凌莉[1]2001年在《半干旱农田生态系统春小麦地膜覆盖的效应及其范式》文中提出在年均降水量415mm的半干旱地区黄绵土上，以春小麦为供试作物通过2年的大田试验，研究了地膜覆盖进程（不覆膜、播种后覆膜30天、覆膜60天和全程覆膜等4个水平）、底墒（低、高2种底墒水平）和施氮（不施氮和每公顷施75 kgN 2个水平）对土壤水分、温度、氮素有效性以及作物生理生态、产量和氮效率的影响，所取得的主要研究进展和新见解有：1．不同年份地膜覆盖对土壤水、温和养分有效性的影响具有一致性。2年的试验表明，地膜覆盖可以明显改善土壤的水温条件。地膜覆盖对土壤的增温作用在春小麦生育期内呈“U”型变化。地膜覆盖后，耕层土壤含水量增加1%～4%，在作物生长期，特别是苗期耕层土壤含水量的改善，对促进作物早萌发、早出苗和苗期茎叶、特别是根系的发育及促进对养分的吸收有重要作用。由于地膜覆盖后，土壤水分和温度条件改善，土壤呼吸加强，必然导致土壤中有机氮矿化速率的增加、活性有机氮库（如土壤微生物体氮）的下降。地膜覆盖进程对硝态氮在土壤剖面中累积的影响，主要取决于作物对氮素的吸收利用和施肥等因素，在不同的试验年份所得结论不一。2．地膜覆盖显着影响春小麦的生理生态，影响程度与底墒、作物生育期和降水量等有关。2年的测定结果既有相同的一面，也有不一致的一面。相同点在于各种生理生态指标的日变化规律基本一致。不一致性表现在不同时间的测定结果有很大的变异性。3．适时膜覆盖能够影响春小麦生育进程，改变光合产物分配，促进作物生长发育和产量形成。观察表明覆膜比不覆膜早出苗1～9天（大部分提前3～6天）；覆膜后作物根系生长加快，中下层根系比例增加，有利于吸收土壤深层水分；地上部分干物质积累迅速，积累量大；而作物水分利用效率显着提高是作物增产的主要原因。但覆膜的负面效应在于使更多的光合产物流向茎叶。<WP=4>4．地膜覆盖进程对春小麦产量和氮效率的影响与底墒、施肥和作物生育期的降水量有关。覆膜对产量的效应因底墒、施氮和覆膜进程而异。对2年对各种产量构成因子进行分析后发现小穗数和有效小穗数是地膜覆盖后影响产量的主要因素。氮素利用效率与作物生育期降水量有很大关系。与1999年试验结果相比，2000年的各种氮效率都小于1999年，说明干旱年份氮肥效果不突出，甚至产生一定的负效应。从总体上看，春小麦全程覆盖地膜并没有使作物产量、吸氮量和氮效率大幅度提高，从维持土壤肥力和良好的土壤生态条件以及保持农业生产的持续发展出发，不应提倡全程和长期的地膜覆盖，以春小麦播种后覆膜30～60天为宜。
祝英[2]2016年在《丛枝菌根真菌接种对旱地小麦生产力和土壤质量的影响及机理》文中研究表明在黄土高原雨养农业区,低水多变的土壤环境是春小麦生长的最大制约因子,地膜覆盖和施加化肥为主的旱作农业技术从一定程度上提高了作物产量和水分利用效率,但导致土壤质量下降,水生产力还有较大的提升空间,研发环境友好型的水土管理和生态修复技术成为目前人们关注的热点。丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)是一类植物专性营养共生微生物,前期研究表明AMF能提高植物根系水分和养分吸收和利用,有利于植株生长和土壤养分循环,具有显着的生产和生态效应。然而,AMF能否对旱地春小麦起到类似的促进作用?能否融合到地膜覆盖技术中发挥更佳效果?对土壤质量和作物产量是否有积极促进作用?其生理生态机理如何?对上述问题的回答需要系统的实验验证。本研究以从澳大利亚西部小麦带土壤中分离到的叁种AMF菌种为接种源,包括光壁无梗囊霉(Acaulospora laevis,ID:Sunsex)、根内球囊霉(Glomus intraradices)和单孢球囊霉(Glomus monosporum,ID:WUM11),在甘肃省榆中县实验站从2011–2015年开展了盆栽和大田实验,进行系统性的观测和研究,以期回答以上问题。盆栽实验以六倍体栽培品种L8275、四倍体栽培品种DM31和二倍体栽培品种MO4为实验材料,通过设置不同水分梯度,揭示AMF接种条件下不同倍体小麦水分利用、产量差异、进化特征及根冠通讯机理。大田实验以六倍体栽培品种L8275为实验材料,开展如下叁个相对独立但又紧密联系的实验:1)将叁种AMF分别单一和混合接种条件下,研究春小麦水分利用、生长、生物量积累和产量形成、根际土养分和可培养微生物类群的变化;2)裸地和地膜覆盖条件下,探讨春小麦水分利用、生长、生物量积累和产量形成的特征。3)地膜覆盖条件下,研究接种叁个不同AMF菌种(单一和混合接种)对春小麦水分利用、生长、生物量积累和产量形成及土壤养分和微生物多样性的影响。主要得出如下结论:1.接种叁种AMF均能显着提高六倍体春小麦(L8275)的生长和籽粒产量,接种光壁无梗囊霉(AL)和根内球囊霉(Gi)能显着提高四倍体春小麦(DM31)的生长和籽粒产量,并提高二倍体春小麦(MO4)的千粒重,有利于提高不同基因型小麦对干旱的适应策略,表明本研究所选AMF适用于旱地春小麦。