沟垄系统覆膜改土的产量与氮效应研究

以河北坝上砂质栗钙土农田土壤为对象,研究了垄沟覆膜、化肥用量及聚土措施对小南瓜生物量及氮素吸收利用的影响。结果表明:覆膜及改土处理间小南瓜鲜、干生物产量(成熟期小南瓜和茎叶的鲜、干重之和)差异显著(P0.05)。垄、沟覆膜下,聚土处理可使小南瓜干生物量增加1.65%~67.87%。施肥和聚土措施增加了土体有效氮素总量和植株吸氮量,但降低了单位氮素的产出效率,氮素利用效率(NUE)和氮素生理效率(NPE)均以垄膜无肥(R1)处理最高,无肥处理平均比施肥处理NPE(瓜)高42.17 kg kg-1N。垄膜条件下,氮(肥料)响应度平均为11.27 kg kg-1N,而沟膜处理的氮响应度均值达到了21.91 kg kg-1N,比垄膜处理每1 kg肥料氮多生产小南瓜10.65 kg,表明沟覆膜能较好地促进小南瓜对肥料氮的吸收利用。以沟膜结合聚40 cm熟土和施肥处理所获产量最高,达到9812.5 kg hm-2。     

沟垄覆膜不同沟垄比对枸杞产量和水分利用效率的影响

以青海省德令哈枸杞产区不同沟垄措施下的枸杞地为研究对象,以无覆盖平作枸杞地为对照(CK),在分析该地区降雨特征的基础上,研究了沟垄覆膜措施下不同沟垄比(30∶32cm,24∶32cm,18∶32cm,12∶32cm)对枸杞土壤含水率、产量及水分利用效率的影响。结果表明:(1)在年降水量不足300mm的试验区,沟垄覆膜不同沟垄比种植相比于无覆盖平作种植土壤含水率、产量及水分利用效率显著升高,增产节水效果最优的GLBc(沟垄比18∶32cm)处理相比CK产量提高60.14%,耗水量降低7.47%,水分利用效率提高72.46%。(2)沟垄覆膜不同沟垄比条件下,随着沟宽的不断减小,土壤含水率、产量及水分利用效率均呈现先增大后减小的趋势,在沟垄比18∶32cm时达到最大。沟宽18cm时枸杞的水分利用效率相比30,24,12cm的水分利用效率分别提高40.0%,8.5%,9.2%。(3)对沟宽和枸杞产量的回归分析表明,当沟垄比为17∶32cm时,枸杞的产量达到最大值1503kg/hm^2。因此,在青海主要枸杞产区,沟垄覆膜种植相比传统种植能显著提高枸杞的产量和水分利用效率,同时结合当地沟垄比现状,将沟宽减小为17 cm,即沟垄比为17∶32cm时枸杞产量最高,蒸散量最小,水分利用效率最高。该研究结果对提高枸杞水分利用效率和产量具有指导意义,为旱区农业水资源高效利用提供科学参考。     

垄膜沟种不同沟垄比对春玉米水分利用和产量的影响

为进一步提高半干旱区春玉米水分利用效率和产量,设计3种垄膜沟种不同沟垄比带型,分别为60cm∶60cm,60cm∶45cm和60cm∶30cm,以传统种植为对照,研究不同处理对土壤水分和玉米产量的影响。结果表明:在2008—2009年的两年试验中,垄膜沟种不同带型处理的平均土壤贮水量在玉米整个观测期基本上比对照不同程度有所增加。由于两年间降雨量不同且降雨分布不均,使2008—2009年度沟垄集雨种植玉米产量差异很大。但不同带型增产趋势基本一致,两年间不同带型垄膜沟种的产量比对照分别增加9.85%~14.52%和24.88%~27.20%,水分利用效率分别比对照增加12.57%~14.75%和7.42%~18.03%。通过回归分析得出在辽西半干旱地区玉米垄膜沟种比较适宜的沟垄比为60cm∶40.5cm,此条件下可使玉米理论产量达到最高。垄膜沟种技术是适合于半干旱地区能较好提高水分利用效率和产量的一种种植方式。     

