垄沟种植对老芒麦种子产量及组分的影响

针对老芒麦种子产量低下问题,在北方农牧交错区进行了垄沟集雨种植对老芒麦种子产量影响研究。结果表明:垄沟种植可以提高沟内老芒麦生殖枝密度、每生殖枝上小穗数、每小穗上种子数和种子千粒重。MR60(垄∶沟比例为60cm∶30cm)、MR30(垄∶沟比例为30cm∶30cm)和CK(传统平作)的生殖枝密度分别是411株/m2、576株/m2和284株/m2,MR60和MR30处理的生殖枝密度分别提高45%和103%(以占地面积计算);生殖枝上小穗数和小穗上种子数变化较小;MR60、MR30和CK的千粒重分别是3.51g、3.09g和2.99g;种子产量分别达到1.11t/hm2、0.82t/hm2和0.44t/hm2。     

覆膜垄沟集雨种植对老芒麦高度和密度的影响

研究了北方农牧交错区垄沟集雨种植措施对老芒麦Elymus sibiricus生长发育的影响。覆膜垄沟集雨种植可以使有限降雨在沟内富集累加,垄面径流效率达到80%左右。老芒麦2008和2009年营养生长阶段,处理间高度差异显著。2008年处理1和CK相比,株高提高33.5%~61.3%;处理2和CK相比,株高提高20.1%~44.1%,处理1与处理2相比,株高提高9.2%~16.2%。2009年处理1与CK相比,株高提高93.2%~116.4%;处理2与CK相比,株高提高65.4%~82.3%;处理1与处理2相比,株高提高12.1%~19.4%。处理1、处理2与CK三者在密度方面差异不尽相同,总体表现出处理2和处理1老芒麦密度高于CK,2008年密度动态变化和单株分蘖数变化保持一致,2009年返青后,呈现出整体略微下降趋势,趋于稳定。     

旱地垄沟集雨种植紫花苜蓿最佳沟垄宽比的确定

采用旱地垄沟集雨种植紫花苜蓿(Medicago sativa L.),研究不同沟垄宽比和覆盖方式对苜蓿干草产量、水分利用效率的影响,并通过回归方程确定适宜我国干旱半干旱区种植紫花苜蓿的最佳沟垄比。结果表明:膜垄、土垄处理平均年干草产量分别为5604.87和4844.81 kg·hm^-2,分别较CK提高204.98%和163.63%;膜垄、土垄处理平均水分利用效率分别为34.91和28.47 kg·mm^-1·hm^-2,分别为CK的2.25倍、1.83倍;膜垄的平均年干草产量、平均水分利用效率分别较土垄提高15.69%和22.62%;回归分析表明:当膜垄的最佳沟垄宽比为60 cm:60 cm、土垄的最佳沟垄宽比为60 cm:70 cm时,苜蓿的经济产量可以达到最大,分别为6009.3 kg·hm^-2和5271.5 kg·hm^-2,分别较CK提高226.99%和186.84%,膜垄处理的最大经济产量较土垄处理提高14.00%。因此,在试验地区及其相似地区采用膜垄集雨种植能显著提高苜蓿干草产量及水分利用效率,建议采用垄覆膜集雨种植紫花苜蓿,沟垄宽比为60 cm:60 cm。     

