冷凉区旱地玉米微垄覆膜土壤水热及产量效应研究

针对冷凉区旱地玉米生产中存在的干旱缺水和低温冷凉两大主要限制因子,于2016年采用单因素随机区组设计,在山西省旱作节水农业试验示范基地阳曲县河村,采用地膜半覆盖模式,设置5种不同覆膜起垄高度处理,进行了冷凉区旱地玉米微垄覆膜土壤水热及产量效应研究。结果表明,覆膜垄高每增加5cm,玉米苗期垄侧播种行8cm日平均地温降低0.3℃;当覆膜垄高从0cm增加到5和10cm时,膜侧播种行0~20cm土壤含水量分别极显著（P<0.01）增加3.6和5.3个百分点;覆膜垄高每增加10cm,玉米拔节期推迟1d,抽雄吐丝期相应推迟1d;覆膜垄高5cm处理的经济产量极显著（P<0.01）高于垄高15cm、垄高20cm和地膜平铺处理,与垄高10cm处理之间没有显著差异;覆膜垄高5和10cm处理的水分利用效率最高,极显著（P<0.01）高于地膜平铺和垄高20cm处理,平均较地膜平铺和垄高20cm处理分别提高2.1和2.2kg/(hm ²·mm),增幅分别为6.8%和7.2%。研究认为,微垄覆膜（垄高5~10cm）可以协调垄高增加引起的增温和微集水之间的矛盾,同时兼顾地膜覆盖增温、保墒和微集水效应,增产增效,是冷凉区旱地玉米适宜的地膜覆盖方式。     

不同海拔夏闲期压青茬口对麦田水分及水分利用效率的影响

在不同海拔高度利用大田对比方法,开展了小麦生育期严重干旱年型夏闲期不同轮作压青茬口对麦田土壤水分及水分利用效率的研究。结果表明:不同轮作压青茬口的小麦播种期和成熟期不同土层贮水量海拔点998 m均高于海拔点459 m,且0—100,100—200,200—300 cm土层贮水量均存在极显著差异,2个海拔点各轮作压青茬口的播种期0—100,100—200 cm土层贮水量均基本呈现同一茬口随压青时间推迟其贮水量降低;不同轮作压青茬口播种期与成熟期间0—100,100—200,200—300 cm土层的贮水量差异分别表现为极显著、显著和不显著,贮水量成熟期占播种期的比例海拔点998 m在0—100,100—200,200—300 cm土层随土层深度的增加而增加,而海拔点459 m则表现为100—200 cm土层大于200—300 cm土层;不同轮作压青茬口的小麦全生育期各土层土壤耗水量、总耗水量海拔点998 m均高于海拔点459 m,不同海拔间不同轮作压青茬口小麦全生育期土壤耗水量100—200,0—200 cm土层存在极显著差异,0—100,0—300 cm土层存在显著差异,200—300 cm土层差异不显著;2个海拔点不同轮作压青茬口不同土层土壤耗水量与小麦播种期贮水量呈现正相关;不同海拔间不同轮作压青茬口的小麦产量和水分利用效率均表现为海拔点998 m高于海拔点459 m,产量存在极显著差异而水分利用效率不存在差异,其中海拔点998,459 m水分利用效率表现较高的分别为玉米早压青茬口和休闲期深翻茬口。该项研究为实施绿肥压青提升耕地质量选择适宜区域及轮作压青茬口的相关土壤水分承载力提供了理论依据和技术支撑。     

密度对不同玉米品种产量形成和耗水量的影响

不同密度条件下,用农大108和郑单958为材料,分析了两者的产量形成和耗水量之间的差异及原因。结果表明：同等密度条件下,郑单958产量高于农大108,并随着密度的增加,郑单958与农大108之间的产量差异增大,郑单958在高密度下产量优势更加明显;低密度下,农大108穗粒数多,郑单958百粒重大,两者产量差异不大;高密度下,郑单958的穗粒数、百粒重均高于农大108,增加密度对郑单958形成产量更有利。从干物质积累和转化的角度分析表明,低密度下,郑单958增产途径主要来源于提高收获指数;高密度下,生物量增加和收获指数提高是郑单958产量高于农大108的主要原因。在试验密度范围内,农大108和郑单958的耗水量在390-422mm,密度相差1倍左右情况下,生育期耗水量相差约30mm,耗水量差异主要来源于出苗至大喇叭口生育阶段。     

基于多效唑和微喷灌量的麦茬复播谷子品质及矮化效应研究

为有效提升麦茬复播谷子品质及防倒技术,2017—2019年在山西临汾采用裂区、随机区组方法分别开展了多效唑(PP₃₃₃)不同叶龄期的不同喷施浓度、不同生育期微喷灌量对麦茬复播谷子品质及矮化的影响研究。结果表明,不同叶龄期喷施不同浓度PP₃₃₃、不同生育期微喷灌量对麦茬复播谷子蛋白质及其3类氨基酸、脂肪、淀粉、纤维品质性状的影响均存在极显著差异(P<0.01)。其中PP₃₃₃在8叶期以1.2%浓度喷施可显著提高蛋白质含量、8种必需氨基酸、4种半必需氨基酸、3种非必需氨基酸平均含量;除色氨酸性状外,蛋白质及其他14种氨基酸含量在0.8%～1.2%浓度范围喷施PP₃₃₃均优于清水喷施(对照);4叶期以1.0%、0.8%浓度喷施PP₃₃₃分别有利于脂肪、淀粉含量的提高。随微喷灌水量的增加蛋白质含量及其8种必需氨基酸、4种半必需氨基酸、3种非必需氨基酸平均含量基本呈现下降趋势,除半胱氨酸、色氨酸性状外,蛋白质、3类氨基酸平均含量及其13种氨基酸含量、脂肪含量均以生育期微喷灌量0.0...     

