作物杂志, 2019, 35(6): 127-133 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2019.06.020

生理生化·植物营养·栽培耕作

不同油葵种植方式对银北灌区盐碱地土壤温度、含水率和电导率的影响

樊丽琴, 李磊, 吴霞

宁夏农林科学院农业资源与环境研究所,750002,宁夏银川

Effects of Different Planting Patterns for Oil Sunflower on Saline-Alkali Soil Temperature, Moisture and Electrical Conductivity in Northern Yinchuan Irrigation District

Fan Liqin, Li Lei, Wu Xia

Institute of Agricultural Resources and Environment, Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Yinchuan 750002, Ningxia, China

收稿日期: 2019-05-23   修回日期: 2019-07-30   网络出版日期: 2019-12-15

基金资助: 宁夏回族自治区农业科技自主创新专项全产业链创新示范课题(NKYZ-16-0907)
宁夏农林科学院“十三五”重点科技项目(NKYZ-16-0905)

Received: 2019-05-23   Revised: 2019-07-30   Online: 2019-12-15

作者简介 About authors

樊丽琴,副研究员,主要从事盐碱地改良研究 。

摘要

为了探究油葵不同种植方式对盐碱地土壤水、热、盐分布状况的影响,以平播(T1)为对照,开展了半膜平播(T2)、半膜平播+膜间覆秸秆(T3)、起垄沟播(T4)、起垄沟播+沟覆秸秆(T5)、垄膜沟播(T6)、垄膜沟播+沟覆秸秆(T7)等6种种植方式对油葵田土壤温度、水分和电导率的影响研究。结果表明:与对照相比,不同种植方式均提高了早上7:00时5cm深度的土温,但油葵花期土壤增温效果明显弱于苗期,垄膜沟播种植方式更有利于减缓地 表5cm深度土温的剧烈变化。与对照相比,在油葵苗期,T7和T6的0~20cm土层土壤含水率分别提高了6.30%和5.01%,20~40cm土层分别提高了6.00%和3.38%,在油葵开花期,土壤含水率较对照提高幅度有所降低。与播种前0~20cm土层土壤电导率相比,T6在苗期和开花期均有所下降,其中开花期下降了33.81%,T7在苗期略有增加,在开花期则略有下降,其他处理在苗期增加幅度较大。因此,在银北灌区油葵生产中,垄膜沟播是一种适宜的油葵种植方式。

关键词: 油葵 ; 盐碱地 ; 垄膜沟播 ; 土壤温度 ; 土壤含水率 ; 土壤电导率

Abstract

To study the effects of different planting patterns for oil sunflower on the conditions of soil moisture, temperature and salinity in saline-alkali land of northern Yinchuan irrigation district, a field experiment was conducted to test soil temperature, moisture and electrical conductivity (EC) value under seven planting patterns, which included flat planting (CK, T1), flat planting with half film mulching (T2), half film mulching combined with straw mulching between films (T3), ridge-furrow planting (T4), ridge-furrow planting with straw mulching in furrows (T5), ridge mulching-furrow planting (T6), ridge mulching-furrow planting with straw mulching in furrows (T7). The results showed that the other six planting patterns all increased soil temperature of 5cm depth at 7:00. compared with CK, but the increasing effect of soil temperature at the flowering stage of oil sunflower was significantly weaker than that at the seedling stage. Ridge mulching-furrow planting (T6) could mitigate a drastic change for soil temperature of 5cm depth at 7:00. Compared with CK, soil moisture of 0-20cm depth soil layer for T7 and T6 treatments increased by 6.30% and 5.01%, respectively at the seedling stage, and soil moisture of 20-40cm depth soil layer increased by 6.00% and 3.38%, respectively. At the flowering stage, the soil moisture increased lower than that of the control. Compared with soil EC value of 0-20cm depth soil layer before oil sunflower sowing, soil EC value of T6 treatment decreased at the seedling stage, and decreased by 33.81% at the flowering stage, while soil EC value of T7 treatment increased slightly at the seedling stage and decreased slightly at the flowering stage. Soil EC value of other treatments had a larger increase at the seedling stage of oil sunflower. In conclusion, ridge mulching-furrow planting (T6) can be considered as an appropriate tillage practice for oil sunflower in northern Yinchuan irrigation district.

