一、浅谈生物覆盖技术在旱地玉米上的应用(论文文献综述)
张子豪[1](2021)在《旱地垄沟覆膜体系土壤氮素转化过程特征与氮肥调控》文中认为半干旱和干旱地区占黄土高原总土地面积的60%以上,旱作农业对于保障我国粮食安全至关重要。覆膜栽培作为抗旱保墒的耕作措施,目前已经得到大力推广,成为干旱半干旱区粮食增产的重要手段。但随着作物产量的提高和经济效益的扩大,覆膜栽培体系中氮肥大量施用,导致氮肥利用率降低,土壤中硝酸盐大量累积,增加淋失风险造成土壤硝酸盐深层累积与地下水污染。因此研究覆膜栽培体系适宜的氮肥管理措施,对于该体系可持续发展具有重要的意义。本研究从土壤氮素初级转化速率角度出发,定量研究玉米不同生育期以及不同降雨情况下土壤氮素转化过程,理解土壤氮素转化过程与氮去向,尤其氮损失之间的互作关系,并在此基础上探讨氮肥调控的有效措施,为提高覆膜体系氮素利用率,减少氮素损失,维持旱作雨养农业可持续发展提供科学依据。研究结果表明:(1)通过在苗期、拔节期、孕穗期和灌浆期采集表层土样,对其进行室内15N同位素成对标记培养,以及在成熟期进行15N同位素野外原位培养,发现土壤氮素初级矿化速率和自养硝化速率决定了土壤无机氮形态。初级矿化速率、自养硝化速率、净硝化速率在玉米生育期内不同月份之间,均呈现先增高后减小的趋势,土壤水分是其动态变化的关键因素。垄沟覆膜处理比平作不覆膜处理的净硝化速率低,硝态氮固持速率以及DNRA并未有显着性差异,说明相对于平作不覆膜处理,垄沟覆膜处理下的土壤硝态氮产生速率较小。但垄沟覆膜处理土壤硝态氮含量与玉米不同生育期的吸氮量均显着高于不覆膜处理,说明垄沟覆膜体系可能减少了氮素损失,使更多的氮素保留在土壤中,这是垄沟覆膜体系具有的独特的保氮-供氮作用。(2)采集玉米拔节期土壤,设置不同模拟降水事件,以不降水处理为对照,进行室内15N同位素成对标记培养发现随着土壤含水量增加,垄沟覆膜较平作不覆膜土壤的氮素转化速率(初级矿化过程、自养硝化过程)变化程度更平缓。大暴雨事件(100%WHC)中,平作不覆膜处理土壤氮素的初级矿化速率显着增加,更易产生硝态氮,而在极端降雨条件下,可能提高土壤中硝态氮淋溶的风险,且垄沟覆膜处理土壤在降水事件中,硝态氮固持速率更高。这说明垄沟覆膜体系较平作不覆膜体系具有更好的保氮功效,不易受到极端降雨事件的影响。(3)基于不同玉米生育期和不同降水事件下的土壤氮素初级转化特征,结合2015年不同施肥量和施肥方式的产量以及种植前后的土壤硝态氮变化量,以及2016-2020年5年玉米产量分析,建议不仅5月份施肥,6、7、8月按照N/M比例追肥;施肥种类为缓控释肥,施肥方式是垄上施肥,具体施肥量根据种植前土壤硝态氮本底值进行确定。
任爱天[2](2020)在《地膜减量背景下接种丛枝菌根真菌对旱地玉米生产力及土壤有机碳的影响及机理》文中研究表明如何在地膜减量条件下维持旱地玉米生产力,并有助于土壤培肥是目前旱地农业生态系统管理中的关键问题。土壤微生物在农业生态系统中提供了一系列重要的生态服务,尤其是土壤有益微生物-丛枝菌根(AM)真菌。目前在半干旱区地膜覆盖条件下接种外来AM真菌菌种是否能够很好的定殖生长并对作物和土壤产生积极效应仍不清楚。在地膜减量条件下,开展AM真菌的接种对作物产量,土壤有机碳和水分的影响以及AM真菌的多样性的研究很有必要。本文首先采用meta分析方法,综合评估了黄土高原雨养农业区地膜覆盖条件下玉米生产力及土壤水分和有机碳库的变化。其次通过膜草二元覆盖和一膜两年用耕作实践降低地膜覆盖量的同时接种AM真菌,研究不同农业管理措施对土壤水分、易变有机碳组分、玉米产量和本地自然发生的AM真菌群落的影响。主要结果如下:(一)地膜覆盖条件下玉米生产力及土壤水分平衡和有机碳库的meta分析1.在年平均降水量250-400 mm、400-500 mm、500-600 mm和>600 mm区域中,地膜覆盖下产量和水分利用效率(WUE)分别提高了142和190%、38.6和35.5%、33.9和32.2%、22.4和30.8%。在年平均降水量240-400 mm时,地膜覆盖促进作用最显着。此外,与半膜覆盖相比,全膜覆盖显着的提高了玉米产量和WUE。施氮水平低于125、125-215和大于215 kg ha-1时,产量和WUE分别增加了47.8%和45.9%、50.2%和46.8%、47.1%和58.2%。地膜覆盖影响着玉米生长季和休耕季土壤的水分动态,但它没有破坏土壤水分的年际平衡。2.全膜覆盖增加了对玉米地土壤轻组有机碳(LFOC)、颗粒碳(POC)和总有机碳(TOC)消耗。LFOC、POC和TOC的效应值分别为0.92(0.90-0.94),0.96(0.96-0.97)和0.98(0.98-0.99)。说明地膜覆盖对易变有机碳有显着的负作用,而对易氧化有机碳(EOC)和微生物生物量碳(MBC)没有显着的影响。(二)玉米产量、土壤水分、土壤有机碳组分和AM真菌群落对不同农业管理措施的响应3.在第二个生长季,膜草二元覆盖试验(地膜用量是全膜覆盖的2/3)和一膜两年用试验(免耕不更换地膜,地膜用量是全膜覆盖的1/2)的地膜覆盖处理较不覆膜处理均显着的增加了玉米播前0-60 cm土层的储水量(SWS)。其中接种AM真菌后促进效应更显着。收获时,其0-20 cm土层的SWS也显着的增加。其中在一膜两年用试验中接种AM真菌对土壤水分影响效果较为明显。在60-120cm的土层,平地AM真菌接种处理土壤SWS最高,较其他处理平均SWS增加了13.1-20.1%。4.第二个生长季,膜草二元覆盖试验和一膜两年用试验中地膜覆盖处理均显着增加了玉米的叶面积比。此外,膜草二元覆盖和一膜两年用试验的地膜覆盖处理较平地不覆膜种植均显着的增加了玉米穗长,穗直径,千粒重和降低了秃顶长度,进而增加了玉米的产量和水分利用效率。在第二个生长季,一膜两年用试验中地膜覆盖接种AM真菌增加了玉米穗长,同时显着的增加了玉米产量,水分利用效率和生物量。5.膜草二元覆盖试验中,各处理间的TOC含量没有显着的差异,但是不稳定有机碳的变化与生长年限和处理方式有关。秸秆覆盖和AM真菌接种在第一个生长季LFOC含量较对照提高了5.57-15.1%,第二个生长季提高了8.46-15.6%。此外,在2016年,秸秆覆盖处理土壤POC的含量较对照和不覆盖秸秆处理增加了3.80-5.82%;秸秆覆盖结合AM真菌接种处理POC的含量较其他处理增加了10.5-12.4%。2017年秸秆覆盖处理土壤POC的含量较对照和不覆盖秸秆处理增加了9.19-20.4%;秸秆覆盖结合AM真菌接种处理POC的含量较其他处理增加了13.0-23.7%。土壤表层硝态氮(NO3--N)和氨氮(NH4+-N)含量不受秸秆覆盖和接种AM真菌的影响。但是AM真菌接种显着的降低了第二个生长季土壤总氮(TN)和速效磷(AP)含量。接种AM真菌显着的增加了根外菌丝长度(EMH,18.4-29.8%)和球囊霉素相关的土壤蛋白(GRSP)的含量。LFOC和POC均随GRSP和EMH的增加而显着增加。此外,EMH和菌根侵染率显着的增加了玉米对N和P的吸收。6.全膜覆盖下的田间试验土壤有机碳含量的变化与meta分析的结果一致。全膜覆盖较不覆盖处理显着降低了POC和LFOC的水平。但是在一膜两年用条件下,土壤不稳定有机碳含量有所增加,接种AM真菌后增加效果更显着。接种AM真菌后LFOC含量较不接种处理增加了12.9-35.5%;POC含量增加了6.44-22.3%。同时,接种AM真菌后,地上部N浓度较不接种处理提高了9.21%。与常规翻耕相比,免耕条件下AM真菌接种后EMH提高了16.9-19.8%。接种F.mosseae后,根际土壤中检测到的F.mosseae相对丰度明显增加。在2017年免耕措施中,平地AM真菌接种处理中F.mosseae的相对丰度高达55.0%,地膜覆盖条件下AM真菌接种处理中为20.8%,而对照中只有1.63%。接种后AM真菌的侵染率也显着增加,表明接种剂在与自然发生的AM真菌竞争中成功定殖玉米根系。菌根侵染率、GRSP和EMH在免耕条件下与EOC、LFOC、POC和地上N浓度显着相关。7.菌根抑制剂可能通过降低EMH、GRSP含量和土壤AM真菌多样性,进而降低不稳定的土壤有机碳含量。较对照处理,苯菌灵的应用显着降低了POC(21.1%)、MBC(8.92%)和LFOC(28.6%)的含量;菌根侵染率、EMH、已提取GRSP(EE-GRSP)和总GRSP(T-GRSP)分别降低了26.0%、49.0%、30.2%和18.3%。菌根的抑制也显着的降低了地上N浓度(38.6%),但显着增加了0-100cm土层中NO3--N和NH4+-N的积累。此外,Glomeraceae在所有处理中(免耕条件下AM真菌的接种试验和苯菌灵抑制试验)占主导地位。8.AM真菌richness和shannon指数不受地膜覆盖和AM真菌接种及其交互作用的影响。但施用苯菌灵显着的降低了AM真菌alpha多样性。地膜覆盖和苯菌灵的施加显着影响AM真菌群落组成,其变化与土壤有机碳组分(LFOC和POC)和土壤N含量密切相关。相关分析表明,接种AM真菌条件下,AM真菌多样性与土壤SOC组分之间没有显着的关系。但在苯菌灵处理下土壤AM真菌的多样性(alpha多样性)与土壤SOC组分呈显着正相关。这些结果表明,在半干旱地区,地膜覆盖增加作物产量的同时,保持了土壤水分的年际平衡,但是降低了土壤易变有机碳组分的含量。地膜减量接种AM真菌可以降低地膜用量的同时提高水分利用效率,维持了SOC的稳定,进而促进了旱地农业生态系统的可持续性。AM真菌的丰度、多样性与不稳定的SOC之间密切的相关性,进一步说明AM真菌在旱地农业生态系统中对作物生产力的提高和SOC的稳定所起的重要作用。同时,AM真菌的接种没有显着的改变本土自然发生的AM真菌群落组成和多样性。因此,AM真菌接种可以作为一种有效的耕作措施来减少旱地农业土壤地膜的残留量的同时增加土壤SOC组分含量,进而提高作物产量和维持农业生态系统的可持续性。
