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旱地玉米全膜双垄沟播技术增产效果研究
刘广才,杨祁峰,李来祥,段禳全,朱永永
农业现代化研究 , 2009,
Abstract: 采用田间小区试验研究了不同旱作区玉米全膜双垄沟播技术的增产效果。结果表明,不同覆膜方式增产幅度以全膜双垄沟播技术极其显著地高于半膜双垄沟播技术、半膜双垄沟播明显高于半膜平铺穴播,不同覆膜时间增产幅度以秋季覆膜处理最高、顶凌覆膜次之、播前覆膜最低;全膜双垄沟播玉米增产幅度明显表现为:半干旱偏旱区>半干旱区>半湿润偏旱区。三个旱作区秋季全膜双垄春季沟播玉米较对照播前半膜平铺穴播(下同)增产率分别为48.1%、39.6%和34.3%,顶凌全膜双垄春季沟播玉米较对照增产率分别为40.6%、35.0%和31.7%,播前全膜双垄沟播玉米较对照增产率分别为35.0%、30.3%和28.0%;全膜双垄沟播玉米增产量则表现为:半湿润偏旱区明显高于半干旱区,半干旱区又明显高于半干旱偏旱区,特别是年降雨600mm的旱作区秋季、顶凌全膜双垄春季沟播玉米产量分别达到12375.0kg/hm2、12192.0kg/hm2,达到了旱作玉米超高产。
旱地玉米全膜双垄沟播技术的水分高效利用机理研究
杨祁峰,刘广才,熊春蓉,张成荣,朱永永
农业现代化研究 , 2010,
Abstract: 采用田间小区试验研究了旱地玉米全膜双垄沟播技术不同覆膜模式的水分高效利用机理。结果表明,玉米播前至拔节期,秋季全膜双垄、顶凌全膜双垄和播前全膜双垄0-20cm土壤含水量较传统播前半膜平铺分别提高5.5-5.8%、4.5-4.7%和0-3.2%,1m土壤贮水量较播前半膜平铺分别增加48.4-51.7mm、36.4-38.8mm和0-25.6mm,正是由于秋季全膜双垄和顶凌全膜双垄前期较高的土壤含水量,从而有效解决了玉米4-5月份因春旱无法播种、出苗的瓶颈。全膜双垄沟播技术大幅度提高了农田降水利用率和玉米水分利用效率,使降水利用率最高达到76.8%、平均达到70.2%,使玉米水分利用效率最高达到37.25kg/mm·hm2、平均达到32.10kg/mm·hm2,在旱作农田降水高效利用方面取得了重大突破。全膜双垄沟播技术平均增产率为42.6%、平均增产量为2699.6kg/hm2。其中,秋季全膜双垄、顶凌全膜双垄和播前全膜双垄平均增产率分别为48.2%、45.0%、34.5%,平均增产量分别为3057.8kg/hm2、2852.9kg/hm2、2187.9kg/hm2。
沟垄全覆盖种植方式对旱地玉米生长及水分利用效率的影响
李荣？,侯贤清？,贾志宽？,韩清芳？,王敏？,杨宝平？,丁瑞霞？,王俊鹏？
生态学报 , 2013,
Abstract: 2008-2010年在渭北旱塬区,以沟不覆盖为对照(ck),研究垄上覆地膜沟内分别覆普通地膜(pp)、生物降解膜(pb)、玉米秸秆(ps)和液体地膜(pl)4种沟垄全覆盖种植模式对土壤水温、玉米生长、产量及水分利用效率的影响。结果表明,在玉米生长前期,pp、pb和ps处理可明显提高0-200cm土壤蓄水量;生育中期,ps处理蓄水保墒效果最为显著;生育后期,各沟垄全覆盖处理与对照的土壤蓄水量无显著差异;整个生育期pl处理与ck的土壤蓄水量差异不显著。pp和pb处理3a玉米生育期5-25cm平均土壤温度分别较ck增高1.6℃和1.3℃,ps处理降低1.9℃,而pl处理与ck无显著差异。pp和pb的增温保水效应使玉米株高、叶面积及地上生物量均高于ck;ps处理的降温效应促进玉米中后期生长,其株高、叶面积及地上生物量均高于ck;pl处理对玉米各生长指标影响不显著。与ck相比,pp、pb和ps处理3a平均的籽粒产量分别提高13.0%、13.8%和15.0%,水分利用效率分别提高9.8%、10.2%和11.6%。可见,垄覆地膜沟覆地膜、生物降解膜或秸秆的沟垄全覆盖种植可明显改善土壤的水温状况,促进玉米生长,从而显著提高作物产量和水分利用效率,对渭北旱塬区春玉米丰产栽培具有重要指导意义。
沟垄集雨种植对燕麦根系分布特征的影响
李富春,任祥,王琦**,张恩和,霍海丽,王鹤龄
生态学杂志 , 2013,