Keywords: Oil sunflower ; Saline-alkali land ; Ridge mulching-furrow planting ; Soil temperature ; Soil water content ; Soil electrical conductivity

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本文引用格式

樊丽琴, 李磊, 吴霞. 不同油葵种植方式对银北灌区盐碱地土壤温度、含水率和电导率的影响[J]. 作物杂志, 2019, 35(6): 127-133 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2019.06.020

Fan Liqin, Li Lei, Wu Xia. Effects of Different Planting Patterns for Oil Sunflower on Saline-Alkali Soil Temperature, Moisture and Electrical Conductivity in Northern Yinchuan Irrigation District[J]. Crops, 2019, 35(6): 127-133 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2019.06.020

探索和推广新的栽培方式,提高农田生产力是当前西北旱作农业生产的现实需要[1]。大量研究表明旱作农田生产力的提高要从水分要素入手,如何采取有效的耕作方法和蓄水保墒措施,提高无效降水的有效转化,增加土壤水库有效蓄水量,提高作物抗旱性、产量和水分生产效率是当前倍受关注的研究内容[1,2,3]

银北灌区地处宁夏引黄灌区下游,地势平坦低洼,是汇水集盐的地区,也是宁夏土壤发生盐渍化的重灾区。该区气候干旱,春季多风,蒸发强烈,温差较大,地下水位高,土壤盐分表聚现象严重。因受干旱缺水和高水位盐碱危害的双重影响,作物苗期生长发育受到限制。此外,该区小雨出现的平均天数远大于中雨和大雨[4],常规种植方式下小雨容易造成死苗现象,因而作物生长中前期保墒控盐的技术需求迫切。大量研究表明,作物不同栽培模式影响土壤水热状况,但相关研究多集中在玉米[5,6]、小麦[7]和马铃薯[8,9]等作物上,且多关注保水和增温效应,而关注土壤盐分变化的少[10,11,12]。本研究针对高水位地区地下水盐分上行和土壤蒸发盐分表聚造成的盐碱危害问题,研究了油葵不同种植方式对土壤温度、水分和电导率的影响,探讨不同措施的保墒控盐作用,以期为银北灌区高水位盐碱油葵田丰产高效栽培技术提供理论依据和技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验于2018年5月在平罗县金茂源家庭农场进行,该农场位于宁夏石嘴山市平罗县黄渠桥镇,地处西北内陆,属于温带干旱荒漠气候区,太阳辐射量4-10月份为4 225.9kJ/m2,6月份最强为716kJ/m2;年平均日照时数3 201.8h,6月份最多;年降水量186.5mm,主要集中在7-9月份;蒸发量为1 708.7mm[13]。试验地土壤类型为盐化灌淤土,基本理化性质见表1。试验区土壤养分含量表现为有机质和碱解氮含量缺乏,有效磷含量中等,速效钾含量丰富,盐分离子则主要以Na+、Cl-和SO42-为主。

表1   试验区土壤基本理化性质

Table 1  Soil physical and chemical properties of the experiment field

土层(cm)
Soil layer
容重(g/cm3)
Bulk density
田间持水量(%)
Field moisture capacity
有机质(g/kg)
Organic matter
全氮(g/kg)
Total N
碱解氮(mg/kg)
Alkaline N
有效磷(mg/kg)
Available P
速效钾(mg/kg)Available k
0~201.4545.1311.530.6741.8621.98178.43
20~401.75------

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1.2 材料与试验设计

供试作物为油葵品种同辉562,设7个处理:T1(平播,对照)、T2(半膜平播)、T3(半膜平播+膜间覆秸秆)、T4(起垄沟播)、T5(起垄沟播+沟覆秸秆)、T6(垄膜沟播)、T7(垄膜沟播+沟覆秸秆),每处理3次重复。小区面积5m×10m=50m2。土壤盐分是土壤特性中最活跃和复杂的一部分,它受多种因素影响,空间变异性强[14]。为准确比较各处理土壤电导率差异,按小区测定土壤电导率本底值,然后基施过磷酸钙、尿素、硫酸钾和硫酸锌,过磷酸钙施用量为600kg/hm2,硫酸钾施用量为90kg/hm2,尿素施用量为300kg/hm2,硫酸锌施用量为15kg/hm2。T4至T7处理宽窄行划分沟垄,沟底宽70cm,垄底宽50cm,垄高15cm,起成拱形垄。采用厚0.010mm、幅宽90cm的抗老化地膜垄上覆膜,两边压土,每隔2~3m在垄上压土,防止大风揭膜,垄起好后整平垄沟,准备施肥播种。2018年5月24日播种油葵,起垄沟播处理在沟底两侧播种,垄膜沟播处理在沟底膜下两侧播种,每沟2行,行距60cm,播种深度4cm,每穴2粒,播种时使种子直接接触到湿土。油葵生长期间未进行灌水,在油葵现蕾初期结合降雨追施尿素1次(150kg/hm2)。于5月10日-7月10日每10d测定1次地下水埋深和水质,地下水埋深变幅在0.53~0.80m,矿化度变幅在2.82~3.38g/L,7.6<pH<7.8。

1.3 测定项目与方法

分别在6月20日(苗期)和7月17日(花期)采集各小区土样测定含水率和电导率,土样采集部位位于小区中间一行的相邻植株之间。土壤电导率(土水比为1:5)采用雷磁DDS-307A型电导率仪测定;土壤含水率采用烘干法测定;在同行植株中间布设地温计,分别于苗期(6月20日-6月23日)、花期(7月11日-7月14日)测定5、10、15、20和25cm深度土温,测定时间分别为7:00、14:00和19:00,将3次测得平均值作为当天土壤平均温度。

