壤酶活性,改善土壤环境,为作物根系提供良好的生长条件。