Abstract: ？为了了解沟垄集雨种植条件下燕麦的根系分布特征，在甘肃省定西半干旱黄土丘陵区利用农田定位试验，试验采用完全随机设计，研究不同覆盖材料(地膜和土壤结皮)和不同沟垄比(60∶30、60∶45和60∶60cm)对燕麦根干重、根长、根表面积和根体积的影响。结果表明：燕麦根系生理特征值(根干重、根长、根表面积和根体积)随土壤深度增加而减少。沟垄集雨种植中，0～10cm、10～20cm和20～30cm的燕麦根干重占0～30cm燕麦总根干重的比例分别为61%～66%、22%～25%和11%～14%。土垄30cm（垄宽）、土垄45cm、土垄60cm、膜垄30cm、膜垄45cm和膜垄60cm的沟边燕麦根干重与沟中燕麦根干重的比例分别为1.2、1.5、2.0、1.1、1.3和1.3。沟边燕麦根系特征值明显大于沟中，说明沟垄集雨种植沟边植株对产量的贡献率高于沟中植株。就大多数情况而言，燕麦根系特征值随集雨垄宽增加而增加，其特征值平作>膜垄>土垄。当沟宽比垄宽为60∶37cm时，土垄的根干重达到最小值；当沟宽比垄宽为60∶27cm时，膜垄的根干重达到最小值。
覆盖材料和沟垄比对燕麦产量和水分利用效率的影响
任 祥,王 琦,张恩和,师尚礼,王鹤龄,刘青林
中国生态农业学报 , 2014,
Abstract: 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(60cm∶30cm、60cm∶45cm和60cm∶60cm)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60cm∶38cm时,普通膜垄的燕麦实际籽粒产量达到最大值2213kghm-2;当沟垄比为60cm∶34cm时,生物可降解膜垄的燕麦实际籽粒产量达到最大值2114kghm-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5194元hm-2、4557元hm-2、4889元hm-2和5637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60cm∶34cm。
旱地小麦黑膜全覆盖穴播栽培的效应与模式研究
张立功,李国斌,苏忠太,崔志峰,马建辉
- , 2016, DOI: 10.7606/j.issn.1000-7601.2016.06.07
Abstract: 本研究通过对黑膜、色膜、垄作、平作、沟播等因素进行组合，探讨了旱地冬小麦地膜全覆盖穴播不同栽培模式的膜下茎和杂草发生规律、土壤温度和水分变化动态及增产增收效果。结果表明，小麦采用黑膜覆盖，自动出苗率比色膜覆盖平均提高63.73%，膜下茎密度和鲜重分别降低74%以上和98%左右，杂草盛发期的密度和鲜重分别比色膜覆盖降低62.03%和96.70%，比露地栽培降低70.00%和92.93%。黑膜覆盖小麦全生育期0～25 cm土壤积温比色膜覆盖降低108.8℃，比露地降低62.9℃，但在播种至拔节阶段，比露地增加72.8℃，拔节至成熟比露地降低135.7℃。水分利用效率黑膜覆盖比色膜覆盖提高4.48%，比露地提高45.75%。黑膜覆盖比色膜增产3.05%，比露地增产47.81%。3种起垄方式中，垄作比平作小麦自动出苗率平均提高44.00%，沟播则降低23.80%；膜下茎密度垄作降低35.59%以上，沟播增加25.64%以上；膜下茎鲜重垄作降低30.62%以上，沟播增加12.09%以上。垄作提高土壤积温90.5℃，沟播降低23.5℃；垄作增产3.24%，沟播增产4.90%。以黑色全膜垄作穴播为最佳模式，较全膜覆土穴播自动出苗率平均提高146.93%，膜下茎密度降低98.74%以上，杂草鲜重降低99.90%以上，全生育期增加土壤积温52.0℃，水分利用效率提高10.75%，增产8.68%，节本4 020 元·hm-2，增加纯收益5 422 元·hm-2。且膜面覆土量减少75%，易于清除残膜。其中通用垄沟半微垄模式具有宽窄行距的特点，较微垄模式增产3.89%，增收11.33%，并且适宜机械化作业。
沟垄二元覆盖对渭北旱塬区土壤肥力及玉米产量的影响
李 荣, 侯贤清, 贾志宽
- , 2017, DOI: 10.11766/trxb201701100518
Abstract: 探讨沟垄二元覆盖对旱地土壤肥力及作物生产力的影响，对完善半湿润区作物微集水栽培技术具有重要的理论和实践意义。2007—2011年在渭北旱塬进行5年定位试验，设置垄上覆地膜，沟内分别覆普通地膜、生物降解膜、玉米秸秆、液体地膜和沟不覆盖等不同沟垄覆盖模式，以传统平作为对照。结果表明，2011年春玉米收获后各处理土壤有机质及速效养分含量随土层的加深而降低，与2007年试验处理前相比，沟垄二元覆盖各处理土壤养分含量明显增加，而垄覆地膜+沟不覆盖和传统平作处理有所下降。