1.4 数据处理

采用Microsoft Office Excel 2003进行试验数据处理,SPSS Statistics 17统计软件进行差异显著性检验(LSD法)。

2 结果与分析

2.1 不同处理对油葵苗期土壤温度的影响

图1可看出,油葵苗期,在7:00时,T3在25cm深度、T4和T5在10~25cm深度、T7在15~25cm深度土温均低于对照,其他处理则均不同程度的高于对照。不同处理措施均提高了地表5cm深度土温,5和10cm深度均表现为T6土温最高,分别较对照提高1.83℃和0.42℃;T2和T7次之,5cm深度均较对照提高1℃,10cm深度较对照分别提高0.38℃、0.34℃。在14:00时,与对照相比,5cm深度土温表现为T2温度最高,提高了0.92℃,T4至T7则均有不同程度的降低,覆盖秸秆处理土壤温度明显下降;其他深度各处理土温表现为除T2在15cm深度提高了0.37℃外,其他处理均有不同程度的降低。在19:00时,与对照相比,5cm深度土温同样表现为T2温度最高,提高了1.38℃,T4和T3次之,T6略有提高,T5和T7分别降低了0.58℃和1.25℃;其他深度各处理土温表现为除T2在15和25cm深度略有增加外,其他处理均有不同程度的降低。综上所述,与对照相比,不同种植模式在油葵苗期上午7:00时5cm深度土温均表现出增温效应,而T6、T2、T7在提高5~10cm深度土温方面效果更明显;沟播措施降低了14:00时5~25cm深度土温,配合沟覆秸秆措施降温效果更明显;平播覆膜和沟播措施对19:00时5cm深度土温有一定增温效果,配合沟覆秸秆措施则表现出降温作用。

图1

图1   油葵苗期不同处理土壤温度

Fig.1   Soil temperature of different treatments at the seedling stage of oil sunflower


在油葵苗期,5和10cm土壤温度均表现为中午时段最高,早晨时段最低;20和25cm深度则表现为傍晚时段最高,早晨时段最低。从3个时段表现出的最高温与最低温的差值(温差,下同)来看,随着土壤深度的增大,各处理温差呈降低趋势,其中5和10cm深度表现为T1~T7依次减小,5cm深度T1~T4温差在10.83℃~10.25℃,T5~T7温差在6.62℃~7.88℃;10cm深度T1~T7温差在7.34℃~4.25℃;15cm深度T1温差最大,T2、T3、T4次之,T5、T7最小;20cm深度T4温差最大,T1次之,T3最小;25cm深度T1、T4温差最大。从土壤日均温来看,与对照相比,5cm深度表现为T5和T7分别下降了0.86℃和1.16℃,T6与对照接近,其他处理则有不同程度的增加;10~25cm深度表现为T3~T7均有不同程度的降低,沟播且覆盖秸秆处理土壤温度下降更明显。综上所述,在油葵苗期,垄膜沟播减缓了地表5和10cm深度土温的剧烈变化,配合沟覆秸秆措施效果更明显。

2.2 不同处理对油葵花期土壤温度的影响

图2可看出,在油葵花期,上午7:00时,与对照相比,不同种植方式下5cm深度土壤增温效果明显弱于苗期,其中5和10cm深度均表现为T6温度最高,T7次之,T6在5和10cm深度分别提高了1.38℃和0.78℃,T7分别提高了0.94℃和0.75℃;15cm深度表现为T2和T6分别提高了0.63℃和0.35℃,其他处理均有不同程度的降低;20和25cm深度均有不同程度的降低(T2在25cm深度除外)。14:00时,与对照相比,5cm深度土温表现为T3最高,提高了0.19℃,T2和T6持平,T5和T7分别降低了1.94℃、0.69℃;其他深度土壤温度除T2在15和25cm深度有所提高外,其他处理均有不同程度的降低,T5处理土壤温度最低。19:00时,与对照相比,5cm深度土温表现为T2略有增加,其他处理均有不同程度的降低,T5和T7土壤温度最低;其他深度土壤温度除T2在15和25cm深度有所增加外,其他处理均有不同程度的降低,T5土壤温度最低。综上所述,与对照相比,不同种植方式均提高了油葵花期早上7:00时5cm深度土温,T6和T7在5~10cm深度土温增加效果更明显,沟播处理降低了14:00和19:00时不同深度的土温。

图2

图2   油葵花期不同处理土壤温度

Fig.2   Soil temperature of different treatments at the flowering stage of oil sunflower


