轮耕对宁南旱区冬小麦花后旗叶光合性能及产量的影响

 【目的】探索免耕/深松隔年轮耕模式对冬小麦花后光合性能及产量的影响。【方法】采用免耕/深松/免耕、深松/免耕/深松、传统翻耕3种耕作处理,在宁南旱区进行连续4年定位试验,2010年测定小麦花后土壤水分、旗叶面积、叶绿素相对含量、光合特性和产量的变化。【结果】与传统耕作相比（对照）,小麦开花期和灌浆期免耕/深松/免耕、深松/免耕/深松处理的0—200 cm土壤贮水量平均分别增加15.24%、23.45%（P＜0.05）;旗叶面积和相对叶绿素含量平均分别提高12.78%、8.89%和25.20%（P＜0.05）、11.19%;旗叶日均净光合速率     ( )平均分别提高1.55和1.68 μmol•m-2•s-1（P＜0.05）;旗叶日均蒸腾速率( )平均分别提高0.44和0.58 mmol•m-2•s-1（P＜0.05）; 而小麦旗叶日均水分利用效率( )差异不显著（P＞0.05）。在灌浆期,两种轮耕模式均保持了较高的最大光化学效率（0.52）、PSⅡ实际光化学效率（0.40）和光合电子传递速率（92.67）。两种轮耕模式的小麦籽粒产量分别较传统耕作增加6.88%和11.98%（P＜0.05）。【结论】在干旱缺水条件下,不同轮耕模式小麦花后都显示出良好的蓄水保墒能力和较高的光合特性,显著提高小麦的产量,是宁南旱区较为适宜的土壤耕作模式。     

不同种类有机肥及用量对当季旱地土壤肥力和玉米产量的影响

以先玉1225号为供试品种,以不施有机肥(常规施化肥)为CK,生物有机肥(M1)、羊粪有机肥(M2)、牛粪有机肥(M3),3种有机肥种类,分别设4个有机肥施用量:T1(3 t/hm2)、T2(6 t/hm2)、T3(9 t/hm2)、T4(12t/hm2),研究了其对当季土壤养分及玉米产量性状的影响,探索该区不同种类条件下的合理有机肥用量。结果表明:施用生物有机肥对耕层土壤物理性质较CK效果最为显著,特别是生物有机肥施用6 t/hm2处理,对土壤孔隙度、饱和含水量、田间持水量较CK分别增长24.96%、26.47%、66.01%,土壤容重降低10.74%;3种有机肥均能提高耕层土壤养分含量,但提高效果不十分显著;羊粪有机肥能显著改善玉米的农艺性状,提高玉米商品质量;施用低量牛粪有机肥(3 t/hm2)时,玉米产量和经济效益最优,分别为14.32 t/hm2、2.14万元/hm2,较CK分别提高48.60%、33.75%。3种有机肥均能改善当季土壤肥力,提高玉米产量和增加经济效益,配合化肥施用3 t/hm2时效果最佳。     

秸秆还田配施氮肥对土壤碳氮含量与玉米生长的影响

为明确宁夏扬黄灌区秸秆还田条件下的适宜施氮量,在玉米秸秆全量还田条件下,设4种纯氮施用水平(0 kg/hm~2(N0)、150 kg/hm~2(N1)、300 kg/hm~2(N2)、450 kg/hm~2(N3)),以秸秆还田不施氮肥(N0)为对照,研究了秸秆还田配施不同纯氮水平对土壤有机碳氮含量、微生物量碳氮含量和酶活性及其对玉米生长的影响。结果表明,秸秆还田配施氮肥有利于耕层土壤有机碳和全氮含量的提高,随施氮量的增加,土壤碳氮比降低,其中以N2和N3处理对提高耕层有机碳氮含量效果最佳。秸秆还田条件下土壤微生物量碳氮比随施氮量的增加而降低,N2处理对微生物量碳含量、N3处理对微生物量氮含量的提高作用最为显著。秸秆还田配施氮肥能显著提高土壤脲酶、过氧化氧酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性,以N2和N3处理的改善效果较优。秸秆还田配施氮肥对玉米前期生长影响不显著,而N2处理对中后期玉米生长具有显著促进作用。2年玉米籽粒产量以N2处理增产效果最佳,平均较N0处理提高22.0%。通过2年研究结果表明,在宁夏扬黄灌区实施秸秆还田配施氮肥措施可增加土壤有机碳氮含量,调节土壤碳氮比,促进玉米生长,进而提高玉米产量,以秸秆还田配施纯氮300 kg/hm~2效果最佳。     

