中国可降解膜覆盖对玉米产量效应的Meta分析

可降解膜是解决农业生产中地膜残留污染的有效措施,但覆盖可降解膜的作物产量效应仍存在较大分歧.该研究以玉米为研究对象,分别以不覆盖和覆盖普通地膜作为覆盖可降解膜的对照,通过检索已发表的相关田间试验数据,利用Meta分析方法定量研究覆盖可降解膜对玉米的产量效应和影响因素.结果表明,在可降解膜和不覆盖组合中,覆盖可降解膜的玉米产量较不覆盖平均提高17.8%(95%置信区间14.8%~20.9%);该组合不存在发表偏倚和极端值.可降解膜和普通地膜组合存在发表偏倚,校正前覆盖可降解膜的玉米产量显著低于覆盖普通地膜(平均相差1.8%),校正后二者差异不显著(置信区间-0.9%~2.7%);该组合也不存在极端值.与不覆盖和覆盖普通地膜相比,覆盖可降解膜的累计平均产量效应均随时间趋于稳定.近5 a来,覆盖可降解膜与覆盖普通地膜的玉米产量差异和变幅均较2000—2010年有所减小.在高海拔、低气温区域,平作和使用0.008 mm厚度降解膜时,更有利于提高可降解膜的增产效应.该研究可为降解膜的大规模推广应用和开发研制提供依据.     

马铃薯地膜种植生态效应研究

通过田间随机区组试验研究马铃薯地膜种植生态效应结果表明,马铃薯营养阶段、生殖阶段不同地膜覆盖处理耕层土壤速效氮供应强度比露地提高32.6%~64.0%,速效磷提高4.2%~59.4%,植株吸收量分别提高13.2%~48.3%和14.6%~38.2%;不同处理耕层土壤速效氮含量营养阶段均高于生殖阶段,速效磷含量则相反。地膜处理耕层土壤含水量营养阶段比露地提高5.3%~31.6%,植株吸收量提高26.3%~31.0%;生殖阶段比露地分别提高1.9%~16.9%和4.4%~18.8%。耕层土壤中2阶段地膜比对照细菌分别增加30.0%、130.8%,放线菌分别增加19.7%、474.1%,霉菌分别增加12.5%、22.7%。一天中地膜处理耕层土壤温度均高于露地,上午随土层深度的增加,营养阶段土壤温度递增而生殖阶段略呈递减,中午和下午随土层深度的增加,2阶段土壤温度逐渐递减。地膜处理其块茎产量、地上茎叶产量、地下根产量均高于露地对照。在试验设计施肥范围内,地膜种植施肥水平高的土壤和植株养分、水分含量高,增产幅度大。     

河西走廊盐化潮土钾肥对马铃薯增产效应的研究

在河西走廊盐化潮土上,连续3年的研究结果表明增施K肥可以显著提高马铃薯的产量,马铃薯的产量随K肥用量的增加而增加,而增产效果则随K肥用量的增加而递减。经回归统计分析,K肥经济效益最佳施肥量为239.70kg/hm2,理论产量为63.45t/hm2;K肥成本599.25元/hm2,收益3.75万元/hm2;不同处理间差异显著性经LSR检验达到显著和极显著水平。K肥对马铃薯的增产效果与土壤速效K含量呈负相关。     

