不同种类地膜覆盖对土壤水温、谷子生长及产量的影响

在宁夏回族自治区干旱半干旱区,设置渗水地膜(T1)、生物降解地膜(T2)和普通地膜(T3)3种地膜覆盖处理,以露地(T4)种植为对照,研究不同种类地膜覆盖对土壤含水量、水分利用效率、土壤温度和谷子生长发育、产量及经济效益的影响,为宁夏回族自治区干旱半干旱区谷子地膜覆盖栽培技术的推广应用提供理论依据。结果表明,与T4处理相比,T1和T3处理各生育时期均提早,生育期缩短2 d,T2处理生育期延长5 d;地膜覆盖处理土壤含水量表现为T1>T3>T2>T4,水分利用效率表现为T1>T3>T2>T4;总体上地膜覆盖处理各生育时期土壤温度均高于T4处理;总体上,地膜覆盖处理土壤有机质、全氮、碱解氮、速效钾含量提高。与T4处理相比,T1、T2、T3处理谷子叶片SPAD值和干物质积累量均提高,以T1处理最高,T3处理次之;T1、T2、T3处理的株高、穗长、穗颈长、穗码数、主穗粒质量、主穗质量、千粒质量和产量均有不同幅度的增加,总体以T1处理表现最好,T3处理次之。其中,产量具体表现为T1>T3>T2>T4,T1、T3、T2处理分别较T4处理显著增产...     

地膜覆盖对杂交谷子光合特性、产量及水分利用效率的影响

试验在河北省张家口市农科院宣化试验站（115°3′N, 40°63′E）进行,研究了露地平地种植、全膜平铺平地种植、沟植不覆盖地膜、垄膜覆盖膜侧沟植4种种植方式下地膜覆盖对张杂谷3号光合作用等生理特征、产量及水分利用的影响。试验结果表明,地膜覆盖使平播及沟植条件下的籽粒产量分别增加13.25%和6.64%,叶片水势提高0.16 MPa和0.09 MPa,叶片光合速率提高10.87%和15.69%,蒸腾速率提高8.5%和15.95%,气孔导度提高0.0092 mol·m^-2·s^-1和0.0284 mol·m^-2·s^-1,叶片水分利用效率提高13.80%和1.80%。从以上结果得出：(1) 地膜覆盖改善了植株水分状态,叶片水势和叶绿素含量均提高,植株生长旺盛;使叶片的光合等生理活动维持较高水平;植株水分利用效率提升,从而促进了籽粒产量的显著提高; (2) 平播条件下覆膜的增产效果较平地播种、无膜沟植、垄膜沟植更加明显。     

冷凉区覆膜谷子不同杂交种产量构成及水分利用效率

在山西冷凉区(年活动积温2 600℃)地膜覆盖条件下,对谷子不同基因型杂交种进行了对比试验。结果表明:不同品种之间的产量结果差异显著,张杂谷3号、张杂谷5号与张杂谷10号的分蘖成穗较高,产量处于较高水平;张杂谷5号的1个基本苗成穗3.82个,张杂谷3号出籽率达81%;分蘖成穗与收获指数具有一定的相关性;张杂谷5号、张杂谷10号水分利用效率(WUE)分别达11.72,11.77 kg(/mm.hm2),说明种植谷子杂交种不会引起土壤水分的亏缺。     

不同水分梯度和种植密度对谷子杂交种产量及水分利用效率的影响

为发挥杂交谷子耐旱节水丰产性能,对张杂谷6号进行了不同水分梯度和不同留苗密度试验研究。结果表明:拔节期补水与不补水之间产量差异达到极显著水平,但不同补水量之间产量差异未达到显著水平,说明谷子杂交种在拔节期补灌30 mm即可达到显著的增产作用,但补水量增加不利于提高水分利用效率;不同留苗密度处理间产量差异达到极显著水平,随着留苗密度增加产量随之增加;在自然降水和补灌水量30 mm情况下,种植密度以18万株/hm2和30万株/hm2为宜。杂交谷子拔节期补水增产但不利于提高水分利用效率,适宜的留苗密度是提高产量和水分利用效率的有效途径。     

