耕作方式和秸秆覆盖对旱地麦豆轮作下小麦籽粒产量、蛋白质含量和土壤硝态氮残留的影响

为明确耕作方式和秸秆覆盖对旱地麦豆轮作下小麦籽粒产量、蛋白质含量和土壤硝态氮残留的影响,2014年10月-2016年6月,利用设置在豫西典型旱作区的麦豆轮作栽培模式长期定位试验,选取传统翻耕、翻耕覆盖、旋耕和旋耕覆盖4个处理,比较了小麦氮素吸收利用、籽粒产量、蛋白质含量以及土壤硝态氮残留量。结果表明,与翻耕相比,旋耕不影响小麦产量,但花后氮素积累量、籽粒蛋白质含量和蛋白质产量分别降低60.0%、8.6%和13.0%,而成熟期0~200cm土层硝态氮残留量显著提高28.6%。同一耕作方式下,秸秆覆盖较无覆盖不仅显著提高了穗数、穗粒数、千粒重和收获指数,还提高了拔节前和开花后的氮素积累量,促进了营养器官氮素向籽粒中转运,从而使翻耕覆盖的籽粒产量、氮素吸收效率、籽粒蛋白质含量和蛋白质产量较翻耕分别提高11.5%、13.5%、7.4%和21.3%,旋耕覆盖较旋耕也分别提高23.0%、39.5%、12.8%和38.5%。在试验进行7年后的小麦成熟期,翻耕覆盖0~200cm土层硝态氮残留量较翻耕降低31.3%,旋耕覆盖较旋耕也降低51.4%。因此,秸秆覆盖不仅可提高旱地麦豆轮作下小麦产量、蛋白质含量和氮素吸收效率,还能降低土壤硝态氮的残留量,是兼顾旱地小麦高产优质和环境友好生产的有效途径,尤其以旋耕覆盖效果突出。     

覆盖和粮草间作对作物氮素吸收利用和土壤硝态氮累积的影响

为了减少普通地膜和氮肥的投入,实现该地区农业生态良性循环和土壤的可持续利用,在甘肃武威试验站采用完全随机裂区设计,研究了不同种植模式（玉米单作、玉米//毛苕子和玉米//箭筈豌豆）和覆盖方式（普通地膜覆盖、生物可降解地膜覆盖、秸秆覆盖和无覆盖）对玉米和绿肥作物氮素吸收以及土壤硝态氮累积的影响。结果表明：覆盖和间作对作物的氮素吸收利用具有显著促进作用。玉米收获期,与无覆盖相比,普通地膜覆盖、生物可降解地膜覆盖和秸秆覆盖的玉米植株吸氮量分别增加21.46%,11.22%和34.63%,与玉米单作相比,玉米//毛苕子和玉米//箭筈豌豆的玉米吸氮量分别增加6.94%和6.26%。玉米收获期,秸秆覆盖的牧草植株吸氮量较普通地膜覆盖、生物可降解地膜覆盖和无覆盖分别增加46.75%,72.31%和21.76%,间作毛苕子的吸氮量较间作箭筈豌豆增加25.26%。玉米收获期,各处理玉米带、牧草（裸露）带0～140cm土壤硝态氮累积量均低于牧草收获期,无论牧草收获期还是玉米收获期,单作玉米的玉米带、裸露带土壤硝态氮累积量均低于间作玉米。玉米收获期,普通地膜覆盖和生物可降解地膜覆盖的玉米带0~140cm土壤硝态氮累积量较无覆盖分别显著增加32.87%和27.82%,普通地膜覆盖的牧草（裸露）带0～140cm土壤硝态氮累积量较生物可降解地膜覆盖、秸秆覆盖和无覆盖分别增加9.17%、6.07%和35.45%。     

