豫南冬小麦夏玉米水氮高效利用试验

为了筛选出豫南地区冬小麦夏玉米水氮高效利用模式，在干旱和丰水年份设置9个水氮运筹控制比较试验，分析不同水氮运筹模式对冬小麦夏玉米水氮利用的影响。结果表明，在枯水年份，I2N2处理，即在小麦越冬期和拔节期以及夏玉米的大喇叭口期和灌浆期灌溉(100 mm)和追肥(150 kg/hm²)，产量和水氮利用效率最高；在丰水年份，I1N2处理，即冬小麦在拔节期和夏玉米在大喇叭口期灌水(50 mm)和施肥(150 kg/hm²)，产量和水氮利用效率最高。本研究针对丰水年份和枯水年份提出的2种冬小麦夏玉米水氮高效利用模式，对于豫南地区冬小麦夏玉米节水减氮、增产增效具有较高的参考价值。     

不同灌水次数对夏玉米生长发育及水分利用效率的影响

通过防雨棚下测坑试验,研究了不同灌水次数对夏玉米形态指标、产量、耗水量以及水分利用效率的影响.结果表明,夏玉米株高和叶面积指数随灌水次数的减少而降低;拔节期不灌水明显抑制株高和叶面积的增长.果穗长、果穗粗、穗粒数有随着灌水次数的减少而降低的趋势;灌4水的产量最高,在苗期和灌浆期灌水(2水)的处理产量最低,较灌4水的处理...     

优化氮肥配置提高冬小麦-夏玉米贮墒旱作栽培水氮利用效率

为探明与冬小麦-夏玉米周年贮墒旱作节水栽培模式相配套的氮肥高效施用技术,基于贮墒旱作栽培(冬小麦和夏玉米灌底墒水或出苗水,生育期内不灌水),在全年施氮量360 kg/hm2下开展了前后茬作物施氮量配比不同的大田试验.试验设置4种施氮处理,分别为冬小麦120 kg/hm2+夏玉米240 kg/hm2(W0N1);冬小麦1...     

周年氮肥统筹对冬小麦、夏玉米生理特性及干物质积累的影响

本试验以郑单958(玉米)和济麦22(小麦)为供试材料,研究冬小麦-夏玉米周年氮肥分配比例(4∶6、5∶5和6∶4)及肥料种类(树脂包膜肥料、脲酶抑制性肥料和脲甲醛肥料)对冬小麦、夏玉米叶片SPAD值、超氧化物歧化酶(SOD)活性、硝酸还原酶及干物质积累的影响。结果表明,当冬小麦-夏玉米周年氮肥分配比例为6∶4时,冬小麦SPAD值、SOD活性、硝酸还原酶活性及干物质积累量均相对较高;当冬小麦-夏玉米周年氮肥分配比例为5∶5和4∶6时,夏玉米各生理指标及干物质积累量均较高。冬小麦-夏玉米周年氮肥分配比例为5∶5时周年干物质积累量较多,较4∶6和6∶4处理分别提高4.5%和8.5%。肥料种类对夏玉米生理特性及干物质积累量无显著影响。     

江淮分水岭地区不同时期节水灌溉对冬小麦性状及产量的影响

在江淮分水岭地区干旱年份利用节水喷灌方式研究在冬小麦不同生育时期进行节水灌溉处理对冬小麦性状及产量的影响。试验结果表明,冬小麦在全生育期灌3次水(出苗期、拔节期、灌浆期)能够改善其多种生长性状,明显增加小麦的产量。     