在油葵花期,5和10cm深度土壤温度均表现为中午时段最高,早晨时段最低;15、20和25cm深度土壤温度则表现为傍晚时段最高,早晨时段最低。随着土壤深度的增大,各处理温差呈降低趋势,5cm深度温差变化范围在5.02℃~6.85℃,明显低于油葵苗期,表现为T1、T3温差最大,T6、T7温差最小;10cm深度表现为T1温差最大,T5、T7最小;15cm深度表现为T1温差最大,T5最小;20cm深度表现为T2、T4温差最大,T5最小;25cm深度表现为T1温差最大,T5最小。综上所述,在油葵花期,垄膜沟播缓和了5cm深度土壤温度的变化,配合沟覆秸秆措施效果更明显。从土壤日均温来看,T5最低,与对照相比,5cm深度表现为T5、T4和T7分别下降了1.20℃、0.36℃和0.25℃,其他处理则略有增加,T6增加了0.29℃;10~25cm深度表现为T3、T4、T5和T7均有不同程度的降低,其中T5土壤温度最低,T6在10、20和25cm深度略有下降,在15cm深度则增加了0.30℃。

2.3 不同处理对土壤剖面含水率、电导率和油葵产量的影响

表2可看出,与对照相比,不同种植方式均表现出明显的蓄水保墒优势。在油葵苗期,0~40cm土层土壤含水率表现为T7最高,T6次之,T5和T4排第3位,与对照相比,T7、T6和T5分别提高了6.30%、5.01%和4.24%,20~40cm土层T7和T6分别提高了6.00%和3.38%。在油葵开花期,较大的地表植被覆盖度削弱了不同措施的保墒效果,其中0~20cm土层土壤含水率提高了2.88%~4.11%,T6最高,T7略低于T6;20~40cm土层土壤含水率提高了3.50%~5.01%,T7最高,T6次之,结合秸秆覆盖的种植方式对20~40cm土层的保水效果优于表层;40~60cm土层土壤含水率提高了2.68%~5.36%,T7最高、T6次之。综上所述,T6和T7在提高0~40cm土层土壤含水率方面具有更为明显的效果。

表2   不同处理种植区土壤含水率差异

Table 2  Differences of soil moisture in growing areas among different treatments %

处理
Treatment
苗期Seedling stage开花期Flowering stage
0~20cm20~40cm0~20cm20~40cm40~60cm
T112.30±0.12f13.75±0.51d13.70±0.17c14.10±0.20b17.02±0.45c
T214.80±0.49e15.66±0.36c16.84±0.24ab17.76±0.20a19.70±0.02b
T315.71±0.36d16.88±0.07b16.90±0.19ab18.14±0.19a19.73±0.55b
T416.35±0.02cd16.84±0.26b16.92±0.36ab17.60±0.46a21.14±0.41ab
T516.54±0.11bc16.74±0.13b16.58±0.58ab19.05±0.97a21.36±0.73a
T617.31±0.10b17.13±0.20b17.81±0.23a18.05±0.30a21.43±0.43a
T718.60±0.27a19.75±0.24a17.23±0.38ab19.11±0.42a22.38±0.58a

Note: Data followed by the different letters in the same column indicate significant difference at 0.05 level

注:同一列数据后附不同字母者表示差异达0.05显著水平

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表3可看出,与土壤本底值相比,在0~20cm土层,对照在苗期和开花期的土壤电导率增加幅度最大,分别增加了54.72%和70.44%;T2、T3、T4在油葵苗期也有较大幅度的增加,花期较苗期则略有下降;T5苗期增加了13.98%,开花期与土壤本底值持平;T6在苗期降低了0.95%,在开花期降低了33.81%;T7在苗期略有增加,在开花期则略有下降。在20~40cm土层,与土壤本底值相比,除T3和T4在开花期持平外,其他处理均有不同程度的增加,在油葵苗期,T5~T7增加幅度最大,分别增加了60.67%、27.54%和73.53%;在油葵开花期,T1、T2、T5、T6、T7分别增加了18.52%、41.67%、37.33%、26.57%、22.55%。在40~60cm土层,与土壤本底值相比,在油葵开花期,T2、T3和T6均有不同程度的增加,T7持平,T1、T4和T5则有不同程度的下降。

表3   不同处理种植区土壤电导率差异

Table 3  Differences of soil electrical conductivity in growing areas among different treatments mS/cm

