绿洲灌区小麦秸秆还田与耕作措施对玉米产量的影响

针对西北干旱绿洲灌区玉米长期连作导致其产量提高受限的关键问题,基于田间定位试验,研究了秸秆还田/秸秆不还田和耕作措施(传统翻耕、免耕)对玉米产量的影响。结果表明,前茬小麦秸秆还田和耕作措施对玉米干物质积累量与叶面积指数均有显著影响,且二者的互作效应显著。从玉米全生育期平均来看,秸秆还田较秸秆不还田显著提高了玉米干物质积累量与叶面积指数,分别提高4.2%～8.2%和7.1%～13.0%;与免耕处理相比,传统翻耕显著提高了玉米干物质积累量与叶面积指数,分别提高20.2%～24.1%和11.0%～16.0%。秸秆还田和耕作措施对玉米籽粒产量及产量构成因素影响显著,但二者的互作效应不显著。秸秆还田较秸秆不还田、传统翻耕较免耕玉米籽粒产量分别提高21.9%和20.0%,其主要原因是提高了穗数。因此,在干旱绿洲灌区小麦秸秆还田结合传统翻耕有利于提高玉米叶面积指数,促进干物质积累,进而提高玉米籽粒产量。     

玉米/小麦间作模式下小麦收获机机架模态分析及结构优化

为降低玉米/小麦间作模式下小麦收获机作业过程中的振动对其工作性能的影响,以机架为研究对象,利用SolidWorks软件建立其三维实体模型,通过ANSYS Workbench软件分析机架的前6阶固有频率和振型,对比分析各阶固有频率与外部各激励振动频率,找到引起整机共振的外部激励来源,进而优化机架结构避免共振现象的发生。当小麦出槽口的厚度增加到3.0mm、收割脱粒连接槽厚度增加到3.3mm、后板的厚度优化为1.0mm、旁板的厚度增加到1.1mm时,机架各阶固有频率均避开外部激励频率,在保持小麦收获机工作性能稳定的同时,经济成本最小化。     

玉米间作花葵水分高效利用模式初探

针对西北绿洲灌区传统间作耗水量大、单方水效益不高等问题,通过大田试验,探讨不同覆盖方式和播量对玉米间作花葵复合群体的产值、玉米产量和水分生产效益的影响,以期为干旱区间作高效水分利用提供新思路。研究结果表明,玉米间作花葵可在不增加耗水量的情况下提高单位土地面积产值。花葵地膜覆盖方式显著提高花葵切花数但显著降低花葵商品率,地膜覆盖及播量对花葵水分生产效益(WPE)影响不显著。与单作玉米相比,玉米间作花葵可显著提高水分生产效益(WPE),WPE达到12.34~13.28元/m,较玉米单作提高50.3%~61.8%。覆盖条件下花葵高播量间作玉米模式总经济效益最高达到83 337元/hm²。     

不同灌水水平及一膜两年覆盖对玉米干物质积累与土壤温度的影响

【目的】为给绿洲灌区玉米生产优化耕作措施、地膜再利用和水分高效利用提供理论依据.【方法】以大田玉米为研究对象,在不同灌水水平下研究了覆膜免耕(NT)、秋免耕春覆膜(RT)和传统耕作覆膜(CT)方式下农田土壤温度和干物质积累的相关性.【结果】与CT和RT相比,覆膜免耕显著降低了玉米苗期的增温效果,NT平均地温分别较RT和CT方式低1.5和1.8℃,而对玉米拔节期以后的土壤温度无明显影响,且玉米全生育期0~25cm土壤平均温度在不同覆膜方式间无显著差异.覆膜免耕玉米相对生长率在抽雄吐丝期前明显低于CT和RT处理,分别低16.87%和18.34%;而吐丝期至成熟期,分别较RT和CT方式高出17.84%和18.80%.土壤温度与其干物质积累在玉米苗期具有显著线性正相关关系.覆膜免耕方式下玉米可获得与两种新膜覆盖方式相当的产量,且在低灌水水平下获得籽粒产量显著高于传统覆膜处理,覆膜免耕较传统覆膜处理高出16.39%.【结论】覆膜免耕虽对玉米苗期的土壤温度和干物质积累有显著影响,但可获得与两种新膜覆盖相当的籽粒产量,是适于西北绿洲灌区的具有良好生态效益的农田覆膜节水管理新技术.     