不同AMF对不同基因型小麦的生理生态和生长特征的影响存在一定的差异,综合分析,光壁无梗囊霉(AL)对提高不同基因型小麦的干旱适应策略优于根内球囊霉(Gi);叁种AMF对六倍体春小麦(L8275)的抗旱促生增产效果为Gm>AL>Gi。2.不论干旱年份还是湿润年份,不论单接种还是混合接种AMF,均能改善不同时期小麦的生长、显着提高小麦菌根侵染率和籽粒产量。AMF通过改善产量形成因素(分蘖数、有效穗、穗粒数和穗粒重等),增加了繁殖分配,改善R-V指数,而显着提高收获指数和籽粒产量。表明从西澳引进的AMF对旱地田间春小麦(L8275)同样具有促生、增产效果。3.大田生产条件下,分别添加AMF对两个年份根际土养分和5类可培养微生物类群的影响结果显示,添加AMF处理显着影响了根际土微生物类群的数量,不同微生物类群与土壤养分存在显着的相关关系;接种AMF有利于土壤水分的吸收利用和恢复;AMF处理提高全氮和有效钾的含量,但整体上降低根际土有机质和有效磷的含量,不利于半干旱雨养农业区土壤的可持续性。主成分分析结果显示,2014湿润年份和2015干旱年份降雨量对根际土养分和微生物类群的影响效应高于AMF处理,表明水分是影响半干旱雨养农业区“根际养分–根际微生物–AMF–寄主植物之间相互作用”的主要限制因素,添加AMF对根际微生物、水分和养分发挥微调控效应。该研究有助于揭示根际养分–根际微生物–AMF–寄主植物之间相互作用的根际过程。4.地膜覆盖条件下添加外源AMF,在地膜覆盖的基础上,不论干旱年份还是湿润年份均进一步提高了净经济产出。2014年添加AMF与仅地膜覆盖处理相比,净收入显着提高了45%–125%,与裸地处理相比,净收入显着提高了90%–195%;2015年添加AMF与仅地膜覆盖处理相比,净收入显着提高了61%–96%,与裸地处理相比,净收入显着提高了453%–576%,表明干旱条件下,添加AMF更能保产增加收益。与此同时,添加AMF与仅地膜覆盖处理相比,2014年土壤有机碳含量提高了16.5%,2015年提高了1.9%,表明添加AMF还能提高土壤碳的周转和恢复的能力,有利于旱地农业生态系统的可持续性。5.地膜覆盖条件下添加外源AMF与地膜覆盖两种农艺措施均能提高旱地农田生产力,但两者的促生增产机制不同:与裸地接种AMF效果相同,两个年份接种地膜覆盖条件下添加外源AMF均使异速生长指数趋于0.9–1.0(0<k<1),有利于生物量的稳定分配,此时作物的繁殖输出随着个体大小的增加而增加;同时也促使R–V指数趋向1.0,更有利于稳定的繁殖输出。而地膜覆盖虽然也促使R–V指数趋向0.9–1.0,有利于稳定的繁殖输出;但是对小麦异速生长指数影响不大。地膜覆盖条件下添加外源AMF在地膜覆盖的基础上进一步提高小麦地上生物量,更有利于小麦籽粒形成和产量的提高。6.在裸地和地膜覆盖条件下,分别添加AMF对两个年份根际土养分影响的实验结果显示,两个年份裸地添加AMF,均降低根际土有机质含量;而两个年份地膜覆盖条件下添加AMF,均能提高根际土有机质含量。而且地膜覆盖条件下添加外源AMF均提高了根际土放线菌、座囊菌的群落组成和AMF的多样性,有利于根际土养分的周转和水分的吸收,同时还有利于改善土壤质量。而且通过丛枝菌根真菌多样性分析,进一步确认了添加的AMF已经在根际定殖并发挥作用。表明地膜覆盖条件下添加外源AMF这一农艺措施更有利于土壤的可持续发展。综上所述,本研究通过盆栽控水实验和大田实验,验证了从西澳大利亚小麦带土壤中分离到的叁种AMF菌种对黄土高原雨养农业区的旱地春小麦均有促生增产效应。盆栽控水实验从AMF接种对小麦气体交换参数、膜损伤、渗透调节物质、氧化酶活性和激素(ABA)等方面的影响,揭示了干旱胁迫下AMF对不同倍体春小麦的促生增产机理。而大田实验回答了AMF接种在农业生产应用的促生增产机理和可行性,特别是AMF接种融合地膜覆盖技术,在地膜覆盖的基础上不但能进一步提高小麦产量和经济收益,而且增加了土壤有机碳含量、改善土壤微生物多样性和功能、提高土壤质量,有利于半干旱雨养农业区的可持续发展。
车升国[3]2015年在《区域作物专用复合（混）肥料配方制定方法与应用》文中研究指明化肥由低浓度到高浓度、由单质肥到复合(混)肥、复合(混)肥由通用型走向专用化,是世界肥料发展的主要趋势。我国幅员辽阔,土壤、气候和作物类型复杂多样,农业经营以小农经济为主,规模小、耕地细碎化。因此,区域化、作物专用化是我国复合(混)肥料发展的重要方向。本文根据我国不同类型大田作物的区域分布特点,系统研究区域作物需肥规律、气候特性、土壤特点、施肥技术等因素,开展区域作物专用复合(混)肥料配方制定方法与应用研究。主要结果如下：(1)根据农田养分投入产出平衡原理,研究建立了“农田养分综合平衡法制定区域作物专用复合(混)肥料农艺配方的原理与方法”。该方法通过建立农田养分综合平衡施肥模型,确定区域作物氮磷钾施肥总量以及基肥和追肥比例,从而获得区域作物专用复合(混)肥料一次性施肥、基肥、追肥中氮磷钾配比,也即复合(混)肥料配方。通过施肥模型确定区域作物专用复合(混)肥料氮磷钾配比,使作物产量、作物吸收养分量、作物带出农田养分量、肥料养分损失率、养分环境输入量、土壤养分状况、气候生态等因素对区域作物专用复合(混)肥料配方制定的影响过程定量化。