干旱区春小麦垄作沟灌灌水质量评价指标研究

为了提高干旱区春小麦垄作沟灌的灌水质量,建立灌水技术参数优化模型,本试验研究垄沟参数(垄坡、垄宽、沟深、沟宽)、灌水技术参数(沟长、沟坡、入沟流量)之间的五种不同组合对垄作沟灌小麦的灌水质量评价指标、产量及水分利用效率的影响。结果表明:在田面坡度和沟型等参数不变的情况下,以第一次灌水为例,随着入沟流量的增长,10m测点的横向灌水均匀度T1、T2、T4和T5分别较T3处理降低了5.05%、10.1%、4.04%和9.09%,30m测点的横向灌水均匀度T1、T2、T4和T5分别较T3处理降低了7.96%、11.8%、2.15%和10.75%,田面坡度与各测点的横向灌水均匀度呈现负增长的规律;T4处理平均灌溉水利用率最高,T4较T1、T2、T3和T5分别增加了4.76%、5.94%、0.36%和2.9%;沟长50 m、垄宽40 cm、入沟流量1.5 L·s~(-1)、田面坡度1/1000的参数组合为垄作沟灌春小麦适应生长的最优组合,此组合下小麦各生育期的平均田间灌溉水利用率最高为85.3%,小麦产量最高为9142.87 kg·hm~(-2),同时水分利用效率亦达最高为29.18 kg·hm~(-2)·mm~(-1)。     

全膜垄作栽培对旱作马铃薯产量及土壤水热和酶活性的影响

为了明确全膜垄作对黄土高原旱作马铃薯土壤保水改土效果及产量形成的影响,以"克新1号"为供试材料,研究全膜双垄垄上播(A1)、全膜单垄垄上播(A2)、全膜单垄垄上微沟播(A3)和露地平作(CK)对马铃薯生长、产量、土壤含水量、温度及土壤酶活性的影响。结果表明:全膜垄作可明显地提高马铃薯株高、茎粗、冠幅和叶片叶绿素SPAD值;显著地影响了全生育时期0~40cm土层土壤含水量、0~30cm土层土壤温度、0~60cm土层的土壤蔗糖酶活性和脲酶活性;显著地增加马铃薯产量,降低马铃薯青薯率和烂薯率;同时,全膜垄作处理中以全膜单垄垄上微沟播表现最好,可作为内蒙古黄土高原旱作区节水高产栽培模式。     

垄作对旱作农田油菜生长发育的影响研究

通过田间定位试验,研究了不同结构的垄作和平作对旱作农田油菜植株高度、叶面积指数、地上生物量及产量的影响,并运用生长分析法对不同耕作措施下油菜植株高度日增长率、地上生物量的绝对增长率和相对增长率进行了对比分析。结果表明:盛花期以前,平作的油菜植株高度、叶面积指数、地上生物量的绝对和相对增长速率比垄作的大,而自盛花期至成熟期,均低于垄作。由于油菜植株密度较低,除T4外垄作下生长季末单位土地面积的地上生物量、生殖器官干物质重、实际产量和理论产量均低于平作。而T4(垄脊高25cm,垄高与垄沟宽之比为1/24)比其它结构的垄作和平作更有利于油菜的生长发育和产量的提高,是旱作农田作物垄沟种植时较为适宜的垄作方式。     