覆膜和垄作对黄土高原马铃薯产量及水分利用效率的影响

在大田设置不同覆盖方式和沟垄种植试验,以露地平作为对照,通过测定不同处理下马铃薯的出苗率、产量和土壤含水量等指标,分析覆膜和垄作的影响效果。结果表明,(1)覆膜处理马铃薯出苗率和株高明显高于对照(P0.05),其中,覆膜垄作效果最明显,比对照高出11.72%~14.94%和10.65~12.35cm。(2)与对照相比,覆膜处理均能提高马铃薯田的土壤含水量和水分利用效率(P0.05),覆膜垄作比覆膜平作效果更显著(P0.05)。(3)覆膜处理可明显提高马铃薯产量(P0.05),再加上垄作对马铃薯薯块的增产效果更明显。所有处理均提高了马铃薯的商品率(P0.05),覆膜垄作处理比覆膜平作提高幅度更大。因此,在黄土高原旱地采用覆膜垄作方式种植马铃薯可显著增加产量并提高水分利用效率,而全覆单垄种植方式的经济效益更高。     

覆盖材料和沟垄比对燕麦产量和水分利用效率的影响

为改善半干旱地区土壤水分状况和提高降雨资源利用率,在中国气象局兰州干旱气象研究所定西干旱气象与生态环境试验基地布置田间试验,采用完全随机设计,以无覆盖平作为对照,研究不同覆盖材料垄作(普通地膜、生物可降解地膜和无覆盖土垄)及垄作不同沟垄比(60 cm∶30 cm、60 cm∶45 cm和60 cm∶60 cm)对燕麦土壤贮水量、干草产量、籽粒产量、水分利用效率和经济效益等的影响。结果表明,就同一覆盖处理的平均值而言,土壤贮水量的排列次序为普通地膜≈生物可降解地膜土垄平作,在同一覆盖处理下,土壤贮水量随沟垄比减小而增加。土垄燕麦的干草产量、籽粒产量和水分利用效率比平作分别降低12%、18%和27%;生物可降解膜垄燕麦的干草产量、籽粒产量和水分利用效率比平作分别提高5%、4%和14%;普通膜垄燕麦的干草产量、籽粒产量和水分利用效率比平作分别提高7%、9%和23%。就大多数情况而言,燕麦干草产量、籽粒产量和水分利用效率随沟垄比减小而减小。对垄宽和实际籽粒产量的回归分析表明,当沟垄比为60 cm∶38 cm时,普通膜垄的燕麦实际籽粒产量达到最大值2 213 kg·hm-2;当沟垄比为60 cm∶34 cm时,生物可降解膜垄的燕麦实际籽粒产量达到最大值2 114 kg·hm-2。平作、土垄、生物可降解膜垄和普通膜垄燕麦经济效益分别为5 194元·hm-2、4 557元·hm-2、4 889元·hm-2和5 637元·hm-2。从燕麦籽粒产量、水分利用效率和环保等方面考虑,在我国半干旱黄土高原区沟垄集雨种植燕麦,覆盖材料应采用生物可降解膜,沟宽∶垄宽为60 cm∶34 cm。     

钾营养对日光温室小南瓜产量和贮藏特性的影响

研究了不同钾肥用量对日光温室小南瓜产量和贮藏特性的影响。结果表明：施用钾肥能够增加小南瓜叶片的叶绿素含量，提高光合速率；也能使茎秆粗壮，明显提高小南瓜的产量，延长小南瓜采收后的贮藏时间。在本试验范围内，小南瓜的田间适宜施钾量（K2O）为81kg／hm^2。     

沟垄二元覆盖对旱作马铃薯耗水特征、产量及水分利用效率的影响

为探讨旱作区沟垄二元覆盖模式下土壤水分、阶段耗水特性及对马铃薯产量和水分利用效率的影响效果,于2016年在宁夏南部山区通过设置垄覆地膜,沟内分别覆盖普通地膜(DD)、秸秆(DJ)、生物降解膜(DS)、液态地膜(DY)、麻纤维地膜(DM)和沟不覆盖(DB)等6种沟垄二元覆盖模式,以传统平作为对照(CK)。结果表明,DJ处理的马铃薯整个生育期土壤蓄水量最高,明显改善了马铃薯生育期土壤水分状况。在马铃薯整个生育期0~200 cm土层土壤含水量以DJ处理最高,尤其耕层(0~40 cm)土壤含水量最为显著。各处理阶段耗水量、耗水强度、耗水模系数在马铃薯各生育阶段表现不同,总体呈生育前期较低、中期增加、后期降低的趋势。在播种-苗期阶段、块茎形成-块茎膨大期阶段以DS处理的马铃薯耗水量、耗水强度和耗水模系数最大,DJ处理最低;苗期-现蕾期阶段以DD处理的耗水量、耗水强度和耗水模系数最大,其次为DM处理,DS处理最小;现蕾期-块茎形成期阶段以DY处理的耗水量、耗水强度和耗水模系数最大,DJ处理次之,DM处理最小。沟垄二元覆盖模式能够提高马铃薯产量和水分利用效率,以DJ和DD处理的增产效果最显著,分别较CK增产47.77%、44.84%;DJ处理的水分利用效率最高(68.2 kg·hm^-2·mm^-1),较CK显著提高58.97%。综上可知,垄覆地膜沟覆秸秆种植模式可显著改善马铃薯中后期0~200 cm土层土壤水分状况,使前期耗水少,中后期耗水增多,且能显著提高产量和水分利用效率。本研究结果为宁南旱作马铃薯覆盖种植高产技术提供了科学依据。     

