【目的】研究全膜双垄沟播玉米在陇东雨养农业区产量和生育指标同步提高的最佳种植密度、氮肥施用量及运筹方式,制定合理的栽培措施。【方法】本试验以先玉335为试材,在全膜双垄沟播种植条件下设置了2个氮肥用量(150、225kg·hm-2),2个密度(6×104、7.5×104株/hm2)和5个氮肥追施比例及时期(底肥100%;拔节期追施100%;底肥50%、拔节期50%;底肥50%、拔节期30%、抽雄期20%;底肥50%、拔节期10%、抽雄期40%)。通过3年田间试验,研究种植密度、氮肥用量及运筹方式对旱地春玉米产量及生理指标的影响。【结果】在试验氮肥用量及密度范围内,相同施氮量随种植密度增加,玉米...

【目的】明确氮肥减量条件下耕作方式对土壤呼吸、碳排放、作物产量的影响,揭示玉米生长与土壤碳排放的关系。【方法】于2018—2019年依托2012年布设于甘肃农业大学旱作农业综合实验站的耕作方式及氮肥减量长期定位试验。本试验以具有良好集雨抑蒸、增温保墒作用的全膜双垄沟播技术为前提,采取二因素裂区设计,主区为4种耕作方式:翻耕(T1);旋耕(T2);深松耕(T3)和免耕(T4),副区处理为两个施氮水平:氮肥减量(N1:基施氮200 kg·hm~(-2))和传统施氮(N2:基施200 kg·hm~(-2)+拔节期施100 kg·hm~(-2))。研究不同处理的玉米生长、土壤呼吸速率特征、碳排放量和土壤有机碳含量的变化,分析碳排放效率(CEE)及净生态系统生产力(NEP)。【结果】(1)耕作方式及施氮水平显著影响全膜双垄沟播玉米的生长,耕作方式对干物质积累的影响主要在灌浆期和成熟期,免耕处理显著提高了该时期的干物质积累量、生长率和净同化速率,较其他耕作方式籽粒产量提高2%—15%;施氮水平在拔节期—开花期对干物质的影响较大,但同一耕作方式下N1与N2水平的产量差异不显著。(2)土壤呼吸速率呈先升高后降低的单峰曲线,在大喇叭口期—开花期达到峰值,耕作方式对土壤呼吸、碳排放量及碳排放效率的影响大于施氮水平,免耕处理的土壤呼吸速率较旋耕、翻耕和深松耕分别降低了4.3%、12.9%和24.3%,总碳排放量降低了21.5%、13.4%和31.2%,碳排放效率提高26.5%—55.9%;免耕减施氮肥较其他处理碳排放总量降低489—1 917.5 kg·hm~(-2),碳排放效率提高了20.1%—56.2%。(3)所有处理均表现为大气CO_2的"汇",但免耕和减施氮肥表现出更强的碳汇效应,与传统翻耕相比,免耕处理0—5 cm土层有机碳含量增加了11.3%(P

试验通过全膜双垄沟播覆盖种植与不同玉米秸秆还田方式,研究对其土壤理化特性及玉米产量的影响。结果表明:采用全膜双垄沟播种植方式,经秸秆还田后耕层土壤养分含量变化表现为整株还田>秸秆粉碎>免耕留茬,秸秆还田后的土壤容重明显降低但免耕留茬一膜两年用后的土壤容重增大。秸秆还田对土壤水分与温度的影响,在玉米生育前期经秸秆还田后的土壤温度与水分均显著低于对照,在玉米生育后期秸秆腐解后对土壤水分起到一个补偿效应。就玉米产量变化而言,表现为全膜覆膜+整株秸秆还田>全膜覆膜+秸秆粉碎还田>全膜双垄沟播>免耕留茬一膜两年用>露地种植,玉米全膜双垄沟播较露地种植增产达到显著水平,玉米采用全膜双垄沟播种植结合秸秆还田...

