灌溉量和灌溉时期对胡麻需水特性和产量的影响

为了探讨不同灌水条件下胡麻的需水规律,在2012年和2013年田间试验条件下,以陇亚杂l号为材料,研究了不同灌水处理对胡麻耗水特性、籽粒产量及其水分利用效率的影响.试验设置5个处理:不灌水(CK)、分茎水80 mm(T1)、分茎水60 mm+盛花水40 mm(T2)、分茎水80 mm+盛花水40mm(T3)、分茎水60 mm+现蕾水40 mm+盛花水40 mm(T4).结果表明:随着灌水量的增加,总耗水量逐渐增加,土壤贮水量和降雨量占总耗水量的比例降低.土壤贮水量占总耗水量比例的变异系数显著大于降水量占总耗水量比例的变异系数,表明土壤贮水利用率的可调控幅度较大.适量灌溉的T2处理,土壤贮水量占总耗水量的比例较灌水量多的T4处理显著增加了59.37％(2012年)、52.85％ (2013年),表明T2处理明显增加了胡麻对土壤贮水的吸收利用.胡麻的阶段耗水量和耗水模系数表现为盛花至成熟＞现蕾至盛花＞分茎至现蕾,2012年的生长季阶段耗水量明显大于2013年.籽粒产量随着灌水量的增加先升高后降低,其中T2处理的籽粒产量和水分利用效率显著高于其他处理,与CK处理相比,分别显著增加了45.90％、20.50％(2012年),40.72％、11.71％(2013年).结果表明,T2处理为本试验条件下高产节水的最佳灌水处理.本试验为胡麻合理灌溉和增产节水提供理论依据.     

间作绿肥弥补减施氮肥引起的玉米产量损失

  【目的】  河西绿洲灌区玉米连作普遍存在过量施氮等问题,我们探讨了间作绿肥来减少玉米氮肥投入的可行性及机理,以减少玉米生产带来的环境风险。  【方法】  于2019—2020年,在甘肃武威开展玉米间作绿肥田间试验,供试绿肥作物为箭筈豌豆 (Vicia sativa L.) 和油菜 (Brassica campestris L.)。试验采用裂区设计,主区设玉米间作箭筈豌豆(M/V)、玉米间作油菜(M/R) 和单作玉米(M) 3 种种植模式,副区为常规施氮量 (360 kg/hm2,N2) 和减氮25% (270 kg/hm2,N1) 两个施氮水平。绿肥作物在盛花期 (玉米出苗50天左右) 刈割并覆盖于玉米行间。从玉米出苗后开始,每15天取样分析玉米的干物质积累量,收获期调查籽粒产量及产量构成。  【结果】  在单作玉米(M)条件下,N1较N2处理玉米籽粒产量和生物量分别降低了15.7%和12.9% (P<0.05),而在M/R、M/V种植模式下,N1与N2水平间两指标无显著差异。玉米出苗后0～60 天的干物质积累量,N1水平较N2水平在3个种植模式下平均降低了15.8%;M/R和M/V模式较M模式分别平均降低了8.8%和31.5%;玉米生长60～105 天的干物质积累量,N1水平较N2水平在3个种植模式下平均降低了7.2%,而M/R和M/V种植模式分别较M种植模式分别提高了10.2%和8.8%;玉米生长105～150 天 (灌浆初期至成熟期) 的干物质积累量,N1水平比N2水平降低了4.2%,而M/R和M/V种植模式分别较M模式提高5.8%和8.2%。在玉米生长 60～105天及105～150天,N1水平下M/R、M/V种植模式与N2水平下M种植模式的干物质积累量均无显著差异。间作绿肥显著提高了减氮条件下 (N1)玉米的最大增长速率 (V_max),M/R和M/V种植模式较M种植模式分别提高16.1%和27.3%,其中,以N1水平M/V种植模式的V_max提高幅度较大,比N2水平M种植模式高16.6%。间作绿肥可提高减氮条件下玉米穗粒数和千粒重;与单作玉米相比,玉米穗粒数和千粒重M/R种植模式分别提高11.9%和19.6%,M/V种植模式分别提高13.9%和22.3%。通过灰色关联分析进一步表明,千粒重是影响玉米籽粒产量的主导因素,其次为穗粒数,最后为单位面积穗数。  【结论】  间作绿肥可提高减氮条件下玉米大喇叭口期到成熟期的干物质积累量和向籽粒的输出量,提高粒重,因而抵消减施氮肥25%带来的玉米产量损失,最终保证减氮条件下玉米产量的稳定,是河西绿洲灌区实现玉米减氮增产的一种高效管理措施。     