周余桉[3](2020)在《覆膜方式对冀西北寒旱区饲用玉米生长性状及农田水温变化的影响》文中指出面对冀西北寒旱区低温、干旱的自然条件,和农牧兼业、饲草短缺的生产背景,以充分利用区域有限的水热资源,提高饲用玉米产量,有效缓解天然草场压力,促进农业经济与生态环境协同发展为目标。试验于2016年-2018年在河北农业大学张北试验站进行。试验采用随机区组试验设计,进行了露地平作(ck),平地覆膜、双垄沟覆膜、土下覆膜处理对饲用玉米株高、叶面积指数、干物质积累、土壤水分、土壤温度、产量及水分利用效率影响的试验研究,试验地土质为草甸栗钙土。主要研究结果如下。1.不同覆膜方式对饲用玉米株高的影响,不同降水年型表现各异。在丰水年,各覆膜处理饲用玉米株高均显着高于露地,平地覆膜、双垄沟覆膜和土下覆膜处理分别较露地提高1 7.24%、18.37%和9.91%,平地覆膜与双垄沟覆膜处理之间差异不显着,但二者均显着高于土下覆膜。在欠水年,土下覆膜处理饲用玉米株高显着高于露地,较露地提高20.17%,平地覆膜与双垄沟覆膜处理饲用玉米株高与露地之间差异不显着。在平水年,各覆膜处理饲用玉米株高与露地之间均无显着差异,各处理株高仅较露地提高1.69%-3.78%。表明与对照相比,丰水年型各覆膜处理均能显着增加饲用玉米株高;欠水年型仅土下覆膜饲用玉米株高增加显着;平水年型各覆膜处理饲用玉米株高与露地差异均不显着。2.不同降水年型各覆膜处理叶面积指数表现不同。在丰水年,各覆膜处理在饲用玉米收获期叶面积指数均显着高于露地,平地覆膜、双垄沟覆膜和土下覆膜处理分别较露地提高34.98%、35.77%和21.62%,各覆膜处理之间无显着差异。在欠水年,土下覆膜叶面积指数显着高于露地,且显着高于平地覆膜和双垄沟覆膜。平地覆膜和双垄沟覆膜处理与露地之间无显着差异。在平水年,各处理之间无显着差异。表明与对照相比,丰水年型各覆膜处理均能显着提高饲用玉米叶面积指数;欠水年型仅土下覆膜处理能显着提高饲用玉米叶面积指数;平水年型,各覆膜处理叶面积指数与露地差异均不显着。3.不同降水年型不同覆膜处理植株干物质积累动态均呈现为logistic变化。在丰水年及平水年,双垄沟覆膜处理干物质积累平均增速最高,分别是露地的1.60和2.05倍,理论产量提高了 64.23%和27.94%。在欠水年,土下覆膜干物质积累平均增速最高,是露地的2.09倍,理论产量提高了 64.58%。地膜覆盖促进了饲用玉米干物质积累速度,提高了饲用玉米理论产量,为饲用玉米高产打下基础。表明与对照相比,任何降水年型均能提高饲用玉米干物质积累增长速率和产量。4.地膜覆盖具有明显的增加土壤温度的效果。玉米封垄前,平地覆膜和双垄沟覆膜增温效果显着,1Ocm 土壤温度分别提高了 2.19℃和3.16℃。土下覆膜处理增温效果不显着,且土壤温度变幅低于其他处理。在一天中,平地覆膜和双垄沟覆膜处理土壤温度增温快增幅大,土下覆膜土壤温度增温、降温表现一定时间的滞后。玉米封垄后各覆膜处理对土壤温度的影响不显着。平地覆膜和双垄沟覆膜为饲用玉米提供了适宜的土壤温度条件,有利于饲用玉米的生长发育,土下覆膜可降低土壤温度变幅。表明与对照相比,平地覆膜和双垄沟覆膜处理对玉米提供了积温支持。5.不同覆膜方式的集水保墒效果存在差异。冀西北高寒半干旱区草甸栗钙土农田主要贮水层为0-60cm,生育期土壤贮水受降水与田间耗水影响显着。平地覆膜与双垄沟覆膜具有将时期与数量不稳定的降水及时贮存于土体,促使水分下渗的作用,土壤平均贮水量较露地增加了 9.06%-12.58%,在平水年及丰水年型效果显着;土下覆膜具有抑制贮水土面蒸发与稳定供水效应;促进了玉米生育中期的生物量累积,在欠水年型保水效果显着。表明与对照相比,平地覆膜和双垄沟覆膜对玉米提供了水分支持。6.各覆膜方式不同程度的提高了饲用玉米生物产量和水分利用效率。双垄沟覆膜饲用玉米产量在不同降雨年型均显着高于露地,丰水年、平水年及欠水年分别提高了 46.22%、42.00%和15.01%,同时水分利用效率较露地提高87.69%、62.17%和45.58%。平地覆膜处理在丰水年及平水年饲用玉米产量较露地显着提高45.79%和14.7%,在欠水年饲用玉米产量和水分利用效率较露地提高25.02%和51.31%。土下覆膜在欠水年及平水年饲用玉米产量显着高于露地,分别提高了59.84%和13.66%,水分利用效率提高81.72%和15.18%。表明与对照相比,在不同降水年型双垄沟覆膜均能显着提高饲用玉米产量和水分利用效率,充分利用降水资源,实现高产稳产。综上所述,双垄沟覆膜增加土壤温度和集聚降水的作用显着提高了饲用玉米株高、叶面积及干物质积累量,进而显着提高了饲用玉米产量和水分利用效率。平地覆膜的效果次于双垄沟覆膜。土下覆膜由于抑制降水下渗,对降水利用率低,仅在欠水年效果优于平地覆膜和双垄沟覆膜。
马子宗[4](2020)在《覆盖方式对渭北旱塬春玉米水肥利用效率及土壤酶活性的影响》文中研究说明覆盖措施是西北旱地保水和提高产量的一项重要措施,但增产的机理及对土壤的养分、酶活性效应尚不清楚;本研究依托2012年的定位试验,在陕西省长武县生态试验站开展以春玉米为研究对象的田间试验,设置了无覆盖、秸秆覆盖与地膜覆盖共三个处理,研究了覆盖措施对春玉米地上部生长状况、氮素吸收与土壤中水肥动态分布,并结合微生物的碳氮磷限制对不同覆盖模式的响应,从而为旱作春玉米选择合适的覆盖模式,实现农业高产和资源高效利用,为西北旱地玉米高产高效提供理论依据。主要结论如下:1.地膜覆盖与秸秆覆盖能显着提高春玉米各生育期的SPAD、叶面积指数与株高,提高春玉米的光合能力,使春玉米具有更高的干物质积累优势;与无覆盖处理相比,秸秆覆盖处理两年平均产量与生物量分别提高了8.2%与10.1%,地膜覆盖处理两年平均产量与生物量分别增加为31.7%与42.5%。2.与无覆盖处理相比,秸秆覆盖的营养器官氮素转运量与氮素转运效率分别提高了42.49%与16.17%;地膜覆盖处理的营养器官氮素转运量、氮素转运效率与花后期氮素同化量分别提高67.8%、22.47%与20.4%,通过“源-库”的协同作用来提高籽粒氮素累积量和籽粒产量。秸秆覆盖与地膜覆盖处理较无覆盖处理地上部分植株氮素积累量分别增长为16.1%与45.2%。3.地膜覆盖与秸秆覆盖处理增加春玉米吐丝期前耗水量,提高吐丝期前耗水量与吐丝期后耗水量比例,减弱春玉米花前期受干旱胁迫的影响,与无覆盖处理相比,秸秆覆盖与地膜覆盖处理的水分利用效率(WUE)分别提高6.1%与12.9%。4.无覆盖处理、秸秆覆盖处理与地膜覆盖处理的0-100cm土层硝态氮累积量分别占0-200cm的硝态氮累积量的52.4%、57.0%与70.3%;秸秆覆盖与地膜覆盖100-200cm的硝态氮累积量较无覆盖处理降低了55.0%与64.7%;地膜覆盖与秸秆覆盖处理显着降低了0-200cm土层土壤硝态氮累积量;覆盖措施减少硝态氮淋溶,减轻地下水污染。5.与无覆盖相比,秸秆覆盖下各时期土壤有机碳和全氮分别增加9.7%和7.8%。地膜覆盖下的有机碳,全氮和全磷分别减少了5.6%,4.8%和2.8%。与无覆盖相比,地膜覆盖下与碳循环和氮循环相关酶活性分别降低了20.5%和5.2%。秸秆覆盖和地膜覆盖下的碱性磷酸酶活性分别提高了2.7%和13.5%。地膜覆盖增加了微生物的磷限制,与无覆盖相比,地膜覆盖的土壤水分和温度分别提高了17.6%与9.0%,从而促进了玉米对土壤速效磷的利用。由于生育前期有机物的快速分解,地膜覆盖物进一步导致了有机碳下降,从而增加了磷对土壤微生物的限制。长期覆盖秸秆会增加土壤有机质,而有机质的分解会释放出有效磷,从而减轻了磷对微生物的限制。因此,在覆盖条件下,半干旱农田土壤的有机碳含量是导致微生物磷限制的主要因素。综上所述,秸秆地膜覆盖提高水分利用效率,减少硝态氮的淋溶,提高作物产量,但地膜覆盖过度耗竭土壤有机质,而秸秆覆盖提高土壤养分含量。
司雷勇[5](2020)在《渭北旱作区不同覆盖方式对春玉米根冠生长的影响》文中进行了进一步梳理渭北旱作区春玉米种植栽培区年际降雨波动大,季节性降雨不均,严重影响该区作物生产。地膜覆盖栽培作为一种有效的增温保墒技术,对该区玉米稳产增产发挥了重要作用。随着全球气候变暖,地膜玉米的生长环境温度进一步升高,普通白色地膜增温作用下过高的土壤温度,使得玉米后期营养失衡,植株出现早衰现象,从而严重制约了玉米产量的形成。因此探寻一种增温保墒效果好,可以适时缓解玉米根区土壤高温胁迫,又不会引起玉米后期早衰的覆盖技术,对保障旱地玉米高产稳产具有重要意义。于是,2018年和2019年在陕西长武开展了不同覆盖方式的研究,试验设4个处理,黑色地膜覆盖(BFM)、白色地膜覆盖(WFM)、白色地膜覆土覆盖(WSM)和裸地(CK)对照。试验材料选用陕单609和陕单902两个品种。本文从玉米根冠互作角度出发,分析了不同覆盖方式对不同品种玉米的地上部叶片抗氧化酶活性、叶面积指数(LAI)、相对叶绿素含量(SPAD)等生理特性,株高、干物质量、产量和产量构成要素以及地下部根系生长变化的影响,主要结果如下:1.不同覆盖方式对田间土壤温度的影响不同。春玉米全生育期0-25cm土层平均土壤温度日变化呈现先升后降的曲线形态,在14点左右气温达到最高值。与裸地相比,覆盖处理具有提高土壤温度的作用,白色地膜覆盖处理的增温效果最明显,在中午气温较高时,覆盖黑色地膜和白色地膜覆土覆盖表现出明显的降温效果。与白色地膜覆盖相比,黑色地膜可以有效降低白天0-25cm土壤温度,降温幅度为0.8-1.2℃,白色地膜覆土覆盖降温幅度为1.5-2.0℃。2.不同覆盖方式对春玉米地上部生长及保护酶活性影响不同。春玉米地上部干物质积累呈“S”型动态变化。成熟期,各处理地上部单株干重达到最高,陕单609黑色地膜覆盖下地上部单株干重较白色地膜覆盖、白色地膜覆土覆盖和裸地两年平均增加20.2%、8.67%和33.3%。陕单902两年平均增加22.15%、9.89%和34.1%。黑色地膜覆盖下春玉米株高、叶面积指数(LAI)、叶片SPAD值、SOD活性、CAT活性均显着高于白色地膜覆盖、白色地膜覆土覆盖和裸地,MDA含量均低于白色地膜覆盖、白色地膜覆土覆盖和裸地。不同品种的影响规律相同,但影响程度不同。玉米吐丝后黑色地膜覆盖下衰老型品种陕单902叶面积指数(LAI)、叶片SPAD值降低幅度小于保绿型品种陕单609,覆盖黑色地膜可改善玉米生育后期地上部生长发育,有效延缓叶片衰老,对于衰老型品种作用更加明显。3.黑色地膜覆盖能更好地协调玉米生育后期的根冠比,促进玉米吐丝后地下部根系生长。随着玉米生育时期的推移,不同覆盖处理下玉米根冠比率均呈现出降低的趋势。成熟期黑色地膜覆盖处理根冠比显着大于白色地膜覆盖、白色地膜覆土覆盖和裸地对照(P<0.05),两个品种陕单609黑色地膜覆盖处理较白色地膜覆盖、白色地膜覆土覆盖和裸地处理根冠比平均两年分别提高15.49%、14.28%和30.58%,陕单902平均两年分别提高24.28%、14.28%和42.35%。覆盖措施可以促进玉米根系生长,成熟期黑色地膜覆盖处理下玉米根干重、根体积显着高于其他覆盖处理,根系的生长壮大也作用于地上部植物的生长发育,增加玉米生育后期叶面积指数,提高根冠比率,促进了玉米籽粒产量形成。4.两个品种黑色地膜覆盖方式下籽粒千粒重大,子粒产量显着增加,水分利用效率明显提高。不同覆盖处理下水分利用效率两年整体表现为BFM>WSM>WFM>CK,且黑色地膜覆盖较白色地膜覆盖、白色地膜覆土覆盖和裸地差异显着。籽粒产量陕单609黑色地膜覆盖较白色地膜覆盖、白色地膜覆土覆盖和裸地平均两年分别增产10.47%、5.38%和14.63%,陕单902平均两年分别增产10.39%、7.23%和21.01%。
