休闲期施肥覆盖对旱地小麦产量、品质的影响

采用大田试验研究了休闲期不同施肥、不同覆盖材料对旱地小麦产量、籽粒蛋白质形成的影响。结果表明:旱地小麦采用休闲期施有机肥可增加穗长、小穗数、穗粒数、穗粒重、穗数和经济系数,且显著增产,显著增加了籽粒蛋白质含量及其产量。无论施有机肥与否,旱地小麦产量表现为地膜覆盖>纸覆盖>不覆盖>尼龙网覆盖,籽粒蛋白质含量及其产量均以地膜覆盖处理显著最高。结果还表明,休闲期施入有机肥可较大程度地调控旱地小麦成熟期单株农艺性状、灌浆后期籽粒蛋白质含量、成熟期籽粒蛋白质含量及其产量对不同覆盖物的响应。总之,采用休闲期施有机肥配合地膜覆盖可达到旱地小麦提高产量和品质的目的。     

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。     

旱地麦田休闲期覆盖对土壤水分积耗的影响及与产量的关系

【目的】明确旱地麦田休闲期覆盖的增产效果,探索旱地小麦休闲期覆盖保水技术途径,为促进旱地小麦产量和水分利用效率的提高提供理论依据。【方法】于2010-2013年在山西省闻喜县邱家岭村以冬小麦品种运旱20410为试验材料,设休闲期深翻后覆盖与不覆盖2个处理,测定休闲期和小麦各生育时期土壤水分及产量和产量构成因素,研究休闲期覆盖对麦田土壤水分积耗规律和小麦产量、水分利用效率的影响。【结果】休闲期覆盖后播种期3 m内土壤蓄水量提高,丰水年提高47 mm,平水年提高55 mm,欠水年提高63 mm,且欠水年更有利于土壤水分蓄保于深层。休闲期覆盖后土壤蓄水效率显著提高,丰水年提高35%,平水年提高48%,欠水年提高101%,且蓄水效果至开花期仍显著。休闲期覆盖后生育期耗水量虽显著增加,但休闲期耗水量显著降低,因而周年总耗水量无明显变化。休闲期覆盖后拔节前耗水比例显著降低,拔节后耗水量及日平均耗水量显著增加,拔节后耗水比例增加,尤其在欠水年休闲期覆盖对生育后期耗水有较大调控作用。休闲期覆盖后产量和产量构成因素均显著提高,其中对穗数影响最大,尤其在欠水年提高了19%,且欠水年对穗粒数和千粒重的影响也较大,最终丰水年产量提高30%,平水年提高35%,欠水年提高50%。此外,在休闲期覆盖条件下,各生育阶段的耗水量与产量均密切相关,尤其是拔节后的耗水量。结果还表明,休闲期覆盖处理,每多蓄1 mm播种期土壤水分可增产17-26 kg·hm^-2,每多消耗1 mm生育期土壤水分可增产22-26 kg·hm^-2,且降水生产效率和水分利用效率均显著提高,尤其欠水年更能高效用水。【结论】休闲期覆盖有利于蓄积休闲期降水直至开花期;有利于实现降水周年调控,减少生育前期耗水,增加生育中后期耗水;有利于优化产量构成因素,尤其穗数,提高产量,最终实现降水的高效利用。在欠水年,休闲期覆盖的蓄水增产效果最佳。     

耕作对旱地小麦根系生长及土壤水分利用的影响

在运城市闻喜小麦试验基地于前茬小麦收获后15 d进行休闲期深松、深翻、免耕,探索旱地小麦土壤蓄水量、根系特性、产量及其构成因素对耕作的响应,研究夏闲期耕作对旱地小麦土壤水分蓄积、根系生长及产量形成的影响,明确最佳夏闲期耕作技术。结果表明,休闲期耕作显著增加旱地小麦播种前0~100 cm土壤蓄水量,达18~36 mm,且其蓄水效果可延续至孕穗期;显著增加旱地小麦各生育时期0~80 cm根长、根表面积、根体积以及根尖数,且深松效果较深翻好;显著提高旱地小麦各生育时期根系活力,尤其越冬—孕穗期;显著提高旱地小麦水分利用效率5.6%~15.2%;最终,提高穗数达6.2%~18.6%,提高产量达10.9%~26.2%,且以深松效果更佳。休闲期耕作可促进旱地麦田土壤蓄积休闲期降水,促进小麦根系下扎,提高其根系活力,从而提高产量。     