垄覆地膜沟覆秸秆处理0~20 cm层土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量均显著高于对照，垄覆地膜沟覆地膜和垄覆地膜沟覆生物降解膜处理有机质和碱解氮含量较对照有所增加，而其有效磷和速效钾含量显著增加。20~60 cm层土壤有机质和速效养分含量各沟垄二元覆盖处理均略高于对照。各沟垄覆盖处理表层（0~20 cm）土壤脲酶、磷酸酶和蔗糖酶活性均较对照增加，且以垄覆地膜沟覆秸秆处理土壤酶活性最高，垄覆地膜沟覆生物降解膜和垄覆地膜沟覆地膜处理次之。垄覆地膜沟覆生物降解膜、垄覆地膜沟覆地膜和垄覆地膜沟覆秸秆处理较对照显著增产41.1%、42.1%、39.3%，水分利用效率显著提高38.0%、39.6%、37.0%。在渭北旱塬区进行沟垄二元覆盖对提高土壤肥力、酶活性及春玉米产量和水分利用效率有显著提高作用，以垄覆地膜沟覆秸秆处理最佳，垄覆地膜沟覆地膜和垄覆地膜沟覆生物降解膜次之。可见，垄覆地膜沟覆地膜、生物降解膜或秸秆的沟垄全覆盖种植在渭北旱塬雨养农业区春玉米生产栽培具有一定的可行性和应用价值
不同覆盖种植方式与平衡施肥对马铃薯产量及水分利用效率的影响
Effects of different coverage cultivation and balanced fertilization on yield and water use efficiency of potato in the dry-land
张平良,郭天文,李书田,刘晓伟,曾骏
- , 2017, DOI: 10.7606/j.issn.1000-7601.2017.01.08
Abstract: 采用田间试验方法,研究了不同覆盖种植方式与平衡施肥对旱地马铃薯产量及水分利用效率的影响。结果表明, 三种覆盖种植方式中,全膜覆盖垄播种植方式有利于马铃薯碳水化合物的合成，增加马铃薯干物质积累量，N、P、K平衡施肥干物质积累量增加效果显著；与裸地平作相比，全膜覆盖垄播和全膜覆盖平作马铃薯块茎产量分别增加43.4%～60.7%和18.8%～32.5%，水分利用效率分别提高59.4%～79.6%和38.3%～50.3%；N、P2O5和K2O的用量分别为210、105、90 kg·hm-2时，全膜覆盖垄播处理马铃薯产量和水分利用效率最高。研究表明，马铃薯在全膜覆盖垄播栽培条件下，平衡施肥可显著提高马铃薯块茎产量和水分利用效率。
Field trials were conducted to study the effects of different coverage cultivation and balanced fertilization on yield and water use efficiency of dryland potato. The results showed that all-film covering ridge sowing cultivation was favourable for the synthesis of carbohydrates of potato, resulting in increase in dry matter accumulation of potato. And marked effect was detected for balanced fertilization of the N, P and K. Compared with exposed land cultivation, potato yields of all-film covering ridge sowing cultivation and all-film covering sowing cultivation were increased by 43.4%～60.7% and 18.8%～32.5%, and water use efficiency by 59.4%～79.6% and 38.3%～50.3%, respectively. In the nutrient consumption of 210、105, 90 kg·hm-2 of N, P2O5 and K2O case, potato yield and water use efficiency of all-film covering ridge sowing treatment were the highest. Collectively, balanced fertilization can significantly increase yield and water use efficiency of potato in all-film covering ridge sowing cultivation.
