集雨种植模式下种植密度与行距配置对小麦茎秆糖积累及倒伏性能的影响 被引量：2

1

作者 覃凤 汪小飞 +4 位作者 吴臻 胡一波 王小琴 张家伟 蔡铁 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期65-79,共15页

【目的】分析沟垄集雨种植模式下不同种植密度和行距配置对小麦茎秆碳水化合物积累和抗倒伏性能的影响,明确适应于小麦沟垄集雨种植合理的密度及行距,为进一步稳定和提升小麦产量提供理论依据。【方法】以北方旱区主栽小麦品种西农979... 【目的】分析沟垄集雨种植模式下不同种植密度和行距配置对小麦茎秆碳水化合物积累和抗倒伏性能的影响,明确适应于小麦沟垄集雨种植合理的密度及行距,为进一步稳定和提升小麦产量提供理论依据。【方法】以北方旱区主栽小麦品种西农979为试验材料,于2019—2021年在集雨种植模式下设置两个密度(低密度:180万株/hm^(2);高密度:225万株/hm^(2))和两种行距处理(等行距:20 cm;非等行距:12.5 cm﹕35 cm﹕12.5 cm),分析不同密度和行距对小麦植株中下部叶片的净光合速率、茎秆非结构性碳水化合物和结构性碳水化合物含量、茎秆折断弯矩和倒伏指数以及籽粒产量的影响。【结果】集雨种植模式下提高种植密度,小麦植株中下部叶片(倒三叶、倒四叶、倒五叶)的净光合速率(Pn)、茎秆基部第二节间非结构性碳水化合物(葡萄糖、果糖、蔗糖)和结构性碳水化合物(半纤维素、纤维素)含量、茎秆折断弯矩均明显降低,茎秆倒伏指数显著增高;而高密度种植条件下非等行距处理可改变植株各指标,其中,相较于高种植密度+等行距处理,植株倒三叶、倒四叶、倒五叶Pn明显提高,增幅分别为7.7%—16.5%、5.3%—37.7%、11.9%—24.9%,茎秆葡萄糖、果糖、蔗糖含量分别提高了9.8%—15.0%、8.8%—27.4%、8.2%—41.1%,半纤维素、纤维素含量分别增加4.5%—19.8%、5.9%—31.2%,茎秆折断弯矩提高4.8%—17.3%,茎秆倒伏指数降低10.9%—25.9%,小麦产量亦显著提高了13.5%—15.2%。相关分析表明,小麦茎秆基部节间葡萄糖、果糖、蔗糖含量与半纤维素、纤维素含量呈极显著正相关;小麦茎秆非结构性碳水化合物、结构性碳水化合物与小麦植株中下部叶片Pn及茎秆折断弯矩呈显著正相关,而与倒伏指数呈极显著负相关。【结论】集雨种植模式下,通过非等行距种植调节群体空间分布,可有效提升小麦植株中下部叶片光合速率,促进茎秆糖类物质合成积累,增强小麦茎秆抗倒伏性能,进而降低小麦倒伏发生率,提高籽粒产量。 展开更多

关键词 小麦 集雨种植 种植密度 行距配置 倒伏 光合速率 产量

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氮肥对垄沟集雨种植谷子氮素利用效率及产量的影响

2

作者 周浩露 申朝阳 +4 位作者 罗新宇 黄英惠 王可心 王云浩 高小丽 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期885-899,共15页

【目的】探究垄沟集雨种植模式下谷子的生长、产量对氮肥的响应,以期为黄土高原半干旱区谷子高产高效生产提供理论依据。【方法】于2022—2023年选用陕豫谷3号谷子品种进行大田试验,采用裂区设计,主因素为种植模式(垄沟集雨种植模式,R;... 【目的】探究垄沟集雨种植模式下谷子的生长、产量对氮肥的响应,以期为黄土高原半干旱区谷子高产高效生产提供理论依据。【方法】于2022—2023年选用陕豫谷3号谷子品种进行大田试验,采用裂区设计,主因素为种植模式(垄沟集雨种植模式,R;传统平作种植模式,T),副因素为施氮量(0 kg·hm^(-2),N0;60 kg·hm^(-2),N1;135 kg·hm^(-2),N2;210 kg·hm^(-2),N3),在不同种植模式下测定谷子旗叶净光合速率、叶绿素相对含量、各生育时期地上部群体干物质积累量、氮素积累量,以及成熟期农艺性状和产量,并计算氮素利用率。【结果】同一施氮量下,与传统平作种植模式相比,垄沟集雨种植模式下谷子旗叶的净光合速率、叶绿素相对含量在降雨较多的2022年仅灌浆期有所提高,在降雨较少的2023年抽穗期、开花期、灌浆期则均有提高,两年间垄沟集雨种植模式均增强了谷子生育中后期的光合能力,延缓叶片衰老;谷子地上部群体干物质积累量、氮素积累量在2022年的拔节期、灌浆期、成熟期有所提高,在2023年各生育时期均有增加,且N1、N2、N3间均无显著性差异,地上部干物质积累量、氮素积累量分别提高了0.6%—39.5%、0.9%—51.1%;籽粒氮素积累量、花后氮素积累量、花后氮素对籽粒贡献率在两年间均有显著增加,满足了谷子全生育期的养分需求,改善了传统平作种植模式下谷子生育后期氮肥供应不足问题;氮肥偏生产力在两年间均有增加,分别提高了3.7%—14.3%、2.8%—27.6%,氮肥农学利用效率在2022年于210 kg·hm^(-2)施氮量下略有降低,氮肥农学利用效率、氮肥利用效率在2023年施氮量超过135 kg·hm^(-2)时均有所降低,三者均随施氮量的增加而降低;谷子穗粗、单穗重在两年间均有提高,穗长则有所下降;产量在两年间均有显著性提高,分别增加了3.7%—14.3%、2.8%—27.6%,在降雨较少的2023年增产效果更为显著,且当施氮量超过60 kg·hm^(-2)时,产量无显著性增加。【结论】在黄土高原半干旱区,垄沟集雨种植模式配施60—135 kg·hm^(-2)氮肥更有利于谷子氮素利用和产量形成。 展开更多

