全膜双垄沟播方式对旱地玉米产量和水分利用效率的影响

采用田间随机区组试验研究了3种栽培方式对旱地玉米产量和水分利用效率的影响。结果表明,秋季全膜双垄沟播栽培显著缩短了旱区玉米生育前期,延长了生育中后期,整个生育期较对照缩短21d;全膜双垄沟播栽培促进了玉米的生长,显著提高了干物质积累,秋季全膜双垄沟播栽培较不覆膜平播显著提高玉米平均干物重53.23%;秋季全膜双垄沟播显著增大了玉米产量构成因素、生物性状各指标、土壤水分、产量和水分利用效率,降低了耗水量,较不覆膜平播分别提高收后土壤水分88.83%、玉米产量29.24%和水分利用效率77.83%。表明秋季全膜双垄沟播栽培是干旱和半干旱山区发展玉米抗旱节水高产的有效栽培技术。     

不同种植方式对土壤水分和无机氮的影响

通过田间试验,研究了不同种植方式对旱地冬小麦土壤含水量和无机氮的影响,结果表明:覆膜作用不仅能影响冬小麦土壤水分,而且对硝态氮和铵态氮的分布也有一定的影响.在返青期,全膜穴播处理0cm~20cm和20cm~40cm土壤含水量较农户处理分别提高28%和11.1%,比相同施肥量的测控施肥处理分别提高12.9%和9.2%;土壤硝态氮含量垄膜沟播处理和全膜穴播处理均比测控施肥分别高出8.7%和27.2%,铵态氮的变化趋势与土壤水分变化趋势一致.说明垄膜沟播和全膜穴播种植方式均利于土壤水分的保蓄和氮素的有效利用,适宜在生产实践中推广应用.     

秸秆炭化还田和施氮量对棉田土壤有机氮组分的影响

通过5 a田间定位试验,研究棉花秸秆直接还田或炭化还田与氮肥配施对滴灌棉田土壤有机氮及其组分的影响,为合理调控土壤有机氮库、提高土壤肥力提供依据。采用两因素三水平试验设计,秸秆还田模式设对照(秸秆不还田,CK)、秸秆直接还田(SD)和炭化还田(SB) 3个处理;施氮量为0、300和450 kg·hm~(-2)(N0、N300、N450)。结果表明:(1)施氮肥或秸秆还田均显著增加土壤全氮,尤其秸秆还田配施氮肥的作用更显著。在施氮肥条件下(N300、N450),秸秆直接还田和炭化还田处理全氮含量较对照分别增加32. 8%～33. 4%和37. 2%～38. 4%。秸秆炭化还田土壤全氮含量显著高于秸秆直接还田。(2)施氮肥显著增加酸解总氮、铵态氮和氨基糖态氮含量,较对照分别增加8. 1%～10. 8%、20. 6%～40%和32. 3%～42. 9%,而对氨基酸态氮、未知态氮和非酸解氮无影响。秸秆还田配施氮肥土壤有机氮各组分含量均显著增加。2种秸秆还田方式(直接还田和炭化还田)相比,秸秆炭化还田显著增加了铵态氮、氨基糖态氮和非酸解氮含量,分别较秸秆直接还田增加8. 0%～16. 4%、12. 3%～16. 2%和16. 7%;秸秆直接还田主要增加了氨基酸态氮含量,较炭化还田增加15. 8%～20. 5%。(3)秸秆还田和施氮肥也改变了土壤有机氮的组成。秸秆炭化还田增加了酸解未知态氮比例,降低了铵态氮和氨基酸态氮比例;而秸秆直接还田主要增加了氨基酸氮比例,降低了铵态氮比例。本研究表明,秸秆炭化还田配施氮肥既能增加土壤有机氮库,增强土壤供氮能力;又能增加非酸解氮含量和酸解未知态氮比例,提高土壤有机氮库的稳定性。     

油菜秸秆还田对水稻根系及分蘖生长的影响

为明确油菜秸秆还田方式及用量对水稻根系和分蘖生长的动态影响,为油稻轮作系统的资源高效利用和可持续发展提供理论依据,以F优498为试验品种,于绵阳龙门采用裂区设计开展试验.结果表明,油菜秸秆还田量及移栽后天数对水稻根系及分蘖生长有显著或极显著影响,且油菜秸秆还田量与研究中各性状呈负相关.水稻根系及分蘖于试验前期(移栽后19 d前)生长较缓慢,试验后期(移栽后19 d之后)表现出快速增长,其中,1.5 t/hm2还田量增长率最大.翻埋还田处理于移栽后24 d有最小增长率(61.1%、74.8%、317.9%、140.4%),与覆盖处理的最大增长率(105.6%、119.7%、335.8%、118.6%)相近,而在试验前期覆盖处理根系与对照的差值较翻埋处理与对照的差值小.由此可以得出,水稻根系及分蘖在秸秆还田后,其生长在移栽后15 d前受到一定的抑制,且翻埋处理水稻根系及分蘖生长受抑制程度较覆盖处理更大,之后其能更早地利用秸秆来促进自身根系总量的生长.覆盖与翻埋还田处理下1.5 t/hm2还田量比较有利于水稻根系及分蘖生长.     

