【目的】农田土壤水热特性是决定作物生长发育和资源利用效率的关键因素，研究前茬处理方式对后茬农田土壤水热特性的影响，为试区高效麦玉轮作模式耕作措施的优化提供依据。【方法】在甘肃河西绿洲灌区，通过田间试验，研究前茬小麦秸秆不同处理方式和耕作措施（２５ ｃｍ高茬收割立茬免耕—ＮＴＳＳ，２５ ｃｍ高茬等量秸秆覆盖免耕—ＮＴＳ，２５ ｃｍ高茬等量秸秆翻压—ＴＩＳ和传统低茬收割翻耕—ｃＴ）对后茬地膜覆盖栽培玉米农田土壤水热特性的影响。【结果】与ｃＴ相比，ＮＴＳＳ、ＮＴＳ可提高后茬地膜覆盖玉米农田０—１１０ ｃｍ土层播种至苗期、拔节至大喇叭口期、吐丝至开花期的平均土壤含水量，分别高５．０％—７．８％、４．４．．．

【目的】分析干旱绿洲灌区玉米农田土壤碳排放特征及碳平衡对地膜覆盖方式及种植行距的响应,为评价区域典型农作制模式及其关键栽培技术的生态效益提供参考依据。【方法】田间试验于2013—2014年在甘肃河西绿洲灌区进行,共设4个处理:全膜覆盖等行距(50 cm)、全膜覆盖宽窄行(40 cm+80 cm)、半膜覆盖等行距(50 cm)和半膜覆盖宽窄行(40 cm+80 cm)。分析土壤呼吸速率季节变化特征及土壤碳排放量。计算土壤碳排放效率(CEE),并采用净生态系统生产力(NEP)评估农田碳平衡及其强度。【结果】土壤呼吸速率随玉米生育进程呈典型的单峰曲线。全膜覆盖均显著提高了玉米全生育期农田土壤碳排量,且玉米根呼吸碳排放量的贡献率在18.8%—77.2%,平均为49.1%。半膜覆盖宽窄行碳排放效率最高,达到2.65 kg·kg~(-1),分别较全膜覆盖等行距和全膜覆盖宽窄行处理高37.3%和26.2%。4种玉米种植模式中,半膜宽窄行模式净生态系统生产力最高,达到7 446.2kg C·hm~(-2),显著高于其他3种植模式。【结论】4种种植模式均表现为大气CO2的汇,半膜覆盖宽窄行种植模式碳排放量最低的同时碳汇效应最强。

在辽宁省阜新县采用田间试验方法研究不同时期覆膜以及不同地膜覆盖率对旱地农田土壤水温变化规律和玉米出苗率的影响。结果表明:秋季覆膜和春季覆膜能够显著提高玉米春播时土壤0~15cm土层温度,且地膜覆盖率越高增温效果越明显,但在相同土层,相同覆盖率情况下,春覆膜与秋覆膜处理之间地温无明显差异。秋季覆膜和春季覆膜对玉米春播时土壤均具有一定的保墒效果,特别是对表层土壤,但秋季覆膜对土壤的保墒效果要明显好于春季覆膜的保墒效果。而同一时期覆膜、地膜覆盖率越高玉米出苗率越高,但差异较小。秋季全覆盖处理的出苗率最高,较露地处理高出23.44%。