采样时期
Sampling period
土层(cm)
Soil layer
处理Treatment
T1T2T3T4T5T6T7
本底值0~200.53±0.03b0.54±0.02b0.56±0.04ab0.49±0.06b0.62±0.07ab0.70±0.02a0.69±0.07a
Background value20~400.54±0.03a0.60±0.04a0.62±0.08a0.54±0.03a0.50±0.03a0.69±0.08a0.68±0.08a
40~600.77±0.08ab0.89±0.10a0.57±0.01b0.65±0.04ab0.72±0.05ab0.71±0.14ab0.71±0.09ab
苗期0~200.82±0.02a0.75±0.00ab0.72±0.03b0.67±0.01b0.71±0.01b0.69±0.04b0.74±0.06ab
Seedling stage20~400.84±0.02b0.83±0.04b0.81±0.04b0.80±0.03b0.80±0.03b0.88±0.05b1.18±0.10a
开花期0~200.90±0.08a0.72±0.03b0.64±0.02bc0.58±0.03c0.63±0.02bc0.46±0.04d0.67±0.01bc
Flowering stage20~400.64±0.09ab0.85±0.08a0.67±0.06ab0.51±0.02b0.69±0.06ab0.87±0.09a0.83±0.07a
40~600.66±0.01b1.29±0.20a0.67±0.07b0.37±0.04c0.53±0.03bc0.81±0.06b0.73±0.07b

Note: Data followed by the different letters in the same line indicate significant difference at 0.05 level

注:同一行数据后附不同字母者表示差异达0.05显著水平

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综上所述,与其他处理相比,T6和T7耕层土壤电导率最低,而油葵根系主要分布在0~20cm土层,说明该处理控盐效果更好。油葵苗期虽然只有小量降雨,但由于垄膜沟播措施在种植区可产生雨水叠加效应,将无效降雨转化为有效降雨,进而起到盐分淋洗作用,减轻耕层返盐现象;7月14日试验区降雨量较大,此时正值油葵开花期,垄膜沟播种植方式在种植区产生了较好的洗盐效果。9月10日油葵收获,T1~T7处理油葵产量均值分别为3 138.7、3 846.8、4 407.1、4 042.6、4 124.4、4 761.7、5 146.8kg/hm2。与对照相比,其他种植方式下,油葵产量均表现为在0.01水平上显著提高,T2、T3、T4和T5处理之间在0.05水平上差异不显著,T7处理在0.05水平上显著高于T6,在0.01水平上T7与T6差异则不显著。说明与平播覆膜、沟播等种植方式相比,油葵垄膜沟播种植方式表现出更明显的增产效果。

3 讨论

大量研究表明,垄膜沟播种植方式可有效汇集天然降雨,增加沟内土壤贮水量,明显改善农田土壤水热条件,促进作物生长发育,提高降水利用率及水分利用效率[15,16,17,18]。油葵适宜的生长温度为10℃~30℃,开花期间每日最高温度超过30℃,不利于油葵开花授粉[19],而银北灌区6-7月中午时段气温常高于30℃,对油葵生长不利,本研究结果表明,与平播种植模式相比,垄膜沟播种植模式下,种植区土壤在早晨时段温度升高,在中午时段温度降低,减轻了高温天气对油葵的不利影响,土壤日温差降低,说明该措施既能防止土温过度上升,又能防止土温过度下降,与李尚中等[1]在玉米上的研究结论一致;在同样的降雨量条件下,垄膜沟播种植模式可在作物种植区产生集雨效应,土壤含有较高水分,促进种植区盐分淋洗,土壤电导率明显降低,可减轻土壤盐分对作物根系的不良影响。孙池涛等[20]研究发现,滴灌条件下起垄覆膜沟播的水分入渗深度和盐分淋洗深度均明显大于常规平播植棉方式,起垄覆膜沟播植棉膜下(0~20cm)土壤溶液电导率明显低于常规平播植棉,本研究结论与之一致。总之,在干旱半干旱地区,垄膜沟播种植模式既可提高降水利用效率,又由于土壤水热状况的改善和盐分的降低给作物生长发育创造了一个良好的微环境。此外,垄膜沟播种植模式下灌水量减少,在高水位盐碱区域有利于降低地下水位,减轻土壤盐渍化现象,提高油葵产量。

4 结论

本研究表明,土壤浅层由于直接接受太阳辐射,温度变化更为剧烈,且受种植方式的影响明显大于深层。在油葵苗期和开花期,与对照相比,垄膜沟播处理和垄膜沟播+沟覆秸秆处理地表5cm深度上午7:00时土温在油葵苗期分别提高了1.83℃和1.00℃,在油葵开花期分别提高了1.38℃和0.94℃,14:00时在油葵苗期和开花期均有不同程度的下降,日温度变化较对照平缓,但日均温与对照基本持平或略有增加。此外,在油葵开花期上午7:00时,各处理5cm深度土温明显低于苗期,垄膜沟播种植方式的增温效应也明显降低,说明随着油葵的生长,植株的叶片对土壤遮阴作用明显,地面植被覆盖度的增加削弱了油葵种植方式对土壤温度的影响。

与其他措施相比,垄膜沟播种植方式提高了油葵种植区的土壤含水率、降低了土壤电导率。与对照相比,在油葵苗期,垄膜沟播+沟覆秸秆和垄膜沟播处理在0~20cm土层土壤含水率分别提高了6.30%和5.01%,在20~40cm土层,土壤含水率分别提高了6.00%和3.38%;在油葵开花期,土壤含水率较对照提高幅度有所降低。与播种前0~20cm土层土壤电导率相比,垄膜沟播处理在苗期和开花期均有所下降,苗期下降了0.95%,开花期下降了33.81%,垄膜沟播+沟覆秸秆处理在苗期略有增加,在开花期则略有下降,其他处理在苗期增加幅度较大。垄膜沟播油葵种植方式在蓄水保墒控盐增产方面效果明显,在宁夏银北灌区是一种值得推广的节灌农艺改良盐碱地技术措施。

参考文献

李尚中, 王勇, 樊廷录 , .