根据区域作物施肥量来确定作物专用复合(混)肥料配方,生产的作物专用复合(混)肥料可同时实现氮磷钾叁元素的精确投入。(2)根据农田土壤养分综合平衡施肥模型,确定区域小麦农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而获得区域小麦专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域小麦专用复合(混)肥料配方。我国小麦专用复合(混)肥料一次性施肥配方中氮磷钾比例为1：0.40：0.31,基肥配方氮磷钾比例为1：0.65：0.51。不同区域小麦专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为：东北春小麦区1：0.42：0.15、1：0.60：0.21；黄淮海冬小麦区1：0.45：0.40、1：0.79：0.70；黄土高原冬小麦区1：0.50：0.09、1：0.77：0.14；西北春小麦区1：0.47：0.47、1：0.80：0.81；新疆冬春麦兼播区1：0.27：0.25、1：0.65：0.59；华东冬小麦区1：0.42：0.38、1：0.61：0.54；中南冬小麦区1：0.24：0.28、1：0.35：0.43；西南冬小麦区1：0.34：0.26、1：0.57：0.43；青藏高原冬春麦兼播区1：0.62：0.70、1：1.04：1.17。(3)根据农田土壤养分综合平衡施肥模型,确定区域玉米农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而可获得区域玉米专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域玉米专用复合(混)肥料配方。我国玉米专用复合(混)肥料一次性施肥配方中氮磷钾比例为1：0.40：0.30,基肥配方氮磷钾比例为1：0.93：0.69。不同区域玉米专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为：东北春播玉米区1：0.65：0.52、1：1.39：1.11；黄淮海平原夏播玉米区1：0.37：0.18、1：0.62：0.30；北方春播玉米区1：0.45：0.08、1：1.73：0.32；西北灌溉玉米区1：0.39：0.36、1：0.95：0.86；南方丘陵玉米区1：0.27：0.40、1：0.50：0.73；西南玉米区1：0.41：0.29、1：1.22：0.87。(4)根据农田土壤养分综合平衡施肥模型,确定区域水稻农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而可获得区域水稻专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域水稻专用复合(混)肥料配方。我国水稻专用复合(混)肥料一次性施肥配方中氮磷钾比例为1：0.44：0.56,基肥配方氮磷钾比例为1：0.75：0.96。不同区域水稻专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为：东北早熟单季稻区1：0.47：0.18、1：0.94：0.35；华北单季稻区1：0.35：0.28、1：0.61：0.50；长江中下游平原双单季稻区晚稻1：0.29：0.58、1：0.49：0.98,早稻1：0.34：0.37、1：0.57：0.63,单季稻1：0.53：0.95、1：0.92：1.63；江南丘陵平原双单季稻区晚稻1：0.42：0.75、1：0.63：1.12,早稻1：0.44：0.80、1：0.67：1.22,单季稻1：0.51：0.45、1：0.75：0.67；华南双季稻区晚稻1：0.33：0.50、1：0.61：0.92、早稻1：0.39：0.74、1：0.71：1.36；四川盆地单季稻区1：0.58：0.83、1：1.05：1.49；西北单季稻区1：0.53：0.30、1：0.90：0.52；西南高原单季稻区1：0.77：0.97、1：1.32：1.66。(5)根据农田土壤养分综合平衡施肥模型,确定区域马铃薯农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而可获得区域马铃薯专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域马铃薯专用复合(混)肥料配方。我国马铃薯专用复合(混)肥料一次性施肥配方氮磷钾比例为1：0.31：0.89,基肥配方氮磷钾比例为1：0.54：1.59。不同区域马铃薯专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为：北方一作区1：0.39：0.56、1：0.53：0.77；中原二作区1：0.39：0.58、1：1.10：1.62；南方二作区1：0.15：1.04、1：0.26：1.85；西南混合区1：0.47：1.55、1：0.79：2.60。