【目的】基于春玉米生长季土壤温度动态观测资料,研究黄土高原南部旱作区不同水分管理模式对春玉米(Zeamays)农田土壤温度动态变化和玉米生育期土壤积温(>10℃)的影响,其结果对理解不同水分管理模式对玉米生长影响具有一定参考价值。【方法】以沈单10为供试作物品种,水分管理模式2007年采用补充灌溉、雨养和地膜覆盖3种处理。在2007年基础上,2008年增加秸秆覆盖,试验采用完全方案,于2007年和2008年连续进行2年田间试验。【结果】地膜覆盖具有明显的增温效应,而秸秆覆盖具有明显降温效应;玉米不同生育阶段>10℃土壤积温,以出苗阶段(PT-VE)最低,生殖生长阶段(R1-R6)次之,营养生长...

【目的】以高原沟壑区典型代表性土壤黑垆土为供试土壤,以紧凑型玉米品种先玉335为供试作物,根据目标产量,在高密栽培及优化施氮量和施氮时期基础上,研究4种农田水分管理模式下春玉米氮素吸收、分配及转移规律,以期为黄土高原南部半干旱区春玉米高产高效栽培提供依据。【方法】田间试验以补充灌溉、雨养、地膜覆盖和秸秆覆盖等为农田水分管理模式,通过在玉米苗期、大喇叭口期、抽雄吐丝期、灌浆期、蜡熟期和生理成熟期等关键生育时期采集地上部植株样品,研究春玉米各生育时期不同器官氮素累积、分配和转移规律与产量及水分养分效率的关系。【结果】随生育阶段推进,春玉米生长速度加快,氮素吸收累积逐渐增加,进入生殖阶段后,各器官氮...

在高肥力（文水）、中肥力（祁县）、低肥力（东阳）条件下，研究了不同管理模式（无氮肥对照、农户习惯、优化处理、高产高效处理）对春玉米土壤剖面硝态氮分布、累积与氮素平衡以及氮肥利用率的影响。通过３年定位试验，结果表明，春玉米收获后０～２００ ｃｍ土壤剖面硝态氮累积量，在２０１１，２０１２年３个试验点都表现为：农户习惯＞高产高效＞优化处理＞无氮对照。文水试验点硝态氮累积量最高，三季平均为２８７．７ ｋｇ／ｈｍ２，比东阳和祁县土壤硝态氮累积量分别高１８．４％和１１．６％。氮素表观损失在３个肥力水平都均表现为农户习惯＞高产高效＞优化处理＞无氮对照。作物携出量在３个肥力水平均表现为：高产高效＞优化处理＞农．．．

为探明不同土壤温度对玉米苗期生长发育的影响，以‘郑单958’为材料，采用新型土壤增温设备进行盆栽试验，在玉米苗期分别设置25.0(CK）、27.5(T_1）、30.0(T_2）、32.5(T_3）和35.0(T_4）℃5个土壤温度处理，持续处理10 d，测定玉米苗期根系形态、拓扑结构以及各径级根系构型等参数。结果表明，与25.0℃（CK）相比，27.5℃的土壤温度处理可使玉米苗期的根系长度、根系表面积、根系体积、分枝数、根尖数和分形维数均显著增加；随着温度的持续增加，增温对根系的生长发育逐渐产生显著的抑制作用，土壤温度达35.0℃时，上述6个指标均显著降低。土壤温度<30.0℃时，土壤温度的升高导致细根（≤0.5 mm）长度、表面积和体积占总根系的比例均显著升高，在30.0℃的土壤温度下，细根长度、表面积和体积分别占总根系的84.00%、64.79%和31.89%。当土壤温度升至35.0℃时，细根长度、表面积和体积占比均显著降低，而中等根（0.5～1.0 mm）和粗根（>1.0 mm）的占比均显著升高。当土壤温度为27.5℃时，玉米苗期的地上部干重和地下部干重均达到最大值，分别为0.887 8 g和0.460 5 g，此时根冠比也达到最小值，为0.474 7。通过拟合土壤温度与玉米幼苗性状曲线可知，27.3～28.7℃的土壤温度最适于玉米苗期的生长。综上，土壤温度在25.0～30.0℃时，随着土壤温度的升高，玉米幼苗根系随之加长，细根占比增加，植株干重也随之增大，同时保持较低的根冠比；当土壤温度≥30℃，玉米根系生长受限，玉米幼苗细根占比减少，同时根冠比增加。土壤温度达到35℃时，玉米幼苗生长受到严重抑制。

