武威绿洲灌区冬小麦田土壤水热特征对耕作措施的响应

通过田间定位试验,研究了内陆河武威绿洲灌区不同耕作措施对冬小麦田土壤水热特性和产量的影响。结果表明:免耕秸秆覆盖(NTS)和免耕立茬(NTSS)处理较免耕秸秆不覆盖(NT)、传统耕作(T)和秸秆翻压(TIS)处理具有显著的保墒作用;冬小麦返青至收获期NTS和NTSS处理对土壤具有"降温作用",且气温越高"降温作用"越大;NTS和NTSS处理有利于提高冬小麦产量、穗粒数和千粒质量,分别较T处理显著提高产量15.65%~16.84%和6.98%~12.75%、穗粒数10.93%~12.34%和3.57%~23.41%、千粒质量7.85%~10.13%和5.57%~6.40%,分别较TIS处理提高产量8.01%~11.29%和2.94%~4.25%、穗粒数1.83%~9.50%和0.95%~13.28%、千粒质量1.77%~7.69%和0.40%~3.23%,分别较NT处理提高产量4.56%~9.23%和0.92%~1.04%。免耕秸杆覆盖和免耕秸杆立茬处理具有保水、降温、增产的作用,是适宜该区冬小麦生产的有效耕作措施。     

绿洲灌区不同密度玉米群体的耗水特性研究

针对水资源不足严重制约绿洲灌区玉米生产,密植对玉米耗水特性影响研究薄弱,以及生产实践中缺乏调控种植密度以同步提高产量和水分利用效率的理论依据等问题,2012—2015年,以先玉335为参试品种,在相同施肥、灌水制度下,设75 000株hm–2(低,D1)、87 000株hm–2(中,D2)、99 000株hm–2(高,D3)3个密度水平,探讨密度对玉米耗水的时间动态、耗水结构以及利用效率的影响,以期为优化密植增产节水技术提供理论依据。结果表明,随密度增大,玉米全生育期总耗水量(ET)增大,大喇叭口期至吐丝期是耗水量增大的主要时期,高、中密度处理与低密度处理相比,全生育期总耗水量4年平均分别高22.8%、14.4%,大喇叭口期至吐丝期平均分别高28.4%、18.2%,其他生育时期不同处理的耗水量差异不显著。增加密度可降低玉米的无效耗水,提高水分利用率,高、中密度处理较低密度处理全生育期的棵间蒸发量(E)4年平均分别减少56.5 mm、27.6 mm,密植降低棵间蒸发量的主要时期在拔节至灌浆期,其中大喇叭口期至吐丝期的日均棵间蒸发量分别减少0.51 mm、0.27 mm;高、中密度与低密度处理相比,全生育期的E/ET分别降低15.8%、6.2%,其中拔节至大喇叭口期减小幅度最大,分别为22.1%、10.7%。与低密度处理相比,高、中密度处理的籽粒产量分别提高了17.9%、14.8%,但高、中密度处理间的产量差异不显著;高、中、低密度处理的水分利用效率(WUE)分别为18.2、19.3和16.8 kg hm–2 mm–1,中密度处理的WUE显著高于低密度处理;与低密度处理相比,高、中密度处理4年平均灌溉水利用效率(IWUE)分别提高了34.5%、19.6%。本研究说明,在传统供水覆膜条件下,进一步增加种植密度是干旱绿洲灌区提高玉米产量和灌溉水利用效率的可行措施。     