邓浩亮[6](2019)在《黄土高原不同生态区垄沟覆盖对春玉米生产力和土壤质量的影响及其机理》文中研究表明黄土高原雨养农业区降水低而不稳、蒸发量大,还遭受严重的土壤侵蚀和耕地退化,如何应对生产能力与天然降雨利用能力的严重不足是备受西北农业圈关注的现实问题。在半干旱农作区,玉米垄沟覆盖栽培系统已取得显着增产增收效果,然而黄土高原地域跨度大,生态区包括干旱区、半干旱区和半湿润区,因此不同生态区对垄沟覆盖栽培系统的响应也呈现多样化。目前,大多研究主要针对半干旱农作区,忽略了半湿润易旱农作区农业独特的生产潜力。垄沟覆盖栽培系统能否在半湿润农作区适用并取得增产增效?不同垄沟耕作模式对其影响多大?其生理生态机理如何?这些不仅是基础科学问题,也是垄沟覆盖栽培系统的地域延伸、系统升级,更是黄土高原雨养农业下小农经济精准脱贫战略实施的重大需求。本研究在课题组以往多年国内研究基础上,以垄沟覆盖系统为核心,多种传统种植模式为参照,包括隔沟覆膜垄播(MRM)、全膜双垄沟播(WRF)、垄沟秸秆覆盖(SM)、平地全膜覆盖(WM)、平地半膜覆盖(HM)、平地无覆盖种植(CK)等开展了大田试验及技术验证。本研究于20152016年在黄土高原半干旱农作区甘肃省榆中县石头沟省级旱作农业示范点开展了大田试验,通过对土壤剖面水分动态、土壤温度、作物水分利用、土壤有机碳、全氮、全磷、速效养分、酶活性、微生物数量、作物物候特征、生长参数及生物量分配模式、产量及形成因子、水分利用效率等参数的系统收集和分析,首先揭示了两种不同风格垄沟地膜覆盖技术在改善黄土高原半干旱农作区春玉米生产力和土壤环境生态机理。其次,为进一步证实垄沟地膜覆盖技术在其他生态区的高效性,于20172018年在半湿润易旱农作区甘肃省华亭市朱家坡农业技术推广中心开展了验证试验,全面分析了土壤水热、养分平衡、酶活性活跃度、微生物数量繁殖、作物物候格局、产量和水分利用效率等指标,以期明晰垄沟覆盖耕作模式对旱地玉米的增产、增收和增效机制,进一步剖析该技术体系是否具有可持续发展潜力,同时探明半干旱和半湿润农作区最佳垄沟覆盖耕作模式,为将来该技术体系的进一步拓展研究和延伸技术开发提供理论依据和技术支撑。主要研究结论如下:1.垄沟覆盖在时间上对水资源进行重新分配,使作物需水与土壤供水达到平衡。空间上,优化了作物需水和土壤供水关系,使作物更容易利用深层土壤水分满足生长需求,从而增加了土壤水分有效性。半干旱农作区隔沟覆膜垄播、全膜双垄沟播和秸秆覆盖较露地平种显着增加生长季中层土壤含水量17.77%、11.61%和4.39%,中层水分的积累为玉米后期生长水分的获取提供支撑,但在半湿润农作区并未表现出贮水优势。半干旱区春玉米耗水量主要依赖于生育期降水和土壤底墒,其中隔沟覆膜垄播、全膜双垄沟播和秸秆覆盖春玉米生育期内降水消耗分别占总耗水量的79.07%、80.01%、90.90%。而半湿润区春玉米耗水量主要依赖于生育期降水,意味着在半湿润地区生育期降水不仅能够满足作物生长需水,而且还可以补给土壤贮水,其中隔沟覆膜垄播、全膜双垄沟播和秸秆覆盖通过垄沟集雨方式可补给土壤水量3.33、4.34和5.70 mm。2.垄沟覆盖材料类型的选择性应用能够实现对土壤热量平衡的季节性主动调控,同时存在增温和降温的双重效应,地膜覆盖的增温效应大于降温效应,秸秆覆盖则相反,主要表现在作物生育前期,地表覆盖可增加土壤温度,而在生育中期受高温胁迫,地表覆盖能有效降低土壤温度,缓解高温干热的危害。半干旱和半湿润农作区均表现为隔沟覆膜垄播平均温度最高,全膜双垄沟播次之,秸秆覆盖最低。3.垄沟地膜覆盖体现了对土壤养分的时间和空间平衡调节。半湿润农作区养分含量降低幅度显着大于半干旱农作区。连作2个生长季后,半干旱农作区隔沟覆膜垄播和全膜双垄沟播种植方式增加了生长季内对有机碳、全氮、速效钾的消耗,高于露地平种0.28和0.31 g·kg-1、0.04和0.14 g·kg-1、23.48和2.96 mg·kg-1,反而降低了对全磷、速效磷、碱解氮的消耗,低于露地平种0.08和0.10 g·kg-1、0.37和0.97 mg·kg-1、1.15和2.95 mg·kg-1;半湿润农作区隔沟覆膜垄播和全膜双垄沟播种植方式增加了生长季内对有机碳、全磷、速效钾、碱解氮的消耗,高于露地平种1.00和0.65 g·kg-1、0.16和0.06 g·kg-1、63.74和30.61 mg·kg-1、8.51和5.13mg·kg-1。4.垄沟覆盖对不同种类土壤酶活性影响不同。秸秆覆盖和隔沟覆膜垄播种植方式均有利于土壤过氧化氢酶、蔗糖酶和磷酸酶活性的提高,而全膜双垄沟播仅表现为磷酸酶活性的提高。连作2个生长季后,半干旱农作区隔沟覆膜垄播、全膜双垄沟播和秸秆覆盖种植方式下土壤过氧化氢酶和磷酸酶活性均表现为递增趋势,增幅分别为0.116、0.013和0.052 ml·g-1,0.158、0.115和0.212 mg·g-1,脲酶活性呈降低趋势,降幅依次为0.200、0.208和0.159 mg·g-1,隔沟覆膜垄播和秸秆覆盖种植方式可提高蔗糖酶活性0.254和3.537 mg·g-1,而全膜双垄沟播降低蔗糖酶活性1.753 mg·g-1;半湿润农作区隔沟覆膜垄播、全膜双垄沟播和秸秆覆盖种植方式下土壤蔗糖酶和磷酸酶活性均表现为递增趋势,增幅分别为0.591、0.676和1.927 mg·g-1,0.302、0.169和0.293 mg·g-1,脲酶活性呈降低趋势,降幅依次为0.211、0.284和0.235 mg·g-1,隔沟覆膜垄播和秸秆覆盖种植方式可提高过氧化氢酶活性0.099和0.139 ml·g-1,而全膜双垄沟播降低过氧化氢酶活性0.105 mg·g-1。5.垄沟覆盖对土壤中不同微生物的数量同样影响不同。隔沟覆膜垄播有利于土壤细菌和放线菌的繁殖,而全膜双垄沟播和秸秆覆盖仅表现为细菌数量的增多,且半湿润农作区土壤微生物数量增加幅度显着大于半干旱农作区。连作2个生长季后,半干旱农作区隔沟覆膜垄播、全膜双垄沟播和秸秆覆盖土壤细菌数量均表现为递增趋势,增幅分别为11.24、35.17、30.63 104·g-1。全膜双垄沟播和秸秆覆盖可提高真菌数量5.06和4.38 102·g-1,降低放线菌数量7.50和15.67104·g-1。隔沟覆膜垄播可提高放线菌数量12.83 104·g-1,降低真菌数量10.14102·g-1;半湿润农作区隔沟覆膜垄播、全膜双垄沟播和秸秆覆盖土壤细菌和放线菌数量均表现为递增趋势,细菌增幅分别为34.78、35.73、6.57 105·g-1,放线菌增幅分别为47.52、33.57、40.91 104·g-1。隔沟覆膜垄播可提高真菌数量12.87103·g-1,全膜双垄沟播和秸秆覆盖降低真菌数量0.62和8.42 103·g-1。6.垄沟覆膜耕作模式能明显缩短春玉米营养阶段长度,延长灌浆期,更有利于春玉米生物量的积累,相反,秸秆覆盖耕作模式下玉米营养生长阶段被显着延长,繁殖期缩短。与露地平种相比,半干旱农作区隔沟覆膜垄播和全膜双垄沟播显着提前了玉米出苗,并提高出苗率13.4%和19.1%,秸秆覆盖种植方式推迟了玉米出苗且仅提高出苗率0.34%。隔沟覆膜垄播和全膜双垄沟播分别缩短了播种到抽雄期的时间长度,分别为26.5和25 d,两者显着延长了繁殖持续分别达17、16 d。然而,秸秆覆盖延长了播种到抽雄期的时长17.5 d,缩短了繁殖持续时长11.5 d。半湿润农作区隔沟覆膜垄播和全膜双垄沟播同样显着提前了玉米出苗,并提高出苗率1.0%和2.4%,秸秆覆盖推迟了玉米出苗且降低出苗率4.4%。隔沟覆膜垄播和全膜双垄沟播分别缩短了播种到抽雄期的时间长度,分别为12和9.5 d,并未显着延长繁殖持续时长。然而,秸秆覆盖延长了播种到抽雄期的时长10 d,缩短了繁殖持续时长3.5 d。7.垄沟覆膜耕作模式促进幼苗建立并增加活力,增加了生物量积累,并优化了繁殖分配。与露地平种相比,隔沟覆膜垄播和全膜双垄沟播显着增加了玉米茎秆纵向和横向生长,提高了叶面积扩展能力,叶面积指数显着增加,且半干旱农作区增长效应显着大于半湿润农作区。半干旱农作区隔沟覆膜垄播和全膜双垄沟播地上、地下生物量较露地平种分别增加66.96%和62.79%、19.10%和45.28%,同时,隔沟覆膜垄播和全膜双垄沟播提高了果穗生物量在地上总生物量中的分配比重,高于露地平种13.26%和17.58%,而秸秆覆盖地上生物量较露地平种仅增加8.73%,地下生物量却较露地平种减少21.46%,果穗生物量在地上总生物量中的分配比重高于露地平种9.65%;半湿润农作区隔沟覆膜垄播和全膜双垄沟播地上、地下生物量较露地平种分别增加16.41%和12.66%、12.81%和27.47%,同时,隔沟覆膜垄播和全膜双垄沟播提高了果穗生物量在地上总生物量中的分配比重,高于露地平种1.05%和1.22%,而秸秆覆盖地上、地下生物量较露地平种减少4.58%和7.10%,果穗生物量在地上总生物量中的分配比重低于露地平种0.22%。8.垄沟地膜覆盖优化了穗部结构,增加了收获指数。半干旱农作区隔沟覆膜垄播和全膜双垄沟播显着改善了产量构成因子,穗长、穗粗、穗粒数、单株穗粒重、百粒重、生物产量、秸秆产量和单株生物量分别较露地平种提高30.54%和35.30%、18.88%和20.96%、59.28%和65.56%、155.06%和171.41%、59.93%和63.72%、66.96%和62.97%、37.82%和27.11%、66.96%和62.97%,而秸秆覆盖增加幅度显着低于隔沟覆膜垄播和全膜双垄沟播,依次为5.96%、4.34%、10.12%、16.88%、5.88%、8.73%、6.04%、8.73%。最终,隔沟覆膜垄播和全膜双垄沟播的收获指数较露地平种显着高出0.131和0.165,秸秆覆盖仅高出0.018;半湿润农作区隔沟覆膜垄播和全膜双垄沟播上述产量构成因子分别较露地平种提高4.04%和2.32%、2.03%和0.25%、3.61%和-2.14%、32.96%和17.12%、15.51%和11.44%、16.41%和12.66%、7.35%和10.21%、16.41%和12.66%,而秸秆覆盖表现出不增反降趋势,较露地平种依次降低2.27%、0.82%、3.91%、11.83%、8.83%、4.58%、0.60%、4.58%。最终,隔沟覆膜垄播和全膜双垄沟播的收获指数较露地平种显着高出0.051和0.014,而秸秆覆盖显着降低0.027。9.垄沟地膜覆盖维持了包括水、肥、气、热在内的资源利用效率的高位运行,显着提升了籽粒产量和水分利用效率。半干旱农作区隔沟覆膜垄播和全膜双垄沟播籽粒产量和水分利用效率较露地平种分别增加155.05%和171.40%、125.44%和142.80%,而秸秆覆盖较露地平种仅增加16.88%和18.69%;半湿润农作区隔沟覆膜垄播和全膜双垄沟播籽粒产量和水分利用效率较露地平种分别增加32.96%和17.12%、33.53%和18.67%,而秸秆覆盖表现出降低趋势,较露地平种降低11.84%和9.90%。总体来看,垄沟地膜覆盖耕作改善了土壤水热环境,尤其是休耕期的土壤水分贮存和生育前期的土壤温度,同时提高了整个生育期内土壤质量,明显增大了叶片叶片扩展速率,延长植株后期营养生长与生殖生长时期,为玉米最终籽粒的产出创造了良好的条件。尽管秸秆覆盖能够显着贮存土壤水分,并且能够改善土壤质量,但由于覆盖导致低温效应延缓了玉米的生长周期,不利于果穗籽粒干物质的积累。在半干旱农作区全膜双垄沟播表现出高产量和高水分利用效率,而在半湿润农作区隔沟覆膜垄播效果更佳。因此,全膜双垄沟播是一种较为适宜黄土高原半干旱区的玉米种植技术,而隔沟覆膜垄播在半湿润农作区更能表现出其耕作优势。
