晋南旱垣种植制度及土壤耕作方式对麦田周年土壤水分动态和水分利用效率的影响

为了高效贮蓄利用夏季降水资源,明确不同种植制度及土壤耕作方式的麦田周年土壤水分动态变化规律,在山西临汾采用大区对比方法研究了麦茬复播谷子、休闲期土壤耕作方式对麦田周年土壤水分动态及水分利用效率的影响。结果表明:在夏季降雨较少年型,在小麦播种期0—200cm土层贮水量为休闲制少耕休闲制传统耕作休闲制免耕麦茬复播谷子,麦茬复播谷子全生育期0—200cm土层的耗水量高于休闲制的3个不同土壤耕作方式。在小麦生育期降水较多年型,0—200cm贮水量在小麦返青期和拔节期谷子茬口低于休闲茬口少耕和传统耕作,灌浆期和成熟期高于休闲茬口少耕和传统耕作。播种—返青阶段,谷子茬口各土层的耗水量均小于休闲茬口少耕和传统耕作;返青—拔节阶段谷子茬口、休闲茬口少耕和传统耕作在100—200cm土层水分由积蓄变化为拔节—灌浆阶段、灌浆—成熟阶段的亏缺;在播种—成熟全阶段0—200cm土层的总耗水量为休闲茬口传统耕作休闲茬口少耕谷子茬口。周年0—100cm土层土壤水分谷子茬口、休闲茬口少耕和传统耕作均有不同程度的积蓄,100—200,0—200cm土层谷子茬口水分积蓄,而休闲茬口少耕和传统耕作水分均为亏缺。水分利用效率为谷子茬口休闲茬口少耕休闲茬口传统耕作。研究结果为该区域正确选择种植制度及夏季休闲制土壤耕作方式提供了理论和技术支撑。     

旱地小麦“一晚两增一缩一控”栽培技术

旱地小麦“一晚两增一缩一控”高产抗逆栽培技术．其关键是“一晚”，即推迟播种期；“两增”．即增加播种密度和增加施肥量：“一缩”．即缩小播种行距：“一控”．即遇多雨年份．在拔节期喷施多效唑．控制倒伏。     

晋南旱垣土壤质地和茬口对小麦产量及水分利用效率的影响

在山西临汾、襄汾采用大区对比法研究了土壤质地和茬口对小麦产量及水分利用效率的影响。结果表明:小麦产量轻壤土质夏季复播作物茬口低于夏季休闲茬口,而中壤土质夏季复播作物茬口高于夏季休闲茬口;小麦播前贮水量轻壤土质夏季复播作物茬口低于夏季休闲茬口,而中壤土质夏季复播作物茬口高于夏季休闲茬口;轻壤土质全生育期0~100 cm,0~200 cm,100~200 cm的耗水量均以休闲茬口>大豆茬口>绿豆茬口,中壤土质拔节期贮水量、拔节至成熟阶段0~100 cm,0~200 cm,100~200 cm的耗水量均以花生茬口>谷子茬口>休闲茬口;水分利用效率中壤土质明显高于轻壤土质,各茬口间的极差中壤土质大于轻壤土质。该项研究为以旱地小麦为主要作物的轮作制度选择土壤质地和夏季复播(春播)作物茬口提供了理论依据。     

黄淮海北片模拟增加和降低温度对麦田地温、水分变化和水分利用效率的影响

采用模拟增降温法研究了温度变化对麦田地温、土壤水分变化和水分利用效率的影响。结果表明:模拟增温麦田、降温麦田在全生育期5 cm平均地温分别较常规麦田平均升高0.85℃和降低2.57℃,其中模拟增温麦田的增温效应以冬季>秋季>春季,模拟降温麦田的降温效应以春季>秋季>冬季;模拟增温麦田、降温麦田在全生育期5 cm土层的平均容积含水率分别较常规麦田降低3.76%、提高4.84%。对模拟增温麦田、降温麦田和常规麦田0-200 cm土层水分变化研究表明,模拟增温麦田和常规麦田(除成熟期外)各生育期的贮水量均低于模拟降温麦田;全生育期0-200 cm土层土壤耗水量模拟增温麦田大于模拟降温麦田和常规麦田,其中0-100 cm土层耗水量占0-200 cm土层耗水量的比例模拟增温麦田(55.72%)和常规麦田(55.14%)均低于模拟降温麦田(63.45%),而100-200 cm土层耗水量占0-200 cm土层耗水量的比例模拟增温麦田(44.28%)和常规麦田(44.86%)麦田均高于模拟降温麦田(36.55%);水分利用效率模拟增温麦田低于常规麦田和模拟降温麦田。研究结果可为气候变暖对小麦生产系统的影响提供理论依据和技术支撑。     

不同播种行距与密度对小麦产量和水分利用效率的影响

在山西临汾采用小区试验设计研究了不同播种行密（行距与密度,下同）对小麦产量和水分利用效率的影响。在冬前气温偏高、小麦生长中后期较为干旱的年型条件下,研究结果表明：不同播种行密对小麦产量的影响为行密D〉A〉B〉C,水分利用效率则以行密A〉D〉C〉B;对各处理的麦田水分动态研究表明,在0-200 cm土层,拔节期的贮水量大小依次为行密A、D、B和C,小麦成熟期贮水量大小依次为行密A、D、C和B,而拔节至成熟期的耗水量则以行密B〉D〉C〉A;在拔节至成熟期100-200 cm土层的耗水量以行密D的耗水量最大,其次为行密A、B和C;该项研究将为土壤肥力提高、品种矮化和栽培措施的优化升级开展小麦播种行距与密度的变革提供理论依据。     

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...     

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。     

旱地小麦“一晚两增一缩一控”高产抗逆技术体系

在山西临汾等地针对气候变暖开展了系列试验,研究提出了旱地小麦“一晚两增一缩一控”高产抗逆关键技术,其关键技术是“一晚”即推迟播种期,较传统播种期（9月24日～9月26日）推迟7～8天,即10月1日～10月3日;“两增”即增加播种密度和增加施肥量,播种密度由23万／亩提高到27万／亩,纯氮由8．5kg／亩提高到13kg／亩,P20s用肥量由4．8kg／亩提高到7．5kg／亩;“一缩”即缩小播种行距,播种行距由现行的18～20cm缩小为15cm;“一控”即遇多雨年型,在拔节期喷施多效唑,控制倒伏。     

春季低温冻害下不同栽培因子对小麦产量的影响

为有效提高小麦对春季低温的抗冻性,在山西临汾采用均匀设计、逐步回归和综合贡献值方法,开展了春季低温冻害年型不同栽培因子对小麦产量贡献的序列研究。结果表明,春季低温冻害年型条件下不同栽培因子对产量贡献的序列为底施磷（P2O5）量＞起身期追施纯氮量＞底施纯氮量＞播种密度或播前灌水量＞起身期灌水量＞底施钾（K2O）量＞灌浆期灌水量或灌浆期灌水时间距成熟期天数;各耦合因素正互作效应对产量的贡献序列为播种密度与播前灌水量＞底施纯氮量与起身期追施纯氮量＞起身期追施纯氮量与灌水量＞灌浆期灌水量与灌浆期灌水时间距成熟期天数,各耦合因素对产量存在负互作效应的为底施纯氮量与底施钾（K2O）量;研究还明确了该年型小麦的最高产量（3692.34 kg/hm2）的各栽培因子优化组合。该项研究为春季低温冻害年型小麦实现高产提供了技术支撑。