行距及密度影响玉米密植潜力的干物质累积和产量构成机制

空间布局是决定玉米密植潜力的重要因子,但有关行距配置对不同密度玉米产量及其构成因素的调控研究比较薄弱,使得生产实践中缺乏通过行距配置优化挖掘玉米密植潜力的理论依据。2017-2018年,在带宽相同条件下,研究了7∶3(L1:宽行56 cm∶窄行24 cm)、6∶4(L2:宽行48 cm∶窄行32 cm)、5∶5(L3:行距配置均为40 cm)3种行距配置对5种密度(D1:82 500株·hm~(-2)、D2:90 000株·hm~(-2)、D3:97 500株·hm~(-2)、D4:105 000株·hm~(-2)、D5:112 500株·hm~(-2))玉米产量及其构成因素的影响。行距配置、密度及二者的互作效应显著影响玉米籽粒产量, L1行距配置较L3增产5.2%～10.5%,增幅显著; D2、D3密度处理分别较D1密度处理增产6.1%～12.0%、6.5%～15.0%(P0.05), L1D3、L2D3产量较L3D1提高了8.3%～34.2%、4.8%～27.5%(P0.05), L1D3的增产效果最好,说明宽窄行种植增强了玉米植株的耐密性,提高了玉米群体的密植潜力。宽窄行结合密植有利于提高玉米的生物产量,其中L1行距配置较L3提高3.0%～6.6%(P0.05),D3密度较D1密度高3.4%～8.0%(P0.05), L1D3较L3D1处理提高5.2%～15.0%(P0.05)。宽窄行种植提高玉米密植潜力的原因是:1)提高了玉米生长后期(大喇叭口期至灌浆期)的干物质累积速率,该时期玉米的干物质累积速率L1行距配置较L3提高32.9%～42.0%, D3密度较D1密度高9.2%～23.9%, L1D3处理较L3D1处理高29.1%～34.3%,增幅均显著; 2)提高了光合产物向穗部的转移, 2017年度玉米收获指数D3密度较D1密度高6.4%, L1D3处理较L3D1处理高16.2%,2018年无显著差异;3)提高了玉米的成穗数和穗粒数,D3密度的成穗数较D1密度高16.0%～20.2%,L1D3较L3D1成穗数高16.9%～25.9%,L1行距配置较L2、L3穗粒数分别高3.0%～4.4%、3.9%～7.0%,提高幅度均显著。56 cm∶24 cm宽窄行结合密度97 500株·hm~(-2)是绿洲灌区获得高产,密植潜力充分发挥的理想种植模式。     

集雨补灌对冬小麦套玉米复合群体生长特性研究

通过研究旱农区集雨补灌条件下不同栽培模式的作物生长特征发现：冬小麦／玉米较单作小麦和玉米年均光能利用率分别提高了49.67％和50.66％，耗水系数分别提高63.1％和70.2％，套作比单作增产13.21％－38.53％，其中6：3套作群体补灌处理增产幅度最大；叶日积（LAI－D）增加是套作增产的重要原因，套作群体中小麦叶片趋薄程度大于单作；补充灌溉可加速不同作物生长后期干物质向穗部的转移，且套作小麦穗部干物质积累速率大于单作；干旱造成的株高不足是导致玉米减产的重要原因，但可通过关键期补充灌溉加以缓解。     