袁婷婷[7](2019)在《秸秆覆盖条件下垄作沟灌夏玉米节水效应试验研究》文中提出结合我国干旱半干旱区农业灌溉特点,以降低农业用水、提高区域农业水资源利用效率为目标,采用大田试验、理论研究以及数学分析相结合的技术路线,主要研究了垄作沟灌水分下限处理和秸秆覆盖量处理共同作用下夏玉米各生育阶段的生长发育情况、全生育期各层土壤含水率分布情况、生理指标等相关变化规律,并进一步对夏玉米阶段耗水特性及籽粒产量及构成因子的影响进行分析,取得的主要成果如下:(1)研究了不同水分处理下秸秆覆盖量对夏玉米垄作沟灌生长发育影响在夏玉米处于营养生长阶段,水分控制下限越高,苗期-抽雄期的生育期时长的延迟作用越明显,当夏玉米处于抽雄-成熟期时的夏玉米外部形态的大部分营养物质和水分已基本完全转化到玉米内部器官,并为满足籽粒提供所需能量而殆尽,覆盖量和水分下限的改变均不能增加其生育周期。水分控制下限过低(55%FC),覆盖处理显着抑制苗期出苗率提高,较高水分控制下限较高时,虽然能有效促进夏玉米出苗率的增加,但覆盖量过大,易形成压苗现象,对夏玉米出苗率产生抑制作用;采用Logistic模型能较好地描述夏玉米地上干物质积累过程,并将夏玉米全生育期内的地上干物质累积过程分为分为渐增期、快增期和缓增期3个时期,并且不同水分控制下限条件下夏玉米生育期内的干物质积累持续时间为缓增期最大、渐增期次之,快增期最小;而夏玉米生育期内地上干物质累积量则为快增期最大、缓增期次之,渐增期最小。水分下限的提高有利于夏玉米拔节期—抽雄期叶片快速生长,其中70%FC和80%FC水分控制下覆盖量4500kg/km2时对夏玉米叶面积的促进作用最为明显;当处于拔节期前期,水分控制下限较低时,覆盖量变化对夏玉米株高的影响不显着,当达到拔节期-成熟期时,覆盖量越大,叶面积提高越明显;相反,当水分控制下限较高时,覆盖量的变化对叶面积差异性变化不显着。(2)研究了不同水分处理下秸秆覆盖量对夏玉米垄作沟灌土壤水分分布变化影响在相同水分处理下,夏玉米苗期土壤含水率表现出随土层深度的增加而先增大后减小继而再略有增加的趋势,拔节期土壤含水率表现出随土层深度的增加而先增大后减小的趋势,抽雄期土壤含水率表现出随土层深度的增加而逐渐减小的趋势,灌浆期土壤含水率表现出随土层深度的增加而逐渐增加的趋势,成熟期土壤含水率表现出随土层深度的增加而先减小而后逐渐增大的趋势。全生育期内,水分控制下限70%FC的各土层深度处土壤平均含水率随着秸秆覆盖量的增大而增大,秸秆覆盖对夏玉米不同土层深度处含水率的影响均显着高于不覆盖处理(P<0.05)。(3)研究了不同水分处理下秸秆覆盖量对夏玉米垄作沟灌耗水特性变化影响当水分下限仅为55%FC时,覆盖量的变化对穗粒数、百粒重、籽粒产量影响差异具有显着性,当水分下限>70%FC时,覆盖量不同对其穗粒数、百粒重、籽粒产量影响差异性逐渐减小,并且在两因素交互作用下,显着提高了夏玉米穗行数和百粒重,从而增加了籽粒产量;当水分控制下限为70%FC、秸秆覆盖量7500 kg/hm2时水分利用效率(WUE)和降水利用效率(PUE)均最高,有效抑制了无效水的消耗,提高了籽粒产量和水分利用效率,并使单位玉米籽粒产量的耗水系数达到最小。
张哲[8](2018)在《半干旱区旱地玉米秋季覆膜水氮利用机理研究》文中研究说明风沙半干旱区是我国典型的旱作农业类型区之一,地膜覆盖技术作为重要的农业技术措施由于其保温增墒特性而在该区域广泛应用。但是,随着气候不断变化,该区域存在的水资源不足、降水量年际间分布不均等问题愈发严重,导致传统作物生育期覆膜水分难以满足作物生长发育需求。为了更好利用休闲期保蓄的水分,秋覆膜技术得已推广应用。该技术在秋季收获后,进行整地覆膜,通过减少休闲期农田土壤水分的无效损失,实现农田水资源的跨季调控。但是,多年使用该技术,是否会影响水分的可持续利用,至今尚无定论;而另一方面,受机械化操作影响,秋覆膜技术的基肥施用时间为秋季覆膜时,地膜覆盖在改善土壤的水热条件的同时,势必影响了氮素的转化和利用。因此,本研究主要针对旱地秋覆膜技术水分持续利用和氮素吸收利用不明确的问题,在东北风沙半干旱区,以春玉米为指示作物,设置秋覆膜(AM)、春覆膜(SM)和不覆膜(NM)三个处理,探寻旱地玉米秋覆膜水分、氮素转运与利用机制,通过4年的定位试验研究,得出如下结果:1、旱地秋覆膜可以显着的促进玉米生长,增加叶面积和干物质积累,提高玉米的籽粒产量和生物产量。4年的试验数据显示,相对于传统春季覆膜和不覆膜,秋覆膜处理的玉米籽粒产量平均可增加26.3%和60%,并且秋覆膜技术相对于春覆膜技术始终保持着较高且稳定的收获指数。2、在春玉米生育前期,两个地膜覆盖处理的日均表层土壤温度比不覆膜提高2.9℃,在冠层完全覆盖后(播种后5561天),各处理表层土壤温度差异不显着;在玉米播种期,秋覆膜处理在0100 cm土层比其他两个处理平均多储存水41.9 mm,在玉米收获时,各处理之间差异不显着,秋覆膜处理在玉米生育期可以多消耗38.7mm的土壤水分,促进了水分的可持续利用,而且在降雨量分布不均,旱灾发生时段不同的年份,会显着增加玉米的水分利用效率。3、地膜覆盖减少了氨气挥发造成的氮素损失,增加了土壤中无机氮的含量;相关性分析表明玉米生育前期积温的增加和蒸发的减少与土壤有机氮的矿化量具有显着的正相关性,玉米生育后期的蒸腾作用又与氮素吸收量具有显着的正相关性,验证了秋覆膜处理在保持良好的水温条件的同时,增加了玉米生育期土壤氮素矿化积累量,促进了玉米对于氮素的吸收;在玉米收获时,土壤剖面0100 cm土层,秋覆膜处理无机氮的残留量显着低于春覆膜处理,但高于不覆膜处理。4、两个地膜覆盖处理明显减少了肥料氮素损失,增加了肥料氮素残留,同时也提高了总肥料氮素利用效率,而秋覆膜处理还提高了对土壤氮素的利用;在肥料施入第一年,秋覆膜氮素吸收总量增加主要体现在对土壤氮素吸收量的增加上,同时在第二年也增加了对于残留肥料氮素的利用;两个生长季植株玉米吸收肥料氮素占总施肥量的比例秋覆膜为51.9%,春覆膜为44.0%,不覆膜为34.3%。综上,初步明确在本区域不同年型下,连年使用秋覆膜技术,在玉米生育期可以始终利用休闲期所保存下来的水分,保证了水分利用的可持续性,促进了玉米的稳产,提高了水分利用效率,而良好的水分温度条件也促进了有机氮的矿化,增加了玉米对土壤氮素吸收,提高了氮素有效性,但在本区域传统氮肥施用量前提下,秋覆膜在减少氮肥损失和提高了氮肥利用效率的同时,也导致肥料氮素过多的残留,存在氮素淋溶的风险。
梁改梅[9](2018)在《旱地春玉米水分高效利用技术调控及增产潜力研究》文中研究说明随着全球气候的变暖、干旱的加剧、水资源的严重短缺,旱地农业对保障未来全球粮食可持续发展具有十分重要的战略地位。能否实现对自然降水的有效保持和高效利用就成为旱地农业可持续发展的关键。如何通过保水、蓄水、用水来提高旱地作物产量和农田水分生产效率,有着十分重要的科学意义与实践价值。本研究通过田间定位试验,于2013-2017年先后在黄土高原中部山西旱作农田开展集雨覆盖保水、耕作增容蓄水、群体调控用水等多种水分调控模式,以探讨减蒸保水、耕作蓄水及作物用水与作物生长发育、产量和水分利用效率的关系。并对不同水分调控模式作物增产增效机理进行了分析。具体研究结果如下:1.通过对旱地玉米田集雨覆盖保水调控研究,表明窄膜+秸秆二元覆盖(MS)显着提高0-160cm 土层土壤水平和垂直含水量,三年平均提高30.8mm,提高10.1%。覆盖有效调节了土温,窄膜+秸秆二元覆盖、宽膜覆盖和窄膜覆盖处理0-15cm 土层平均地温较对照分别增加0.91℃、0.64℃和0.63℃,全生育期土壤积温较对照也相应提高12.5%、6.4%和7.9%。覆盖改善了耕层土壤水分和温度,促进了玉米地上、地下部的生长发育。覆盖减少了生育期耗水量,在同一试验年份,窄膜+秸秆二元覆盖的ET值总是低于其他两个覆膜处理。窄膜+秸秆二元覆盖(MS)比露地平作(CK)增产21.3%,三年平均水分利用效率(WUE=30.9 kg ha-1mm-1)较CK提高30.4%。尤其干旱和正常年份,MS处理WUE提高显着。窄膜+秸秆二元覆盖鉴于秸秆和地膜的组合效应优于单一的覆膜效应,保墒、蓄墒效果显着,是旱地农业有效的覆盖保水调控措施。2.合理耕作及秸秆还田能改善土壤结构,增加土壤蓄水。研究表明,免耕和深松提高了 0-200cm的土壤水平及垂直含水量,增加了土壤有效库容。免耕秸秆还田和深松秸秆还田提高休闲期土壤贮水量69.12mm和68.89mm,分别提高16.6%和17.0%,玉米生育期平均0-200cm的土壤贮水量也表现较好的贮水效果。研究进一步对日降雨量与日蓄水量变化拟合可知,当日降雨量>5mm时,免耕处理可拦截有效降雨,使降雨就地入渗。而深松增加了土壤孔隙度,可有效收集<5mm的无效降雨。从土壤日耗水与产量相关性分析表明,免耕秸秆还田和深松秸秆还田处理的耗水规律更有利于玉米籽粒产量的提高。不同耕作及还田组合各处理水分利用效率差异显着(p<0.05)。免耕秸秆还田和深松秸秆还田改善了土壤结构、增加了水分的入渗、保持,提高了 WUE,是旱地蓄水保墒的最佳耕作组合模式。3.适宜的群体密度和补灌也可有效调控土壤水分。研究表明,充分灌溉和有限灌溉玉米籽粒产量均高于不灌溉,其增产幅度为4.83~11.88%。但不同补灌水平下产量未达显着差异。不同补灌和密度处理间WUE存在明显差异。从不同补灌水平对WUE效应看,有限补灌提高了土壤深层水分的利用,减少了土壤日耗水量,提高了水分利用效率。从不同群体密度对WUE效应看,密度6.0万株/hm2时水分利用效率(WUE=28.46 kg/hm2.mm)最高,分别较4.5万株/hm2、7.5万株/hm2、9.0万株/hm2提高了 9.4%、2.7%和9.1%。因此,在干旱半干旱地区,在充分灌溉难以实现的条件下,在保证种植密度为6.0万株/hm2时实施有限补灌是提高作物产量和WUE的有效途径。4.产量潜力的提高也是实现WUE提高的前提。研究表明,优化模式与常规模式产量差为3549.9 kg/hm2,且产量潜力受不同年际间降雨和栽培环境因素的影响变异较大,试验区5年产量年际变幅在27.4%~39.8%。各因子对产量的量化分析表明,覆膜、密度因子对产量的贡献较大,是限制产量提升的关键,而氮肥因子贡献最小。优化模式较常规模式提高了玉米产量和WUE。