【目的】陕西渭北旱塬属于暖温带半湿润易旱气候区,干旱对旱地农作物生产威胁严重,降水短缺及其季节分布不均制约着旱地冬小麦和春玉米生长发育,是导致作物产量低而不稳的主要因素。论文旨在探索渭北旱塬冬小麦—春玉米轮作区在不同轮耕措施下土壤蓄水保墒效果和作物增产增收效应。【方法】于2007—2013年在陕西合阳实施了免耕/深松、深松/翻耕、翻耕/免耕、连续翻耕等不同耕作处理田间定位试验,测定休闲期和作物生育期土壤水分及作物收获期土壤理化性状,分析各耕作处理作物产量和水分利用效率的变化规律。【结果】(1)3种耕作处理均能降低土壤容重,提高土壤孔隙度,增加田间持水量和土壤有机质,且以免耕/深松轮耕处理效果最...

【目的】探索不同集雨种植方式春玉米旱作田土壤水分转运、分配、土壤温度的时空变化特征及其对玉米产量和水分利用效率的影响，为试区玉米高产、水分高效持续利用型种植模式提供理论依据。【方法】２０１３—２０１４年在宁夏彭阳区设置传统露地平作（ＣＫ）为对照，分析４种不同集雨覆膜种植方式下春玉米各生育期的土壤水分、土壤温度、水分利用效率及产量变化。４种集雨覆膜种植方式分别为双垄沟全覆膜种植（Ｄ）、半膜平铺种植（Ｆ）、沟播垄膜双行种植（Ｒ１）、沟播垄膜单行种植（Ｒ２）。沟播垄膜双行处理和半膜平铺处理覆膜宽度均为６０ Ｃｍ，沟播垄膜单行处理垄宽５０ Ｃｍ、沟宽１０ Ｃｍ，双垄沟全覆膜大垄宽７０ Ｃｍ，垄高１５ ．．．

【目的】研究渭北旱塬免耕和传统耕作条件下不同覆盖方式对春玉米产量和水分利用效率的影响,为渭北旱塬春玉米的高产栽培提供参考。【方法】在渭北旱塬以春玉米"沈单10号"为供试材料,以传统耕作不覆盖为对照,研究了传统耕作+秸秆覆盖、传统耕作+地膜覆盖、传统耕作+秸秆地膜双覆盖、免耕不覆盖、免耕+秸秆覆盖、免耕+地膜覆盖、免耕+秸秆地膜双覆盖时春玉米产量和水分利用效率的变化。【结果】免耕秸秆地膜双覆盖对春玉米的农艺性状有明显改善作用,与传统耕作不覆盖相比,其株高增长19.82%,穗位高增长47.55%;免耕和覆盖均可提高春玉米的产量,其中免耕秸秆地膜双覆盖的产量最高,达9 219kg/hm2,比传统耕作...

【目的】通过两年田间氨挥发测定，研究不同施氮量和不同施氮方式对黄土高原旱作春玉米农田土壤氨挥发的影响。【方法】该试验采用裂区试验设计，主处理设置0、180、300 kg·hm~(-2) 3个氮肥用量，同一施氮量下副区分尿素一次性基施（UR）、尿素分次施用（URT）（基肥40%，十叶期追肥60%）以及尿素与控释尿素掺混一次性基施（CRU）3种施氮方式，采用海绵吸收通气法进行原位测定。【结果】（1）对于施基肥后的氨挥发速率，3种施肥方式均出现挥发峰值，且UR处理的氨挥发峰值高于另外两种施肥方式，特别是在高施氮量的情况下；对于追肥后的氨挥发，只有URT处理出现峰值，且高于基肥后的挥发峰值。（2）氨挥发累积量随着施氮量的增加而增加。在同等施氮量处理下，URT处理氨挥发累积量最高（2.88—36.84 kg·hm~(-2)），且主要集中在追肥期（占整个生育期的72.2%—90.4%）；其次是UR处理（1.08—10.07 kg·hm~(-2)）;CRU处理氨挥发累积量最低（0.96—5.69 kg·hm~(-2)）。（3）施氮量和施肥方式对氨挥发量的交互作用极显著，氨挥发的年间差异主要是受到施肥后的降雨影响。【结论】对于西北旱作覆膜春玉米，尿素与控释尿素掺混一次性施用方式（CRU）既能减少追肥人工投入，又能减低氨挥发损失，可作为该区域值得推广的绿色施肥方式。