关键词 谷子 垄沟集雨种植 氮素利用 产量 黄土高原

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垄沟集雨种植改变垄沟结构对作物生长发育影响的研究进展

3

作者 王友财 黎雪 《杨凌职业技术学院学报》 2024年第3期23-26,63,共5页

在干旱半干旱区,降水有限且时空分布不均,作物产量低而不稳定,严重制约着当地农业生产的发展,如何高效利用该地区的水肥光热等资源,实现农业上的高产稳产及可持续发展是当前该农业区面临的重要问题。垄沟集雨种植技术作为一种高效节水... 在干旱半干旱区,降水有限且时空分布不均,作物产量低而不稳定,严重制约着当地农业生产的发展,如何高效利用该地区的水肥光热等资源,实现农业上的高产稳产及可持续发展是当前该农业区面临的重要问题。垄沟集雨种植技术作为一种高效节水栽培措施,可有效缓解当地降水资源利用率低的问题,显著改善作物生长发育过程中所需的水热环境,因而在当地得到了广泛推广与应用。综合国内外垄沟集雨种植模式的研究进展,从土壤水热环境、作物光合特性、作物养分吸收和作物生长发育四个方面进行归纳总结,分析垄沟集雨种植模式下改变垄沟结构对作物生长发育的影响,并对未来干旱半干旱区集雨农业发展作出展望。 展开更多

关键词 干旱半干旱区 垄沟集雨种植模式 垄沟结构 作物生长发育

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模拟降雨量条件下沟垄集雨种植对土壤养分分布及夏玉米根系生长的影响 被引量：28

4

作者 任小龙 贾志宽 +2 位作者 陈小莉 韩娟 韩清芳 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期94-99,共6页

为了探索沟垄集雨种植的增产机理及其适宜的雨量范围，在人工模拟降雨条件下研究了不同降雨量沟垄集雨种植对夏玉米（ZeaMaysL．）根系性状及土壤速效养分含量的影响。结果表明，沟垄集雨种植处理后，耕层（0~40cm）土壤速效N、P、K和... 为了探索沟垄集雨种植的增产机理及其适宜的雨量范围，在人工模拟降雨条件下研究了不同降雨量沟垄集雨种植对夏玉米（ZeaMaysL．）根系性状及土壤速效养分含量的影响。结果表明，沟垄集雨种植处理后，耕层（0~40cm）土壤速效N、P、K和有机质的含量明显增加（P〈0．05）。夏玉米根长、根表面积、根体积和根干重在230mm和340mm降雨量下明显增加，440mm雨量下，分别有所减小（P〈0．05）；籽粒产量增加幅度在230~440mm雨量下随雨量增大而减小（P〈0．05），440mm时增产效果已不明显。可见，沟垄集雨种植协调了土壤水分和养分的关系，在一定雨量下可促进植株根系的发育，其种植玉米适宜的雨量上限可能在全生育期降雨量440mm左右。 展开更多

关键词 雨量 集雨种植 根系性状 速效养分 玉米

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旱区集雨种植方式对土壤水分、温度的时空变化及春玉米产量的影响 被引量：55

5

作者 李玉玲 张鹏 +6 位作者 张艳 贾倩民 刘东华 董昭芸 贾志宽 韩清芳 任小龙 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1084-1096,共13页