华北集约农区马铃薯地膜覆盖安全期的探讨

作物地膜覆盖安全期指某一作物在某一区域要求地膜覆盖的最佳天数,也就是地膜覆盖农田土面能保持膜面完整的日数,在此日数之前地膜应该保持基本完整,维持增温保墒等功能,此日数之后,这些功能基本消失。华北集约农区水分条件基本能满足马铃薯生长的需求,因此,生产中主要根据该区域自然条件和作物对温度需求的特点适期揭膜。为确定华北集约农区马铃薯种植的最佳揭膜时间,在青岛市以露地种植为对照（T1）,分别设置了播种后覆膜30d（T2）、60d（T3）、75d（T4）、90d（T5）4个中途揭膜和全生育期覆膜不揭（T6）共6个处理,观测田间10cm土层土壤温度以及马铃薯生育期、出苗率及产量等指标。结果发现：与露地（T1）相比,地膜覆盖（T2、T3、T4、T5和T6）可以促使研究区马铃薯提前5d出苗,且出苗率得到提高;全生育期覆膜（T6）通过提高地温从而促进马铃薯的生长发育,在马铃薯播种-出苗期,全生育期覆膜（T6）处理较露地（T1）10cm土层土壤日平均温度提高1.1℃,10cm土层地积温增加66.1℃·d。不同揭膜时间的试验结果显示,在播种后60d揭膜处理中,马铃薯田10cm土层的地积温较高,为1795.6℃·d。此外,在马铃薯播种60d内地膜覆盖可以显著提高马铃薯田10cm土层地温日较差,播种60d后揭膜对10cm土层地温日较差影响不大。研究结果显示马铃薯产量与地膜覆盖和揭膜时间密切相关,对照露地种植（T1）产量最低,为40.3thm⁻²;60d揭膜（T3）最高,为45.7thm⁻²,较露地种植（T1）增产13.4%;75d揭膜（T4）较高,较露地种植（T1）增产10.4%。综合看,在该地区马铃薯生产中覆膜后60～75d进行揭膜最合适,即该地区马铃薯地膜覆盖安全期为60～75d。     

可降解地膜覆盖棉花增产效应的研究

田间试验结果表明 ,覆膜植棉可明显提高土壤温度 ,促进棉株生长 ,其 5cm土层土壤温度比露地栽培提高0 .1～ 2 .98℃ ,棉花产量提高 11.5 9%～ 18.31%。双解膜和光解膜在地膜降解前的增温效果略优于普通地膜 ,晴天增温幅度大于阴雨天。地膜降解诱导期过后 2种可降解地膜均顺利降解为面积较小碎片 ,而双解膜降解更快 ,缓解了农膜残留所造成白色污染。棉花生产可用可降解膜代替普通地膜 ,且需完善配套栽培技术。     

我国马铃薯产量对施氮的响应及其影响因素分析

  【目的】  在全国及区域尺度上,定量评价马铃薯产量对施氮的响应及其影响因素,旨在明确不同条件下施氮对马铃薯产量的影响,为氮肥合理施用提供参考。  【方法】  通过搜集、筛选、整理已公开发表的有关我国马铃薯施氮产量效应的文献信息建立数据库,利用Meta分析这一综述性统计方法,以不施氮为对照,运用自然对数响应比来度量施氮对马铃薯产量的影响程度,并运用Meta回归分析和亚组分析来评价不同因素对施氮效果的影响。  【结果】  共搜集到符合本研究要求的文献52篇,从中获得220组数据,涵盖我国6个马铃薯主要种植区域,且不同研究结果间存在显著异质性。根据失安全系数法分析结果,本研究受发表偏倚的影响不明显,结论具有较高的可信度。Meta分析结果表明,与不施氮相比,施氮显著提高了我国马铃薯产量,整体增产幅度为31.1%,且不同基础产量间的施氮效果存在明显差异,在基础产量小于20 t/hm2条件下,马铃薯产量与施氮量呈显著正相关。区域间的施氮效果存在显著差异,西南区施氮效果最佳,施氮产量增幅为42.6%,其次为东北区 (40.6%)、中原区 (37.2%)、华北区 (34.7%)、华南区 (17.7%) 和西北区 (12.1%)。在施氮水平较低时施氮方式对施氮效果没有明显影响,但在施氮量大于225 kg/hm2时,基施 + 追肥方式的增产效应明显。在低种植密度 (< 5.25万株/hm2) 条件下,施氮增产率为35.4%,明显高于中密度 (5.25～6.75万株/hm2) 和高密度 (> 6.75万株/hm2) 种植。施氮效果与土壤类型紧密相关,在黄棕壤、红壤、黑土、黄壤、黑钙土、水稻土和黑垆土上施氮增产效应显著,而在黄绵土上未达显著水平;土壤质地也影响氮肥效果,黏土施氮增产率为54.8%,高于砂土 (46.5%)、砂壤土 (28.0%) 和壤土 (26.0%)。在土壤pH 6.5～7.5、有机质含量 < 15 g/kg、全氮含量1～2 g/kg和有效磷含量 < 15 mg/kg的条件下,施氮的增产效应更明显。  【结论】  施氮对提升我国马铃薯产量有重要作用,施氮效果与土壤基础产量、区域、种植密度、土壤类型、质地、pH、有机质含量、全氮含量和有效磷含量密切相关。因此,各地区在制定马铃薯施氮方案时应充分考虑这些因素,以提高氮肥利用效率和增加马铃薯产量。     

