耕作方式对马铃薯水分利用的影响

在半干旱区研究了传统耕作(T)和垄上覆膜沟内覆草摆种(PDSS)、垄上覆膜沟内覆草浅播(PDSSH)、垄上覆草摆种(RSS)、平作覆草摆种(FSS)、垄上不覆膜沟内覆草摆种(DSS)和草膜双覆盖摆种(DFSS)6种保护性耕作措施对马铃薯水分利用的影响。结果表明,保护性耕作措施可以有效地提高0~80 cm土壤的贮水量,尤其是0~30 cm土壤的贮水量,提高幅度均在10%以上;DFSS处理可以显著地提高马铃薯大薯率,较传统耕作提高32%;FSS处理的综合效果均优于其他处理。黄土高原西部旱农区马铃薯保护性耕作采用平作覆草摆种效果较为理想。     

半干旱区沟垄集雨种植对紫花苜蓿出苗及草产量的影响

本研究利用沟垄集雨模式种植紫花苜蓿,观测不同沟垄比和垄覆盖方式对紫花苜蓿出苗率、土壤贮水量及干草产量的影响.结果表明:覆膜垄处理具有较高的出苗率、土壤贮水量和干草产量,分别比平作提高6.1%、16.1%和58.1%;土垄处理效果不明显,其出苗率比平作降低4.7%,土壤贮水量和干草产量分别比平作提高3.1%和8.4%;沟垄集雨种植增加了土壤贮水量,从而提高了干草产量,其中覆膜垄处理的增产效果显著;膜垄处理中,宽垄处理的增产效果要好于窄垄处理.     

半湿润区旱作起垄覆膜沟播小麦的水分及生理效应研究

在关中平原西部杨凌550～600 mm降雨量气候条件下,研究了不同种植方式冬小麦田间水分动态变化及叶绿素、丙二醛等生理指标.结果显示:冬小麦越冬初期、拔节期0～50 cm土壤贮水量起垄覆膜沟播处理比传统平作处理分别高6.1 mm、5.2 mm,比起垄沟播处理分别高2.3 mm、2.9 mm;小麦收获后0～2 m土壤贮水量起垄覆膜沟播处理比传统平作和起垄沟播处理分别高27.9 mm和12.2 mm.小麦开花后,起垄覆膜沟播处理旗叶叶绿素含量始终高于传统平作和起垄沟播处理且降解缓慢,丙二醛含量则较传统平作和起垄沟播处理低,增加也比较缓慢.最终产量测定,起垄覆膜沟播冬小麦极显著的高于传统平作,比传统平作栽培高1 472.10 kg/hm2, 增产幅度19.3%;比起垄沟播冬小麦最终产量高1 844.79 kg/hm2,增产25.4%,差异均达到极显著水平.研究结果表明,与传统平作和起垄沟播相比,起垄覆膜沟播具有较好的聚水保墒效果,一定程度上延缓了小麦的衰老进程,具有明显的增产增收效果;而且水分利用效率明显高于传统平作小麦和起垄沟播.     

杂交水稻宽垄覆膜半旱式栽培技术研究

在霍山县海拔 6 0 0 m左右的汪家冲乡进行了宽垄覆膜半旱式栽培与旱育稀植平作栽培的对比试验。结果表明 :宽垄覆膜半旱式栽培技术是解决霍山县中山区冷浸田低产变高产的一条有效途径 ,与旱育稀植平作比 ,其具有早发、苗足、穗多、早熟、高产等特点 ,并对其关健技术进行了研究探讨。     

半干旱区起垄覆膜方式对马铃薯的影响

观察了半干旱区起垄覆膜栽培方式对马铃薯产量的影响。结果表明,不同覆膜栽培方式能明显提高马铃薯产量。半膜垄上微沟垄脊穴播、全膜垄上微沟垄脊穴播、全膜双垄垄侧穴播3种栽培方式下折合平均鲜薯产量分别为37 935．0、37 253．3、35 832．8 kg/hm2．分别较露地穴播增产37．32％、34．85％、29．71％。以半膜垄上微沟垄脊穴播为半干旱区马铃薯地膜覆盖较为理想的栽培模式。     

