秸秆粉碎覆盖栽培对马铃薯产量及经济性状的影响

地膜覆盖技术的推广应用造成了土壤与环境的污染,对旱作农业的可持续性发展带来严重挑战。为了降低农业生产对土壤、环境的污染,探索寻求新型的绿色环保覆盖高效模式,通过运用粉碎秸秆来代替地膜,设置秸秆粉碎覆盖垄作侧播处理,与当地常规种植模式对比,研究了秸秆粉碎覆盖栽培对马铃薯产量及经济性状的影响。结果表明,玉米秸秆粉碎覆盖栽培处理的保温保墒效果不及黑色全膜双垄侧播处理,但能明显提高马铃薯单株粒数和单株粒重,单株粒数提高0.4个/株,单株粒重提高0.05 kg/粒,从而明显提高大薯率,大薯率相比黑色全膜双垄侧播栽培模式提高6.0个百分点,进而提高马铃薯产量。秸秆粉碎覆盖栽培处理下产量最高,达到41339 kg/hm^2,较黑色全膜双垄侧播处理增产14.3%,较黑色半膜覆盖侧播处理增产28.1%,较露地穴播增产43.5%。因此,秸秆粉碎覆盖栽培是一项适宜半干旱区马铃薯生产种植的绿色环保覆盖高效栽培模式。     

秸秆带状覆盖对旱地冬小麦土壤温度及产量的影响

为了解小麦秸秆带状覆盖栽培的效果,以冬小麦兰天26号为研究对象,分析了秸秆带状覆盖3行(SC1)、秸秆带状覆盖4行(SC2)、全膜覆土穴播(PC)和无覆盖露地(CK)下旱地冬小麦土壤温度及产量。结果表明,秸秆带状覆盖可显著提高冬小麦籽粒产量,穗数、穗粒数和产量较CK分别增加13.4%~20.2%、26.7%~33.3%和41.3%~69.1%,但秸秆带状覆盖与PC间产量差异不显著。秸秆带状覆盖显著降低了全生育期0~25cm土壤平均温度,土温较CK低1.4~2.0℃;随着生育进程的推进和土层的加深,秸秆带状覆盖表现出增温和降温的"双重效应",SC1在返青期5cm土层和拔节期5和10cm土层增温,SC2在越冬期5和10cm土层及拔节期5cm土层增温,其余各时期各土层秸秆带状覆盖均表现出降温效应,且总体上降温效应大于增温效应;秸秆带状覆盖较PC和CK减小全生育期土壤日变化幅度;SC1、SC2的全生育期有效积温较CK分别减少86.6和69.8℃,使得秸秆带状覆盖下冬小麦较CK晚熟15d。从环保和可持续发展等方面综合考虑,秸秆带状覆盖较全膜覆土穴播在西北旱作区更具优越性。     

秸秆带状覆盖对旱地冬小麦土壤温度及产量的影响

为探明秸秆带状覆盖对西北半干旱雨养农业区冬小麦土壤温度和产量的影响,以露地不覆盖为对照（CK）,设置秸秆带状覆盖4行（SM₁）、秸秆带状覆盖5行（SM₂）、黑膜覆盖（PM₁）和白膜覆盖（PM₂）共5个处理,利用大田试验研究了不同覆盖处理冬小麦土壤温度及产量相关指标的异同。结果表明,与CK相比,秸秆覆盖处理（SM₁、SM₂）显著降低了冬小麦全生育期0~25 cm土层温度,返青期和灌浆期降温幅度最大,平均降温2.0 ℃;越冬期降温幅度最小,平均降温0.1 ℃;上层土壤(0~10 cm)的降温幅度大于下层土壤(15~25 cm),SM₁降温效应大于SM₂。地膜覆盖在不同生育时期存在增温和降温的双重效应,成熟期增温幅度最大,较CK增加2.4 ℃;灌浆期5 cm土层降温幅度最大,降低1.8 ℃;无论增温还是降温,PM₁效应均高于PM₂。覆盖处理一天中,表层土壤温度以中午14:00变化最大,晚19:00次之,早7:00变化最小,且中午14:00均表现为降温效应;秸秆覆盖降温效应(4.9 ℃)大于地膜覆盖(0.8 ℃)。覆盖降低土壤有效积温,地膜覆盖有效积温显著高于秸秆覆盖。秸秆覆盖平均增产9.6%,SM₂增产率高于SM₁;地膜覆盖显著增产（20.8%）,PM₂增产率高于PM₁。产量三要素中,穗粒数受温度影响最大,与各生育时期0~25 cm土层土壤温度、阶段土壤有效积温均呈显著或极显著正相关。综合考虑土壤温度、土壤有效积温、产量、千粒重和穗数等,SM₂处理更有利于旱地冬小麦产量的形成。     

