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旱地全膜覆土穴播对春小麦耗水、产量和土壤水分平衡的影响

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中国农业科学 2014年第22期47卷 4392-4404页

作者：侯慧芝吕军峰郭天文张国平董博张绪成甘肃省农业科学院旱地农业研究所/西北作物抗旱栽培与耕作重点开放实验室

目的干旱、降水供需错位和春季低温是制约西北黄土高原丘陵沟壑区春小麦生产的主要因子,如何最大限度保蓄自然降水、实现水分的跨季节利用,则是该区春小麦产量稳定提高的根本途径。本文在大田定位观测的基础上,揭示全膜覆土穴播对西北... 详细信息

目的干旱、降水供需错位和春季低温是制约西北黄土高原丘陵沟壑区春小麦生产的主要因子,如何最大限度保蓄自然降水、实现水分的跨季节利用,则是该区春小麦产量稳定提高的根本途径。本文在大田定位观测的基础上,揭示全膜覆土穴播对西北黄土高原旱作春小麦季节性耗水特征、产量、水分利用效率和休闲期土壤水分补给的影响,并评判其年际土壤水分平衡效应。方法试验于2011—2013年在西北黄土高原半干旱区的甘肃省农业科学院定西试验站进行(104°36′E,35°35′N),以春小麦陇春27号为试验材料,设全膜覆土穴播(FMS)、地膜覆盖穴播(FM)和露地穴播(CK)3个处理,测定春小麦不同生育时期的土壤含水量、生物量、产量和产量构成因子,计算休闲效率、耗水量、水分利用效率、收获指数等指标。结果 2011和2012年3个处理的春小麦耗水量无显著差异,但2013年FMS耗水量显著高于CK。FMS和FM可增加春小麦苗期到孕穗期耗水,且此阶段的耗水量在干旱年份分别较CK增加27.2%和9.6%,在丰水年份分别较CK增加52.2%和44.6%。虽然FMS和FM在各生育期的耗水量无显著差异,但FMS在丰水年(2012年和2013年)的耗水量较FM有增加趋势,且这一效果在2013年尤为明显。FMS和FM在休闲期可补充0—80 cm土层土壤水分25.4和18.3 mm,比CK分别低2.2和9.3 mm;补充80—200 cm土层土壤水分78.0和71.0 mm,比CK分别高30.0和23.1 mm;与2011年播前相比,种植3年春小麦后0—200 cm土层的土壤贮水量FMS增加了23.8 mm、FM增加了22.5 mm、CK增加了12.4 mm。FMS的休闲效率为30.5%—52.6%,比CK高12.8%—109.5%,比FM高4.5%—40.9%。FMS的穗粒数、千粒重等产量构成因子均显著高于CK(P西北黄土高原半干旱区FMS种植模式有效提高了春小麦播前和生长前期的土壤贮水量,并使春小麦苗期—孕穗期的作物耗水量显著升高,增加春小麦穗粒数,扩大籽粒产量库容和促进灌浆,显著提高春小麦产量和水分利用效率;并在休闲期完全补充春小麦生育期消耗的0—200 cm土壤水分,保持春小麦田的土壤水分年际平衡。

关键词：旱地全膜覆土穴播春小麦季节性耗水产量水分平衡

甘肃旱作大豆全膜双垄种植的土壤水热及产量效应

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应用生态学报 2013年第11期24卷 3145-3152页

作者：杨封科王立明张国宏甘肃省农业科学院兰州730070 农业部西北作物抗旱栽培与耕作重点开放实验室兰州730070 甘肃省农业科学院旱地农业研究所兰州730070

以晋豆23为材料,在甘肃省农业科学院镇原试验站进行田间试验,研究了全膜双垄沟播(FMRFC)、覆膜沟播(FMFC)、覆膜条播(FMSC)和露地条播(NMSC,CK)4个处理的水热及产量效应.结果表明:在大豆生育期降水量为246.3 mm(干旱年)和407 mm(丰水年... 详细信息

