春玉米组合种植模式土壤水分变化规律研究

保墒与灌溉技术的集成是提高作物水分利用效率的有效途径,本研究旨在探索一种新的能同步提高天然降水和灌溉水利用效率的种植模式。试验将垄作栽培、覆盖保墒、补充灌溉、交替隔沟灌溉4个单项节水技术有效组合,形成春玉米组合种植模式。具体设计为,聚土垄作春玉米,在玉米水分亏缺时期以交替隔沟灌水方式补灌,以垄沟表面不同覆盖形式为处理的春玉米种植模式。试验结果表明,在玉米全生育期内各处理垄背、南沟、北沟3处土壤含水量始终存在差异,南沟、北沟土壤含水量在灌水期交替出现峰值;处理之间,0~40 cm土层土壤含水量,垄覆膜沟覆秆处理(MG)垄覆膜沟裸处理(ML)垄覆秆沟覆秆处理(QG)垄沟全裸处理(CK),60~100 cm土层土壤含水量QGCKMGML;本试验所采用的组合节水种植模式能够发挥各单项节水技术的节水特性,并有利于提高水资源利用效率。     

东北地区玉米秸秆覆盖还田免耕栽培技术

<正>目前,在东北玉米产区推广的秸秆覆盖还田免耕栽培技术主要是以秸秆还田且覆盖地表,免耕播种,配以药剂防治病虫草害、深松机疏松土壤的新的玉米种植技术。一、技术模式1.秸秆全覆盖还田宽窄行模式这种模式是在原均匀行距(60cm至65cm)垄作条件下,在相邻两行(垄)的内侧播种40cm至45cm行距,称为窄行;隔一个垄沟,再在另相邻两垄内侧播种同样行距,这样就形成     

东北黑土区覆膜种植对土壤水分及玉米产量的影响

为改善黑土旱作区作物的水分有效性,探索地膜覆盖不同播种模式在该地区的适用性,于2011年在哈尔滨东北农业大学节水灌溉实验基地进行试验,设置覆膜条件下垄台种植与垄沟种植2种栽培模式。以传统垄作为对照,研究地膜覆盖条件下2种种植模式对夏玉米田土壤水分、产量及土壤水分利用效率的影响。结果表明,覆膜条件下垄台种植和垄沟种植处理均能显著改善该地区玉米出苗期-拔节期土壤水分,形成较好土壤墒情,为玉米增产提供有力保障。其中垄台种植优于垄沟种植,增产效果明显,分别较对照增产15.05%和11.75%,平均水分利用效率分别提高16.33%和14.66%。因此,地膜覆盖条件下垄台种植模式在改善土壤水分效用的同时能显著增产增收,是东北黑土旱作区玉米的高效栽培模式。     

不同种植和覆膜方式对冬油菜出苗及苗期生长状况的影响

为解决西北干旱和半干旱地区粗放的冬油菜种植栽培模式和低温条件造成的出苗率低和苗期不能健康生长的问题。通过3年(2013-2014、2014-2015和2015-2016年)田间试验设置平作不覆膜(CK)、平作全覆膜(T1)、垄沟均不覆膜(T2)、垄覆膜沟不覆膜(T3)、连垄不覆膜(T4)和连垄覆膜(T5)6个处理,研究不同种植和覆膜方式对0~30cm土层的土壤含水率、5cm和10cm土层的土壤温度、冬油菜出苗率和苗期生长、生理状况的影响。结果表明,T1处理5和10cm土层的土壤温度最高,T5处理0~30cm土层的土壤含水率最高。T5处理与CK相比,0~30cm土层的土壤含水率增加19.8%~28.0%,5和10cm土层的土壤温度分别提高3.1~3.3℃和2.9~3.2℃。3年T5处理冬油菜的出苗率最高,T5处理冬油菜的出苗率与CK相比增加61.9%~130.8%,T1处理略低于T5处理,二者差异不显著,T3处理冬油菜的出苗率在温度和降水均较适宜年份与T1和T5处理差异不显著,而在低温少雨年份,其出苗率显著小于T1和T5处理。3年T5处理冬油菜的株高、单株叶片数、地上部干物质量和叶绿素含量均最大,分别比CK增加63.9%~113.2%、33.3%~47.5%、52.9%~77.6%和43.8%~66.7%;3年T5处理冬油菜的丙二醛和脯氨酸含量均最小,分别比CK降低54.2%~70.8%和34.6%~43.7%。因此,连垄覆膜T5处理在不同的气候年型下,均能有效提高冬油菜的出苗率,促进冬油菜壮苗的形成,是较优的冬油菜种植和覆膜方式。     

