沟垄集雨种植和氮肥对春玉米生长及产量的影响

沟垄集雨种植以其良好的集雨增产效果而被广泛应用,为探索沟垄集雨种植下合理的氮肥施用模式,以春玉米为研究对象,分别在沟垄集雨种植(P)和平作(C)下设置尿素基施(F1)、尿素基施+追施(F2)、缓释肥基施(F3)3种施肥模式,探明沟垄集雨种植和氮肥对春玉米生长及产量的影响。结果表明,沟垄集雨种植相较于平作能显著促进玉米生长和干物质积累,在3种施肥处理下沟垄集雨种植较平作增加玉米最大叶面积指数7.18%~11.39%、增加成熟期干物质积累量15.45%~20.23%。PF2、PF3处理可有效提高春玉米生育后期叶绿素含量和光合效率,PF2、PF3处理较PF1处理提高穗粒数2.35%、2.10%,百粒质量提高6.08%、7.37%,产量提高0.8%、2.09%。沟垄集雨种植技术下缓释肥基施能够有效降低施肥劳动强度,提高产量。     

沟垄全覆盖种植方式对旱地玉米生长及水分利用效率的影响

2008-2010年在渭北旱塬区,以沟不覆盖为对照(CK),研究垄上覆地膜沟内分别覆普通地膜(PP)、生物降解膜(PB)、玉米秸秆(PS)和液体地膜(PL)4种沟垄全覆盖种植模式对土壤水温、玉米生长、产量及水分利用效率的影响.结果表明,在玉米生长前期,PP、PB和PS处理可明显提高0-200 cm土壤蓄水量;生育中期,PS处理蓄水保墒效果最为显著;生育后期,各沟垄全覆盖处理与对照的土壤蓄水量无显著差异;整个生育期PL处理与CK的土壤蓄水量差异不显著.PP和PB处理3a玉米生育期5-25 cm平均土壤温度分别较CK增高1.6℃和1.3℃,PS处理降低1.9℃,而PL处理与CK无显著差异.PP和PB的增温保水效应使玉米株高、叶面积及地上生物量均高于CK;PS处理的降温效应促进玉米中后期生长,其株高、叶面积及地上生物量均高于CK;PL处理对玉米各生长指标影响不显著.与CK相比,PP、PB和PS处理3a平均的籽粒产量分别提高13.0％、13.8％和15.0％,水分利用效率分别提高9.8％、10.2％和11.6％.可见,垄覆地膜沟覆地膜、生物降解膜或秸秆的沟垄全覆盖种植可明显改善土壤的水温状况,促进玉米生长,从而显著提高作物产量和水分利用效率,对渭北旱塬区春玉米丰产栽培具有重要指导意义.     

应用DNDC模型模拟沟垄集雨种植对陕西省玉米产量的影响

利用DNDC模型分析沟垄集雨种植模式下农田水分和玉米产量的时空变化特征,为确定沟垄集雨种植技术的适宜区域以及该技术在陕西省农业生产中的进一步应用推广提供科学依据。利用陕西省2001-2010年19个气象站点观测资料,采用DNDC模型模拟沟垄集雨(PF)和传统平作(CK)种植下陕西省玉米田土壤水分和玉米产量。2001-2010年陕西省年均降雨量为609.2mm,且南至北呈现出逐渐递减的趋势,陕西南部地区的降雨量最高,其次是关中地区,陕西北部地区的降雨量最低。沟垄集雨种植模式下,土壤蒸发量从北至南呈现逐渐增加的趋势,土壤蒸发量在170mm以下的地区分布在陕西省北部,土壤蒸发量在190mm以上的地区分布在陕西南部。和平作种植模式相比,沟垄集雨种植模式下,陕西北部富县、黄陵、洛川、黄龙和宜川5个县土壤储水量提高到145mm以上,陕西中部宝鸡、凤翔、岐山、扶风4个县(市)土壤储水量提高到126mm以上,陕西北部6个县和中部14个县玉米生长水分胁迫减弱;与平作相比,沟垄集雨模式下,陕西省大部分区域产量变异数降低,说明沟垄集雨技术能降低年际间降雨量变化对产量的影响,具有较强的稳产效应。沟垄集雨和平作种植模式下陕西10a玉米总产量分别为1 320万t和1 140万t,沟垄集雨较平作模式增产180万t,提高16%。沟垄集雨种植玉米的增产效应从北至南呈现出逐渐降低的趋势,与年均降雨量的空间分布规律相反,陕西北部年均降雨量低于500mm的地区增产效果最高,陕西南部年均降雨量高于800mm的地区,沟垄集雨种植模式对产量的提高具有负效应。     