以晋豆23为材料,在甘肃省农业科学院镇原试验站进行田间试验,研究了全膜双垄沟播(FMRFC)、覆膜沟播(FMFC)、覆膜条播(FMSC)和露地条播(NMSC,CK)4个处理的水热及产量效应.结果表明:在大豆生育期降水量为246.3 mm(干旱年)和407 mm(丰水年)两种年型下,各覆盖处理0~20 cm土层平均地温在24 h内呈"S"型变化,并随生育进程波动振幅缩小.各覆盖处理使大豆苗期(VE^V3)至鼓粒期(R6)0~20 cm土层平均土壤温度显著提高0.5~2.5℃,并使全生育期平均地温提高1.3~1.6℃.各覆盖处理分别加速了大豆植株对0~120 cm土层土壤水分的消耗,但使0~200 cm土层的平均含水量和贮水量分别提高了1.2%~1.4%和62.7~70.3 mm.与CK相比,FMRFC和FMFC在旱年增温增湿作用显著,改善了大豆株高、分枝数、单株荚数和百粒重等经济性状,使水分利用效率分别提高47.7%~56.3%和33.3%~35.4%,产量分别提高27.7%~51.1%和10.2%~25.2%,是旱作大豆优选的抗寒抗旱覆盖种植方式.

关键词：土壤水热效应全膜双垄产量旱作大豆

黄土高原旱地秋覆膜及氮肥秋基春追比例对春玉米产量和品质的影响

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中国农业科学 2012年第3期45卷 460-470页

作者：王勇宋尚有樊廷录高育峰甘肃省农业科学院旱地农业研究所/农业部西北作物抗旱栽培与耕作重点开放实验室甘肃省农业科学院

【目的】研究玉米秋冬闲期地膜覆盖保墒及优化氮肥秋基春追比例,为抗旱保苗及合理施肥提供理论依据。【方法】采用秋季与春季地膜覆盖对比试验(1999—2010年),监测0—200 cm土层土壤蓄水效率及不同降水年型产量变化。开展氮肥管理试验(2... 详细信息

【目的】研究玉米秋冬闲期地膜覆盖保墒及优化氮肥秋基春追比例,为抗旱保苗及合理施肥提供理论依据。【方法】采用秋季与春季地膜覆盖对比试验(1999—2010年),监测0—200 cm土层土壤蓄水效率及不同降水年型产量变化。开展氮肥管理试验(2001—2003年),分析氮肥不同基、追肥比例的玉米籽粒产量和关键营养品质。【结果】秋覆膜春播玉米播前1 m土层多贮水36.7 mm,土壤蓄水效率为78.4%,产量和水分利用效率(WUE)达到11 149.8 ***-2、33.1 ***-1,较春季地膜覆盖分别提高16.7%、14.9%。秋覆膜且氮总量(180 ***-2)一定时,即秋季基施72 kg ***-2、春季追施108 kg ***-2,玉米WUE和籽粒蛋白质含量最高。【结论】旱地玉米采用秋覆膜栽培可显著提高土壤蓄水效率和作物水分利用效率。兼顾玉米产量和目标品质的最佳氮肥施肥比例为秋季基施氮占总量的40%—60%,剩余量春季追施可以达到品质与产量同步提高,抗逆增产保优。

关键词：旱地春玉米秋覆膜氮肥秋基春追肥比例籽粒产量营养品质

甘肃省黄土高原旱作区干旱灾害特点及抗旱救灾农作制度的建立

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干旱地区农业研究 2009年第5期27卷 12-17页

作者：张绪成朱润身樊庭录侯惠芝甘肃省农业科学院旱地农业研究所农业部西北作物抗旱栽培与耕作重点开放实验室甘肃兰州730070

在分析甘肃省中东部黄土高原旱作区当前干旱灾害和农业生产现状的基础上,进一步分析了干旱灾害和农业生产模式以及二者的互作效应对农田系统抵御干旱灾害能力的影响。认为抗旱减灾农作制度必须以科学轮作的作物体系、耕地质量保育和自... 详细信息

在分析甘肃省中东部黄土高原旱作区当前干旱灾害和农业生产现状的基础上,进一步分析了干旱灾害和农业生产模式以及二者的互作效应对农田系统抵御干旱灾害能力的影响。认为抗旱减灾农作制度必须以科学轮作的作物体系、耕地质量保育和自然降水高效利用的栽培技术体系为支撑点。只有建立基于多样化的作物体系、秸秆还田、科学轮作、垄沟种植、二元覆盖和少免耕技术的农作制度,协调农田生产和生态之间的关系,才能够实现甘肃省中东部黄土高原旱作农田水土资源的可持续利用,达到抗旱救灾和农田生产力持续提高的目标。