起垄覆膜微集水技术对玉米生长发育及产量的影响

起垄覆膜微集水种植技术能有效地促进玉米各器官的生长发育,提高产量。试验结果表明:起垄覆膜微集水种植法种植的玉米,平均比无膜常规种植法提早成熟15天左右;玉米株高、茎基粗、叶面积等方面的生长更协调,更有利于产量形成;可显著改变玉米穗部性状,使籽粒增加,平均产量比平铺膜和无膜常规种植法分别提高21.73%和73.26%。     

垄膜沟秸秆种植方式对夏玉米水热效应的影响

针对黄土高原半干旱区降水短缺且时空分配不均,严重地制约了半干旱区农业发展的现状,通过研究垄膜沟秸秆种植方式下夏玉米水热效应,揭示其保水调温和作物增产的机理。试验于2014—2015年在陕西杨凌设置了露地处理(CK)与垄膜沟秸秆处理(RMFS)田间试验。结果表明:垄膜沟覆秸秆种植方式可以提高表层土壤含水量;土壤温度主要表现出"高温低调,低温高调"的现象;缩短作物生育历时及调节作物耗水量以改善水分的供需平衡,显著地提高土壤水分利用效率和积温利用效率,2a土壤水分利用效率和积温利用效率分别提高了39.85%,43.34%。垄上覆膜沟内覆秸秆处理通过改善土壤水热交互状态,提升作物产量,是一种适宜有效的覆盖集雨措施。     

不同绿肥和覆膜措施对渭北旱塬冬小麦产量和土壤水分动态的影响

[目的]冬小麦一绿肥轮作在干旱贫水年份易导致冬小麦减产,我们研究了平水年和干旱年旱地绿肥和覆膜措施相结合对小麦产量及水分利用率的影响,为建立科学高效的小麦-绿肥轮作体系奠定基础.[方法]田间试验于2017-2019年布设在陕西省永寿县御驾宫乡御中村,试验采用裂区试验设计,以轮作不同绿肥品种(黑麦豆、油菜,夏休闲为对照)...     

Plastic film mulching on soil water and maize (Zea mays L.) yield in a ridge cultivation system on Loess Plateau of China

Plastic film mulching has commonly been used for adaptation to water scarcity and for increasing agricultural productivity on the semiarid Loess Plateau of China. However, the effect of plastic film mulching on cropland soil water and thermal regimes on the semiarid Loess Plateau of China is not well understood. This study simultaneously monitored the dynamics of the soil water content and the soil temperature with high resolution in a ridge cultivation system with plastic film mulching (RS) and a flat cultivation system without plastic film mulching (FS) during the maize (Zea mays L.)-growing season. We found that, in general, the soil temperature and soil water content were significantly different among the ridge under RS (RS-ridge), the furrow under RS (RS-furrow) and FS throughout the maize-growing season (P < 0.05). Plastic film mulching increased the near-surface soil temperature by approximately 1°C throughout the study period. RS significantly increased the soil water content during the dry period (May to June), especially within the middle soil layer (30–60 cm), compared to FS. The lowest monthly average soil water content was found at a depth of 30–60 cm layer in FS during the dry period (May and June). The water depletion was found within deeper (100–160 cm) soil layers in May but the water storage in the same layer of FS in June increased although it was the dry period, which differed from RS. The RS practices showed a longer period of water supply from the deeper soil layer (100–160 cm) in May and June for meeting maize water demands during the early growing stage rather than in only May for FS. During June (dry period), the water storage at a depth of 0–60 cm was greater in RS than in FS, and the reverse was true at a depth of 60–160 cm. The results indicate that the dry soil layer at a depth of 30–60 cm formed during June in FS likely reduced water movement from deeper layers to the topsoil layer, and hence constrained the availability of surface soil water for meeting maize water requirements during the early growing stage (dry period). Our study suggests that RS tends to significantly increase surface soil water availability by restraining the formation of a dry soil layer during the early maize-growth stage primarily under dry conditions, and thus enhances maize productivity in the semiarid Loess Plateau of China.     