【目的】探究黄土高原半干旱区不同覆盖方式调控土壤水、热与持续增产、增效的协同效应,为该区确立高效、环保覆盖方式提供理论依据。【方法】设置塑料地膜全膜覆盖(PM)、降解膜全膜覆盖(BM)、膜垄种植(RH)和秸秆覆盖(SM)4种不同周年覆盖(休闲期+生育期)方式,以裸地不覆盖为对照(CT),通过3年大田定位试验,研究不同覆盖方式对土壤水、热时空动态变化规律及其利用特征的影响。【结果】周年覆盖能有效抑制休闲期土壤水分无效蒸发,提高降水潜在利用效率,PM、BM、RH和SM处理休闲期分别较CT多储水53、51、32和36 mm,降水潜在利用效率分别提高了14%、12%、11%和10%。地膜覆盖增温显著,有效提高了玉米干物质累积速度,缩短了其生育进程,其中PM、BM和RH处理拔节期分别较CT提前了15、8和7 d,成熟期分别提前了17、7和7 d。与CT处理相比,PM、BM和RH处理产量增幅分别为52%、32%和27%,积温生产效率分别提高了57%、15%和58%,水分利用效率分别提高了31%、14%和26%,降水利用效率分别提高了53%、27%和29%,耗水系数则分别降低了33%、21%和22%。SM处理能有效增加玉米生育期土壤储水量,但土壤温度的降低导致其生长发育迟缓,其拔节期和成熟期分别较CT推迟了4 d和5 d,最终产量、水分生产效率和积温生产效率分别降低了21%、18%和9%。PM处理增加了农田耗水量,其季末供水能力分别较BM、RH和SM降低了19、56和86 mm。但PM处理土壤水分平衡受生育中后期降水量影响较大,2015年7—9月降水量较多年平均值减少71 mm,PM处理收获期100—200 cm土层土壤储水量较CT处理减少28 mm,并较土壤稳定度降低5.4 mm,造成深层土壤水分亏缺。【结论】塑料地膜全膜覆盖是黄土高原半干旱区协同提高土壤水、热资源利用效率,增加玉米产量的有效措施,然而在玉米生育中后期遭遇干旱容易引起深层土壤水分亏缺和产量波动;降解膜全膜覆盖和膜垄种植处理的增温和增产效果均弱于塑料地膜全膜覆盖,但更有利于维持土壤水分平衡;秸秆覆盖降温、减产效果明显,不推荐在气温较低的半干旱区应用。

【目的】研究地膜覆盖对西藏土壤性质及玉米生长和产量的影响效应,为提高玉米栽培效益提供科学依据。【方法】以西藏林芝为研究区,选择"正红211"为供试玉米品种,以未覆盖地膜为对照,采用田间试验研究地膜覆盖对土壤性质和玉米生长、产量的影响。【结果】与未覆盖地膜相比,地膜覆盖可以有效提高土壤温度和含水量,降低土壤体积质量,增加土壤孔隙度和土壤微生物数量,其中细菌、放线菌、固氮菌和真菌数量分别增加了28.0%,29.17%,118.68%和50.95%。地膜覆盖可有效促进土壤N、P、K的转化,土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量明显提高,但有机质含量略有降低。地膜覆盖玉米生育进程提早,整个生育期缩短15d,实...

为探明黄土高原旱作丘陵区全生物降解渗水地膜覆盖对土壤水热状况和谷子产量的影响，于2021—2022年进行大田试验，设置渗水地膜（T1）、普通地膜（T2）、全生物降解渗水地膜（T3）3种不同类型地膜覆盖，以不覆膜（CK）为对照，测定不同类型地膜覆盖处理的谷子干物质积累量、产量及土壤含水率、土壤温度等指标，并对全生物降解渗水地膜降解情况和经济效益进行分析。结果表明：全生物降解渗水地膜（T3）30 d后开始出现降解，到150d地膜出现网状裂纹，大部分地膜破碎成小块，单位面积降解率平均为54.3%。覆膜处理下谷子全生育时期的土壤温度日变化均表现为先增高后降低的趋势，16:00时土温达到最高，10 cm土层处3种地膜处理较不覆盖处理升高0.5～8.0℃，20 cm土层处升高0.3～6.5℃，在气温较高时，T3处理的土壤温度较T2处理降低0.5～3.5℃。与不覆膜（CK）相比，各覆膜处理均可使耕层0—40 cm土层土壤含水率升高7.8%～38.1%。地膜覆盖能显著提升谷子拔节期、抽穗期、灌浆期地上部干物质积累量，T1、T2和T3处理相对于CK平均增幅分别为37.7%～91.2%、37.2%～92.1%和15.4%～56.6%。在产量方面，全生物降解渗水地膜处理（T3）2年籽粒产量、生物产量分别较CK增加35.4%～37.5%、30.8%～44.1%，净收入平均增加9 861.71元/hm2。从谷子生长、产量和水热动态及经济效益、生态效益等方面综合考虑，全生物降解渗水地膜可替代普通地膜应用到黄土高原旱作谷子生产中，且能有效缓解普通地膜造成的土壤环境污染问题。