干旱绿洲灌区玉米氮素吸收利用对绿肥还田利用方式的响应

针对干旱绿洲灌区小麦与玉米长期连作、麦后休闲期长、氮肥利用效率不高等问题,研究麦后复种绿肥对轮作玉米氮素吸收利用的影响具有重要意义。在石羊河流域,通过田间试验研究麦后复种绿肥不同还田利用方式(全量翻压、地表覆盖免耕、地上部收获后根茬翻压、地上部收获后免耕和不复种绿肥并采用传统翻耕)对后茬玉米氮素利用特征的影响。结果表明,与不复种绿肥相比,绿肥全量翻压和地表覆盖免耕还田处理下玉米播前030 cm土层矿质氮含量显著增加11.7%、10.0%,微生物量氮含量增加14.3%、16.2%;抽雄吐丝期,030 cm土层土壤矿质氮含量增加17.0%、13.7%,微生物量氮含量增加8.7%、10.7%,为玉米氮素高效利用奠定了基础。绿肥全量翻压和地表覆盖免耕还田处理的玉米地上部植株吸氮量和籽粒吸氮量较不复种绿肥翻耕处理明显增加,其氮素利用率和氮肥偏生产力较不复种绿肥翻耕处理平均提高20.1%、25.8%和17.3%、22.2%,且该条件下玉米氮素利用率和氮肥利用率显著高于绿肥根茬还田处理。因此,在干旱绿洲灌区,麦后复种绿肥全量翻压或地表覆盖免耕在提高土壤氮素含量的同时,实现了玉米氮素的高效利用。     

干旱绿洲灌区玉米氮素吸收利用对绿肥还田利用方式的响应

针对干旱绿洲灌区小麦与玉米长期连作、麦后休闲期长、氮肥利用效率不高等问题,研究麦后复种绿肥对轮作玉米氮素吸收利用的影响具有重要意义。在石羊河流域,通过田间试验研究麦后复种绿肥不同还田利用方式(全量翻压、地表覆盖免耕、地上部收获后根茬翻压、地上部收获后免耕和不复种绿肥并采用传统翻耕)对后茬玉米氮素利用特征的影响。结果表明,与不复种绿肥相比,绿肥全量翻压和地表覆盖免耕还田处理下玉米播前0～30 cm土层矿质氮含量显著增加11.7%、10.0%,微生物量氮含量增加14.3%、16.2%;抽雄吐丝期,0～30 cm土层土壤矿质氮含量增加17.0%、13.7%,微生物量氮含量增加8.7%、10.7%,为玉米氮素高效利用奠定了基础。绿肥全量翻压和地表覆盖免耕还田处理的玉米地上部植株吸氮量和籽粒吸氮量较不复种绿肥翻耕处理明显增加,其氮素利用率和氮肥偏生产力较不复种绿肥翻耕处理平均提高20.1%、25.8%和17.3%、22.2%,且该条件下玉米氮素利用率和氮肥利用率显著高于绿肥根茬还田处理。因此,在干旱绿洲灌区,麦后复种绿肥全量翻压或地表覆盖免耕在提高土壤氮素含量的同时,实现了玉米氮素的高效利用。     

半干旱黄土区苜蓿草地轮作农田土壤氮素变化

田间试验研究了多年生苜蓿草地轮作为农田后2年内土壤矿质氮和全氮的变化,结果表明,与苜蓿连作相比,土壤全氮在苜蓿翻耕后迅速下降,土壤硝态氮和铵态氮在耕作下层出现大量累积,土壤氮素有效性提高。不同轮作方式对土壤氮素变化有显著影响,轮作第2年种植玉米或马铃薯可以增加硝态氮在土壤中的累积,种植春小麦则增加了铵态氮和总矿质氮累积量,休闲土壤矿质氮变化幅度居中。与轮作春小麦相比,轮作玉米显著增加了对土壤全氮的消耗,因此多年生苜蓿草地轮作农田后应避免种植玉米等耗肥量较大的作物以维持土壤氮素平衡。     

陇东旱塬覆膜玉米产量和氮肥利用率对秸秆还田与减氮的响应

为探索秸秆还田与减氮对旱地覆膜玉米(Zea mays)产量、土壤氮素形态及氮肥利用率(NUE)的影响，开展了连续5年的玉米连作定位试验，处理包括常规施氮(225 kg·hm-2, F)、秸秆还田(9 000 kg·hm-2, TS)、F+TS、80%F+TS、60%F+TS和不施肥+不还田(CK)。结果表明：与F+TS处理相比，80%F+TS处理显著提高玉米产量(P <0.05)，表现为第2年增产率最高达22.1%，第3年开始增产率逐年降低；而60%F+TS处理前3年增产，第4年增产率减少，甚至减产。5年累积产量显著增加6.8%(P <0.05)。同时，80%F+TS处理显著提高表层(0-20 cm)土壤碱解氮含量，显著降低有机质和硝态氮含量(P <0.05)，全氮含量无显著变化(P> 0.05)，但显著降低了深层(20-40 cm)土壤全氮和硝态氮含量，显著增加有机质和碱解氮含量，而且80%F+TS处理也显著提高了氮肥利用率，2019和2020年较F+TS处理分别提高了23.7%和22.1%(P <0.05)。因此，秸秆还田9 000 kg·hm-2替代...     