地面不同垄沟形式对土壤水分的影响

针对半干旱地区沟垄集雨种植马铃薯沟中水分富集叠加的可行性,将膜垄、土垄与平作的土壤水分进行比较,同时采用圭尔夫入渗仪测定了土壤水分入渗速率。用沟垄集雨种植技术,垄作为集水区,沟作为种植区,采用3种沟垄比和2种下垫面材料为处理,平作为对照,研究不同垄沟表面处理对土壤水分分布及入渗的影响,结果表明:在集雨各时期,膜垄处理之间或土垄处理之间土壤水分相差不显著。集雨前期,由于土垄结皮厚度相对较薄,土垄与平作之间的土壤水分差异不明显;集雨中期,随着土垄结皮增厚,产生径流和减少蒸发,土垄沟中土壤含水量显著大于平作;在集雨后期,随降水减少和作物耗水增大,土垄沟中土壤水分与平作差异不显著。土壤贮水量差异层出现在土壤表层0～40cm,在有差异的土层,表现为膜垄的土壤贮水量高于土垄,土垄的土壤贮水量高于平作,8月13日测定,0～40cm土壤深度,MR60比ER60、MR45比ER45、MR30比ER30分别多贮水26.61、29.91、19.07mm;MR60、MR45、MR30、ER60、ER45、ER30比平作分别多贮水39.85、52.02、35.20、14.24、22.11、16.13mm。当入渗水头相同时,膜垄沟中土壤水分稳定入渗率大于土垄和平作,土垄与平作之间的差异不明显。     

垄沟集雨覆盖种植对红豆草根系特征和产量的影响

【目的】为选择集雨垄的环境友好型覆盖材料,提高中国西北半干旱地区的降雨利用效率。【方法】通过随机区组大田试验,以传统平作为对照,研究3种材料(土壤结皮、生物可降解地膜和普通地膜)覆盖垄的垄沟集雨种植对土壤水热条件、红豆草根系特征、根瘤特征、干草产量和水分利用效率的影响。【结果】垄沟集雨种植显著改善土壤水热状况,增加红豆草根系和根瘤特征值。土壤结皮覆盖垄沟集雨种植显著提高红豆草水分利用效率,但降低红豆草干草产量;生物降解地膜和普通地膜覆盖垄沟集雨种植显著提高红豆草的干草产量和水分利用效率。与传统平作相比,土壤结皮、生物降解地膜和普通地膜覆盖垄沟集雨种植的土壤贮水量分别提高10.64、9.36和2.09 mm,垄上表层土壤温度分别增加2.0、3.4和4.2℃,红豆草根干重分别提高27%、72%和87%,有效根瘤数分别增加2.1、9.1和12.4个,水分利用效率分别提高11.9、23.3和30.0 kg/(hm²·mm)。土壤结皮覆盖垄沟集雨种植的红豆草干草产量比传统平作降低13%,生物降解地膜和普通地膜覆盖垄沟集雨种植的红豆草干草产量比传统平作分别提高11%和23%。...     

垄沟集雨覆盖种植对土壤水分特征及红豆草生长特性的影响

为了提高半干旱区土地生产可持续性,选择垄沟集雨覆盖种植红豆草较佳覆盖耕作措施。通过完全随机设计大田试验,以传统平作为对照,研究3种覆盖材料(普通地膜,生物可降解地膜和土壤结皮)和3种沟垄比[(60∶30,60∶45和60∶60(cm∶cm))对土壤水分、红豆草越冬率、株高、分枝数、产量、耗水量和水分利用效率的影响。结果表明:垄沟集雨种植红豆草各处理40~140cm土层深度土壤含水量在红豆草返青前无明显差异,而在红豆草收获后差异较大。红豆草全生育期,与传统平作相比,普通地膜,生物可降解地膜和土壤结皮种植的土壤贮水量(0~200cm)分别提高10.64,9.36和2.09mm,红豆草越冬率分别提高23.6%,18.1%和8.2%,株高分别提高56.6%,47.7%和21.9%;分枝数分别提高30.6%,25.8%和7.8%,净干草产量分别提高184.9%,161.5%和109.3%,作物耗水量分别提高40.5%,30.1%和16.1%,水分利用效率分别提高23.4,22.7和17.8kg/(hm^2·mm)。同一覆盖材料,垄沟集雨种植红豆草的土壤水分、越冬率、株高、分枝数、产量和耗水量均随垄宽增加而增加。由于生物可降解地膜比普通地膜覆盖具有更好的环保效应,生物可降解地膜覆盖垄沟集雨种植可作为半干旱区种植红豆草的最佳途径之一。     