为改善旱地麦田土壤水分条件,实现旱地小麦高产高效,于2013~2014年度在山西省闻喜县进行大田试验,研究休闲期垄覆盖、平覆盖和不覆盖3种覆盖方式对旱地麦田土壤水分和小麦产量构成的影响。结果表明:休闲期平覆盖和垄覆盖较不覆盖相比,播种-孕穗期0~100cm土壤蓄水量显著提高;播种期各土层土壤蓄水量提高,且60~100cm土层差异显著,播种至成熟期作物耗水量分别增加12.07mm和41.91mm。覆盖后,各生育时期根系活力提高,越冬期、返青期和孕穗期群体分蘖数增加,成熟期穗数增加,成穗率显著提高,且以垄覆盖显著最高;孕穗-成熟期干物质量提高,全生育期干物质量以垄覆盖显著最高。休闲期平覆盖、垄覆盖...

设玉米整株秸秆覆盖免耕(T)和传统大田生产(CK)2个处理,比较研究了土壤水热状况、出苗期、出苗率、株高、叶面积、干物质积累、产量及产量性状。结果表明:不同层次的土壤水分含量,整个生育期T处理比CK高2.31%~8.16%,差异显著;土壤温度,出苗期T处理比CK低1.1~1.8℃,差异显著,4叶期后无明显差异;T处理出苗期延长,出苗率较CK高5.7%;地上部干物质积累量,大喇叭口期之前,T处理低于CK,至抽雄吐丝期T处理明显大于CK;株高和单株叶面积,生育前期T处理与CK值相近,生育后期T处理高于CK,至抽雄吐丝期,T处理的单株叶面积高于CK13.2%;2009年T处理和CK的产量为10660...

【目的】资源型缺水严重制约干旱灌区的农业生产,传统玉米生产模式地膜投入量大。在极端高温和生态环境污染的挑战日益加剧的情境下,探讨通过免耕地膜重复利用维持较高水分利用的可行性,以期为构建试区地膜减量玉米高效生产技术提供理论支撑。【方法】2017—2018年,在甘肃河西绿洲灌区,设置免耕地膜重复利用(免耕覆膜,NM)、秋免耕春覆膜(少耕覆膜,RM)与传统耕作每年覆盖新膜(传统覆膜,对照,CM)3种地膜覆盖利用方式,研究其对玉米田土壤水分利用的影响,以期为优化试区玉米高产高效栽培管理技术提供理论依据。【结果】NM与RM处理较CM处理提高玉米播种时0—120 cm土层平均土壤重量含水量,分别为7.8%与5.1%,这为玉米播种创造良好的土壤水分环境。玉米播种—拔节期及吐丝—灌浆初期,NM处理较CM处理提高0—120 cm土层平均土壤重量含水量,分别为5.0%与4.7%,弥补了灌浆期玉米植株旺盛生长对土壤水分的大量需求。与CM处理相比,NM处理增加了玉米播种—大喇叭口期的耗水量,降低了玉米吐丝—灌浆初期的耗水量,增大了玉米灌浆初期—收获期的耗水量,有效协调玉米各生育阶段的水分需求关系。虽然NM处理较RM与CM处理提高了玉米吐丝期之前的棵间蒸发量,分别为11.7%与26.0%,提高棵间蒸发量占耗水量的比例(E/ET),分别为13.4%与19.9%,但是NM处理较RM与CM处理降低了玉米吐丝期之后的棵间蒸发量,分别为9.2%与19.4%,降低E/ET,分别为9.7%与20.7%,说明NM处理有利于增强玉米吐丝期之后土壤水分的有效利用。因而,在地膜减投与免耕措施下,NM处理获得与RM及CM处理相当的籽粒产量与水分利用效率。【结论】在西北干旱灌区,应用免耕地膜重复利用并没有导致玉米产量和水分利用效率的降低,具有稳定产量及水分利用效率的作用,是玉米生产中地膜减投的可行措施。

准确评估农田生态系统碳排放对评价陆地生态系统碳平衡具有重要意义。研究利用中国生态系统研究网络临泽内陆河流域研究站玉米农田生态系统涡度相关和微气象监测数据,分析了2009年生态呼吸速率(RE)和呼吸敏感性指数(Q10)的季节变化规律,探讨了环境因子对RE的影响,比较了不同模型估算生态系统碳排放量的差异。结果表明,河西走廊荒漠绿洲玉米农田生态系统夜间平均呼吸速率表现为单峰型的季节动态,平均最大呼吸速率12.54μmol CO2·m-2·s-1;空气温度(Ta)比土壤温度(Ts)更明显地影响着玉米农田生态系统呼吸,且影响过程表现出明显的季节差异;基于Q10模型拟合的4—10月各月的参考呼吸速率RE1...