稀土微肥氯化镨调控马铃薯生长发育及抗旱的生理机制

为提高马铃薯抗旱性,选择增施适量的稀土微肥氯化镨水溶液,旨在探究氯化镨增强马铃薯抗旱性的生理机制。本试验以马铃薯品种“大西洋”为材料,以土壤质量含水量的32%~35%（Water-CK）、23%~25%（Water-1）和15%~18%（Water-2）为3个水分梯度,分别浇灌0、30、60、90、120 mg·L^-1和150 mg·L^-1 PrCl₃水溶液,测定了苗期叶片叶绿素含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、丙二醛含量、抗氧化酶活性等生理生化指标及成熟期株高、茎粗等生长指标。结果表明：随土壤质量含水量的减少,马铃薯幼苗叶片可溶性糖、脯氨酸、MDA含量、相对电导率及SOD、POD和CAT活性显著上升,Water-2处理下,上述各指标较Water-CK分别升高了33.81%、101.12%、136.28%、46.11%、145.37%、59.84%和63.13%;马铃薯成熟期株高、茎粗、地上及地下部分干重、地上分枝数、单株薯重显著降低,Water-2处理下,上述各指标较Water-CK分别降低了3.91%、12.36%、30.17%、38.05%、30.00%和36.40%。在Water-2处理下,当PrCl₃浓度为90 mg·L^-1时,马铃薯叶片叶绿素、可溶性糖及脯氨酸含量分别较未增施PrCl₃水溶液提高了162.35%、59.59%、154.45%,MDA 含量、O^{—[KG-1][JX*3]·[JX-*3]}₂产生速率及相对电导率分别降低了67.70%、25.29%、37.70%,抗氧化酶（SOD,POD,CAT）活性提高了38.35%、28.08%、66.00%,成熟期马铃薯株高、茎粗、地上及地下部分干重、地上分枝数、单株薯重分别增加了67.87%、21.68%、32.81%、49.05%、187.50%和63.91%。干旱胁迫下增施适量稀土微肥氯化镨可提高幼苗植株细胞内渗透调节物质含量,增强抗氧化酶活性,减少自由基的积累,缓解干旱胁迫对幼苗生长发育造成的损伤,提高植株生产力,增强抗旱性。     

干旱区微生物肥料替代部分化肥对玉米生长及土壤微生物的影响

通过在甘肃河西绿洲灌区大田试验,利用微生物肥料替代部分化肥,研究其对玉米生长及土壤微生物的影响。结果表明:和对照相比(不施肥),85%化肥+菌肥显著提高玉米在收获期的农艺性状和产量构成,使株高、地上生物量、百粒重、穗重分别达到358.32cm、1019.63g、39.68g、369.50g;使玉米的经济产量提高21.6%;使土壤微生物生物量碳、氮含量分别提高了40%、18.5%;同时该处理显著提高了土壤中细菌和放线菌数量,分别达到2.6×10~6cfu/g和1.4×10~6cfu/g。微生物肥料替代15%化肥对玉米的生长及土壤影响与当地最佳施肥水平无显著差异,即利用微生物肥料替代15%部分化肥是可行的,同时可以改善土壤微生物环境。     

施氮对新灌区不同间套种植模式产量及茬口养分特性的影响

在甘肃秦王川新灌区的大田试验表明，春小麦//蚕豆、春小麦/油菜、春小麦/马铃薯及春小麦//草木樨等4种间套种植模式均能提高农田的生产力；豆料作物与牧草显著地改善耕层的茬口养分特性，草木樨茬口不但速效养分含量高于其他模式，对提高土壤有机质和降低土壤容重也有明显效果。施氮能显著提高各种植模式的综合经济产量，但过量施氮时增产效果又有所下降，且在各茬口的速效磷含量产生较弱的负效应。     

张掖市水资源利用现状与可持续开发

分析研究认为,张掖市水资源在不同保证率水平下都存在一定亏缺,农业耗水过多是造成这一现象的直接原因。运用水量平衡原理分析说明,节水农业不仅可解决水资源供需矛盾,同时可为其它资源的开发提供大量水资源。水资源开发应按不同区域制定相应开发策略,重点区域在黑河灌区。节水农业应重视工程、农艺、农机、管理等节水技术的配套应用,管理节水是重中之重。     

空间布局对玉米/豌豆种间竞争力及产量的影响

为了提高玉米/豌豆种植模式的生产水平,在甘肃省绿洲灌区,试验通过调整玉米/豌豆带田中两作物的间距及玉米行距,研究了不同空间布局对玉米/豌豆复合群体的光合物质积累、种间竞争力及经济产量的影响.结果表明:各试验处理复合群体的干物质积累量都符合Logistic的"S"型生长曲线,其中间作玉米、豌豆的干物质积累量都以间距30cm的处理最大,较间距15cm和45cm的处理提高了19.5%、18.0%和25.9%、25.6%,间距的改变对间作豌豆的干物质积累影响不显著.间作模式中整个共生期内玉米相对豌豆的竞争力均大于0,其中以间距45cm处理最大为0.50,较间距30cm和间距15cm的处理高31.6%和16.3%.间作与单作相比较增产优势明显,间作各处理的土地当量比均在1.20以上,两作物间距30cm时,经济产量最大,两作物总产量为12 915kg/hm2,比间距15cm和间距45cm的处理分别提高了11.8%和11.1%.     