覆膜方式对雨养饲用玉米生长、产量及水分利用效率的影响

为促进冀西北坝上高寒半干旱区旱地饲用玉米稳产、高产和提高水分利用效率,于2016—2017年在农业部张北农业资源与生态环境重点野外观测试验站,进行了露地平作(ck),双垄沟覆膜、微垄覆膜、土下覆膜处理对饲用玉米叶面积指数、干物质积累、土壤水分、产量和水分利用效率影响的试验研究。结果表明,在丰水年,双垄沟覆膜处理效果最好,与露地相比叶面积指数、干物质积累量、土壤蓄水量分别提高36.45%、70.24%、13.25%,产量和水分利用效率提高了67.24%和87.66%;在欠水年,土下覆膜处理效果最佳,较露地增产71.31%,水分利用效率提高81.69%。双垄沟覆膜是寒旱区提高饲用玉米产量和高效利用降水的有效技术,土下覆膜则更适用于土壤贮水丰富农田的高水效生产。     

垄作覆膜对旱地春玉米生长前期水分利用的影响

旱作地区具有降雨少、分布不均等特点,导致春玉米生长前期易受干旱影响造成减产,通过垄作覆膜可以改善旱作地区春玉米水分利用状况,增强期抗旱能力。本试验设置垄作覆膜、起垄覆膜(未播种)、露地平作及撂荒4个种植模式处理,分别测定各处理在播种前、苗期、拔节期和大喇叭口期0～20 cm,20～40 cm,40～60 cm土壤含水量和储水量,分析春玉米地上干物质量和水分利用效率,研究垄作覆膜栽培对春玉米生长及水分利用的影响。结果表明,垄作覆膜可以改善春玉米生育前期(苗期—大喇叭口期)根系水分状况,其中覆膜处理苗期和拔节期0～40 cm及大喇叭口期20～40 cm土壤含水量和储水量均显著高于未覆膜处理(P0.05),且垄作覆膜处理在大喇叭口期40～60 cm土壤含水量和储水量亦显著高于露地平作处理(P0.05);与露地平作比较,播前—大喇叭口期,垄作覆膜水分利用率提高69.48%,干物质量提高27.52%。综合说明垄作覆膜栽培模式可以减少土壤水分蒸发,起到保墒作用,缓解旱作地区春玉米早期干旱现象,同时也可以提高春玉米地上部干物质量积累,为后期增产打下基础,适宜在旱作地区推广应用。     

覆盖方式对旱地马铃薯产量和水分利用效率的影响

研究不同覆盖栽培方式对马铃薯产量和水分利用效率的影响,结果表明,全膜双垄沟播和垄上覆膜垄沟覆秸秆栽培能显著提高马铃薯的产量和水分利用效率,两处理的产量和水分利用效率较对照分别提高57.79%、36.31%和54.08%、31.42%。土壤贮水量受覆盖栽培方式的影响较大,全膜双垄沟播、垄上覆膜垄沟覆秸秆、麦秸覆盖平作栽培能有效的提高0～110 cm土层的贮水量。     

沟垄覆膜对旱作马铃薯土壤养分运移及产量的影响

为了明确沟垄覆膜种植方式对旱作马铃薯田养分运移规律及产量的影响,试验设置平畦不覆膜（T1）、平畦覆膜（T2）、全膜双垄沟播（T3）、全膜双垄垄播（T4）、半膜膜侧种植（T5）及半膜沟垄垄播（T6）6个处理,研究了不同沟垄覆膜条件下0～40 cm土壤养分运转分配规律及马铃薯产量表现。结果表明,通过沟垄覆膜处理能促进土壤有机质分解,显著提高马铃薯根区土壤速效氮、速效磷和速效钾含量。在全生育期,各处理0～20 cm土壤速效氮、速效磷和速效钾含量变化规律基本一致,均呈先上升后下降趋势,7月份含量最高,且各沟垄覆膜处理均高于T1;20～40 cm土壤速效氮磷钾含量变化规律为先下降后上升再下降,以8月份养分含量最高,各处理间差异显著;而各沟垄覆膜处理0～40 cm土壤有机质含量均低于T1。与T1相比,T2、T3、T4、T5和T6分别增产36.3%、59.7%、60.5%、47.6%和46.0%,其中T4产量最高。沟垄覆膜种植提高了大薯率和中薯率总和。各处理综合表现以T4最好。     

覆膜秸秆还田对旱作农田土壤水温及春玉米产量的影响

探索半干旱区秸秆还田对覆膜农田土壤水分、温度、春玉米产量及水分利用效率的影响.以宁南典型旱作区覆膜种植和传统种植为基础,设置平作不还田(T)、平作秸秆还田(TS)、平覆膜秸秆不还田(P)、平覆膜秸秆还田(PS)4个处理.结果表明,覆膜种植与秸秆还田增加耗水量,P和PS较T和TS平均提高玉米耗水量5.72％,PS较P,T...     