为探究不同地表覆盖措施在半干旱地区旱作农业生产中的适宜性,在宁夏盐池县进行随机小区试验,设置了4种不同地表覆盖措施(地膜覆盖、砾石覆盖、牲畜粪便覆盖、秸秆覆盖)和对照(无覆盖)对土壤含水量与土壤温度的影响,并比较了玉米的出苗率以及生长状况的差异。试验结果表明:1)地膜覆盖和砾石覆盖具有较好的增温效果,有利于提高玉米的出苗率和促进玉米拔节,并有利于延长作物的生长期;2)4种不同覆盖措施均有一定的保持土壤水分效应,其中牲畜粪便覆盖效果显著;3)4种不同覆盖措施都显著增加了不同生育期玉米的株高、茎粗和叶面积值;

在位于晋西南黄土残塬沟壑区的隰县旱地进行了渗水地膜覆盖玉米种植试验。结果表明，与常规地膜覆盖比较，渗水地膜覆盖玉米增产３８．３％，增产效果显著；玉米生育期０～１００ｃｍ土层内土壤含水量平均提高２个百分点，天然降水的水分粮食生产效率达到２３．２５ｋｇ·ｍｍ－１·ｈｍ－２；当气温在３５℃以下时，渗水地膜与常规微膜具有相同的增温效果，当气温在３５℃以上时，渗水地膜下的增温速度明显减慢；玉米生育期株高、茎粗、鲜重、叶数、最大叶长、最大叶宽等指标都明显比常规地膜覆盖的好。

为研究不同地膜覆盖材料对旱区谷子的增产效果和机理,利用田间试验研究不同地膜覆盖(白色聚乙烯地膜(WP)、白色可降解地膜(WD)和黑色可降解地膜(BD))对土壤水温、谷子叶片和群体水分利用效率及产量构成的影响。结果表明:1)与对照(CK,露地)相比,各覆膜处理均使020cm土层土壤温度和土壤含水量显著提高,0100cm土层的蓄水保墒能力有所增加。其中WP处理的地温日较差最大,增温效应最明显,WD、BD处理依次减弱。WP处理的020cm土层保水效果最好。各覆膜处理均使谷子生育前期0100cm土层的蓄水保墒能力

　在年降水量415mm的黄土高原中部黄绵土和年降水量632mm的黄土高原南部红油土上,分别以春小麦和冬小麦为供试作物进行大田试验,研究地膜覆盖(春小麦设不覆膜、播种后覆膜30d、覆膜60d和全程覆膜4个水平;冬小麦设不覆膜、播种后覆膜75d、覆膜150d和全程覆膜4个水平)和施氮(春小麦设不施氮和每公顷施氮75kg2个水平;冬小麦设不施氮和每公顷施氮225kg2个水平)对土壤水分、温度、氮素有效性、土壤中CO2和N2O释放量的影响。结果表明,在2年的春小麦试验中,覆膜对2m深土层的贮水量基本没有影响,但能显著提高0～20cm土层的含水量;覆膜对5cm土层土壤温度的影响呈"U"型变化,即在作物生...

近10余年来随着应用面积的迅速增加,地膜覆盖对中国北方旱作农田生产力可持续性的影响受到越来越多的关注。文章对地膜覆盖栽培技术增产效果作了简要评述,重点综述了近年来关于地膜覆盖对农田土壤有机碳平衡和氮循环过程影响的研究进展。地膜覆盖沟垄栽培技术有效减轻了旱作农业区水热条件不足对粮食生产造成的限制,从而对提高耕地生产力发挥了重要作用。对大量文献分析发现,地膜覆盖沟垄栽培技术的增产效果具有明显的地域性,在中国北方半干旱区范围内,水热限制越强烈的地区增产效应越明显。地膜覆盖对农田土壤有机碳平衡和氮循环影响的研究还比较薄弱。目前的研究结果表明,地膜覆盖促进土壤有机碳矿化但同时增加作物根系有机碳输入,初步...