韩凡香[10](2018)在《旱地覆盖种植对夏秋作物土壤水热环境及生长的影响》文中研究表明小麦、玉米和马铃薯我国西北旱作区最主要作物,覆盖种植是西北旱地高产稳产、高效用水的主要栽培方式。覆盖种植包括地膜覆盖和秸秆覆盖,秸秆覆盖是较地膜覆盖更加节本环保、有利于秸秆资源化利用、保墒培肥相结合的可持续生产技术。传统的秸秆覆盖采取粉碎后全地面覆盖方式,该方式在西北广大热量不足区,会因过度降低土壤温度而影响出苗和延缓生长,有时会造成小麦和玉米严重减产。为了解决秸秆覆盖保墒和降温的矛盾,我们研发提出了利用玉米整秆局部带状覆盖的技术,在旱地冬小麦上保墒增产显着,但在马铃薯和玉米上应用效果如何,尚未开展试验研究。冬小麦和两种秋作物生长季节的水热条件差异较大,对水热的需求特性和反应也不同,但在西北相同环境和覆盖栽培条件下,目前尚未开展三种作物对覆盖的土壤水热响应差异、产量的差异机制等方面的系统比较研究,研究将为揭示覆盖增产机制、改进覆盖栽培技术提供依据。研究分平水年和丰水年2个年度重复进行。大田试验设秸秆带状覆盖、地膜全地面覆盖、地膜局部覆盖、不同地膜材料(黑膜和白膜)、无覆盖露地种植等栽培处理。冬小麦和马铃薯以无覆盖露地种植为对照(CK),玉米以目前主推的全膜双垄沟(白膜)为对照。冬小麦秸秆带状覆盖在覆盖度相同前提下,进一步根据两带带幅、播种行数不同,分设了3种带状覆盖模式(SM1、SM2、SM3)。主要研究结论如下:1.不同覆盖栽培方式对三种作物的产量、产量结构因素、生长发育等重要农艺指标具有显着影响(P<0.05)。冬小麦和马铃薯覆膜和覆秆较露地种植(CK)增产显着(P<0.05)。秸秆带状覆盖在冬小麦和马铃薯上可以达到全膜覆盖产量水平,马铃薯和玉米全膜覆盖和局部覆膜(PMP)之间产量差异不显着,后者更加节本高效。玉米的秸秆带状覆盖较两种覆膜都显着减产,减产主要与玉米对温度比较敏感、覆秆导致地温下降、粒重降低有关。2.从产量结构因素剖析产量差异机制,覆盖增产冬小麦主要是提高了穗数,马铃薯覆主要是提高了单薯重,玉米粒重对产量高低的影响大于穗粒数,小麦粒重和马铃薯结薯数在栽培方式间较稳定。马铃薯单薯重对前期结薯数不足具有强烈补偿效应,这是西北旱作水分不稳定区马铃薯实现稳产增产的重要机制。三种作物的高产都建立在良好营养生长基础上,同作物不同栽培方式间收获指数比较稳定。进一步剖析营养生长对产量高低的影响机制表明,良好的营养生长可显着提高小麦穗数、小麦和玉米穗粒数、玉米粒重、马铃薯单薯重,而对小麦粒重、马铃薯结薯数影响较小。3.覆盖在不同降水年型都能显着改善三种作物土壤墒情。覆盖对全生育期2m土体的增墒效果秸秆带状覆盖大于覆膜、冬小麦和马铃薯大于玉米。秸秆带状覆盖较覆膜土壤供水较充足,除覆秆具有明显保墒效果外,还与它增加降水入渗率、降温抑蒸、将生育期推移到降水集中季节有密切关系。虽然总体来讲,覆膜和覆秆都较不覆盖具有明显增墒效果,但随着生育进程和土层不同,也同时存在增墒和降墒的双重效应。三种作物覆盖的增墒效应大于降墒效应,增墒效应覆秆大于覆膜、冬小麦依次大于马铃薯和玉米,丰水年大于平水年、前期和中期大于后期。覆膜会明显加剧土壤水分在时期间的波动。改善土壤供水状况可促进生长和产量结构因素形成,是覆盖增产的主要原因。三种作物产量与全生育期2m土体平均含水量、大多生育时期和土层的含水量都呈正相关,各产量结构因素与对应形成时期的含水量也大多正相关,产量和营养生长指标对水分的相关应答趋势基本一致。同时发现,深层供水对提高小麦粒重和马铃薯单薯重具有显着作用。玉米的产量和粒重与020cm表层土壤水分高度正相关,但玉米穗粒数、粒重和产量对2m土体水分的整体反映没有马铃薯和小麦敏感。冬小麦和马铃薯的高产和良好营养生长建立在高耗水基础上,而玉米耗水量与产量和营养生长量相关较弱。同作物不同栽培方式间阶段性耗水比例差异较大。覆秆由于降低了地温,可显着降低三种作物前期耗水比例,同时也降低冬小麦中期和增加后期耗水比例,相反会增加马铃薯和玉米中期耗水比例,这有利于当地雨热季节变化与夏秋作物生长需求相匹配,是秸秆覆盖增产的重要机制。相关分析发现,阶段性耗水的差异通过显着影响营养生长和,最终影响产量的高低。阶段性耗水的差异与同期产量结构因素的形成、营养生长量及产量高低的关联趋势一致,干旱会提高三种作物收获指数。三种作物对2m土体水分都有明显消耗,但耗水主要集中在0120cm范围,覆盖和干旱会提高对120cm以下深层贮水调用比例。小麦覆盖栽培对深层耗水的影响大于两种秋作物。4.覆盖明显影响三种作物土壤温度。与CK相比,覆秆具有普遍降温效应,覆膜具有普遍增温效应。但随着时期和土层不同,三种作物覆秆和覆膜也都同时存在增温和降温的双重效应。覆秆的降温效应大于增温效应,覆膜则相反。覆秆的降温效应和覆膜的增温效应在马铃薯上较冬小麦更明显。冬小麦覆秆的增温效应主要在越冬期,覆秆在马铃薯和玉米上的降温效应前期大于后期。地温日变化监测表明,地温随气温的变化存在“滞后效应”,覆盖可降低冬小麦和马铃薯地温日较差,但加大了玉米日较差。土壤温度明显影响产量形成和生长。覆盖增加冬小麦越冬期地温,有利于安全越冬,可极显着提高产量。提高小麦拔节期地温有利于提高成穗数,但降低灌浆期地温可显着增加小麦粒重;覆秆降低马铃薯苗期淀粉积累期地温,可明显提高单薯重和产量,但块茎形成期地温高低对结薯数影响不明显;覆秆降低玉米地温、尤其是降低灌浆期地温是导致粒重下降、造成玉米减产的主要原因。5.土壤温度和水分存在明显互作。耕层温度通过传导会显着影响25cm以下深层水分的运移和消耗。覆秆降低冬小麦025cm土壤温度,有利于减少土壤蒸发和植株蒸腾,提高2m土体的贮水量,马铃薯则相反;玉米025cm土壤温度和水分也呈正相关,但与2m土体水分显着负相关,表明维持上层较高水分以深层补水为代价,这与玉米根量和株体庞大、蒸腾拉力和水分调用能力较强有关。水温互作的方向和大小因时期不同有一定的差异。冬小麦生育期降水较少,覆秆的降温抑蒸对土壤水分多寡影响明显,而秋作物马铃薯和玉米耕层温度与土壤水分出现正相关,这与秋作物生育期雨热同季,覆秆的保墒和增加入渗效应远大于降温抑蒸效应有关。6.覆膜和覆秆较CK可显着提高小麦和马铃薯生长速率,但玉米生长速率覆膜大于覆秆;覆秆显着提高小麦花前贮备对籽粒的贡献率,促进氮、磷的吸收利用,减少花前茎叶钾素累积在花后的流失。秸秆带状覆盖节本环保,在小麦和马铃薯上可以实现全膜覆盖产量水平。应用于青贮饲用玉米种植,可维持收获期秆青叶绿,饲草品质高,同时可缓解收贮加工季节过于紧张,因此具有较高推广应用价值。
二、浅谈生物覆盖技术在旱地玉米上的应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、浅谈生物覆盖技术在旱地玉米上的应用(论文提纲范文)
(1)旱地垄沟覆膜体系土壤氮素转化过程特征与氮肥调控(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.0 研究背景和意义 |
1.1 旱地覆膜体系概况 |
1.1.1 旱地覆膜玉米体系发展概况 |
1.1.2 旱地覆膜玉米体系对土壤水分的影响 |
1.1.3 旱地覆膜玉米体系对土壤温度的影响 |
1.2 土壤氮转化过程 |
1.2.1 土壤有机氮矿化 |
1.2.2 土壤氮素硝化作用 |
1.2.3 土壤氮素反硝化作用 |
1.2.4 无机氮的同化作用 |
1.2.5 矿物对铵态氮的吸附与释放 |
1.3 土壤氮去向 |
1.3.1 植物吸收 |
1.3.2 硝态氮的淋失 |
1.3.3 气态氮的损失 |
1.4 土壤氮素初级转化速率的测定 |
第二章 研究内容与方法 |
2.1 实验区域地理位置 |
2.2 研究内容 |
2.3 研究目标 |
2.4 技术路线图 |
2.5 试验地布设 |
2.5.1 小区布设 |
2.5.2 野外原位培养~(15)N同位素成对标记实验布设 |
2.5.3 室内培养~(15)N同位素成对标记试验设计 |
2.5.4 气象数据 |
2.6 测定项目方法 |
2.6.1 土壤和植物样的采集 |
2.6.2 土壤理化性质测定 |
2.6.3 ~(15)N同位素分析 |
2.7 数据处理分析 |
第三章 旱地垄沟覆膜玉米不同生育期土壤氮素初级转化特征及其对氮去向的影响 |
3.1 前言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 研究区域概况以及土壤样品采集方法 |
3.2.2 ~(15)N同位素示踪实验 |
3.2.3 样品分析方法 |
3.3 结果 |
3.3.1 垄沟覆膜玉米体系对旱地农田土壤理化性质的影响 |
3.3.2 垄沟覆膜玉米体系室内培养土壤无机氮变化量 |
3.3.3 垄沟覆膜玉米体系土壤氮转化过程特征 |
3.3.5 垄沟覆膜玉米体系不同生育期生物量以及植株全氮含量 |
3.4 讨论 |
3.4.1 土壤氮转化过程决定垄沟覆膜玉米体系土壤无机氮形态与含量大小 |
3.4.2 垄沟覆膜玉米体系土壤氮素转化特征与土壤理化性质的关系 |
3.4.3 垄沟覆膜玉米体系土壤氮素转化特征与玉米生长的关系 |
3.4.4 垄沟覆膜玉米体系土壤氮素转化过程与氮去向的关系 |
3.5 小结 |
第四章 旱地垄沟覆膜玉米不同降雨情况土壤氮素初级转化特征及其对氮损失的影响 |
4.1 前言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 研究区域概况以及土壤样品采集方法 |
4.2.2 室内培养~(15)N成对标记试验设计 |
4.2.3 样品分析方法 |
4.3 结果 |
4.3.1 旱地玉米农田土壤在不同降水条件下的氮转化特征 |
4.3.3 不同处理下旱地玉米农田土壤的在不同模拟降水条件下氮转化特征对比 |
4.4 讨论 |
4.4.1 旱地玉米垄沟覆膜体系与平作不覆膜体系氮素转化过程特征差异分析 |
4.4.2 旱地农田土壤氮转化特征对降雨的响应以及对氮损失的影响 |
4.5 小结 |
第五章 旱地垄沟覆膜玉米体系基于氮转化过程与氮损失互作关系的氮肥精准调控 |
5.1 前言 |
5.2 旱地垄沟覆膜玉米体系的氮转化过程与氮损失互作关系理论总结 |
5.3 旱地垄沟覆膜体系氮肥精准调控措施 |
5.3.1 施肥时间 |
5.3.2 垄上施肥 |
5.3.3 根据表层硝酸盐累积量施肥 |
5.3.4 施肥种类优选 |
5.4 小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 研究取得的主要结果 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(2)地膜减量背景下接种丛枝菌根真菌对旱地玉米生产力及土壤有机碳的影响及机理(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 沟垄覆盖系统的研究进展 |
1.2.2 AM真菌研究进展 |
1.2.3 不同的耕作方式对土壤有机碳和AM真菌的影响 |