垄沟集雨种植对土壤水热效应及紫花苜蓿产量的影响

为探索和解决半干旱黄土高原区垄沟集雨种植紫花苜蓿的可持续性,采用完全随机设计布置大田试验,以传统平作为对照,研究不同垄覆盖材料(土壤结皮、生物可降解地膜和塑料地膜)和不同沟垄比[沟宽(cm)∶垄宽(cm)分别为60∶30、60∶45和60∶60]对垄沟集雨种植土壤水热效应、紫花苜蓿产量和水分利用效率(WUE)的影响。结果表明,紫花苜蓿连续种植第4和5年,深度0~3.0 m土壤含水量随紫花苜蓿生育期和生育年限增加而降低,排列次序为塑料膜垄>生物可降膜垄>土垄>传统平作,土壤含水量随集雨垄宽度的增加而增加。垄沟集雨连续种植第4和5年紫花苜蓿全生育期各处理表层(0~1.2 m)土壤处于干旱胁迫状态,随生育期和生育年限延伸,干旱胁迫程度加剧,尤其传统平作。不同处理之间沟中土壤温度差异不明显,垄上土壤温度差异明显,随集雨垄宽度增加而增加。与传统平作相比,MCS₃₀、MCS₄₅、MCS₆₀、BF₃₀、BF₄₅、BF₆₀、PF₃₀、PF₄₅和PF₆₀(MCS、BF和PF分别代表土垄、生物可降解膜垄和塑料膜垄,下标分别表示垄宽为30、45和60 cm)的2年垄上平均土壤温度分别增加0.68、0.99、1.49、2.49、3.05、3.44、3.44、4.03和4.29 ℃。垄沟集雨种植具有调温保墒的作用,促进紫花苜蓿生长发育和产量形成,与传统平作相比,MCS₃₀、MCS₄₅、MCS₆₀、BF₃₀、BF₄₅、BF₆₀、PF₃₀、PF₄₅和PF₆₀的2年紫花苜蓿全生育期平均实际干草产量分别增加7.77%、7.30%、2.11%、32.23%、29.95%、22.47%、40.88%、38.44%和28.37%,WUE分别增加17.94、26.16、29.57、17.35、19.47、17.85、20.99、22.66和20.63 kg·hm^-2·mm^-1。多年生深根性豆科牧草紫花苜蓿的根系层土壤干燥化机理需要做进一步研究。     

行距和肥力对川草2号老芒麦生产性能的作用

在田间试验条件下,采用裂区设计方法,研究了不同追肥、不同行距和不同基肥对川草2号老芒麦Elymus sibiricus cv.chuancao No.2生产性能的影响.结果表明:分蘖-拔节期追施120kg/hm2复合肥可提高老芒麦生产性能;60cm行距时老芒麦种子产量最高达1 485kg/hm2,30 cm行距时老芒麦产量最高达10 70 kg/hm2;施180kg/hm2复合肥较施15t/hm2牛粪更有利于老芒麦种子生产.     

兔粪堆肥产品在老芒麦生产上的应用效果初试

以老芒麦为试验材料,研究了不同施肥方式(兔粪堆肥产品和复合肥)对株高、茎叶比、草产量和种子产量的影响。结果表明:兔粪堆肥产品按2400～3600kg/hm2的量施用对于提高株高、增强老芒麦抗倒伏效果较复合肥好,但对于提高老芒麦草产量则以复合肥150kg/hm2配合兔粪堆肥产品1200kg/hm2效果最好;按复合肥150～225kg/hm2配合兔粪堆肥产品1600～1800kg/hm2的量进行施用有助于降低茎叶比、改善品质、增强适口性;按3600kg/hm2兔粪堆肥产品或150kg/hm2复合肥的量施用能显著提高老芒麦种子产量。兔粪堆肥产品在老芒麦生产上应用可以起到较好的效果,但应根据老芒麦不同的生产目的,采用不同的施肥方式和施肥量。     

黄河上游高寒地区建植人工草地引种试验

对8个多年生禾本科牧草品种在黄河上游高寒草地建植人工草地引种试验的结果表明,各牧草当年均出苗且生长良好,但种子不能成熟,只能达到拔节期;第二年越冬率达90%以上,无芒雀麦、垂穗披碱草、多叶老芒麦、老芒麦的青干草产量均达3000 kg/hm2以上,冷地早熟禾、草地早熟禾的青干草产量在1 500kg/hm2左右;种子成熟好的有冷地早熟禾、多叶老芒麦、老芒麦、垂穗披碱草.说明供试的8个多年生禾本科牧草品种在青海省黄河上游海拔3 400m左右的地区推广种植,效果良好.     