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。     

非充分补灌对苜蓿地土壤水分和产量的影响

2002-2005年在黄土高原西部荒漠草原区研究了补灌对紫花苜蓿土壤水分和产量的影响.结果表明,在非充分补灌条件下,补灌水分主要影响80 cm以上土层的含水量,对80～200 cm土层的水分含量几乎不产生影响,即对土壤最低含水量的影响不大;但补灌量对紫花苜蓿的耗水量和产量的影响显著,补灌量越大,紫花苜蓿的耗水量和产量也越大,说明补灌水分主要用于苜蓿的生长发育消耗.研究还表明,在非充分补灌条件下,紫花苜蓿品种甘农1号、德宝、美国杂花等的产量较好,适宜在黄土高原西部地区种植.     

聚土集水措施下小南瓜耗水特征及产量效应

冀西北高原土壤主要为栗钙土,研究垄、沟覆膜和积聚熟土措施对稀植经济作物小南瓜产量及土壤水分的影响,旨在为栗钙土农田高效生产和农民增收提供科学指导。结果表明:沟覆膜方式能更好地聚集降水和保蓄土壤水分,收获后1 m土体贮水量比播前盈余30.07 mm,比垄膜处理少耗水87.53 mm,水分利用效率(WUE)比垄膜处理高10.20 kg/(mm.hm2)。垄覆膜条件下,聚土使小南瓜产量差异达显著水平(P<0.05)。沟膜条件下,40 cm与60 cm厚度处理产量差异不显著,比20 cm处理分别增产23.01%和25.49%。因此,沟膜+聚40 cm厚度熟土处理,可作为该区旱作高效种植模式,能获得8 277.8 kg/hm2的较高产量。     

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。     

不同覆盖方式对黄土高原地区苹果园土壤 有机碳组分及微生物的影响

【目的】研究不同覆盖方式对黄土高原地区苹果园土壤有机碳各组分及微生物群落活性的影响。【方法】通过野外果园定位试验,分层采集0—100 cm土层的土样,对麦草覆盖、起垄黑地膜覆盖及清耕3个不同处理方式下,土壤有机碳各组分及微生物群落功能多样性进行研究。【结果】麦草覆盖可显著增加0—60 cm土壤总有机碳（TOC）、颗粒有机碳（POC）、轻质有机碳（LFOC）、易氧化有机碳（ROC）和可溶性有机碳（DOC）含量,在1—3年内随着覆盖年限的增加而增加,其中在0—20 cm土层中TOC含量每年约增加1.9 g•kg-1,而微生物量碳（MBC）的含量表现出逐年降低的趋势。起垄黑地膜覆盖的土壤TOC含量低于对照,而POC、LFOC、ROC、DOC、MBC的含量高于对照,但均随着覆盖年限的增加而降低,3年后0—20 cm土层中TOC含量降低0.91 g•kg-1。麦草覆盖和黑地膜覆盖处理的微生物群落碳源利用率（AWCD）、微生物群落Shannon 指数（H）和微生物群落丰富度指数（S）均高于对照处理,同样也表现出逐年降低的趋势,其中覆膜处理下降更加剧烈。【结论】麦草覆盖提高了土壤有机碳各组分的含量,而起垄黑地膜覆盖逐年降低有机碳各组分含量。两处理开始均可提高土壤微生物群落碳源利用率、微生物群落的丰富度和功能多样性,但同样出现了逐年降低的趋势,而覆膜处理降低得更加迅速。     

垄沟集雨种植对旱作紫花苜蓿生长特性及品质的影响

 【目的】垄沟覆膜种植紫花苜蓿(Medicago sativa L.),为年降水量250—350 mm的中国西北黄土高原区旱作紫花苜蓿的种植提供理论依据。【方法】试验设置膜垄和土垄集雨处理,垄为集雨区,沟为种植区,研究不同沟垄宽比和覆盖方式对旱作紫花苜蓿生长及其品质的影响,并确定最优的集雨处理。【结果】各指标值反映出,膜垄处理明显优于土垄处理;所有处理中以MR60(覆膜处理,沟垄宽比为60 cm﹕60 cm)表现最优,出苗率、成苗率和越冬率分别较对照(平作,CK)提高16.01%、16.03%和18.25%,生长速度和再生速度分别较CK提高65.30%、56.41%,生长高度、分枝数和干草产量分别较CK提高65.12%、29.04%和238.20%,茎叶比较CK降低22.45%,粗蛋白(crude protein,CP)和粗脂肪(crude extract,EE)含量分别较CK提高29.82%、9.31%,粗灰分(crude ash,CA)含量较CK降低14.54%,粗纤维(crude fiber,CF)含量与CK差异不显著。【结论】在试验地区及其相似地区采用垄覆膜沟覆秸秆集雨种植紫花苜蓿,可以促进苜蓿出苗和成苗,提高苜蓿越冬率,促进苜蓿生长,显著提高苜蓿干草产量的同时有效改善干草的品质,最终实现高产、优质的双重目标。     