氮肥减施对玉米间作箭筈豌豆种间关系及产量的影响

通过探究氮肥减施对玉米间作箭筈豌豆种间关系的影响,为进一步发挥禾豆间作优势提供理论依据。2017年在甘肃省武威市甘肃农业大学绿洲农业综合试验站进行试验,以玉米、箭筈豌豆为试验对象,设单作箭筈豌豆(V)、单作玉米(M)、玉米间作箭筈豌豆(M/V)3个种植模式和不施氮(N0,0kg·hm^-2)、减量施氮(N1,240kg·hm^-2)、传统施氮(N2,300kg·hm^-2)3个施氮水平,探究河西绿洲灌区减量施氮对玉米间作箭筈豌豆种间关系及产量的影响。结果表明,箭筈豌豆干物质积累量间作较单作增加43.0%,减量施氮比传统施氮增加10.9%;玉米干物质积累量间作较单作增加26.7%,减量施氮比传统施氮增加8.5%;共生期内箭筈豌豆相对于玉米的竞争比率始终大于1,表明箭筈豌豆的种间竞争力强于玉米,且减量施氮能增强种间竞争;箭筈豌豆收获后间作和单作玉米生长速率比在不同施氮水平下均大于1,表明间作玉米有明显的恢复效应。箭筈豌豆产量间作较单作增加37.7%,减量施氮与传统施氮无显著差异;玉米产量间作较单作增加3.4%,且间作模式下减量施氮...     

地上地下互作强度对小麦间作玉米光合特性的影响

针对地上、地下互作对间作群体光合特性影响研究相对薄弱,生产实践中缺乏间作系统精确调控的相关理论依据等问题,本研究于2015—2017年,以小麦间作玉米为对象,通过设塑料布隔根(P,无根间作用)、尼龙网隔根(N,部分根间作用)和不隔根(完全根间作用) 3种根系分隔方式,以及低(M1, 45,000株hm~(–2))、高(M2,52,500株hm~(–2))2个玉米密度,系统分析了地上地下互作强度对间作作物群体光合特性的影响。结果表明,地上地下完全互作可显著增加间作群体的光合势,提高间作玉米的净光合速率,增大间作群体全生育时期的净同化率。与低密度相比,增大玉米密度使间作群体全生育期光合势平均提高12.4%;与尼龙网隔根和塑料布隔根相比,不隔根处理光合势提高了10.3%和29.0%。增大密度使间作玉米净光合速率比低密度平均提高11.2%;不隔根间作玉米生育期净光合速率较尼龙网隔根和塑料布隔根平均提高4.7%和7.7%。玉米密度对间作系统净同化率影响不显著;不隔根处理全生育时期净同化率比尼龙网隔根和塑料布隔根平均提高11.5%和14.8%,生育后期,间作群体的光合势与产量极显著正相关。因此,地上地下协同影响作物群体光合势及间作组分作物的净光合速率,从而影响间作群体的净同化率,可通过增加密度和根间互作来促进协同作用,增加间作系统产出。     