保护性耕作对黄土高原塬区作物轮作系统磷动态的影响

在黄土高原塬区,对保护性耕作下小麦-大豆轮作系统的土壤全磷(total phosphorus)、速效磷(available phosphorus)和作物吸磷量进行了动态观测。保护性耕作处理为传统耕作+秸秆覆盖(ts),免耕(nt),免耕+秸秆覆盖(nts),以传统耕作(t)为对照,结果表明,实施保护性耕作10年对轮作系统冬小麦产量没有显著影响,夏播大豆产量对秸秆覆盖有积极响应;免耕处理提高了土壤全磷和速效磷含量,使土壤磷在0～5 cm层次表聚化,土壤磷含量随着保护性耕作时间的延长呈增加趋势, nts和ts 处理下大豆籽粒吸磷量比对照显著提高111%和82%,秸秆覆盖提高了作物对磷的吸收;小麦-大豆轮作有助于提高土壤速效磷含量。结果揭示了黄土高原雨养农业区保护性耕作对土壤-作物系统磷动态的影响,为该系统的磷管理提供了一定的理论指导。     

旱地玉米不同覆盖栽培模式的土壤水热特征及产量品质效应

揭示不同覆盖时间、覆盖方式和覆盖材料调节土壤水热环境、影响玉米产量和品质的差异,为旱地玉米高产优质栽培提供依据。试验采用裂区设计,主区为秋季覆盖和播前覆盖2个处理,裂区为垄沟和平面2个处理,裂裂区地膜、秸秆和露地3个处理。测定不同处理玉米生育期耕层土壤温度,玉米主要品质指标,播前和收获0~2 m土层土壤贮水量,结合玉米籽粒产量分析水分利用效率。结果表明,冬春休闲期,不论是地膜还是秸秆覆盖都可以提高玉米播前0~2 m土层土壤贮水量,依次为42.2和43.7 mm,垄沟覆盖和平面覆盖播前贮水量差异不显著。玉米全生育期,地膜覆盖较露地可平均提高地温 1.4 ℃,而秸秆覆盖降低了 2.9 ℃,平面覆盖平均温度为23.2 ℃,较垄沟覆盖提高1.8 ℃。地膜覆盖产量和水分利用效率较秸秆覆盖依次提高42.8%和38.2%,较露地分别提高47.3%和36.0%,秋覆盖产量和水分利用效率较播前覆盖分别提高7.1%和4.5%,垄沟地膜覆盖平均产量和水分利用效率较平面地膜覆盖增产6.3%和5.2%,而垄沟秸秆覆盖和垄沟露地均表现出减产效应。秋覆盖提高了玉米容重、脂肪、蛋白质和淀粉含量,但与播前覆盖差异不显著。地膜覆盖提高了玉米容重和脂肪含量,降低了蛋白质,对淀粉含量影响差异不显著,秸秆覆盖提高了脂肪,降低了容重和蛋白质含量,垄沟覆盖提高了玉米淀粉含量,降低蛋白质含量,对容重和脂肪含量影响差异不显著。可见,覆盖时间、覆盖方式和覆盖材料对玉米播前土壤水分、耕层土壤温度、产量、水分利用效率和品质均有一定的调控作用,总体表现为覆盖材料>覆盖方式>覆盖时间。在生产实际中,应根据生产目标选择适宜的覆盖栽培模式。     