(6)根据农田土壤养分综合平衡施肥模型,确定区域油菜农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而可获得区域油菜专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域油菜专用复合(混)肥料配方。我国油菜专用复合(混)肥料一次性施肥配方氮磷钾比例为1：0.73：0.70,基肥配方氮磷钾比例为1：1.16：1.11。不同区域油菜专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为：春油菜区1：0.70：0.55、1：0.80：0.63；长江下游冬油菜区1：0.50：0.24、1：0.86：0.40；长江中游冬油菜区1：0.60：0.56、1：1.13：1.07；长江上游冬油菜区1：1.00：1.20、1：1.20：2.34。(7)根据农田土壤养分综合平衡施肥模型,确定区域棉花农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而可获得区域棉花专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域棉花专用复合(混)肥料配方。我国棉花专用复合(混)肥料一次性施肥配方氮磷钾比例为1：0.37：0.65,基肥配方氮磷钾比例为1：0.67：1.17。不同区域棉花专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为：黄河流域棉区1：0.45：0.94、1：0.84：1.76；西北内陆棉区1：0.44：0.44、1：0.74：0.73；长江流域棉区1：0.24：0.65、1：0.45：1.20。(8)根据农田士壤养分综合平衡施肥模型,确定区域花生农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而可获得区域花生专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域花生专用复合(混)肥料配方。我国花生专用复合(混)肥料配方全国一次性施肥配方氮磷钾比例为1：0.35：0.85,基肥配方氮磷钾比例为1：0.48：1.10。不同区域花生专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为：东北花生区1：0.22：0.69、1：0.35：1.11；黄河流域花生区1：0.59：0.86、1：0.76：1.10；长江流域花生区1：0.31：0.90、1：0.48：1.40；东南沿海花生区1：0.35：1.07、1：0.78：2.41。(9)根据农田土壤养分综合平衡施肥模型,确定区域大豆农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而可获得区域大豆专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域大豆专用复合(混)肥料配方。我国大豆专用复合(混)肥料一次性施肥配方氮磷钾比例为1：0.43：0.52,基肥配方氮磷钾比例为1：0.43：0.52。不同区域大豆专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为：北方春大豆区1：0.43：0.33、1：0.43：0.33；黄河流域夏大豆区1：0.6：0.72、1：0.73：0.87；长江流域夏大豆区1：0.48：0.79、1：0.48：0.79；南方多熟制大豆区1：0.60：1.07、1：0.60：1.07。
李文龙[4]2009年在《秸秆覆盖条件下水氮供应对冬小麦生长、水肥利用及土壤温度的影响》文中认为秸秆覆盖是我国北方旱地农业的一项重要栽培措施,在提高土壤蓄水、保水和供水能力方面具有显着的作用,同时在许多地区能够显着提高作物产量。然而,一些研究发现,秸秆覆盖条件下作物无法获得与不覆盖时相当的产量,有时甚至显着减产。本研究针对这一问题,通过田间定位试验,研究水氮供应对旱地冬小麦秸秆覆盖效果的影响,以期查明秸秆覆盖时补充灌水时期和施氮量与小麦产量和水肥利用率的关系,从而揭示秸秆覆盖减产的原因,明确覆盖增产的条件,为完善秸秆覆盖技术和旱地水肥管理技术提供科学依据。取得的主要结论有:1.秸秆覆盖条件下冬小麦分蘖数显着降低,单位面积穗数和千粒重同样呈降低趋势,虽然穗粒数有所增加,但最终仍然导致产量下降。无论有无秸秆覆盖,不同生育期灌水处理之间小麦产量没有显着差异。在生育期补充灌水条件下,秸秆覆盖降低了冬小麦的耗水量,但同时也降低了冬小麦水分生产效率。在灌水条件下,秸秆覆盖有降低籽粒吸氮量的趋势;而无论是否灌水,覆盖均有提高小麦茎杆吸氮量的趋势。不覆盖条件下,生育期灌水提高了氮素利用率;覆盖条件下,灌水对氮素利用率影响不明显。无论有无灌水,秸秆覆盖降低了氮素利用率。