黄土塬区冬小麦产量及水分利用效率对播前底墒变化与生育期差别供水的响应

【目的】通过黄土塬区播前底墒变化和生育期差别供水(降水+补充灌溉)对冬小麦产量、耗水量以及水分利用效率影响的田间试验,揭示该区域农田有限水资源高效利用的调控机制,明确现有措施下冬小麦旱作生产潜力可实现水平。【方法】划设田间试验小区,在夏闲期通过覆盖保水与生物耗水措施形成底墒差异的基础上,设计如下试验:(1)由不同底墒+生育期降水形成4个冬小麦全生育期无补灌处理,以分析冬小麦产量及水分利用效率对播前底墒变化的响应。其2 m土层底墒变化范围为350—550 mm。(2)相同底墒下不同生育期灌一水处理:在平均底墒约为500 mm下分别在拔节期、孕穗期和灌浆期补充灌溉40 mm,探讨冬小麦不同生育期对等量灌溉的响应差别。(3)高底墒542.3 mm与571.6 mm下分别进行灌2水与4水处理,形成冬小麦全生育期比较充分的供水条件,研究冬小麦在低水分胁迫下产量提升的可能程度及其水分利用效率特征。【结果】(1)在黄土塬区降水季节分布特征下,播前底墒对冬小麦产量具有决定性作用,产量随底墒线性增加。在做好夏闲期蓄水保墒的基础上,旱作冬小麦产量可达到充分供水情况下能够取得产量的88%—90%水平。(2)与2 m土层底墒为500 mm且生育期无补充灌溉的处理比较,供水增加同为40 mm时,表现为底墒增加处理的产量提高了11.8%,次之是在拔节期与孕穗期分别补灌的处理,但三者间产量无显著差异;播前底墒较高并在拔节期及孕穗期补充灌溉的处理冬小麦产量达到试验年份较高水平,且作物水分利用效率(WUE)也得到提高。(3)冬小麦产量与耗水量表现为Logistic曲线关系,随着耗水量的增大,产量提升速率表现为先快后慢,边际水分利用效率(MWUE)则持续降低,而WUE表现为上升、达到峰值和下降三个阶段,且WUE到达其最高值的耗水量小于产量到达其最高值的耗水量。【结论】黄土塬区气候条件下,播前底墒差别与生育期差别供水对冬小麦产量均有影响,由底墒或不同生育时期分别增加等量供水在总供水水平相同时其增产效应基本一致;采用Logistic曲线模型可以较好地模拟冬小麦产量与耗水量之间的关系,揭示产量、耗水量及WUE间的内在联系。     

冀南地区中低肥力下灌溉方式对冬小麦农艺性状及产量的影响

为探求冀南地区中低肥力下冬小麦节水稳产的适宜灌溉方式,以该区大面积推广的冬小麦品种邯6172为试验材料,在足墒播种条件下,灌溉方式设未灌越冬水+灌起身水(T_1)、灌越冬水+灌起身水(T_2处理)、未灌越冬水+灌拔节水(T_3处理)和灌越冬水+灌拔节水(T_4) 4个处理,研究了不同灌溉方式对冬小麦农艺性状及产量的影响。结果表明:越冬水和春一水灌溉时间均对冬小麦生长发育以及产量有显著影响,其中T_2处理效果最好,冬小麦株高、旗叶面积、旗叶干重、冠层截获有效辐射(PAR)和子粒产量均最高。在冀南地区中低肥力条件下,T_2处理对促进冬小麦生长发育、提高产量效果显著,可以作为该区冬小麦节水稳产的栽培方式。     

冬小麦-夏玉米生产体系中播前耕作对夏玉米产量形成的影响

【目的】黄淮海夏玉米区是典型的一年两熟制种植制度区,统筹研究冬小麦和夏玉米播前耕作对夏玉米产量形成的影响,为冬小麦夏玉米周年高产高效生产耕作模式的改进提供科学依据。【方法】以郑单958（ZD958）为试验材料,设置冬小麦播前旋耕夏玉米播前免耕（RN）、冬小麦播前翻耕夏玉米播前免耕（MN）与冬小麦播前翻耕夏玉米播前旋耕（MR）3个试验处理,其中RN作为对照（CK）,研究冬小麦和夏玉米播前耕作对夏玉米产量及其构成因素、叶面积指数、干物质积累与分配和籽粒灌浆特性等的影响。【结果】冬小麦与夏玉米播前耕作均对夏玉米产量影响显著。与RN相比,MN和MR处理夏玉米的叶面积指数、花后干物质积累量、花后干物质积累所占比例、籽粒最大灌浆速率分别提高15.01%、21.14%、3.21%、15.00%和16.44%、24.92%、4.49%、12.60%,即冬小麦播前翻耕提高了夏玉米叶面积指数、花后干物质积累及其向籽粒分配比例和籽粒最大灌浆速率,进而提高穗粒数与粒重,有利于产量提高。与RN相比,MN和MR处理的产量分别提高24.03%和30.61%。夏玉米播前旋耕对干物质向籽粒分配比例,籽粒灌浆速率无显著影响,但显著提高了出苗率,进而增加群体数量,提高产量;与MN相比,MR处理的出苗率提高6.29%,这是其产量较MN提高5.23%的主要原因。【结论】与冬小麦播前旋耕夏玉米播前免耕（RN）相比,冬小麦播前翻耕夏玉米播前旋耕（MR）与冬小麦播前翻耕和夏玉米免耕（MN）均显著提高夏玉米的产量。尽管冬小麦播前翻耕夏玉米播前旋耕（MR）的产量较冬小麦播前翻耕和夏玉米免耕（MN）高5.23%,但结合生产实际,冬小麦播前翻耕和夏玉米免耕播种（MN）更有利于该区域夏玉米的高产高效生产。     

