氮磷减量与液体有机肥配施对膜下滴灌棉田土壤养分的影响

以新疆膜下滴灌棉田为试材,研究氮磷减量与液体有机肥配施对膜下滴灌棉田土壤养分的影响。试验设11个处理:(1)常规施肥(NP);(2)80%常规施肥(80%NP);(3)80%常规施肥+低量氨基酸有机肥(80%NP+LAA);(4)80%常规施肥+中量氨基酸有机肥(80%NP+MAA);(5)80%常规施肥+高量氨基酸有机肥(80%NP+HAA);(6)80%常规施肥+低量黄腐酸有机肥(80%NP+LFA);(7)80%常规施肥+中量黄腐酸有机肥(80%NP+MFA);(8)80%常规施肥+高量黄腐酸有机肥(80%NP+HFA);(9)80%常规施肥+低量沼液有机肥(80%NP+LBS);(10)80%常规施肥+中量沼液有机肥(80%NP+MBS);(11)80%常规施肥+高量沼液有机肥(80%NP+HBS);分别在蕾期、花期、成熟期采集0～20、20～40 cm土层土壤,测定土壤pH值、有机质、氮、磷、钾等有效养分含量。研究结果表明:(1)蕾期时,80%常规施肥配施高量黄腐酸、沼液有机肥显著降低了0～20 cm土层土壤pH值,并对提高土壤速效氮、速效磷含量效果最好。(2)花期时,80%常规施肥配施高量沼液有机肥对提高0～20 cm土层土壤有机质、速效磷含量效果最好。(3)成熟期时,80%常规施肥配施高量沼液有机肥对降低0～20 cm土层土壤pH值、提高土壤有机质含量效果最好。综上所述,新疆滴灌棉田应用80%常规施肥配施高量沼液有机肥效果最好,是新疆滴灌棉田提高土壤肥力和肥料利用率的有效途径。     

不同施氮量对半干旱区还田玉米秸秆腐解及养分释放特征的影响

为了揭示还田玉米秸秆在不同施氮水平下的腐解及养分释放特征,在马铃薯田间定位试验中,设置了6个不同施氮水平(T1:0 kg·hm~(-2);T2:75 kg·hm~(-2);T3:150 kg·hm~(-2);T4:225 kg·hm~(-2);T5:300 kg·hm~(-2); T6:375 kg·hm~(-2)),研究其对还田玉米秸秆腐解及养分释放特征的影响。研究表明:还田玉米秸秆的腐解主要发生在前90 d,在此期间玉米秸秆腐解较快,T1～T6处理的玉米秸秆腐解率分别为37.3%、40.3%、44.8%、45.0%、50.8%、48.4%,以T5处理为最高,处理间差异显著(P0.05);同时,T1～T6处理的玉米秸秆碳、氮释放率分别为48.2%～56.6%、33.8%～44.4%,T5处理下秸秆的碳、氮释放率均显著高于其他处理(P0.05),而秸秆磷、钾的释放率分别为43.1%～49.2%、90.5%～93.0%,处理间无显著性差异。还田150 d后,玉米秸秆的腐解率为52.7%～55.8%,养分释放表现为KCPN。综上所述,连续施氮可以显著促进还田玉米秸秆前期的腐解及碳氮的释放,但对磷钾的释放无明显影响,当施氮量为300 kg·hm~(-2)时还田玉米秸秆的腐解效果最好。     

垄畦覆膜种行覆土党参种苗移栽机的设计与试验

针对党参覆膜移栽无机可用的问题,结合西北黄土高原旱区党参垄畦覆膜、种行覆土抗逆栽培模式,设计了一种具有开沟、播苗、起垄、整形、覆膜、种行覆土功能的党参种苗移栽机。对样机关键部件进行了分析与设计,确定了尖角长翼型开沟器、整形镇压、膜上覆土等装置的结构及工作参数,解析了核心部件作业机理。田间试验表明,设计的垄畦覆膜、种行覆土党参种苗移栽机埋苗率为4.1%,露苗率为2.6%,栽植合格率为92.0%,栽植深度合格率为87.5%,膜边覆土厚度合格率为95.9%,膜边覆土宽度合格率为96.3%,生产率约为0.14 hm~2·h~(-1)。田间性能试验指标均达到国家和行业标准要求,试验结果满足设计要求。     

