分类： 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间： 2017-11-08 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 出苗率及出苗整齐度在很大程度上决定了作物生长状况和产量丰欠, 针对不同耕作措施结合秸秆还田对绿洲灌区小麦出苗及群体动态影响研究薄弱问题, 研究不同秸秆还田与耕作方式对小麦出苗与产量的影 响, 以及二者的相关关系, 对于优化耕作措施具有重要指导意义。2014—2015 年, 在甘肃河西绿洲灌区, 通过田间定位试验, 研究了不同秸秆还田和耕作措施[少耕25~30 cm高茬收割秸秆立茬还田(NTSS)、少耕25~30 cm高茬收割秸秆覆盖还田(NTS)、翻耕25~30 cm 高茬收割秸秆还田(TS)和不留茬翻耕(CT)]对小麦出苗状况及产量、产量构成因素的影响, 以期为优化试区小麦栽培技术提供依据。结果显示, 与CT 相比, NTSS、NTS 降低了小麦出苗率以及出苗整齐度, TS 则提高了小麦出苗率以及出苗整齐度。NTSS、NTS 较CT 的分蘖数分别高7.4%~10.5%、14.6%~19.1%, 分蘖成穗率分别高13.5%~20.1%、33.0%~34.7%, 有效穗数分别高7.5%~9.3%、10.3%~11.2%, 穗粒数分别高15.7%~16.1%、18.5%~22.6%, 千粒重分别高7.2%~8.9%、13.9%~14.2%, 但TS与CT 在以上指标间没有显著差异。NTSS、NTS 与CT 相比较, 分别增产16.6%~17.4%、18.6%~21.4%, 以NTS 增产幅度较大, 比TS 高10.3%~11.0%。穗数和穗粒数的增加是少耕秸秆还田获得高产的主要原因, 出苗率及整齐度对产量影响不显著。同时NTSS 和NTS 均获得较高的收获指数, 提高比例分别为9.4%~10.7%与10.5%~11.1%, 说明少耕秸秆还田提高籽粒产量的另一原因是提高了光合产物向籽粒中的转化。本研究表明,少耕秸秆还田是适用于试区小麦高产的理想耕作措施。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间： 2017-11-07 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 产量性能是决定作物生长发育和产量形成的关键因素, 研究前茬秸秆处理方式对后茬作物产量性能指标的影响, 对于建立高效种植制度、优化栽培措施具有重要指导意义。2009—2012 年, 在甘肃河西绿洲灌 区, 通过田间定位试验, 研究了前茬小麦不同秸秆还田和耕作措施(NTSS: 25 cm 高茬收割立茬免耕; NTS: 25 cm高茬等量秸秆覆盖免耕; TIS: 25 cm 高茬等量秸秆翻耕; CT: 不留茬翻耕对照)对后作玉米产量性能指标的影响,以期为优化试区玉米种植模式提供依据。结果表明, 与CT 相比, 前茬小麦秸秆还田降低了后作玉米大喇叭口期之前的叶面积指数(LAI)与光合势(LAD), 但增大了吐丝期之后的LAI 与LAD, 延缓了衰老, 以NTSS、NTS延缓衰老作用突出; NTSS、NTS 和TIS 处理玉米全生育期的平均叶面积指数(MLAI)比CT 分别提高12.8%、19.1%和7.0%, 总光合势分别提高12.9%、18.6%和6.8%, 免耕秸秆还田(NTSS 和NTS)提高MLAI 和LAD 的效果最好。免耕秸秆还田提高了玉米全生育期的平均净同化率(MNAR), 以NTSS 提高作用明显, 较CT 高10.7%; 但净同化率(NAR)表现为吐丝期之前增大, 吐丝期之后降低。NTSS、NTS 提高了后作玉米的籽粒产量,比CT 分别高13.0%、15.6%, TIS 比CT 提高7.9%, NTS 增产效应最大。不同秸秆还田及耕作方式下, 玉米籽粒产量与MLAI、穗数(EN)、穗粒数(KNE)呈极显著正相关性, 与收获指数(HI)呈显著正相关性, 但与MNAR无显著相关性。MLAI、EN、KNE 增加、HI 提高是前茬小麦免耕秸秆还田提高后作玉米产量的主要原因。前茬秸秆免耕还田优化后茬玉米主要产量性能指标的效果最好。因此, 前茬小麦25 cm 秸秆覆盖免耕还田是绿洲灌区优化后作玉米产量性能指标及获得高产的可行栽培措施。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间： 2017-11-07 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 为保障粮食安全, 农业生产中化肥使用极为普遍, 但过量使用, 往往引起地下水污染、温室效应加剧、生物多样性降低等多种环境和生态问题。禾豆间作系统由于不同作物生物学特性和氮素利用存在差异, 进 行合理调控可充分发挥生物固氮优点, 从而减少化肥投入, 提高生产效益, 是一种稳产、高产、高效可持续的种植体系。