玉米秸秆带状覆盖对西北旱地土壤温度及马铃薯产量的影响

设黑膜大垄（M1）、玉米秸秆带状平覆（M2）、玉米秸秆带状垄沟覆杆（M3）和不覆盖露地平作（CK）4个处理进行田间小区试验,对比研究不同覆盖方式对西北旱地土壤温度及马铃薯产量的影响。结果表明：M1较CK提高全生育期土壤温度0.98℃,主要提高了块茎膨大期5 cm土层（2015年）及淀粉积累期10 cm土层（2016年）的土壤温度;M2、M3较CK降低全生育期土壤温度1.06℃、0.59℃,主要降低了块茎形成期10 cm土层的土壤温度。两年M1、M2、M3分别平均较CK增产11.68%、21.74%、16.88%。产量与淀粉积累期至收获期单株结薯数、单株产量正相关（r=0.064~0.766）,覆盖处理显著较CK提高淀粉积累期单株结薯数及单株产量,平水年以M1最好,偏旱年以M2最好。     

秸秆覆盖下的夏玉米蒸散、水分利用效率和作物系数的变化

农业用水占华北水资源的70%以上,提高农业用水的效率对华北水资源安全具有重要意义。在节水农业研究中,利用农艺节水提高农田水分利用效率是节水农业的重要组成部分,其中减少农田无效棵间蒸发耗水和优化供水制度是主要的农艺节水措施。夏玉米是华北太行山山前平原的主要作物之一,一般在冬小麦收获前的5～7天套种在其中,以延长夏玉米的生育期。随着联合收割机的广泛应用,冬小麦收获后的秸秆直接覆盖夏玉米,对夏玉米的农田蒸散特别是苗期的蒸散产生影响;夏玉米生长在6～9月的雨季,一般年份降水能够满足夏玉米的需水要求,但夏季降水的分布变异较大,再加上近6年来的夏季干旱,使灌水对夏玉米的高产至关重要。为了提高夏玉米的农田水分利用效率,本研究的目的是建立秸秆覆盖下的夏玉米优化供水制度和研究秸秆覆盖对减少棵间无效耗水的影响及秸秆覆盖下的夏玉米作物系数的变化,为制定秸秆覆盖下的夏玉米优化供水制度提供依据。2年的实验结果显示,秸秆覆盖下的夏玉米产量在8000kg/ha,总蒸散量在390mm,水分利用效率在2.2kg/m3。干旱年份,夏玉米在灌四水的条件下产量最高,再增加灌水量,产量减少。水分利用效率随着灌水量的增加有所递减。     

沙地秸秆覆盖蓄水保墒试验研究

本文研究了山东禹城沙地秸秆覆盖土壤蓄水保墒的节水途径和效果。结果表明：秸秆覆盖的沙地有效水分提高５－８％，并以麦秸覆盖３５０ｋｇ／亩蓄水保墒效果最佳。     

干旱胁迫对不同株型玉米大喇叭口期生长的影响

干旱胁迫条件下,在大喇叭口期对2种株型玉米自交系(紧凑株型的廊黄及昌7-2和平展株型的TS141)的形态、生理生化特性进行了研究。结果表明: (1)干旱胁迫导致3个自交系的叶夹角、叶长、叶宽和株高趋于减小,叶向值增大;与廊黄及昌7-2相比,干旱胁迫后, TS141的叶夹角、叶长、叶宽及株高有较大的降低幅度,叶向值有较小的增加幅度。(2)干旱胁迫处理后,3个自交系的地上部鲜重、地下部鲜重、鲜干比、根长和根数都有不同程度的下降;根冠比加大;与TS141相比,廊黄及昌7-2变化的幅度较小;紧凑株型玉米自交系在干旱胁迫下仍能保持较正常的根系形态。(3)干旱胁迫后,3个自交系的相对电导率、丙二醛、脯氨酸、可溶性糖含量、保护酶活性都有不同程度的升高,相对电导率及丙二醛含量在TS141中的上升幅度大于廊黄和昌7-2,而脯氨酸、可溶性糖含量以及保护酶活性在廊黄和昌7-2中上升的幅度大于TS141。(4)干旱胁迫后,3个自交系的雌、雄穗发育都受到不同程度的影响,但廊黄及昌7-2受到的影响小于TS141,花丝数量远远多于TS141。     

