土壤水分温度盐分三参数速测仪在宁夏玉米全膜双垄沟播技术研究

1、托普仪器、质量第一、诚信至上、服务为本、创新为魂、立足精专、追求卓越土壤水分、温度、盐分三参数速测仪在宁夏玉米全膜双垄沟播技术研究摘要：根据使用证明采用浙江托普仪器的tzs-ecw型土壤水分、温度、盐分三参数速测仪可以有效的检测田间土壤水分、温度、盐分等土壤墒情。田间试验证实，全膜双垄沟播技术的水分效应、温度效应、经济效应显著。6种不同覆膜方式中，以秋季全膜双垄覆盖的效益最好，早春全膜双垄覆盖次之。玉米播种期pt一20cm土壤含水量，秋季全膜双垄覆盖高于常规播期半膜平覆尤其拔节期前最为显著，可提高24,'-26个百分点。1 m土壤贮水量从播种至大喇叭口期比播期半膜平覆平均提高440&q

2、uot;632 mm增幅达38fm)盼吗947，从而满足了玉米出苗及前期生长发育所需要的土壤水分，有效缓解了玉米“卡脖子旱”。3种全膜覆盖方式，即秋季全膜双垄覆盖、早春全膜双垄覆盖、播期全膜双垄覆盖降水利用率分别达759、679、661。比常规播期半膜平覆分别提高169、89、71。3种全膜双垄沟播覆盖方式中，秋季全膜双垄沟播覆盖方式产量最高。达92055 kg耐比常规播期半膜平覆增产54。3种全膜双垄沟播覆盖方式的水分利用效率平均达318kg(toni·llnl：)，比播期半膜平覆提高525 kg(nlnl·hm2)，其中秋季全膜双垄沟播覆盖方式最好。3种全膜双垄沟播覆盖

3、方式的经济效益比常规播期半膜平覆提高了4265。其中秋季全膜双垄沟播覆盖方式最高，增幅达5947。在玉米生长的每一个时期，不同土壤深度的地温和有效积温均是：秋季全膜双垄覆盖>早春全膜双垄覆盖>播期全膜双垄覆盖>秋季半膜平覆>早春半膜平覆>播期半膜平覆。全膜双垄覆盖增加了地积温，使宁夏南部山区玉米种植区域扩大，建议在宁夏南部山区和中部干旱带大力推广该项技术。关键词：旱作区；玉米；覆膜方式；土壤水分、温度、盐分三参数速测仪地膜覆盖技术引入宁夏旱农区已有20多年的历史。以其保墒、增温、活化土壤养分的高效功能，不仅使玉米种植区域扩大到海拔l 800 m，而且使产量增长24

4、5759，已成为宁夏旱作农业的一项突破性技术，每年推广面积稳定在333万hm2以上。但随着干旱发生频繁，尤其春旱发生机率加大，常规半膜播期覆盖技术的保墒效果已不能解决因春旱而引起的缺苗、苗期土壤水分亏缺的现实问题，为此，我们引进甘肃的全膜双垄沟播技术，与宁夏的秋季半膜覆盖、早春半膜覆盖、播期半膜覆盖技术进行对比探讨其水、温效应和经济效应。为进一步运用好地膜覆盖技术提高粮食产量提供科学依据。1材料与方法11试验区概况研究在宁夏彭阳县城阳镇涝池村旱作农业示范园区进行。该地区海拔i 620 nl，年平均气温7510积温2 4828，无霜期120158 d，年日照时数2 3116 h。年均降雨量442

5、7q50 intlrll年均蒸发量l 4365 film，蒸发量是降雨营的219224倍。试验区为典型的黄土丘陵残塬区，土壤为浅黑垆土，前茬为冬小麦乱20 cm土壤有机质含量为134#kg，全氮105 g，kg水解氮796 mgkg速效磷149 mgkg。速效钾l 19m$l【g。12试验设计试验设6个处理：秋季全膜双垄沟播早春全膜双垄沟播播期全膜双垄沟播秋季半膜平覆，早春半膜平覆，播期半膜平覆(ck)。全膜双垄沟播栽培：带宽11 m，每带起底宽04 nl、高i5-20 c,ln的小垄和底宽70 cm、高10-15 rm的大垄两垄中间为播种沟每个播种沟对应一大一小两个集雨垄面：选用12m宽的地