【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... 【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 cm、小垄宽50 cm,垄高10 cm。播种密度均为75 000株/hm2。播前基施化肥102 kg N·hm-2和90 kg P2O5·hm-2,拔节期追施153 kg N·hm-2,试验为随机区组设计,3次重复。【结果】各覆膜处理较CK可明显改善土壤水温条件,在玉米苗期(0—30 d),D、F、R1、R2处理0—200 cm土层的贮水量比CK分别增加了10%、8.9%、10.9%和14.4%。在玉米生长中后期(90—120 d),受降雨量与不同覆膜种植方式下玉米耗水量不同,各覆膜处理0—200 cm土层贮水量表现出差异,2013年(前期降水为309.4 mm)各覆膜处理显著低于CK,覆膜处理间无显著差异,2014年(前期降水为104.9 mm)R1、R2处理贮水量均显著高于其他覆膜处理。2年试验中,R1处理0—40 cm土层贮水量显著高于其他处理,平均增加了5%;D、F、R1、R2处理0—25 cm土层土壤温度在玉米苗期较CK分别增加了3.5、2.3、0.9和1.1℃;玉米全生育期总干物质积累量呈"S"型曲线,在0—60 d,积累量较小,各处理仅占整个生育期的4.3%-15.4%,各处理大小顺序为:D>R2>F>R1>CK;在60—120 d(大喇叭口期至灌浆期),积累了玉米干物质的74.5%,此期D、R2的干物质积累速率达309.3和324.1kg·hm-2·d-1;2013年(玉米全生育期降雨量为594.1 mm)D、F、R2的水分利用效率和玉米产量较CK分别提高13.4%、21.2%、13.3%和18.0%、11.2%、20.3%;2014年D、R1、R2(玉米全生育期降雨量为341.9 mm)的水分利用效率和玉米产量比CK分别显著提高了31.1%、33.8%、35.1%和42.5%、39.9%、40.8%,D、R1、R2处理间产量无明显差异。各覆膜处理在降水较少的年份水分利用效率和产量增加幅度较大,且R1效果明显。【结论】沟垄集雨种植方式可明显改善宁南半干旱地区土壤浅层水分状况,提高土壤温度,增加物质积累量;沟播垄膜种植在降水较少的年份集雨优势明显,双垄沟全覆膜、沟播垄膜单行种植的水分利用效率和产量最佳。该项研究丰富了宁南半干旱地区旱作集水种植模式,对进一步完善和筛选适合半干旱地区玉米高产稳产的可持续发展种植模式提供了理论依据。 展开更多

关键词 覆膜集雨种植 土壤水分 土壤温度 春玉产量 水分利用效率 半干旱区

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模拟不同雨量下沟垄集雨种植对春玉米生产力的影响 被引量：53

6

作者 任小龙 贾志宽 +2 位作者 陈小莉 韩清芳 李荣 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期1006-1015,共10页

为了探明沟垄集雨种植适宜的降雨量范围,使沟垄集雨系统更加有效,通过大田模拟降雨试验,研究了不同雨量下沟垄集雨种植对农田水温状况及春玉米个体发育、生物量积累、水分利用效率（WUE）和产量的影响。结果表明,在230-440mm雨量下,与... 为了探明沟垄集雨种植适宜的降雨量范围,使沟垄集雨系统更加有效,通过大田模拟降雨试验,研究了不同雨量下沟垄集雨种植对农田水温状况及春玉米个体发育、生物量积累、水分利用效率（WUE）和产量的影响。结果表明,在230-440mm雨量下,与平作处理相比,沟垄集雨种植处理后,沟内土壤10cm处温度增加了0.7-1℃,沟内120cm土壤平均储水量增加了5%-12%,玉米的出苗期提前1-2d,生育期普遍提前,株高、功能叶面积和生物量显著增加（P〈0.05）。玉米籽粒产量及WUE在230mm雨量下分别增加了82.8%和77.4%,340mm雨量下分别增加了43.4%和43.1%,440mm雨量下分别增加了11.2%和9.5%。沟垄集雨种植春玉米适宜的雨量上限可能在全生育期降雨量440mm以下。 展开更多

关键词 模拟降雨 沟垄集雨种植 玉米生产力

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半干旱区模拟降雨下沟垄集雨种植对夏玉米生产影响 被引量：44

7

作者 任小龙 贾志宽 +1 位作者 韩清芳 韩娟 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期45-50,共6页

在人工模拟降雨条件下研究了不同降雨量沟垄集雨种植对夏玉米(ZeaMaysL.)个体发育、生物量积累及产量的影响。结果表明,沟垄集雨种植处理后,夏玉米生育期提前,株高和叶面积显著增加(p<0.05),在230、340和440mm降雨量下玉米总生物量... 在人工模拟降雨条件下研究了不同降雨量沟垄集雨种植对夏玉米(ZeaMaysL.)个体发育、生物量积累及产量的影响。结果表明,沟垄集雨种植处理后,夏玉米生育期提前,株高和叶面积显著增加(p<0.05),在230、340和440mm降雨量下玉米总生物量比平作分别提高44.71%、28.51%和7.58%;230mm和340mm降雨量下,单株籽粒产量比平作分别提高了75.40%和36.70%,穗长分别增加了25.30%和16.00%,穗粒数分别增加了59.30%和29.20%,230mm降雨量下,玉米穗粗和千粒重比平作分别增加了11.40%和10.30%;440mm降雨量下籽粒产量与平作相比差异不明显。 展开更多

关键词 人工模拟雨量 集雨种植 个体发育 生物量累积 玉米

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模拟降雨量下沟垄微型集雨种植玉米的水温效应 被引量：36

8

作者 任小龙 贾志宽 +2 位作者 陈小莉 韩清芳 韩娟 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期70-77,共8页

