夏播旱地谷子渗水地膜穴播增产机理研究

为了研究渗水地膜穴播栽培技术对夏播谷子产量的影响机制,测定并分析了谷子产量构成、干物质积累、植株农艺性状以及抽穗期功能叶光合性能等生理指标对产量的影响。结果表明:在全生育期不浇水、降雨量356 mm的情况下,渗水地膜穴播栽培较对照露地条播增产48.57%。渗水地膜穴播栽培在各生育时期的各器官干物质积累量高于对照,营养生长和生殖生长旺盛,表现为株高略高于对照,茎秆粗壮,穗子较大;抽穗期净光合速率、叶面积指数和主要功能叶片的叶面积高于对照,说明在产量形成的关键时期抽穗期个体和群体叶面积较大,有效光合面积增加,光合能力增强,有利于有机物质的合成,是增产的关键;在群体亩穗数和出谷率相当的基础上,个体产量要素单穗重、穗粒重显著提高,使产量大幅提高。渗水地膜穴播栽培水分利用效率和氮肥偏生产力均显著提高了45%以上。渗水地膜保水、保肥、抑制杂草生长,穴播既保证了群体顶土出苗,又减少了多余谷苗对水肥的浪费,因此,渗水地膜穴播栽培可提高水分和肥料的利用效率,进而提高了谷子的产量。     

谷子微垄膜侧沟播轻简化栽培技术

针对旱地谷子生产完全依赖自然降水、产量低而不稳,人工间苗除草、劳动强度大、费时费工的问题,河北省农林科学院谷子研究所将微垄膜侧沟播技术、简化栽培技术和机械化生产技术进行集成,形成了谷子微垄膜侧沟播轻简化栽培技术.本文介绍了谷子微垄膜侧沟播轻简化栽培技术的技术要点,包括播前准备、播种、配套机具、田间管理、收获、残膜回收等主要环节的关键技术.     

西北地区马铃薯膜上覆土最佳土层厚度试验

马铃薯高垄膜上覆土自然顶膜出苗栽培技术为近年来推广的一项马铃薯栽培新技术,具有自然出苗率高、产量高、杂草少等优点,其中膜上覆土的最佳土层厚度是影响马铃薯自然顶膜出苗的关键因素之一。本试验设0、1、3、5、7 cm 5个覆土厚度处理,结果表明： 3cm、5cm两个处理为最佳覆土厚度,3cm、5 cm两个处理采用的覆土厚度更有利于顶膜出苗,自然顶膜出苗率分别达到95.2%、98%,出苗整齐度分别为91.7%、91.4%,较对照产量分别增加了28.83%、27.72%,商品率分别提高了47.77%、49.64%,膜下杂草分别减少了44.74%、84.21%。同时,地膜回收也更为彻底。     

制种玉米全地面地膜覆盖节水高效栽培技术研究

本研究通过对制种玉米全地面地膜覆盖节水高效栽培技术的分析,阐述了减缓水分胁迫的抗逆性栽培技术,从而实现粮食增产、农业增效、农民增收的目标。     

膜下滴灌水肥耦合对半干旱区玉米生长发育及产量的影响

在田间条件下,采用水肥一体化的施肥模式对覆膜玉米水氮耦合效应进行研究,明确水氮耦合对吉林省西部玉米生长的影响,提出最佳灌水量和施氮量。研究结果表明,水、氮在一定范围内配合表现出明显的正交互作用,促进玉米的生长发育;施氮量超过一定范围将产生负效应,对玉米的生长发育及产量起到一定的抑制作用。在吉林省西部施氮量280 kg/hm~2、灌水量500 mm为最佳水氮组合,玉米株高、叶面积指数、生物量与其他处理间存在显著性差异;产量最高,比不施氮处理增产36.1%。     