不同种植模式对谷子产量及水分利用效率的影响

【目的】如何实现水分高效利用是有效缓解我国旱作区水资源匮乏的重要途径之一。【方法】在敦煌极度干旱自然条件下,以新抗旱杂交谷子品种“张杂谷19号”为参试材料,通过设置地膜覆盖、灌溉及种植密度等不同处理,以期制定品种与配套栽培技术相结合的高水效种植模式。【结果】①与覆膜无补灌（F1W0）相比,收获期无膜无补灌（F0W0）处理张杂谷19号土壤水分明显低于大同29号,地膜覆盖减少水分无效散失,保证植株正常生长发育,促进根系发育,从而中后期吸收更多深层水分。②种植模式对谷子产量有显著影响（P<0.05）,顺序依次为F0W1处理>F1W0处理>F0W0处理,张杂谷19号明显高于大同29号。③补灌可明显提高水分利用效率,但是,张杂谷19号在覆膜无补灌,9.0万株·hm^-2处理下最高,达到18.16 kg·hm^-2·mm^-1。【结论】在水分限制下保持高水效且获得较高收获产量;如适当增加补灌,不仅保持较高的水分利用效率,更可大幅增加产量。研究仅限于降雨量少且有灌溉条件的地区,如依据水资源条件,制定不同区域配套的谷子高水效种植体系,这将对保证旱作区粮食高产和稳产具有重要的意义。     

不同地膜覆盖对谷子生理特性及产量的影响

通过田间试验,研究了不同地膜覆盖对谷子生理特性及产量的影响。结果表明,黑色地膜、白色地膜覆盖处理对谷子出苗率、株高、株质量、穗质量、穗粒质量均有不同程度的提高;与白色地膜和平地裸播相比,黑色地膜覆盖处理在叶绿素含量、水分利用效率、氮元素含量以及产量上具有优势;经济效益方面,黑色地膜、白色地膜的产投比值高于平地裸播。     

地膜覆盖对谷田土壤水热状况及谷子水分利用效率的影响

设置白色聚乙烯地膜(WP)、渗水地膜(SP)、黑色地膜(BP)、不覆膜(CK)4个处理,通过研究0～100 cm土壤贮水量、0～20 cm土壤地温、谷子农艺性状及产量,探讨地膜覆盖对谷田土壤水热状况及谷子籽粒水分利用效率的影响。结果表明,WP、SP、BP处理全生育期平均贮水量分别为261.5,264.9,264.1 mm,较CK分别增加18.7%,20.2%,19.9%;全生育期0～20 cm土层日均温度分别为19.9,19.5,19.0℃,较CK分别增加1.6,1.2,0.7℃;产量分别为5 782.5,5 916.6,6 052.5 kg/hm2,较CK分别增产35.5%,38.7%,41.9%;谷子籽粒水分利用效率分别为21.9,22.7,23.6 kg/(mm·hm2),较CK分别提高63.4%,69.4%,76.1%。谷子田覆盖地膜增产效果显著,黑色地膜在产量和水分利用方面表现更优。     

半干旱雨养区一膜三年覆盖下的土壤水温特征及对谷子生长发育的影响

[目的]针对半干旱雨养区双垄沟玉米+谷子一膜三年用种植模式具有实际应用价值。[方法]2015—2016年以陇谷12号为试验材料,设双垄沟一膜三年用穴播(A1)、双垄沟一膜一年用穴播(A2)、露地条播(CK)3种种植方式,比较研究双垄沟一膜三年用对土壤水温环境及谷子生长发育、水分利用效率、产量形成及效益的影响。[结果]谷子全生育期内,(1)5～25cm土层地积温A1较A2低12.1～20.5℃,但较CK高145.2～149.6℃;(2)土壤耗水量A1较A2、CK分别低19.2～32.7mm、38.2～49.6mm,A1在2015丰水年份对60～100cm深层土壤水分的调用能力弱于A2强于CK,在2016严重干旱年份,均弱于A2、CK,且在两季间均能平衡谷子各生育期内的耗水需求;(3)2年间考察10个谷子主要农艺性状中,A1处理下除千粒重与CK处理下无显著差异外,其余性状均存在显著差异(P0.05),丰水年份仅茎粗显著的低于A2,而严重干旱年份生育期、株高、穗长、单株穗重、单株粒重显著的低于A2。[结论]基于双垄沟一膜三年用(A1)下的土壤水温特征及对谷子生长发育的影响,其水分利用效率和产量较A2显著的降低1.2～3.3kg·hm~(-2)·mm~(-1)、16.2%～31.4%,但较CK显著提高2.5～3.5kg·hm~(-2)·mm~(-1)、11.2～18.7%,结合投入产出效益,双垄沟一膜三年用是一种操作简单、节能高效、适合于半干旱区推广应用的谷子种植方式。     