干旱灌区春小麦水分利用特征对绿肥与麦秸协同还田的响应

【目的】明确绿肥与麦秸协同还田对春小麦（Triticum aestivum L.）水分利用特征的影响,对干旱灌区应用绿肥构建小麦水分高效可持续生产模式具有重要支撑作用。【方法】本研究采取随机区组试验设计,以麦后休闲（W）为对照,设置了麦后免耕播种绿肥+绿肥与麦秸全量还田（W-NTGS）、麦后免耕播种绿肥+绿肥单一还田（W-NTG）、麦后浅旋灭茬播种绿肥+绿肥单一还田（W-TG）3个处理,对小麦耗水特征、籽粒产量、水分利用效率（WUE）和灌溉水利用效率（WUEi）进行了研究。【结果】复种绿肥较麦后休闲显著增加了小麦播前0—50 cm土层的土壤贮水量,其中W-NTGS处理小麦播前0—10、10—20、20—30、30—50 cm土层的土壤贮水量,分别较W-NTG处理增加了22.1%、30.2%、21.5%和11.1%,较W-TG处理增加了26.2%、33.2%、26.5%和16.4%;而W-NTG与W-TG处理间小麦播前0—110cm的土壤贮水量均无显著差异。复种绿肥较麦后休闲分别使小麦耗水量、棵间蒸发量和蒸散比平均减少7.0%—7.1%、11.7%—20.1%和5.2%—15.9%,在复...     

春小麦耗水特征对播种方式及播种量的响应

[目的]探究不同播种方式和播种量对春小麦耗水特征及水分利用效率的影响.[方法]采用裂区试验,主区为播种方式:设宽幅匀播和传统条播2种模式;副区为不同播种量:设D1:390 kg/hm2、D2:420 kg/hm2、D3:450 kg/hm2、D4:480 kg/hm2和D5:510 kg/hm2共计5个水平,研究了不同...     

少免耕及秸秆还田小麦间作玉米的碳排放与水分利用特征

【目的】利用间作和保护性耕作对土壤碳减排及水分高效利用的潜力,将二者集成于同一系统中以发挥各自的优势并催生彼此间的协同效应,从而建立减排与节水双赢的间作高效种植模式。【方法】以河西绿洲灌区长期规模化种植的小麦间作玉米为研究对象,集成应用保护性耕作的理论与技术,利用带状耕作和秸秆覆盖建立免耕立茬（NTSSI）、免耕秸秆覆盖（NTSI）、少耕秸秆翻压（TISI）和传统收割（CTI）4种处理,并以传统收割单作小麦（SW）和单作玉米（SM）作为对照,系统研究了不同处理土壤呼吸与作物耗水状况。应用土壤呼吸测定系统EGM-4（environmental gas monitor-4,UK,PP system）测定土壤呼吸速率,以此计算不同处理生育期内土壤碳排放总量。用产量与耗水和土壤碳排放量与耗水两种方法计算水分利用效率,客观评价间作系统的水分利用状况。【结果】不同种植模式中,单作玉米土壤呼吸速率最大（1.57 μmol CO₂·m^-2·s^-1）,间作次之（0.83 μmol CO₂·m^-2·s^-1）,单作小麦最小（0.72 μmol CO₂·m^-2·s^-1）;4种秸秆还田方式中,NTSI处理土壤呼吸速率最低,2011与2012年分别较CTI降低了20.4%和11.9%,由此减少碳排放量12.4%。在间作中集成应用带状耕作和秸秆覆盖能有效降低系统耗水总量、增加产量、提高水分利用效率（WUE_GY）,与CTI处理相比,NTSI处理平均减少耗水量达4.1%,增产29.7%,水分利用效率提高15.6%。同时,间作系统的单位耗水碳排放平均降低了5.9%,碳排放效率提高了28.2%。【结论】小麦间作玉米与保护性耕作结合,并集成应用带状耕作及秸秆覆盖技术可使系统的产量、碳排放和耗水得到有效协调,能促进耗水更多转化为作物产量并降低在该转化过程中产生的碳排放,实现碳减排与水分高效利用的协同促进。     