春玉米、冬小麦涌泉灌溉与垄膜沟种的组合应用试验

涌泉灌溉用于大田作物主要问题是流量小,沟、畦横断面大,水流在田间很难向前推进。为此将其与垄膜沟种技术组合,缩小过水横断面,减小或杜绝侧渗,提高水流推进能力,这样可最大限度地减少灌水器(稳流器)数量,改善灌水质量,提高田间土壤水分的均匀度,进而为涌泉灌溉用于大田作物提供了可能性。采用涌泉灌溉配套垄膜沟种耕作方式,提高了降水的有效利用率,减少了灌水量与灌水次数、减少了棵间土壤水蒸发、农田耗水比一般大田灌溉节省28.3%。由于灌水量可控,比一般地面灌溉节约28%～47%。     

宁南旱区沟垄覆盖改善土壤水热状况提高马铃薯产量

垄覆塑料地膜沟内覆盖集雨种植模式可影响土壤水热状况,促进作物生长,提高作物的产量和水分利用效率。为探讨旱作条件下沟垄二元覆盖的土壤水热效应对马铃薯产量的影响效果,于2015年在宁南旱区设置垄覆地膜沟内覆盖不同材料(普通塑料地膜、玉米秸秆、生物降解膜、麻纤维地膜及液态地膜),以垄覆地膜沟不覆盖为对照,研究沟垄二元覆盖模式对土壤水分、耕层土壤温度、马铃薯生长、产量及水分利用效率的影响。结果表明:垄覆地膜沟覆地膜处理在马铃薯前期、中期土壤蓄水量较对照显著增加(P0.05),垄覆地膜沟覆秸秆处理在马铃薯生育后期土壤蓄水量最高(P0.05)。垄覆地膜沟覆地膜处理增温效果明显,马铃薯全生育期0~25 cm土壤温度较对照显著增加(P0.05),而垄覆地膜沟覆秸秆处理较对照显著降低(P0.05)。在马铃薯整个生育期,垄覆地膜沟覆秸秆处理植株株高和茎粗均明显高于对照处理(P0.05),在马铃薯生育后期垄覆地膜沟覆秸秆处理的地上部生物量显著高于对照处理(P0.05)。沟垄二元覆盖模式下马铃薯增产效果以垄覆地膜沟覆秸秆处理最为显著,较对照增产56.1%(P0.05),且水分利用效率最高(81.1kg/(hm2·mm))。总之,垄覆地膜沟覆秸秆处理对改善土壤水热状况,提高马铃薯水分利用效率和产量的效果显著,建议在宁南旱区进行推广应用。     

密度与氮肥配合对垄沟覆膜栽培冬小麦干物质累积及产量的影响

为协调冬小麦个-群体间关系,建立适宜的群体结构,充分发挥旱作条件下垄沟栽培优势,以小偃22为材料,采用二元二次旋转组合设计,通过2年田间试验研究了垄沟覆膜、垄下集中施肥模式下种植密度与施氮量对冬小麦个-群体间干物质累积及产量的影响。结果表明,个体干物质累积量随种植密度的增加呈降低趋势。2008～2009年群体干物质累积量随种植密度的增加而减小;2009～2010年群体干物质累积量随种植密度的增加而增加。花期单茎干物质累积量不受施氮量的影响;而成熟期个体干物质累积量随施氮量的增加而增加。冬小麦群体干物质累积量均随施氮量的增加而增加。冬小麦能够通过分蘖调节自身的群体结构,不能盲目的通过增加播种量增加小麦群体密度;适量的增施氮肥有利于个体与群体发育。本试验条件下,冬小麦品种小偃22在中等密度（112 kg/hm2）与较高施氮量（N 201～214 kg/hm2）配置时,个群体关系比较协调,个体发育健壮,群体干物质累积量和产量较高。     

沟垄集雨结合砾石覆盖对沙棘生长的影响

为了解沟垄集雨结合覆盖措施在高寒半干旱地区生态环境保护和恢复中的应用效果,该文以青海湖流域为例,基于野外试验分析了高寒半干旱地区沟垄集雨结合砾石覆盖对沙棘生长的影响。结果表明：试验区所在地2009年膜垄（窄垄）、土垄（窄垄）和平地3种处理产流后的集流效率分别为62％、33％和23％;沟垄栽植沙棘成活率平均为49％,比平地栽植的成活率高27％,同等条件下窄垄的沙棘成活率（59％）高于宽垄（40％）,垄上覆膜和沟内覆砾石处理的沙棘成活率较低;相对于平地栽植而言,沟垄集雨结合砾石覆盖可以有效促进沙棘生长,但丰水     