不同降雨下旱地油菜节水节肥技术对土壤养分及酶活性的调控效应

为探讨沟垄集雨、秸秆覆盖和减量缓释肥节水节肥技术对油菜生产土壤养分及酶活性的调控效应,在大田定位试验条件下,设置农民习惯栽培(平作+常规肥)、节水栽培Ⅰ(秸秆覆盖+常规肥)、节水栽培Ⅱ(沟垄集雨+常规肥)、节肥栽培(平作+减量缓释肥)、双节栽培Ⅰ(秸秆覆盖+减量缓释肥)和双节栽培Ⅱ(沟垄集雨+减量缓释肥)6种水肥措施,比较分析2016-2017 年(多雨年份)和2017-2018 年(季节性干旱年份)2种不同降水年型下油菜节水节肥技术对土壤养分及酶活性的影响。结果表明:降水异常偏多对油菜生长的影响大于季节性干旱;双节技术在多雨年型下较习惯栽培增产效应显著,在季节性干旱年型下亦能稳产;在不同降水年型下,双节技术较习惯栽培能提高土壤pH和有机质含量,减少了土壤氮素淋溶损失,保持速效养分稳定释放,同时,能延迟脲酶释放,增加土壤碱性磷酸酶、蔗糖酶、纤维素酶活性,提高作物肥料利用效率及保持土壤肥力,更利于环境保护。综上,单一的节水或节肥技术无法满足西南旱地油菜生产需要。通过秸秆覆盖和沟垄集雨与缓释肥集成的双节技术,能适应不同降水年型下的油菜生产并兼顾环境效应,实现增产与环保的双赢目标。     

覆盖材料和沟垄比对土壤贮水量和燕麦出苗率的影响

试验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进行,采用完全随机设计,研究不同覆盖材料(普通地膜、生物可降解地膜和土壤结皮)和不同沟垄比(60∶30cm、60∶45cm和60∶60cm)对燕麦土壤贮水量和出苗率的影响。研究结果表明,普通膜垄、可降解膜垄和土垄的土壤贮水量比平作分别提高8%,13%和15%,土壤贮水量随垄宽增加而增加。普通膜垄、可降解膜垄和土垄燕麦出苗率比平作分别提高8%,28%和33%,燕麦出苗率随垄宽增加而增加。普通膜垄、可降解膜垄和土垄的燕麦出苗期比平作分别提前1.1,3.9和5.2d,燕麦出苗期随垄宽增加而减小。普通覆膜、可降解覆膜和土垄可有效收集地面微降雨和地表径流,提高土壤含水量及贮水量,改善土壤水分状况,缩短燕麦出苗期,提高燕麦的出苗率。     

不同灌溉模式下金盏花水分动态研究

以金盏花（Tagetes erecta）为试验材料,通过人工控制灌水量的试验,比较了垄作与平作不同灌溉模式下,水分在0~80 cm剖面上的动态迁移规律,并分析了不同灌水模式下的灌溉效率和肥料利用效率。结果表明,金盏花从播种至拔节期,0~40 cm土层土壤含水量平作各处理均高于相应的垄作各处理,但经过拔节期稳定之后,垄作沟灌的土壤含水量要高于平作各处理;垄作沟灌各处理的深层（40~80 cm）土壤水分含量均大于其相应平作处理。金盏花田的土壤水分纵深分布基本呈明显的“W”型分布,垄作沟灌的总产量均略高于相应的平作漫灌,A2B1（垄作沟灌4 200 m3·hm-2）与A2B3（垄作沟灌3 000 m3·hm-2）的总产量基本相当,而A2B2（垄作沟灌3 600 m3·hm-2）处理最高,与A1B1（平作漫灌4 200 m3·hm-2）差异显著,比A1B1增产25%。水分和肥料利用率分别为139.94 kg·mm-1·hm-2和24.9%。垄作沟灌与常规耕作比较, 有效地提高了土壤含水量, 具有较好的节水作用,增产效果明显。     