6、膜边起垄边覆膜膜与膜间不留空隙，相接处用下一垄沟或大垄面的表土压10 cm土带固定地膜每隔2 m压一土腰带并在挚沟内每隔50 cm扎一直径3 mnl的渗水孔。常规半膜平覆栽培：带宽11 m。不起垄，垄面宽60 cm。膜距50 cnl。采用幅宽80 cnl的地膜覆盖。秋覆膜均采用厚o0lmill的地膜覆盖，于11月6日覆膜。早春、播期覆膜采用厚度0008 mm的地膜覆盖早春覆膜于3月14日进行，播期覆膜于4月23日进行。小区面积为165 1112(33 i'll×50 m)，区距50 cm。排距70cnrl，四周设保护行重复3次。随机排列。试验地冬麦收后深翻灭茬，雨后耙耱1次，

7、并秋施农家肥52 500kghmz，纯氮135kgiim2纯磷72 kghm2拔节期追施纯氮1125 kghmz。玉米品种为长城706每小区种植玉米3带6行。生育期内除草2次。13测定项目及方法131 土壤基础养分测定覆膜前取0一加cnl土样测定全氮、全磷、全钾、水解氮、速效磷、速效钾。132土壤水分测定测定时间：播翦、收获期测定0-100 idin(每10 cnl为一层)100200 em(每20 iellll为一层)土壤含水量。播种期、出苗期、拔节期、大喇叭口期、抽雄期、成熟期测定0-100 em(每20crll为一层)土壤含水最。测定位置：伞膜双垄覆盖按行向在垄沟内两株玉米中间位置测定半

8、膜平铺覆盖按行向在两株玉米中问位置测定。测定方法：采用烘干法。所取土样在1051lo烘箱中烘6-8 h至恒重后称重。133土壤温度测定测定时期：采用曲管地温仪在玉米播种期、出苗期、大喇叭口期、抽雄期、成熟期测定。测定深度：0 cm、5 cm、10 p,m、15 cm、20 cm。测定时间：在每个生育关键期选择晴朗天气于08：00、14：00、20：()()测定不同土层地温。134生育期、产量测定定期观测生长发育期。即播种期、出苗期、拔节期、大喇叭口期、成熟期。成熟收获时每小区选取有代表性的20个果穗，晾干考种测产。考种后人t脱粒，从中取样300 g，晾干后称重测水分，计算果穗籽粒重、百粒重。对

9、数据进行方差分析和多重比较。1.3.5 土壤墒情测定土壤水分、温度、盐分三参数的测定也可以使用浙江托普仪的tzs-ecw型土壤水分、温度、盐分三参数速测仪来测定。土壤水分、温度、盐分三参数速测仪也可称之为土壤墒情速测仪，土壤墒情一般就是包含土壤水分、土壤温度、土壤盐分三个参数。仪器由国家高新技术企业浙江托普仪器独立开发研制而成，其主要型号为：tzs-ecw和tzs-ecw-g。仪器主要由传感器和手持机两部分组成，主要用于农业和林业土壤墒情的测量等，是墒情检测工作不可缺少的工具。土壤水分、温度、盐分三参数速测仪体积小巧美观便于携带，轻触式按键，大屏幕点阵式液晶显示，全中文菜单操作。土壤水分、温度