重庆市地膜覆盖早春马铃薯高效栽培技术及效果分析

通过对脱毒种薯、催芽拌种、配方施肥、晚疫病防治、地膜覆盖等关键技术的集成,形成成熟的早春马铃薯高效栽培技术,该技术能达到早出苗、早结薯、早上市的目的。特别是提早上市,可提高价格,增加农民收入,经济效益显著。     

长江流域冬小麦氮磷钾肥增产效应及其影响因素

  【目的】  分析长江流域施用氮、磷、钾肥对小麦产量的增产效应及主要影响因素的贡献率,旨在明确不同条件下施用氮、磷、钾肥对小麦产量的影响,为优化长江流域的小麦养分管理提供科技支撑。  【方法】  数据来源于国际植物营养研究所在我国长江流域开展的小麦田间试验,以及在中国知网通过检索到的有关施肥增产效应的文献,检索关键词为“冬小麦”、“冬小麦 + 产量”、“冬小麦产量 + 肥料利用率”,符合Meta分析标准的氮、磷和钾数据分别有724、624和658组。以不施某种养分处理为对照,以反应比作为该养分的增产效应值,采用Meta分析方法,定量分析施用氮、磷、钾肥对小麦产量变化的贡献,并分别分析施肥水平、基础地力水平、种植区域、土壤有机质、pH及土壤养分对产量效应的影响。  【结果】  与不施氮、磷或钾肥处理相比,长江流域冬小麦施用氮、磷和钾肥分别可显著增加小麦产量66.0%、17.9%和10.0%,以氮肥增产效应最高。基础地力对氮、磷、钾肥的增产效应均具有显著影响,氮、磷、钾肥均在低肥力土壤 (产量< 2.0 t/hm2) 上的增产率最高,分别为134.2%、30.0%和12.1%,氮、磷肥的增产效应与基础地力呈负相关关系。长江流域不同种植区域冬小麦氮、磷、钾肥的增产效应差异显著,以重庆市的氮效应最高,为136.1% [ln(R) = 0.859],以浙江省的磷效应最高,为39.1% [ln(R) = 0.330],贵州省的钾效应最高,为19.1% [ln(R) = 0.175]。氮、磷、钾肥均在酸性土壤的增产效果最好,增产效应随着土壤pH升高呈降低趋势,增产率分别为95.2%、29.4%和14.0%。土壤有机质含量对磷效应影响显著,对氮和钾效应影响不显著。当土壤全磷 > 1.0 g/kg、全钾 > 20.0 g/kg、碱解氮 < 80.0 mg/kg、速效磷 > 25.0 mg/kg及速效钾 < 90.0 mg/kg时,施氮增产效应最显著;在土壤全磷 < 0.7 g/kg和土壤速效磷 < 15.0 mg/kg时,施磷增产效应最显著;在土壤速效钾 < 90.0 mg/kg时,施钾增产效应最显著。  【结论】  长江流域冬小麦施用氮、磷、钾肥的增产率分别为66.0%、17.9%和10.0%,氮肥仍是影响长江流域冬小麦增产的最重要养分因子。基础地力决定着施肥效应,产量 < 2.0 t/hm2的土壤施肥的增产潜力最高。土壤肥力因素中,pH、有机质和矿质养分含量应作为肥料投入的依据。     

基于Meta分析的关中平原冬小麦-夏玉米施氮/磷增产效应研究

为明确施用氮肥和磷肥对关中平原冬小麦/夏玉米产量的影响及其控制因素,以公开发表的试验数据为基础,采用Meta分析法定量分析了施氮及施磷条件下,试验年份、作物品种、生育期降水量、种植密度、施氮量、灌水量、土壤质地、施磷量以及施磷比例对冬小麦-夏玉米轮作体系作物产量的影响.结果表明,就试验年份来讲,2007年以后施氮的增产...     