为探索秸秆还田与减氮对旱地覆膜玉米(Zea mays)产量、土壤氮素形态及氮肥利用率(NUE)的影响，开展了连续5年的玉米连作定位试验，处理包括常规施氮(225 kg·hm-2, F)、秸秆还田(9 000 kg·hm-2, TS)、F+TS、80%F+TS、60%F+TS和不施肥+不还田(CK)。结果表明：与F+TS处理相比，80%F+TS处理显著提高玉米产量(P 0.05)，但显著降低了深层(20-40 cm)土壤全氮和硝态氮含量，显著增加有机质和碱解氮含量，而且80%F+TS处理也显著提高了氮肥利用率，2019和2020年较F+TS处理分别提高了23.7%和22.1%(P

【目的】以紧凑型玉米品种先玉335为供试作物,研究地膜覆盖、施氮量、种植密度及其互作对春玉米氮素吸收转运及利用效率的影响,以期为黄土高原半干旱区春玉米高产高效栽培提供理论依据。【方法】2013—2014年春玉米生长季,设置覆盖方式(覆膜和不覆膜)、施氮量(2013年为0、170、200和230 kg N·hm~(-2),2014年为0、170、225和280 kg N·hm~(-2))和种植密度(5.0×10~4、6.5×10~4和8.0×10~4株/hm~2)3个因子,分析不同处理的氮素累积与转运、产量及氮肥生产效率。【结果】地膜覆盖显著增加了玉米吐丝前氮素累积量,促进了吐丝后氮素累积和吐丝前累积氮素的再转移,从而显著提高了籽粒氮素累积量和籽粒产量。覆盖方式与氮肥或密度互作显著影响春玉米氮素吸收、累积和转移。地膜覆盖条件下更多的氮肥(200—230 kg N·hm~(-2))或更高的密度(6.5×10~4—8.0×10~4株/hm~2)投入能有效促进吐丝前储存更多的氮素向籽粒转运,提高吐丝后期氮同化量及其对籽粒的贡献率,从而提高了籽粒氮素累积量;而不覆盖条件下当施氮量超过170 kg N·hm~(-2)或密度超过5.0×104株/hm~2时,吐丝后氮同化量及其对籽粒的贡献显著减少,从而导致吐丝前氮素储备的增加未能有效增加籽粒氮素累积。氮肥与密度互作显著影响氮素累积、吸收和转移。氮肥偏生产力(PFPN)和氮素收获指数(NHI)与吐丝前氮素累积量、氮素转移量、吐丝后氮素累积量及籽粒产量呈正相关,达到了显著水平。从春玉米氮素累积、转移及与产量和氮肥偏生产力关系看,全膜双垄沟播种植技术的合理施氮量为200—230 kg N·hm~(-2)、密度为8.0×10~4株/hm~2,其产量可达13.7—14.6 t·hm~(-2),PFPN可达64.8—68.7 kg·kg~(-1)。【结论】地膜覆盖与适宜的施氮量和种植密度相结合的综合管理实践,有利于促进灌浆期营养器官储存氮向籽粒转移和吐丝后氮同化的协同增加,从而实现高产和高氮肥生产力。

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3...

为明确陇东地区沟垄集雨种植下青贮玉米(Zea mays)适宜的种植密度和施氮水平，本研究于兰州大学环县草地农业试验站开展田间试验，设置每公顷6.0万(D_1)、7.5万(D_2)、9.0万(D_3)和10.5万(D_4)株4个种植密度，每个密度下设置0 (N_0)、120 (N_1)、240 (N_2)和360 (N_3) kg·hm-2 4种施氮水平，探究沟垄集雨下密度和施氮对青贮玉米生理特性、产量及品质的影响。结果表明：1) 2019年D_2、D_3和D_4密度以及2020年4个密度下，N_2和N_3处理的净光合速率(P_n)显著高于N_0 (P0.05)，而在吐丝期、灌浆期和蜡熟期，随着密度的增加P_n降低。2)吐丝期N_2、N_3处理的丙二醛(MDA)含量显著低于N_0 (P<0.05)。随着密度的增加，粗蛋白含量、粗脂肪含量及RFV降低，而中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量含量增高。综上，D_3N_2处理是一种陇东地区沟垄集雨下青贮玉米适宜的栽培模式。

