集雨保墒措施对陇东黄土旱塬区红富士苹果产量与品质的影响

以长富2号为指示品种,采用连续多年定位试验,研究了集雨保墒措施对黄土旱塬苹果产量与品质的影响。通过对比分析常规果园管理方式(CK)、黑色宽膜覆盖集雨保墒及黑色宽膜覆盖+集雨立体入渗3个处理的产量与果实品质等性状。结果表明,与常规果园管理方式相比,黑色宽膜覆盖+集雨立体入渗处理平均单果质量增加13.2%,单株产量增产17.2%,果实硬度显著降低4.9%;含水量高3.4百分点,可溶性固形物含量、有机酸含量、可滴定酸含量及总糖含量分别提高7.2%、34.1%、182.1%、28.9%。说明在黄土旱塬苹果园采用黑色宽膜覆盖+集雨立体入渗技术能起到较好的土壤蓄水保墒作用,使果实产量与品质增加明显。     

黄土高原旱作玉米籽粒水分与机械粒收质量的关系

玉米机械粒收是全程机械化的关键, 但存在着籽粒破碎、果穗和落粒损失严重等备受关注的问题。开展机械粒收质量及其影响因素研究, 对推进旱作玉米机械粒收技术应用具有重要意义。本研究选择国内玉米主栽品种33个, 于2016-2017年在甘肃泾川同一地块上用福田雷沃谷神收割机械粒收, 分析籽粒水分与机械粒收质量指标的关系。结果表明, 基因型差异是造成玉米机械粒收质量不同的主要原因, 两年收获时平均籽粒水分26.05%, 破碎率7.47%, 产量损失率3.25%, 落穗损失率2.58%, 杂质率1.04%; 籽粒水分(X)与破碎率(Y₁)、产量损失率(Y₂)显著正相关, 并且存在Y₁ = 0.027X ²-0.987X+14.06 (R ² = 0.373 ^**, n = 51), Y₂ = 0.052X ²-2.223X+24.86 (R ² = 0.418 ^**, n = 51)的变化关系, 籽粒水分依次下降到18.3%、21.4%时, 对应的破碎率(5.1%)、产量损失率(1.1%)最低, 即在一定含水率范围内随着籽粒水分的增加破碎率、产量损失率升高, 机械粒收的籽粒适宜水分为18%~22%, 破碎率可控制在5.0%~5.5%的范围内; 籽粒水分对落穗损失的影响大于落粒损失, 随着籽粒水分增加落穗损失率增加的幅度明显高于落粒损失率的升高; 各因素对玉米机械粒收产量损失的影响为: 落穗损失率(0.924)>籽粒水分(0.048)>破碎率(0.043), 因而籽粒水分高和落穗损失量大是影响黄土高原旱作玉米机械粒收质量的主要因素。     

适宜穴播块数及种植密度促进黑膜垄作马铃薯节水增产

研究与农机配套的农艺技术,对于促进农机农艺的深度融合、提高马铃薯生产效率具有重要意义。为寻求适宜于机械操作的马铃薯栽培措施,该文于2013—2016年连续4 a在不同降雨年型下设置不同颜色地膜(白膜和黑膜)、马铃薯穴播块数(1块和2块)、种植密度(72 720、51 945、40 395株/hm~2)处理,进行裂区试验,研究膜色穴块数和密度对旱作马铃薯产量和水分利用效率的影响。结果表明,不同降水年型旱作马铃薯采用黑色地膜覆盖、整薯或穴播2块以及缩小株距增加单位面积株数均能显著增加马铃薯的产量和水分利用效率,平均对产量影响大小是覆膜播种块数株距。其中,在黑膜覆盖条件下平均产量较白膜覆盖增产8.1%,且黑膜在不同年份对产量影响的大小顺序是:丰水年平水年歉水年。穴播2块较穴播1块增产12.9%;穴播块数在不同年份对产量的影响大小是歉水年丰水年平水年,歉水年份整薯播种增产效果大;种植密度对产量影响的年份顺序是平水年丰水年歉水年,株距减小,产量增加。同时,不同降水年型对马铃薯水分利用效率具有显著影响(歉水年平水年丰水年),农机农艺融合及集成栽培显著提高了旱地马铃薯水分利用效率。     