旱地玉米不同覆膜方式的水温及增产效应

中国农业科学, 2010,43(5):922-931.

URL     [本文引用: 3]

【目的】探求不同覆膜方式对旱地农田土壤水温变化规律、降水高效利用和玉米产量的影响,以期高效利用和开发有限的自然降水资源。【方法】对6种覆膜方式下玉米关键生育期耕层土壤昼夜24 h温度变化、0—2 m土壤水分动态进行定位监测,结合作物产量分析农田水分利用效率。【结果】玉米苗期,垄膜沟播(包括全膜双垄沟和半膜双垄沟)能防止白天耕层土壤温度过度上升和晚上温度过度下降;灌浆期,耕层平均温度最低;整个生育期,耕层平均地温比露地高2.4℃;垄膜沟播能把小于5 mm的无效降水转化为有效水分贮存于土壤中,提高降水利用率。在平水年份,全膜双垄沟玉米的产量和水分利用效率最高,较露地分别提高91%和85%;干旱年份,半膜双垄沟玉米的产量和水分利用效率最高,较露地分别提高34%和33%。【结论】垄膜沟播能调控土壤的水温条件,提高玉米水分利用效率。平水年全膜双垄沟增产效应最佳,干旱年半膜双垄沟增产效应较好,是旱作区进一步挖掘降水潜力和高产田创建的有效途径。

段喜明, 吴普特, 白秀梅 , .

旱地玉米垄膜沟种微集水种植技术研究

水土保持学报, 2006,20(1):143-146.

[本文引用: 1]

李永平, 刘世新, 贾志宽 , .

垄沟集水种植对土壤有效蓄水量及谷子生长、光合特性的影响

西北农林科技大学学报(自然科学版), 2007,35(10):163-167.

[本文引用: 1]

戴全章 .

宁夏平罗县近50年来降水量变化特征分析

安徽农业科学, 2014,42(32):11413-11414.

[本文引用: 1]

齐智娟, 冯浩, 张体彬 , .

覆膜耕作方式对河套灌区土壤水热效应及玉米产量的影响

农业工程学报, 2016,32(20):108-113.

URL     [本文引用: 1]

通过设置垄作全膜、垄作半膜、平作全膜以及平作半膜4个覆膜耕作处理,探究不同覆膜耕作方式对河套灌区土壤水热及春玉米产量的影响。结果表明:1)2个生长季内垄作全膜处理各阶段土壤含水率和温度均最高,保水保温效果明显。2)耕层土壤温度的变化规律和含水率的变化规律相反,随着土壤温度升高,土壤含水率逐渐降低。3)玉米生育期内随着温度升高和作物耗水量增大,全膜覆盖和垄作耕作方式的蓄水保墒效果愈加明显;干旱条件下,耕作措施较覆膜方式对地温的影响更为明显;而在水量充沛条件下,覆膜方式则表现出对地温更显著的影响。田间起垄耕作结合全膜覆盖的种植方式,可以获得较高的穗行数和穗粒数,有利于干物质的积累,促进滴灌条件下玉米产量的形成,同时提高水分利用效率,为河套灌区农业节水和玉米高产提供了技术依据。

李磊, 张强, 冯悦晨 , .

全膜双垄沟播改善干旱冷凉区盐渍土水盐状况提高玉米产量

中国农业科学, 2010,43(5):922-931.

URL     [本文引用: 1]

【目的】探求不同覆膜方式对旱地农田土壤水温变化规律、降水高效利用和玉米产量的影响,以期高效利用和开发有限的自然降水资源。【方法】对6种覆膜方式下玉米关键生育期耕层土壤昼夜24 h温度变化、0—2 m土壤水分动态进行定位监测,结合作物产量分析农田水分利用效率。【结果】玉米苗期,垄膜沟播(包括全膜双垄沟和半膜双垄沟)能防止白天耕层土壤温度过度上升和晚上温度过度下降;灌浆期,耕层平均温度最低;整个生育期,耕层平均地温比露地高2.4℃;垄膜沟播能把小于5 mm的无效降水转化为有效水分贮存于土壤中,提高降水利用率。在平水年份,全膜双垄沟玉米的产量和水分利用效率最高,较露地分别提高91%和85%;干旱年份,半膜双垄沟玉米的产量和水分利用效率最高,较露地分别提高34%和33%。【结论】垄膜沟播能调控土壤的水温条件,提高玉米水分利用效率。平水年全膜双垄沟增产效应最佳,干旱年半膜双垄沟增产效应较好,是旱作区进一步挖掘降水潜力和高产田创建的有效途径。

张鹏, 张晓芳, 卫婷 , .

