土壤水分溫度鹽分三參數(shù)速測儀在寧夏玉米全膜雙壟溝播技術(shù)研究

1、托普儀器、質(zhì)量第一、誠信至上、服務(wù)為本、創(chuàng)新為魂、立足精專、追求卓越土壤水分、溫度、鹽分三參數(shù)速測儀在寧夏玉米全膜雙壟溝播技術(shù)研究摘要：根據(jù)使用證明采用浙江托普儀器的tzs-ecw型土壤水分、溫度、鹽分三參數(shù)速測儀可以有效的檢測田間土壤水分、溫度、鹽分等土壤墑情。田間試驗(yàn)證實(shí)，全膜雙壟溝播技術(shù)的水分效應(yīng)、溫度效應(yīng)、經(jīng)濟(jì)效應(yīng)顯著。6種不同覆膜方式中，以秋季全膜雙壟覆蓋的效益最好，早春全膜雙壟覆蓋次之。玉米播種期pt一20cm土壤含水量，秋季全膜雙壟覆蓋高于常規(guī)播期半膜平覆尤其拔節(jié)期前最為顯著，可提高24,'-26個(gè)百分點(diǎn)。1 m土壤貯水量從播種至大喇叭口期比播期半膜平覆平均提高440&q

2、uot;632 mm增幅達(dá)38fm)盼嗎947，從而滿足了玉米出苗及前期生長發(fā)育所需要的土壤水分，有效緩解了玉米“卡脖子旱”。3種全膜覆蓋方式，即秋季全膜雙壟覆蓋、早春全膜雙壟覆蓋、播期全膜雙壟覆蓋降水利用率分別達(dá)759、679、661。比常規(guī)播期半膜平覆分別提高169、89、71。3種全膜雙壟溝播覆蓋方式中，秋季全膜雙壟溝播覆蓋方式產(chǎn)量最高。達(dá)92055 kg耐比常規(guī)播期半膜平覆增產(chǎn)54。3種全膜雙壟溝播覆蓋方式的水分利用效率平均達(dá)318kg(toni·llnl：)，比播期半膜平覆提高525 kg(nlnl·hm2)，其中秋季全膜雙壟溝播覆蓋方式最好。3種全膜雙壟溝播覆蓋

3、方式的經(jīng)濟(jì)效益比常規(guī)播期半膜平覆提高了4265。其中秋季全膜雙壟溝播覆蓋方式最高，增幅達(dá)5947。在玉米生長的每一個(gè)時(shí)期，不同土壤深度的地溫和有效積溫均是：秋季全膜雙壟覆蓋>早春全膜雙壟覆蓋>播期全膜雙壟覆蓋>秋季半膜平覆>早春半膜平覆>播期半膜平覆。全膜雙壟覆蓋增加了地積溫，使寧夏南部山區(qū)玉米種植區(qū)域擴(kuò)大，建議在寧夏南部山區(qū)和中部干旱帶大力推廣該項(xiàng)技術(shù)。關(guān)鍵詞：旱作區(qū)；玉米；覆膜方式；土壤水分、溫度、鹽分三參數(shù)速測儀地膜覆蓋技術(shù)引入寧夏旱農(nóng)區(qū)已有20多年的歷史。以其保墑、增溫、活化土壤養(yǎng)分的高效功能，不僅使玉米種植區(qū)域擴(kuò)大到海拔l 800 m，而且使產(chǎn)量增長24

4、5759，已成為寧夏旱作農(nóng)業(yè)的一項(xiàng)突破性技術(shù)，每年推廣面積穩(wěn)定在333萬hm2以上。但隨著干旱發(fā)生頻繁，尤其春旱發(fā)生機(jī)率加大，常規(guī)半膜播期覆蓋技術(shù)的保墑效果已不能解決因春旱而引起的缺苗、苗期土壤水分虧缺的現(xiàn)實(shí)問題，為此，我們引進(jìn)甘肅的全膜雙壟溝播技術(shù)，與寧夏的秋季半膜覆蓋、早春半膜覆蓋、播期半膜覆蓋技術(shù)進(jìn)行對比探討其水、溫效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。為進(jìn)一步運(yùn)用好地膜覆蓋技術(shù)提高糧食產(chǎn)量提供科學(xué)依據(jù)。1材料與方法11試驗(yàn)區(qū)概況研究在寧夏彭陽縣城陽鎮(zhèn)澇池村旱作農(nóng)業(yè)示范園區(qū)進(jìn)行。該地區(qū)海拔i 620 nl，年平均氣溫7510積溫2 4828，無霜期120158 d，年日照時(shí)數(shù)2 3116 h。年均降雨量442