旱作覆膜玉米生长和水分利用对气候变化的响应

基于3 a连续冬小麦-夏玉米覆膜轮作试验校准和验证AquaCrop模型的适用性,模拟研究了气候变化对夏玉米生长、产量和水分利用的影响,分析了覆膜措施对气候变化的应对效果。结果表明:关中地区(以武功、宝鸡和西安地区为例)年平均温度呈逐年递增趋势,温度增加幅度由高到低依次为宝鸡、西安和武功,增温速率分别为0.20、0.12℃·10a~(-1)和0.09℃·10a~(-1);降雨量呈逐年递减趋势,减少幅度大小依次为西安、宝鸡和武功,减小量分别为3.59、3.23 mm·10a~(-1)和2.64 mm·10a~(-1)。AquaCrop模型在关中地区表现出了良好的适用性,可以较好地模拟连续覆膜条件下作物的产量指标、水分利用和生长的动态变化,冠层覆盖度模拟值和实测值之间的均方根误差(RMSE)介于1.1%～15.3%,生物量模拟值和实测值之间的RMSE介于0.626～2.540 t·hm~(-2),土壤贮水量模拟值和实测值之间的RMSE介于12.6～47.4 mm。模拟研究表明,上世纪60年代以来,随着气温不断升高,武功、宝鸡和西安地区的夏玉米生育期均呈逐年缩短趋势,特别是1980s以来,减少幅度达2.76、4.82 d·10a~(-1)和5.94 d·10a~(-1);在不同的降水年型下,覆膜处理产量均高于裸地处理,且其变异系数较小;在干旱气候条件下,覆膜处理依然可以获得一定的籽粒产量,与裸地处理相比,覆膜处理表现出了较好的稳产效应。同时,覆膜处理有效减少了玉米苗期土壤表层蒸发(平均减少7.6 mm),从而在土壤中保蓄更多的降雨;覆膜处理虽然增加了土壤耗水量,但其通过保蓄土壤水分,稳定作物产量,有效提高了玉米的水分利用效率。因此,关中地区旱作覆膜可以有效适应当地气候变化,在一定程度上应对干旱气候,具有较好的增产稳产效应。     

秸秆覆盖还田对土壤理化性质及作物产量的影响

通过田间定位试验和土壤理化性质的测定,探讨了秸秆覆盖对川中丘陵区土壤的改良效果及对作物产量的影响。研究结果表明,与对照CK1相比,秸秆覆盖可使土壤总孔隙度增加2.88%~5.76%,土壤容重降低1.86%~3.73%,并且各生育期覆盖处理的土壤含水量均比对照高,并且秸秆覆盖还田对促进土壤团粒结构形成具有较大作用,改善了土壤通透性和保水保肥性;同时秸秆覆盖还田使土壤有机质、全氮、速效氮、速效磷、速效钾得到明显提高,从而培肥地力。试验表明随秸秆覆盖量的增加,作物增产效果越明显。     

冬小麦旱地周年覆盖栽培技术

在旱地中采用周年覆盖栽培技术 (秋覆膜 ) ,对汛期降水蒸发的抑制率可达 3 0 %～ 5 0 %,比春覆膜 (对照 )多保蓄 3 172mm/hm2 以上的降水 ;秋覆膜的垄与麦沟形成微型集雨区 ,降水易向沟内径流 ,可多聚水 15 0 0mm/hm2 以上 ,两者合计多蓄水 4672mm/hm2 以上。冬春两季 0～ 10cm地积温 ,垄上与垄底分别增加约 40 0℃和 2 0 0℃。土壤内各种微生物增加 0 .66～ 1.2倍 ,土壤总孔隙度提高 4.5 1%,速效N、P2 O5 、K2 O含量分别增加 5 .88%、2 4.69%、10 .3 1%。旱地冬小麦增产 2 5 .5 %～ 40 .3 %。     