宁南旱区谷子地膜覆盖的土壤水温效应

 对不同覆膜方式降水后土壤水分的变化趋势进行定位观测，并观测了谷子生育期土壤水分动态，结合作物产量分析了农田水分利用效率。研究表明，降水后微集水种植技术的沟内有较好的集水作用，水分可以储备在垄下部位，表层土壤水分变化剧烈。微集水种植技术在生育期间有集水保墒作用，季末土壤供水能力明显改善。冬闲田处理秋平膜与秋垄沟播前贮水量分别较对照高24.9、7.1 mm，且增产效果显著。覆膜处理的谷子产量得到明显提高和农田水分得到高效开发利用。作物各个生育时期以微集水种植技术的集水保墒效果最佳、生育期耗水量较低，表现出良好的社会和生态效益。     

地膜穴播不同种植密度对杂交谷子产量及水分利用效率的影响

为探求杂交谷子高产合理的种植密度组合,对张杂谷5号单位面积不同播种穴数、不同留苗数的密度组合进行了试验。结果表明,在一定范围内,增加播种穴数或留苗数均能提高产量,但密度组合在15万穴下产量间差异不显著,说明此时增加密度已不能提高产量,在低密度组合下,杂交谷子能通过自身调节提高分蘖、单穗籽粒质量、千粒质量,稳定产量;水分利用效率随种植密度增大而降低,因为高密度下杂交谷子生物产量增加、经济系数降低,导致籽粒产量不仅没有提高,反而耗水量不断增加,说明杂交谷子适当稀植才能达到节水、高产、增效的目的。     

不同地膜覆盖对土壤温度、水分及甘蔗生长和产量的影响

【目的】探讨不同地膜覆盖对土壤温度、水分及甘蔗生长和产量的影响,为不同地膜在甘蔗生产中的应用提供参考。【方法】以露地栽培为对照,采用普通无色透明地膜、乳白色光降解除草地膜、黑色及灰黑双色4种不同地膜进行甘蔗覆盖栽培,盖膜期测定土壤温度和含水量,生长期调查甘蔗出苗率、分蘖率,测量甘蔗株高、茎径和有效茎数等农艺性状,收获期计算蔗茎产量和效益。【结果】覆盖地膜可明显提高土壤温度和土壤含水量,除灰黑双色地膜外,其他覆膜处理可提高土壤温度0.3-0.8℃;各覆膜处理较对照可有效提高土壤含水量10.1%-17.4%。覆盖地膜同时可提高甘蔗出苗率、分蘖率、有效茎数和蔗茎产量,分别比对照增加0.8%-9.9%、20.6%-34.9%、5190-10980条/ha和6.4%-14.9%,但对甘蔗株高和茎径影响不明显。经济效益分析结果表明,乳白色光降解除草地膜处理的经济效益最好,比对照增效5987.2元/ha;其次为普通无色透明地膜和黑色地膜,分别增效1876.5和1813.5元/ha;灰黑双色地膜效益较差。【结论】乳白色光降解除草地膜可在甘蔗生产中大力推广应用,黑色地膜与普通无色透明地膜可作为新型地膜逐步推广,灰黑双色地膜较厚不宜推广使用。     

不同覆膜方式软荚豌豆的土壤水热效应及其对产量的影响

以软荚豌豆品种合欢为试验材料,研究不同覆膜方式的土壤水热效应及其对软荚豌豆产量的影响。结果表明,与不覆膜（CK）相比,全覆膜（FM）和半覆膜（HM）提高软荚豌豆生长前期0～25 cm土层平均地温分别为3.9℃和2.3℃;同时能抑制土壤水分蒸发,0～30 cm土壤含水量FM最高,HM次之;在FM和HM较好的水热条件下,出苗期分别较CK提前3～4 d和2 d,出苗率分别提高25.7%～26.4%和19.5%～20.9%,采收天数分别延长3～4 d和1～3 d;结荚数和 单荚重显著增加,FM产量较CK提高18.5%,HM产量较CK提高12.0%。由于FM改善土壤水热状况,提早出苗,促进软荚豌豆前期生长并改善产量构成因子,因而表现较高产量,是适宜本试验区软荚豌豆种植的一种新的栽培方式。     