关键词：黄土高原旱作区干旱气候抗旱救灾农作制度

干旱复水对春玉米幼苗生长和生理特性的影响及其根源ABA调控效应

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干旱地区农业研究 2019年第1期37卷 187-193,199页

作者：柳燕兰郭贤仕马明生姜小凤甘肃省农业科学院旱地农业研究所/农业部西北作物抗旱栽培与耕作重点开放实验室/甘肃省旱作区水资源高效利用重点实验室甘肃兰州730070

为了探明根源ABA对春玉米干旱后复水补偿生长的调控效应,采用盆栽试验以春玉米酒单2号为材料,设CK(正常供水,保持最大持水量的75%～80%)、MS(中度干旱,保持最大持水量的50%～55%)、SS(重度干旱,保持最大持水量的35%～40%)、MS-CK(中度... 详细信息

为了探明根源ABA对春玉米干旱后复水补偿生长的调控效应,采用盆栽试验以春玉米酒单2号为材料,设CK(正常供水,保持最大持水量的75%～80%)、MS(中度干旱,保持最大持水量的50%～55%)、SS(重度干旱,保持最大持水量的35%～40%)、MS-CK(中度干旱再复水)、SS-CK(重度干旱再复水)等5个处理,研究苗期干旱及复水条件下春玉米生物量积累、光合特性、抗氧化酶活性、根源ABA含量的变化。结果表明:重度干旱胁迫具有较高的根源ABA含量,诱导叶片抗氧化酶SOD、POD、CAT活性显著提高,增幅分别为85.48%、72.67%、22.58%,并导致其叶片气孔导度(Gs)和光合速率(Pn)降低51.56%、12.16%,同时最大电子传递速率(Jmax)、最大羧化速率(VCmax)、磷酸丙糖利用率(TPU)及Ru BP羧化酶的羧化效率(CE)降低,使其单株生物量较正常供水降低46.56%;复水后,较高的根源ABA含量影响其细胞膜修复和光合功能恢复的速度,使单株生物量较未复水重度干旱胁迫增加90.36%,较正常供水增加1.73%,表现出补偿效应。中度干旱胁迫具有相对较低的根源ABA含量,诱导叶片抗氧化酶SOD、POD、CAT活性提高幅度较小,增幅分别为64.72%、41.72%、11.62%,并使Gs和Pn分别降低15.01%和6.42%,同时Jmax、VCmax、TPU及CE稍有降低,其单株生物量较正常供水仅降低13.64%;复水后,相对较低的根源ABA含量最终使单株生物量较未复水的中度干旱胁迫增加30.71%,较正常供水增加12.88%,表现出超补偿效应。综上,干旱胁迫产生的根源ABA主要对旱后复水春玉米光能吸收、光合碳同化及抗氧化保护功能起积极调节作用。

关键词：春玉米干旱复水根源ABA 生长光合特性生理特性

有机肥对陇东黄土旱塬冬小麦产量和土壤养分的调控效应

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西北植物学报 2009年第8期29卷 1656-1662页

作者：张建军樊廷录王勇唐小明党翼甘肃省农业科学院旱地农业研究所兰州730070 农业部西北作物抗旱栽培与耕作重点开放实验室兰州730070

以冬小麦‘陇鉴301’为材料，在大田条件下于2005～2008年在甘肃陇东旱塬研究了不同有机肥料对旱塬冬小麦产量、水分利用效率及土壤肥力的影响。结果表明：不同化肥有机肥料配施处理对旱塬冬小麦产量、水分利用效率和土壤养分含量有明... 详细信息

以冬小麦‘陇鉴301’为材料，在大田条件下于2005～2008年在甘肃陇东旱塬研究了不同有机肥料对旱塬冬小麦产量、水分利用效率及土壤肥力的影响。结果表明：不同化肥有机肥料配施处理对旱塬冬小麦产量、水分利用效率和土壤养分含量有明显的调控效应，并以氮磷化肥与生物有机肥配施处理表现最佳，其籽粒产量、水分利用效率和土壤养分含量最高。与单施化肥对照相比，氮磷化肥配施生物有机肥处理3年平均籽粒产量和水分利用效率分别显著增加17．53％和16．42％，3年平均土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷含量分别提高11．4％、8．9％、0．2％、19．7％。因此，氮磷化肥与生物有机肥配施可以有效改善陇东黄土旱塬区农田土壤肥力，提高冬小麦水分利用效率，显著增加冬小麦产量，可能是该区农田目前最佳的施肥方式。

