半湿润偏旱区旱地麦田保护耕作技术研究

研究表明，在半湿润偏旱区，旱地麦田夏闲期采用免耕、深松结合秸秆覆盖能增加雨水的入渗，提高土壤贮水量。其中免耕秸秆覆盖夏闲期２ｍ土体比传统耕法多蓄水９．９￣１１．５ｍｍ，增产１２．１％；深松秸秆覆盖夏闲期比传统耕法多蓄水２５．８￣３４．９ｍｍ，增产１４．３％。在相应耕法夏闲的基础上麦播后再采用秸秆连续覆盖，则能降低土壤水的蒸发损失，提高产量和水分利用效率，与传统耕法比较，免耕和深松播后覆盖分别增产９     

渭北旱原冬小麦全程微型聚水两元覆盖高产栽培增产机理研究

旱地冬小麦全程微型聚水两元覆盖栽培技术,是夏闲期采用“微型聚水两元覆盖技术”,种麦时仍保持微型聚水两元覆盖形式不变,沟下,垄上均种小麦的一种新的旱地小麦栽培技术,它集地膜覆盖和残茬覆盖之所长,能将冬小麦整个生产年度的降水最大限度地蓄积并保存于土壤之中,从而使小麦生长健壮,分蘖增多,根系发达,成穗数增加,穗粒数增多,千粒重提高,具有显著的增产,增收效果。是渭北旱原进行旱地冬小麦高产或超高产栽培的一条     

渭北地膜覆盖小麦最佳种植模式及微生境效应研究

以露地小麦为对照,对膜上穴播和膜侧沟播两种模式进行比较研究。两地多年试验结果表明,起垄覆膜沟播模式在小麦生育期具有聚水、保墒、增温、透光等作用,是符合渭北自然条件的旱地小麦高产、稳产最佳模式;其微生境效应,除冬前增温效果没有膜上穴播模式明显外,其它诸如聚水保墒效果、土壤微生物数量、土壤养分吸收以及水分利用效率等均好于膜上穴播模式。     

豫西旱地小麦不同种植方式增产效应分析

在豫西旱地对小麦地膜覆盖、秸秆覆盖、沟播、平播(CK)等不同种植方式的增产效应进行对比研究,结果表明:地膜覆盖、秸秆覆盖、沟播三种种植方式都有增温保墒的作用;地膜覆盖的增温作用主要表现在白天,秸秆覆盖、沟播的增温效应主要表现在夜晚;地膜覆盖、秸秆覆盖、沟播的保墒作用表现在小麦拔节前;地膜覆盖、秸秆覆盖、沟播可增加旱地小麦的次生根、分蘖、叶面积、穗数、穗粒数、粒重,能有效提高旱地小麦产量,其增产效应为秸秆覆盖>地膜覆盖>沟播>平播。与平播相比,前三者的增产幅度分别达17.8%、16.6%、12.0%。     

旱地玉米双垄全膜覆盖“一膜用两年”免耕栽培模式研究

在推广应用旱地玉米双垄面集雨全膜覆盖沟播技术基础上,从减少投入、提高经济效益入手,进行了旱地玉米双垄全膜覆盖"一膜用两年"免耕栽培模式的试验研究.结果表明,该项技术玉米农艺性状明显优于常规覆膜栽培,玉米产量比常规栽培增产956.1 kg/hm2,增加16.31%;前期土壤含水量显著提高,玉米出苗率比双垄面集雨全膜覆盖沟播和常规覆膜栽培分别提高2.58%、14.5%;比双垄面集雨全膜覆盖沟播栽培和常规覆膜栽培分别减少投入1 350元/hm2、1 860元/hm2,纯收入分别增加703.9元/hm2、3 055.1元/hm2,经济效益显著.     

休闲期深翻覆盖对旱地小麦土壤水分运行及产量与品质形成的影响

为充分利用休闲期自然降水,提高旱地麦田土壤的蓄水保墒能力,达到“伏雨春用”的目的,本研究在山西闻喜县旱地麦田将休闲期耕作与覆盖相结合,采用大田试验方法研究了前茬小麦收获后15d或45d进行深翻,而后立即采取渗水地膜或液态地膜覆盖对旱地小麦土壤水分、产量及其构成、品质形成的影响效果,试图探索旱地小麦蓄水保墒技术新途径。结果表明,前茬小麦收获后45 d深翻较15 d可显著提高麦收后65 d至孕穗期100～300 cm土壤蓄水量,可显著提高播前至孕穗期0～300 cm总土壤蓄水量,且覆盖的蓄水效果可延续至开花期,以渗水地膜覆盖效果较好。前茬小麦收获后45 d深翻覆盖较15 d可显著提高穗数、产量、籽粒蛋白质及其组分含量、籽粒蛋白质产量,且以渗水地膜覆盖效果较好。此外,播前80～200 cm土壤蓄水量与穗数、产量显著相关;播前和开花期120～300 cm土壤蓄水量与籽粒蛋白质及其组分含量、籽粒蛋白质产量显著相关,播前80～280 cm、开花期40～60 cm、100 cm、240～300 cm土壤蓄水量与谷醇比显著相关。总之,休闲期等雨后深翻并采用渗水地膜覆盖有利于提高旱地小麦土壤蓄水量,达到伏雨春用的目的;有利于优化产量结构,提高产量;有利于提高籽粒蛋白质品质,实现优质。     