集雨种植模式对小麦-玉米周年农田土壤水分及作物产量的影响

[目的]针对关中地区冬小麦-夏玉米周年的生产特点,将垄沟集雨种植技术应用于作物周年生产,以期为冬小麦-夏玉米周年生产体系种植模式的改良提供依据。[方法]以西农979、郑单958为试验材料,设传统平作(CK)、垄沟配置为40cm∶40cm(R-F40)、40cm∶60cm(R-F60)、40cm∶80cm(R-F80)4个处理,探讨冬小麦-夏玉米周年生产条件下不同垄沟配置方式对农田土壤水分及作物产量的影响。[结果]小麦季R-F60和R-F80处理水分利用效率(WUE)增加;垄沟集雨各处理小麦籽粒产量随种植沟宽度增加呈上升趋势,其中R-F60、R-F80处理较CK仅减产1.75%、1.67%;集雨各处理灌溉水利用效率(IUE)显著提高,并随种植沟宽度增加增幅减小。在玉米季,集雨各处理WUE、产量显著提高,且随着种植沟变宽呈先增后降趋势。小麦-玉米周年WUE、产量显著增加,其中以垄沟配置为40cm∶60cm(R-F60)处理增幅最大,分别较CK增加12.75%、7.98%。[结论]垄沟集雨种植技术是调控作物高效节水的可行途径,其中R-F60处理是优化该地区冬小麦-夏玉米二熟制种植体系稳产高效节水的理想集雨栽培模式。     

不同覆盖方式对土壤水热与夏玉米生长的影响

为探求西北半湿润地区不同覆盖方式对农田土壤水热和作物生长的定量影响,试验对比研究了平作不覆盖(CK)、秸秆覆盖平作种植(SM)、地膜覆盖平作种植(PM)和垄覆地膜沟覆秸秆(SPM)4种覆盖方式对夏玉米土壤水分、温度、作物生长、产量和水分利用效率的影响。结果表明:覆盖处理在各生育期内0~260 cm土壤贮水量都显著高于对照(P0.05),夏玉米生育期0~30 cm土层内平均温度表现为:PMSPMCKSM(其中15 cm时土壤温度CKSPM),垄覆地膜沟覆秸秆能够有效地聚集降雨。夏玉米地上部生物量随生育进程的动态变化符合Logistic生长模型,SPM处理地上部生物量理论值最大,快速累积期提前,最快累积速率较大,持续时间较长。SM、PM和SPM处理2年夏玉米产量平均值分别较CK处理提高15.4%、23.3%和28.4%(P0.05)。水分利用效率分别较CK处理提高10.2%、31.2%和28.0%(P0.05),各覆盖处理间差异不显著。综合分析,垄覆地膜沟覆秸秆可明显改善农田土壤水热状况,增加干物质积累量,提高夏玉米产量和水分利用效率,是该研究中最适合本地的覆盖栽培方式。     

全覆膜平作与沟播对谷子生理性状及产量的影响

【目的】明确全膜覆土栽培技术对谷子生理特性及产量的影响。【方法】以"张杂谷3号"为供试品种,于2015―2016年在内蒙古清水河县,设全覆膜平作(QP)、全覆膜垄沟种植(QW)、露地平作(CK)处理,研究了耕作方式对土壤含水率、谷子形态特征、生理特性及产量的影响。【结果】QP处理和QW处理均能提高0~40 cm土层土壤含水率、谷子出苗率,QW处理对土壤含水率的提升优于QP处理,而QP处理对谷子出苗率的提升效果大于QW处理。2015年QP、QW处理籽粒产量分别比CK提高16.24%和11.48%;2016年QP和QW处理籽粒产量分别为7 139、7796 kg/hm2,较CK提高19.00%、29.96%。【结论】内蒙古黄土高原沟壑区少雨年份全覆膜平作处理对谷子增产效果最优,而在多雨年份则相反。     