不同覆膜栽培方式对天水旱地冬油菜生长、产量和水分利用效率的影响

以全膜双垄沟播、全膜覆土、全膜平铺、起垄膜侧和露地栽培5种处理方式,研究了不同覆膜栽培方式对冬油菜生育期、越冬率、产量和经济性状、水分利用效率的影响。结果表明：全膜双垄沟播、全膜覆土、全膜平铺、起垄膜侧 栽培冬油菜,均能不同程度影响冬油菜单株经济性状,提高水分利用效率和越冬率,增加产量,缩短生育期;其中全膜双垄沟播栽培效果最好,水分利用效率比露地栽培（对照）提高3.4 kg·mm^-1·hm^-2,生育期缩短7 d,越冬率提高24.5%,产量达3 194.46 kg·hm^-2,增产42.8%;全膜平铺栽培增产33.9%,全膜覆土栽培增产26.0%,起垄膜侧栽培增产24.8%。     

地膜降解特征对土壤水热效应和玉米产量的影响

为探讨可降解地膜降解特征对土壤的增温保墒效应和对玉米产量的影响,2015年4月至2017年3月在河西绿洲灌区张掖节水农业试验站进行了玉米覆盖可降解地膜、普通地膜及露地栽培对比试验。基于各测试指标2015年、2016年2年的平均值,结果表明:不同降解膜降解速率有明显差异。降解膜A、B、C在覆膜80 d内性能比较稳定,在覆膜170 d时,降解膜A质量损失率仅为12.3%,降解膜B和C质量损失率高达82.4%、91.4%。3种降解膜具有显著的保墒性能,随降解膜破损度的增加,保墒性能降低。在苗期,0~120 cm土层,降解膜A耗水量比普通膜降低6.4%,降解膜B和C增加5.2%、6.5%。在收获期,降解膜A、B、C耗水量比普通膜增加8.8%、9.5%、11.2%;覆盖降解地膜能明显提高玉米播种至拔节期0~15 cm土壤温度,但与普通地膜相比,降解膜A、B和C土壤温度仅降低0.5、1.5、1.4℃。三种降解膜产量显著高于露地对照42.2%、37.1%、38.3%;与普通膜相比,降解膜A增产0.6%,降解膜B和C仅减产3.0%和2.2%。综合上述研究结果,降解膜A增温保墒效果好,玉米产量高,但降解效果最差。降解膜B和C具有较好的增温保墒效果,可满足作物对温度水分的需求,有利于玉米生长发育及产量的提高,并且灌浆中后期降解速度加快,降解效果好。研究认为,在河西灌区降解膜B和C替代普通地膜应用于玉米生产具有可行性。     

半干旱区全覆膜双垄沟播技术对玉米产量和水分利用效率的影响

在黄土高原旱农耕作地上以春玉米为试验作物进行大田试验,研究不同覆膜模式即全膜双垄沟播(SL)、条膜起垄覆盖(TL)、条膜平铺覆盖(TP)全膜平铺覆盖(QP)和不覆膜的大田(CK)对土壤含水量、春玉米经济性状及产量和水分利用效率的影响.结果表明:地膜覆盖能够增加播种行的土壤含水量,改善作物的经济性状,提高水分利用效率,显著增加籽粒及地上部分的生物量,其中SL集雨保墒效果最好.地膜覆盖播种的玉米产量均高于不覆膜播种,其中SL产量最高,达6 129.0kg.hm-2,籽粒产量从高到低依次为SLQPTLTPCK.全膜双垄沟播技术大幅度提高了玉米的水分利用效率,使玉米的水分利用效率达到28.95kg.hm-2.mm-1(以籽粒计算)和135.00kg.hm-2.mm-1(以地上生物量计算),比CK各增加915.8%和156.4%,比QP各增加44.03%和42.41%,比TL各增加73.87%和24.48%,比TP各增加42.96%和22.45%.覆膜(尤其是SL)改变了作物生长中后期的能量分配情况,使其将更多的能量用于生殖生长,从而获得较高的籽粒产量,籽粒相对产量(Gn/Bs)从高到低依次是SLQPTPTLCK,其中SL比CK高288.2%.     

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.     