5、7q50 intlrll年均蒸發(fā)量l 4365 film，蒸發(fā)量是降雨?duì)I的219224倍。試驗(yàn)區(qū)為典型的黃土丘陵殘塬區(qū)，土壤為淺黑壚土，前茬為冬小麥亂20 cm土壤有機(jī)質(zhì)含量為134#kg，全氮105 g，kg水解氮796 mgkg速效磷149 mgkg。速效鉀l 19m$l【g。12試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)設(shè)6個(gè)處理：秋季全膜雙壟溝播早春全膜雙壟溝播播期全膜雙壟溝播秋季半膜平覆，早春半膜平覆，播期半膜平覆(ck)。全膜雙壟溝播栽培：帶寬11 m，每帶起底寬04 nl、高i5-20 c,ln的小壟和底寬70 cm、高10-15 rm的大壟兩壟中間為播種溝每個(gè)播種溝對應(yīng)一大一小兩個(gè)集雨壟面：選用12m寬的地

6、膜邊起壟邊覆膜膜與膜間不留空隙，相接處用下一壟溝或大壟面的表土壓10 cm土帶固定地膜每隔2 m壓一土腰帶并在摯溝內(nèi)每隔50 cm扎一直徑3 mnl的滲水孔。常規(guī)半膜平覆栽培：帶寬11 m。不起壟，壟面寬60 cm。膜距50 cnl。采用幅寬80 cnl的地膜覆蓋。秋覆膜均采用厚o0lmill的地膜覆蓋，于11月6日覆膜。早春、播期覆膜采用厚度0008 mm的地膜覆蓋早春覆膜于3月14日進(jìn)行，播期覆膜于4月23日進(jìn)行。小區(qū)面積為165 1112(33 i'll×50 m)，區(qū)距50 cm。排距70cnrl，四周設(shè)保護(hù)行重復(fù)3次。隨機(jī)排列。試驗(yàn)地冬麥?zhǔn)蘸笊罘瓬绮?，雨后耙?次，

7、并秋施農(nóng)家肥52 500kghmz，純氮135kgiim2純磷72 kghm2拔節(jié)期追施純氮1125 kghmz。玉米品種為長城706每小區(qū)種植玉米3帶6行。生育期內(nèi)除草2次。13測定項(xiàng)目及方法131 土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分測定覆膜前取0一加cnl土樣測定全氮、全磷、全鉀、水解氮、速效磷、速效鉀。132土壤水分測定測定時(shí)間：播翦、收獲期測定0-100 idin(每10 cnl為一層)100200 em(每20 iellll為一層)土壤含水量。播種期、出苗期、拔節(jié)期、大喇叭口期、抽雄期、成熟期測定0-100 em(每20crll為一層)土壤含水最。測定位置：傘膜雙壟覆蓋按行向在壟溝內(nèi)兩株玉米中間位置測定半

8、膜平鋪覆蓋按行向在兩株玉米中問位置測定。測定方法：采用烘干法。所取土樣在1051lo烘箱中烘6-8 h至恒重后稱重。133土壤溫度測定測定時(shí)期：采用曲管地溫儀在玉米播種期、出苗期、大喇叭口期、抽雄期、成熟期測定。測定深度：0 cm、5 cm、10 p,m、15 cm、20 cm。測定時(shí)間：在每個(gè)生育關(guān)鍵期選擇晴朗天氣于08：00、14：00、20：()()測定不同土層地溫。134生育期、產(chǎn)量測定定期觀測生長發(fā)育期。即播種期、出苗期、拔節(jié)期、大喇叭口期、成熟期。成熟收獲時(shí)每小區(qū)選取有代表性的20個(gè)果穗，晾干考種測產(chǎn)?？挤N后人t脫粒，從中取樣300 g，晾干后稱重測水分，計(jì)算果穗籽粒重、百粒重。對