播期对夏玉米籽粒容重及产量的影响

播期对夏玉米的生育时期、植株性状、籽粒性状、产量性状等都有影响。本研究以郑单958(ZD958)为试验材料,设置3个播期处理,探究不同播期对玉米生育时期、籽粒容重及产量构成的影响。结果显示,适宜的播期能保证玉米的正常生理成熟,增加籽粒容重,提高产量。早播和晚播均减少籽粒容重,降低产量。     

连续周年耕作对砂姜黑土农田蓄水保墒及作物产量的影响

【目的】筛选利于改善黄淮区砂姜黑土农田蓄水保墒效果及提高作物产量的夏玉米-冬小麦周年耕作方式。【方法】在秸秆全量还田条件下设置5个夏玉米季-冬小麦季周年耕作方式处理:免耕-旋耕(对照)、免耕-深耕、深松-旋耕、深松-免耕、免耕-免耕,通过多年定位试验研究周年耕作方式对砂姜黑土农田土壤容重、土壤水分及作物籽粒产量的影响。【结果】与对照处理相比,免耕-深耕处理显著降低夏玉米收获期15—25 cm土层土壤容重和冬小麦收获期20—35 cm土层土壤容重,深松-免耕和深松-旋耕处理显著降低夏玉米收获期15—40 cm土层土壤容重和冬小麦收获期20—25 cm土层土壤容重,而免耕-免耕处理显著增大夏玉米收获期0—10 cm土层土壤容重和冬小麦收获期5—20 cm土层土壤容重。免耕-深耕、深松-旋耕和深松-免耕处理显著增加夏玉米收获期0—40 cm土壤贮水量,而深松-旋耕和免耕-免耕处理却降低冬小麦收获期0—40 cm土壤贮水量。与对照免耕-旋耕处理相比,深松-免耕处理提高夏玉米-冬小麦整个周年内20—40 cm土层土壤含水量,免耕-免耕处理提高作物收获期40—160 cm土壤含水量,而深松-旋耕处理在冬小麦收获期则降低40—160 cm各土层土壤含水量。深松-旋耕和深松-免耕处理显著增加夏玉米-冬小麦周年籽粒产量,增幅分别为7.67%和10.21%,免耕-深耕处理冬小麦籽粒产量增加而夏玉米产量降低,最终周年籽粒产量降低0.44%,免耕-免耕处理夏玉米-冬小麦周年籽粒产量降低2.19%。【结论】深松-旋耕和深松-免耕处理能够降低土壤容重、提高作物籽粒产量,其中深松-免耕处理能够改善土壤蓄水保墒能力,产量及经济效益增加效果较优,可作为相对较适宜的黄淮区砂姜黑土农田夏玉米-冬小麦周年耕作方式。     

夏玉米后期灌溉对玉米产量及冬小麦播前底墒的影响

[目的]研究冀中南地区小麦-玉米周年种植节水生产新途径。[方法]试验设玉米灌浆后期不浇水,在小麦播前10、20 d浇水3个处理,不浇水处理为对照,研究"一水两用"技术对玉米产量及小麦播前耕层墒情及0~200 cm土层储水效果的影响。[结果]与对照相比,小麦播前10、20 d浇水对玉米穗粒数影响不大,但能明显提高千粒重和产量,增产率分别达5.9%和8.4%;耕层含水量分别平均增加11.0%、6.4%;0~200 cm土壤储水量分别增加771.0、663.5 m~3/hm~2。小麦播前20 d浇水对夏玉米增产效果较好,而小麦播前10 d浇水对提高土壤墒情及增加0~200 cm土壤储水量效果较好,从节约水资源,促进农业可持续发展角度考虑,采用小麦播前10 d浇水技术意义更大。[结论]该研究可为夏玉米灌溉提供参考。     

夏玉米免耕增产效果的初步研究

适期早播,促进苗期生长是夏玉米高产、稳产的关键措施。翻耕种植夏玉米,常因不能适期播种,不易保墒,难以获得稳定增产,铁茬播种,虽能适期播种,但如播后管理不及时容易形成草荒,加之保墒效果差,亦使夏玉米产量难以提高。因此,采用人工模拟免耕的试验方法,连续三年进行麦茬夏玉米免耕田间试验,结果:麦茬免耕种植夏玉米,不仅能适期早播,而且还能保墒、降低土温,促进苗期生长和提早成熟,干旱年份增产效果显著。对华北小麦、夏玉米为主的一年两熟地区,确保夏玉米稳定增产具有一定指导生产的意义,现将初步结果整理如下。     