全膜覆土穴播冬小麦农田土壤含水率与耗水量时空动态简

 ２００８—２０１０年度,通过田间试验,研究了全膜全生育期覆土穴播平作栽培技术（简称Ｍ）对冬小麦全生育期０～１００ｃｍ 土层内土壤含水率和耗水量时空动态的影响,以期为提高全膜覆盖冬小麦土壤水分利用效率、优化地膜覆盖技术提供理论参考。设计Ｍ 和露地（ＣＫ）、１０粒／穴密度（相当于２６７．７５ｋｇ／ｈｍ^２ 的播种量）、重复３ 次、随机区组排列的二因素试验。结果表明,Ｍ 全生育期显著影响到３０～４０ｃｍ 和４０～５０ｃｍ 土层水分;Ｍ 在抽穗和灌浆前期能够显著影响３０～５０ｃｍ 土层含水率,使供水峰值提前出现。Ｍ 灌浆中、后期能够充分调动５０～６０ｃｍ 水分到０～３０ｃｍ 土层,对６０～７０ｃｍ 产生显著的提升作用以补充上层水分的亏缺。Ｍ 也有效拉升７０～９０ｃｍ 区域水分的向地表运动,作为重要的水源在生长关键期发挥有效补给作用。本试验结果同时表明,Ｍ 的水分利用高效区域主要发生在０～９０ｃｍ;对９０～１００ｃｍ 含水率和耗水量动态变化的分析表明,Ｍ 效应可以达到１００ｃｍ 以下。露地栽培（ＣＫ）在相同时期、相同土层,水分补给现象不显著;在灌浆中、后期,对５０～７０ｃｍ 水分的利用率较高,造成阶段性的水分高消耗和含水率快速降低现象,无法及时获得补给;对水分的利用主要发生在０～７０ｃｍ 土层。此外,Ｍ 最大的效应之一就是在生育期内、０～４０ｃｍ 土层内拥有的水分含量总体远高于ＣＫ。对各层相关分析表明,取样层次、取样阶段、覆膜与含水率存在显著关系;Ｍ 条件下,水分呈连续体,在补给、平衡能力方面显著高于ＣＫ,从而保证了小麦的生长。该技术能够显著提升中、深层土壤水分,有效保蓄土壤水分,从而增强小麦抗旱能力;其对旱地冬小麦生产或可产生较大的影响,值得进一步深入研究。较之以往雨养旱区小麦覆膜技术有突破,即全生育期全地面平作覆膜、膜上覆土１～２ｃｍ、一膜多年连用、免耕,解决了苗穴错位、前期低温有碍生长、后期高温逼熟问题,达到变无效降水为一部分或绝大部分有效、高效保墒、增温提墒、调动中深层水分的效果。     

间套复合群体水分高效利用机理研究进展

综述了间套复合群体水分利用的特征及其机理,展望了未来间套作研究的重点领域。间套复合群体总耗水量与单作耗水量的加权平均差异极小,但水分利用效率可较单作提高18％～99％,间套作有利于创造适宜作物生长发育的土壤水分环境。复合群体水分高效利用的主要原因包括：不同作物水分需求时空生态位差异、提水作用、特殊的冠层结构、高效的光合产物转移特点、提高蒸腾量占腾发总量的比例。未来研究重点领域包括：间套作物根系时空分布与水分间的互作作用,配对作物生化互作与水分利用效率的关系,根系提水作用的诱导和利用,基于地面改进的间套作水分高效利用技术和分根交替灌溉技术研究。     

以色列的持续高效农业

以色列国土沙漠占２／３。降雨时空分布差异极大，年降水总量１６亿ｍ３左右，仅为农业用水总量的７５％。大部分地区地下水含盐量过高，利用难度大。就在这样严酷的条件下，以色列人依靠先进的科学技术和灵活的政策措施实现了农业的高效持续发展，取得了举世瞩目的杰出成就。回顾农业发展的历程发现，五六十年代以色列仍然是一个８０％左右的粮食依靠进口的国家，１９８０年农产品出口净创汇已逾３亿美元，１９９７年农业产值已占国民生产总值的５％，农产品出口值占总出口值的５．６％，达７．４亿美元。以色列已成为农业高度发达的国家。…