【目的】探明沟垄微型集雨种植(垄体覆膜沟内种植)适宜的降雨量范围,为确定合理的微型集雨种植模式提供科学依据。【方法】在夏玉米生长期,人工模拟大、中、小3种降雨量(440、340和230mm),定期测定传统平作(T1)和沟垄微型集雨种植(T2)... 【目的】探明沟垄微型集雨种植(垄体覆膜沟内种植)适宜的降雨量范围,为确定合理的微型集雨种植模式提供科学依据。【方法】在夏玉米生长期,人工模拟大、中、小3种降雨量(440、340和230mm),定期测定传统平作(T1)和沟垄微型集雨种植(T2)条件下土壤水分和耕层地温,并分析了农田水分利用效率(water use efficiency,WUE)。【结果】在玉米全生育期230、340和440mm降雨量下,沟垄微型集雨种植农田200cm土层平均储水量分别较平作(平作不起垄不覆膜)增加了2.3%、5.2%和4.5%,耕层0～5cm平均地温分别增加了1.2、1.1和1.0℃。在全生育期230mm和340mm雨量下,WUE较平作分别增加7kg·ha-1·mm-1和3.1kg·ha-1·mm-1,提高了61.24%和26.90%;当全生育期降雨量为440mm时,沟垄微型集雨种植和平作的WUE分别为16.55kg·ha-1·mm-1和17.46kg·ha-1·mm-1,差异不显著。【结论】在夏玉米生育期降雨量为230mm到340mm雨量范围,沟垄微型集雨种植能明显改善玉米的水温条件,提高WUE。 展开更多

关键词 模拟降雨量 沟垄微型集雨种植 农田水温变化 夏玉米

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沟垄集雨种植模式下谷子种植密度对土壤水分及产量的影响 被引量：14

9

作者 刘启 贾志宽 +4 位作者 连延浩 张旭东 任小龙 王俊鹏 韩清芳 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2016年第2期81-87,共7页

为探索半干旱地区沟垄集雨种植模式下不同种植密度对旱地谷子降雨生产潜力的影响,以谷子品种大同29为试材,设置低、中、高三种留苗密度,于2013—2014年在宁南半干旱区进行了大田试验。结果表明,在两种降雨年型下,集雨各密度产量和总耗... 为探索半干旱地区沟垄集雨种植模式下不同种植密度对旱地谷子降雨生产潜力的影响,以谷子品种大同29为试材,设置低、中、高三种留苗密度,于2013—2014年在宁南半干旱区进行了大田试验。结果表明,在两种降雨年型下,集雨各密度产量和总耗水量均随密度的升高而增加,在雨水偏少的2014年谷子总耗水量较少,中、高密度产量亦无显著差异(P>0.05);高密度处理两年平均产量较低密度增加26.41%,总耗水量平均增加10.40%;谷子抽穗期土壤含水率、各时期0~200 cm土壤储水量及收获期供水能力在两种降雨年型下均随密度的升高而降低。WUE在多雨的2013年随留苗密度的增加而升高,在少雨的2014年则以中密度WUE最高,达到24.35 kg·mm^(-1)·hm^(-2),且该年WUE平均较2013年高10.37 kg·mm^(-1)·hm^(-2)。 展开更多

关键词 集雨种植 谷子 密度 水分利用效率

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集雨种植模式下不同施肥水平对土壤水分消耗及冬小麦产量的影响 被引量：7

10

作者 王珂 卫婷 +2 位作者 董昭芸 张鹏 贾志宽 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2016年第1期93-98,200,共7页

于2012—2014年在宁南旱塬区布设旱地冬小麦垄膜沟播试验,研究了集雨种植模式下不同施肥水平对小麦不同生育阶段土壤水分、产量和水肥利用率的影响。试验设置集雨(R)和传统平作(B)两种种植模式,每种种植模式设置高(N+P:270+180 kg·... 于2012—2014年在宁南旱塬区布设旱地冬小麦垄膜沟播试验,研究了集雨种植模式下不同施肥水平对小麦不同生育阶段土壤水分、产量和水肥利用率的影响。试验设置集雨(R)和传统平作(B)两种种植模式,每种种植模式设置高(N+P:270+180 kg·hm^(-2))、中(N+P:180+120 kg·hm^(-2))、低(N+P:90+60 kg·hm^(-2))和不施肥4种施肥水平。结果表明:集雨种植模式在冬小麦生育前期可以显著提高0~200 cm土层的土壤贮水量,两年的平均产量较平作提高了10.57%(P<0.05),水分利用效率提高了3.83%,肥料农学效率提高了54.99%(P<0.05)。施肥对冬小麦生育期土壤水分有明显影响,冬小麦生育前期随着施肥量的增加土壤贮水量呈增加趋势,生育后期土壤贮水量随着施肥量的增加而减少。无论是集雨还是平作种植模式,各施肥处理的冬小麦经济产量和水分利用效率随着施肥量的增加呈增加趋势,但相邻肥力梯度间增幅随施肥量的增加逐渐降低,高肥处理虽产量和水分利用效率最高,但较中肥处理增产幅度不显著(P>0.05),集雨种植中肥处理的肥料农学效率最高,两年平均为3.91 kg·kg^(-1)。由此认为,集雨种植模式配合中量施肥(N+P:180+120 kg·hm^(-2))可显著提高半干旱区旱作冬小麦产量及水肥利用效率。 展开更多