免耕整秸秆半覆盖对旱地玉米生长发育及产量的影响

3年试验研究结果表明,旱地玉米采用免耕整秸秆覆盖栽培具有显著的增产效果,在干旱年份尤为明显,3年平均产量比传统耕作玉米增产57.7%,增产幅度23.8%～191.0%.由于秸秆覆盖后土壤温度降低,玉米前期生长发育缓慢,进入拔节期后植株生长发育加快,抽雄前植株长势逐步赶上并超过对照.与传统耕作比较,免耕覆盖玉米具有根系发达、植株高、茎秆粗、叶面积大、干物质积累多、成穗率高、果穗大、穗粒数多、千粒重高等优良性状.     

秸秆带状覆盖对旱地冬小麦产量及土壤水分的影响

为探讨西北半干旱雨养条件下秸秆带状覆盖麦田水分利用特征和增产效果,通过田间试验,以露地条播为对照(CK),研究了3种不同覆盖处理[秸秆带状覆盖常规条播(SM1)、秸秆带状覆盖宽幅条播(SM2)和全膜覆土穴播(PM)]对旱地冬小麦田土壤含水量、小麦产量和水分利用效率的影响。结果表明,秸秆带状覆盖和全膜覆土穴播均可显著改善小麦全生育期0~20cm以及开花前20~90cm土壤墒情,但开花后20~90cm以及全生育期90~200cm土壤墒情普遍不如CK。3种覆盖处理均能促进冬小麦对土壤贮水的利用,显著提高开花至成熟阶段的耗水量及其占总耗水量的比例。秸秆带状覆盖和全膜覆土穴播生育期耗水量分别比CK增加4.6%和7.6%。秸秆带状覆盖在孕穗前0~200cm土壤墒情与全膜覆土穴播无显著差异,孕穗期开始则好于全膜覆土穴播;全膜覆土穴播0~200cm土壤贮水消耗量显著高于秸秆带状覆盖,而开花至成熟阶段的耗水量及其占总耗水量的比例则略低于秸秆带状覆盖。3种覆盖处理均显著提高产量和水分利用效率,PM、SM1和SM2较CK分别增产36.8%、29.7%和27.5%,水分利用效率分别提高27.3%、23.9%和22.7%。产量与生育期耗水量呈显著正相关(r=0.97*)。覆盖处理中,全膜覆土穴播产量虽最高,但从产量、水分利用效率和经济效益角度综合考虑,秸秆带状覆盖优于全膜覆土穴播。因此认为,秸秆带状覆盖是一种更加高产高效、适宜在西北半干旱雨养区推广的覆盖种植方式。     