半干旱区夏闲期不同耕作方式对土壤水分及小麦水分利用效率的影响

在宁南旱平地进行了夏闲期深松、免耕及传统翻耕(对照)对土壤水分及后作冬小麦水分利用效率影响的研究结果表明,夏闲期深松和传统翻耕能有效地蓄雨保墒,提高旱平地冬小麦播前的土壤贮水量,深松和翻耕土壤蓄墒率极显著高于免耕处理,深松处理较翻耕高0.79%;夏闲期末深松处理0～200 cm土壤贮水量(310.78 mm)分别较免耕、传统翻耕高8.23 mm、1.61 mm.深松和免耕较传统翻耕显著改善了冬小麦苗期的土壤水分状况,对越冬期0～60 cm耕层土壤水分状况的改善有利于冬小麦的越冬.苗期0～200 cm土壤贮水量深松、免耕分别较传统翻耕(351.05 mm)高35.9 mm、28.8mm,不同的耕作处理对后作冬小麦苗期的土壤水分影响差异主要在80 cm以上土层.冬小麦返青期降雨主要使0～80 cm土层土壤贮水量有所增加,处理间的差异减小.夏闲期深松处理能有效地增加对降雨的蓄保能力,提高旱地冬小麦播前及整个生长阶段0～200 cm的土壤贮水量.不同耕作方式的冬小麦产量以夏闲期翻耕处理最高(3 475.9 kg/hm2),与深松处理(3 322.0 kg/hm2)无显著差异,免耕显著低于其它2种耕作处理;水分利用效率以翻耕最高[14.12 kg/(hm2·mm)],深松次之[13.62 kg/(hm2·mm)],免耕处理显著低于前二者[10.64 kg/(hm2·mm)].     

渭北旱原不同保护性耕作方式水肥增产效应研究

在渭北旱原合阳县,对机播条件下,采用免耕秸秆粉碎覆盖( )、免耕秸秆覆盖( )、深松秸秆粉碎覆盖( )、免耕高留茬覆盖( )、深松高留茬覆盖( )5种保护性耕作方式进行了连续4a试验研究,结果表明,保护性耕作具有明显的保水增产增收效果,免耕高留茬覆盖和深松高留茬覆盖增产最为显著,分别比传统耕作增产37.5%和34.9%,免耕(深松)高留茬覆盖还具有省工节能,用养结合的特点,经济、生态和社会综合效益明显。     

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)。     

玉米双垄全膜模式土壤水分与降水的灰色关联分析及水分利用率研究

对玉米双垄全膜覆盖沟播栽培技术条件下的降水利用、土壤蓄水、保水和供水特征进行了研究,结果表明:在15 d测定时段,双垄全膜覆盖栽培模式的0～60 cm土层平均储水量分别比全膜平铺覆盖、半膜覆盖和露地多14.7 mm、17.9 mm,29.6 mm;4种模式土壤储水量与降水量的灰色关联序为露地(0.727)＞双垄全膜覆盖(0.645)＞全膜平铺覆盖(0.641)＞半膜覆盖(0.635),说明玉米双垄全膜覆盖集雨沟播栽培模式接纳降水的能力仅次于露地;在双垄面全膜覆盖栽培模式下,玉米的耗水系数分别比露地、半膜覆盖和全膜平铺覆盖减少35.9%、10.5%和17.1%,水分利用效率分别提高10.41、3.34和4.95 kg/(mm·hm2).由此得出,玉米双垄面全膜沟播栽培技术可使旱作雨养农业区有限的水资源得到高效利用.     

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。     

华北残茬覆盖不同土壤耕作方式夏玉米生长分析

对华北小麦玉米一年两熟地区,小麦机械收获后残茬覆盖与不覆盖两种处理及其与免耕、翻耕和间隔深松三种土壤耕作方式结合条件下,夏玉米光合产物生产、积累、分配和籽粒产量进行了分析。结果表明,残茬覆盖结合深松耕作具有良好效果,其叶面积系数、叶片光合速率、干物质积累量及向籽粒的分配比例分别比不覆盖免耕高13.37%、45.83%、16.97%和3.09%,最终产量显著高于其它处理,比不覆盖免耕高15.9%。     

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<...     