绿洲农田盐碱斑土壤盐分特征分析

为研究绿洲农田盐碱斑的盐分特征,以新疆玛纳斯县农田盐碱斑为研究对象,通过对43个盐碱斑的野外调查采样和室内分析,探讨了农田盐碱斑内外土壤剖面盐分特征及斑块效应。结果表明:1)盐碱斑的形成与盐分相关的占所调查总样点数的51.2%,按照斑心土壤表层盐分含量将盐碱斑划分为轻度、中度、重度以及盐土4种盐渍化类型;2)盐碱斑从斑心向外盐分含量差异显著(P0.01),即斑心(15.46g/kg)边缘(10.12g/kg)外部(6.53g/kg);3)在土壤剖面上,重度盐渍化和盐土类型的盐碱斑盐分表聚特征最明显(0~10cm),而中度盐渍化盐碱斑土壤盐分积累区下降至10~20cm,轻度盐渍化盐碱斑盐分在剖面上分布相对均一;4)盐碱斑的斑块效应从斑内向斑外总体上趋于减弱特征,而同一采样部位的盐碱斑的斑块效应差异不显著。     

大麦间作豌豆的种间竞争力及产量对施氮量的响应

通过优化种间关系对提高禾豆间作产量具有理论和实践指导意义,因此,本研究采用盆栽试验,设单作大麦(B)、单作豌豆(P)和大麦间作豌豆(P/B)三种种植模式,在不施氮(N0)、施纯N 200 mg/kg·土(N1)和400 mg/kg·土(N2)三个施肥水平,探讨了大麦间作豌豆的种间关系及其产量表现,以期为豆科//禾本科间作系统氮素高效管理提供理论依据。结果表明:施氮间作的土地当量比均大于不施氮间作处理,且均大于1,说明施氮有利于提高间作优势;与相应单作相比,N0、N1和N2施氮水平下的间作大麦的产量分别提高了28.1%、61.4%和48.5%,间作豌豆的产量分别提高了15.7%、24.2%和17.7%,间作优势明显。施氮提高了大麦相对于豌豆的竞争力,N1、N2水平下的间作大麦竞争力较N0水平下的竞争力分别增大了49.8%和95.2%。大麦间作豌豆的籽粒产量与大麦相对于豌豆的平均竞争力呈二次曲线相关关系,该竞争力在0.4时利于间作籽粒高产;适度控制共生期大麦的竞争力可提高间作产量,大麦盛花期是最有效的调控时期,N1水平的施氮量是优化间作大麦和豌豆竞争力、获取高产的适宜施氮水平。     

基于离散单元法的螺旋输送装置工作过程数值模拟

为了验证组合螺旋输送装置应用于小型收获机的可行性和研究籽粒在其中的流动规律,本文以散体力学为基础,依据离散单元法(DEM)分析螺旋输送器的输送机理。通过建立输送器三维模型,以豌豆为例分析其在螺旋内的运动,应用可视化离散元模拟软件EDEM分析等螺距、变螺距输送过程中豌豆颗粒接触数目、豌豆速度、豌豆受力及输送能耗等变化情况,初步探讨了颗粒破碎原因,并对输送速度及破碎率进行了试验验证。研究结果显示:相对于等螺距输送,变螺距输送在提高输送速度的同时降低了能耗,且籽粒受力、接触数目较大处主要集中在输送初期,变螺距输送不仅可以通过提高豌豆颗粒输送速度提高输送效率,而且能降低颗粒间及颗粒与叶片间挤压与摩擦,进而改善输送过程中颗粒破碎现象;颗粒受力最大处主要集中在螺旋叶片外径和箱体内壁之间及两输送器的结合处。     

不同灌溉方式及间作对小麦产量及边际效应的影响

采用大田试验,研究了低、中、高灌水水平下交替灌溉间作小麦和单作小麦的产量及边行效应.结果表明:交替灌溉间作小麦在低、中、高灌水水平下的经济产量分别较单作高20.96%、28.34%、33.11%,小麦经济产量随着灌水水平的提高而增大.间作小麦在3个灌水水平下的边行产量均高于相应灌水水平下的单作小麦,间作小麦的边行优势在高灌水下更明显;小麦收获指数、千粒质量、产量在间作和单作中从边一行至边三行呈递减趋势,高灌水水平下边一行较边二行和边三行增产效果明显高于低、中灌水水平.间作是形成小麦产量和边行优势的主要原因.