秸秆带状覆盖对旱地冬小麦秸秆带状覆盖对旱地冬小麦旗叶水势及产量的影响

为探究黄土高原西部旱农区秸秆带状覆盖对冬小麦生产的效应,以地膜覆盖（PM）和露地（CK）为对照,设4种秸秆带状覆盖SM3（覆盖度59%）、SM4（覆盖度50%）、SM5（覆盖度42%）和SM6（覆盖度37%）,分析了不同处理对小麦花后旗叶水势、旗叶相对含水量、土壤含水量、产量及水分利用效率（WUE）的影响。结果表明,秸秆带状覆盖下冬小麦花后旗叶水势、旗叶相对含水量、旗叶含水量和0~40 cm土壤含水量较CK分别提高9.2%、6.6%、3.6%和30.0%;地膜覆盖下0~40 cm土壤含水量较CK提高15.1%,旗叶水势6.0%、旗叶相对含水量和旗叶含水量则分别降低6.0%、3.2%和4.1%。冬小麦花后7~28 d,旗叶水势日变化总体呈早、晚高、午间低的V型趋势;秸秆带状覆盖早、中、晚旗叶水势较CK分别提高10.6%、9.8%和7.7%,地膜覆盖分别降低4.6%、7.9%和4.8%,差异均显著。秸秆带状覆盖下冬小麦籽粒产量较CK增加3.0%~ 6.5%,WUE提高6.4%~17.5%,且差异达到显著水平。秸秆带状覆盖处理中,SM5具有最高的产量 （3 866.6 kg·hm^-2）和WUE（15.7 kg·hm^-2·mm^-1）。产量与穗数（r= 0.693^**）、WUE （r=0.615^**）均呈极显著正相关,穗数与WUE（r=0.690^**）和0~40 cm土壤含水量（r= 0.570^*）分别呈极显著和显著正相关。综上所述,在干旱年份土壤含水量低时,通过覆盖可增加土壤表层含水量,改善冬小麦旗叶供水情况,进而增加穗数和WUE;覆盖度为42%的秸秆带状覆盖在干旱年份增产效果最优,是适宜于西北旱作农业绿色可持续发展的种植方式。     

不同覆盖方式对旱地春小麦土壤水热及生长的影响

为明确不同覆盖方式对旱地春小麦生长和产量的影响,在西北半干旱雨养条件下,以露地无覆盖为对照（CK）,设置了秸秆带状覆盖（SM）、白膜全覆盖（BM）和黑膜全覆盖（HM）三种覆盖方式,分析覆盖对旱地春小麦土壤水热、干物质积累及产量的影响。结果表明,与CK相比,覆盖能明显提高春小麦各生育时期0~200 cm土壤水分0.8~0.9个百分点,且SM处理以开花期增幅最大,HM和BM处理均以灌浆期增幅最大;同时,SM、HM和BM处理能明显增加关键生育时期的土壤水分1.0、1.4和1.1个百分点。HM和BM处理下春小麦全生育期0~25 cm平均土壤温度较CK分别增加0.7和1.3 ℃,均以苗期增幅最大;而SM处理较CK下降2.5 ℃,降幅在孕穗期最大。覆盖能显著提高春小麦干物质积累量,SM、HM和BM处理相对于CK的增幅分别为19.4%、16.7%和31.6%。覆盖显著增加了春小麦产量,增幅表现为BM（18.5%）>HM（15.1%）>SM（12.1%）。由此可见,覆膜与秸秆覆盖均有利于旱地土壤保墒和增温以及春小麦的产量形成;从环保及可持续发展等方面综合考虑,秸秆带状覆盖栽培是一种更加高产高效的覆盖方式,更有利于西北旱地农业可持续生产。     

秸秆带状覆盖对旱地冬小麦干物质积累分配及转运的影响

为筛选适合西北旱作区冬小麦的秸秆带状覆盖种植模式,在播量均为225 kg·hm^-2条件下,设置露地条播(CK)和3种秸秆带状覆盖(SM)种植模式(分别用SM4、SM5和SM6表示,种植带分别种植4、5和6行小麦),比较不同秸秆带状覆盖种植模式下冬小麦干物质积累、分配与转运及产量的差异。结果表明,与CK相比,秸秆带状覆盖显著提高了冬小麦开花前干物质积累量,增幅为17.8%～26.0%,且表现为SM5>SM6>SM4;促进了开花期和成熟期干物质在叶片和颖壳+穗轴中的分配,其中SM5的增幅均最大(开花期分别为15.8%和27.8%;成熟期分别为34.0%和40.0%)。同时,秸秆带状覆盖显著促进了开花前叶、茎鞘和颖壳+穗轴的干物质转运,并使花前干物质积累对籽粒产量的贡献率增加14.3～16.3个百分点,且增幅表现为SM4>SM6>SM5。秸秆带状覆盖下小麦籽粒产量较CK增加了3.8%～7.3%,产量增幅表现为SM5>SM4>SM6。由此可见,秸秆带状覆盖种植能促进西北旱作区冬小麦干物质的积累和产量形成,在本试验条件下以SM5模式表现最...     