盐碱地花生种植方式对土壤水盐动态、温度和产量的影响

采用田间小区试验,研究了中度滨海盐碱土区平作不覆膜、平作覆膜、垄作覆膜和沟作覆膜4种种植方式下,花生不同生育期0~100cm土壤水盐动态和0~25cm土层土壤温度的日变化及其产量状况。结果表明,(1)盐碱地花生在垄作覆膜和平作覆膜种植方式下,0~60cm土层土壤含水率变化较大,垄作覆膜种植方式下结荚期前20~40cm土层含水率较沟作覆膜和平作覆膜种植方式分别降低了12.66%和9.35%。(2)垄作覆膜种植方式提高了盐碱地花生生育前期即开花期前0~20cm土层土壤含盐量,平作覆膜种植方式则使全生育期0~60cm土层含盐量明显升高,沟作覆膜种植方式下全生育期剖面土壤含盐量均较低且变幅最小。(3)种植方式对花生苗期5cm和开花期0~10cm地温日变化和最高温度的影响较大,其主要通过提高土壤最高温度来影响土壤温度,开花期垄作覆膜和平作不覆膜2种方式下10cm土层最大温差达6.7℃;花针期后,种植方式对15cm以下地温的影响不明显。(4)中度盐碱土区采用垄作覆膜或沟作覆膜的种植方式可提高花生水分利用效率,并显著提高花生产量。     

不同覆膜对制种油菜生长及土壤水热的影响

为了给发展制种油菜节水高效栽培技术提供理论依据,采用随机区组试验设计,研究了不同覆膜栽培模式对制种油菜土壤水热变化动态、生育进程及产量的影响。试验设5个处理分别为:半膜平作(FHP)、半膜垄作(RHP)、全膜平作(FOP)、全膜垄作(ROP)和不覆膜平作(CK),从制种油菜生长发育动态,土壤水热变化规律,产量及水分利用效率等方面比较了不同栽培技术的优越性。结果表明,全生育期FHP、RHP、FOP和ROP处理0~25 cm土层土壤积温分别较CK增加97.4、132.3、196.7和257.6℃(P0.05),且有效延长了制种油菜花期,FOP、ROP、FHP和RHP处理花期分别较CK延长16、13、11、9 d;覆膜栽培可有效地改善制种油菜田0~110 cm土壤水分状况,且以0~30 cm表现最为显著,随着土层深度的增加,其影响效果逐渐减弱;FHP、RHP、FOP和ROP处理均促进了植株个体发育,提高了制种油菜单株角果数、角粒数、制种产量和水分利用效率,其中以ROP处理最为显著,制种产量较CK增加34.05%,水分利用效率较CK提高30.83%。由此可见,全膜垄作栽培可推荐为春油菜制种较为理想的节水高效栽培模式。     

董佑福：统一玉米种植行距促进机械化收获

日前,山东省农机技术推广站站长董佑福研究员强调,种植模式是当前制约我国玉米机收水平提高最重要的因素,是最需要进行农机农艺融合的地方。目前我国玉米种植模式多样,宽窄行种植、平作、套种、垄作等各种方式都有。种植行距也很不统一,40cm～80cm各种行距都有。种植不规范非常不利于机械化作业,尤其是机械化收获。     

横坡垄作下土壤湿润速率对褐土坡面侵蚀特征的影响

不同土壤湿润速率和侵蚀类型下团聚体破碎存在较大差异,进而诱发坡面侵蚀特征变化。横坡垄作特有的侵蚀过程可能改变土壤湿润速率对坡面侵蚀特征的影响效应。以褐土横垄为研究对象,基于室内模拟降雨试验,研究5个土壤湿润速率下(10、20、30、60、90 mm/h)不同侵蚀阶段的产流产沙和团聚体迁移规律。结果表明,细沟间阶段径流量随土壤湿润速率的增大而增加,而细沟阶段不同土壤湿润速率间的径流量无显著差异。2个阶段内,侵蚀量均随土壤湿润速率的增大而增加,与土壤湿润速率10 mm/h相比,20、30、60、90 mm/h速率下的侵蚀量分别显著增加25.16%~115.51%、95.02%~144.34%、151.03%~164.49%、249.42%~398.91%。细沟间阶段,土壤湿润速率的变化仅改变了产沙过程,而细沟阶段产流产沙过程均随土壤湿润速率发生了改变。主要迁移粒级-微团聚体流失所增加的细沟间和细沟侵蚀阶段分别主要来自2~5 mm和0.25~0.5 mm团聚体的破碎,而相应控制这2个粒级破碎的关键土壤湿润速率分别为20 mm/h和10 mm/h。不同阶段下迁移团聚体平均重量直径由大到小依次为细沟阶段、湿润处理后、细沟间阶段。     