沟垄集雨对紫花苜蓿和裸燕麦出苗及土壤贮水量的影响

采用沟垄覆膜集雨种植紫花苜蓿和裸燕麦,测定不同沟垄比和不同垄覆盖材料对植物土壤贮水量和出苗数的影响。结果表明,沟中土壤贮水量随沟垄比增加而增加。普通地膜、可降解地膜和自然降水形成的土壤结皮具有减少土壤蒸发的作用,从而提高土壤贮水量。2012年5月7日紫花苜蓿出苗期测定结果显示,普通膜垄、可降解膜垄和土垄种植紫花苜蓿的土壤贮水量比平作分别提高为77,61和38mm。2012年4月27日裸燕麦出苗期测定结果显示,普通膜垄、可降解膜垄和土垄种植裸燕麦的土壤贮水量比平作分别提高102,83和61mm。普通地膜、可降解地膜和土垄处理提高了土壤含水量,从而提高裸燕麦株数;普通膜垄、可降解膜垄和土垄的裸燕麦株数比平作分别提高47,37和11株/m2。但高强度集雨不一定利于紫花苜蓿发芽,平作土壤含水量分布均匀,更有利于紫花苜蓿发芽。     

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。     

生物炭土壤结皮覆盖垄沟集雨种植对红豆草根系和根瘤特征的影响

本试验为寻求垄沟集雨种植适宜覆盖材料,探究生物炭土壤结皮增产机理,以传统平作为对照,研究了不同垄覆盖材料和不同沟垄比对红豆草（Onobrychis viciifolia Scop）根系特征值（根干重、根长、根表面积、根体积）和根瘤特征值（根瘤数量和重量）的影响。结果表明,红豆草根系和根瘤集中分布于表层（0~20 cm）土壤,红豆草根系特征值和根瘤特征值随垄宽度增加而增加,随土壤深度增加而减少,沟边的根系和根瘤特征值明显大于沟中。与对照相比,土垄、玉米秸秆炭垄和牛粪炭垄的红豆草总根干重分别增加18%,113%和56%,总根瘤数分别增加180%,860%和313%,总根瘤重分别增加86%,489%和198%;但红豆草总根长分别减少37%,33%和27%,总根表面积分别减少53%,27%和44%,总根体积分别减少54%,14%和34%。适宜土壤湿度促进红豆草根干重、根瘤数量和根瘤重量提高;适宜土壤水分胁迫有利于红豆草根长、根表面积和根体积增加。     

垄上覆盖牧草对苹果园垄沟中土壤特性的影响

在起垄种草苹果园中,将果园牧草刈割后覆盖在垄上,研究牧草覆盖后对垄沟0~60 cm土壤中水分含量、微生物数量、土壤酶活性及土壤肥力的影响。结果表明,与未覆盖牧草相比,垄上覆盖牧草后,垄沟中土壤水分含量提高,土壤微生物总数、细菌、真菌和放线菌数量增加,土壤脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性增加,土壤有机质、全N、全P、全K、速效N、速效P、速效K也均有不同程度的增加。而这种差异以浅层土壤较明显,覆盖牧草后显著改善了垄沟0~40 cm的土壤特性(P < 0.05),对40~60 cm土壤无显著影响。说明果园刈割牧草可作为一种较好的覆盖材料,将其覆盖垄上可改善垄沟中土壤特性、提高土壤含水量和肥力,是果园牧草的一种有效利用方式。