连续秸秆覆盖并还田4年后,耕层土壤有机质含量有明显提高,灌水对此有不同影响:小麦生育后期灌水不利于覆盖土壤有机质的积累。与此相对应的是,生育后期灌水的处理覆盖土壤全氮含量甚至出现低于无覆盖土壤的趋势。灌水和秸秆覆盖对土壤剖面残留硝态氮累积量和分布均没有显着的影响。2越冬期间,秸秆覆盖土壤10cm和20cm温度均高于不覆盖土壤,而无论覆盖与否,土壤20cm温度均高于10cm温度。返青拔节期间,不覆盖土壤10cm温度高于秸秆覆盖土壤,秸秆覆盖土壤20cm温度最低。抽穗灌浆期间,秸秆覆盖10cm的土壤温度上升最快,高于不覆盖土壤,不覆盖土壤20cm温度最低。秸秆覆盖与不覆盖土壤温度在昼夜24小时内也存在显着差异,具体因生育期和土壤深度而不同。秸秆覆盖显着降低了土壤温度的变幅。无论在返青拔节期还是在抽穗灌浆期,秸秆覆盖10cm的温差(最高温-最低温)仅为不覆盖的叁分之二,而20cm的温差仅为不覆盖的四分之一。秸秆覆盖对升温时间和降温时间并没有影响,而仅仅是降低了其变温的速率。3不施氮时,秸秆覆盖小麦有增产的趋势,施氮150kg/ha时,秸秆覆盖小麦显着减产。不论施氮量高低,秸秆覆盖均有降低冬小麦单位面积穗数的趋势,这与覆盖显着降低冬小麦分蘖数有直接关系。在不施氮或低氮量时,秸秆覆盖有降低穗粒数的趋势,高氮量条件下则有相反趋势。无论是否覆盖,随着施氮量增加,冬小麦产量有增加趋势,但当施氮量高于150kg/ha时,产量并不继续增加。虽然冬小麦穗粒数随施氮量增加有增加趋势,但施氮量超过150 kg/ha时,冬小麦单位面积穗数并没有随之增加,而千粒重甚至有降低的趋势,这是产量并没有继续增加的主要原因。施氮量为150kg/ha时小麦籽粒吸氮量最高、氮素利用率较高,同时残留在土壤中的硝态氮累积量不是非常高,在本试验条件下,不论秸秆覆盖还是不覆盖,冬小麦的适宜施氮量应该不高于150kg/ha。无论是否覆盖,施氮量300kg/ha的处理在土壤表层和深层均有显着的硝态氮累积,其他施氮量处理在土壤剖面均没有明显的累积峰。在不同施氮量条件下,秸秆覆盖对残留土壤硝态氮累积量和分布均没有显着影响。
侯慧芝, 吕军峰, 郭天文, 张平良, 张国平[5]2012年在《全膜覆土栽培对作物的水温效应》文中进行了进一步梳理为揭示全膜覆土栽培对作物的增产机理,在大田条件下分析了全膜覆土、传统地膜覆盖及露地栽培春小麦的土壤温度、土壤含水量、灌浆速率,以及两茬春小麦和一茬马铃薯的产量、水分利用效率和经济效益的差异。结果表明,与露地栽培相比,全膜覆土显着提高了春小麦生长前期耕层地温,降低了生长后期地表温度,同时起到保水和充分利用土壤深层水分的作用。全膜覆土春小麦的籽粒灌浆速率峰值出现时间和灌浆持续时间均比露地和地膜覆盖小麦分别推后3和6 d,平均灌浆速率分别提高0.65%和6.15%。全膜覆土栽培技术可连续提高叁茬作物的产量及水分利用效率,使其总纯收益比露地和地膜覆盖处理分别增加26.07%和10.76%。
宋秋华, 李凤民, 王俊, 刘洪升, 李世清[6]2002年在《覆膜对春小麦农田微生物数量和土壤养分的影响》文中指出研究了黄绵土区不同覆膜时期对旱作麦田土壤微生物数量及其与土壤碳、氮、磷含量的关系。丰水的 1 999年 ,土壤微生物数量增长早 ,延续时间长 ,覆膜 60 d微生物数量最高 (3 3 .93 8× 1 0 6 /g dry soil) ,其次为全程覆膜 (3 2 .2 5 9× 1 0 6 ) ;干旱的 2 0 0 0年微生物平均数量只有 1 999年的 3 6.5 % ,在后期有一定降水后微生物数量才出现高峰 ,以全程覆膜数量最高(1 4.83 6× 1 0 6 ) ,覆膜 60 d次之 (1 1 .5 2 9× 1 0 6 )。 1 999年各类群微生物数量同土壤有机碳之间均呈显着或极显着负相关。2 0 0 0年相关系数几乎全面下降 ,氨化细菌、硝化细菌和反硝化细菌 ,甚至微生物总量同土壤有机碳之间都已不再显着相关。 1 999年土壤全氮同氨化细菌、硝化细菌、亚硝化细菌、解磷细菌及微生物总量均呈显着或极显着负相关 ,2 0 0 0年只与氨化细菌、亚硝化细菌、微生物总数显着负相关。土壤速效磷含量在 1 999年与解磷细菌显着负相关 ,而在 2 0 0 0年相关已不再显着。两年试验结束后 ,全程覆膜处理有机质下降 2 1 .2 % ,覆膜 60 d处理下降 1 7.2 % ,覆膜 3 0 d和不覆膜处理下降相对较小 (4 .3 %和 6.7% )。由于施用化肥 ,土壤全氮有明显升高。速效磷在 1 999生长季和随后的休闲期都有升高 ,在干旱的 2 0 0 0?