【目的】探讨不同降水年型下,耕作方式对冬小麦-休闲-春玉米轮作田土壤水分和作物产量的影响,为旱区粮田降雨高效利用与耕作制度创新提供理论支撑。【方法】于2007—2019年在渭北旱塬进行长期定位保护性耕作试验,以传统翻耕(CT)为对照,设置免耕(NT)和深松(ST)2种少耕耕作方式,分析不同降水年型下耕作方式对小麦-玉米轮作田休闲期土壤蓄墒、作物产量和水分利用效率的影响。【结果】(1)降水年型、耕作方式及其互作均显著影响休闲期末期土壤贮水量和休闲期蓄墒率,其中降水年型是休闲末期土壤贮水量和休闲期蓄墒率变化的主导因素。休闲末期0—200 cm土层土壤贮水量(mm)表现为丰水年型(430.6)>欠水年型(405.9)>平水年型(381.5);NT(417.4)>ST(402.3)>CT(398.2);丰水年型NT处理休闲末期0—200 cm土层土壤贮水量最高(438.5),平水年型ST处理最低(370.2);休闲期蓄墒率(%)表现为丰水年型(27.1)>欠水年型(26.6)>平水年型(25.1);NT(27.6)>ST(26.4)>CT(25.8);欠水年型NT处理土壤蓄墒率最高(29.1),平水年型CT处理土壤蓄墒率最低(25.0)。(2)降水年型、耕作方式及其互作均显著影响冬小麦产量和水分利用效率(WUE),其中耕作方式是冬小麦产量(kg·hm~(-2))和WUE(kg·hm~(-2)·mm~(-1))变化的主导因素。冬小麦产量表现为丰水年型(4985)>欠水年型(3984);NT(4522)>ST(4468)>CT(4465);丰水年型NT处理产量最高(5033),欠水年型ST处理最低(3957);冬小麦WUE表现为丰水年型(15.4)>欠水年型(14.9);NT(16.2)>ST(15.4)>CT(14.0);丰水年型NT处理WUE最高(16.5),欠水年型CT处理最低(13.9)。(3)降水年型、耕作方式及其互作均显著影响春玉米产量和水分利用效率(WUE),其中降水年型是春玉米产量(kg·hm~(-2))和WUE(kg·hm~(-2)·mm~(-1))变化的主导因素。春玉米产量表现为丰水年型(7677)>欠水年型(6999)>平水年型(5887);NT(6900)>ST(6879)>CT(6785);丰水年型ST处理产量最高(8003),平水年型ST处理最低(5723);春玉米WUE表现为丰水年型(18.7)>欠水年型(17.5)>平水年型(14.8);NT(17.8)>ST(17.0)>CT(16.2);丰水年型ST处理WUE最高(19.3),平水年型CT处理最低(13.9)。(4)在冬小麦-休闲-春玉米轮作周期中,耕作方式显著影响作物产量和WUE。其中NT处理多年平均产量和WUE分别较CT处理提高1.6%和9.5%,ST处理多年平均产量和WUE分别较CT处理提高1.2%和3.9%。【结论】综合各降水年型下土壤水分与作物产量得出,保护性耕作可以相对高效地实现保水增产目的,其中以免耕处理蓄水与增产效应最佳。从旱作农田高产高效及长期可持续发展的角度综合考虑,推荐免耕作为黄土高原地区实现蓄水保墒及增产增收目的的耕作方式。

为探索在优良肥力基础上由高产作物一熟替代两熟生产的技术可行性与突破途径,设置垄作覆膜、垄作裸地、平作覆膜、平作裸地(对照)4种处理,监测了旱地春玉米不同水分管理措施下干物质和氮生产及其转运、分配特征。结果表明,华北旱地春玉米干物质累积进程表现典型的"S"曲线型,后期缓速增长期出现以茎秆为中心的干物质再度累积特征;抽雄前植株干物质累积达全生育期的47.02%~53.96%,转运至籽粒达到9.99%~25.22%;其中,苞叶与穗轴积累的干物质转运率高达25.22%~47.48%。覆膜使春玉米抽雄期前干物质累积较对照高17.19%~23.61%,干物质快速累积期比对照提前6.4 d,但线性累积持续期...