该系统中“氮转移”、“氮阻遏”消减和氮素时空分异是目前研究的热点, 也是促进豆科作物固氮、减少化肥投入的有效途径, 可实现禾、豆两种作物对氮素的高效利用。特别是该系统中作物品种、施氮制度、空间布局以及种植密度等农艺措施是对种间关系进行调控的必要手段, 合理优化可有效促进禾/豆间作竞争与互补协同作用, 增强氮素协调利用, 从而挖掘两种作物对氮素高效利用的生物学潜力。为此, 本文基于前人研究成果和农业可持续发展观点, 重点综述了国内外有关禾豆间作氮素高效利用主要机理及相关农艺调控途径的研究现状, 旨在为构建简易、高产、高效、氮肥节约型禾豆间作模式提供有力的科学依据和理论支撑。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间： 2017-11-07 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 为探明交替灌溉对小麦/蚕豆间作系统作物生理状况和生长发育的影响, 揭示交替灌溉的节水机理,以小麦、蚕豆为材料, 采用根箱试验, 设置交替灌溉(A)、传统灌溉(T)2 种灌溉方式和单作小麦(SW)、单作蚕豆(SF)、小麦间作蚕豆(IWF)3 种种植模式, 于2008 年3—11 月在甘肃农业大学网室系统研究了交替灌溉对小麦/蚕豆间作作物叶片水分生理和生物量分配的影响。结果表明: 1)与传统灌溉相比, 交替灌溉条件下间作小麦、间作蚕豆叶片的叶绿素含量增加, 叶片相对含水量、叶水势等水分生理指标减小; 不同灌溉方式间小麦间作蚕豆生理特性差异不显著。不同种植模式之间, 间作显著增加了小麦和蚕豆叶片的叶绿素含量、叶片相对含水量和叶水势。2)交替灌溉小麦间作蚕豆在保持光合速率基本不变的情况下, 蒸腾速率、气孔导度降低, 与传统灌溉相比, 交替灌溉间作小麦蒸腾速率、气孔导度分别降低了10.99%、20.99%, 间作蚕豆分别降低6.66%、11.63%。3)与传统灌溉相比, 交替灌溉降低了作物的地上部干物质量, 增加了根冠比, 其中交替灌溉间作小麦和间作蚕豆的根冠比分别较传统灌溉提高14.47%和18.18%。4)间作有利于作物产量的提高, 交替灌溉和常规灌溉间作小麦的收获指数分别较相应单作增加8.68%和2.72%, 间作蚕豆分别较相应单作处理增加4.78%和5.23%。可见, 对小麦间作蚕豆实行交替灌溉, 可以调节光合产物在根冠间的分配, 优化根冠比, 是一种切实可行的灌溉方式。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间： 2017-11-07 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 水分不足是限制半干旱雨养作物生长的主要因素, 地表覆盖能够改善土壤的微环境, 从而显著提高作物的产量和水分利用效率。为明确西北半干旱雨养区不同保墒措施下旱地马铃薯的土壤水分特征及其对产量的影响, 于2014—2015 年设置了玉米秸秆带状覆盖种植(T1)、半膜大垄(T2)、全膜双垄(T3)和露地平作(对照, CK)4 种栽培模式, 研究了玉米秸秆带状覆盖、地膜覆盖种植对马铃薯产量、土壤水分变化及其利用效率的影响。结果表明: 不同覆盖方式能有效改善马铃薯生育期0~200 cm 土层土壤水分状况, 地膜覆盖对马铃薯生育前期土壤水分保蓄效果较好, 秸秆带状覆盖对生育中后期土壤水分状况的改善效果明显。与对照(CK)相比, 3 种覆盖处理均提高了土壤含水量, 其中T1 处理效果最好, 较CK 提高2.8%~7.8%, 尤其在伏旱阶段的块茎形成期, 0~200 cm土层土壤含水量高于地膜覆盖处理。与CK 相比, T1 处理马铃薯产量提高10.5%~34.2%, 水分利用效率(WUE)提高8.9%~29.8%, 达108.9~134.0 kg·hm–2 ·mm–1, 商品薯率提高14.7%~38.8%, 达82.3%~92.2%。马铃薯产量与生育期耗水量(r=0.836**)呈显著正相关。T1 的产量和商品薯率均显著高于T2 和T3(P<0.05)。可见, 玉米秸秆带状覆盖具有显著的纳雨保墒作用, 促进马铃薯的生长发育, 增产效果显著。其推广应用可有效提高该区降水资源的利用效率, 实现马铃薯稳产高产, 可作为西北雨养农业区旱地马铃薯生产的高效栽培新模式。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间： 2017-11-07 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 以河西走廊区主导间作模式玉米||豌豆间作系统为研究对象, 在高(7 200 m3·hm2)、中(6 450 m3·hm2)、低(5 700 m3·hm2)3 种灌水水平下, 研究了一膜两年覆盖、秋免耕春覆膜和传统耕作覆膜对间作群体耗水量和棵间蒸发的影响, 以期为间作种植模式的优化耕作措施、地膜再利用、提高水分利用效率等提供理论依据。