残膜对土壤水分入渗和蒸发的影响及不确定性分析

为探究残膜对土壤水分入渗和蒸发过程的影响规律,通过室内土柱试验,设置6个残膜量水平(0、80、160、320、640和1 280 kg/hm2),研究了残膜对湿润锋运移、土壤水分分布、累积入渗量和累积蒸发量及其不确定性的影响。结果表明:随残膜量增加,湿润锋垂直运移速率和累积入渗量逐渐减小;残膜量80 kg/hm2时,湿润锋运移速率大幅下降;累积蒸发量随残膜量增加而递减而蒸发系数呈递增趋势,土壤保水能力减弱;随残膜量增加,0~10和20~45 cm含水率呈降低趋势,而土壤水分的变异系数呈增加趋势,残膜加剧了土壤水分垂直分布的变异性,残膜量320 kg/hm2的处理会出现表土层"板结"现象;基于Gibbs抽样算法分析表明,Kostiakov入渗模型和Rose蒸发模型各参数的95%后验置信区间上下限的差值和标准差均随残膜量增加而增大,累积入渗量和累积蒸发量的95%后验置信区间面积呈增大趋势,土壤累积入渗量和累积蒸发量的不确定性随残膜增多而增强。该研究可探明残膜污染区的土壤水分运动规律,并为提高Kostiakov模型、Rose模型的模拟效率和模拟精度提供参考。     

残膜对番茄苗期和开花坐果期生长的影响

残膜污染已成为危害农田生态系统的重要因子,不仅阻碍土壤水分和养分运移,而且影响作物生长。为探明残膜对不同生育期番茄生长的影响规律,采用小区试验方法,设置0 kg·hm-2、80 kg·hm-2、160 kg·hm-2、320 kg·hm-2、640 kg·hm-2和1 280 kg·hm-2共6种不同残膜量水平,研究残膜量对番茄苗期和开花坐果期的根系特征、地上部生长和干物质积累的影响,并采用Logistic生长模型定量分析残膜对番茄养分积累始盛期、高峰期和盛末期的影响。结果表明,残膜阻碍了番茄苗期和开花坐果期根系的生长,根体积、根长密度和根干质量密度均随残膜量增加而降低;随着残膜量增加,苗期和开花坐果期的株高和茎粗均呈减小趋势,且株高和茎粗的增长速率逐渐降低。番茄养分积累的始盛期和高峰期随残膜量增加而提前,番茄追肥的最佳时期也应提前。在番茄苗期和开花坐果期,根系、茎秆、花和幼果的干物质量均随残膜量增加而减少,而叶片的干物质量呈递增趋势。残膜对番茄苗期根系、地上部生长和干物质积累的阻碍作用高于开花坐果期。由此可见,残膜对番茄苗期的危害强于开花坐果期,且干物质积累的始盛期和高峰期均随残膜量增加而提前,加强番茄苗期水肥管理和提前水肥施加时间是减轻残膜危害的有利措施。     

不同灌溉制度对南疆绿洲区膜下滴灌棉花生长及产量的影响

通过田间小区试验,研究新疆南疆免冬、春灌膜下滴灌不同灌水量和灌水次数对棉花生长、叶面积指数、根系分布和产量的影响。试验结果表明:增加灌水量和灌水次数可以促进棉花营养生长,提高棉花蕾期和花铃期叶面积指数,相同灌水量下,灌水16次比灌水12次更有利于生殖器官的形成。棉花根系主要分布在垂直方向0~50cm,水平方向上根系成"凹"型分布,棉花根系生物量为窄行宽行膜间,窄行根生物量占总根系生物量的46.61%~53.64%,宽行占23.36%~29.64%,膜间占22.17%~25.11%。增加灌水可以提高表层0~30cm根质量密度,12次灌水根质量密度随灌溉定额的增加而增加,16次灌水中420mm灌溉定额根质量密度最大。单株铃数、单铃质量、籽棉产量和经济系数在相同灌水量下,16次灌水大于12次灌水,420mm灌溉定额和16次灌水是南疆免冬、春灌适宜棉花的灌溉制度。     