秸秆覆盖免耕储水灌溉对春小麦耗水特征及灌溉水分利用效率的影响

在河西走廊的黑河流域中心试验站进行了秸秆覆盖免耕（NTS）储水灌溉对春小麦耗水特征及灌溉水分利用效率影响的试验研究。结果表明:①就春小麦全生育期耗水情况来看,NTS并没有减少土壤水分的消耗,只使春小麦的耗水在时间和空间上有所改变;②NTS的全生育期日均耗水量最高,而全年的日均耗水量最低,这主要是由NTS在休闲期时明显的保墒作用所导致;③为获取高产和提高灌溉水分利用效率,耕作方式为NTS且冬季储水定额为1 200 m3·hm-2的处理是最优的;④随着储水定额的增大,全生育期和全年的日均耗水量增大,而灌溉水分利用效率递减。若仅仅为提高节水效率和灌溉水分利用效率可以将冬季储水定额减少到750 m3·hm-2。     

陇中黄土高原区旱地春小麦产量对干旱胁迫响应的模拟研究

为进一步探明陇中黄土高原区旱地春小麦产量形成对不同干旱胁迫的响应机制,依据甘肃省定西市安定区凤翔镇安家沟村2016—2018年大田控水试验数据以及定西市安定区1971—2018年气象数据,验证农业生产系统模拟(Agricultural production systems simulation,APSIM)模型模拟不同...     

干旱胁迫下的胡杨脯氨酸累积特点分析

以塔里木河下游的主要乔木-胡杨为研究样本，结合野外地下水位临测资料，详细分析了塔里木河下游干旱胁迫环境下胡杨体内脯氨酸的累积与变化。分析研究表明，胡杨体内的脯氨酸含量与塔里木河下游地下水位变化存在密切，脯氨酸含量随地下水位降低而增加，二者相关系数达0．913；在不同地下水位埋深条件下。脯氨酸含量的增加幅度有差异；胡杨体内的脯氨酸含量随干旱胁迫的加深而积累，是胡杨对干旱逆境的一种反应。表明塔里木河下游胡杨的生长发育已受到严重的干旱胁迫。     

干旱胁迫对不同株型玉米大喇叭口期生长的影响

干旱胁迫条件下,在大喇叭口期对2种株型玉米自交系(紧凑株型的廊黄及昌7-2和平展株型的TS141)的形态、生理生化特性进行了研究。结果表明:(1)干旱胁迫导致3个自交系的叶夹角、叶长、叶宽和株高趋于减小,叶向值增大;与廊黄及昌7-2相比,干旱胁迫后,TS141的叶夹角、叶长、叶宽及株高有较大的降低幅度,叶向值有较小的增加幅度。(2)干旱胁迫处理后,3个自交系的地上部鲜重、地下部鲜重、鲜干比、根长和根数都有不同程度的下降;根冠比加大;与TS141相比,廊黄及昌7-2变化的幅度较小;紧凑株型玉米自交系在干旱胁迫下仍能保持较正常的根系形态。(3)干旱胁迫后,3个自交系的相对电导率、丙二醛、脯氨酸、可溶性糖含量、保护酶活性都有不同程度的升高,相对电导率及丙二醛含量在TS141中的上升幅度大于廊黄和昌7-2,而脯氨酸、可溶性糖含量以及保护酶活性在廊黄和昌7-2中上升的幅度大于TS141。(4)干旱胁迫后,3个自交系的雌、雄穗发育都受到不同程度的影响,但廊黄及昌7-2受到的影响小于TS141,花丝数量远远多于TS141。     

沙地秸杆覆盖蓄水保墒试验研究

本文研究了山东禹城沙地秸秆覆盖土壤蓄水保墒的节水途径和效果。结果表明:秸秆覆盖的沙地有效水分提高5-8%,并以麦秸覆盖350ks/亩蓄水保墒效果最佳。     

锰对干旱胁迫下大豆根瘤固氮的促进效应

以大豆品种‘黑农38号’为试验材料,利用盆栽方法研究了根部施加硫酸锰后,在持续土壤干旱下大豆叶片中酰脲含量、根瘤固氮酶活性和叶片尿囊酸酰胺水解酶活性的变化。结果表明,土壤干旱胁迫下,大豆叶片酰脲含量增加,根瘤的固氮酶活性降低。大豆根部施加MnSO4后提高了干旱胁迫下叶片中的尿囊酸酰胺水解酶活性,叶片酰脲含量降低,根瘤的固氮酶活性相应提高,说明施用硫酸锰促进了叶片酰脲的降解,减缓了干旱胁迫下酰脲对根瘤的固氮酶活性的反馈抑制,提高了干旱条件下的固氮效率,或使其活性保持更长时间。     