氮素形态对不同茬次紫花苜蓿氮素积累及利用的影响

为研究氮素形态对不同茬次紫花苜蓿(Medicago sativa)氮素积累及利用的影响,本研究采用完全随机设计,设置不施氮(对照)、单施硝态氮、单施铵态氮以及硝态氮和铵态氮1?1混施4个处理,通过分析添加不同形态氮素对不同茬次紫花苜蓿氮素积累和利用的影响,探索不同形态氮肥在紫花苜蓿生产中的应用方式.结果表明:各处理组的土壤硝态氮含量显著高于对照组(P<0.05),随刈割茬次增加,混合施氮处理组的土壤硝态氮含量最高;土壤铵态氮含量在不同茬次及不同处理下都没有显著的变化(P>0.05).生长第1年的紫花苜蓿在混合施氮和单施硝态氮处理组的氮素积累量、氮素吸收效率和氮肥利用率要显著高于单施铵态氮处理组(P<0.05),且在刈割第2茬时达到高峰.研究认为在pH 7.3～8.6的中性偏碱性土壤中,单施硝态氮和混合施氮更有利于提高紫花苜蓿的产量,增强其对氮素的吸收、利用和积累.随着刈割茬次的增加,紫花苜蓿对氮素的依赖增强,建议在第2次刈割后追施硝态氮或混合施氮,以保证其产量和质量,从而提升饲用品质.     

氮素形态对不同茬次紫花苜蓿氮素积累及利用的影响

为研究氮素形态对不同茬次紫花苜蓿(Medicago sativa)氮素积累及利用的影响,本研究采用完全随机设计,设置不施氮(对照)、单施硝态氮、单施铵态氮以及硝态氮和铵态氮1:1混施4个处理,通过分析添加不同形态氮素对不同茬次紫花苜蓿氮素积累和利用的影响,探索不同形态氮肥在紫花苜蓿生产中的应用方式。结果表明:各处理组的土壤硝态氮含量显著高于对照组(P 0.05),随刈割茬次增加,混合施氮处理组的土壤硝态氮含量最高;土壤铵态氮含量在不同茬次及不同处理下都没有显著的变化(P 0.05)。生长第1年的紫花苜蓿在混合施氮和单施硝态氮处理组的氮素积累量、氮素吸收效率和氮肥利用率要显著高于单施铵态氮处理组(P 0.05),且在刈割第2茬时达到高峰。研究认为在pH 7.3～8.6的中性偏碱性土壤中,单施硝态氮和混合施氮更有利于提高紫花苜蓿的产量,增强其对氮素的吸收、利用和积累。随着刈割茬次的增加,紫花苜蓿对氮素的依赖增强,建议在第2次刈割后追施硝态氮或混合施氮,以保证其产量和质量,从而提升饲用品质。     

陇东旱塬果园生草对土壤水分及苹果树生长的影响

陇东旱塬为半干旱区,年降雨量偏小且分布不均,果园生草是否会存在与果树争水的问题尚不清楚。为了探讨陇东旱塬果园生草是否存在与果树争水的问题,2014-2015年本试验以果园清耕和果园覆草为对照,探讨果园种植白三叶（Trifolium repens）和鸭茅（Dactylis glomerata）对果园土壤水分及苹果树（Malus domestica）生长的影响。结果表明：果园种植白三叶和鸭茅降低了0~120 cm土层土壤水分,土壤水分蒸散量较果园清耕分别提高30.20 mm和48.65 mm,较果园覆草分别提高29.54 mm和47.99 mm;果园覆草与果园清耕则基本一致。果园种植白三叶和鸭茅的苹果单果重较果园清耕分别降低7.17%和13.69%,较果园覆草分别降低12.05%和18.22%;苹果产量较果园清耕分别降低14.33%和20.18%,较果园覆草分别降低21.84%和27.17%。果园覆草的苹果单果重较果园清耕提高5.53%,产量提高9.60%。果园种植白三叶和鸭茅的土壤水分利用效率较果园清耕分别降低20.56%和28.99%,较果园覆草分别降低27.39%和35.10%;果园覆草较果园清耕提高9.42%。陇东旱塬苹果园不宜生草,而应覆草。     