基于旱地小麦“三提前”蓄水保墒技术播种方式的研究

采用大田试验于2011～2012年在山西农业大学闻喜试验基地进行旱地小麦休闲期"三提前"蓄水保墒技术的深翻模式和深松模式研究,并在此基础上研究全膜覆土穴播、膜际条播、沟播、宽幅精播、条播5种播种方式对土壤水分、产量及水分利用效率的影响。结果表明:"三提前"蓄水保墒技术可提高底墒,显著提高从越冬期到抽穗期0～300cm土壤的蓄水量,显著增加群体分蘖,显著增加穗长、可育小穗数,减少不育小穗数,增加穗数、穗粒数,使产量和水分利用率提高,且以深松模式效果较好。休闲期采用"三提前"蓄水保墒技术,全膜覆土穴播和膜际条播较其它播种方式具有较好的蓄水保墒效果,群体分蘖增加,育出冬前壮苗,穗数及穗粒数增加,产量提高。结果还表明,休闲期采用深翻模式,全膜覆土穴播或膜际条播方式较其它播种方式均可显著提高水分利用效率,但两种播种方式间差异不显著;休闲期采用深松模式,水分利用效率以全膜覆土穴播最高。搞清旱地小麦休闲期"三提前"蓄水保墒技术最适配套播种方式,可为旱地小麦蓄水、保墒、高产、稳产提供理论依据。     

黄土台原旱地小麦覆盖保水技术效果研究

 针对黄土台原自然降水特点及农业生产实际情况 ,在已有研究基础上 ,以具有显著保水性能的地膜覆盖技术为中心 ,设计出旱地小麦自然降水高效利用新模式。研究表明 ,夏闲期采用地膜秸秆两元覆盖技术 ,可以把占小麦生产全年度 5 0 %的夏闲期降水最大限度地蓄积并保存于土壤之中 ,较传统耕法多蓄水 10 8.4mm ,蓄水率达73.2 % ;在此基础上 ,种麦时再应用起垄覆膜沟播技术 ,既可把夏闲期蓄积到土壤中的水分最大限度地保住 ,又可把小麦生育期的降水最大限度地蓄住 ,从而使旱地小麦的水分条件明显改善 ,增产效果显著 ,是黄土台原旱地小麦自然降水高效利用 ,实现高产、稳产的最佳模式选择。     

4种麦秸还田/玉米播种模式比较

为充分利用秸秆资源,更好发挥现代农机装备作用,设置4种小麦秸秆还田/玉米播种模式,研究耕层土壤含水量、有机质质量分数、玉米播种质量、生长发育、产量和经济效益差异。结果表明:秸秆粉碎免耕播种保墒效果好,植株抗倒,但秸秆抛撒不匀常造成播种机入土部件挂草壅堵、缺苗断垄。翻埋秸秆旋耕播种当季有机质增加较多,但保墒效果差,倒伏风险较大,环节多成本高。秸秆打捆免耕播种还田量少,但出苗较好,保墒、抗倒,产量较高,且增加了秸秆收入。洁区播种可一次完成小麦秸秆粉碎、玉米播种、秸秆覆盖,且播种质量高、保墒抗倒效果好,增产明显,经济效益最佳。说明提高播种质量、确保单位面积穗数是玉米高产的基础,播种区域相对"洁净"是提高播种质量的关键,秸秆覆盖起到蓄水保墒作用,免耕播种玉米抗倒能力强,洁区播种模式实现了以上要素的结合,节本增效显著,值得大力推广。     

黄土高原可持续发展评价指标体系设计与应用

通过对黄土高原可持续发展评价指标体系和方法的初步研究 ,设计出了包括 1个高级综合指标——可持续发展综合指数、人口状况等 5个基本指标和人口自然增长率等 30个元素指标的层次性指标体系结构框架 ,熵技术支持下确定可持续发展指标权重的层次分析法 ,以及由递阶多层次综合评价、主成份分析和回归分析等数学方法所集成的可持续发展全面综合评价模型 ,并以陕北黄土高原为例进行了具体的应用分析与评价     