关键词：冬小麦有机肥料水分利用效率土壤养分

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山药新品种‘陇药1号’

园艺学报 2011年第6期38卷 1215-1216页

作者：吕军峰郭天文侯慧芝张国平李兴茂甘肃省农业科学院旱地农业研究所农业部西北作物抗旱栽培与耕作重点开放实验室兰州730070

‘陇药1号’是从甘肃平凉市崆峒区平凉山药群体中经过连续提纯选育出的新品种。晚熟,平均产量为***-2,最高可达***-2。粗蛋白含量***-1,粗淀粉含量***-1,可溶性糖含量***-1,鲜薯水分含量73.5%。适于甘肃东部河谷地带栽培。

关键词：山药品种

陇东黄土旱塬不同耕作方式及施肥处理对冬小麦产量和土壤肥力的影响

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干旱地区农业研究 2010年第1期28卷 247-254页

作者：张建军王勇唐小明樊廷录李尚中党翼王磊甘肃省农业科学院旱地农业研究所甘肃兰州730070 农业部西北作物抗旱栽培与耕作重点开放实验室甘肃兰州730070

在陇东旱塬覆盖黑垆土的土壤上,通过3年冬小麦田间试验研究了不同耕作方式及不同施肥处理对旱塬冬小麦产量、水分利用效率(WUE)和土壤肥力的影响。结果表明:传统深耕配施有机无机肥有利于作物高产和提高WUE;免耕年限增加不利于产量的增... 详细信息

在陇东旱塬覆盖黑垆土的土壤上,通过3年冬小麦田间试验研究了不同耕作方式及不同施肥处理对旱塬冬小麦产量、水分利用效率(WUE)和土壤肥力的影响。结果表明:传统深耕配施有机无机肥有利于作物高产和提高WUE;免耕年限增加不利于产量的增加;随着耕作年限的延长,传统耕作和免耕配施有机无机肥土壤有机质含量均有不同程度提高,传统耕作土壤有机质含量从试验前的11.75 g/kg提高到13.0 g/kg,提高了10.6%,免耕土壤有机质含量从试验前的11.75 g/kg提高到13.93 g/kg,提高了18.6%。从产量、WUE和土壤养分等方面综合分析,在陇东旱塬以传统深耕配施有机无机肥有利于增加作物产量,提高WUE,改善土壤肥力状况。因此,传统耕翻配施有机无机肥是目前陇东黄土旱塬培肥土壤和抗逆减灾最为有效的措施之一。

关键词：耕作方式冬小麦产量水分利用效率土壤肥力

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气候变化对甘肃省粮食生产的影响研究进展

应用生态学报 2015年第3期26卷 930-938页

作者：杨封科何宝林高世铭甘肃省农业科学院兰州730070 农业部西北作物抗旱栽培与耕作重点开放实验室兰州730070 甘肃省科学院兰州730020

甘肃省气候自1986年起向整体暖干化、局部暖湿化转型突变.与1960年相比,转型后2010年平均气温升高了1.1℃,平均降水量减少了28 mm,干旱半干旱区南移约50 km.气候变暖使甘肃省主要作物生育期有效积温增加,生长期延长,熟性、布局和种植制... 详细信息

甘肃省气候自1986年起向整体暖干化、局部暖湿化转型突变.与1960年相比,转型后2010年平均气温升高了1.1℃,平均降水量减少了28 mm,干旱半干旱区南移约50 km.气候变暖使甘肃省主要作物生育期有效积温增加,生长期延长,熟性、布局和种植制度改变,宜种区和种植海拔增加,多熟制北移,夏粮面积缩小,秋粮面积增大.弱冬性、中晚熟品种逐步取代强冬性、中早熟品种,有利于提高光温利用率,增加产量.暖湿型气候增加了绿洲灌区作物的气候生产力,暖干型气候降低了雨养农业区的气候产量,水分和肥力条件是决定因素.以提高有限降水利用率和利用效率、改善和提升土壤质量及肥力为核心,选育强抗逆、弱冬性、中晚熟、高水分利用效率的作物新品种,建立适温、适水的种植结构和种植制度,是甘肃省应对气候变化进行粮食生产的主要发展方向.

关键词：气候变化甘肃粮食方向