树盘覆盖对早酥梨园土壤有机碳及其组分的影响

以18年生早酥梨园为试材，连续3年开展了玉米秸秆覆盖、黑色地膜覆盖、玉米秸秆 地膜覆盖、玉米秸秆 生物菌肥覆盖和清耕试验，研究5种树盘覆盖方式对丘陵山地早酥梨园土壤有机碳及其组分的影响。结果表明，土壤总有机碳（TOC）含量随土层深度增加而降低，TOC含量增幅最大的是0~30cm土层，效果最明显是玉米秸秆 菌肥覆盖处理，TOC含量比清耕（CK）增加了64.7%。年生长周期内，土壤TOC含量呈现先稳定后降低再升高的趋势，添加秸秆有机物的覆盖处理显著提高了土壤TOC含量，玉米秸秆 菌肥覆盖TOC含量增幅最大，比清耕增加了11.0%。随着覆盖年限的增长，添加秸秆有机物覆盖处理的土壤总有机碳含量、易氧化有机碳（ROC）含量及其占总有机碳的比例、微生物量碳（MBC）含量及其占总有机碳的比例均呈现不同程度的增加，玉米秸秆 生物菌肥覆盖增幅最大，其次为玉米秸秆覆盖和玉米秸秆 黑色地膜覆盖。黑色地膜覆盖增加了土壤可溶性有机碳（DOC）含量及其所占TOC比例。在实际应用中，玉米秸秆 生物菌肥覆盖可用于以培肥为主要目的的覆盖栽培，玉米秸秆 黑色地膜覆盖可用于以增温效应为主要目的覆盖栽培，覆盖材料应本着就地取材原则，以实现农业废弃物利用和果树提质增效的双重效应。     

不同耕作措施下旱作春小麦叶水势动态及其对环境因子的响应

通过设置在陇中黄土高原丘陵沟壑区的长期定位试验,研究了不同耕作措施下旱作春小麦叶水势的变化特征及其与环境因子的关系。结果表明,春小麦各生育期叶水势日变化均呈现自清晨逐渐降低,中午12:00-14:00降至最低,然后逐渐回升的趋势,且免耕秸秆覆盖处理各生育期春小麦叶水势的日均值均高于其他处理;春小麦各处理的叶片相对含水量均呈抽穗期＞拔节期＞开花期＞灌浆期的趋势,其中免耕结合秸秆覆盖处理下叶片相对含水量显著高于传统耕作处理,而叶片水分饱和亏的变化则与之相反;不同保护性耕作措施下春小麦叶水势与土壤含水量、气温、太阳辐射、大气相对湿度、大气水势均有显著的相关关系,其中大气水势是影响研究区春小麦叶水势日变化中最大的气象因子,其次是大气相对湿度、大气温度和太阳辐射。     

保护性耕作对蚕豆根系生长及根际土壤有机碳动态的影响

依托西南紫色土丘陵区坡耕地长期定位试验,采用传统平作（T）、垄作（R）、传统平作+秸秆半量覆盖（TS1）、垄作+秸秆半量覆盖（RS1）、传统平作+秸秆全量覆盖（TS2）、垄作+秸秆全量覆盖（RS2）6个处理,研究保护性耕作对蚕豆（Vicia faba L.）根系生长动态、土壤环境及根际土壤有机碳动态的影响。结果表明：保护性耕作能显著影响蚕豆根系生长发育。秸秆覆盖在平作和垄作下均能提高蚕豆根系生物量、单株根长度、根总表面积和根平均直径,各指标总趋势表现为：T < TS1 < TS2,R < RS1 < RS2。同时,相对于传统平作（T）,秸秆覆盖可以提高蚕豆生育后期根系呼吸速率,而垄作（R）和垄作+秸秆可降低土壤呼吸速率。保护性耕作措施较传统平作（T）表现出明显的有机碳积累优势。TS2和RS2处理的水溶性有机碳（dissolved organic carbon,DOC）含量和颗粒态有机碳（particulate organic carbon,POC）含量均显著高于传统平作（T）,而TS1和RS1处理与之相比差异不显著。TS1、RS1、TS2、RS2均可以显著增加根际微生物碳（microbial biomass carbon,MBC）含量,且TS2、RS2的增幅大于TS1、RS1。TS2和RS2的根际土壤矿化强度显著低于传统平作（T）。因此,秸秆覆盖+垄作的保护性耕作措施有利于改善土壤微环境,促进作物生长,具有良好的农田综合效应。     