9、數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和多重比較。1.3.5 土壤墑情測定土壤水分、溫度、鹽分三參數(shù)的測定也可以使用浙江托普儀的tzs-ecw型土壤水分、溫度、鹽分三參數(shù)速測儀來測定。土壤水分、溫度、鹽分三參數(shù)速測儀也可稱之為土壤墑情速測儀，土壤墑情一般就是包含土壤水分、土壤溫度、土壤鹽分三個(gè)參數(shù)。儀器由國家高新技術(shù)企業(yè)浙江托普儀器獨(dú)立開發(fā)研制而成，其主要型號(hào)為：tzs-ecw和tzs-ecw-g。儀器主要由傳感器和手持機(jī)兩部分組成，主要用于農(nóng)業(yè)和林業(yè)土壤墑情的測量等，是墑情檢測工作不可缺少的工具。土壤水分、溫度、鹽分三參數(shù)速測儀體積小巧美觀便于攜帶，輕觸式按鍵，大屏幕點(diǎn)陣式液晶顯示，全中文菜單操作。土壤水分、溫度

10、、鹽分三參數(shù)速測儀一鍵式切換，可以手動(dòng)記錄,也可脫離電腦隨時(shí)設(shè)置采樣間隔，自動(dòng)記錄并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。土壤水分、溫度、鹽分三參數(shù)速測儀手動(dòng)模式：工作方式為按一次存一次，既可以記錄當(dāng)時(shí)按下去的時(shí)間及各種環(huán)境參數(shù)，也可以隨時(shí)在自動(dòng)模式與手動(dòng)模式之間切換，可隨時(shí)停止，可以將數(shù)據(jù)連接到計(jì)算機(jī)，軟件會(huì)自動(dòng)生成曲線圖形，可打印。土壤水分、溫度、鹽分三參數(shù)速測儀自動(dòng)模式：先設(shè)定好間隔時(shí)間，儀器可按照設(shè)定好的間隔時(shí)間自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)?？梢詫?shù)據(jù)連接到計(jì)算機(jī)，件會(huì)自動(dòng)生成曲線圖形，可打印?？蛇B接電腦，進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳，處理，備份。土壤水分、溫度、鹽分三參數(shù)速測儀交直流兩用，即可拿到野外隨時(shí)隨地采集數(shù)據(jù)，也可長時(shí)間放置記錄地點(diǎn)進(jìn)

11、行采集。土壤水分、溫度、鹽分三參數(shù)速測儀數(shù)據(jù)保存功能強(qiáng)大，最大可儲(chǔ)存120000條數(shù)據(jù)。土壤水分、溫度、鹽分三參數(shù)速測儀斷電后已保存在主機(jī)里的數(shù)據(jù)不丟失計(jì)算機(jī)軟件具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能（統(tǒng)計(jì)、分析、顯示、查詢），可把采集數(shù)據(jù)形成曲線圖，直觀顯示。也可對采集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為excel電子表格文件，方便用戶保存和處理數(shù)據(jù)，或繪制棒圖、餅圖、打印等，軟件永久免費(fèi)升級探頭具有一致性，不同參數(shù)探頭插口可互換，不影響精度。 儀器具有32通道同步檢測容量，可在容量范圍內(nèi)，探頭數(shù)量不限?？砂葱枰孕薪M合參數(shù)，每個(gè)傳感器的采樣間隔時(shí)間可單獨(dú)設(shè)定。2結(jié)果與分析21土壤水分效應(yīng)211土壤含水量表l顯示玉米主要生育期02