关键词 集雨种植 施肥水平 土壤水分 旱作小麦 产量 半干旱区

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沟垄集雨种植补灌对冬小麦旗叶叶绿素荧光参数的影响 被引量：4

11

作者 张玉 丁瑞霞 +4 位作者 韩清芳 贾志宽 任小龙 聂俊峰 杨宝平 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2015年第4期146-152,共7页

为探明沟垄集雨种植技术在灌区对作物光合作用和产量的调控及节水效果,通过大田试验,研究了两种宽度的沟垄集雨种植结合不同补灌量处理对冬小麦光合速率、叶绿素荧光参数和产量的影响。结果表明：沟垄集雨处理下Pn较平作不灌水处理（CK... 为探明沟垄集雨种植技术在灌区对作物光合作用和产量的调控及节水效果,通过大田试验,研究了两种宽度的沟垄集雨种植结合不同补灌量处理对冬小麦光合速率、叶绿素荧光参数和产量的影响。结果表明：沟垄集雨处理下Pn较平作不灌水处理（CK）提高57.1%～84.4%,较平作灌水处理提高25.3%～50.3%;Fm、Fv、Fv/Fm、Fv/Fo、qP和籽粒产量也均高于平作处理,qN低于平作处理;两种宽度沟垄集雨种植较CK增产74.6%～124.9%,沟垄集雨补灌处理较平作灌水处理增产0.3%～18.9%,随灌水量增加产量增加,宽垄沟优于窄垄沟;在降雨较少的年份,60 cm沟垄集雨种植在灌溉量减少50%的条件下,光能转化效率比平作灌水处理提高44.1%,说明沟垄集雨种植可显著提高光能的转化效率及其量子产额,提高光合效率,维持较高的籽粒产量。 展开更多

关键词 冬小麦 沟垄集雨种植 补灌 叶绿素荧光参数 产量

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垄沟集雨种植系统水分入渗特性模拟研究 被引量：3

12

作者 刘玉华 史纪安 +1 位作者 王帅飞 张少杰 《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2018年第6期137-144,共8页

【目的】探讨不同带型垄沟集雨种植系统水分入渗特性,为农田垄沟集雨种植的垄沟带型优化设计提供依据。【方法】采用土槽和人工降雨模拟试验,在相同的初始含水率(10%)和降雨条件(降雨强度为16mm/h,降雨量24mm,试验历时81min)下,在土槽... 【目的】探讨不同带型垄沟集雨种植系统水分入渗特性,为农田垄沟集雨种植的垄沟带型优化设计提供依据。【方法】采用土槽和人工降雨模拟试验,在相同的初始含水率(10%)和降雨条件(降雨强度为16mm/h,降雨量24mm,试验历时81min)下,在土槽内分别设计宽带型垄沟(垄宽和沟宽均为60cm)和窄带型垄沟(垄宽和沟宽均为45cm),2种垄沟均为1∶1带型,垄高15cm,借助数码相机记录垄沟断面土壤湿润锋动态,利用时域反射仪(TDR)测定沟中心、垄沟交界、垄腰、垄顶及垄中心0~5,5~10,10~15,15~20,20~25和25~30cm土层土壤含水率,研究垄沟集雨种植系统土壤水分入渗过程。【结果】2种带型垄沟土壤水分入渗所呈现的湿润锋具有相似的空间分布规律,在垄沟交界处土壤浸润锋水平和垂向推进速度大于其他部位,半垄沟集雨系统横截面大致呈现为垄沟交界水分富集区、沟内水分过渡区和沟中心水分次富集区3个相连接的部分。尽管2种带型垄沟湿润锋在垄沟交界处均呈现出垂直入渗和横向侧渗增大的现象,但窄带型垄沟湿润峰距垄沟交界处最大侧渗距离(6.14cm)比宽带型垄沟(7.28cm)仅降低了1.14cm。在垄沟交界处,窄带型垄沟浸润峰面积占整个湿润锋面积的比例(64%)大于宽带型垄沟(47.3%),窄带型有利于水分蓄积保墒。在0~30cm土层,同一深度垄沟交界处土壤含水率最高,其次是沟中心、垄腰,垄顶、垄中心土壤含水率与初始含水率差异不大。在相同的初始含水率和降雨事件下,2种带型垄沟湿润锋运移累计面积及变化速度存在明显差异。人工降雨后0~72h,集雨沟不同观测部位2种带型垄沟土壤含水率之差的变化规律有明显差异。【结论】2种带型垄沟集雨种植系统中,土壤水分在垄沟交界处存在富集区域,适当降低垄沟带型宽度可以减少土壤水分渗漏和蒸发损失。 展开更多

关键词 垄沟集雨种植 土壤水分 湿润锋 模拟研究

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不同施肥量对旱作沟垄集雨种植农田土壤水分及玉米产量的影响 被引量：10

13

作者 庞津雯 王钰皓 +6 位作者 刘畅 高原 刘东华 张艳 杨宝平 贾志宽 张鹏 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期826-836,共11页