秸秆覆盖对黑土区大豆生长及产量构成因素的影响

为研究秸秆覆盖对黑土区土壤水热及大豆生长状况的影响,以垦丰16为试验材料,基于大田试验,分别设置秸秆表面覆盖(T1),0～10 cm土层秸秆还田覆盖(T2),10～20 cm土层秸秆还田覆盖(T3)和无秸秆覆盖(CK)4种处理。通过测定大豆生育期内的耕作层土壤温度及含水率,以及大豆株高、茎粗和叶面积等生长指标,对比分析不同秸秆覆盖处理对土壤水热、大豆生长及产量等性状的影响。结果表明：大豆生育期初T1处理0～10 cm土层含水率明显高于T2及T3处理;在10～20 cm差异逐渐缩小,20～30 cm土层差异变大;秸秆覆盖会影响播种初期的出苗率,而在播种10 d后T1处理的出苗情况最好;T2处理的大豆株高、茎粗、LAI及产量表现最佳。通过统计学分析不同秸秆覆盖之间的差异,秸秆覆盖具有一定的阻碍热量传递的作用,有利于土壤含水率的提高,对大豆生长状况、光合特性及产量产生影响,0～10 cm土层秸秆还田覆盖为最佳处理。     

双行种植与空行覆盖模式对土壤水热条件及冬小麦产量的影响

为了探讨适宜冬小麦保水保墒增产的秸秆覆盖模式,于2014-2016年通过大田试验,研究了常规种植无玉米秸秆覆盖（CK）、常规条播+行间覆盖玉米秸秆4 500 kg·hm^-2（CPM1）、常规条播+行间覆盖玉米秸秆9 000 kg·hm^-2（CPM2）、双行条播+空行覆盖玉米秸秆4 500 kg·hm^-2（DPM1）、双行条播+空行覆盖玉米秸秆9 000 kg·hm^-2（DPM2）5种种植模式对麦田土壤温度、水分及冬小麦产量性状的影响。结果表明,相同秸秆覆盖量下,DPM的冬小麦产量显著高于CK和CPM;DPM2的增产效果优于DPM1,而CPM2 的减产率大于CPM1;穗数和地上部干物质量是籽粒产量增减的主要协同因素。与CK相比,秸秆覆盖对冬小麦生育期0~20 cm土壤均表现为生育前期增温和后期降温的双重作用;与CPM相比,DPM对冬小麦生长前期土壤增温效果好,后期降温幅度低且延迟降温时间;在同一覆盖模式下,覆盖量越大,前期增温效果越好,后期温度变幅越窄。总体上,秸秆覆盖对生育期均温表现为增加效应。秸秆覆盖使冬小麦整个生育期土壤贮水量增加,其中越冬期增加程度较高,CPM1、CPM2、DPM1、DPM2的土壤贮水量较CK两年平均增加28.7、42.3、25.6和38.3 mm。同一覆盖模式下,覆盖量越大,保水效果越好。生育后期DPM的保水效果优于CPM。因此,在无灌溉或少灌溉条件下,双行种植+空行覆盖模式下覆盖带和种植带结合可对山西晋南地区麦田土壤起到蓄水调温、提高冬小麦有效穗数和产量的作用。     