12、0 cm土壤含水量各處理問存在差異以秋季全膜雙壟覆蓋保墑效果最為顯著。播種期：秋季全膜雙壟覆蓋020 cm土壤含水量較播期常規(guī)半膜平覆提高56增幅達(dá)4375，較早春全膜雙壟覆蓋提高3增幅達(dá)1948較秋季半膜平覆提高37增幅達(dá)2517：早春全膜雙壟覆蓋的土壤含水量較播期常規(guī)半膜平覆提高26增幅達(dá)203l；播期全膜雙壟覆蓋與播期常規(guī)半膜平覆同期覆膜，因覆膜時(shí)間短土壤含水量均處于相對較低水平。出苗期：o20 cm土壤含水量排序?yàn)?，秋季全膜雙壟覆蓋>早春全膜雙壟覆蓋>秋季半膜平覆>早春半膜平覆>播前全膜雙塋覆蓋>播期半膜平覆。拔節(jié)期：020 cm土壤含水鼉排序與出苗期相同

13、，但播前全膜雙壟覆蓋的保水效果開始顯現(xiàn)。大喇叭口期：各處理間土壤含水量差距開始縮小。抽雄期一成熟期：各處理間土壤含水量差距縮小，秋季全膜雙礱覆蓋僅比秋季半膜平覆提高04個(gè)百分點(diǎn)。播期雙壟全膜覆蓋因在覆膜時(shí)遇春旱及春夏連旱至抽雄時(shí)僅累計(jì)降水391 mm因此，生育前期土壤含水量低于秋季半膜平覆和早春半膜平覆。在2040 cm土層。播種至抽雄期各處理問土壤含水量存在一定差異。與020 cm土層的表現(xiàn)特點(diǎn)一致仍以秋季全膜雙壟覆蓋最高，早春全膜雙壟覆蓋次之抽雄期至成熟期差異縮小。40-60 cm、6080 cm、80100 c,nl土壤含水量的變化趨勢與0。20 cm、20，40 ella基本一致只是土

14、壤含水量隨土層深度的增加而遞減差異越來越小。綜上所述，玉米播前和生長前期土壤含水量均表現(xiàn)為：秋季全膜雙攀覆蓋>早春全膜雙壟覆蓋>秋季半膜平覆>早春半膜平覆>播期半膜平覆。播期全膜雙譬覆蓋闌覆膜期及抽雄期試驗(yàn)區(qū)一直處于干旱狀況因而土壤含水饋低于秋季半膜平覆和早春半膜平覆。各土層的土壤含水饋以o一20 12m差異最為明硅。播種至抽雄期。秋季全膜雙謦覆蓋的土壤含水置比播期半膜平覆提高372早春全膜雙摯覆蓋比播期半膜平覆提高216。表明全膜雙摯溝播技術(shù)能硅著增加播前和生長前期的土壤水分含量從而有效地緩解r春旱滿足了玉米生長前期對水分的需求。212 1 m土壤貯水量表2顯示。播種

15、期，秋季全膜雙壟覆蓋l m土壤ir=水量達(dá)2233 mm比播期半膜平覆多貯水632 mm增加3948；早春全膜雙肇覆蓋比常規(guī)播期半膜平覆多貯水363 mm土壤貯水鼉增加2267。而此時(shí)播期全膜雙壟覆蓋與播期半膜平覆都處于春旱嚴(yán)蓖期土壤貯水量無差異。而且均低于秋季半膜平覆、早春半膜平覆。苗期l m土壤中，秋季全膜雙壟覆蓋較播期半膜平覆多貯水598 mill土壤貯水量增加41“；早春全膜雙壟覆蓋較播期半膜平覆多貯水351 mm，土壤貯水量增加2432；播期全膜雙壟覆蓋因受持續(xù)干旱影響，1 m土壤貯水量較播期半膜平覆增加較少，只增加了22 mm，增幅15。拔節(jié)期l m土壤貯水量，秋季全膜雙壟覆蓋比播