不同地表覆盖方式对土壤水分、温度及幼苗生长的影响

采用温室盆栽实验与人工造林地表覆盖试验方法,研究不同覆盖材料下的土壤蒸发特性、土壤保墒能力及苗木生长状况。结果表明：在土表覆盖条件下土壤含水量较对照(CK)有不同程度提高;在水稻秸秆覆盖下冰脆李、栾树林地土壤含水量较对照(CK)分别增加13.86%和9.82%;在玉米秸秆覆盖条件下梓树林地土壤含水量较对照(CK)增加7.79%;土表覆盖措施对苗木根质量和叶面积影响显著而对苗高影响不显著。喀斯特地区人工造林采用地表覆盖措施可减轻高温对苗木的伤害及季节性干旱对幼林生长的影响,从而提高苗木生物量。因此,地表覆盖可作为喀斯特地区人工造林初期促进植被恢复的有效措施之一。     

马铃薯不同覆盖材料对比试验

通过研究不同降解渗水地膜对马铃薯的经济性状及产量的影响,探索适宜甘肃马铃薯种植的最佳渗水膜.结果表明:全生物降解渗水膜、普通渗水膜、普通黑膜、降解膜、露地的折合产量为2 627.1 kg/hm-2、2 572.7 kg/hm-2、2 510.3 kg/hm-2、2 417.4 kg/hm-2、2 155.6 kg/hm-2;全生物降解渗水膜与普通渗水膜均较对照组普通黑膜增产116.7 kg/hm-2、62.3 kg/hm-2,增幅分别为5％、2％.全生物降解渗水膜与普通渗水膜的水分利用效率分别为8.6 kg/mm·hm-2、8.3 kg/mm·hm-2,均高于对照普通黑膜.且单株薯数、单株薯重、大中薯率也高,适宜在庄浪县推广.     

遮荫对雪茄外包烟叶光合和水分利用效率日变化的影响

通过对遮荫处理及不遮荫对照的光合速率、蒸腾速率、水分利用效率以及PSⅡ最光化学效率的测定和分析,探讨了遮荫对雪茄外包烟叶光合和水分利用效率日变化的影响,以期为雪茄外包烟叶的质量提高提供一定的光合生理基础.结果表明:遮荫导致了净光合速率,水分利用效率的下降,而蒸腾速率在下午有升高的趋势,气孔导度也较不遮荫对照明显升高,遮荫处理的PSⅡ的最大光化学效率和光合系统Ⅱ(PSⅡ)潜在活性都优于不遮荫比对照,而且变化曲线更为平缓.     

水稻秸秆炭对土壤性质和莲藕植株生长的影响

【目的】为了探究水稻秸秆炭对土壤性质和莲藕植株生长的影响,实现水稻秸秆等农业废弃物循环利用,提出一种用于莲藕植株生长的水稻秸秆炭施用方法。【方法】通过盆栽试验,首先探讨了水稻秸秆炭不同热解炭化温度(350、650℃)条件和施用量水平(质量分数分别为0.5%、1%、2%)对土壤化学性质、酶学性质的影响,其次研究了水稻秸秆炭对莲藕植株生长的影响,最后总结出水稻秸秆炭的最佳炭化温度和施用量。【结果】施用水稻秸秆炭能提升土壤pH,650℃水稻秸秆炭2%+化肥处理(G2)相比对照组提高了0.38个单位;水稻秸秆炭的施用也提升了土壤全氮、全磷、有机碳、速效钾含量,350℃水稻秸秆炭2%+化肥处理(E2)相比对照组分别提升了32%、150%、39%和260%;此外,水稻秸秆炭还能提高土壤碱解氮、速效磷等速效养分含量,在G2处理作用下分别提升了2.36倍、17.8倍。土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶活性在水稻秸秆炭作用下增幅显著,其中土壤脲酶活性在G2处理作用下增加最显著;E2处理对土壤磷酸酶、蔗糖酶活性的提升效果最显著;而土壤过氧化氢酶活性在水稻秸秆炭施用后降低。莲藕立叶叶绿素含量在E2处理作用下得到显著增...     