模拟不同地区、地形水资源状况的多样性,设置4个不同的水分灌溉处理,研究不同水分管理模式对水稻生长及光合特性的影响。结果如下:天灌水稻受到干旱胁迫。天灌水稻分蘖少且成穗率低,叶片短而窄,比叶面积小,叶面积指数低,光合速率低,产量低下。湿灌可基本维持水稻的正常生长。湿灌水稻的成穗率较高,叶片较大,光合速率较高,有较高的产量水平。淹灌不利于水稻生长。淹灌水稻根系活力较低,叶片披垂率较高,光合速率低于湿灌。配灌水稻的叶片长而宽,叶面积指数高,光合速率最高,产量最高。荧光诱导结果表明天灌处理和湿灌处理的水稻热耗散较高,而配灌处理和淹灌处理的水稻是通过发出更多的荧光来释放过量的光能。

本试验模拟我国南方双季稻作区不同的水分条件,设置4种灌溉处理,研究不同的灌溉条件对水稻生长及产量的影响。结果表明:淹灌和天灌的叶面积在抽穗期达到最大,而湿灌和配灌在孕穗期达到最大,此后叶面积减小的趋势表现为天灌最快,淹灌最慢。早稻以淹灌的生物量最大,而晚稻以配灌最大;早稻各处理产量差别不大,以淹灌的产量最高,天灌的产量因水文年型不同而有较大的波动,晚稻各处理的产量差别加大,特别是天灌,产量难以保证,最大减产率达到22.9%,而配灌产量最高;各处理多年平均灌溉水分生产率为1.48kg/m3,早稻较晚稻高,其中湿灌的水分生产率最高。

研究了保护性耕作方式(耙地覆盖、深松覆盖、免耕覆盖)对寒地旱作区土壤温度的影响规律,以传统翻耕为对照组,建立了试验区。试验结果表明:保护性耕作对土壤温度有明显的调节作用。4月21日至5月20日前后,保护性耕作土壤日平均温度明显高于传统翻耕土壤日平均温度,其中耙地覆盖比对照组日均土壤温度高0.58℃,深松覆盖比对照组日均土壤温度高1.22℃,免耕覆盖比对照组日均土壤温度高1.67℃;5月底以后保护性耕作土壤日平均温度低于传统翻耕。研究还表明:保护性耕作与传统翻耕相比,5,10,15,20cm各层土壤平均分别增温0.7～2.6℃、0.5～1.4℃、0.3～1.1℃、0.1～1.0℃,随着土壤层深度...

以当地常规施肥模式为对照，研究了不同施肥模式（常规施肥加有机肥全层施用、常规施肥加有机肥穴施和常规施肥加钾肥）对南方红壤旱地春玉米干物质积累及产量的影响。结果表明：各处理春玉米叶片叶绿素相对含量大小顺序为常规施肥加有机肥穴施＞常规施肥加有机肥全层施用＞常规施肥加钾肥＞常规施肥；单株叶面积和叶面积指数大小顺序均为常规施肥加有机肥穴施＞常规施肥加有机肥全层施用＞常规施肥加钾肥＞常规施肥；各个主要生育时期，常规施肥加有机肥全层施用和常规施肥加有机肥穴施处理植株根系干重均显著（Ｐ＜０．０５）高于其他处理；拔节期、抽雄期和成熟期，常规施肥加有机肥穴施处理植株茎和叶干重均显著（Ｐ＜０．０５）高于其他处理；．．．

【目的】揭示苹果园地土壤干燥化发生规律及土壤干燥化对果园生产力的长远影响。【方法】在WinEPIC模型模拟精确度验证的基础上,应用该模型模拟研究了1960~1999年期间陇东旱塬旱作苹果园地水分生产力变化动态和土壤干燥化效应。【结果】(1)1960~1999年模拟研究期间,果树产量在10龄达到最高值26.83t/hm2后,呈显著波动下降趋势;23~40龄,低产果园(年产量小于18 t/hm2)占71%,且随降水量的变化呈不稳定波动趋势,平均值为16.47 t/hm2。(2)1~23龄苹果园地年耗水量均高于同期降水量,0~10 m土层土壤有效含水量呈显著降低趋势,其中,1~10龄与11~23龄0...