玉米—大豆沟垄种植技术

介绍了玉米—大豆沟垄种植模式,从整地施基肥、品种选择、种子处理、播种、除草、苗期管理、中期管理、病虫害防治和适时收获等方面总结了其种植技术。     

辽西半干旱区垄膜沟种方式对春玉米水分利用和产量的影响

【目的】春玉米是辽西地区的主要作物,其整个生育期需水量较多,但该区降水资源短缺且降水变率大,时空分布不均,有限降水难以满足春玉米高产稳产所需。垄膜沟种可有效汇集天然降水,提高降水资源化程度,开展相关研究以充分有效地利用该区有限的自然降水,提高农田水分利用效率,促进玉米稳产高产。【方法】2007-2013年在辽宁朝阳地区进行玉米垄膜沟种微集雨种植试验,研究不同种植模式对土壤水分、玉米产量和农田水分利用效率的影响。试验设垄膜沟种（沟内不覆盖,T1）、垄膜沟覆秸秆（T2）、垄膜沟覆膜（T3）和传统种植（CK）4种处理,随机区组设计,3次重复。传统种植为垄沟种植,行距50 cm,垄膜沟种方式为沟垄相间排列,沟宽80 cm,垄宽40 cm,垄高15 cm,垄上覆膜为集雨区,沟为种植区,种植2行玉米。各处理种植密度为52 500株/hm2左右,种肥为磷酸二铵（375 kg•hm-2,N 18%,P2O5 46%）,拔节初期追施尿素（375 kg•hm-2,N 46%）。【结果】垄膜沟种微集雨种植可有效汇集天然降雨,2009年和2010年玉米出苗率分别提高13.0%和14.9%,出苗时间提前1-2 d。前期长时间无有效降雨的情况下,一场有效降雨过后,土壤贮水量增加幅度依次为T2＞T1＞CK＞T3,T1和T2种植区水分入渗深度至少达到60 cm,而CK水分入渗深度只有40 cm,产流效率为61%,T1和T2蓄墒增加率分别为72%和88%。各处理生育期间土壤水分平均值从大到小依次为T2＞T1＞T3＞CK,其值分别为140.93、135.27、127.85和118.98 mm,较对照分别增加18.45%、13.69%和7.46%。2007-2013年,T1-T3产量比对照分别增产24.31%-32.58%、9.95%-17.81%、32.12%-37.16%、16.58%-27.96%、2.50%-9.40%、10.85%-29.33%和4.14%-17.95%,T1、T2和T3较对照平均增产幅度分别为14.52%、20.01%和23.44%。2007-2012年,T1-T3水分利用效率较对照分别增加24.66%-36.07%、14.12%-23.73%、38.34%-53.89%、29.07%-35.68%、1.20%-19.60%和9.02%-32.55%,T1、T2和T3水分利用效率较对照平均增加幅度分别为20.39%、27.94%和28.02%。在相对干旱年份,产量和水分利用效率增加幅度较大。【结论】通过连续7年进行旱作农田垄膜沟种微集雨种植试验,明晰了该技术模式在辽西半干旱地区的集雨、蓄水和保墒效果,有效减轻春季干旱对春播保苗和幼苗生长造成的不利影响,丰富了辽西半干旱地区旱作集水农业的理论基础。通过该项技术的推广应用,可有效提高该区降水资源利用率和农田水分利用效率,使玉米稳产高产,从而促进该区旱作农业健康、可持续发展。该项研究对中国北方旱作集水农业的发展也具有重要的借鉴意义。     

垄改平对土壤水分及玉米产量的影响

为了完善保护性耕作技术,以玉米品种克单14为试验材料,研究常规垄作、灭茬平作、留茬平作对玉米生长发育的影响。结果表明:常规垄作可以促进玉米生长发育,提高苗期地温,灭茬平作和常规垄作处理较留茬平作处理增产。     