秸秆覆盖对旱地土壤水分及冬小麦水分利用效率的影响

【目的】研究秸秆覆盖方式与覆盖量对冬小麦田土壤水分及冬小麦产量和水分利用效率的影响。【方法】在陕西渭北旱塬,通过连续2年(2007-2009)的不同秸秆覆盖方式(全程覆盖、生育期覆盖、不覆盖(CK)与不同覆盖量(9000,6000,3000kg/hm2)的大田试验,研究秸秆覆盖对土壤水分及冬小麦产量和水分利用效率的影响。【结果】2年的定位试验结果表明,同一覆盖方式不同覆盖量处理的土壤含水量与覆盖量呈正相关;同一覆盖量不同覆盖方式下土壤含水量表现为全程覆盖优于生育期覆盖和CK;全程覆盖方式9000,6000和3000kg/hm2覆盖量处理0～200cm土层平均含水量较生育期覆盖分别提高了11.5%,10.0%和8.0%,较CK分别提高了19.2%,12.9%和8.8%;全程覆盖方式和生育期覆盖方式下,小麦的水分利用效率均以覆盖量为3000kg/hm2处理最大,其中全程覆盖方式的水分利用效率较CK增加了31.5%(P0.05),生育期覆盖方式下2年平均的水分利用效率较CK增加了12.8%(P0.05);不同覆盖量在全程覆盖方式下冬小麦产量较CK增加41.1%～65.7%(P0.05),在生育期覆盖方式下冬小麦产量较CK增加了27.1%～30.2%(P0.05)。【结论】同一秸秆覆盖方式不同覆盖量均可增加冬小麦产量,而同一覆盖量下以全程覆盖方式的增产效果较优;覆盖量为3000kg/hm2时,2种覆盖方式的冬小麦水分利用效率均最大。     

Alternate row mulching optimizes soil temperature and water conditions and improves wheat yield in dryland farming

Straw mulching allows for effective water storage in dryland wheat production. Finding a suitable straw mulching model that facilitates wheat growth was the objective of this study. A 2-year field experiment was conducted to investigate the effects of two straw mulching patterns(FM, full coverage within all the rows; HM, half coverage within alternate rows) and two mulching rates(4.5 and 9.0 t ha~(–1)) on soil moisture, soil temperature, grain yield, and water use efficiency(WUE) of winter wheat in northern China, with no mulching(M0) as the control. Results showed that mulching increased the soil water storage in all growth stages under high mulching rates, with a stronger effect in later growth stages. Water storage under the HM model was greater in later stages than under the FM model. Soil water content of HM groups was higher than that of FM groups, especially in surface soil layers. Evapotranspiration decreased in mulched groups and was higher under high mulching rates. Aboveground biomass during each growth stage under the HM model was higher than that under M0 and FM models with the same mulched rate, leading to a relatively higher grain yield under the HM model. Mulching increased WUE, a trend that was more obvious under HM9.0 treatment. Warming effect of soil temperature under the HM pattern persisted longer than under the FM model with the same mulching rates. Accumulated soil temperature under mulched treatments increased, and the period of negative soil temperature decreased by 9–12 days under FM and by 10–20 days under HM. Thus, the HM pattern with 9.0 t ha–1 mulching rate is beneficial for both soil temperature and water content management and can contribute to high yields and high WUE for wheat production in China.     

冀西北高原聚土集水沟作的产量及水分效应研究

为给栗钙土农田的优质、高效生产和农民增收提供科学指导,以稀植经济作物小南瓜为材料,采用田间小区试验,研究了冀西北高原覆膜、聚土措施的集蓄水量、产量及作物耗水特征。结果表明:垄沟覆膜与聚土措施均可增加集蓄水量。垄膜处理耗水量最高,沟膜集水减蒸作用明显,耗水量较小。聚土处理中以聚60 cm熟土处理耗水量最大。不同覆膜方式下,小南瓜产量差异达到显著水平(P<0.05),以沟膜处理小南瓜产量均值最高,达到7 394.5 kg/hm2,平均比无膜和垄膜处理增产22.67%和10.55%。不同聚熟土深度处理间产量差异也达到显著水平(P<0.05),以聚40 cm处理产量均值最高,比聚土20 cm和60 cm处理平均增产17.17%和33.26%。小南瓜水分利用效率以沟膜+聚土40 cm处理(F2)最高,为20.69 kg/(mm.hm2)。沟内覆盖地膜并积聚40 cm熟土,可以明显集蓄降水,减弱无效蒸发,促进小南瓜根系发育,可作为本区旱作高效生产的一种主要技术措施。