邱临静[7]2007年在《不同栽培模式和施肥方法对冬小麦碳、氮等养分吸收与动员的影响》文中研究说明水肥管理是提高旱农区作物产量的关键。垄沟和垄上覆膜栽培具有明显的集水、保墒和增产效应,但对垄沟栽培条件下小麦群体与个体发育,干物质积累与分配,氮、磷养分的吸收、累积与转运规律缺乏系统研究。本文以冬小麦小偃22为供试材料,通过2年大田试验,研究了3种不同栽培模式(平作、垄沟栽培、垄上覆膜栽培)和两种垄沟小麦的施肥方法(常规施肥和垄下集中条施)对冬小麦干物质累积与再动员,氮磷养分吸收与分配规律的影响;探讨了土壤剖面中硝态氮的分布,以及小麦收获后残留养分对夏玉米的后效等。目的是为旱地冬小麦优质高产高效栽培及合理施肥提供理论与实践依据。试验地位于陕西省杨凌农业高新技术产业示范区西北农林科技大学试验农场农作一站,属于半湿润易旱区,供试土壤为红油土(系统分类名称为土垫旱耕人为土)。得到以下主要结论:1.在供试条件下,单纯的垄沟栽培未表现出增产效应,主要原因是群体密度低,叶面积系数小;垄上覆膜后促进了小麦生长发育,增加了灌浆结实期的养分吸收,延缓了叶片衰老,有利于生育后期的光合作用,弥补了垄沟栽培的不足,增产效果显着。2004～2005年垄上覆膜条件下,常规施肥和垄下施肥等两种施肥方式的产量分别为4743.24 kg hm-2和4396.11 kg hm-2,比相应的垄沟增产29%和8%,比平作高10%和2%;2005～2006年产量为5407.45 kg hm-2和5134.32 kg hm-2,比垄沟分别增产20%和4%,比平作高10%和4%.垄沟条件下,垄下施肥与常规施肥相比,2004～2005年和2005～2006年产量分别提高11%和10 %;而在垄上覆膜条件下,2004～2005年和2005～2006年常规施肥比垄下施肥分别增产8%和5%.2.在供试条件下,花前积累的干物质转运对籽粒的贡献率为30%～45%;花后光合作用的贡献率为55%～70%.开花期茎、鞘和穗轴颖壳是干物质积累的主要器官;施肥处理显着增加了各个叶位的干物质积累量。茎部干物质动员对籽粒的贡献最大,占籽粒干物质的14%～21%.从不同叶位来看,顶叁叶的转运量及其对籽粒的贡献率大于下部叶。垄上覆膜后提高了叶部、茎和鞘的干物质累积以及地上部分干物质的累积总量。此外,覆膜条件下常规施肥的花后累积量高于垄下施肥,而平作和垄沟处理两年的趋势不一致。3.试验表明,花前累积氮的动员对籽粒氮的贡献率为57%～84%;花后吸收氮量对籽粒的贡献率为16%～43%.虽然转移氮在籽粒中占有较大比例,但花后吸收量与籽粒氮素收获量密切相关,花后吸收量越多,籽粒的氮素收获量越多。施肥提高了小麦植株对氮素的吸收量,增加了开花期和成熟期各器官的氮素累积量,促进了小麦叶片和茎秆贮存氮素向籽粒的转运。各营养器官的氮素累积及其对籽粒的贡献率均以叶部最高,不同叶位以倒二叶最大。与平作相比,垄沟栽培小麦开花期地上部分的氮素累积量较少,但花后吸氮量显着高于平作,因此显着增加了成熟期地上部分的氮素累积总量和籽粒氮产量。垄上覆膜后不仅可以提高花后小麦吸氮量,又能促进营养器官贮存氮素的转运,其籽粒氮累积量也高。从花后氮素转运与吸收情况看,平作小麦依靠花前营养器官贮存氮素向籽粒转运的比例大于垄沟和垄上覆膜,而后者显着提高了花后累积氮素对籽粒氮的贡献率。在2004～2005和2005～2006年,垄上覆膜后常规施肥籽粒的氮素累积量比垄下施肥分别高2.87 mg stem-1和3.83 mg stem-1,差异均达显着水平。4.花前累积磷素对籽粒的贡献率为59%～96%,花后吸收磷的贡献率为4%～41%;颖壳穗轴和茎在开花期有较高的磷素累积量,这些器官的磷素转运对籽粒磷的贡献较大;叶部各个器官中倒二叶的磷素累积量大,其磷素转运对籽粒磷的贡献也高。垄沟栽培与平作相比,降低了花期地上部的磷素积累量,但由于花后磷素吸收多,其花后吸磷对籽粒的贡献率显着大于平作,成熟期地上部的磷素累积量与平作相当。垄上覆膜增加了旗叶、倒二叶、倒叁叶和下部叶的磷素积累量,促进了叶部各个器官花前累积的磷素向籽粒的转运。垄上覆膜植株地上部分和籽粒的磷素累积量高于平作和垄沟,其花后吸收磷对籽粒磷的贡献率大,而平作籽粒依靠转运磷的比例高于其它处理。不同施肥方法对磷素吸收与转运的影响主要表现在常规施肥促进了花前贮存磷素的转运,而垄下施肥有利于花后磷素的吸收累积。5.硝态氮主要残留在0-60cm土层。只有在降雨较大的2005～2006年,平作和不覆膜垄沟栽培时沟内的硝态氮有淋洗现象。不同处理NO3–-N残留的差异主要表现在土壤剖面水平方向上,垄下0-40cm土层NO3–-N的残留量明显高于沟内土壤,60cm土层以下垄下土层与沟内土层无明显差异。常规施肥条件下,垄上覆膜0-20cm土层垄部的残留量明显高于垄沟不覆膜,而在20-40cm土层低于垄沟,表明垄上覆膜有防止NO3–-N向下淋洗的作用,而垄沟栽培垄上的硝态氮有向下层迁移的趋势。6.小麦施用氮磷化肥对下季玉米有明显的后效作用,尤其在垄沟和垄上覆膜条件下,垄下施肥的后效大于常规施肥。