垄膜沟播与秸秆还田对内蒙古黄土高原玉米农田土壤水分、酶活性及产量的影响

为明确全覆膜垄膜沟播种植和秸秆还田措施下玉米农田土壤保水改土效果及增产效应,在内蒙古黄土高原旱作区对比分析了全覆膜垄膜沟播结合秸秆还田（S+M）、秸秆还田（S）、全覆膜垄膜沟播（M）、秸秆不还田不覆膜（CK）4种不同耕作方式下土壤水分、酶活性变化规律及玉米产量形成特性。结果表明：全覆膜垄膜沟播种植和秸秆还田均能提高玉米各生育阶段0—100 cm土层土壤含水量,尤以0—20 cm土层土壤含水量差异最为显著,且全覆膜垄膜沟播种植提升效果优于秸秆还田,两者耦合后土壤含水量表现为最大;垄膜沟播和秸秆还田均可显著提高土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性,且随玉米生育期推移,土壤酶活性呈先增加后降低趋势,在大喇叭口期达到峰值;同时,垄膜沟播和秸秆还田均能提高玉米干物质量和产量,由高到低次序为S+M＞M＞S＞CK,与CK相比,S、M、S+M处理玉米产量分别提高11.84%、37.83%、45.13%,全覆膜垄膜沟播结合秸秆还田明显优于其他处理,可作为内蒙古黄土高原旱作区玉米节水增效增产栽培模式。     

不同沟垄种植模式对土壤理化性状及水分利用效率的影响

[目的]为探究晋中半干旱地区不同沟垄种植模式对春玉米产量和水分利用效率的影响。[方法]以垄上覆膜为前提,设置以下种植模式:垄植等沟垄A、沟植等沟垄B、垄植大垄小沟C、沟植小垄大沟D,平地不覆膜种植CK为对照。研究不同处理对土壤理化性状、水分利用率的影响。[结果](1)不同处理对土壤理化性质的改善效果不同,与CK相比,C处理土壤平均含水量增加1.39%,土壤孔隙度增加4%,蓄水保墒效果最好且有机质增幅最大,对土壤理化性状改善效果最为明显。(2)通过分析春玉米的耗水量和产量,得出不同处理的水分利用效率的排序为CABDCK,C处理的水分利用效率比CK提高了48.05%,且产量最高,比CK增产47.79%,得出春玉米最优的沟垄模式为垄植大垄小沟C。[结论]从春玉米产量、土壤理化性状和水分利用效率方面考虑,建议在晋中地区广泛采用垄植大垄小沟模式种植,沟宽50cm,垄宽70cm,行间距60cm,株间距30cm。     

农田立体沟垄种植研究

农田立体沟垄种植,把高秆、中秆、低杠三种作物互相搭配,同时也考虑喜阳耐阴作物配套,形成互利互促的作物群;采用挖沟起垄,成为垄沟、垄坡、垄背三个层,形成一个土壤立体.这个作物群体,种植在土壤立体内,总称农田立体沟垄种植,可以减少地面径流,增强土壤蓄水能力。三种作物生长和发育快慢不同,需光需水临界期不同,充分利用了不同季节光照与立体光照,提高了水分利用率和光能利用率,是一种高产高效益的种植方式。     

半干旱区深松垄作对春玉米生长及产量的影响

为探讨半干旱区深松垄作对春玉米生长、干物质积累以及产量的影响,了解深松对土壤水分的提、蓄、保、利效果,达到提高水资源利用效率,改善土壤结构,挖掘春玉米增产潜力的目的。在吉林省半干旱区,以常规垄作为对照,开展了玉米垄作条件下春季和秋季深松30 cm的研究。结果表明,深松后耕层10~20 cm、20~30 cm的土壤紧实度从小到大顺序为:春深松30 cm秋深松30 cm常规垄作,并且春深松30 cm与常规垄作的土壤紧实度间有显著性差异。两个深松处理在0~20 cm、20~40 cm土层的土壤含水率高于常规垄作。深松能促进植株干物质的积累,对产量也有小幅度提高效果。春季深松作用效果更好,长期持续的深松利于改善土壤结构。     