马铃薯丰产栽培及集雨补灌增产效应分析

马铃薯是宁南山区主要的优势特色作物之一,素有“救命蛋”之称。在同等条件下,马铃薯单产高于小麦和豌豆等其它作物（5kg薯块折1kg主粮相比较）,每年播种面积占粮食播种面积10％以上,研究马铃薯丰产栽培及补充灌溉指标,提高其单产仍具有重要意义。     

适宜穴播块数及种植密度促进黑膜垄作马铃薯节水增产

研究与农机配套的农艺技术,对于促进农机农艺的深度融合、提高马铃薯生产效率具有重要意义。为寻求适宜于机械操作的马铃薯栽培措施,该文于2013—2016年连续4 a在不同降雨年型下设置不同颜色地膜(白膜和黑膜)、马铃薯穴播块数(1块和2块)、种植密度(72 720、51 945、40 395株/hm~2)处理,进行裂区试验,研究膜色穴块数和密度对旱作马铃薯产量和水分利用效率的影响。结果表明,不同降水年型旱作马铃薯采用黑色地膜覆盖、整薯或穴播2块以及缩小株距增加单位面积株数均能显著增加马铃薯的产量和水分利用效率,平均对产量影响大小是覆膜播种块数株距。其中,在黑膜覆盖条件下平均产量较白膜覆盖增产8.1%,且黑膜在不同年份对产量影响的大小顺序是:丰水年平水年歉水年。穴播2块较穴播1块增产12.9%;穴播块数在不同年份对产量的影响大小是歉水年丰水年平水年,歉水年份整薯播种增产效果大;种植密度对产量影响的年份顺序是平水年丰水年歉水年,株距减小,产量增加。同时,不同降水年型对马铃薯水分利用效率具有显著影响(歉水年平水年丰水年),农机农艺融合及集成栽培显著提高了旱地马铃薯水分利用效率。     

地膜覆盖对耕层土壤温度水分和甘薯产量的影响

以淀粉型甘薯品种‘济徐23’为供试材料,设置不覆盖地膜(CK)、覆盖透明地膜(TF)和覆盖黑色地膜(BF)3个处理,研究地膜覆盖对土壤水热状况、甘薯块根形成及产量的影响。结果表明:地膜覆盖可以提高甘薯块根分化建成期(栽植后0~20 d)0~20 cm各土层的土壤温度1.0~6.5℃,特别是在栽植后10 d覆盖透明地膜比覆盖黑色地膜高0.6~3.5℃;提高0~20 cm土层的土壤相对含水量9.97%~18.1%,且覆盖黑色地膜比覆盖透明地膜高1.2%~5.1%。地膜覆盖增大根系吸收面积和提高根系活力,但在20 d时覆盖黑色地膜处理的根系活力显著低于不覆盖地膜的对照(P0.05);同时,在栽植后20 d,地膜覆盖显著提高了甘薯的光合速率。地膜覆盖显著增加了分化根中内源激素玉米素核苷(ZR)含量,且黑色地膜在20~30 d时ZR含量显著高于透明地膜(P0.05);显著(P0.05)提高栽植后40 d块根中脱落酸(ABA)的含量,且覆盖黑色地膜处理的ABA含量显著(P0.05)高于覆盖透明地膜处理。地膜覆盖还提高了甘薯块根膨大期块根干物质初始积累量和平均积累速率,增加了单株结薯数和单薯重,最终显著提高了收获期块根产量,覆盖透明地膜和覆盖黑色地膜分别较对照增产10.38%和15.91%。因此,覆盖地膜能促进甘薯块根早形成,协调其生长中后期地上部与地下部的关系,从而提高块根产量。     