绿洲灌区春小麦产量和氮素利用率对绿肥还田量的响应

[目的]西北绿洲灌区小麦多连作种植,存在氮肥投入量大、利用率低等问题.研究麦后复种绿肥对小麦产量和氮素利用的影响,以期为该区小麦氮素高效利用技术的构建提供理论依据.[方法]2018—2020年,在河西绿洲灌区开展小麦复种绿肥田间试验,春小麦季设置不施氮肥(N0)和传统施氮量180 kg/hm2(N1)处理,小麦收获后分...     

施肥对胡麻籽粒灌浆特性及产量的影响

为探索肥料运筹对胡麻产量的调控效应,在相同氮、磷、钾条件下,以不施肥(CK1)和施化肥(CK2)为对照,比较了施用胡麻油渣(T1)、农家肥(T2)、化肥与胡麻油渣配施(T3)、化肥与农家肥配施(T4)对张亚2号胡麻籽粒产量的影响,并利用Logistic方程y=A/(1+Be-Cx)比较了不同施肥处理胡麻籽粒灌浆过程。结果表明,不同施肥条件下,胡麻灌浆期的千粒重与开花后天数的关系均符合Logistic方程,且决定系数达到0.99以上。影响胡麻籽粒产量的主要因素是活跃灌浆天数,其次是千粒重。不同施肥处理对胡麻灌浆特征参数有较大的影响,其中有机肥与化肥配施的影响最明显。与不施肥相比,有机肥与化肥配施的平均灌浆速率、籽粒灌浆速率最大时的生长量和活跃灌浆天数分别增加了11.33%~11.94%、10.27%~12.27%、2.34%~2.55%,较单施化肥分别增加了4.23%~4.80%、1.29%~3.12%、1.36%~1.56%;并且胡麻籽粒产量分别显著高于不施肥和单施化肥31.74%~59.63%、14.52%~19.18%。因此,在本试验条件下,施肥特别是有机肥与化肥的配施促进了植株生长,籽粒灌浆优势明显,增产潜力最大,为胡麻高产高效栽培提供了科学指导和理论参考。     

绿洲灌区玉米产量形成及水分利用特征对地膜覆盖方式及行距的响应

干旱绿洲灌区玉米生产普遍采用全膜覆盖方式,残膜污染问题严重。因此,研究地膜减投增效生产技术对缓解残膜污染有重要意义。在甘肃河西石羊河流域通过田间试验研究了不同覆膜方式(全膜覆盖、半膜覆盖)和不同种植行距(50 cm等行距、40 cm+80 cm宽窄行)对玉米产量、耗水量、耗水结构及水分利用效率的影响。结果表明,全膜宽窄行和半膜宽窄行种植条件下均可获得较高的玉米籽粒产量,分别达14 712.7kg·hm~(-2)和14 155.2 kg·hm~(-2),较半膜覆盖等行距处理高13.2%和8.9%(P0.05),与全膜覆盖等行距处理差异不显著。全膜宽窄行和半膜宽窄行获得较高籽粒产量的原因是提高了穗数和双穗率。全膜覆盖条件下宽窄行种植获得较高LAI峰值的同时,玉米全生育期平均LAI显著高于半膜覆盖处理。全膜覆盖显著降低了玉米生长前期(播种至大喇叭口期)的棵间蒸发量。半膜覆盖等行距和宽窄行种植玉米全生育期棵间蒸发量分别较全膜等行距种植高14.3%和21.9%,差异显著。半膜覆盖宽窄行种植条件下玉米水分利用效率达19.3 kg·mm~(-1)·hm~(-2),与全膜覆盖等行距和宽窄行处理均无显著差异。干旱绿洲灌区半膜覆盖宽窄行种植替代全膜等行距种植或宽窄行不会导致玉米产量和水分利用效率降低。