膜下滴灌条件下不同灌溉量对番茄根系分布和产量的影响

采用分层挖掘法,对膜下滴灌5 426 m³·hm^-2（W1)、4 419 m³·hm^-2（W2）、3 700 m3·hm^-2（W3）3个灌溉量下番茄根系分布特征和产量进行了研究。结果表明：随灌水量的减少,番茄根系表现出向深层发展的趋势,符合“水大根小”的特征,根长、根表面积、根长密度随着土壤深度的增加均呈“单峰型”曲线：即灌水量愈少,根长、根表面积、根长密度的峰值愈位于土壤的深层;番茄根冠比也随着灌水量的减少而呈增大的趋势,W2处理、W3处理分别比W1处理提高了26.53%和70.71%;适度的控制灌溉水量可以促进根系的生长发育,扩大水分吸收空间,有利于番茄增产,4 419 m³·hm^-2灌溉量是膜下滴灌最适宜灌溉水量。     

有限灌溉对荒漠绿洲春玉米产量及产量性状的影响

对干旱环境下临泽荒漠绿洲春玉米进行了有限灌溉试验研究,旨在探究有限灌溉对绿洲玉米农田生产力的影响。结果表明,在所有处理中,全生育期灌水最少的处理MI1玉米籽粒产量比灌水量略高于它的处理MI2和灌水量较高的处理MI4增产25.7%和38.8%,但MI1与其他处理及对照间差异不显著。MI1处理全生育期灌水量最少,其产量不但未显著下降,反而高于灌水最多的对照CK。不同灌溉处理及对照间玉米穗粗、秃顶长、穗行数均不存在显著差异,但个别处理及对照间其他产量性状却存在差异,其中对照CK、处理MI5、MI1的穗长分别比处理MI4增加15.3%、13.6%和12.4%,对照CK和处理MI1、MI5的行粒数分别比MI4处理增加17.3%、13.9%和12.2%,对照CK的穗粒数分别比处理MI4、MI2和MI3增加19.3%、19.1%和14.5%,处理MI1的千粒重分别比MI4、MI5、CK增加26.9%、14.0%和14.0%。     

基于EPIC模型的黄淮海夏玉米旱灾风险评价

玉米是中国最主要的粮食作物之一,因其较高的需水量,受气候影响,极易遭受旱灾。因此,以黄淮海夏播玉米区为例,从风险的角度进行玉米旱灾评价,对于农业旱灾预警和保障国家粮食安全具有重要的现实和指导意义。在全面收集研究区气象、土壤、土地利用、农气观测等资料的基础上,基于农业旱灾风险评价的概念框架“致灾因子危险性H评价(Hazard)-承灾体脆弱性曲线Vc 评价(Vulnerability Curve)-作物减产风险性R评价(Risk)”,引入基于物理过程的作物模型EPIC (Erosion Productivity Impact Calulator),采用作物模型模拟和数字制图等技术,分别从全生育期和分生育期角度,对黄淮海夏播玉米区玉米旱灾风险的时空分布进行了定量评价。结果表明：在2、5、10 和20 年一遇致灾水平下,黄淮海夏播玉米区玉米旱灾减产风险总体呈现出从西北向东南方向递减的趋势,这主要由气候环境和下垫面的地形地貌条件所决定。20 年一遇水平时,产量损失风险的高值区(R ≥ 0.5) 集中分布在冀北高原山地和山东省中南部地区,占黄淮海夏播玉米区玉米总面积的7.63%。黄淮海夏播玉米区成灾风险较高的生育期：拔节期-抽雄期、抽雄期-乳熟期、乳熟期-成熟期应加强防范。研究可为高风险区和高风险时段的玉米旱灾风险防范提供理论依据和科技支撑。     

半干旱荒漠草原带沙地果园覆草效应

在半干旱荒漠草原带沙地,采用覆盖45t·hm^-2的麦草,且保持覆草厚度 25cm,可以使在减少灌溉3次的情况下,增加果树产量6300 kg·hm^-2,降低果树生产成本3000元·hm^-2。覆草改变了土壤的解冻时间,将果树开花推后7d左右,增加了果树开花躲过晚霜的可能性,增强了果树生产的稳定性。在地处半干旱荒漠草原地带农牧交错地区用麦草覆盖是因地制宜、就地取材管理果园的经济方法,建议大量推广。     