模拟增温、降温麦田秸秆覆盖对地温、产量和水分利用效率的影响

为探索未来增温情景适应性栽培途径,明确增温、降温麦田及其秸秆覆盖对地温、产量和水分利用效率的影响,2018年在山西临汾建立了增温降温设施并模拟了增温麦田、降温麦田和常规麦田,2019-2020年开展了增温麦田露地(CK1)、增温麦田覆盖(WSM)、降温麦田露地(CK2)、降温麦田覆盖(CSM)、常规麦田露地(CK3)、常规麦田覆盖(RSM)对不同生育阶段5 cm地温、产量和水分利用效率的影响研究。结果表明：越冬前至成熟期日平均地温增温、降温麦田分别较常规麦田增幅4.35%、-30.57%,覆盖麦田较露地麦田增幅-2.29%,WSM较CK1增幅-4.08%>CSM较CK2增幅-2.07%>RSM较CK3增幅-0.66%;在返青期至成熟期随生育期延后WSM较CK1、CSM较CK3降温幅度呈增高趋势,CSM较CK2则呈降低趋势;各生育阶段降温幅度均表现为WSM较CK1>CSM较CK3。增温、降温和常规麦田覆盖处理低于0℃天数为CSM>RSM>WSM;增温、降温和常规麦田覆盖处理的降温效应天数为WSM>RSM>CSM;各生育阶段各类麦田覆盖较露地的增温...     

长期施肥条件下栗褐土碱性磷酸酶活性及其与磷形态的关系

利用长期定位试验研究了长期不同施肥对土壤碱性磷酸酶活性的影响及碱性磷酸酶与土壤磷素形态间的相关关系.结果表明:与不施肥的对照处理相比,长期施肥特别是有机肥与化肥配施可以显著提高土壤碱性磷酸酶活性;碱性磷酸酶活性与土壤速效磷、有机磷总量、中活性有机磷、中稳性有机磷、Ca2-P和Ca8-P含量相关性均达到极显著水平(P＜0.01),与A1-P、Fe-P和O-P相关性达显著水平(P＜0.05);各形态磷对碱性磷酸酶活性直接影响的大小顺序为Ca8-P(-5.706 9)＞Fe-P(4.180 5)＞Ca2-P(2.760 4)＞Ca10-P(0.980 0)＞中稳性有机磷(0.892 4)＞Al-P(-0.567 5)＞O-P(-0.294 4)＞活性有机磷(0.268 1)＞中活性有机磷(0.210 3)＞高稳性有机磷(-0.165 2).     

玉米栽培因子与水分利用效率模型研究初探

采用均匀试验设计和均匀设计极大值回归分析的方法,以先玉335为试验材料,研究了水肥等栽培因子对玉米水分利用效率的影响及其耦合效应。从多因素分析表明其影响顺序为:底钾(x5)>追氮(x6)>补水(x7)>密度(x2)>底氮(x3)>播期(x1)>追肥/补水生育期(x8)>底磷(x4)。在数学模型中,各栽培因子间耦合效应对玉米产量影响都达到了极显著水平,且在正效应中,底钾(x5)与追氮(x6)的耦合效应对玉米水分利用效率的影响最大。当播期为4月16日,密度为80959.6株/hm2,底施氮量为3.7 kg/hm2,底施磷量为1.2 kg/hm2,底施钾量为0.0056 kg/hm2,追施氮量为3.5 kg/hm2,补灌量为0.024 m3/hm2,在玉米6片展叶时追肥-补水,玉米水分利用效率达到理论最高值42.66 kg/(mm.hm2)。     

土壤水分时域反射仪(TDR)自制探头的校正与应用

根据TDR工作原理制作了TDR探头,并对其进行了室内标定,结果表明,介电常数的平方根(Ka)与体积含水量(,θ%)有良好的线性相关(R2=0.995)。并在田间与中子仪测定结果进行了对比,结果表明,平均绝对偏差为0.17%,平均相对偏差为8.58%,说明TDR自制探头可以在黄土高原地区推广应用。     

减氮量施用缓释氮肥对春玉米产量及土壤硝/铵态氮含量剖面分布的影响

通过田间试验的方法,研究了缓释氮肥与尿素等氮量配比、减少总氮用量对春玉米产量及土壤硝态氮、铵态氮含量剖面分布的影响。结果表明,(1)与尿素全部基施处理(CK)比较,减氮、施用缓释肥料可以保证春玉米稳产,其产量及构成因素整体表现优于对照;其中减少20%氮肥用量的处理增产率最高,产量比对照提高了10.8%;(2)减氮、施用缓释肥料对春玉米的株高、叶面积、地上部生物量及棒三叶的SPAD值等主要农艺性状没有显著影响;(3)施用等氮量缓释肥料的处理0～120 cm土层土壤硝态氮含量低于对照,降低了硝态氮向更深土层淋溶的风险。总之,春玉米栽培减量施用缓释氮肥具有可获得较高产量、减少环境污染风险等优点,值得推广应用。     

不同类型品种和密度对旱地玉米生长发育及产量的影响

为充分挖掘旱地玉米生产潜力,找出适宜本地区的高产关键栽培技术措施,采用裂区设计研究不同类型品种和密度对旱地玉米生长发育及产量的影响。结果表明,紧凑耐密型品种‘郑单958’经济产量、生物产量、收获指数显著大于稀植大穗型品种‘咏丰1号’,分别较‘咏丰１号’增加15.1%、7.8%、6.8%。经济产量和生物产量随着密度的加大明显增加,但‘郑单958’在密度为7.2万株/hm2、‘咏丰１号’在密度为4.8万株/hm2时,都有较低的生物产量和较高的经济产量,源库关系更加协调。