结果表明, 不同灌水水平对间作群体生育期棵间蒸发量存在显著影响, 随灌水水平的提高棵间蒸发量增大; 但在相同灌水水平下不同覆膜方式间差异不明显, 且互作效应不显著; 不同处理豌豆收获前、后, 间作农田棵间蒸发在玉米带和豌豆带存在显著差异, 不同处理收获前、后豌豆带棵间蒸发量平均值较玉米带分别高68.51%和69.30%; 豌豆带是造成间作农田系统蒸发耗水大的主要因素, 占地60%的玉米带棵间蒸发量只占农田蒸发总量的44.47%, 而占地仅为40%的豌豆带蒸发量却占55.53%; 玉米间作豌豆农田棵间蒸发主要发生在豌豆收获以后, 豌豆收获前的棵间蒸发仅占总蒸发量的26.98%。一膜两年覆盖可显著提高单方水效益, 不同灌水处理平均值较秋免耕春覆膜和传统耕作覆膜方式分别提高7.39%和31.33%, 且在中等灌水条件下一膜两年覆盖的单方水效益最高, 达2.51 元·m3。研究结果表明相同灌水水平下一膜两年覆盖玉米带抑制农田棵间蒸发、减少水分无效损失的效果与传统覆膜方式相当; 农田棵间蒸发量、耗水结构(E/ET)与灌水水平间呈正相关关系;在中等灌水水平下一膜两年覆盖可获得较高的经济效益。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间： 2017-11-07 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 针对作物高产模式碳排放高、生产实践中缺乏减排理论和技术问题, 通过田间试验, 探讨了不同秸秆还田方式、地膜一膜两年用及间作对小麦、玉米农田碳排放特征的影响, 以期为碳减排种植模式及配套技术的构建提供理论与实践依据。结果表明, 间作具有显著的碳减排作用, 与传统单作小麦、玉米相比, 小麦||玉米间作全生育期平均碳排放总量减少279~876 kg·hm2, 减幅达5.1%~16.0%，达到显著性差异。免耕秸秆还田及免耕一膜两年用可降低次年农田土壤的碳排放, 免耕秸秆还田单作小麦较传统翻耕处理CO2 排放显著减少648~966 kg·hm2, 减幅21.3%~31.8%; 免耕一膜两年用单作玉米较翻耕覆新膜传统处理碳减排632 kg·hm2,减幅10.0%, 差异显著。小麦秸秆还田及地膜两年用集成应用于小麦间作玉米进一步提高了间作的碳减排效应,与传统间作处理(CTI1)相比, 间作小麦高留茬免耕结合一膜两年用处理(NTSSI2)和小麦秸秆还田覆盖结合一膜两年用处理(NTSI2)的碳排放总量分别降低471 kg·hm2 与518 kg·hm2, 降幅分别为9.2%与10.1%, 达到显著水平; NTSSI2 和NTSI2 的总固碳量/土壤呼吸释放总碳量(NPPC/Ras)值分别为13.7 与14.0, 较CTI1 分别高19.1%与21.7%, 即NTSI2 减排、碳汇潜力更为突出。因此, 小麦高茬25~30 cm 秸秆覆盖免耕结合一膜两年用间作(NTSI2)可作为干旱绿洲灌区碳减排、碳增汇高效农作制模式。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间： 2017-10-20 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 针对禾豆间作协同利用化学氮肥和豆科固氮潜力调控依据薄弱问题, 以河西走廊区主导间作模式玉米/豌豆间作系统为研究对象, 研究了禾豆间作间距为15 cm、30 cm 和45 cm 空间结构对间作豌豆氮阻遏减缓效应的影响, 以期为禾豆间作种植模式优化空间结构、减缓氮阻遏、提高氮素利用效率提供理论依据。2013和2014 两年研究结果表明, 与单作相比, 间作豌豆有效根瘤个数和根瘤重均有显著提高, 根瘤数提高幅度达0~500%, 其中间距为30 cm 时, 豌豆的根瘤数和瘤重达最大。以根瘤数和根瘤重计算的氮阻遏消减效应(Ca)均为正值, 施氮条件下, 玉米与豌豆间距为30 cm 处理的氮阻遏消减效应显著高于15 cm 和45 cm 间距处理,2013 年和2014 年以根瘤数计算的Ca 值分别达78.70%和161.21%, 说明间作相对于单作都具有减缓氮阻遏的作用。而在此期豌豆的营养竞争比率(CRpm)大于1, 豌豆相对于玉米具有较强的种间竞争能力。禾豆间作可显著提高氮素利用效率, 以间距为30 cm 的间作处理最高, 2013 年和2014 年两年平均较间距为15 cm 和45 cm空间结构的间作模式分别提高21.90%和21.88%。说明优化空间结构可有效增加间作豌豆的结瘤数和瘤重, 增强氮阻遏减缓效应, 调控禾豆间作系统氮素吸收利用, 提高氮素利用效率。
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