基于岭回归的土壤含水率高光谱反演研究

以以色列南部Seder Boker地区采集的粘壤土样品为研究对象。在室内利用ASD Field Spec 3型高光谱仪获取土壤的原始光谱,在进行数据预处理和不同数学变换后,共获取了4种光谱指标:光谱反射率(REF)、倒数之对数(LR)、一阶微分(FDR)和去包络线(CR)。采用偏最小二乘回归法(PLSR)、逐步回归法(SR)和岭回归法(RR)构建了基于不同指标的土壤含水率高光谱反演模型,并对反演结果进行精度验证与比较。结果表明:REF-PLSR模型在所有回归模型中的反演与预测效果均为最优(R2c=0.990,R2p=0.987),在逐步回归模型和岭回归模型中,LR-SR(R2c=0.981,R2p=0.971)、LR-RR(R2c=0.975,R2p=0.979)均为最佳模型。对于其他3种指标,虽然逐步回归法和岭回归法的建模效果较偏最小二乘回归法略有下降,但R2c均大于0.9,R2p均大于0.8,RPD均大于2.5,RMSE均小于0.03,模型仍具有较好的反演效果;逐步回归法和岭回归法均实现了模型的简化,但岭回归法采用有偏估计从而提高了模型的稳健性,且实现了波段的优选(用于建模的波段数仅为全光谱的0.3%)。粘壤土土壤含水率LR-RR高光谱反演模型的建立为高光谱模型的优化、土壤含水率的快速测定提供了途径。     

垄作春小麦的土壤水分动态变化和产量效应研究

针对传统灌溉方式下大水漫灌所造成的水资源浪费,采用春小麦垄作结合地膜覆盖的方法,改传统耕作的大水漫灌为小水沟内侧渗灌,设置垄沟比例为2．23：1。试验结果表明：地膜覆盖增强了水分向垄体的侧渗,减少了水分的向下入渗,垄体水分侧渗范围比不覆盖宽约10～15cm,灌水沟水分下渗深度为100cm。水分利用效率较不覆盖的提高了6．5％,株高、穗粒数和千粒重都高于不覆盖处理,产量提高了6．7％。     

垄作沟灌条件下不同灌溉制度对土壤水分及制种玉米产量的影响

为探求西北内陆干旱地区制种玉米合理的灌溉制度,在石羊河流域设置了灌水定额、灌水次数、次追肥量和追肥次数的L9(34)正交试验。结果表明,制种玉米生育期表层土壤水分变化大,随制种玉米播后天数的增加呈降低趋势。相同灌水定额条件下,随灌水次数增加深层土壤水分含量出现多次峰值。制种玉米经济产量介于2 704.14~4 877.57 kg/hm~2,水分利用效率介于0.737~1.053 kg/m~3。制种玉米产量与耗水量呈显著正相关关系(R2=0.84)。产量与穗粗、穗长、秃尖长、穗行数及行粒数各产量特征值呈显著正相关关系。垄膜沟灌条件下,制种玉米全生育期灌水6次(播后灌水定额500 m~3/hm~2,拔节期、大喇叭口期、抽穗期、灌浆前期、灌浆后期灌水定额均为400m~3/hm~2),总灌溉定额为2500 m~3/hm~2,拔节期、大喇叭口期分别追施N肥1次(追肥量150 kg/hm~2)的水肥调控措施作物产量和水分利用效率最优。     

玉米宽窄行倒茬平作技术作用与效果

玉米宽窄行倒茬平作技术,从整地到收获留茬经过八个环节。主要是针对春季干旱、耕层板结、土壤风蚀、水蚀,地力下降等问题,通过改变耕作方式、简化作业环节、应用新技术,起到改善土壤理化性状,培肥地力,加深耕层,增加耕层蓄水、抗旱、保墒能力,进而实现提高出苗率,提高玉米产量和品质,降低生产成本增加农民收入的目标。     