垄膜沟播与平膜侧播对冬小麦光合特性及产量的影响

干旱地区农业研究, 2012,30(6):32-37,49.

[本文引用: 1]

李荣, 王艳丽, 吴鹏年 , .

宁南旱区沟垄覆盖改善土壤水热状况提高马铃薯产量

农业工程学报, 2017,33(10):168-175.

URL     [本文引用: 1]

垄覆塑料地膜沟内覆盖集雨种植模式可影响土壤水热状况,促进作物生长,提高作物的产量和水分利用效率。为探讨旱作条件下沟垄二元覆盖的土壤水热效应对马铃薯产量的影响效果,于2015年在宁南旱区设置垄覆地膜沟内覆盖不同材料(普通塑料地膜、玉米秸秆、生物降解膜、麻纤维地膜及液态地膜),以垄覆地膜沟不覆盖为对照,研究沟垄二元覆盖模式对土壤水分、耕层土壤温度、马铃薯生长、产量及水分利用效率的影响。结果表明:垄覆地膜沟覆地膜处理在马铃薯前期、中期土壤蓄水量较对照显著增加(P<0.05),垄覆地膜沟覆秸秆处理在马铃薯生育后期土壤蓄水量最高(P<0.05)。垄覆地膜沟覆地膜处理增温效果明显,马铃薯全生育期0~25 cm土壤温度较对照显著增加(P<0.05),而垄覆地膜沟覆秸秆处理较对照显著降低(P<0.05)。在马铃薯整个生育期,垄覆地膜沟覆秸秆处理植株株高和茎粗均明显高于对照处理(P<0.05),在马铃薯生育后期垄覆地膜沟覆秸秆处理的地上部生物量显著高于对照处理(P<0.05)。沟垄二元覆盖模式下马铃薯增产效果以垄覆地膜沟覆秸秆处理最为显著,较对照增产56.1%(P<0.05),且水分利用效率最高(81.1 kg/(hm2·mm))。总之,垄覆地膜沟覆秸秆处理对改善土壤水热状况,提高马铃薯水分利用效率和产量的效果显著,建议在宁南旱区进行推广应用。

汤瑛芳, 高世铭, 王亚红 , .

旱地马铃薯不同覆盖种植方式的土壤水热效应及其对产量的影响

干旱地区农业研究, 2013,31(1):1-7,13.

[本文引用: 1]

金辉, 郭军玲, 王永亮 , .

全膜双垄沟种植模式对晋北盐碱土水盐动态特征的影响

中国土壤与肥料,2017(3):111-117.

[本文引用: 1]

邓力群, 陈铭达, 刘兆普 , .

地面覆盖对盐渍土水热盐运动及作物生长的影响

土壤通报, 2003,34(2):93-97.

[本文引用: 1]

赵海军, 戴良香, 张智猛 , .

盐碱地花生种植方式对土壤水盐动态、温度和产量的影响

灌溉排水学报, 2016,35(6):6-13.

[本文引用: 1]

黄玉霞 .

宁夏平罗县盐渍土变化趋势及土壤生产潜力的研究

杨凌:西北农林科技大学, 2010.

[本文引用: 1]

吉力力·阿不都外力, 阿依古丽·买买提, 唐杨 .

玛纳斯河流域绿洲土壤春季盐渍化研究

干旱区研究, 2013,30(2):189-195.

URL     [本文引用: 1]

运用经典统计学和冗余分析方法,对玛纳斯河流域绿洲土壤全盐量(TS)、pH、电导率(EC)、钠吸附比(SAR)和盐分离子组成的空间分布特征进行了分析。结果表明:土壤全盐量呈现明显的底聚特征,各层土壤全盐量均值在5.80~9.02 g•kg-1,表现为轻度至中度盐化;各层土壤中,pH在8.2~8.4、EC在0.70~1.38 mS•cm-1、SAR在0.25~0.64,未出现碱化现象。冗余分析表明:不同层次土壤中,Ca 2+与SO 42-、Na+与SO42-保持较好的关联性。TS的空间分布,在 0 ~70 cm 全剖面上主要受控于Na+、SO42-、Ca 2+和Mg 2+;分层与全剖面的情况略有不同,但Na+、SO42-在各个土层仍为最主要的控制离子。EC在全剖面上的空间分布受控于 Na+、SO42-;50 ~70 cm 土层主要受Na+与Cl-的控制,其他土层与全剖面相同。 pH受控于CO32-;除0~10 cm土层受HCO-3影响外,其他土层与全剖面相同。SAR在全剖面的空间分布受环境因子的影响较小,除50~70 cm土层受Cl-因子的制约外,0~50 cm土层未表现出明显的控制因子。

Mahajan G, Sharda R, Kumar A , et al.