沟垄二元覆盖下土壤水温效应对玉米生长发育的影响

2008—2010年在渭北旱塬区通过3年定位试验,研究了沟垄二元覆盖模式下土壤水温效应对玉米生长发育的影响。结果表明:垄覆地膜沟覆秸秆处理玉米各生育时期土壤蓄水量均最高,垄覆地膜沟覆地膜和垄覆地膜沟覆生物降解膜处理玉米前期土壤蓄水量较对照显著增加,垄覆地膜沟覆液膜和垄覆地膜沟不覆盖处理下玉米大喇叭口期土壤蓄水量较对照显著增加,其他各生育时期与对照无显著差异。沟覆普通地膜与生物降解膜增温效果明显,玉米全生育期平均土壤温度较对照显著增加,而垄覆地膜沟覆秸秆处理较对照显著降低,垄覆地膜沟覆液膜和沟内不覆盖处理土壤温度均高于对照,但差异不显著。垄覆地膜沟覆地膜和沟覆生物降解膜处理下玉米各生育时期进程均较对照提前,而垄覆地膜沟覆秸秆处理下玉米生育前期较对照略有推迟,生育后期与对照持平;垄覆地膜沟覆地膜和垄覆地膜沟覆降解膜处理促进玉米前期旺盛生长,垄覆地膜沟覆秸秆处理促进玉米后期生长。沟垄二元覆盖下玉米产量均较对照显著增加,以垄覆地膜沟覆地膜、垄覆地膜沟覆生物降解膜和垄覆地膜沟覆秸秆处理最高,分别显著提高39.1%、40.1%和41.7%。     

耕作、施氮和密度及其互作对旱地春玉米土壤水分及产量形成的影响

【目的】黄土旱塬半湿润易旱区属于雨养农业区,水分亏缺为主要限制因素,因此,有必要筛选适于黄土旱塬半湿润易旱区春玉米综合栽培模式,从而提高旱地春玉米水分利用效率和产量。【方法】2017—2018年玉米生长季,探讨不同耕作方式(翻耕、免耕、深松)、施氮(0、150、225 kg·hm-2)和种植密度(52 500、67 500株/hm2)对春玉米田土壤水分动态、水分利用效率、春玉米生长、产量及其构成因素的互作效应,提高玉米综合生产力。【结果】(1)2017—2018年春玉米播种期0—200 cm土层土壤蓄水量均表现为免耕>深松>翻耕,2年平均免耕与深松播种期0—200 cm土层土壤蓄水量较翻耕分别提高6.1%和4.1%。2年春玉米水分利用效率均在深松高密高氮(STH2)处理最高。(2)深松与免耕处理较翻耕处理显著提高叶面积指数与干物质积累量,随密度与施氮量的增加,春玉米叶面积指数与干物质积累随之增加,耕作×密度对拔节、抽雄期叶面积指数有显著影响,密度×施氮对灌浆中期叶面积指数有显著影响。STH2处理下,玉米成熟期干物质积累量较其他处理提高3.3%—32.9%。(3)穗粒数和百粒...     

全膜双垄沟播栽培对土壤含水量·温度及玉米产量的影响

[目的]研究全膜双垄沟播栽培技术对玉米的增产机理。[方法]试验设在甘肃省环县许旗村,供试品种为承单20号,共设5个处理,即全膜双垄沟播、全膜覆盖平铺穴播、半膜覆盖平铺穴播、常规半膜种植起垄覆膜、露地平播,研究5个处理对土壤含水量、土壤温度及玉米产量的影响。[结果]全膜双垄沟播栽培处理的玉米不同生育期的土壤含水量和土壤温度均高于全膜覆盖平铺穴播、半膜覆盖平铺穴播、常规半膜种植起垄覆膜和露地栽培处理,经济产量分别增产4.4%、22.4%、27.5%、46.3%,生物产量分别增产4.1%、22.0%、27.1%、46.7%。[结论]全膜双垄沟播栽培增产效果明显,应在我国旱作农业区粮食生产中大力推广应用。     

深松垄作对土壤物理性状及玉米产量的影响

为探讨深松耕作在半干旱地区气候条件下对玉米生长发育的影响,以玉米品种先玉335为试验材料,研究了春深松30cm,秋深松30cm垄作及常规表层旋耕15cm耕作模式对耕层土壤水分状况、物理性状和玉米生长发育及产量的影响。结果表明:深松30cm垄作有利于降低15~35cm耕层土壤紧实度与容重,常规表层旋耕有利于降低0~15cm耕层土壤紧实度与容重;深松垄作比常规表层旋耕有利于蓄积降水和降雨,秋深松30cm处理蓄水效果好于春深松30cm处理,秋深松30cm、春深松30cm垄作处理分别比表层旋耕15cm处理增产11.15%和7.26%。     

土壤湿度对玉米生长发育及产量的影响

为了提高玉米对土壤水分的利用率,以玉米为试验材料,在自然条件下,通过灌溉和非灌溉对比研究,分析不同土壤湿度对玉米生长发育及产量的影响。结果表明：试验田表层（O～30cm）与深层（30～50cm）土壤水分随时间的波动趋势相似,但表层土壤更易受外界影响。生育期内不同土壤湿度对玉米生长性状、干物质重及产量影响显著。灌溉处理为玉米生育期提供了更适宜的土壤水分,利于玉米地上干物质的累积,玉米进入乳熟期后,适当地灌溉更有利于稳产高产。     