黄土旱塬垄作覆膜栽培土壤水分及温度变化研究

黄土高原雨养农业区水分缺乏是制约农业生产的关键因子。本研究在黄土高原长武塬进行小区试验,通过垄作覆膜(RP)与平作不覆膜(FP)两种处理的对比研究,分析垄作覆膜下玉米生长时期土壤水分与温度的变化,以及降雨事件对于土壤水分的动态影响。结果表明,垄作覆膜在30~60 cm土层土壤水分显著高于平作不覆膜约8%,而平作不覆膜在深层(100~160 cm)土壤水分明显高于垄作覆膜,玉米生长季土体储水量变化垄作覆膜垄与沟在30~60 cm处均高出平作不覆膜20 mm,而在100~160 cm处垄作覆膜比平作不覆膜低25 mm。垄沟覆膜-垄(RPR)土壤表层10 cm处温度较垄沟覆膜-沟(RPF)与平作不覆膜分别高2.01℃和1.91℃。中雨情况下,垄作覆膜降雨土壤入渗深度可达30 cm,平作不覆膜下可以到10 cm,但强降雨事件中垄作覆膜土壤深层入渗受到抑制。降雨强度越大,土壤前期含水量越高,土壤水分峰值产生的时间越短;垄作覆膜由于土壤水分条件的改善使得土壤水分峰值出现时间较平作不覆膜早。垄作覆膜由于垄沟微地形改变使沟内具有集水效应,同时沟内集水对垄上水分存在侧向补充,但时间上存在滞后效应,滞后时间与降雨量和降雨前土壤含水量相关。垄作覆膜能够保水保墒,增加降雨入渗,抑制强降雨事件的深层入渗,抑制"自覆盖"现象的发生,从而对玉米生长具有重要的意义。     

沟垄覆膜栽培对旱作马铃薯生长及产量的影响

以当地主栽品种“新大坪”为试验材料,研究了不同沟垄覆膜种植模式对旱作马铃薯生长和产量的影响.结果表明:沟垄覆膜种植能显著提高马铃薯根际的温度、株高、开展度、主根长以及相对生长率(RGR).与传统平畦不覆膜(T1)相比,平畦覆膜(T2)、全膜双垄沟播(T3)、全膜双垄垄播(T4)、半膜膜侧种植(T5)和半膜沟垄垄播(T6)种植分别增产36.29％、59.68％、60.49％、47.58％和45.97％,其中T3和T4的产量最高.沟垄覆膜种植有利于马铃薯产量性状的改善,提高了大薯率和中薯率总和,其中以全膜双垄垄播(T4)最为显著.在该区采用全膜双垄垄播(T4)最有利于马铃薯的生长及产量性状的提高.     

垄作和灌水量对河西绿洲灌区啤酒大麦的影响

在甘肃河西绿洲灌区,通过田间试验研究了不同栽培模式与灌溉量组合对啤酒大麦产量、水分利用效率(WUE)和土壤肥力的影响.结果表明:当灌溉量为330 mm时,垄作沟内覆草模式产量较对照增产695 kg/hm2,增产率为10.2%;在灌溉量为270 mm时,垄作和垄作沟内覆草处理较对照没有减产,可节水60 mm;不同栽培模式...     

保护性耕作措施对轮作蚕豆碳氮积累及产量的影响

以轮作7 a的蚕豆/玉米/甘薯旱三熟种植模式下的蚕豆农田(Vicia faba L)为研究对象,设置平作(T)、垄作(R)、平作+秸秆半量覆盖(TS1)、垄作+秸秆半量覆盖(RS1)、平作+秸秆全量覆盖(TS2)、垄作+秸秆全量覆盖(RS2)6个处理,测定了不同耕作模式下蚕豆各器官的碳氮含量、碳氮储量以及产量等指标。结果表明,与对照平作(T)相比,垄作、秸秆覆盖均能提高蚕豆的碳储量和氮储量,蚕豆单株碳、氮储量以垄作加秸秆覆盖(RS2)处理最高,较平作(T)分别增加了52.05%和59.99%;垄作(R)较平作加全量秸秆覆盖处理(TS2)的籽粒氮含量提高5.9%,平作(T)较平作加全量秸秆覆盖处理(TS2)的籽粒氮含量提高了10.25%;单株干物质积累量表现为RS2TS2RS1RTS1T;垄作、秸秆覆盖均显著提高蚕豆产量,RS2的产量较T处理显著提高了51.97%,保护性耕作措施下的蚕豆平均产量为2 619.15 kg·hm~(-2),且产量与农艺性状指标都呈显著正相关。综合所有指标来看,在不同耕作模式中,以垄作加全量秸秆覆盖(RS2)处理对于增加蚕豆各器官碳氮储量及单株干物质积累量效果最明显,进而促进蚕豆增产。     