16、期半膜平覆多貯水568 nlm。貯水量增加3948；早春全膜雙摯覆蓋較播期半膜平覆多貯水343 mm。貯水量增加272；播期全膜雙壟覆蓋比播期半膜平覆多貯水99 mm貯水最增加786，因干旱持續(xù)致使貯水量低于秋季半膜平覆、早春半膜平覆。大喇叭口期1m土壤貯水量，秋季全膜雙壟覆蓋比播期半膜平覆多貯水44 mm，貯水量增加3803；早春全膜雙壟覆蓋較播期半膜平覆多貯水329 mm貯水量增加2844；播期全膜雙壟覆蓋比播期半膜平覆多貯水111 mm，貯水量增加96。抽雄期至成熟期差距進(jìn)一步縮小貯水量增幅下降。綜合上述得出，l m土壤貯水量排序?yàn)椋呵锛救るp壟覆蓋>早春全膜雙壟覆蓋>秋季半

17、膜平覆>早春半膜平覆>播期半膜平覆，貯水量增幅隨生育期的進(jìn)展而下降。播期全膜雙壟覆蓋從苗期開始至抽雄期土壤貯水茸高于播期半膜平覆，但因覆膜期至抽雄期一直處于干旱狀況，致使土壤貯水量低于秋季半膜平覆、早春半膜平覆。從上述對比看出，秋季全膜雙壟覆蓋、早春全膜雙壟覆蓋前期相對較高的土壤貯水量保證了玉米苗期和生長發(fā)育前期對水分的迫切需求，從而有效地解決了4、5月因旱而無法播種出苗的瓶頸問題。213降水利用率3種全膜雙壟覆蓋方式的平均降水利用率為699。其中，秋季全膜雙壟覆蓋的降水利用率最高，為759，比播期半膜平覆高169。早春全膜雙摯覆蓋次之，為679，比播期半膜平覆高89，播期全膜雙壟

18、覆蓋為661比播期半膜平覆高71(表3)。由此可見，在寧夏半干旱地區(qū)，降雨量為420 nllll左右適宜傘膜雙壟覆蓋溝播技術(shù)的面積可達(dá)20萬hm2，全部采用全膜雙壟覆蓋溝播技術(shù)每年可增加水資源量092億m3，極大地提高了降水利用率。214水分利用效率3種全膜雙壟覆蓋水分利用效率平均31。8 k(mm·hmz)，以秋季全膜雙壟覆蓋最高，達(dá)333 kg，(mm·hm2)，比播期半膜平覆提高254；早春全膜雙壟覆蓋次之，比播期半膜平覆提高225；播期全膜雙壟覆蓋，比播期半膜平覆提高1 13(表3)。22土壤溫度玉米不同生育期因不同的覆膜方式致使土壤平均溫度存在顯著差異其排序?yàn)椋呵?/p>

19、季全膜雙壟覆蓋>早春全膜雙壟覆蓋>播期全膜雙壟覆蓋>秋季半膜平覆>早春半膜平覆>播期半膜平覆(表4)。出苗期020 em土壤平均溫度全膜雙壟覆蓋都在20以上；從拔節(jié)期到抽雄期各處理020 em平均地溫均為21693014，到抽雄期差距縮小。綜觀6種覆膜方式全膜雙壟覆蓋比半膜平覆增溫明顯，秋季全膜雙壟覆蓋增溫最多這不僅有利于玉米的生長發(fā)育和增產(chǎn)而且為中晚熟、晚熟品種種植區(qū)域的擴(kuò)大和寧夏山區(qū)地膜玉米種植區(qū)域的擴(kuò)大提供了理論依據(jù)和保證。由表4看出，玉米全生育期30總積溫各處理的表現(xiàn)相同于020 em的平均地溫。即秋季全膜雙壟覆蓋>早春全膜雙壟覆蓋>播期全膜雙

20、譬覆蓋>秋季半膜平覆>早春半膜平覆>播期半膜平覆。3種全膜雙壟覆蓋溝播方式平均有效積溫為3 76517 oc，比播期半膜平覆高52872比3種半膜平覆平均有效積溫高44932。全膜中以秋季全膜雙壟覆蓋的有效積溫最高達(dá)3 8669。比播期半膜平覆高63045；早春全膜雙壟覆蓋次之，比播期半膜平覆高52565 oc；播期全膜雙攀覆蓋比播期半膜平覆高43007。由于有效積溫增加。致使玉米生育期縮短，成熟期提前全膜雙壟覆蓋比半膜平覆提前7 d成熟。23作物產(chǎn)量及效益表5顯示：由于全膜雙攀覆蓋的水分、溫度效應(yīng)明顯好于半膜平覆因而株高、莖粗、果穗長、果穗粗、百粒重均好于半膜平覆植株健壯、