方彦杰[8]2010年在《旱地全膜双垄沟播玉米土壤水温、光合生理及产量表现研究》文中研究指明本文设计实施了黄土高原陇中旱农区7种不同玉米种植措施：露地平作(T1)、半膜平作(T2)、全膜平作(T3)、全膜双垄沟播(T4)、全膜双垄沟播+休闲期免耕(T5)、全膜双垄沟播+休闲期秸秆覆盖(T6)、全膜双垄沟播+休闲期留全部秸秆立茬(T7)的大田对比试验。通过对玉米生育期内农田土壤水分动态、垄沟不同位置间土壤水分动态、土壤温度状况和光合生理生态及产量测定,研究全膜双垄沟播玉米高效用水的机制和增产机理。主要研究结论如下：1.全膜双垄沟播(T4)种植可明显改善农田60cm土层以上土壤水分状况,对玉米的出苗及玉米苗期的生长非常有利。农田休闲期进行地表覆盖可以增加播前0～60cm土层的体积含水量,且垄沟种植较平作种植土壤体积含水量高,全膜双垄沟播(T4)播前0-60cm平均体积含水量较其它处理高2.44%～14.19%；在玉米播种至拔节期,0～60cm土层贮水量全膜双垄沟播(T4)较平作处理和休闲期免耕处理均高；不同生育时期全膜双垄沟播处理大垄、垄沟、小垄土壤体积含水量在0～60cm差异明显,且土壤体积含水量均表现为垄沟>大垄>小垄；而在60cm以下,呈不规则变化。2.全膜双垄沟(T4)处理能够促进玉米早熟,突破玉米种植的的温度制约。玉米生育期最短157d,较平作处理(T2、T3)提前2-8 d,休闲期免耕处理(T5、T6、T7)提前10-15d,而露地平作(T1)未成熟；全膜双垄沟播(T4)种植降低了土壤温度的变异,增加了15cm-25cm土层地温。3.全生育期日平均光合速率全膜双垄沟播(T4)最高,较休闲期免耕及平作种植光合能力强,有利于光合物质的形成。说明在干旱半干旱地区全膜双垄沟播(T4)玉米种植能够有效解决光合缺水的问题。全膜双垄沟播(T4)、全膜平作(T3)、全膜双垄沟播+休闲期免耕覆盖(T6)的光合午休现象较其它处理(T1、T2、T5、T7)弱；在玉米抽雄期前全膜双垄沟播(T4)较平作和休闲期免耕处理SPAD值高,能够增加玉米功能叶片叶绿素含量,为玉米前期的生长发育及后期的丰产奠定了基础。4.在玉米生长发育各阶段,测定形态指标及干物质量全膜双垄沟(T4)处理均表现出最高,并且在生育阶段越是干旱,全膜双垄沟(T4)处理较平作种植和休闲期免耕种植增加越明显,说明全膜双垄沟播种植能够在干旱半干旱区有效降低或解除干旱对玉米生长的影响。乳熟期玉米叶片数全膜双垄沟播(T4)较平作处理(T1、T2)多1叶、较休闲期免耕处理(T5、T6、T7)多1.4-2.2叶片,成熟期干物质量全膜双垄沟(T4)较其它处理(T1到T7)分别高出49.26%、11.51%、6.52%、23.97%、11.35%和15.90%。5.全膜双垄沟播(T4)玉米种植能够大幅度提高玉米产量及水分利用效率(WUE)。产量表现为T4>T3>T2>T6>T7>T5>T1(未成熟),全膜双垄沟播(T4)产量为10341.7 kg/hm2,较其它各处理分别提高9.86%、26.76%、31.59%、45.77%和57.59%；WUE表现为T4>T3>T6>T2>T7>T5,全膜双垄沟播(T4) WUE为34.33 kg/(mm·hm2),较其它分别提高9.19%、13.90%、17.41%、32.39%、39.38%。说明在黄土高原陇中干旱半干旱地区实施全膜双垄沟播玉米种植能显着提高产量,特别是在较早年份表现出明显的增产作用。
王晓娟[9]2009年在《不同保护性耕作措施对旱地春小麦田土壤水分蒸发蒸腾的影响》文中研究说明本文以设置在陇中黄土高原半干旱区连续7年的保护性耕作定位试验为基础,研究了不同耕作措施下旱地农田蒸发蒸腾特性及产量效应,获得如下主要研究结论:(1)免耕秸秆覆盖(NTS)能够增加作物生长期间总蒸散量(ET)。小麦田各处理总蒸散量趋势基本为免耕秸秆覆盖(NTS)>传统耕作(T)>免耕(NT)>传统耕作加秸秆覆盖(TS),NTS处理耗水量最大,较T、NT、TS分别高出9.18%、10.76%、14.06%,TS处理耗水量最少,也就是说NTS分别比T、NT、TS多消耗27.76mm、32.53mm、42.51mm的水分。从整体上而言,蒸散量都要经历一个由小到大,再到小的过程,呈抛物线型,春小麦田在6月份达到最高点,占全生育期蒸散量的41.3%左右。(2)传统耕作土壤棵间蒸发量(E)均高于保护性耕作。不同耕作措施下春小麦棵间总蒸发量(E)高低顺序为TS>T>NT>NTS,分别为141.72mm、140.46mm、125.19mm、114.75mm,棵间蒸发量占总蒸散量的比率(E/ET)依次为53.8%,48.8%,37.2%,34.9%,进而说明免耕秸秆覆盖能够有效保蓄土壤水分,抵挡较强太阳辐射减少棵间蒸发量,使得作物生长期间总蒸散量增加,从而提高作物产量及水分利用效率。(3)免耕秸秆覆盖的抑制蒸发率较为显着。由于小麦在生长初期以及后期叶面积指数较小,土壤覆盖度较低,且太阳辐射较强,使得蒸发量大于蒸腾量。4月份趋势为NT>TS> NTS,6月份为NTS>TS>NT,5月份及7月份均一致表现为NTS>NT>TS,可见除4月份外,NTS的抑制蒸发率最为显着,而NT和TS则不稳定。(4)土壤棵间蒸发量与各土层含水量呈显着直线相关,随土壤层次的下移蒸发量与土壤水分含量的相关性呈逐渐减弱趋势。春小麦土壤棵间蒸发量随土壤温度的上升而呈指数关系增加,在30℃以上随着温度的升高,蒸发量急剧增加,几乎呈直线形式增长。土壤棵间蒸发量与大气湿度呈负相关,当大气湿度增大时,土壤棵间蒸发逐渐减小。(5)蒸散量及腾发比与产量和WUE在其主要受影响的月份呈正相关关系,且产量与WUE随蒸散量与腾发比的增加而增加。蒸散量及腾发比对产量的主要影响分别是在6月和7月。其中春小麦田6月份蒸散量对产量影响较为明显。