几种荒漠植物干旱休眠机理的初步研究

研究了阿拉善荒漠区天然生长的荒漠植物梭梭(Haloxylon ammodendron)、骆驼蓬(Peganum harmala)、白刺(Nitraria tangutorum)、霸王(Zygophyllum xanthoxylon)、红砂(Reaumuria soongorica)、珍珠(Salsolapasserina )、油蒿(Artemisia ordosica)叶片的相对含水量、脯氨酸、甜菜碱、海藻糖以及脱落酸(Abscisic Acid,ABA)含量在不同生长季节的变化特征。结果表明,ABA可促进脯氨酸、甜菜碱的积累;脯氨酸在9月累积较多,甜菜碱在7月大量累积,海藻糖在5月和9月积累较多,脱落酸在9月累积较多。脱落酸和脯氨酸对植物休眠可能存在着促进作用。     

石灰土中秸秆还田降解率及其对土壤肥力的影响

石灰土具有高的有机碳的积累,但营养成分的供给速率偏低,导致土壤贫瘠。本文通过室内模拟实验,研究相同来源玉米秸秆在岩溶土与非岩溶土中的降解情况,对秸秆降解率、土壤理化性质、土壤肥力等进行动态检测,结果表明：（1）总体上岩溶土秸秆降解速率比非岩溶土快。秸秆降解速度最快主要集中在最初60天,之后呈缓慢上升趋势,到98天基本达到平衡。非岩溶土降解峰值出现时间为第42天,岩溶土为第28天,峰值出现时间前者比后者滞后14天。总降解时间持续160天,岩溶土降解率为77%,非岩溶土为75%。（2）秸秆降解期间,土壤pH值前期有下降的趋势,后期慢慢回升,这与秸秆降解过程中不同时期降解产物变化规律相吻合。秸秆还田可以提高土壤肥力,其中速效氮和速效钾含量增加非常明显。（3）与岩溶土相比,全量检测结果显示各肥力指标在非岩溶土含量低,但升幅百分比高;有效态检测结果显示非岩溶土速效磷和速效钾含量高。说明秸秆还田一些营养元素有效态在非岩溶土中更易于释放,而岩溶土由于其土壤质地的特殊性,许多养分被土壤粘土矿物牢固结合,营养元素供给速率慢,但因此也易于养分全量的累积。     

干旱胁迫下三江平原湿地毛苔草光合作用日变化特性研究

为了探讨干旱胁迫下毛苔草的光合特性,选三江平原湿地毛苔草（Carex lasiocarpa）无性系种群进行桶栽模拟实验,采用Li6400型便携式光合仪测定毛苔草光合作用日变化特性。结果表明：毛苔草对干旱的适应能力较强,在土壤含相对水量保持在300g／kg的干旱处理（S1）下,仍能进行光合生产,但其光合参数除气孔限制值（Ls）外,均较对照（CK,水位在0—10cm波动的自然降水）有所降低。2种水分处理下毛苔草的光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）的日变化趋势均呈单峰曲线变化,干旱处理的峰值均出现在8：30,而对照处理的峰值出现在10：30;胞间CO2浓度（Ci）的日变化均呈“V”字型,干旱和对照处理的最低值分别出现在10：30和12：30。毛苔草Pn日变化过程即有气孔限制的贡献也有非气孔限制的作用。毛苔草在干旱处理下Pn与Gs和Tr均呈极显著正相关,与Ci和Ls的日变化呈不显著的负相关关系;而在对照处理下Pn与Ci极显著负相关,与Tr呈极显著正相关,而与Gs呈显著正相关关系,与Ls呈不显著的相关关系。干旱胁迫使光合速率与其它光合参数之间的相关性发生较大变化。     

干旱胁迫对唐古特白刺(Nitrariatangutorum)种子吸胀萌发和幼苗生长的影响

以生长在荒漠地区的唐古特白刺(Nitraria tangutorum)种子为材料,采用PEG-6000模拟干旱条件,研究了6种渗透势(-0.05、-0.148、-0.295、-0.490、-0.734、-1.032 MPa)下种子吸水特性、萌发特性和幼苗生长特性.结果显示:唐古特白刺吸水速度快,效率高,3 h吸水量随水势的降低而增高;随着干旱胁迫程度的加剧,唐古特白刺种子的萌发率、发芽指数、活力指数降低,萌发起始天数推迟,初生芽高度和幼苗生长量表现出降低的趋势,而幼苗干重、根干重和根冠比均呈先升后降的趋势,表明唐古特白刺种子在适当的干旱胁迫下可以提高幼苗的抗旱性,有利于培育壮苗;唐古特白刺种子萌发对水势变化既敏感又抗旱,种子能够萌发的最低渗透势阈值为-0.490 MPa;因干旱胁迫未能萌发的种子复水后萌发率较高.唐古特白刺种子萌发和幼苗生长对干旱胁迫的响应特征对幼苗的成功定植和避旱具有重要生态学意义,但在人工栽培时保证土壤墒情应是保障建植成功的关键措施.