1.2.4 秸秆还田对土壤有机碳和AM真菌的影响 |
1.2.5 大田AM真菌接种的有效性 |
1.3 问题提出 |
1.4 研究内容及技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 地膜覆盖对旱地雨养农田土壤水分和有机碳库的影响:meta分析 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 数据来源 |
2.2.2 数据分析 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 地膜覆盖对玉米ET的影响 |
2.3.2 地膜覆盖对玉米和小麦土壤水分含量的影响 |
2.3.3 不同年平均降水量地区地膜覆盖对玉米土壤水分含量的影响 |
2.3.4 不同覆膜方式下地膜覆盖对玉米土壤水分含量的影响 |
2.3.5 不同氮输入水平下地膜覆盖对玉米土壤水分含量的影响 |
2.3.6 地膜覆盖下土壤水分平衡 |
2.3.7 覆膜对玉米产量和水分利用效率的影响 |
2.3.8 覆膜对土壤有机碳组分影响 |
2.4 讨论与结论 |
第三章 地膜覆盖条件下接种AM真菌对土壤水分生产力的影响 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 试验地点 |
3.2.2 试验设计 |
3.2.3 土壤取样 |
3.2.4 数据分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 玉米生长季节内降雨量特征 |
3.3.2 不同农业措施下0-200cm土层播前和收获期土壤含水量 |
3.3.3 不同农业措施下0-100cm土层玉米不同生育期土壤含水量 |
3.3.4 不同农业管理措施下玉米生育期耗水量和水分利用效率 |
3.4 讨论与结论 |
第四章 膜草二元覆盖条件下AM真菌接种对土壤养分的影响及机理 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.2 试验地点 |
4.2.3 试验设计 |
4.2.4 植株的取样与测定 |
4.2.5 土壤取样和测量 |
4.2.6 数据分析 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 土壤不稳定有机碳组分和土壤无机氮含量 |
4.3.2 土壤无机氮、土壤总氮和有效磷含量 |
4.3.3 玉米地上部分氮和磷含量 |
4.3.4 根长侵染率、根外菌丝长度和球囊霉素相关的土壤蛋白 |
4.3.5 土壤易变有机碳、氮和磷与AM真菌参数之间相关性 |
4.4 讨论与结论 |
第五章 一膜两年用条件下接种AM真菌对土壤有机碳组分的影响 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 试验地点 |
5.2.2 试验设计 |
5.2.3 植株取样和测量 |
5.2.4 土壤取样和测量 |
5.2.5 根际土壤中AM真菌群落的鉴定 |
5.2.6 数据分析 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 农业管理措施对土壤不稳定土壤有机碳的影响 |
5.3.2 农业管理措施对土壤和植物氮含量的影响 |
5.3.3 农业管理实践对根外菌丝密度、菌根侵染率和球囊霉素的影响 |
5.3.4 使用RDA分析各变量之间的关系 |
5.3.5 土壤AM真菌的鉴定 |
5.3.6 农业管理实践对玉米生物量的影响 |
5.4 讨论与结论 |
第六章 一膜两年用条件下AM真菌的接种和苯菌灵的施加对土壤AM真菌丰度和多样性的影响 |
6.1 引言 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 试验地点 |
6.2.2 试验设计 |
6.2.3 植物样品的收集与测定 |
6.2.4 土壤样品的收集与测定 |
6.2.5 根际土壤AM真菌群落的鉴定 |
6.2.6 数据分析 |
6.3 结果与分析 |
6.3.1 玉米生物量与产量 |
6.3.2 土壤不稳定有机碳组分和土壤氮含量 |
6.3.3 菌根侵染率、根外菌丝长度和球囊霉素含量 |
6.3.4 AM真菌多样性和群落组成 |
6.3.5 土壤AM真菌群落与有机碳组分的相关性 |
6.4 讨论与结论 |
第七章 AM真菌接种对玉米水分利用和产量形成的影响 |
7.1 引言 |
7.2 材料与方法 |
7.2.1 试验地点 |
7.2.2 试验设计 |
7.2.3 样品的采集与处理 |
7.3 结果与分析 |
7.3.1 玉米生长季节内降雨量特征 |
7.3.2 玉米形态特征 |
7.3.3 玉米产量和产量构成因子 |
7.4 讨论与结论 |
第八章 结论与展望 |
8.1 全文结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
在读期间的研究成果 |
一、发表的论文 |
二、主持课题 |
致谢 |
(3)覆膜方式对冀西北寒旱区饲用玉米生长性状及农田水温变化的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究目的与意义 |
1.3 研究现状 |
1.3.1 覆膜对作物生长的影响 |
1.3.2 覆膜对土壤水分的影响 |
1.3.3 覆膜对土壤温度的影响 |
1.3.4 覆膜对作物产量及水分利用效率影响 |
1.4 研究内容、拟解决的关键问题与技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 拟解决的关键问题 |
1.4.3 技术路线 |
2 材料与方法 |
2.1 试验区概况 |
2.2 试验设计 |
2.3 测定内容与方法 |
2.3.1 玉米株高、叶面积及干物质 |
2.3.2 土壤水分 |
2.3.3 土壤温度 |
2.3.4 玉米产量 |
2.4 数据处理 |
3 结果与分析 |
3.1 覆膜对饲用玉米植株生长性状的影响 |
3.1.1 覆膜对饲用玉米株高的影响 |
3.1.2 覆膜对饲用玉米叶面积指数的影响 |
3.1.3 覆膜对饲用玉米干物质积累的影响 |
3.2 覆膜对饲用玉米田土壤水分和温度的影响 |
3.2.1 0-100cm土体土壤贮水量时序动态变化 |
3.2.2 不同土层土壤含水率空间动态变化 |
3.2.3 覆膜方式对饲用玉米全生育期10cm土壤温度的影响 |
3.2.4 不同覆膜方式对土壤温度日变化的影响 |
3.3 覆膜对饲用玉米产量和水分利用效率的影响 |
3.3.1 覆膜对饲用玉米不同生育阶段干物质积累及水分利用效率的影响 |
3.3.2 覆膜对饲用玉米产量、耗水量与水分利用效率的影响 |
4 讨论 |
4.1 地膜覆盖与饲用玉米生长发育的关系 |
4.2 地膜覆盖保水与水分利用 |
4.3 地膜覆盖与节水 |
4.4 地膜覆盖技术效应分析 |
5 结论 |
参考文献 |
在读期间发表的学术论文 |
作者简介 |
致谢 |
附件 |
(4)覆盖方式对渭北旱塬春玉米水肥利用效率及土壤酶活性的影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 研究背景及目的意义 |
1.2 国内外研究概况 |
1.2.1 覆盖方式对玉米产量、干物质量的影响 |
1.2.2 覆盖方式对植株氮素含量的影响 |
1.2.3 覆盖方式对土壤水分的影响 |
1.2.4 覆盖方式对土壤养分的影响 |
1.2.5 覆盖方式对土壤酶活性的影响 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 覆盖方式对旱地春玉米产量性状的影响 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验区概况 |
2.1.2 试验设计 |
2.1.3 样品的采集与测定 |
2.1.4 植株样品生物性状的测定 |
2.1.5 收获考种 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 覆盖方式对旱地春玉米产量性状的影响 |
2.2.2 覆盖方式对旱地春玉米各生育期生物量的影响 |
2.2.3 覆盖方式对春玉米各生育期叶绿素、叶面积指数与株高的影响 |
2.3 讨论 |
2.4 小结 |
第三章 覆盖方式对春玉米植株氮素吸收利用的影响 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验区概况 |
3.1.2 试验设计 |
3.1.3 植物样品采集与测定 |
3.1.4 数据处理与分析方法 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 覆盖方式对春玉米各器官氮素含量的影响 |
3.2.2 覆盖方式对玉米地上各部位氮素累积量的影响 |
3.2.3 覆盖方式对春玉米器官氮素转运量及籽粒贡献率的影响 |
3.3 讨论 |
3.4 小结 |
第四章 覆盖方式对春玉米水分利用的影响 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 试验区概况 |
4.1.2 试验设计 |
4.1.3 土壤样品采集 |
4.1.4 数据处理与分析方法 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 覆盖方式对土壤水分含量的时空分布影响 |
4.2.2 覆盖方式对春玉米土壤贮水量的影响 |
4.2.3 覆盖方式对春玉米花前花后耗水量的影响 |
4.3 讨论 |
4.4 小结 |
第五章 覆盖方式对春玉米土壤硝态氮的影响 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 试验区概况 |
5.1.2 试验设计 |
5.1.3 土壤样品采集 |
5.1.4 数据处理与分析方法 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 覆盖方式对春玉米土壤硝态氮含量的影响 |
5.2.2 覆盖方式对春玉米土壤硝态氮累积量的影响 |
5.3 讨论 |
5.4 小结 |
第六章 覆盖方式对旱地春玉米土壤微生物磷限制的影响 |
6.1 材料与方法 |
6.1.1 试验区概况 |
6.1.2 试验设计 |
6.1.3 土壤样品采集与测定 |
6.1.4 数据处理与分析方法 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 覆盖方式对土壤理化性质与养分化学计量比的影响 |
6.2.2 覆盖方式对土壤酶活性及生态酶化学计量比的影响 |