10、、盐分三参数速测仪一键式切换，可以手动记录,也可脱离电脑随时设置采样间隔，自动记录并存储数据。土壤水分、温度、盐分三参数速测仪手动模式：工作方式为按一次存一次，既可以记录当时按下去的时间及各种环境参数，也可以随时在自动模式与手动模式之间切换，可随时停止，可以将数据连接到计算机，软件会自动生成曲线图形，可打印。土壤水分、温度、盐分三参数速测仪自动模式：先设定好间隔时间，仪器可按照设定好的间隔时间自动记录数据。可以将数据连接到计算机，件会自动生成曲线图形，可打印。可连接电脑，进行数据上传，处理，备份。土壤水分、温度、盐分三参数速测仪交直流两用，即可拿到野外随时随地采集数据，也可长时间放置记录地点进

11、行采集。土壤水分、温度、盐分三参数速测仪数据保存功能强大，最大可储存120000条数据。土壤水分、温度、盐分三参数速测仪断电后已保存在主机里的数据不丢失计算机软件具有强大的数据处理功能（统计、分析、显示、查询），可把采集数据形成曲线图，直观显示。也可对采集的数据存储为excel电子表格文件，方便用户保存和处理数据，或绘制棒图、饼图、打印等，软件永久免费升级探头具有一致性，不同参数探头插口可互换，不影响精度。 仪器具有32通道同步检测容量，可在容量范围内，探头数量不限。可按需要自行组合参数，每个传感器的采样间隔时间可单独设定。2结果与分析21土壤水分效应211土壤含水量表l显示玉米主要生育期02

12、0 cm土壤含水量各处理问存在差异以秋季全膜双垄覆盖保墒效果最为显著。播种期：秋季全膜双垄覆盖020 cm土壤含水量较播期常规半膜平覆提高56增幅达4375，较早春全膜双垄覆盖提高3增幅达1948较秋季半膜平覆提高37增幅达2517：早春全膜双垄覆盖的土壤含水量较播期常规半膜平覆提高26增幅达203l；播期全膜双垄覆盖与播期常规半膜平覆同期覆膜，因覆膜时间短土壤含水量均处于相对较低水平。出苗期：o20 cm土壤含水量排序为，秋季全膜双垄覆盖>早春全膜双垄覆盖>秋季半膜平覆>早春半膜平覆>播前全膜双茔覆盖>播期半膜平覆。拔节期：020 cm土壤含水鼍排序与出苗期相同

13、，但播前全膜双垄覆盖的保水效果开始显现。大喇叭口期：各处理间土壤含水量差距开始缩小。抽雄期一成熟期：各处理间土壤含水量差距缩小，秋季全膜双砻覆盖仅比秋季半膜平覆提高04个百分点。播期双垄全膜覆盖因在覆膜时遇春旱及春夏连旱至抽雄时仅累计降水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土层。播种至抽雄期各处理问土壤含水量存在一定差异。与020 cm土层的表现特点一致仍以秋季全膜双垄覆盖最高，早春全膜双垄覆盖次之抽雄期至成熟期差异缩小。40-60 cm、6080 cm、80100 c,nl土壤含水量的变化趋势与0。20 cm、20，40 ella基本一致只是土

14、壤含水量随土层深度的增加而递减差异越来越小。综上所述，玉米播前和生长前期土壤含水量均表现为：秋季全膜双攀覆盖>早春全膜双垄覆盖>秋季半膜平覆>早春半膜平覆>播期半膜平覆。播期全膜双譬覆盖阑覆膜期及抽雄期试验区一直处于干旱状况因而土壤含水馈低于秋季半膜平覆和早春半膜平覆。各土层的土壤含水馈以o一20 12m差异最为明硅。播种至抽雄期。秋季全膜双謦覆盖的土壤含水置比播期半膜平覆提高372早春全膜双挚覆盖比播期半膜平覆提高216。表明全膜双挚沟播技术能硅著增加播前和生长前期的土壤水分含量从而有效地缓解r春旱满足了玉米生长前期对水分的需求。212 1 m土壤贮水量表2显示。播种