全膜双垄沟播玉米秸秆膜下带状还田模式对土壤水分和玉米产量的影响

[目的]研究全膜双垄沟播玉米秸秆膜下带状还田模式对土壤水分和玉米产量的影响。[方法]在陇东旱塬区,设计6个处理,研究全膜双垄沟播玉米秸秆膜下还田对玉米农艺性状、产量和土壤水分利用效率的影响。[结果]地表覆盖2 cm还田后玉米农艺性状、生物产量和水分利用效率较全膜双垄沟播不还田显著降低。玉米秸秆膜下带状还田较不还田玉米农艺性状尤其是株高、茎粗有一定的降低,籽粒产量降低0.40%~7.42%,但差异不显著,生物产量显著降低,但经济系数差异不显著。全膜双垄沟播玉米秸秆膜下还田各处理对玉米生长期耗水量和土壤水分利用效率无显著影响。[结论]该研究为采用全膜双垄沟播技术进行秸秆还田提供理论依据。     

密度与氮肥运筹对陇东旱塬全膜双垄沟播春玉米产量及生理指标的影响

【目的】研究全膜双垄沟播玉米在陇东雨养农业区产量和生育指标同步提高的最佳种植密度、氮肥施用量及运筹方式,制定合理的栽培措施。【方法】本试验以先玉335为试材,在全膜双垄沟播种植条件下设置了2个氮肥用量（150、225kg·hm^-2）,2个密度（6×10⁴、7.5×10⁴株/hm²）和5个氮肥追施比例及时期（底肥100%;拔节期追施100%;底肥50%、拔节期50%;底肥50%、拔节期30%、抽雄期20%;底肥50%、拔节期10%、抽雄期40%）。通过3年田间试验,研究种植密度、氮肥用量及运筹方式对旱地春玉米产量及生理指标的影响。【结果】在试验氮肥用量及密度范围内,相同施氮量随种植密度增加,玉米产量极显著增加,净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）均减少;相同密度不同氮肥用量间产量差异不显著,但高氮处理玉米产量优于低氮处理;相同密度及氮肥用量条件下,氮肥运筹方式间产量差异均极显著,以基肥﹕拔节肥比例为50%﹕50%的处理Pn、Gs、Tr均最高,水分利用效率与产量变化一致。与播前或拔节期一次性施肥相比,氮肥分期施用可以延缓玉米生育后期叶片叶绿素相对含量的下降,增加生育后期光合物质生产量和转运量,优化产量构成,基肥和拔节肥施用比例为50%﹕50%时效果尤为显著。因此,通过种植密度和氮肥运筹方式的集成优化,可以实现陇东雨养农业区春玉米产量和生理指标的协同提高。【结论】产量不降低是农业生产的目的,玉米生理指标的提高是保证产量的根本。因此,在本试验条件下,采用密度7.5×10⁴株/hm²、施氮量150 kg·hm^-2以及基肥：拔节肥比例为50%﹕50%的氮肥运筹方式,是陇东雨养农业区的一种高产、节氮、增效、环保的栽培模式。     

垄宽对春小麦产量及土壤水分的影响研究

2003-2004年在张掖市进行的春小麦垄作试验结果表明,垄作栽培有明显的边行优势,各处理小穗数、穗粒数、穗粒重垄边均高于垄中;以75 cm垄宽处理产量最高,为7 000.0 kg/hm2.在0～120 cm土层灌三水后不同垄宽处理土壤水分均垂直分布在0～60 cm土层中,同一层次不同处理土壤含水量60 cm垄宽高于75、90 cm垄宽.在0～60 cm土层中,90 cm垄宽处理土壤含水量一直呈下降趋势,土壤水分发生侧渗,且不同垄宽处理在灌水后垄沟土壤含水量略高于垄面.     

猪粪型有机肥对春玉米地土壤养分含量及产量的影响

采用田间小区试验,研究了猪粪型有机肥配施无机肥对春玉米地土壤养分含量和春玉米产量的影响.结果表明:与等养分含量的无机肥相比,猪粪型有机肥配施无机肥可以提高春玉米生长期土壤速效氮、速效磷的含量,但对速效K含量影响不明显;猪粪型有机肥可以提高春玉米百粒重、产量和植株地上部干物质量.其中以化肥和猪粪堆肥配合施用(化肥N占90%,有机肥N占10%)处理效果最好.