21、籽粒飽滿、粒數(shù)多、百粒重高。各處理排序?yàn)椋呵锛救るp摯覆蓋>早春全膜雙壟覆蓋>播期全膜雙壟覆蓋>秋季半膜平覆>早春半膜平覆>播期半膜平覆。玉米經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量表現(xiàn)為：秋季全膜雙礱覆蓋>早春傘膜雙壟覆蓋>播期全膜雙壟覆蓋>秋季半膜平覆>早春半膜平覆>播期半膜平覆前5個(gè)處理分別比播期半膜平覆增產(chǎn)54、342、187、123、79，以秋季全膜雙摯覆蓋增幅最大比播期半膜平覆增產(chǎn)54。經(jīng)方差分析及新復(fù)極差多重比較表明，全膜雙壟覆蓋比半膜平覆好覆膜時(shí)間以秋季最好。表6顯示：經(jīng)濟(jì)效益以全膜雙摯覆蓋最高比播期半膜平覆純收入增加42“。各處理經(jīng)濟(jì)效益排序?yàn)椋呵?/p>

22、季全膜雙葶覆蓋>早春全膜雙壟覆蓋>播期全膜雙摯覆蓋>秋季半膜平覆>早春半膜平覆>播期半膜平覆，前5個(gè)處理的純收入較播期半膜平覆分別增加5947、4900、1 9a8、1 558、1 277。3種全膜雙摯覆蓋中以秋季全膜雙摯覆蓋經(jīng)濟(jì)效益最好。比秋季半膜平覆增收3797。比播期半膜平覆增收5947。3結(jié)論(1)全膜雙葶覆蓋方式中秋季全膜雙摯覆蓋在播種期及玉米生長前期土壤含水最顯著高于播期半膜平覆尤其拔節(jié)前020 pm土壤含水饋增加最為顯著提高了4156個(gè)百分點(diǎn)；早春全膜雙肇覆蓋的土壤含水饋也顯著高于播期半膜平覆2。426個(gè)百分點(diǎn)。表明秋季全膜雙箏覆蓋、早春全膜雙摯覆蓋

23、均能顯著增加播種前和玉米生長前期的土壤含水量從而有效緩解了早春干旱和滿足了玉米生長前期對水的需要。1 m土壤貯水量從播種一苗期拔節(jié)一大喇叭口期，秋季全膜雙譽(yù)覆蓋、早春全膜雙礱覆蓋顯著高于半膜平覆更高于播期半膜平覆。表現(xiàn)在秋季全膜雙攀覆蓋比播期半膜平覆多貯水440。632 mm，土壤貯水量增加380395。早春全膜雙壟覆蓋比播期半膜平覆多貯水329366 ram增幅226一284。正是因?yàn)榍锛救るp摯覆蓋、早春全膜雙壟覆蓋在播種時(shí)及玉米生長前期有相對較高的土壤貯水量，從而解決了玉米因春旱無法播種m苗而出現(xiàn)的“卡脖子旱”的瓶頸問題播期全膜雙壟覆蓋因覆膜時(shí)過旱，又遇春夏連旱(在此期間僅降雨391mm)，致使l m土壤貯水量比播期半膜平覆提高較少僅22111 mm故覆膜時(shí)間應(yīng)以秋季為主，早春為輔。(2)全膜雙礱覆蓋溝播栽培技術(shù)降水利用率最高平均達(dá)69。96。比播期半膜平覆高1096。其中，秋季傘膜雙壟覆蓋的降水利用率最高達(dá)759早春全膜雙壟覆蓋次之達(dá)679播期全膜雙攀覆蓋達(dá)661。(3)水分利用效率與降水利