冰雹冲击下塑料薄膜的损伤分析

塑料薄膜的力学性能分析是薄膜结构设计的主要方向。该研究采用试验和数值模拟结合的方式分析了冰雹冲击下塑料薄膜的破坏形式和损伤规律,并通过试验结果验证了数值模拟方法的有效性。通过数值模拟对冰雹在不同尺寸、不同冲击角度下单次和二次冲击塑料薄膜进行了分析,此外对薄膜厚度和两层薄膜之间的间距的影响进行了分析。结果表明：1）0.12 mm厚度的塑料薄膜可抵挡直径10 mm以下的冰雹冲击。但冰雹尺寸在30 mm以上时,塑料薄膜因拉伸应力波的作用而发生破坏。2）冰球二次冲击塑料薄膜时会造成应力波的叠加,导致薄膜加速破坏。3）在0°、30°、60°这3种冲击角度下,冰球冲击角度为60°时造成薄膜的破坏面积最大。4）双层薄膜的破坏面积随薄膜之间的间距增大而增大,当双层薄膜的间距控制在5 mm内可实现双层薄膜抗冰雹冲击效果优于厚度相同的单层薄膜。分析结果表明：改进薄膜结构的抗拉强度是提高薄膜抗冰雹冲击能力的主要方向。该研究可为薄膜结构设计和薄膜损伤分析提供参考。     

不同边膜铲起膜性能分析及其起膜率对比试验

农田地膜污染治理中,由于秋后残膜回收中缺乏较为理想的机构起翻边膜,致使边膜埋于地表不易被回收部件进行回收,对土壤及环境造成一定的污染。为解决这一问题,选取目前较为普遍使用的2种边膜起膜机构开沟器和双翼铲,新设计一种单翼铲,对其进行力学分析,对比3种不同结构的边膜铲受力情况,并且在新疆库尔勒尉犁县开展田间对比试验,对比不同结构的边膜铲在田间的工作性能,考核起出残膜完整率、起膜率及有无壅土现象发生这3个关键因素。结果表明:边膜铲的受力大小与边膜铲入土角度和铲刃的长度有关,对3种边摸铲理论分析得出单翼铲的受力最大,开沟器受力最小,双翼铲受力较为合理,而在田间性能试验中虽然单翼铲受力最大但其作业效果最佳,起出边膜的完整率达100%、起膜率在95.4%、并且在作业中没有壅土现象发生,考虑到作业效果的突出,推荐单翼铲作为秋后残膜回收机的边膜起膜机构。研究结果可为秋后残膜回收机的边膜起膜机构的设计选择提供参考。     

双曲柄多杆式马铃薯膜上打孔种植机的设计与试验

针对马铃薯先覆膜后播种种植方式无配套膜上打孔播种机具的问题,该文基于西北黄土高原雨养农业区马铃薯大垄双行栽培模式,设计了双曲柄多杆式马铃薯膜上打孔种植机。对样机关键部件进行了分析与设计,建立了双曲柄多杆膜下成穴机构的运动学模型,确定了双曲柄多杆膜下成穴机构、侧开式排种机构、提土装置、对穴覆土装置结构及工作参数,确立了传动系统方案,解析了核心部件作业机理。田间试验表明,膜下播种深度合格率、穴孔错位率、穴距合格率、膜孔全覆土率和地膜采光面机械破损程度分别为92%、5%、88%、93%和52.1 mm/m~2。田间性能试验指标均达到国家和行业标准要求,试验结果满足设计要求,能够实现马铃薯膜上打孔播种和对穴覆土一体化作业。     