前茬小麦秸秆处理方式对河西走廊地膜覆盖玉米农田土壤水热特性的影响

【目的】农田土壤水热特性是决定作物生长发育和资源利用效率的关键因素,研究前茬处理方式对后茬农田土壤水热特性的影响,为试区高效麦玉轮作模式耕作措施的优化提供依据。【方法】在甘肃河西绿洲灌区,通过田间试验,研究前茬小麦秸秆不同处理方式和耕作措施（25 cm高茬收割立茬免耕-NTSS,25 cm高茬等量秸秆覆盖免耕-NTS,25 cm高茬等量秸秆翻压-TIS和传统低茬收割翻耕-CT）对后茬地膜覆盖栽培玉米农田土壤水热特性的影响。【结果】与CT相比,NTSS、NTS可提高后茬地膜覆盖玉米农田0-110 cm土层播种至苗期、拔节至大喇叭口期、吐丝至开花期的平均土壤含水量,分别高5.0%-7.8%、4.4%-5.4%和4.8%-7.1%,NTSS与NTS间的平均土壤含水量差异不显著;灌浆期内,NTS的土壤含水量比CT高4.7%,但NTSS与CT差异不显著,NTS具有保持后茬地膜覆盖玉米全生育期良好土壤水分含量的优势。NTSS、NTS减小了后茬地膜覆盖玉米吐丝期之前的耗水量,增大了吐丝期之后的耗水量,有效协调玉米生育前期与后期需水矛盾,以NTS的效果更突出。NTSS、NTS可有效改善后茬地膜覆盖玉米农田表层0-25 cm土壤的热量条件,NTS调控效应更强,2010年,NTS 8:00时的平均土壤温度比CT高0.76℃;2个试验年度内,NTS 14:00和18:00时的平均土壤温度比CT分别低3.67-3.87℃和1.19-1.30℃,说明前茬小麦秸秆免耕覆盖在昼夜低温期具有保温效应,而高温时具有降温作用。NTSS、NTS降低了后茬地膜覆盖玉米农田土壤积温,其中NTS处理玉米播种至拔节期、拔节至吐丝期、吐丝至灌浆末期的土壤积温比CT分别低67.1-76.2℃、29.3-50.5℃和46.7-75.3℃,降幅大于NTSS。从玉米不同生育时期平均大气-土壤温差可知,NTS在低温季有保持土壤温度的作用,在高温季节有相对降温的作用,是减少气温变化对玉米生长发育过度影响的重要机制。与CT相比,NTSS、NTS、TIS提高了后茬地膜覆盖玉米的籽粒产量,增产幅度为11.3%-17.5%,其中NTS两年籽粒产量最高,分别达到13 470和13 274 kg·hm^-2,较TIS高5.6%-9.0%。【结论】前茬小麦秸秆免耕覆盖（NTS）是绿洲灌区地膜覆盖玉米适宜的前茬处理措施。     

晚冬早春田间阶段性覆膜增温促进冬小麦产量提高

针对华北平原北部冬春温度变化与冬小麦生长发育所需适宜温度间的矛盾,以及由此造成的冬小麦相对低产问题,于2012-2013和2013-2014连续两个生长季,通过大田试验研究了晚冬早春搭建棚室阶段性升高田间温度对小麦产量的影响。结果表明,2月20日前后麦田塑膜覆盖每提前1周积温提高23.0~49.7℃,1月下旬至3月上旬的整个升温阶段内可增加积温167.7~176.8℃,从而小麦生长发育提前。塑膜揭除后形成的相对低温环境使后续各生育阶段持续时间延长4~10 d。与常规种植（对照）相比,最早增温处理的开花期干物质产量提高18.8%,叶面积指数提高14.7%,花后光合势增加43.6%,花后净光合速率高值持续期延长10 d以上;返青后各生育阶段的延长促进了干物质积累和向籽粒转移,有效穗数增加48~98万hm^-2、单穗粒数增加3.9~4.5粒、千粒重增加2.5~5.6 g。在全生长季积温较少的2012-2013年度,最早增温处理的籽粒产量提高37.5%,在积温较多的2013-2014年度增产18.2%,并提前5 d成熟。晚冬早春农田阶段性覆膜增温是有效提高小麦籽粒产量的新型方法,提前并延长了生长发育和干物质累积的时间是改善小麦产量构成因素和获得高产的原因。