休闲期耕作配施肥料对旱地麦田土壤水分和产量形成的影响

为探索实现高产的最适耕作方式,研究施肥条件下,休闲期深松、深翻、免耕对旱地小麦土壤水分和产量形成的影响。结果表明,与休闲期免耕处理相比,深松、深翻处理可以提高施肥后开花前土壤蓄水量,显著提高开花后积累的干物质量及对籽粒的贡献率;2014—2015,2015—2016年穗数分别提高4%～9%,6%～9%;产量分别提高9%～18%,19%～23%;水分利用效率分别提高6%～14%,14%～19%。休闲期深松、深翻后休闲期土壤蓄水效率、开花前土壤蓄水量显著提高;各生育时期植株干物质量、开花后积累的干物质量及对籽粒的转运率、穗数、千粒质量、产量、水分利用效率也显著提高,以深松效果较好。此外,施肥条件下休闲期深松、深翻处理,产量及其构成因素与开花前土壤水分呈正相关,而与开花后呈负相关。施肥条件下,休闲期深松、深翻有利于开花前土壤水分的蓄保,促进干物质的积累及向籽粒的运转,实现增产,且以深松效果较好。     

休闲期施肥覆盖对旱地小麦越冬期幼苗生长的影响

采用大田试验研究了休闲期不同施肥、不同覆盖对旱地小麦越冬期0～20cm土壤蓄水量、农艺性状、倒二叶POD和SOD活性、MDA含量的影响,从而通过改革耕作技术,达到形成冬前壮苗的目的。结果表明:休闲期施农家肥可增加旱地小麦越冬期0～20cm土壤蓄水量,可增加越冬期分蘖数、单株干重,显著增加倒二叶的POD、SOD活性,显著降低MDA含量。无论施农家肥与否,0～20cm土壤蓄水量、单株干重、POD和SOD活性均以渗水地膜覆盖最高,不覆盖显著最低,液态地膜居中,且渗水地膜处理较液态地膜和不覆盖处理可显著增加0～20cm土壤蓄水量和单株干重;MDA含量以不覆盖最高,液态地膜覆盖居中,渗水地膜覆盖条件处理最低。可见,旱地小麦采用休闲期施农家肥+渗水地膜覆盖的栽培措施有利于提高土壤蓄水量,促进旱地小麦生长。     

休闲期深翻覆盖配施氮磷肥对旱地小麦群体动态、叶面积的影响及其与产量的相关性

采用大田试验方法,研究了休闲期深翻覆盖配施氮磷肥对旱地小麦群体动态、叶面积的变化及其与产量相关性的影响。结果表明,氮磷比为1∶0.5和1∶0.75时,增加施氮量可提高各生育期群体茎数、单株叶面积及成穗率,可显著提高可育小穗数、干物质量,降低不可育小穗数,从而提高穗数、穗粒数及产量;施氮量为150 kg/hm2时,增加施磷量可提高各生育期群体茎数、单株叶面积及成穗率,可显著提高可育小穗数、干物质量,可提高产量及其构成因素,其中,氮磷比为1∶1较1∶0.5提高成穗率13.10%,从而提高穗数22.7%,提高穗粒数3.79%,提高产量18.92%;施氮量为180 kg/hm2时,各生育期群体茎数、单株叶面积、成穗率、穗长、可育小穗数、不可育小穗数、干物质量以氮磷比为1∶0.75最高,1∶1居中,1∶0.5最低,其中,氮磷比为1∶0.75较1∶0.5提高成穗率11.43%,提高穗数19.35%,提高穗粒数4.95%,提高产量17.31%;施氮量为180 kg/hm2时,氮磷比为1∶0.75对各生育期群体茎数、叶面积、成熟期农艺性状、产量及其构成因素的影响较施氮量为150 kg/hm2、氮磷比为1∶1时效果更好。相关分析表明,各生育期群体茎数与穗数、穗粒数密切相关,且与穗数关系更密切;生育中后期单株叶面积与穗数、穗粒数相关较密切,且与穗数关系更密切。总之,休闲期深翻覆盖配施氮肥180 kg/hm2、氮磷比为1∶0.75时更有利于促进群体有效分蘖,提高成穗率;有利于提高叶面积,从而提高干物质量;有利于提高穗数、穗粒数,最终提高产量。     