施肥和绿肥翻压方式对旱地冬小麦生长及土壤水分利用的影响

通过田间试验研究渭北旱原不同施肥处理(不施肥;40 kg P2O5/hm2;豆科绿肥专用肥30 kg/hm2)对夏闲期豆科绿肥生长和后茬小麦生长的效果,探讨了夏季豆科绿肥翻压方式(提前翻压、提前覆盖,播前翻压和不种绿肥即夏季休闲)对后茬冬小麦产量及水分利用的影响。研究表明:与不施肥处理相比,豆科绿肥专用肥显著提高绿肥盛花期地上部生物量,但对根系生长没有明显作用;施用磷肥则更有利于绿肥根系生物量的提高;施用绿肥专用肥和磷肥处理的后茬小麦产量较高,特别是绿肥提前翻压时。绿肥提前翻压时冬小麦分蘖数较高、春季总茎数较高、单位面积穗数较高,产量显著高于绿肥提前覆盖、播前翻压和不种绿肥处理,水分生产效率显著高于不种绿肥处理。从绿肥翻压、小麦播前直至小麦拔节期,绿肥翻压方式的3个处理土壤0~200 cm剖面水分含量与休闲处理始终有明显差异。提前翻压处理与提前覆盖、播前翻压处理的差异主要在40 cm以上土层。     

地膜与秸秆双重覆盖对渭北苹果园土壤水分及产量的影响

针对渭北果园土壤干燥化、覆盖条件下夏季土壤高温抑制根系生长的问题,通过将具有高效保水效果的地膜与缓温效应显著的秸秆两种覆盖材料组合,从保墒、调温及对果树产量影响方面综合评价双重覆盖(地膜压长麦秆覆盖、长麦秆压地膜覆盖、地膜压短麦秆覆盖、地膜压玉米秆覆盖)模式。结果表明,地膜压短麦秆覆盖相对于其它处理能提高0~600 cm土壤剖面年平均贮水量(1 529.2 mm)及年平均含水量(25.71%),有利于果树对水分的利用;地膜压短麦秆覆盖在春季和秋季能提高土壤温度,夏季降低土壤温度,具有良好的缓温效应;不同覆盖 处理均能提高果树的产量、单果重和优果率,其中地膜压短麦秆覆盖单株产量(48 kg)和优果率(85%)最高,为最佳覆盖模式。     

秸秆还田对旱作冬小麦后茬土壤水分的影响及其APSIM模拟

模型作为一种作物生长机理模型,可敏感捕捉气候变化、土壤水分变化引致的系统组分响应,适用于降水不确定性地区的农业系统生产预测。为确定APSIM模型对秸秆还田等水土保持耕作拦截夏季降水的模拟功能,在甘肃黄土高原开展了秸秆还田处理,对冬小麦收获后休闲期土壤水分的影响及其APSIM模拟。结果表明：自然降水条件下,免耕+秸秆还田（S）处理下土壤水分蒸发量较休闲裸地（F）、耕作+覆草（TS）及传统耕作（T）降低16.7%~23.9%,裸地休闲或耕作会造成土壤水分流失,秸秆还田的保水作用明显,APSIM模拟可代表71%~92%的土壤水分变化;在人工模拟降水(66 mm·h^-1)情况下,土壤蒸发在2 t·hm^-2(SS)、4 t·hm^-2(LS)秸秆还田量下比裸露休闲地(F)分别降低了27.8%和49.4%,APSIM模拟值解释了96%~99%的土壤水分变化。表明本土化的APSIM模型可以描述研究区土壤水分变化,适用于农业系统研究。     

玉米茬不同处理方式对土壤耕层水分的影响

针对朝阳半干旱区春季十年九旱的实际情况,在秋后玉米地设置了玉米地留茬、留茬覆盖玉米秸秆、翻耕、翻耕后覆盖玉米秸秆和翻耕后覆盖地膜5种不同处理方式,探讨不同处理方式对春播前表层土壤水分的影响.测定结果表明,各处理春播前表层土壤水分含量大小顺序为翻耕后覆膜>翻耕后覆盖秸秆>留茬覆盖秸秆>翻耕无覆盖>留茬无覆盖,其中翻耕覆膜处理土壤含水率为17.03%,比留茬无覆盖处理高4.51%,比翻耕无覆盖处理高2.57%,比留茬覆盖秸秆处理高1.27%,比翻耕覆盖秸秆处理高0.66%.