水分胁迫及复水对滴灌甜菜冠层温度及光合生理特性的影响

实验以甜菜品种Beta356为材料,在甜菜块根膨大期设置对照T1(70%田间持水量灌溉下限)、中度水分胁迫T2(50%田间持水量灌溉下限)和重度水分胁迫T3(30%田间持水量灌溉下限)3个处理,分析甜菜冠层温度和叶片光合荧光特性对不同水分条件的响应。结果表明:滴灌甜菜块根膨大期进行水分胁迫后冠层温度升高1.7～9.1℃,复水后可降低1.2～5.7℃。灌水前后T2和T3处理叶片气体交换能力显著低于T1处理,但T2和T3处理间未达到显著差异。与灌水前相比,复水后甜菜叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、胞间二氧化碳浓度(C_i)分别提高0.14～7.09 g·m~2·h~(-1)、0.31～5.43μmol·m~2·s~(-1)、5.09～189.92 mmol·m~(-2)·s~(-1)、25.62～116.88μmol·mol~(-1)。荧光参数中F_v/F_m、Φ_(PSⅡ)、NPQ随水分胁迫程度的增加而降低,复水可提高PSII反应中心的q P和NPQ,并在T2处理较为显著(17.21%和19.05%)。块根膨大期经历50%～30%田间持水量下限后复水可激发甜菜产生缺水补偿效应,但叶片气体交换参数在复水后48 h尚不能恢复至对照水平。     

油菜秸秆覆盖还田及磷肥调控对水稻生长及产量的影响

通过田间试验分析了油菜秸秆覆盖还田和磷肥调控对水稻生长及产量的影响,探索了适宜的磷肥调控措施.试验设置了4个油菜秸秆覆盖水平和4个磷肥施用水平,采用条区设计,共16个处理,观测了不同处理下水稻分蘖动态、地上部分鲜重、产量和磷肥利用效率等指标.结果表明:(1)油菜秸秆覆盖还田可以促进水稻分蘖和产量增加,水稻分蘖可增加2.5%~11.4%,增产6.7%~28.2%.但过量还田导致稻田成穗率降低.(2)油菜秸秆覆盖还田条件下,增施磷肥可促进水稻分蘖和产量增加,水稻最高分蘖可增加2.2%~32.8%,增产4.1%~40.3%.但磷肥增产效果和磷肥的利用效率随着磷肥用量的增加而降低;过量施磷会降低稻田成穗率,适施磷肥为45~90kg/hm~2.秸秆就地全量还田,施加磷肥45kg/hm~2,不仅有利于磷肥的高效利用,还可以提高水稻产量.     

不同温度处理对春小麦幼苗叶内过氧化物酶和酯酶同工酶的影响

本文研究了8℃(处理)和25℃(对照)对8个春小麦品种幼苗叶内过氧化物酶和酯酶同工酶的影响。聚丙烯酰胺凝胶电泳酶谱经薄层色谱扫描分析表明:1)处理的过氧化物酶同工酶带数比对照减少1条和增加2条的各有1个品种;酶带数没有变化的有6个品种。处理的过氧化物酶活性,比对照升高和降低的各有4个品种。2)处理的酯酶同工酶带数比对照增加1～3条;酯酶活性升高的只有3个品种,而降低的却有5个品种。本研究结果有助于对春小麦抗寒性的了解。     

酸碱预处理对辣椒秸秆厌氧消化性能的影响

为资源化利用辣椒秸秆，本文以废弃辣椒秸秆为原料，进行了中温(35±0.5)℃批式厌氧消化试验，通过研究不同浓度(0.2～0.8 mol/L) HCl、NaOH溶液预处理对辣椒秸秆产甲烷性能的影响，探讨HCl和NaOH溶液在辣椒秸秆厌氧消化应用中的可行性。结果表明：酸碱预处理均对辣椒秸秆木质纤维素有一定的降解作用，其中NaOH溶液预处理的降解效果更好，对纤维素、半纤维素及木质素的降解率分别达到了8.63%～18.83%、15.33%～44.25%和19.44%～38.92%。同时，酸碱预处理均能改善辣椒秸秆的产甲烷性能，其中NaOH溶液预处理效果优于HCl溶液预处理，0.4 mol/L NaOH溶液预处理获得了最大累积甲烷产量，为122.53 mL/g,较对照提高了79.29%。研究显示，低浓度NaOH溶液预处理是一种能够提高辣椒秸秆厌氧消化性能的方法。     