【目的】沟垄集雨种植是西北旱作农田广泛运用的高效节水栽培模式。研究不同施肥处理对旱作沟垄集雨种植农田土壤水分及玉米产量的影响,为优化施肥配置,进一步提升其增产效能提供科学依据。【方法】以玉米为供试作物,在宁夏回族自治区... 【目的】沟垄集雨种植是西北旱作农田广泛运用的高效节水栽培模式。研究不同施肥处理对旱作沟垄集雨种植农田土壤水分及玉米产量的影响,为优化施肥配置,进一步提升其增产效能提供科学依据。【方法】以玉米为供试作物,在宁夏回族自治区固原市进行了连续5年的田间定位施肥试验。试验玉米栽培采用集雨沟垄栽培技术,设置4个施肥水平处理:无肥对照(CK),低肥(N 150 kg/hm^(2)、P2O575 kg/hm^(2)),中肥(N 300 kg/hm^(2)、P2O5150 kg/hm^(2)),高肥(N 450 kg/hm^(2),P2O5225 kg/hm^(2))。在玉米生长关键期,取0—200 cm深土壤不同层次的土壤样品,测定了土壤含水量、农田耗水量、水分利用效率,调查了玉米产量。【结果】无论缺水年、平水年还是丰水年,随施肥量的增加,农田耗水量、玉米干物质累积量均呈提高趋势,高、中、低水平施肥处理的农田耗水量较CK分别平均提高了8.8%、7.7%和5.3%,玉米干物质累积量分别显著(P<0.05)提高了38.3%、35.8%和31.2%。在各年份,各处理土壤含水量从四叶期到抽雄吐丝期均随施肥量的增加呈降低的趋势,而在收获期,各施肥处理土壤含水量均显著(P<0.05)低于CK,高、中、低水平施肥处理分别平均降低24.7%、24.2%和17.7%。综合来看,中肥处理5年平均籽粒产量最高(11.4 t/hm^(2)),产量变异系数最小(12.9%)。在丰水年,低肥处理玉米产量及籽粒水分利用效率均高于高肥和中肥处理,而在平水年和干旱年,中肥处理可获得较高的籽粒产量和水分利用效率。【结论】在半干旱地区,施肥量对沟垄集雨种植模式春玉米产量及水分利用效率的影响受制于降雨量。在丰水年,较低的施肥量(N 150 kg/hm^(2)、P2O575 kg/hm^(2))即可获得理想产量和水分利用效率,而在平水年和干旱年,中量施肥水平(N 300 kg/hm^(2)、P2O5150 kg/hm^(2))获得的产量和水分利用效率最高。高施肥量(N 450 kg/hm^(2)、P2O5225 kg/hm^(2))会造成土壤水分的大量消耗。 展开更多

关键词 旱作区 集雨种植 施肥量 土壤水分 水分利用率 玉米产量

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半干旱区玉米根域集雨种植模式下的施肥效应研究 被引量：4

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作者 李博宇 李玉玲 +3 位作者 张鹏 贾志宽 王俊鹏 任小龙 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2015年第6期52-57,共6页

为集成完善旱作农田根域集雨种植技术,实现水肥耦合叠加效应,本研究设置了4种化肥施用量梯度,即高(H:1 279 kg·hm^(-2))、中(M:919 kg·hm^(-2))、低(L:460 kg·hm^(-2))和不施肥(CK),对不同处理条件下的春玉米产量、养分... 为集成完善旱作农田根域集雨种植技术,实现水肥耦合叠加效应,本研究设置了4种化肥施用量梯度,即高(H:1 279 kg·hm^(-2))、中(M:919 kg·hm^(-2))、低(L:460 kg·hm^(-2))和不施肥(CK),对不同处理条件下的春玉米产量、养分利用效率及化肥偏生产力进行了研究。结果表明,随着施肥量的增加,春玉米产量显著提高,提高幅度4.70%~39.48%。与不施肥CK处理相比,施肥处理增加了玉米植株对氮素和磷素的吸收量,最高增幅可达101.51%。养分利用率随着施肥量的增加呈抛物线型变化。土壤养分贡献率和化肥偏生产力随着施肥量的增加均呈降低趋势,综合经济产量和化肥投入成本分析,在试验区域根域集雨种植模式下中量施肥较适,即每公顷纯N施用300 kg、P2O5施用150 kg左右。 展开更多

关键词 春玉米 根域集雨种植 施肥量 养分利用率 半干旱地区

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沟垄集雨种植模式下灌溉量对关中地区冬小麦产量和水分利用效率的影响 被引量：3

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作者 张雪玲 郗洛延 +4 位作者 梁海燕 刘璐璐 廖允成 刘杨 温晓霞 《西北农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期499-508,共10页