休闲期耕作对旱地小麦产量及品质的影响

[目的]探究休闲期耕作对旱地小麦土壤水分、根系、产量及品质的影响,明确最佳的休闲期耕作方式。[方法]以晋麦92为供试材料,设休闲期深松（深度30～40 cm）和深翻（深度25～30 cm）2个处理,于2015—2016年在山西省闻喜县开展大田试验。[结果]与深翻处理相比,深松显著提高播种期—孕穗期0～300 cm土壤蓄水量;显著提高越冬—孕穗期0～80 cm土层根系总长、总体积,0～20 cm土层根系活力;显著提高花后旗叶和籽粒GS活性;显著提高籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、干面筋含量、沉降值;显著提高籽粒产量,增幅达9.43%,穗数显著增加是产量提高的主要原因;显著提高水分利用效率,达4.41%。将土壤蓄水量、根系特征与籽粒产量、蛋白质含量进行逐步归回分析得出:孕穗期、开花期土壤蓄水量分别与籽粒产量、蛋白质含量关系紧密,关键生育时期根系特征与籽粒产量及蛋白质含量关系紧密。[结论]休闲期深松处理较深翻蓄积土壤水分,促进小麦根系下扎,提高根系活力,提高花后旗叶和籽粒GS酶活,从而提高旱地小麦的产量和品质。     

地表覆盖对土壤水分、玉米生理特性及产量的影响

为探索吉林省半干旱区玉米增产、水分高效利用的栽培技术。2019年和2020年,在洮南综合实验站塑料防雨棚内开展了地表覆盖抗旱试验,设置普通地膜覆盖（T1）、可降解地膜覆盖（T2）、粉碎秸秆覆盖（T3）和不覆盖（ck）处理,研究地表覆盖对土壤水分时空变化、玉米根叶生理特性、产量及灌溉水利用效率的影响。结果表明：地表覆盖提高了玉米全生育期0～60 cm土壤含水率,T1、T2、T3处理分别比ck 2年平均提高了11.11%,8.70%,7.73%。纵向上,0～30 cm土层含水率高于31～60 cm,且地膜覆盖差异显著。地表覆盖显著增强了玉米根系活力,提高了伤流液中可溶性糖强度、细胞分裂素与脱落酸强度的比值,提高了叶片光合碳同化酶（核酮糖二磷酸RuBP羧化酶和磷酸烯醇式丙酮酸PEP羧化酶）及氮同化酶（谷氨酰胺合成酶GS）活性。玉米R1期穗位叶片的净光合速率和蒸腾速率,T1、T2、T3处理分别比ck 2年平均提高了20.5%,21.1%,9.1%和21.2%,24.1%,7.2%。玉米产量T1、T2、T3处理比ck分别增加了23.9%,22.4%,7.45%,灌溉水利用效率提高了37.0%,26.9%,10.6%,但2种覆膜处理的玉米产量和灌溉水利用效率无显著差异。从环保的角度,使用降解地膜覆盖更科学,可为半干旱区玉米增产和水资源高效利用栽培技术提供理论依据。     

秸秆覆盖对旱作麦田水分及产量的影响

秸秆覆盖对旱作麦田水分及产量影响的研究结果表明,春小麦播种后立即覆盖秸秆有明显的保墒、蓄水作用,秸秆覆盖后苗期、拔节期、收获后土壤0～40 cm耕层的水分含量分别比露地提高1.6～13.3、7.8～32.8、4.1～8.6 g/kg;折合产量比露地增产12.47%～29.63%,以覆盖秸秆6 000 kg/hm2的处理增产效果最好,折合产量2 459.04 kg/hm2,比对照增产29.63%.