不同耕作模式对旱地小麦旗叶光合特性及产量的影响

通过在宁南旱区连续2年的定位试验,比较了连年免耕(NT)、连年深松(ST)、免耕/深松(NT/ST)、深松/免耕(ST/NT)、传统翻耕(CT)5种耕作模式下冬小麦花后旗叶叶绿素相对含量(SPAD值)、光合特性和叶绿素荧光参数。结果表明,小麦开花至灌浆期,ST、NT/ST、ST/NT和NT的旗叶叶绿素相对含量分别较CT提高32.2%、27.4%、13.5%和11%;旗叶日均光合速率平均分别提高1.6、1.2、0.9和0.6μmol.m-2.s-1(P<0.05);旗叶日均蒸腾速率平均分别提高1.2、0.9、0.7和0.3 mmol.m-2.s-1(P<0.05)。ST和NT/ST处理的叶片瞬时水分用效率较CT显著提高。开花期和灌浆期,与CT相比,其他4种耕作模式均提高了PSⅡ最大光化学效率、PSⅡ潜在活性、实际光化学效率、光化学猝灭系数和非光化学猝灭系数,减少了光抑制程度。NT/ST、ST、ST/NT和NT处理较CT分别增产42.1%、35.3%、30.3%和23.5%,基于产量的水分利用效率分别提高51.3%、37.8%、19.9%和14.6%。免耕、深松及二者轮耕处理可降低旱地土壤水分的无效蒸发消耗,并提高旱地作物的蒸腾效率,以连年深松和免耕/深松处理提高产量和水分利用效率尤为显著。     

条带休闲轮作对坡地土壤水分及作物产量的影响

为探索休闲轮作模式下土壤水分动态及作物产量效应,2007年-2010年在宁南半干旱区坡耕地上设置了条带隔年休闲轮作试验。结果表明,4a后,条带休闲轮作与无条带休闲轮作(对照)相比,利于提高土壤对降水的保蓄能力,显著增加0～200cm土层土壤蓄水量。拔节和抽穗期,各处理0～200cm土层土壤含水率垂直变化表现出不同的变化趋势,条带休闲轮作显著高于无条带休闲轮作模式。研究期间,条带休闲轮作均较无条带种植模式有不同程度的增产:条带种植模式的谷子和冬小麦产量较无条带种植模式分别提高了8.79%～15.52%和6.33%～14.69%,差异显著。该研究成果可为旱区坡耕地土壤扩蓄增容和作物生产研究提供参考。     

宁南旱区有机培肥对冬小麦光合特性和水分利用效率的影响

2007～2010年在宁夏南部半旱区,设置了有机肥的不同施用量 （90000、60000、30000 kg/hm2和不施有机肥对照）处理,对土壤贮水量、功能叶片的和水分利用效率等影响的定位试验。结果表明,随有机肥施用量由高到低,在试验第4年（2010年）冬小麦播种期0200 cm土层的土壤贮水量分别较CK提高6.46%、5.06%和2.12%,成熟期提高12.47%、9.38%和3.58%;产量分别较CK提高35.05%、20.77%和11.51%（P0.01）;作物水分利用效率分别较CK提高38.26%、22.61%和11.88%（P0.01）。施用有机肥有利于提高冬小麦旗叶的相对叶绿素含量（SPAD值）,增强冬小麦的光合效率。高、中、低3个有机肥施用量处理的净光合速率和蒸腾速率日均值分别较 CK 增加5.79、4.68、2.00 mol /(m2?s) 和1.50、1.17、0.57 mmol/(m2?s),处理间差异极显著（P0.01）。说明在宁南半干旱区长期施用有机肥对提高土壤水分的保蓄能力、冬小麦的光合效率、产量和水分利用效率有显著效果。     

不同沟垄覆盖方式对冬小麦土壤水分及水分利用效率的影响

 【目的】探索半湿润区沟垄覆盖栽培条件下冬小麦田的蓄水保墒效果和增产增收效应。【方法】采用普通地膜、液体地膜和秸秆设置不同沟垄覆盖栽培模式,连续3年对冬小麦土壤水分、产量、水分利用效率和经济效益进行分析研究。【结果】在冬小麦全生育期,垄覆地膜沟覆秸秆的蓄水保墒作用最为明显,能有效改善土壤的水分利用状况。垄覆地膜沟覆秸秆和垄覆液膜沟覆秸秆的产量最高,3年平均产量分别较平作不覆（CK1）提高39.3%（P＜0.05）和29.4%（P＜0.05）,较垄不覆沟不覆（CK2）提高35.6%（P＜0.05）和25.9%（P＜0.05）,WUE平均分别较CK1提高39.6%（P＜0.05）和30.3%（P＜0.05）,较CK2提高33.4%（P＜0.05）和24.5%（P＜0.05）。以垄覆地膜沟覆秸秆的经济效益最高,3年平均达4 951.4元/hm2,较CK1增收1 452.1元/hm2,较CK2增收1 416.5元/hm2,其次为垄覆液膜沟覆秸秆,与CK1和CK2相比均呈显著性差异（P＜0.05）。【结论】在沟垄覆盖栽培条件下,垄覆地膜沟覆秸秆、垄覆液膜沟覆秸秆是半湿润区小麦旱作的高效栽培模式。     