秸秆还田与全膜双垄集雨沟播耦合对半干旱黄土高原玉米产量和土壤有机碳库的影响
吴荣美？,王永鹏？,李凤民？,李小刚？
生态学报 , 2012,
Abstract: 全膜双垄集雨沟播是我国旱作农业上的一项创新技术。该技术因集覆膜垄面集雨沟播、覆盖抑蒸和增加土壤温度为一体,在半干旱黄土高原地区玉米种植中增产效果突出而被大面积推广。但是目前该技术连续使用下土壤肥力的可持续性及其调控途径不清楚。通过将田间实验与土壤有机碳的物理分组技术相结合,研究全膜双垄集雨沟播对土壤有机碳库的影响,来评估将秸秆还田纳入全膜双垄集雨沟播玉米种植体系的可行性。实验地点位于甘肃省榆中县小康营乡(35°54'n,104°05'e;海拔2013m;多年平均降雨量388mm)。实验在垄沟种植方式的基础上设置秸秆不还田不覆膜(对照,ck)、秸秆还田(s)、地膜覆盖(m)和秸秆还田+地膜覆盖(s+m)4个处理,重复3次。实验于2009年3月开始2010年10月结束。除了对玉米籽粒产量进行测定之外,分别于每年的播种和收获时对表层15cm土壤总有机碳、颗粒有机碳(粒径2-0.05mm)和轻组有机碳(密度<1.8g/cm3)含量进行了测定。同时在玉米不同生育时期对表层15cm土壤微生物量碳、β-葡萄糖苷酶活性、碱性磷酸酶活性和脲酶活性动态进行了测定。研究结果表明,与ck处理相比m和s+m处理分别增加玉米产量89%-105%和93%-136%,但是s处理对玉米产量没有影响。综合2a的测定结果,与ck相比较s、m和s+m处理对土壤总有机碳含量没有影响,但是m处理具有降低土壤颗粒有机碳和轻组有机碳含量的趋势,而s或者s+m处理具有明显的增加土壤颗粒有机碳和轻组有机碳含量的趋势。与m处理相比较,s+m处理增加土壤颗粒有机碳和轻组有机碳含量的效果比与ck处理相比较的效果更明显。与ck相比较,s、m和s+m处理都能够不同程度地增加土壤微生物量碳和β-葡萄糖苷酶、碱性磷酸酶和脲酶的活性,尤其以s+m处理的增加效果更明显。相关分析结果显示,不同处理土壤中3种酶活性与微生物量碳含量均呈极显著正相关关系。研究结果说明全膜双垄集雨沟播可以显著增加玉米产量,但是连续使用可能对土壤有机碳库有不利影响;而纳入秸秆还田对于全膜双垄集雨沟播技术引用下土壤有机碳库和微生物活性的维持或者提高具有积极作用。
旱地组合型微垄全膜不同覆盖时期对土壤水分及胡麻生长的影响
Effects of mulching periods on soil moisture and growth of dryland flax under combined micro-ridge with fully film mulching practice
李小燕,张,雷,牛芬菊,张成荣,李胜克,李玉娥,莫,非
- , 2015, DOI: 10.16302/j.cnki.1000-7601.2015.02.003
Abstract: 春夏干旱是榆中县旱作区胡麻产量的主要限制因素。进一步减少旱地冬春季土壤水分的效蒸发、提高土壤含水量，为胡麻前期生长创造良好的土壤条件是实现该区胡麻高产稳产的必须步骤。2011—2012年连续两年在地处甘肃省中部半干旱雨养农业区的榆中县石头沟旱作农业示范点进行了组合型微垄全膜覆盖不同覆膜时期对旱地胡麻生长影响的试验。本试验设组合型微垄全膜秋覆盖垄侧栽培、组合型微垄全膜播种前覆盖垄侧栽培和露地穴播三个处理，分别对其土壤水分、经济性状、生育期、产量结果进行分析。结果表明，旱地胡麻组合型微垄全膜秋覆盖垄侧栽培可明显减少冬春季土壤水分的效蒸发，增加土壤水分含量，0～60 cm的土壤平均含水量，分别比旱地胡麻微垄全膜播种前覆盖垄侧栽培和旱地胡麻露地穴播栽培高31.9 g·kg-1和45.3 g·kg-1；胡麻的经济性状明显改善，株高分别比旱地胡麻微垄全膜播种前覆盖垄侧栽培和旱地胡麻露地穴播栽培高3.8 cm和14.7 cm、单株蒴果数分别增加8.5个和11.5个、蒴果粒数分别增加0.6个和1.65个、千粒重分别提高0.05 g和0.31 g。旱地胡麻组合型微垄全膜秋季覆盖垄侧栽培比胡麻露地栽培增产1 471.2 kg·hm-2，增幅129.54%，比旱地胡麻微垄全膜播种前覆盖垄侧栽培增产378.22 kg·hm-2，增幅17.41%，增产效果十分明显。