6.2.3 覆盖方式对细胞外酶化学计量载体特征的影响 |
6.3 讨论 |
6.3.1 覆盖方式对土壤养分与酶活性的影响 |
6.3.2 覆盖方式对半干旱农业生态系统微生物代谢限制的影响 |
6.4 小结 |
第七章 主要结论、创新点与展望 |
7.1 本研究主要结果 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(5)渭北旱作区不同覆盖方式对春玉米根冠生长的影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 研究目的与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 不同覆盖方式下土壤水分变化的研究 |
1.2.2 不同覆盖方式下土壤温度变化的研究 |
1.2.3 覆盖方式对玉米生理特性和根系生长的影响 |
1.2.4 覆盖方式对玉米产量和水分利用效率的影响 |
1.3 研究内容 |
1.4 技术路线 |
第二章 材料和方法 |
2.1 材料和方法 |
2.1.1 试验区域概况 |
2.1.2 供试材料 |
2.1.3 试验设计 |
2.1.4 测定项目与方法 |
2.1.5 数据处理 |
第三章 结果与分析 |
3.1 不同覆盖方式下土壤温度状况 |
3.2 覆盖方式下不同品种玉米地上部植株生长变化 |
3.2.1 不同覆盖方式对玉米株高的影响 |
3.2.2 不同覆盖方式对玉米单株干重的影响 |
3.2.3 不同覆盖方式对玉米叶面积指数的影响 |
3.3 覆盖方式下不同品种玉米地上部叶片生理变化 |
3.3.1 不同覆盖方式对玉米SPAD值的影响 |
3.3.2 不同覆盖方式对玉米叶片抗氧化酶活性的影响 |
3.4 覆盖方式下不同品种玉米根系干重和根体积变化 |
3.4.1 不同覆盖方式对玉米根系干重的影响 |
3.4.2 不同覆盖方式对玉米根体积的影响 |
3.4.3 不同覆盖方式对玉米根冠比的影响 |
3.5 覆盖方式对不同品种玉米产量和水分利用效率的影响 |
3.5.1 不同覆盖方式下春玉米籽粒产量和产量构成要素 |
3.5.2 不同覆盖方式下土壤贮水量的变化 |
3.5.3 不同覆盖方式下春玉米耗水量和水分利用效率 |
第四章 讨论与结论 |
4.1 讨论 |
4.1.1 不同覆盖处理对春玉米主要农艺性状的影响 |
4.1.2 不同覆盖处理对春玉米叶片生理特性的影响 |
4.1.3 不同覆盖处理对春玉米根系生长的影响 |
4.1.4 不同覆盖处理对春玉米根冠比率及产量的影响 |
4.2 结论 |
参考文献 |
致谢 |
个人简介 |
(6)黄土高原不同生态区垄沟覆盖对春玉米生产力和土壤质量的影响及其机理(论文提纲范文)
缩略词表 |
摘要 |
Summary |
第一章 文献综述 |
1.1 研究背景 |
1.2 垄沟覆盖系统研究进展 |
1.2.1 垄沟比例设计 |
1.2.2 垄沟覆盖材料类型 |
1.2.3 垄沟覆盖系统的水分效应 |
1.2.4 土壤效应 |
1.2.5 作物生理生态效应 |
1.2.6 增产效应 |
1.2.7 垄沟覆盖集雨系统的负面效应 |
1.3 研究目的及意义 |
1.4 研究内容 |
1.5 技术路线 |
第二章 试验材料与方法 |
2.1 试验地概况 |
2.2 试验设计 |
2.3 观测项目和方法 |
2.3.1 气象资料 |
2.3.2 生育期资料 |
2.4 测定项目和方法 |
2.4.1 土壤水分及耗水测定 |
2.4.2 土壤温度测定 |
2.4.3 土壤养分测定 |
2.4.4 土壤酶活性测定 |
2.4.5 土壤微生物数量测定 |
2.4.6 生理指标测定 |
2.5 数据统计分析 |
第三章 土壤水分对垄沟覆盖方式的响应 |
3.1 土壤水分状况 |
3.2 土壤水分时空动态差异 |
3.3 生育时期和土层间土壤水分稳定性比较 |
3.4 垄沟覆盖增墒与降墒的双重效应 |
3.5 作物阶段耗水特征 |
3.5.1 耗水来源和比例 |
3.5.2 不同土层贮水量消耗差异 |
3.6 结论与讨论 |
第四章 土壤温度对垄沟覆盖方式的响应 |
4.1 土壤温度状况 |
4.2 土壤温度时空动态差异 |
4.3 生育时期和土层间土壤温度稳定性比较 |
4.4 垄沟覆盖增温与降温的双重效应 |
4.5 小结与讨论 |
第五章 土壤质量对垄沟覆盖方式的响应 |
5.1 土壤养分 |
5.1.1 土壤养分分布状况 |
5.1.2 土壤养分间的关系 |
5.1.3 土壤养分与水热间的关系 |
5.2 土壤酶活性 |
5.2.1 土壤酶活性分布状况 |
5.2.2 生育时期和土层间土壤酶活性稳定性差异分析 |
5.2.3 生育时期和土层间土壤酶活性稳定性比较 |
5.2.4 土壤酶活性之间的关系 |
5.2.5 土壤酶活性与土壤水热及养分之间的关系 |
5.3 土壤微生物 |
5.3.1 土壤微生物分布状况 |
5.3.2 生育时期和土层间土壤微生物数量稳定性比较 |
5.3.3 生育时期和土层间土壤微生物数量稳定性比较 |
5.3.4 土壤微生物之间的关系 |
5.3.5 土壤微生物数量与土壤水热、养分及酶活性间的关系 |
5.4 小结与讨论 |
第六章 作物生长指标对垄沟覆盖方式的响应 |
6.1 覆盖与耕作对春玉米生长指标的影响 |
6.1.1 出苗率 |
6.1.2 物候格局 |
6.1.3 茎秆纵向生长动态变化 |
6.1.4 茎秆横向生长动态变化 |
6.1.5 茎秆生物量 |
6.1.6 叶片扩展速率 |
6.1.7 光合有效叶面积及叶面积指数 |
6.1.8 叶片生物量差异 |
6.1.9 地上生物量动态变化 |
6.1.10 地下生物量差异 |
6.1.11 地上生物量分配 |
6.1.12 根冠比 |
6.2 小结与讨论 |
第七章 垄沟覆盖春玉米产量形成及其机制 |
7.1 覆盖与耕作对春玉米产量和水分利用效率的影响 |
7.1.1 农艺指标 |
7.1.2 产量和水分利用效率 |
7.1.3 农艺性状间的相关性 |
7.2 春玉米产量形成因子与土壤环境的关系 |
7.2.1 土壤水分与产量形成的关系 |
7.2.2 土壤温度与产量形成的关系 |
7.2.3 土壤酶活性与产量形成的关系 |
7.2.4 土壤微生物数量与产量形成因子的关系 |
7.2.5 土壤养分与产量形成因子的关系 |
7.3 小结与讨论 |
第八章 结论与展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简介 |
导师简介 |
(7)秸秆覆盖条件下垄作沟灌夏玉米节水效应试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 垄作沟灌技术研究 |
1.2.2 秸秆覆盖技术研究 |
1.3 存在的主要问题 |
1.4 主要研究内容与技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 研究技术路线 |
2 试验设计与研究理论方法 |
2.1 试验区概况 |
2.2 供试材料 |
2.3 试验设计与布置 |
2.4 试验测试指标及方法 |
2.4.1 土壤相关指标测定 |
2.4.2 玉米生长指标测定 |
2.4.3 数据处理 |
3 秸秆覆盖对夏玉米垄作沟灌生长发育研究 |
3.1 不同处理对夏玉米生育期的影响 |
3.2 不同处理对夏玉米生长发育情况的影响 |
3.2.1 夏玉米的出苗率变化差异 |
3.2.2 夏玉米的干物质积累量变化差异 |
3.2.3 夏玉米的叶面积变化差异 |
3.2.4 夏玉米的株高变化差异 |
3.3 本章小结 |
4 秸秆覆盖对夏玉米垄作沟灌土壤水分分布研究 |
4.1 不同处理下各生育期土壤水分分布的影响 |
4.2 不同处理下各土层全生育期平均土壤水分差异的影响 |
4.3 本章小结 |
5 秸秆覆盖对夏玉米垄作沟灌耗水特性研究 |
5.1 不同处理夏玉米籽粒产量及籽粒产量构成因子的影响 |
5.2 不同处理夏玉米的收获指数变化差异影响 |
5.3 不同处理夏玉米的耗水特性变化差异影响 |
5.4 不同处理夏玉米降水利用效率及水分利用效率的影响 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 问题与展望 |
7 攻读学位期间参加的科研项目及发表的学术论文 |
8 致谢 |
9 参考文献 |
(8)半干旱区旱地玉米秋季覆膜水氮利用机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACTS |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 地膜覆盖技术研究现状及旱地秋季覆膜的应用 |
1.3 旱地地膜覆盖对土壤温度和水分的影响 |
1.4 旱地地膜覆盖对土壤氮素的影响以及肥料氮素的去向 |
1.4.1 旱地地膜覆盖对土壤氮素的影响 |
1.4.2 旱地覆膜肥料氮的去向 |
1.5 旱地地膜覆盖对水分和氮素利用的影响 |
1.6 问题的提出 |
1.7 研究目的及意义 |
1.8 研究内容与技术路线 |
1.8.1 研究内容 |
1.8.2 技术路线 |
第二章 材料与方法 |
2.1 试验区概况 |
2.2 试验材料 |
2.3 试验设计 |
2.4 样品旳采集与测定 |
2.4.1 土壤样品的采集与测定 |
2.4.2 植物样采集与测定 |
2.5 氨挥发收集试验 |
2.6 氮素原位矿化试验 |
2.7 ~(15)N同位素示踪试验 |
2.7.1 微区植物样品采集与测定 |
2.7.2 微区土壤样品采集与测定 |
2.8 数据统计分析 |
第三章 旱地秋季覆膜对春玉米生长及产量构成的影响 |
3.1 引言 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 株高和茎粗 |
3.2.2 叶面积 |
3.2.3 干物质积累 |
3.2.4 作物产量及产量构成因素 |
3.2.5 春玉米生物产量和收获指数 |
3.3 讨论 |
3.3.1 秋覆膜对玉米株高、茎粗和叶面积的影响 |
3.3.2 秋覆膜对玉米干物质积累的影响 |
3.3.3 秋覆膜对玉米产量和收获指数的影响 |
3.4 小结 |
第四章 旱地秋季覆膜对土壤温度、水分及利用效率的影响 |
4.1 引言 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 土壤温度 |
4.2.2 土壤水分 |
4.2.3 土壤质量含水量变化 |
4.2.4 土壤蓄水量 |
4.2.5 耗水量 |
4.2.6 水分利用效率 |
4.3 讨论 |
4.3.1 秋覆膜对土壤温度的影响 |
4.3.2 秋覆膜对土壤水分的影响 |