蒸发条件下非饱和土壤水运动方程的楔形基配点法

为了模拟大田试验的水分分布,对蒸发条件下含根系吸水项的一维非饱和土壤水分运动方程,采用新的数值方法——楔形基配点法进行数值模拟。与传统的差分格式和有限元相比,计算格式简单、方便、实用,并在计算时间和计算误差方面更具有优势。应用土壤剖面含水率的实测值与本文算法的模拟值对模型进行了验证,结果表明,模拟值与实测值之间的拟合效...     

雨型对东北典型黑土区顺坡垄作坡面土壤侵蚀的影响

基于人工模拟降雨试验,研究了雨型对东北黑土区顺坡垄作坡面土壤侵蚀的影响。根据典型黑土区侵蚀性降雨标准及雨型特征,试验设计了总降雨量相同(降雨量为87.5 mm)的5种不同雨型,即增强型(降雨过程中降雨强度分布为50-75-100-125 mm/h)、减弱型(降雨过程中降雨强度分布为125-100-75-50 mm/h)、峰值型(降雨过程中降雨强度分布为50-75-100-125-100-75-50 mm/h)、谷值型(降雨过程中降雨强度分布为100-75-50-75-100 mm/h)和均匀型(降雨过程中降雨强度保持75 mm/h不变),以及1个坡度(即顺坡垄作改横坡垄作的临界坡度5°)。结果表明,受前期预降雨的影响,各雨型处理的顺坡垄作坡面径流量差异较小,但坡面侵蚀量存在明显差异,其中峰值型雨型引起的坡面侵蚀量最大,分别是谷值型、减弱型、均匀型和增强型雨型处理下的1.20、1.63、1.78、1.80倍。引起侵蚀量较大的雨型(峰值型、谷值型和减弱型)在典型黑土区天然降雨中出现频次超过70%,这可能是该区夏季顺坡垄作坡面侵蚀作用强烈的重要原因之一。同一降雨强度在不同雨型中出现的时序不同,其产生的径流量和侵蚀量对总径流量和总侵蚀量的贡献率也不相同。除125 mm/h外,同一降雨强度出现在起始阶段产生的侵蚀量对坡面总侵蚀量的贡献率显著大于其出现在其他阶段对坡面总侵蚀量的贡献率。     

垄上深松灭茬起垄机的设计与试验

针对现有深松灭茬机深松灭茬作业效果差、阻力大、功耗大及作业效率低等问题,设计了一种五行垄上深松灭茬起垄机。设计深松铲的结构参数为:长度55mm,宽度22mm,高度600mm,圆弧部分入土竖直距离250mm,纵向距离300mm,入土角22°,切削刃角60°,楔刃高度19mm。设计灭茬刀的结构参数为:正切刃滑切角16°、弯折角112°、切削宽度41 mm、刀端点回转半径350mm、弯曲半径35mm、刀刃口厚度5mm,并安装在刀辊上。同时,设计了前端部下边长560mm、上边长390mm、后端部下边长360mm,上边长260mm、罩体长度650mm的起垄部件,与深松铲、灭茬刀辊组成深松灭茬起垄机。田间性能试验结果表明:相比于行业内标准,所有工况下深松灭茬起垄机深松深度稳定性系数平均提高3.15%、灭茬深度稳定性系数平均提高3.69%、灭茬率平均提高10.58%、碎土率平均提高8.26%,其作业后犁底层土壤容重明显降低,成垄高度和宽度满足农艺要求,作业性能与效果优良。     

小型起垄铺膜机研制与试验

针对山区、丘陵地区的需求,设计了一种与小型拖拉机配套的起垄铺膜机。介绍了小型起垄铺膜机的结构特点、工作原理及主要部件的设计。阐述了样机的试制与试验研究的情况,并得出结论。      

玉米小麦垄畦套种栽培技术

根据多年从事玉米小麦垄畦套种栽培的经验,从整地、选种、种子处理、播种、水肥管理、病虫害防治等方面,详细介绍玉米小麦垄畦套种栽培技术的关键环节,为提高玉米和小麦的产量及品质提供理论参考。