垄沟覆膜集雨系统垄宽和密度效应对玉米产量的影响

通过大田试验研究了垄沟覆膜集雨系统中,垄宽和密度效应对玉米产量和水分利用效率的影响。垄沟覆膜集雨系统有30、60 cm 2种垄宽,低、中、高3种玉米种植密度。结果表明,垄沟覆膜集雨能提高土壤含水率和土壤微生物量碳质量分数。随着玉米密度的增加,同一垄宽的垄沟集雨系统中,玉米株高和单株生物量逐渐下降,玉米单位面积生物量逐渐增加。降雨量较少的情况下,60 cm垄宽的垄沟覆膜集雨能显著提高玉米的叶绿素质量分数,但其在高密度条件下却显著降低玉米叶绿素质量分数。高密度条件下,30 cm垄宽的垄沟覆膜集雨处理,由于玉米种内竞争较激烈而导致有机物质向籽粒输入减少,从而引起产量降低。在所有的处理中,高密度、60 cm垄宽的垄沟覆膜集雨种植的玉米产量和水分利用效率最高。     

半干旱地区沟垄微型集雨种植马铃薯最优沟垄比的确定

采用沟垄微型集雨种植马铃薯,垄作为集水区,沟作为种植区,采用三种沟垄比和两种下垫面材料。在2001～2002年的试验中,膜垄种植马铃薯平均水分利用效率分别是对照的2.8倍(2001)和2.4倍(2002),土垄种植马铃薯水分利用效率和对照相差不大;由于降雨量和降雨高峰期出现时段的不同,虽然使2001～2002年度沟垄微型集雨种植马铃薯产量有所差异,但在两年试验中,马铃薯增产趋势基本一致,膜垄种植马铃薯产量分别比对照平均提高231%(2001)和153%(2002),土垄种植马铃薯产量分别比对照平均提高58%(2001)和23%(2002)。通过直线回归分析,在半干旱地区膜垄种植马铃薯最佳沟垄比为60 cm∶40 cm,当沟垄比为60 cm∶40 cm马铃薯产量的期望值可以达到最大,该技术是适合于半干旱地区的能较好提高降水利用率和产量的一种种植方式。     

田间集雨措施及其在增加土壤水分含量和作物产量中的作用(英)

该文介绍了两种田间集雨措施（渐进式等高梯田和坡地等高沟垄种植）的集雨增墒效应和增产作用。试验表明：在小雨、中雨、大雨和长期少雨的条件下，两种措施下的土壤水分含量均明显高于对照；但如果一场大雨之后接着又来一场大雨，则两种措施的集雨增墒效果就不太明显了。这两种措施的增产作用也很大：渐进式等高梯田可增产19.4%～25.5%，坡地等高沟垄种植可增产34.1%～51.7%。     

白膜和黑膜覆盖对黄绵土保水调温的效应

本研究量化了白膜和黑膜覆盖对黄棉土不同深度土壤水分和土壤温度的变化,探讨了地膜覆盖的"保水调温"效应.试验设置白膜、黑膜、未覆膜3个处理,监测覆盖处理下不同深度土壤温度,选用正弦曲线拟合和方程模型,量化分析黄绵土在不同覆盖条件下土壤水分、土壤温度和热容量变化过程.研究发现,40 cm深度处土壤水分和土壤热容量值均最大,...     

Effects of ridge‐furrow and plastic mulching planting patterns on microflora and potato tuber yield in continuous cropping soil

Planting patterns have distinctive effects on the soil micro‐ecological environment and soil quality. To explore the effects of film mulch ridge‐furrow (FMRF) cropping on soil microbial properties and potato yield, a study was conducted in 2013 and 2014 in a continuously cropped field under nonfilm‐mulched flat plot (CK), half‐mulched flat plot (T1), fully mulched ridge cropping (T2), fully mulched furrow cropping (T3), half‐mulched ridge cropping (T4) and half‐mulched furrow cropping (T5) planting patterns. Our results indicate that T3 increased the average bacteria/fungi (B/F) ratio by 253% compared to CK. On average, half‐mulched ridge cropping increased the bacteria population and aerobic Azotobacter by 9 and 19%, respectively, compared with CK. On average, T3 had the greatest inhibitory effect on fungi populations. Half‐mulched furrow cropping had the most anaerobic Azotobacter and nitrifying bacteria. The study showed that FMRF increased soil bacteria, especially Azotobacter but reduced fungi and actinomycetes. Treatment T2 gave the greatest potato yield, followed by T4, whereas the greatest biomass yield was recorded in T4. Full‐mulch furrow cropping methods produced the greatest nutrient use efficiency. The findings of this study enhance our understanding of soil microbe and plant responses to plastic mulch and planting patterns under semi‐arid conditions.