针对全膜双垄沟播直插式玉米播种装置的核心部件单面凸轮控制的穴播杆水平位移不精确、振动较大等问题,设计采用双面凸轮代替。在沟播机虚拟样机基础上,生成双面凸轮内外接触轨迹曲线,由于生成的双面凸轮轨迹在奇点处过渡急剧,会造成凸轮与顶杆运动过程中冲击过大而无法实现设定的运动,甚至卡死,对轨迹过渡奇点段进行了圆弧过渡优化,对优化前后的凸轮在x、y方向位移曲线进行了对比,相应位移量较小。经沟播机虚拟样机仿真,双面凸轮驱动下的成穴器在入土前不会与地面发生干涉;对双面凸轮进行的冲击力和拉力作用下最大形变和应力进行分析的结果表明,双面凸轮在受到最大冲击力和拉力时最大变形量为0.092 mm,且其最大Von–Mi...

【目的】以抗逆性强的紧凑型玉米品种先玉335为供试作物，研究施氮量、覆膜时期及其互作对陇东旱塬玉米生理指标、产量性状及水氮利用效率的影响，以期为陇东旱塬区玉米高产高效栽培提供理论依据。【方法】2012年11月至2019年11月，连续设置覆膜时期（春季覆膜和秋季覆膜）和施纯N量（0、75、150、225、300、375、450 kg·hm~(-2)）两因子的长期定位裂区试验，分析不同处理玉米生理指标、产量性状及水氮利用效率的变化。【结果】覆膜结合合理施氮可提高玉米光合速率和叶片叶绿素相对含量（SPAD值），延长叶片持绿期，有效协调源库关系，增加穗粒数和百粒重。年份、施氮量及年份与施氮量互作均极显著影响玉米产量、穗粒数和百粒重，三者均随施氮量增加呈先增加后降低趋势。黄土旱塬玉米产量在施氮量150—450 kg·hm~(-2)范围内均显著高于75 kg·hm~(-2)的产量，以施氮量300 kg·hm~(-2)最高，为15 142.5kg·hm~(-2)，与施氮量225 kg·hm~(-2)无显著差异，显著高于施氮75 kg·hm~(-2)，施氮量进一步增加，增产效应逐渐降低，甚至减产。降雨年型及关键生育期降雨量与产量变化关系密切。尤其是7—9月降水量，特别是7月上旬（玉米抽雄—吐丝期）降雨量及降雨年型对陇东旱塬玉米产量影响较大。年份、覆膜时期、施氮量及年份与施氮量互作也极显著影响水分利用效率，秋覆膜较春覆膜水分利用效率显著增加8.6%。与施氮300 kg·hm~(-2)相比，施氮225 kg·hm~(-2)氮肥偏生产力、氮素生理利用效率分别提高28.6%、20.1%，平均氮肥利用率从34.8%提高到35.8%，可实现产量和氮素效率的同步提高。【结论】覆膜结合施氮150—225 kg·hm~(-2)可作为陇东旱塬雨养农业区较理想的高产高效栽培模式，干旱年份秋覆膜的增产效应更突出，生产中建议结合气象预测预报的降雨年型选择适宜的施氮量和覆膜时期。

【目的】研究全膜双垄沟播玉米与传统栽培模式（露地垄作）玉米的生长势差异及光、热、水等生态因子资源的分配特征和增产机制，为该技术进一步推广提供科学依据。【方法】以春玉米＂临单２１７＂为材料，设全膜覆盖双垄沟播（１．２ｍ宽地膜）、半膜覆盖垄作（０．８ｍ宽地膜）、露地垄作（对照）３种模式，测定不同栽培模式下玉米叶面积指数、产量及其构成等指标，并记录生育期生态因子（生长天数、日照时数、有效积温、降水量），应用ＲｉｃｈａＲｄｓ生长方程，从动态数学模型的角度，建立不同生态因子与相对叶面积指数及其增长速率、增长速率变化率的模型，研究不同栽培模式下各生态因子资源量分配和作用特征的差异及增产机制。【结果】（１）．．．