不同覆盖材料对西北旱地冬小麦地温及产量的影响

为探寻不同覆盖材料下西北旱地冬小麦地温与产量的特征及其相关性,以冬小麦兰天26号为材料,在秸秆带状覆盖(常规条播:SM1;宽幅条播:SM2)、全膜覆土穴播(PM)条件下,以无覆盖露地种植为对照(CK),研究了冬小麦生育期地温的差异及其与产量构成的相关性。结果表明,秸秆带状覆盖种植技术可有效平抑气温对小麦的激变,实现了小麦的稳定增产。与CK相比,秸秆带状覆盖冬小麦0~25cm土层全生育期平均降温0.61℃,但在不同生育时期却存在增温和降温的双重效应,苗期至返青期平均增温0.76℃,SM1增温效应低于SM2;返青期以后平均降温1.43℃,SM1降温效应高于SM2;地膜覆盖全生育期平均增温1.01℃。秸秆带状覆盖全生育期各土层总体均表现降温效应,且以降温效应突出的SM1在25cm降幅最大,平均为1.20℃,5cm处最低,为0.55℃;地膜覆盖全生育期各土层均表现增温效应,以5cm处增幅最大,平均为1.14℃,15cm最低,平均为0.84℃。从生育时期和土层看,各处理间地温以越冬期差异最大,变异系数为17.25%~46.6%;土层间以25cm最大,变异系数为5.5%~46.6%。与CK相比,秸秆带状覆盖全天均具有降温效应,降温幅度依次为中午傍晚早晨,且SM1全天的降温效应均高于SM2;而地膜覆盖全天均具有增温效应;覆盖均可使冬小麦显著增产,秸秆带状覆盖平均增产25.3%,SM2增产率(27.0%)高于SM1(23.0%),地膜覆盖增产30.4%。产量与有效穗数和千粒重呈显著正相关,增产的原因主要是有效穗数的增加和粒重的提高,土壤温度指标与产量、产量构成要素间相关不显著。     

甘肃中部高寒区覆盖栽培对马铃薯土壤酶活性及产量变化影响

覆盖栽培作为旱作农业节水的关键技术之一,在适宜条件下可以对马铃薯生长的土壤环境和土壤微生态区系产生影响。通过高寒旱区马铃薯田间试验,研究露地栽培(OF)、降解地膜覆盖栽培(DF)、黑色地膜覆盖栽培(BF)、秸秆覆盖栽培(SM)和白色地膜覆盖栽培(WF)5种不同覆盖栽培方式对土壤酶活性和马铃薯产量构成的影响。不同土层各处理蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶酶活性表现不同。在10 cm土层BF蔗糖酶活性显著高于OF和DF处理,WF、DF过氧化氢酶活性显著低于BF处理,脲酶活性各处理无显著差异;WF碱性磷酸酶活性显著低于BF处理(10和20 cm土层),SM显著低于DF(30 cm土层)。从酶活性变化垂直分布看出,随着土层深度增加,各处理蔗糖酶活性逐渐降低;OF和DF过氧化氢酶活性降低,其他处理"先升高后降低";DF和WF碱性磷酸酶、脲酶活性变化规律相似,表现为"先降低后升高",其他处理降低。从植株和块茎性状来看,主茎数、单株薯重和平均薯重各处理间无显著差异,SM株高和商品薯率(除了OF处理)显著高于其他处理。SM模式下马铃薯产量最高为24 268 kg/hm~2,较OF增产7 235 kg/hm~2,增幅为42.5%。     

播期对秸秆带状覆盖下冬小麦干物质积累、产量及水分利用效率的影响

为明确半干旱雨养区玉米秸秆带状覆盖条件下播种时间对小麦产量和水分利用效率可能带来的影响,在甘肃省通渭县常河镇甘肃农业大学旱作小麦试验基地设7个播期处理,分别为9月14日(T1)、9月19日(T2)、9月24日(T3)、9月29日(T4)、10月4日(T5)、10月9日(T6),以9月24日露地种植为对照(CK),研究了播期对冬小麦生育期、干物质积累及产量等性状的影响。结果表明,T2处理的产量和WUE最高,穗粒数和千粒重也显著高于其他处理。推迟播期缩短了冬小麦全生育其天数,各生育阶段天数抽穗前大于抽穗后;播期对植株干物质积累的影响表现为营养生长期大于生殖生长期,花前干物质向籽粒的转运量及其对籽粒的贡献率随播期推迟呈增加的趋势。综合来看,在半干旱雨养区玉米秸秆带状覆盖条件下9月19日是冬小麦最佳播期。     