Drought during both spring and autumn has been proved to be one of most important limiting factors on flax productivity in dryland farming regions of Yuzhong. Reducing invalid evaporation and increasing availability of soil water content during both seasons have been considered to be an effective tactic to achieve stable and highly effective flax productivity through improving soil moisture at early flax developmental stages. A field experiment by comparing different mulching periods under the farming practice of combined micro-ridge with fully film mulching was carried out to examine the effects of differential soil water levels on flax growth from 2011 to 2012 at Yuzhong Shitougou Dryland Agriculture Demonstration Site, where crop productivity was characterized by typical semiarid rainfall agriculture system in Gansu Province. Three treatments were arranged in our study, including (1) applying combined micro-ridge with fully film mulching at autumn and planting flax on the sides of ridge in next spring; (2) applying combined micro-ridge with fully film mulching 1-2 days before sowing season in spring; (3) bunch planting in bare land without mulching to explore the change of soil water content, flax phenology, economic benefits and yield performance with the treatments. Our results showed that the application of combined micro-ridge approach in autumn reduced the invalid evaporation and increased soil water content significantly. By comparing variations between application of the combined micro-ridge treatment during autumn and application before sowing and bunch planting, it was found that the average water content at 0～60 cm soil layer was enhanced by 31.9 g·kg-1 and 45.3 g·kg-1, plant height was elevated by 3.8 cm and 14.7 cm, capsule number per plant went up by 8.5 and 11.5, kernel number per capsule ascended by 0.6 and 1.65, thousand kernel weight was advanced by 0.05 g and 0.31 g, grain yield was increased by 17.41% and 129.54%, respectively. The economic properties
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