15、期，秋季全膜双垄覆盖l m土壤ir=水量达2233 mm比播期半膜平覆多贮水632 mm增加3948；早春全膜双肇覆盖比常规播期半膜平覆多贮水363 mm土壤贮水鼍增加2267。而此时播期全膜双垄覆盖与播期半膜平覆都处于春旱严蓖期土壤贮水量无差异。而且均低于秋季半膜平覆、早春半膜平覆。苗期l m土壤中，秋季全膜双垄覆盖较播期半膜平覆多贮水598 mill土壤贮水量增加41“；早春全膜双垄覆盖较播期半膜平覆多贮水351 mm，土壤贮水量增加2432；播期全膜双垄覆盖因受持续干旱影响，1 m土壤贮水量较播期半膜平覆增加较少，只增加了22 mm，增幅15。拔节期l m土壤贮水量，秋季全膜双垄覆盖比播

16、期半膜平覆多贮水568 nlm。贮水量增加3948；早春全膜双挚覆盖较播期半膜平覆多贮水343 mm。贮水量增加272；播期全膜双垄覆盖比播期半膜平覆多贮水99 mm贮水最增加786，因干旱持续致使贮水量低于秋季半膜平覆、早春半膜平覆。大喇叭口期1m土壤贮水量，秋季全膜双垄覆盖比播期半膜平覆多贮水44 mm，贮水量增加3803；早春全膜双垄覆盖较播期半膜平覆多贮水329 mm贮水量增加2844；播期全膜双垄覆盖比播期半膜平覆多贮水111 mm，贮水量增加96。抽雄期至成熟期差距进一步缩小贮水量增幅下降。综合上述得出，l m土壤贮水量排序为：秋季全膜双垄覆盖>早春全膜双垄覆盖>秋季半

17、膜平覆>早春半膜平覆>播期半膜平覆，贮水量增幅随生育期的进展而下降。播期全膜双垄覆盖从苗期开始至抽雄期土壤贮水茸高于播期半膜平覆，但因覆膜期至抽雄期一直处于干旱状况，致使土壤贮水量低于秋季半膜平覆、早春半膜平覆。从上述对比看出，秋季全膜双垄覆盖、早春全膜双垄覆盖前期相对较高的土壤贮水量保证了玉米苗期和生长发育前期对水分的迫切需求，从而有效地解决了4、5月因旱而无法播种出苗的瓶颈问题。213降水利用率3种全膜双垄覆盖方式的平均降水利用率为699。其中，秋季全膜双垄覆盖的降水利用率最高，为759，比播期半膜平覆高169。早春全膜双挚覆盖次之，为679，比播期半膜平覆高89，播期全膜双垄

18、覆盖为661比播期半膜平覆高71(表3)。由此可见，在宁夏半干旱地区，降雨量为420 nllll左右适宜伞膜双垄覆盖沟播技术的面积可达20万hm2，全部采用全膜双垄覆盖沟播技术每年可增加水资源量092亿m3，极大地提高了降水利用率。214水分利用效率3种全膜双垄覆盖水分利用效率平均31。8 k(mm·hmz)，以秋季全膜双垄覆盖最高，达333 kg，(mm·hm2)，比播期半膜平覆提高254；早春全膜双垄覆盖次之，比播期半膜平覆提高225；播期全膜双垄覆盖，比播期半膜平覆提高1 13(表3)。22土壤温度玉米不同生育期因不同的覆膜方式致使土壤平均温度存在显著差异其排序为：秋

19、季全膜双垄覆盖>早春全膜双垄覆盖>播期全膜双垄覆盖>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土壤平均温度全膜双垄覆盖都在20以上；从拔节期到抽雄期各处理020 em平均地温均为21693014，到抽雄期差距缩小。综观6种覆膜方式全膜双垄覆盖比半膜平覆增温明显，秋季全膜双垄覆盖增温最多这不仅有利于玉米的生长发育和增产而且为中晚熟、晚熟品种种植区域的扩大和宁夏山区地膜玉米种植区域的扩大提供了理论依据和保证。由表4看出，玉米全生育期30总积温各处理的表现相同于020 em的平均地温。即秋季全膜双垄覆盖>早春全膜双垄覆盖>播期全膜双