耕作方式与秸秆还田对冬小麦-夏玉米耗水特性和水分利用效率的影响

【目的】黄淮海地区是中国粮食主产区之一,但农业生产中旱涝频繁发生,同时还存在土壤紧实、耕层变浅和土壤蓄水保墒能力低等问题,严重影响了该区的粮食生产。耕作方式和秸秆还田作为农业生产中两项重要的技术措施,对改善土壤结构、提高土壤蓄水能力和水分利用效率有显著作用。本文旨在探索耕作方式、秸秆还田以及二者交互对冬小麦-夏玉米耗水特性和水分利用效率的影响,为优化黄淮海地区的土壤耕作方式提供依据。【方法】采用土壤耕作方式与秸秆还田相结合的方法,设置常规耕作＋秸秆还田、常规耕作＋无秸秆还田、深耕＋秸秆还田、深耕＋无秸秆还田、深松＋秸秆还田、深松＋无秸秆还田6个处理,研究耕作方式与秸秆还田对冬小麦-夏玉米一年两熟农田耗水量、耗水模系数、土壤贮水消耗量、株间蒸发量、籽粒产量和水分利用效率的影响,分析不同耕作方式、秸秆还田以及二者交互对冬小麦-夏玉米耗水特性和水分利用效率的影响。【结果】耕作方式、秸秆还田对土壤容重、农田耗水量、土壤贮水消耗量、株间蒸发量、籽粒产量和水分利用效率均存在显著或极显著影响。与常规耕作相比,深耕和深松主要降低了20-40 cm土层的土壤容重,增加了冬小麦、夏玉米和周年总农田耗水量,提高了0-100 cm土层的土壤贮水消耗量,同时降低了休闲期无效农田耗水量。此外,深耕和深松还降低了夏玉米的株间蒸发量,但深耕显著增加了冬小麦的株间蒸发量,深松则相反。秸秆还田也可以降低土壤容重,提高土壤贮水消耗量,增加冬小麦农田耗水量,降低夏玉米和休闲期农田耗水量,增加冬小麦的株间蒸发量,降低夏玉米的株间蒸发量。与常规耕作相比,深耕和深松处理的周年作物产量分别提高了10.7%和9.8%,周年水分利用效率分别提高了8.8%和6.3%。秸秆还田处理的周年作物产量和水分利用效率分别比秸秆不还田处理提高了6.3%和7.6%。耕作方式与秸秆还田对冬小麦-夏玉米的耗水特性、籽粒产量和水分利用效率存在显著交互作用。与常规耕作＋无秸秆还田处理相比,深耕＋秸秆还田和深松＋秸秆还田处理的周年农田耗水量分别提高3.3%和2.4%,冬小麦-夏玉米的农田耗水量分别提高了4.2%和3.3%,休闲期的农田耗水量分别降低了7.0%和9.9%,周年作物产量分别提高了18.0%和19.3%,水分利用效率分别提高了15.9%和15.1%。【结论】在几种耕作模式中,深耕＋秸秆还田、深松＋秸秆还田的周年作物产量和水分利用效率最高,且二者无显著性差异,表明深耕或深松结合秸秆还田有利于作物产量和水分利用效率的提高。因此,在本试验条件下,在秸秆还田的基础上深松或深耕是黄淮海地区适宜的耕作方式。     

贮墒旱作冬小麦耗水特征与水分利用效率

为探究华北地下水超采区冬小麦进一步减灌节水的有效栽培措施,2013—2016年,以石麦15为试材,进行只灌底墒水、生育期不灌溉的贮墒旱作模式(W0)与现行春季灌2水的节水灌溉模式(W2)比较试验,研究2种栽培模式对冬小麦耗水特征和水分利用效率的影响。结果表明:1)W0与W2相比,3年平均产量降低16.6%,主要是因为穗数和穗粒数减少,库容降低,但千粒重明显增加;2)W0全生育期耗水强度较低,主要是拔节后耗水强度逐渐降低,其总耗水量比W2减少52mm;3)与W2相比,W0提高了土壤水分利用率,开花前较多地利用0~100cm土层的土壤贮水,成熟时耗水深度达到200cm,增加了对土壤深层贮水利用,麦收后多腾出土壤水分库容99mm,有利于接纳夏季降雨,减少汛期雨水损失;4)W0在减少灌溉用水150mm的条件下,获得6 600kg/hm~2以上产量,其水分利用效率与W2无显著差异,达到1.8kg/m~3以上。研究认为,在华北地下水超采区推广贮墒旱作模式,并与节水灌溉模式合理轮作,能大幅度减少灌溉用水并实现适度丰产和水分高效的结合。