4.3.3 秋覆膜对水分利用效率的影响 |
4.4 小结 |
第五章 旱地秋季覆膜对土壤中氮素的影响 |
5.1 引言 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 氨挥发 |
5.2.2 0-20cm土壤铵态氮、硝态氮含量变化 |
5.2.3 土壤无机氮(铵态氮+硝态氮)的剖面分布 |
5.2.4 土壤氮素的累积矿化量 |
5.3 讨论 |
5.3.1 地膜覆盖对氨挥发影响 |
5.3.2 地膜覆盖对氮素矿化的影响 |
5.3.3 地覆覆盖对土壤氮素有效性及无机氮残留的影响 |
5.4 小结 |
第六章 旱地秋季覆膜条件下肥料氮的去向与利用 |
6.1 引言 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 氮素吸收分配 |
6.2.2 肥料氮在土壤中的残留 |
6.2.3 肥料氮素的去向 |
6.3 讨论 |
6.4 小结 |
第七章 旱地秋季覆膜水温变化与氮素利用的相关性 |
7.1 引言 |
7.2 结果与分析 |
7.2.1 旱地秋覆膜土壤水温变化与土壤有机氮矿化的关系 |
7.2.2 旱地秋覆膜土壤水温变化与氮素利用的相关性分析 |
7.2.3 旱地秋覆膜土壤水温变化与肥料氮素去向的相关性分析 |
7.3 讨论 |
7.4 小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
博士期间发表的学术论文 |
(9)旱地春玉米水分高效利用技术调控及增产潜力研究(论文提纲范文)
摘要 |
第一章 引言 |
1 水资源现状及问题 |
1.1 水资源总量 |
1.2 农业用水存在问题 |
2 旱地农业水资源利用原则 |
2.1 合理利用自然降水 |
2.2 提高旱地作物水分利用效率(WUE) |
3 旱地农田玉米需水与耗水特征 |
3.1 旱地农田玉米需水规律 |
3.2 旱地农田玉米耗水特征 |
4 旱地水分利用效率的调控 |
4.1 影响水分利用效率提高的因素 |
4.2 提高农田WUE的调控机制 |
4.2.1 集雨种植技术 |
4.2.2 抑蒸减耗技术 |
4.2.3 深松培肥增容技术 |
4.2.4 限量补灌技术 |
5 旱地农田增产潜力研究 |
6 研究目的、内容及技术路线 |
6.1 研究的目的及意义 |
6.2 研究内容 |
6.3 技术路线 |
参考文献 |
第二章 旱地玉米田集雨覆盖保水调控研究 |
1 材料与方法 |
1.1 试验地基本概况 |
1.2 试验设计 |
1.3 测定项目及方法 |
1.3.1 土壤含水量测定 |
1.3.2 土壤温度的测定 |
1.3.3 土壤贮水量计算 |
1.3.4 生育期耗水量计算 |
1.3.5 作物水分利用效率 |
1.3.6 植株生长发育指标测定 |
1.3.7 根系测定 |
1.3.8 产量及产量构成因素的测定 |
1.4 数据分析方法 |
2 结果与分析 |
2.1 不同覆盖方式对旱地玉米田土壤水分的影响 |
2.1.1 0-160cm土壤贮水量水平和垂直动态变化 |
2.1.2 播前、收获后0-160 cm土壤贮水量变化 |
2.1.3 0-160cm玉米全生育期土壤贮水量年际变化 |
2.1.4 玉米各生育时期阶段性耗水变化 |
2.2 不同覆盖方式对旱地玉米田土壤温度的影响 |
2.2.1 0-15cm土层平均地温的变化 |
2.2.2 不同土层土壤温度的动态变化 |
2.2.3 对玉米苗期土壤温度日变化的影响 |
2.2.4 对玉米各生育期土壤积温(GDD)的影响 |
2.3 不同覆盖方式对旱地玉米地上部生长发育的影响 |
2.3.1 对玉米株高的影响 |
2.3.2 对单株叶面积指数的影响 |
2.3.3 对单株干物质积累的影响 |
2.3.4 对单株相对生长速率的影响 |
2.4 不同覆盖方式对旱地玉米根系生长的影响 |
2.5 不同覆盖方式对旱地玉米产量及水分利用效率的影响 |
2.5.1 对玉米产量的影响 |
2.5.2 对玉米水分利用效率的影响 |
2.6 不同覆盖方式对旱地玉米产量经济效益的影响 |
3 结论与讨论 |
参考文献 |
第三章 旱地玉米田耕作及秸秆还田增容蓄水调控研究 |
1 材料与方法 |
1.1 试验地基本概况 |
1.2 试验设计 |
1.3 测定项目及方法 |
1.3.1 土壤容重、孔隙度 |
1.3.2 土壤贮水量 |
1.3.3 水分利用效率(WUE) |
1.3.4 降水利用效率(PUE) |
1.3.5 玉米产量测定 |
1.4 数据处理与统计方法 |
2 结果与分析 |
2.1 不同耕作及秸秆还田对土壤容重、孔隙度的影响 |
2.2 不同耕作及秸秆还田对玉米休闲期0-200cm土壤蓄水的影响 |
2.3 不同耕作及秸秆还田对玉米生育期土壤水分的影响 |
2.3.1 对玉米各生育时期土壤水分垂直变化的影响 |
2.3.2 对玉米各生育时期土壤贮水量的影响 |
2.3.3 对玉米全生育期平均0-200cm土壤贮水量的影响 |
2.3.4 对日平均降雨量及日蓄水变化的分析 |
2.3.5 对玉米不同生育阶段土壤耗水量的影响 |
2.3.6 对玉米产量和WUE的影响 |
3 结论与讨论 |
参考文献 |
第四章 旱地玉米田补充灌溉下群体调控用水研究 |
1 材料与方法 |
1.1 试验地基本概况 |
1.2 玉米全生育期需水与降水分析 |
1.3 试验设计 |
1.4 测定项目及方法 |
1.4.1 土壤含水量 |
1.4.2 作物需水量 |
1.4.3 水分利用效率(WUE) |
1.4.4 玉米生长发育指标 |
1.4.5 叶片光合特性 |
1.4.6 籽粒灌浆特性 |
1.4.7 产量及产量构成因素测定 |
1.5 数据分析方法 |
2 结果与分析 |
2.1 不同补灌水平和群体密度下玉米田土壤水分变化 |
2.1.1 0-100cm土壤水分垂直变化特征 |
2.1.2 玉米全生育期0-160土壤贮水量变化 |
2.1.3 玉米各生育时期耗水特性分析 |
2.2 不同补灌水平和群体密度对叶片生理特性的变化 |
2.3 不同补灌水平和群体密度对叶片光合特性的影响 |
2.3.1 群体光合势的变化 |
2.3.2 叶片水分利用效率(WUE_L)的影响 |
2.4 不同补灌水平和群体密度对籽粒灌浆特性的影响 |
2.5 不同补灌水平和群体密度对玉米籽粒产量的影响 |
2.5.1 对玉米籽粒产量的分析 |
2.5.2 对产量构成因子的分析 |
2.6 不同补灌水平和群体密度对水分利用效应的分析 |
3 结论与讨论 |
参考文献 |
第五章 旱地玉米产量潜力分析及量化研究 |
1 材料与方法 |
1.1 试验地基本概况 |
1.2 试验设计 |
1.3 测定项目与方法 |
1.3.1 降水量 |
1.3.2 测产及考种 |
1.3.3 叶面积指数 |
1.3.4 干物质积累量 |
1.3.5 籽粒灌浆速率 |
1.3.6 生育期耗水(ET)及水分利用效率(WUE) |
1.4 数据分析方法 |
2 结果与分析 |
2.1 不同栽培模式下玉米产量差及产量构成因素的影响 |
2.1.1 玉米产量差形成的分析 |
2.1.2 增减各栽培因子对产量的贡献分析 |
2.1.3 对玉米产量构成因素的分析 |
2.1.4 对玉米收获指数的分析 |
2.2 不同栽培模式对玉米生长发育动态的影响 |
2.2.1 对玉米株高的影响 |
2.2.2 对叶面积指数(LAI)的影响 |
2.2.3 对玉米地上部干物质积累的影响 |
2.2.4 对玉米干物质分配与转运的影响 |
2.2.5 对玉米籽粒灌浆速率的影响 |
2.3 不同栽培模式对生育期耗水及水分利用效率的影响 |
3 结论与讨论 |
参考文献 |
第六章 结论与展望 |
1 主要结论 |
2 研究的创新与特色 |
3 存在问题与展望 |
ABSTRACT |
攻读博士学位期间发表的学术论文目录 |
致谢 |
(10)旱地覆盖种植对夏秋作物土壤水热环境及生长的影响(论文提纲范文)
中文摘要 |
Summary |
第一章 文献综述 |
第二章 研究思路与试验设计 |
2.1 研究目标 |
2.2 研究内容 |
2.3 技术路线 |
2.4 材料与方法 |
第三章 产量和农艺指标对覆盖方式的响应 |
3.1 覆盖方式对产量和生长的影响 |
3.2 产量差异形成机制 |
第四章 土壤水分对覆盖方式的响应 |
4.1 土壤水分状况 |
4.2 覆盖增墒与降墒的双重效应 |
4.3 阶段性耗水特点 |
第五章 土壤温度对覆盖方式的响应 |
5.1 土壤温度状况 |
5.2 覆盖增温与降温的双重效应 |
5.3 土壤积温的差异 |
5.4 土壤日均温变化特征 |
5.5 土壤温度日变化 |
5.6 土壤温度的日较差 |
第六章 生态生理指标对覆盖方式的响应 |
6.1 生长速率的差异 |
6.2 干物质积累与分配 |
6.3 覆盖方式对冬小麦氮、磷、钾养分吸收与利用的影响 |
第七章 土壤水分和温度与产量形成的相关机制 |
7.1 土壤水分与产量形成的关系 |
7.2 土壤温度与产量形成的关系 |
7.3 土壤温度与土壤水分的关系 |
7.4 生长速率与土壤含水量、温度的关系 |
第八章 讨论与结论 |
8.1 讨论 |
8.2 主要结论 |
8.3 问题与展望 |
参考文献 |
致谢 |
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导师简介 |
四、浅谈生物覆盖技术在旱地玉米上的应用(论文参考文献)
- [1]旱地垄沟覆膜体系土壤氮素转化过程特征与氮肥调控[D]. 张子豪. 西北农林科技大学, 2021
- [2]地膜减量背景下接种丛枝菌根真菌对旱地玉米生产力及土壤有机碳的影响及机理[D]. 任爱天. 兰州大学, 2020(04)
- [3]覆膜方式对冀西北寒旱区饲用玉米生长性状及农田水温变化的影响[D]. 周余桉. 河北农业大学, 2020(01)
- [4]覆盖方式对渭北旱塬春玉米水肥利用效率及土壤酶活性的影响[D]. 马子宗. 西北农林科技大学, 2020
- [5]渭北旱作区不同覆盖方式对春玉米根冠生长的影响[D]. 司雷勇. 西北农林科技大学, 2020
- [6]黄土高原不同生态区垄沟覆盖对春玉米生产力和土壤质量的影响及其机理[D]. 邓浩亮. 甘肃农业大学, 2019(02)
- [7]秸秆覆盖条件下垄作沟灌夏玉米节水效应试验研究[D]. 袁婷婷. 华北水利水电大学, 2019(01)
- [8]半干旱区旱地玉米秋季覆膜水氮利用机理研究[D]. 张哲. 沈阳农业大学, 2018(06)
- [9]旱地春玉米水分高效利用技术调控及增产潜力研究[D]. 梁改梅. 山西农业大学, 2018(06)
- [10]旱地覆盖种植对夏秋作物土壤水热环境及生长的影响[D]. 韩凡香. 甘肃农业大学, 2018(01)