基于１９９１—２０１１年甘肃省各地区玉米生产面板数据，以雨养旱作农业技术革命——全膜双垄沟播技术为视角，在对玉米产量时空尺度分析的基础上，运用灰色系统关联分析法，构建关于玉米产量及其１０个影响因素的交互作用关联度模型，分２个时段对玉米生产驱动机制进行阐析。研究结果表明：２００３年以来，甘肃省玉米产量出现突发性持续上升的根本原因是大面积推广全膜双垄沟播技术，反映该技术的指标——地膜玉米覆盖面积已成为影响玉米产量的首要因子，对甘肃省玉米生产空间格局变迁产生了深刻影响。

【目的】从玉米季节性耗水调节产量和水分利用效率的角度,揭示旱地全膜双垄沟播的增产机制。【方法】通过测定土壤温度、含水量、玉米地上干物质和产量及其构成因子,以及计算土壤温度梯度等,探讨旱地全膜双垄沟播对玉米季节性耗水和产量的调节机制。【结果】全膜双垄沟播(PMF)和全沙覆盖平作(SM)对玉米生长期的水分环境有显著的调节作用。与裸地平作(CK)相比,PMF和SM能提高地温最低点玉米全生育期土壤温度梯度和地温最高点玉米拔节前土壤温度梯度,在显著高于CK和地温最高、最低点反方向温度梯度驱动下实现了对土壤水分的调节,使玉米在需水较少阶段保蓄更多的水分以供需水盛期利用;各处理玉米耗水高峰出现的时期与当年降...

本文选择耐密品种东农253为试验材料,设置超高种植密度为90 000株/hm2,在玉米拔节期开沟施入4个氮肥梯度,即0-N(不施氮)、70-N(195 kg/hm2)、100-N(279 kg/hm2)、130-N(362 kg/hm2),研究东北地区超高密度种植下氮肥对东北春玉米光合生理、氮代谢及产量的影响。结果表明:施氮量100-N(279 kg/hm2)时玉米功能叶片的SPAD值最高,群体叶面积指数最大,群体冠层透光率最优,叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均为最佳;功能叶片硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶活性最高。拔节期100-N(279 kg/hm2)追肥有利于东农253产量潜力的发挥,...

【目的】研究群体密度对玉米茎秆强度及相关生理指标的影响,以揭示玉米倒伏机制,为玉米抗倒伏高产栽培和育种提供理论依据。【方法】以抗倒伏性能不同的2个玉米品种先玉420(抗倒伏性能差)和益丰29(抗倒伏性能好)为试验材料,设定5,6,7,8,9,10和11万株/hm2 7个群体密度处理,分别在抽雄期(07-23)和灌浆初期(08-05),测定玉米基部向上第3,4和5节间木质素含量及关键合成酶活性和茎秆强度,同时分析茎秆强度与各项生理指标的相关性。【结果】随着群体密度的增加,2个玉米品种第3到第5节各项指标均呈现先增加后降低的变化,第3和第4节各项指标随群体密度的变化较第5节敏感;益丰29各节位茎秆...

为给安徽淮北地区晚播小麦的高产高效栽培提供技术支撑,以近年来淮北地区主导小麦品种济麦22为试验材料,研究了淮北地区晚播条件下不同氮肥运筹和播种密度对小麦群体总茎数、产量及其构成要素的影响。结果表明,不同播种密度下晚播小麦群体的总茎数变化一致,呈明显的单峰变化趋势,除返青期外,总茎数均以基本苗525万/hm2(以D525表示,下同)处理最大;晚播小麦的籽粒产量以D450最高,为8 823.3 kg/hm2,但不同密度间的产量差异不显著;进一步分析表明,随着播种密度的增加,穗数升高,穗粒数降低,千粒质量变化不明显;不同氮肥运筹方式下晚播小麦群体总茎数的变化与不同密度处理表现趋同,即亦呈单峰变化趋势...