为探讨在灌溉区沟垄集雨模式对冬小麦产量和水分利用效率及土壤水热特征的影响设置田间试验。试验设置沟垄集雨种植(R)和传统平作(F)2种种植方式,每种种植方式下设置0 m3/hm^2(N)、400m3/hm^2(L)、1 200m3/hm^2(M)和2 000m3/hm^2(H)4种... 为探讨在灌溉区沟垄集雨模式对冬小麦产量和水分利用效率及土壤水热特征的影响设置田间试验。试验设置沟垄集雨种植(R)和传统平作(F)2种种植方式,每种种植方式下设置0 m3/hm^2(N)、400m3/hm^2(L)、1 200m3/hm^2(M)和2 000m3/hm^2(H)4种灌水量。结果表明:同一灌溉量下沟垄集雨种植0~10cm土层的土壤温度在小麦生长前期较平作高,同时沟垄集雨种植模式0~100cm土层的平均含水量在拔节期、开花期较平作种植高,其具有较好的蓄水保墒作用。各处理的总耗水量随灌溉量增加而增加,表现为RH>FH>RM>FM>RL>FL>RN>FN。沟垄集雨种植能促进小麦对土壤水分的利用,显著提高小麦产量,在小麦全生育季不灌溉、灌溉量为400、1 200和2 000m^3/hm^2的情况下,沟垄集雨种植处理产量分别较平作相同灌溉量处理高41.52%、70.00%、27.54%和14.35%。同时在8个处理中RM、RL处理的水分利用效率最高。因此,通过发挥沟垄集雨种植蓄水保墒以及改善水分分配的作用能够在灌溉农区小麦生产上达到节水增产增效的效果。 展开更多

关键词 沟垄集雨种植 灌溉 冬小麦 产量 水分利用效率

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坡地田间微地型集雨种植技术研究 被引量：5

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作者 李秀君 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2000年第2期41-42,共2页

根据雨水叠加利用原理 ,在坡地留出一部分地铺膜作为集雨区 ,以减缓种植区小麦水分亏缺的矛盾。结果表明 ,集雨区与种植区面积比为 1∶ 1时 ,种植区的土壤水分条件得到明显改善 ,种植区小麦的个体发育良好 ,产量增加 ,增产率为 51 .38% ... 根据雨水叠加利用原理 ,在坡地留出一部分地铺膜作为集雨区 ,以减缓种植区小麦水分亏缺的矛盾。结果表明 ,集雨区与种植区面积比为 1∶ 1时 ,种植区的土壤水分条件得到明显改善 ,种植区小麦的个体发育良好 ,产量增加 ,增产率为 51 .38% ,水分利用效率提高 ,比对照提高 2 .2 7kg/ (mm· hm2 ) 展开更多

关键词 坡地 集雨区 种植区 集雨种植技术 雨水叠加利用

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不同覆膜集雨种植方式对旱地玉米叶绿素荧光特性、产量和水分利用效率的影响 被引量：61

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作者 李尚中 樊廷录 +5 位作者 王勇 赵刚 王磊 唐小明 党翼 赵晖 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期458-466,共9页

于2007—2012年在黄土旱塬采用田间试验,比较了双垄面全膜覆盖沟播、双垄面半膜覆盖沟播、垄盖膜际播种和露地平播下,玉米叶绿素荧光动力学参数、产量和水分利用效率的差异.结果表明:全膜双垄沟播玉米叶片荧光产量(F o)、最大荧光(F m)... 于2007—2012年在黄土旱塬采用田间试验,比较了双垄面全膜覆盖沟播、双垄面半膜覆盖沟播、垄盖膜际播种和露地平播下,玉米叶绿素荧光动力学参数、产量和水分利用效率的差异.结果表明:全膜双垄沟播玉米叶片荧光产量(F o)、最大荧光(F m)、PSII最大光化学量子产量(F v/F m)、光适应状态下PSⅡ反应中心完全开放时的荧光强度(F)、光适应状态下PSⅡ反应中心完全关闭时的荧光强度(F m')、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光合电子传递速率(ETR)、叶绿素荧光光化学猝灭(q P)、非光化学猝灭(q N)等玉米叶片叶绿素荧光参数日变化值均高于对照(露地平播),1-q P值低于对照,在13:00时,全膜双垄沟播处理叶绿素荧光参数值与对照差异显著,依次较对照增加5.3%、56.8%、10.7%、36.3%、23.6%、56.7%、64.4%、45.5%、23.6%,1-q P值较对照低55.6%.无论是在干旱、平水、丰水年份,还是冰雹灾害年份,全膜双垄沟播产量和水分利用效率均最高.2007—2012年6年间全膜双垄沟播平均产量和水分利用效率分别为12650 kg·hm-2和40.4 kg·mm-1·hm-2,分别比对照提高57.8%和61.6%,显著高于双垄面半膜覆盖沟播和垄盖膜际播种.表明全膜双垄沟播显著提高了玉米叶片光能转化效率,提升了旱作区玉米的生产能力,是进一步挖掘降水利用潜力和高产田创建的有效途径. 展开更多

关键词 旱地 覆膜集雨种植 叶绿素荧光参数 产量 水分利用效率

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关中灌区沟垄集雨种植补灌对冬小麦光合特征、产量及水分利用效率的影响 被引量：14

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作者 张玉 韩清芳 +5 位作者 成雪峰 杨姗姗 贾志宽 丁瑞霞 任小龙 聂俊峰 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1382-1390,共9页