品种、密度与覆膜方式对旱地春玉米产量和水分利用效率的影响

探求品种、密度和覆膜方式对旱地地膜玉米群体特征、耗水量、产量及水分利用效率的影响,以期高效利用和开发有限的自然降水资源。试验采用裂区设计,主区为全膜双垄沟覆盖(FFDRF)和窄膜覆盖(NF)2个处理,裂区为紧凑型中晚熟先玉335和紧凑型中熟吉祥1号及平展型早熟酒单4号3个杂交种,裂裂区为低密度(4.5万株/hm²)、中密度(6.75万株/hm²)和高密度(9.0万株/hm²)3个处理。测定不同处理玉米的株高、叶面积指数、干物质积累量、0~2 m土层土壤贮水量,结合作物产量分析农田水分利用效率。结果表明,全膜双垄沟覆盖可以有效地保蓄小量降水(小于10.7 mm),改善玉米生长条件,能快速提高苗期玉米株高和叶面积指数,干物质积累量、产量和水分利用效率较窄膜覆盖增加15.6%、14.3%和8.8%。随着密度的增加,百粒重、穗粒数表现为下降趋势,但增加种植密度的群体优势大于单株植株性状的综合劣势,玉米群体干物质积累量、产量和水分利用效率随着种植密度的增加而增加,9.0万株/hm²条件下,玉米干物质积累量、产量和水分利用效率较6.75和4.5万株/hm²依次增加8.3%、5.2%、3.4%和27.7%、32.9%、28.1%。不同品种适应密度改变的能力也不同,紧凑型的先玉335和吉祥1号适应密度改变能力强,耐密植,平展型酒单4号较弱,其中,先玉335产量和水分利用效率最高,较吉祥1号和酒单4号分别增加3.7%、1.7%和43.8%、37.1%。随着种植密度的增加,玉米耗水量呈增加趋势。不同品种间耗水量呈现出显著的差异,表现为先玉335>吉祥1号>酒单4号。可见,品种、密度、覆膜方式对旱地玉米群体结构、耗水量、籽粒产量和水分利用效率均有一定的调控作用,表现为品种>密度>覆膜方式。在实际生产中,应根据玉米种植区域降水特征,选择适宜的品种及其播种密度和覆盖方式,充分释放玉米增产潜力。降水量为530 mm左右的旱作区,“先玉335+9.0万株/hm²+全膜双垄沟覆盖”组合可以显著提高玉米产量和水分利用效率。     

不同集雨方式对土壤含水量及苹果产量的影响

以15 a生开心形富士苹果(Malus pumilaMil1.‘Red Fuji’)为试材,测定了7个不同处理的产量和不同生育期的土壤含水量。结果表明:不同处理土壤含水量成熟前差异不明显,进入雨季以后,微集雨技术能够将雨季降雨有效贮存,在60~200 cm土壤含水量高出对照5%左右;各处理之间单株产量差异极显著,其中微集雨技术都有增产效果,增产幅度在1.86%~22.39%,微集雨技术能够有效贮存有限降雨,增加产量。     

干旱地区玉米产量性状与产量的灰色关联度分析

应用灰色关联度法对干旱地区7个玉米品种的农艺性状及产量的关联度进行分析,判断各性状对产量的影响程度,从而确定干旱地区玉米选育目标及制定相应栽培技术措施。结果表明,玉米产量与各产量性状的关联度表现为:株高0.595 93、穗位高0.571 86、穗长0.809 2、穗粗0.623 93、秃顶长0.667 3、穗行数0.661 57、行粒数0.796 67、千粒重0.615 08,关联序为穗长行粒数秃顶长穗行数穗粗千粒重株高穗位高。穗长和行粒数是影响玉米产量的主要因素。     

控释氮肥全量基施对旱地玉米产量形成和水肥利用效率的影响

探讨控释氮肥全量基施对旱地玉米干物质积累与转运、产量和水肥利用效率的影响,为建立高效旱地玉米一次性氮肥全量施用和轻简化栽培技术提供支撑。2016—2019年在甘肃省东部黄土旱塬区连续4年设置大田定位试验,研究不同用量控释氮肥全量基施对旱地玉米产量、水肥利用效率及干物质积累与转运规律的影响。结果表明:与普通氮肥相比,相同用量的控释氮肥全量基施有利于提高玉米叶片叶绿素相对含量(SPAD值),增加干物质积累量,提高灌浆期茎鞘和叶片干物质输出率和贡献率。无论何种降雨年型,施用控释氮肥均能优化玉米产量构成,平均穗粒数和百粒重分别增加4.0%和4.9%,进而显著提高玉米产量,4年平均增加9.7%。在产量显著增加而耗水量未明显增加的条件下,控释氮肥明显提高了旱地玉米水分利用效率,4年平均增加4.0%;同时显著提高了氮肥偏生产力和农学利用率,4年平均分别增加9.5%和24.7%。因此,与普通氮肥相比,控释氮肥能更好地改善玉米地上部生长发育,增加灌浆期干物质向穗部转移,有利于旱地玉米高产和水肥高效利用。     