20、譬覆盖>秋季半膜平覆>早春半膜平覆>播期半膜平覆。3种全膜双垄覆盖沟播方式平均有效积温为3 76517 oc，比播期半膜平覆高52872比3种半膜平覆平均有效积温高44932。全膜中以秋季全膜双垄覆盖的有效积温最高达3 8669。比播期半膜平覆高63045；早春全膜双垄覆盖次之，比播期半膜平覆高52565 oc；播期全膜双攀覆盖比播期半膜平覆高43007。由于有效积温增加。致使玉米生育期缩短，成熟期提前全膜双垄覆盖比半膜平覆提前7 d成熟。23作物产量及效益表5显示：由于全膜双攀覆盖的水分、温度效应明显好于半膜平覆因而株高、茎粗、果穗长、果穗粗、百粒重均好于半膜平覆植株健壮、

21、籽粒饱满、粒数多、百粒重高。各处理排序为：秋季全膜双挚覆盖>早春全膜双垄覆盖>播期全膜双垄覆盖>秋季半膜平覆>早春半膜平覆>播期半膜平覆。玉米经济产量表现为：秋季全膜双砻覆盖>早春伞膜双垄覆盖>播期全膜双垄覆盖>秋季半膜平覆>早春半膜平覆>播期半膜平覆前5个处理分别比播期半膜平覆增产54、342、187、123、79，以秋季全膜双挚覆盖增幅最大比播期半膜平覆增产54。经方差分析及新复极差多重比较表明，全膜双垄覆盖比半膜平覆好覆膜时间以秋季最好。表6显示：经济效益以全膜双挚覆盖最高比播期半膜平覆纯收入增加42“。各处理经济效益排序为：秋

22、季全膜双葶覆盖>早春全膜双垄覆盖>播期全膜双挚覆盖>秋季半膜平覆>早春半膜平覆>播期半膜平覆，前5个处理的纯收入较播期半膜平覆分别增加5947、4900、1 9a8、1 558、1 277。3种全膜双挚覆盖中以秋季全膜双挚覆盖经济效益最好。比秋季半膜平覆增收3797。比播期半膜平覆增收5947。3结论(1)全膜双葶覆盖方式中秋季全膜双挚覆盖在播种期及玉米生长前期土壤含水最显著高于播期半膜平覆尤其拔节前020 pm土壤含水馈增加最为显著提高了4156个百分点；早春全膜双肇覆盖的土壤含水馈也显著高于播期半膜平覆2。426个百分点。表明秋季全膜双筝覆盖、早春全膜双挚覆盖

23、均能显著增加播种前和玉米生长前期的土壤含水量从而有效缓解了早春干旱和满足了玉米生长前期对水的需要。1 m土壤贮水量从播种一苗期拔节一大喇叭口期，秋季全膜双誉覆盖、早春全膜双砻覆盖显著高于半膜平覆更高于播期半膜平覆。表现在秋季全膜双攀覆盖比播期半膜平覆多贮水440。632 mm，土壤贮水量增加380395。早春全膜双垄覆盖比播期半膜平覆多贮水329366 ram增幅226一284。正是因为秋季全膜双挚覆盖、早春全膜双垄覆盖在播种时及玉米生长前期有相对较高的土壤贮水量，从而解决了玉米因春旱无法播种m苗而出现的“卡脖子旱”的瓶颈问题播期全膜双垄覆盖因覆膜时过旱，又遇春夏连旱(在此期间仅降雨391mm)，致使l m土壤贮水量比播期半膜平覆提高较少仅22111 mm故覆膜时间应以秋季为主，早春为辅。(2)全膜双砻覆盖沟播栽培技术降水利用率最高平均达69。96。比播期半膜平覆高1096。其中，秋季伞膜双垄覆盖的降水利用率最高达759早春全膜双垄覆盖次之达679播期全膜双攀覆盖达661。(3)水分利用效率与降水利