通过大田试验,研究了沟垄集雨种植结合不同补灌量处理对冬小麦光合器官、光合速率、产量和水分利用效率的影响.结果表明：沟垄宽度各为60 cm时,集雨种植不灌溉（T1）、返青期种植沟补灌375 m3·hm-2（T2）和种植沟补灌750 m3·h... 通过大田试验,研究了沟垄集雨种植结合不同补灌量处理对冬小麦光合器官、光合速率、产量和水分利用效率的影响.结果表明：沟垄宽度各为60 cm时,集雨种植不灌溉（T1）、返青期种植沟补灌375 m3·hm-2（T2）和种植沟补灌750 m3·hm-2（T3）3个处理较平作灌水750 m3·hm-2（畦灌,T4）处理的小麦籽粒产量分别提高2.8%、9.6%和18.9%,收获系数提高2.0%~8.5%,旗叶叶绿素含量提高41.9%~64.4%,整个生育期内0~40 cm土壤含水量增加了0.1%~4.6%;开花期和灌浆期的叶片光合速率分别较T4处理提高了22.3%~54.2%和-4.3%~67.2%,农田总水分利用效率较T4处理分别提高17.9%、10.4%和15.4%,比平作不灌水处理（CK）提高69.3%、58.6%和65.7%;降水利用效率较CK提高94.3%~124.5%;T2、T3处理各生育阶段叶面积均显著高于T4处理,灌溉水利用效率分别比T4处理提高119.1%和18.8%.在灌溉量减少50%的条件下,集雨种植比畦灌处理能维持较高的籽粒产量,显著提高灌溉水利用效率,尤其是在降雨量偏少的年份,可以显著提高小麦水分利用效率. 展开更多

关键词 灌区 冬小麦 沟垄集雨种植 补灌 光合特征 产量 水分利用效率

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集雨节灌种植方式对冬小麦产量和水分利用效率的影响 被引量：5

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作者 杨姗姗 贾志宽 +4 位作者 张玉 成雪峰 任小龙 张鹏 杨万忠 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2014年第3期97-100,共4页

以半湿润易旱区灌溉冬小麦为对象,对比分析了田间根域集雨(免灌)种植、集雨补灌种植、传统平地旱作及水平畦灌方式下冬小麦产量和水分利用效率的变化。结果表明,根域集雨(免灌)种植较平地旱作可显著提高冬小麦产量及水分利用效率,增产... 以半湿润易旱区灌溉冬小麦为对象,对比分析了田间根域集雨(免灌)种植、集雨补灌种植、传统平地旱作及水平畦灌方式下冬小麦产量和水分利用效率的变化。结果表明,根域集雨(免灌)种植较平地旱作可显著提高冬小麦产量及水分利用效率,增产节水效果显著;集雨补灌种植下产量较畦灌差异不显著,但显著提高了水分利用效率。集雨节灌种植方式在保证产量的基础上,可实现雨水和灌溉水的高效利用。 展开更多

关键词 集雨种植 灌溉 产量 水分利用效率 冬小麦

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集雨种植下不同沟垄比对土壤呼吸的影响及其对水热因子的响应 被引量：2

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作者 王昌江 施成晓 +5 位作者 冯帆 陈婷 张磊 吕晓康 吴伟 廖允成 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期4437-4445,共9页

为探明不同宽度沟垄集雨种植下土壤呼吸对土壤水热因子的响应机制,对比研究了沟垄比分别为20 cm∶40 cm（P40）、30 cm∶30 cm（P30）、40 cm∶20 cm（P20）的沟垄集雨种植和平作种植（CP）下冬小麦的土壤呼吸动态变化,及其与土壤温度... 为探明不同宽度沟垄集雨种植下土壤呼吸对土壤水热因子的响应机制,对比研究了沟垄比分别为20 cm∶40 cm（P40）、30 cm∶30 cm（P30）、40 cm∶20 cm（P20）的沟垄集雨种植和平作种植（CP）下冬小麦的土壤呼吸动态变化,及其与土壤温度和水分的关系.结果表明,4个处理的土壤呼吸速率在越冬期最低,返青期开始升高,扬花期前后达到峰值,之后逐渐降低.沟垄集雨处理土壤呼吸速率表现为P40〉P30〉P20,垄宽增加使呼吸速率提高1.2%-18.4%;苗期和越冬期,沟垄集雨种植提高了土壤呼吸速率,表现为P40〉P30〉P20〉CP,其中苗期3个沟垄集雨处理均显著高于CP（P〈0.05）,越冬期P40处理显著高于CP;苗期和越冬期沟垄集雨种植提高了土壤温度,拔节期至成熟期CP土壤温度高于沟垄集雨处理;沟垄集雨种植能有效蓄水保墒,随着垄宽的增加集雨效果越好,苗期至拔节期降雨稀少,7.6 cm和12 cm土层土壤含水量均表现为P40〉P30〉P20〉CP.相关分析表明,土壤呼吸与温度的相关系数达极显著水平（P〈0.01）,P40和P30的土壤呼吸与水分的相关系数小于P20和CP;水热双因子二次方程模型能解释呼吸变化的61.7%-74.1%,温度指数模型能解释50.3%-68.2%.本研究结果为沟垄集雨种植的生态效益评估提供理论依据. 展开更多

关键词 冬小麦 沟垄集雨种植 沟垄比 土壤呼吸 土壤水热状况

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