春小麦垄沟灌土壤水分入渗数值模拟

小麦垄作沟灌是在耕作形成的垄面种植作物、垄沟内灌溉的一种耕作方式,由于小麦自身生长所需土壤水分沿灌水沟断面以纵向下渗和向垄体横向侧渗供给,研究不同土质与垄宽在设计灌水定额一定条件下的沟灌灌水效果。文中依据非饱和土壤水动力学理论,以甘肃石羊河流域下游民勤沙漠绿洲区春小麦垄作沟灌为例,采用典型实测土壤水分运动参数,应用HYDRUS数值模拟软件计算分析砂质粘壤土和粘土在不同垄宽沟灌土壤水分运动规律,建立沟灌土壤水分二维入渗模型,从提高灌水均匀度角度评价灌水效果。研究结果表明:在不考虑停止灌水后水分再分布情况下,砂质粘壤土垄宽不宜大于45cm,粘土不宜大于30cm。研究结果为春小麦垄作沟灌技术参数进一步研究提供一定的理论基础。     

冀西北旱坡地南瓜田间沟垄集雨种植模式研究

在怀安县前所堡旱作示范区以南瓜为试材,采用窄土垄沟、宽土垄沟、窄膜垄沟、宽膜垄沟4种不同沟垄处理方式,常规平作为对照,研究不同的沟垄措施对南瓜地土壤水分含量、水分利用及产量的影响.结果表明:沟垄栽培可使水分聚集于种植沟中较小有效栽培面积中,改善土壤水分分布状况,不同处理间效应大小依次为:宽膜垄沟＞窄膜垄沟＞宽土垄沟＞窄土垄沟＞平作,且覆膜效应大于垄的宽窄效应;沟垄处理对土壤水分在表层影响大,在较深土层影响小.沟垄处理均可提高水分利用效率,其中土垄与平作差异不明显,而膜垄水分利用率宽膜垄沟(40.85 kg·hm-2·mm-1)、窄膜垄沟(39.03 kg·hm-2·mm-1)均显著高于平作(30.27 kg· hm-2· mm-1)(P＜0.05),宽垄比窄垄水分利用率高,但差异不显著.不同沟垄处理对南瓜的产量影响较大,产量增加4.23％～32.39％,增产效益176.2～1 210.4元·hm-2,两膜垄组南瓜产量与对照平作差异显著(P＜0.01),尤以宽膜垄沟增产效益为最高.综上所述,宽膜垄沟的栽培方式对南瓜水分利用和增产增效作用显著,是目前坡耕旱地南瓜生产中较为理想的田间沟垄微型集雨种植模式.     

垄沟种植模式对玉米生长及产量的影响

通过田间试验,设60、90 cm两种垄宽的垄沟种植模式,以传统种植模式为对照,研究了垄沟种植模式对玉米生长和产量的影响.结果表明:60 cm垄宽的种植模式增产效果最为显著,与90 cm垄沟种植模式和传统种植模式相比,60 cm垄沟种植模式玉米株高分别提高11.1％和19.6％;功能叶叶面积分别提高6.46％和10.78％;相对叶绿素含量分别增加6.7％和12.9％;干物质积累分别增加6.9％和10.7％;玉米产量分别提高8.1％和10.7％;土壤水分利用效率分别提高11.7％和5.8％,差异显著.与传统平作种植模式相比,垄沟种植模式能够促进玉米生长发育,提高产量和水分利用效率.在所有处理中,60 cm垄宽的垄沟种植模式的玉米产量和水分利用效率最高.