半干旱区不同种植模式对覆膜马铃薯产量及水分利用效率的影响

为了确定适合陇中干旱半干旱条件下马铃薯高产高效的种植模式,通过田间试验,以‘陇薯10号’为材料,在相同的施肥条件下,研究不同种植模式和种植密度对马铃薯生长的影响。结果表明,不同种植模式对马铃薯出苗率、SPAD(Soil and plant analyzer development,SPAD)值、冠层温度没有显著影响;在同一种植模式下,密度为5 000株/667m~2处理的叶面积指数(Leaf area index,LAI)、块茎数大于4 000株/667m~2处理,而水分利用效率、地上部和根鲜重以及盛花期、块茎膨大期和成熟期单株块茎重小于4 000株/667m~2处理;在同一密度不同种植模式的条件下,LAI、地上部和根鲜重、单株块茎重以及水分利用效率均随着垄宽的变宽和垄沟的变窄而变小;马铃薯块茎产量和商品薯率均是4 000株/667m2、50 cm垄宽和50 cm垄沟以及垄上微沟种植最高。综上所述,垄上微沟种植、4 000株/667m~2以及50 cm垄宽、50 cm垄沟是陇中干旱半干旱条件下马铃薯高产高效的最佳种植模式。     

秸秆覆盖对向日葵产量的影响

向日葵生长期田间用秸秆（麦草）覆盖具有减少土壤水分蒸发，增加土壤水分含量，改善土壤物理性状，培肥土壤和提高产量的效果。以覆盖５２５０ｋｇ／ｈａ的效果最好，与不覆盖相比０—２０ｃｍ土层平均水分含量增加３０．３％，０—１０ｃｍ土层土壤容重减小０．０４ｇ／ｃｍ３。土壤有机质增加０．０７％，含油率相对提高２．７％；增产１８．９％。     

留茬秸秆覆盖对旱地向日葵生长发育的影响

玉米秆留高茬并用麦秸进行秋冬覆盖,能有效拦蓄秋冬降水提高向日葵出苗率。其保水效果,播期＞现雷期＞花期。保蓄水分、平抑地温和增产效果均大于不留茬覆盖和播后覆盖处理,使向日葵含油率和产量比露地提高１．７％和４７．３％,比播后覆盖分别提高０．８％和２５．２％。     

秸秆覆盖与灌水深度对湘南晚稻产量、米质与水分利用的影响

为构建和完善湘南晚稻高产高效栽培技术体系,以‘丰源优299’为试验材料,在衡阳县开展大田试验比较研究了晚稻在不同秸秆覆盖(覆盖或不覆盖)和不同灌水深度(5 cm和10 cm)条件下的产量、稻米品质和水分利用效率。结果表明:深灌处理分蘖较多,但成穗率较低;深灌处理最大叶面积指数较大,但孕穗后降幅也较大;秸秆覆盖处理地上部干物重小于不覆盖处理,而浅灌与深灌处理干物质积累差异不大;秸秆覆盖与不覆盖处理间产量差异不大,而浅灌处理较深灌处理产量显著增加,增幅为4.2%~4.6%,处理间产量差异主要由有效穗数差异所致;灌溉深度和秸秆覆盖对稻米加工品质无影响,但浅灌可在一定程度上改善稻米外观品质和食味品质,而秸秆覆盖使稻米外观品质和食味品质降低;浅灌可显著提高稻田水分利用效率,而秸秆覆盖作用较小。可见,本试验条件下,秸秆覆盖对湘南晚稻作用较小,而浅水灌溉可达到增产、提质与提高水分利用效率的目的。     

品种、覆盖材料对稻草全程覆盖种植马铃薯的影响

通过试验结果得出,品种和覆盖材料不同都会导致马铃薯产量的不同,五个参试品种中以大西洋产量最高(2402．3kg／667m^2),覆盖材料则以稻草加地膜全程覆盖效果最好。     

种薯重量对旱地马铃薯生长发育及产量的影响

在内蒙古阴山北部丘陵区半干旱条件下，通过田间试验研究了不同重量种薯对马铃薯生长发育及产量的影响。结果表明；在干旱条件下，马铃薯植株生长发主发育，主茎数及块茎产量与种薯重量有着十分密切的关系。