任祥[10]2015年在《半干旱区集雨垄的径流效率和垄沟集雨对燕麦生产效应的影响》文中提出干旱和水土流失是限制半干旱黄土高原丘陵区农业生产的关键因素。为改善当地农田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(35°33′N,104°35′E)采用完全随机布设径流试验和垄沟集雨种植燕麦大田试验,研究不同覆盖材料(普通地膜、生物可降解地膜和土壤结皮)和不同垄宽(30、45和60 cm)的径流效率和临界降雨量;研究不同覆盖材料和不同垄沟比(30:60、45:60和60:60 cm)垄沟集雨种植燕麦对土壤水分、表层土壤温度、干草产量、干草营养品质、籽粒产量、产量构成要素、水分利用效率和经济效益的影响。径流试验研究主要结果如下:采用平均产流法计算,SR30、SR45、SR60、BMR30、BMR45、BMR60、CMR30、CMR45和CMR60(SR、BMR和CMR分别指土垄、生物可降解地膜垄和普通地膜垄,SR30、SR45和SR60(BMR30、BMR45和BMR60或CMR30、CMR45和CMR60)的垄宽分别为30 cm、45 cm和60 cm)的年平均径流效率分别为17.5%、18.2%、22.2%、70.7%、77.8%、82.6%、76.6%、79.8%和85.7%。通过回归分析,年平均径流效率分别为32.5%、32.7%、36.8%、89.1%、89.2%、93.5%、90.8%、90.5%和95.2%;燕麦全生育期沟中收集径流量分别为34.6、35.9、43.8、139.4、153.3、162.7、151.0、157.2和168.8 mm,月平均径流效率分别为17.4%、18.0%、22.0%、70.1%、77.0%、81.8%、75.9%、79.0%和84.8%。大于5 mm降雨确定为有效降雨,产生径流的临界降雨量分别为4.5、4.5、4.4、3.4、3.3、3.2、3.3、3.3和3.2 mm。垄沟集雨种植燕麦大田试验主要结果如下:与平作相比,SR30、SR45、SR60、BMR30、BMR45、BMR60、CMR30、CMR45和CMR60的燕麦生育期平均土壤贮水量分别提高7.1、12.9、19.6、15.5、22.8、34.2、17.2、26.7和35.3 mm。沟中和沟边的降雨前后土壤贮水量差值排列次序为生物可降解膜垄≈普通地膜垄>土垄,垄上的降雨前后贮水量差值排列次序为土垄>生物可降解膜垄≈普通地膜垄。在燕麦全生育期,垄上覆盖材料对沟中表层土壤温度影响不明显,但对垄上表层土壤温度影响明显,与平作相比,SR30、SR45、SR60、BMR30、BMR45、BMR60、CMR30、CMR45和CMR60的燕麦全生育期垄上平均土壤温度分别增加2.0、1.9、1.6、3.9、4.7、4.2、5.2、5.1和4.7℃。早晨(8:00 am)测定表层土壤温度随土壤深度增加先减小后增加,深度10 cm处土壤温度达到最小值,中午(2:00 pm)和傍晚(6:00 pm)测定土壤温度随土壤深度增加而降低,中午不同覆盖材料土壤温度差异最大,BMR45和CMR45的燕麦全生育期垄上土壤温度比SR45提高3.8和4.9℃,垄上温度差异明显大于沟中。与平作相比,SR30、SR45、SR60和BMR60的燕麦干草产量分别降低5%、10%、20%和2%,BMR30、BMR45、CMR30、CMR45和CMR60的燕麦干草产量分别提高11%、5%、16%、6%和0%。SR30、SR45、SR60、BMR30、BMR45、BMR60、CMR30、CMR45和CMR60的平均燕麦干草粗蛋白含量分别提高4%、23%、28%、10%、30%、33%、31%、27%和33%,平均燕麦干草中洗纤维含量分别降低0.2%、2.2%、2.9%、0.1%、0.2%、2.9%、5.5%、7.8%和8.6%。与平作相比,SR30、SR45和SR60的燕麦籽粒产量分别降低11%、19%和25%,WUE分别提高41%、50%和57%;BMR30、BMR45、BMR60、CMR30、CMR45和CMR60的燕麦籽粒产量分别提高5%、4%、2%、11%、9%和7%,WUE分别提高42%、52%、59%、49%、58%和66%。燕麦生育期降雨量为206.4 mm,当垄沟比为34:60 cm时,生物可降解地膜垄的燕麦籽粒产量达到最大值(2114 kg ha-1);当垄沟比为38:60 cm时,普通地膜垄的燕麦籽粒产量达到最大值(2213 kg ha-1)。生物可降解膜垄的经济效益比平作和普通地膜垄分别降低305和748 RMB ha-1,比土垄提高332 RMB ha-1。在作物生长前期,生物可降解地膜与普通地膜具有类似保水、增温和增产效果,在作物收获后,生物可降解地膜无需人工回收,具有省时、省力、环境保护等优点。
参考文献：
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