Meta分析生物质炭对中国主粮作物痕量温室气体排放的影响

该文采用Meta分析方法定量分析生物质炭输入对中国主粮作物痕量温室气体的影响,研究可为农田痕量温室气体减排提供有效的途径.结果表明相对于不施加生物质炭,生物质炭输入对甲烷吸收/排放并无显著影响,而甲烷排放在不同耕作和施氮情况下发生显著变化.旋耕和不施氮情况下施加生物质炭分别显著提高稻田甲烷排放达30%和46%,而在翻耕和施氮的情况下施加生物质炭可减少稻田甲烷排放达9%和10%.生物质炭输入分别可显著减少主粮作物氧化亚氮、全球增温潜势(global warming potential,GWP)及温室气体排放强度(greenhouse gas intensity,GHGI)达41%、18%及25%.不同土地利用类型、耕作类型、生物质炭施用量及生物质炭类型均可显著影响农田氧化亚氮、GWP和GWPI.合理的管理主粮作物生物质输入可为减少温室气体排放做出贡献,建议生物质炭与施氮和翻耕2种农作措施相结合,施加小于10 t/hm2及碳氮比(C/N)低于80的生物质炭,以利于主粮作物综合温室效应的减排.     

氮磷钾肥配合施用对甘薯的增产效果

通过10几年来甘薯氮、磷、钾配比田间试验结果表明：甘薯每公顷施N150-225kg，N：P2O5：K2O比例以1：0.3～0.5：0.8～1.2为宜。增产效果N〉K〉P，旱地明显高出水旱轮作地。通过大面积示范推广测产统计和228个田间小区试验分析，配方施肥比当地常规施肥每公顷平均增产鲜薯3587kg和4881kg，增产效果较好。     

覆膜抑制土壤呼吸提高旱作春玉米产量

为从农田碳通量角度揭示地膜覆盖种植方式的增产增效机理,于2011年在山西寿阳旱作农业野外试验站对覆膜和露地春玉米田,进行了表层土壤温湿度、土壤呼吸和净碳交换规律及作物生长发育规律的研究和分析。结果表明:与露地处理相比较,覆膜处理全生育期表层土壤含水率提高了18.7%,前期可平均提高表层土壤温度1.67℃。覆膜和露地处理土壤呼吸变化规律总体一致,但前者的温度敏感系数Q10比后者低,且中后期前者排放的碳仅为后者的61.7%,说明采用覆盖地膜种植方式有利于农田土壤碳管理。前期和中期覆膜处理绿叶面积指数比露地处理平均高0.81 m2/m2,后期覆膜处理衰老较快,收获时比露地处理低1.00 m2/m2;露地处理在前期和中期日均净碳通量平均比覆膜处理大0.04 mg/(m2·s),而后期仅小0.02 mg/(m2·s),这是造成2处理最终生物产量和经济产量差异的根本原因。在地上干物质积累和地下干物质积累方面,覆膜处理始终比露地处理高,收获时差值分别为269.7和38.6 g/m2。露地处理每公顷少收春玉米籽粒1 348 kg。由此可见,覆膜种植可提高表层土壤温湿度,促进作物生长发育,抑制土壤呼吸,促进碳积累,增加农民收入的同时更有利于土壤碳管理。     

基于CERES-Rice模型的覆膜旱作稻田增温效应模拟

水稻覆膜旱作技术具有显著的节水、增温、防污和减排效应,是节水稻作技术体系的重要措施之一,将CERES-Rice模型用于覆膜旱作条件时,必须首先解决覆膜增温效应的准确模拟问题。该文拟应用热量传输理论及目前旱地作物生产系统中采用的覆膜增温效应模拟方法,来模拟水稻覆膜旱作生产体系中的增温效应,从而为完善CERES-Rice模型并使其能用于覆膜旱作水稻的生长模拟奠定基础。参数调校与模型检验验证通过2013、2014年在湖北房县开展的2 a水稻覆膜旱作田间试验来进行,共涉及淹水(对照)、覆膜湿润栽培和覆膜旱作共3个水分处理,分别对2个生长季、2个覆膜处理地表5 cm及地下10、20 cm处温度的变化过程进行了模拟,结果表明:经过参数调校后,所建立的覆膜增温模型可较好地模拟覆膜稻田地表和剖面上土壤温度的变化规律,地表5 cm处土壤温度模拟值与实测值的均方根差、相对均方根差分别低于1.8℃和10%,相关系数在0.89以上(P0.01);尽管地下10、20 cm处的模拟误差稍大,也基本可满足要求,相应的均方根误差3.2℃,相对均方根差15%,相关系数0.65(P0.01)。