不同覆盖措施下旱作玉米田土壤呼吸对氮添加的响应

基于9a秸秆和地膜覆盖旱作玉米农田定位试验,采集土壤样品进行了室内恒温培养,对比分析了氮添加与否对土壤呼吸过程的影响。结果表明,在60d培养期中,土壤呼吸速率呈现先上升后下降而后逐渐平稳的趋势,并在15d左右达到最大值;土壤CO_2累积排放量程"S"型上升趋势,30d后趋于平缓,前30d的排放量占整个培养期的80%～90%。覆盖方式和氮添加对土壤呼吸具有显著影响,但二者无交互作用。与不覆盖对照相比,秸秆覆盖土壤呼吸速率平均提高了16.4%,CO_2累积排放量提高了15.1%(P0.05),而地膜覆盖与对照无显著差异;与不加氮相比,氮添加处理土壤呼吸速率提高了44.7%,CO_2累积排放量提高了39.1%(P0.05)。总地来看,长期秸秆覆盖较地膜覆盖提高了土壤固碳能力,并刺激了土壤呼吸排放,而氮添加在短期内可显著加速旱作玉米农田覆盖措施下土壤碳释放过程。     

水氮互作对膜下滴灌甜菜产质量的影响

在膜下滴灌条件下,采用二次饱和D-最优设计,设置4个水分和4个氮素处理水平,研究了水氮互作对膜下滴灌甜菜块根产量、含糖率、产糖量及净产值的影响,以探究适宜甜菜种植区的膜下滴灌甜菜栽培的水氮管理模式。结果表明,水分效应显著大于氮素效应;甜菜产量、块根含糖率、产糖量及净产值与灌水量和施氮量均呈二次曲线关系;取步长为0．6,固定氮素水平,水分对块根产量、块根含糖率、产糖量及净产值的影响在各水平间表现出显著性差异。固定水分水平,氮素对块根产量、块根含糖率、产糖量及净产值的影响在氮素水平间虽有差异,但未达到显著水平;覆膜滴灌较露地沟灌水分利用效率提高30．67％,有效促进水分利用效率的水氮耦合效应;以根产量高于60000kg／hm2、含糖率15．3％～21．0％为目标所制定优化方案为：灌水3426-3600m3／hm2,施纯氮139～177kg／hm2。     

基于不同覆盖厚度的景泰县土壤水分蒸发研究

为了探析景泰县土壤水分的蒸发情况,对景泰县兰州理工大学实验基地的土壤进行了模拟实验研究。实验共设置4种处理模式,即土壤表面无覆盖处理(CK)、土壤表面覆砂+覆盖2cm厚秸秆(C1)、土壤表面覆砂+5cm厚秸秆(C2)、土壤表面覆砂+覆盖7cm厚秸秆(C3)。结果表明,(1)经过砂石及秸秆覆盖处理的土壤与裸土相比具有保墒抑蒸效应;(2)秸秆覆盖厚度越大,则土壤水分蒸发量越少;(3)土壤水分蒸发量受大气条件的影响,裸土的土壤水分蒸发量与气温变化呈显著正相关,经过秸秆和砂石覆盖处理的土壤水分蒸发量与气温的相关性减弱。     

旱作区不同覆盖方式对马铃薯干物质累积的影响

研究了旱作区不同覆盖方式对马铃薯干物质积累的影响,旨在为马铃薯优质高产提供理论依据.试验采用随机设计,设黑膜全膜双垄栽培、白膜起垄覆膜栽培和露地栽培三个处理.结果表明:在马铃薯生长苗期、花期和成熟期,与露地处理相比,黑膜全膜双垄处理地上部、根、全株干物质平均增加了355.9%、126.3%、414.7%,白膜起垄覆膜处理平均增加了214.2%、74.3%、182.0%,黑膜全膜双垄较白膜起垄覆膜处理分别增加了173.0%、69.0%,160.2%.马铃薯花期、成熟期和收获期,黑膜全膜双垄栽培处理较白膜起垄覆膜栽培处理块茎干物质分别增加了113.5%、397.2%和56.9%.黑膜全膜双垄栽培显著增加了马铃薯干物质量.     