Better tillage selection before ridge—furrow film mulch can facilitate root proliferation,and increase nitrogen accumulation,translocation and grain yield of maize in a semiarid area

Plastic film mulch systems are used widely in arid areas, and the associated tillage measures affect soil properties, root and crop growth, and nutrient uptake. However, much debate surrounds the most suitable tillage method for plastic film mulch systems. We conducted a two-year field experiment to explore the impact of three tillage treatments - rotary tillage before ridge–furrow plastic film mulch (MR), no-tillage before ridge–furrow plastic film mulch (MZ), and plow tillage before ridge–furrow plastic film mulch (MP) - on soil total nitrogen, available nitrogen, root stratification structure, nitrogen transfer and utilization, and maize yield. The results showed that MP had better soil quality than either MR or MZ over 2019 and 2020, with higher nitrate-nitrogen and total nitrogen in the 0–40 cm soil layer. MP improved the soil physicochemical properties more than the other treatments, producing significantly higher root numbers and root biomass for the aerial and underground nodal roots than MR and MZ. At harvest, MP had the highest root biomass density, root length density, and root surface area density in the different soil layers (0–20, 20–40, and 0–40 cm). Significant correlations occurred between root biomass and aboveground nitrogen accumulation during maize growth. During grain filling, MP had the greatest nitrogen transfer amount, significantly increasing root and aboveground nitrogen transfer by 19.63–45.82% and 11.15–24.56%, respectively, relative to the other treatments. MP significantly produced 1.36–26.73% higher grain yields and a higher grain crude protein content at harvest than MR and MZ. MP also had higher values for the nitrogen harvest index, nitrogen uptake efficiency, and partial factor productivity of nitrogen fertilizer than MR and MZ. In conclusion, plow tillage combined with a ridge–furrow plastic film mulch system facilitated maize root development and improved nitrogen utilization, thereby increasing maize yield more than the other treatments.     

黄土高原区煤矿复垦地乔灌木根区土壤特性研究

采用化学分析、微生物平皿培养,研究了黄土高原区准格尔煤田黑岱沟露天煤矿人工复垦区9种乔灌草不同配置下的土壤0～20cm及20～40cm土层60个土样的土壤性质及微生物的数量与组成。结果表明：①黄土高原区露天煤矿人工复垦区与裸地土壤中仍然生存着数量较多的细菌、放线茵及真菌,其中各类群的数量排序为：细菌〉放线茵〉真菌;②不同树种下的土壤中细菌、放线茵及真菌数量不同,土壤微生物的数量按灌木林〉乔木林排序;③黄土高原“果树人工林-微生物-土壤”生态系统微生物数量大,种类较多,生物活性强,对土壤物质转化及肥力提高有明显作用。在恢复黄土高原植被时应将沙棘作为先锋树种。     

密度和垄作方式对金铁锁产量和质量的影响

为确定金铁锁适宜的种植密度和垄作栽培方式,采用正交设计L16(43),研究沟宽(A)、垄宽(B)、密度(C)对金铁锁产量和质量的影响。结果表明,不同密度和垄作方式对金铁锁产量和质量的影响不同,3个因素对金铁锁根产量影响依次为C、A、B,对质量的影响依次为C、B、A。综合考虑产量和质量,金铁锁最佳垄作栽培方式为沟宽20～30 cm,垄宽60～80 cm,密度8 cm×10 cm或8 cm×15 cm。     

种植方式和密度对旱地土壤环境和甘蓝产量的影响

通过田间试验研究了不同种植方式和密度对旱地土壤环境及甘蓝产量的影响,结果表明,垄种地温较沟种明显增加,垄种5,10,20 cm地温分别较同一层次沟种日平均增加2.08,1.61和0.50℃,且早晚温差明显增大;整个生育期,沟种较垄种0～20 cm土壤含水量平均增加1.9%;收获时甘蓝植株性状、经济产量和水分利用效率都是垄种显著大于沟种,所有处理以种植方式为垄种、密度为82 500株/hm2的处理产量最大、水分利用效率最高。