全膜双垄沟起垄覆膜机横向土带堆放机构的设计与试验

为增强全膜双垄沟起垄覆膜机的覆膜、覆土质量,聚集降水,减少水土流失和地表径流,提出偏置轴承式、凸轮顶杆式、地轮拨齿式3种横向土带堆放机构,运用SolidWorks Motion对3种机构进行运动仿真与机构分析,优选出工作时间短、急回特性明显的横向土带堆放机构,并进行田间验证试验。仿真结果表明:在相同仿真参数情况下,地轮拨齿式横向土带堆放机构完成1次抖土压膜工作所需时间仅为0.29 s,抖土板位移为530.45 mm,倾角和张角分别为29.00°、21.39°,最大电动机消耗功率最小。田间验证试验表明:作业后横向土带宽度合格率为96.5%,间距合格率为95.3%,厚度合格率为95.5%。相比较偏置轴承式和凸轮顶杆式,地轮拨齿式机构放土质量均匀,急回效果好,不易粘土,能耗最少,覆土覆膜效果较好,符合全膜双垄沟作业要求,适宜于全膜双垄沟覆膜种床横向土带堆放。     

半干旱地区地膜覆盖、底墒和氮肥对春小麦根系生长的集成效应

在年降水量 4 1 5 m m的黄土高原中部黄绵土上 ,以春小麦 (Triticum aestivum)为供试作物进行大田试验 ,研究地膜覆盖 (设不覆膜、播种后覆膜 30 d、覆膜 6 0 d和全程覆膜 )、底墒 (设低、高 2种底墒 )和施氮 (设不施氮和施氮 75 kg/hm2 )对春小麦根系生长的影响。结果表明 ,覆膜后作物根系生长加快 ,中下层根系比例增加 ,有利于吸收土壤深层水分。相对发达的根系保证了作物吸收器官 (根 )和失水器官 (叶 )间的平衡 ,协调根冠间的干物质分配关系 ,能在不影响根系吸收能力的前提下 ,提高光合产物的繁殖分配比例。适时揭膜能够改善光合产物分配 ,促进根系生长下扎 ,维持生长后期活性。全程覆膜处理的表层和中层 (30～ 6 0 cm)土壤中 ,根系生物量显著低于其他处理 ,原因在于后期覆膜使土壤温度急剧升高 ,造成根系大量死亡和活性下降。因此及时揭膜 ,有利于作物生长后期的根冠比保持在较高水平 ,而全程覆膜对维持作物生长后期较高的根冠比不利     

水作与地表覆盖旱作水稻的生长和水分利用效率

通过田间试验研究水作水稻和不同地表覆盖旱作水稻的生长和水分利用效率。结果表明 :水作稻田当季用水总量是旱作稻田的 3 5～ 3 7倍 ,旱作稻田灌溉水生产效率是水作稻田的 1 0 6～ 1 6 4倍 ,田间总水分利用效率也达到水作的 3倍左右。尽管地表覆盖有较好的保墒增温效果 ,但因水分胁迫使旱作水稻生育期较水作延长 4～ 1 0d ;旱作中的覆膜处理保墒增温效果最好 ,灌水量最低 ,其耕层土壤温度比其他旱作处理平均高 1℃ ,生育期延长时间最短。水作、覆膜、盖草和裸露处理的水稻产量分别为 95 74、 85 1 8、 84 81和 7833kg·hm-2 。覆膜处理虽在产量和水分利用效率上略高于盖草处理 ,但差异不显著 ,且覆膜处理存在成本高 ,污染土壤等缺陷。因此盖草不失为一项较好的替代水稻覆膜旱作的技术。     

连翘秋季覆盖实生播种育苗试验研究

采用秋季播种育苗方法,用地膜覆盖与稻草、麦秸覆盖对比试验.结果表明地膜覆盖连翘生育苗效果好,覆膜的比稻草、麦秸覆膜的提前出苗18d,出苗率高出16％,苗木高度、地径、根长分别高出16.2cm、0.18cm、9.2cm,覆膜苗质量明显高于稻草、麦秸覆盖苗,增产效果明显.