膜下滴灌条件下水磷效应对棉花产量和水分利用率的影响

通过田间实验设计磷(P)和水(W)两个因素,研究膜下滴灌棉花不同水磷处理对其产量和水分利用效率的影响。结果表明:不同水、磷用量处理间棉花产量差异显著,棉花籽棉产量随着灌水量和施磷量的增加都呈现先增加而后降低的趋势。棉花水分利用效率的最大值出现在P2W2(P2O5120 kg/hm2;灌水量4800 m3/hm2)处理,干物质和籽棉的水分利用效率分别为41.46和13.95 kg/(hm2.mm),这表明合理的水、磷配比有利于棉田水分利用效率的提高。     

水分胁迫及复水对香蒲生长和光合参数的影响

以香蒲为研究对象,通过盆栽试验,分析了其主要生长时期内在水分胁迫(水分处理由轻到严重分别为W1、W2、W3、W4以及对照CK)及复水条件下净光合速率(Pn)、气孔导度Gs、蒸腾速率Tr、水分利用效率(WUF)、株高PH、生物量等指标的变化特征。结果表明,以上指标随着水分胁迫程度加剧而降低;水分利用效率在7月底出现了较大差异,在试验结束时其大小为W2W3W1CK,W4处理下水分利用效率不增反减,适度水分胁迫提高了水分利用效率;复水使受水分胁迫处理的香蒲生长和光合作用有所恢复,但都不能恢复到对照水平。W4处理恢复幅度最大,但由于其背景值最小,最好只能恢复到W3处理水平;30%的土壤含水量可能是香蒲受水分胁迫的阈值,当低于该值时复水后香蒲很难恢复到较好状态;复水后,由于香蒲增加了水分吸收使鲜重比干重增加更多。     

干旱期灌溉与施化肥对半干旱区春小麦产量及其水分利用效率的影响

以黄土高原半干旱区主要作物春小麦为研究对象,采用田间小区试验与定量分析相结合的方法,研究了干旱期控制灌溉和施化肥对春小麦产量形成及其水分利用效率的重要影响.本试验设计包括干旱期灌溉供水30,60,90 mm和不灌溉等四种水处理,施肥处理包括施化肥(磷酸氢二铵248kg/hm~2)和不施肥两种处理,二者相互交叉配置共组成八种水肥处理.研究结果表明:干旱期灌溉与施肥处理具有显著的交互作用(P<0.05).与无灌溉处理相比,干旱期灌溉能产生更大更深的根系和更大的叶而积指数(LAI).与相应无灌溉处理相比,不施肥下干旱期灌溉30,60,90 mm可导致0～120 cm土层平均根生物量最大值(开花期)分别增加了30.6%,49.5%,74.4%,LAI最大值(开花期)分别增加了12.3%,28.1%,45.1%;施肥条件下平均根生物量最大值分别增加了31.7%,52.3%,75.1%,LAI最大值分别增加了13.6%,28.0%,47.1%.这表明干旱期灌溉与施肥具有克服干旱胁迫促进作物生长发育的显著效果.干旱期灌溉与播前灌溉等相比,具有增加产量和提高水分利用效率(WUE)的显著效果.其中不施肥下干旱期灌溉30,60,90 mm处理下籽粒产量分别达到1 849.5,2363.4,2871.2 kg/hm~2,比相应的无灌溉的产量(1326.8 kg/hm~2)分别增加了39.4%,78.1%,116.4%,WUE提高了26.6%,48.2%,66.1%;施化肥且干旱期灌溉30,60,90 mm,其籽粒产量分别为2 104.9,2 715.7,3 318.6 kg/hm~2,比相应只施化肥不灌溉的籽粒产量(1465.2 kg/hm~2)分别增加了43.7%,85.3%,116.5%,WUE分别提高了30.6%,54.4%,74.2%.各处理下的最高籽粒产量(3318.6 kg/hm~2)、最大水分利用效率(8.516kg/hm~2·mm))在干旱期灌溉90 mm且施化肥的组合处理下一致达到,表明这是半干旱区的一种高产高效的农田管理措施.以上研究结果为半干旱区集水农业发展提供了科学依据.     

抗旱节水材料与制剂2014年度进展报告

课题实施至今,系统开展了功能型保水制剂、土壤表面覆盖材料、不同类型植物源抗旱节水制剂原材料筛选、性能优化及应用效果验证;农田水分转化过程、不同处理作物秸秆还田效应、有机无机复合土壤扩蓄增容材料研发及生物发酵废弃物的土壤结构改良等方面的研究。其中,生物质无环境负荷型保水制剂吸水倍率达100以上,释水效率达85%以上;磷钾赋肥保水功能新材料养分持续释放能力增加10~20倍,成本降低20%~35%;新型气孔免疫植物蒸腾抑制剂的蒸腾抑制率35%以上;研制出有机无机复合型土壤扩蓄增容材料,应用后使土壤有效孔隙增加5%,土壤水分无效蒸发降低10%,作物水分利用效率提高20%。