Effect of plastic mulch on economizing irrigation water and weed control in baby corn sown by different methods

African Journal of Agricultural Research, 2007,2(1):19-26.

[本文引用: 1]

Zhou L M, Li F M, Jin S L , et al.

How two ridges and the furrow mulched with plastic film affect soil water,soil temperature and yield of maize on the semiarid Loess Plateau of China

Field Crops Research, 2009,113(1):41-47.

DOI:10.1016/j.fcr.2009.04.005      URL     [本文引用: 1]

肖继兵, 孙占祥, 蒋春光 , .

辽西半干旱区垄膜沟种方式对春玉米水分利用和产量的影响

中国农业科学, 2014,47(10):1917-1928.

DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2014.10.005      URL     [本文引用: 1]

【目的】春玉米是辽西地区的主要作物,其整个生育期需水量较多,但该区降水资源短缺且降水变率大,时空分布不均,有限降水难以满足春玉米高产稳产所需。垄膜沟种可有效汇集天然降水,提高降水资源化程度,开展相关研究以充分有效地利用该区有限的自然降水,提高农田水分利用效率,促进玉米稳产高产。【方法】2007&mdash;2013年在辽宁朝阳地区进行玉米垄膜沟种微集雨种植试验,研究不同种植模式对土壤水分、玉米产量和农田水分利用效率的影响。试验设垄膜沟种(沟内不覆盖,T1)、垄膜沟覆秸秆(T2)、垄膜沟覆膜(T3)和传统种植(CK)4种处理,随机区组设计,3次重复。传统种植为垄沟种植,行距50 cm,垄膜沟种方式为沟垄相间排列,沟宽80 cm,垄宽40 cm,垄高15 cm,垄上覆膜为集雨区,沟为种植区,种植2行玉米。各处理种植密度为52 500株/hm2左右,种肥为磷酸二铵(375 kg&bull;hm-2,N 18%,P2O5 46%),拔节初期追施尿素(375 kg&bull;hm-2,N 46%)。【结果】垄膜沟种微集雨种植可有效汇集天然降雨,2009年和2010年玉米出苗率分别提高13.0%和14.9%,出苗时间提前1&mdash;2 d。前期长时间无有效降雨的情况下,一场有效降雨过后,土壤贮水量增加幅度依次为T2>T1>CK>T3,T1和T2种植区水分入渗深度至少达到60 cm,而CK水分入渗深度只有40 cm,产流效率为61%,T1和T2蓄墒增加率分别为72%和88%。各处理生育期间土壤水分平均值从大到小依次为T2>T1>T3>CK,其值分别为140.93、135.27、127.85和118.98 mm,较对照分别增加18.45%、13.69%和7.46%。2007&mdash;2013年,T1&mdash;T3产量比对照分别增产24.31%&mdash;32.58%、9.95%&mdash;17.81%、32.12%&mdash;37.16%、16.58%&mdash;27.96%、2.50%&mdash;9.40%、10.85%&mdash;29.33%和4.14%&mdash;17.95%,T1、T2和T3较对照平均增产幅度分别为14.52%、20.01%和23.44%。2007&mdash;2012年,T1&mdash;T3水分利用效率较对照分别增加24.66%&mdash;36.07%、14.12%&mdash;23.73%、38.34%&mdash;53.89%、29.07%&mdash;35.68%、1.20%&mdash;19.60%和9.02%&mdash;32.55%,T1、T2和T3水分利用效率较对照平均增加幅度分别为20.39%、27.94%和28.02%。在相对干旱年份,产量和水分利用效率增加幅度较大。【结论】通过连续7年进行旱作农田垄膜沟种微集雨种植试验,明晰了该技术模式在辽西半干旱地区的集雨、蓄水和保墒效果,有效减轻春季干旱对春播保苗和幼苗生长造成的不利影响,丰富了辽西半干旱地区旱作集水农业的理论基础。通过该项技术的推广应用,可有效提高该区降水资源利用率和农田水分利用效率,使玉米稳产高产,从而促进该区旱作农业健康、可持续发展。该项研究对中国北方旱作集水农业的发展也具有重要的借鉴意义。

高宇, 任永峰, 尹秀兰 , .

旱作作物垄膜种植增温作用及增产效应研究

土壤通报, 2017,48(3):589-596.

[本文引用: 1]

杜红, 柳延涛, 殷波 , .

气象条件对油葵生长发育及产量关系的研究

新疆农业科学, 2012,49(5):820-825.

[本文引用: 1]

孙池涛, 张俊鹏, 张谦 , .

起垄沟播和常规平播下滴灌棉田土壤水盐的运移

干旱区研究, 2019,36(2):307-313.

[本文引用: 1]

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