不同降水年型下耕作结合秸秆覆盖对马铃薯耗水特征及产量的影响

为探索不同降水年型下耕作结合秸秆覆盖措施对旱作马铃薯生育期土壤贮水量、作物耗水特征和产量形成的影响,连续3年在旱作区秋作物收获后通过设置不同耕作方式(免耕、深松、翻耕)结合秸秆覆盖进行大田试验研究。结果表明,经过3年耕作覆盖处理后,免耕、深松结合秸秆覆盖能显著降低0—40 cm层土壤容重,提高土壤有机质含量。保护性耕作结合秸秆覆盖措施可显著提高马铃薯生育期0—200 cm层土壤贮水量,相对欠水年和欠水年马铃薯全生育期土壤贮水量均以深松覆秸秆处理最高,分别较翻耕不覆盖显著提高15.80%和20.80%,平水年以免耕覆秸秆处理最高,较翻耕不覆盖显著提高14.78%。其中以深松覆秸秆处理对相对欠水年生长前期0—60 cm土层和中期120—200 cm土层、平水年前期20—100 cm土层及欠水年生育期0—80 cm土层土壤蓄水效果最佳。深松或免耕覆盖秸秆处理可显著降低马铃薯生长前期阶段耗水量、耗水模系数和耗水强度,显著提高生长中后期阶段耗水量、耗水模系数和耗水强度,尤其在欠水年效果较好。与翻耕不覆盖相比,深松覆秸秆处理更有利于增加马铃薯干物质量,尤其在欠水年生长中期增加地上部干物质量和在平水...     

半干旱区夏闲期不同耕作方式对土壤水分及小麦水分利用效率的影响

在宁南旱平地进行了夏闲期深松、免耕及传统翻耕(对照)对土壤水分及后作冬小麦水分利用效率影响的研究结果表明,夏闲期深松和传统翻耕能有效地蓄雨保墒,提高旱平地冬小麦播前的土壤贮水量,深松和翻耕土壤蓄墒率极显著高于免耕处理,深松处理较翻耕高0.79%;夏闲期末深松处理0～200 cm土壤贮水量(310.78 mm)分别较免耕、传统翻耕高8.23 mm、1.61 mm.深松和免耕较传统翻耕显著改善了冬小麦苗期的土壤水分状况,对越冬期0～60 cm耕层土壤水分状况的改善有利于冬小麦的越冬.苗期0～200 cm土壤贮水量深松、免耕分别较传统翻耕(351.05 mm)高35.9 mm、28.8mm,不同的耕作处理对后作冬小麦苗期的土壤水分影响差异主要在80 cm以上土层.冬小麦返青期降雨主要使0～80 cm土层土壤贮水量有所增加,处理间的差异减小.夏闲期深松处理能有效地增加对降雨的蓄保能力,提高旱地冬小麦播前及整个生长阶段0～200 cm的土壤贮水量.不同耕作方式的冬小麦产量以夏闲期翻耕处理最高(3 475.9 kg/hm2),与深松处理(3 322.0 kg/hm2)无显著差异,免耕显著低于其它2种耕作处理;水分利用效率以翻耕最高[14.12 kg/(hm2·mm)],深松次之[13.62 kg/(hm2·mm)],免耕处理显著低于前二者[10.64 kg/(hm2·mm)].     

不同耕作措施对宁南地区土壤物理性质及作物产量的影响

【目的】针对宁夏南部旱地降水不足、耕层浅薄、作物产量低等问题,探讨不同耕作措施对宁南地区土壤物理性质及作物产量的影响,为合理改善旱地耕层土壤结构、选用适宜耕作措施和作物增产增效提供一定的理论支撑。【方法】以马铃薯和春小麦为供试作物,在宁南旱区开展2年（2019-2020年）大田试验,设置2种耕作方式（翻耕和深松）和4种耕作深度（20、30、40和50 cm）,分别为传统翻耕深度20 cm、深翻耕30 cm、深松30 cm、深松40 cm、深松50 cm等5种不同耕作措施,以传统翻耕深度20 cm处理为对照,研究不同耕作方式结合深度措施对作物收获期土壤容重、生育期土壤紧实度与水分、生育期作物生物量、产量和水分利用效率的影响。【结果】深松50 cm处理能显著降低马铃薯季和春小麦季0—60 cm层土壤容重,平均分别较对照显著降低6.49%和6.94%。马铃薯季和春小麦季各处理生育期平均土壤紧实度均以深松50 cm处理最低,分别较对照显著降低19.32%和8.11%。深松50 cm处理对提高马铃薯和春小麦季作物各生育期0—100 cm层土壤蓄水量效果最佳,平均分别较对照显著提高13.58%和2...