保护性耕作下蚕豆田土壤呼吸及碳平衡特性

土壤呼吸是碳循环的重要环节,为探讨垄作和覆盖对旱三熟蚕豆田土壤呼吸的影响,测定了平作(T)、垄作(R)、平作+半量覆盖(TS₁)、垄作+半量覆盖(RS₁)、平作+全量覆盖(TS₂)、垄作+全量覆盖(RS₂)6种处理下的西南紫色土丘陵区蚕豆/玉米/甘薯旱三熟体系中蚕豆生长季节的土壤呼吸变化,分析了蚕豆田碳平衡特性。结果表明,蚕豆生长季节农田土壤呼吸随作物生长一致,呈先增加后减弱的变化趋势,变化范围为0.885~10.213 μmol/(m²·s)。全生育期平均土壤呼吸速率差异显著,表现为TS₂>RS₂>RS₁ >TS₁>T>R;分别为4.096,3.780,3.441,3.104,2.850,2.439 μmol/(m²·s),较平作不覆盖处理增加了43.7%,32.6%,20.7%,8.9%,-14.4%。垄作显著降低了蚕豆农田土壤呼吸速率,而秸秆覆盖显著提高土壤呼吸速率,且随着覆盖量的增加而增加。不同生育阶段土壤呼吸总量存在差异,表现为成熟期<苗期<鼓粒期<分枝现蕾期<开花结荚期,其中开花结荚期约占50%;利用根排除法测得蚕豆田根系呼吸占土壤呼吸比例变幅为19.49%~54.23%,利用回归分析法测得结果为37.02%~60.64%,二者均值分别为38.62%和49.12%。不同耕作和覆盖处理下蚕豆田整个生长季均表现为碳汇,净碳汇为857.26~2236.25 kg/hm²。与平作不覆盖相比, RS₂、TS₂、RS₁、TS₁、R分别较平作不覆盖处理T高出160.86%,101.44%,30.78%,47.63%,110.41%,差异达显著水平。试验结果表明垄作和秸秆覆盖有利于蚕豆田生态系统的碳汇,以垄作+全量覆盖的效果最好。     

不同覆盖材料和方式对旱地春小麦产量及土壤水温环境的影响

在西北半干旱雨养条件下,研究了不同覆盖材料、覆盖方式对春小麦土壤水分、土壤温度、产量及重要农艺指标的影响。试验以无覆盖栽培为对照(CK),设置了秸秆覆盖及地膜覆盖(平作全地面覆膜、微垄全地面覆膜、大垄半覆膜),共8个覆盖处理。结果表明:处理间土壤水分、土壤温度、产量等都存在显著差异;各覆盖处理均较CK显著增产7.6%~44.9%,其中以微垄全地面覆膜增产最显著,处理间单位面积穗数的差异是引起产量差异的主要结构因素;与CK相比,全生育期0~200 cm土壤水分含量各覆盖处理均高于CK 0.3%~1.7%,其中以平作黑膜全覆盖(B₂)和微垄白膜全覆盖(C₁)最高;比较全生育期025 cm土壤平均温度差异,除小麦秸秆覆盖(A₁)和大垄黑膜半覆盖(D₂)较CK分别降低1.4和0.9℃外,其他6个覆盖处理较CK提高0.3~1.8℃,其中以平作白膜全覆盖(B₁)增温幅度最大;但进一步分时期、分土层比较发现,各覆盖处理在不同生育时期和土层,基本出现较CK增墒与降墒、增温与降温的双重效应。各处里增墒点次比例为54.2%~83.3%,相应降墒点次比例为16.7%~45.8%,时期上,增墒效应以开花期和灌浆期最明显、降墒效应以孕穗期最明显;土层上,增墒效应以20~40 cm土层最明显、而降墒效应以60~90 cm土层最明显。各处理较CK增温的点次比例为4%~100%,时期上,覆盖增温效果以灌浆期最明显,降温效果以均分蘖期和开花期最高;从土层来看,以土壤25 cm处增温幅度最高。     