留膜留茬免耕栽培对旱作玉米田土壤养分、微生物数量及酶活性的影响

为了探讨不同耕作和覆盖方式对陇东黄土旱塬农田耕层土壤养分、土壤容重、酶活性及微生物数量的影响。采用随机区组设计,设置留膜留茬免耕栽培(T)和全膜双垄沟播栽培(CK)2个处理,测定不同生育时期0~10 cm、10~20 cm、20~40 cm 3个土层土壤养分含量、水解酶(蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶)活性及微生物(细菌、放线菌、真菌)数量等指标。结果表明:与 CK 相比,留膜留茬免耕栽培显著(P<0.05)提高了收获期表层(0~10 cm)土壤有机质、全量磷钾及速效磷钾含量,随土层深度增加,有机质及全量和速效磷钾含量均呈递减趋势。碱解氮含量在0~20 cm土层降低,在20~40 cm土层出现聚集。留膜留茬免耕栽培显著(P<0.05)增加了0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm土层土壤容重,增幅为7.1%~12.4%。不同耕作方式玉米0~40 cm土层微生物数量为细菌>放线菌>真菌。耕作方式对不同土层各生育期土壤微生物数量整体上影响显著(P<0.05),为T>CK。同一生育期随土层深度增加,土壤微生物数量整体上呈减少趋势,以表层(0~10 cm)最高,为T>CK。与CK相比,T的细菌和真菌在苗期、拔节期、抽雄期、灌浆期、收获期分别增加23.7%、64.5%、7.6%、44.0%、5.6%和31.1%、91.7%、85.7%、10.5%、33.3%。放线菌在苗期、拔节期、收获期分别增加79.8%、15.1%、17.6%,抽雄期、灌浆期分别减少17.2%、33.2%。耕作方式对不同土层各生育期土壤酶活性整体上影响显著(P<0.05),为T>CK。同一生育期随土层深度增加,酶活性逐渐降低,以表层(0~10 cm)最高,T效果优于CK,与CK相比,T的蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶在玉米全生育期增幅分别为4.7%~126.1%、9.8%~47.0%、5.4%~33.7%、2.3%~43.2%。相关分析表明:土壤酶活性之间呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)相关,细菌与蔗糖酶显著(P<0.05)相关,与磷酸酶极显著(P<0.01)相关,放线菌与土壤酶活性呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)相关,表明土壤微生物数量与酶活性能较好地反映土壤肥力水平。因此,留膜留茬免耕栽培在旱作农田条件下有利于土壤有机质及磷钾养分含量、酶活性及微生物数量的提高。     

不同地膜覆盖栽培模式对玉米产量、水分利用效率和品质的影响

揭示不同地膜覆盖栽培模式演替对玉米产量、水分利用效率和品质的影响,为旱地玉米优质高产栽培提供依据。本研究采用西北旱作区20世纪70年代至今不同阶段主推的窄膜、宽膜和全膜双垄沟播3种不同地膜覆盖栽培模式,以露地栽培为对照,测定不同栽培模式下玉米干物质积累量、产量和主要品质指标,播前和收获0~2 m土层土壤贮水量,结合玉米籽粒产量分析水分利用效率。结果表明,播后120 d,窄膜、宽膜和全膜双垄沟播平均干物质积累量较露地分别提高5.5%、11.2%和21.9%;产量分别较露地增产12.1%、18.6%和31.3%;水分利用效率分别较露地提高17.0%、24.1%和36.0%;玉米籽粒容重分别较露地增加2.7%、1.9%和1.8%;而平均蛋白质含量分别较露地降低0.17、0.14和0.22个百分点;不同覆盖栽培模式对玉米籽粒脂肪和淀粉含量影响差异不显著。综合来看,随着旱地地膜玉米窄膜、宽膜和全膜双垄沟播栽培模式演替,玉米抗旱增产能力逐步增强,但籽粒蛋白质含量呈下降的趋势。     

夏休闲不同耕作方式对麦田土壤水分和周年生产力的影响

为了探求夏休闲不同耕作方式对旱地麦田土壤水分变化、水肥高效利用、麦田生产力及杂草发生规律的影响,以期高效利用和开发有限的自然降水资源.本研究通过对4种夏休闲耕作方式下麦田0cm-200cm土层土壤水分动态、杂草生长量、有机物质和养分归还量进行定位监测,结合籽粒和生物产量分析农田水分利用效率.结果表明,冬小麦播前,夏闲期高留茬翻耕播种油菜(深翻绿盖)比对照(传统耕作)0cm-200cm土层土壤少蓄降水仅为2.4mm;深翻绿盖处理冬小麦籽粒产量比对照增加3.0%,周年产量和水分利用效率较对照分别提高35.2%和96.7%;深翻绿盖处理杂草生长量为对照的41.4%,翻压归还农田的有机物质、全氮、全磷和全钾比对照分别提高326.5%、716.7%、300.0%和829.6%.由此可知,深翻绿盖处理在不影响冬小麦籽粒产量的条件下.把夏休闲期裸地无效蒸发的一部分降水转化为油菜生物产量,减少了土壤水分的非生产性消耗,提高了有限降水的利用效率.有效的抑制夏闲期杂草生长,显著加强了麦田系统的物质循环,实现了耕地的用养结合.