光敏型高丹草复种穴播高效栽培模式研究

为了探讨光敏型高丹草夏播复种的高效栽培模式,在陇东旱塬麦茬后用免耕露地、翻耕露地和翻耕覆膜3种穴播方式复种了海牛、BJM和大卡(褐色中脉、BMR)3个光敏型高丹草品种,观察比较了各品种的物候期和农艺性状,测定分析了不同品种和穴播方式下刈割1茬和2茬的草产量。结果表明,在刈割1茬(早霜前1周刈割)条件下,各品种间在株高、茎粗、节间数、叶片数、单株鲜重、单株叶重、单株茎重和分蘖数性状上差异极显著(P<0.01),穴播方式对各品种株高和节间数影响显著(P<0.05),对叶片数、单株鲜重、单株叶重、单株茎重和分蘖数影响极显著(P<0.01),品种和穴播方式互作仅对单株叶重影响显著(P<0.05)。以65%含水量标准鲜草产量为指标,3个品种刈割1茬的产量均高于刈割2茬之和的产量,前者平均产草量是后者的3.21倍;品种在刈割2茬第1次、第2次和两次之和的产量之间均差异极显著(P<0.01),而在刈割1茬的产量间差异显著(P<0.05);穴播方式间刈割1茬、刈割2茬第1次和两次之和的产量均差异极显著(P<0.01);品种和穴播互作对刈割1茬、刈割2茬第1次和2次之和的产量影响极显著(P<0.01)。在刈割1茬时,3个品种的标准鲜草产量表现为翻耕覆膜比免耕露地平均增产62.21%、比翻耕露地增产36.45%、翻耕露地比免耕露地增产21.08%。在本试验条件下,在陇东旱塬地区麦茬后夏播复种高丹草以翻耕覆膜穴播、刈割1茬(早霜前1周刈割)和BJM 品种相组合的生产模式为最优;但种植者如选择多次刈割,则以海牛品种结合翻耕覆膜穴播的种植模式为佳。     

覆盖材料对垄沟集雨种植高粱生长特性及土壤水分、温度的影响

为了提高旱作雨养农业区降水资源利用率,改善作物水分有效性,在半干旱黄土高原丘陵区通过大田试验,以传统垄沟集雨种植沟无覆盖为对照,研究了不同沟覆盖材料(生物可降解地膜覆盖、生物可降解液体地膜覆盖和秸秆覆盖)对土壤水分、土壤温度、高粱产量和水分利用效率等的影响。结果表明,在高粱全生育期,与无覆盖相比,生物可降解地膜覆盖、生物可降解液体地膜覆盖和秸秆覆盖的平均土壤贮水量分别增加20.7,11.7和28.9mm,土壤含水量分别提高5.7%,0.9%和8.7%;生物可降解地膜覆盖和生物可降解液体地膜覆盖的沟中平均土壤温度分别增加1.3和0.5℃,秸秆覆盖的沟中平均土壤温度降低0.3℃;生物可降解地膜覆盖、生物可降解液体地膜覆盖和秸秆覆盖的高粱地上生物量分别提高31%,4%和7%,籽粒产量分别提高36%,15%和23%,WUE分别提高36.0%,15.0%和24.8%。与无覆盖相比,生物可降解地膜覆盖和秸秆覆盖具有较高土壤水分、地上生物量、籽粒产量和水分利用效率。生物可降解液体地膜覆盖效果不明显。     

不同耕作措施对西北绿洲灌区冬小麦农田土壤呼吸的影响

在西北绿洲灌区多年田间定位试验基础上,研究了免耕秸秆覆盖(NTS)、免耕不覆盖(NT)和传统耕作(T)3种耕作措施下冬小麦农田土壤呼吸变化特征及其对土壤温湿度的敏感性。结果表明,3种耕作措施土壤呼吸速率日变化和生育期变化呈单峰曲线。免耕秸秆覆盖处理土壤呼吸速率日峰值出现在15:00,免耕不覆盖和传统耕作处理出现在14:00。3种耕作措施土壤呼吸速率生育期峰值出现在冬小麦开花期。从冬小麦返青至成熟,免耕秸秆覆盖和传统翻耕处理土壤呼吸平均速率分别较免耕不覆盖处理高43.01%和33.33%。3种耕作措施下土壤呼吸对土壤温度的敏感性(Q₁₀)依次为NT＞NTS＞T,敏感性为1.93~3.00;3种耕作措施下土壤呼吸对土壤含水量不敏感。说明在西北绿洲灌区,不同耕作措施下冬小麦农田土壤呼吸主要受耕层土壤温度的控制。