摘要：在半干旱区,有限的水资源影响着灌溉农业的可持续发展,探索作物产量-水分关系是确定作物合理灌溉制度的研究重点。该试验设计11个处理:垄沟全覆膜雨养处理,QF;全生育期分别供水650、500、400 mm(灌溉+降水)的膜下滴灌(垄覆膜)处理,SMD、MMD、LMD;浅埋滴灌(埋于垄面)处理,SDD、MDD、LDD;传统平作漫灌处理,SGG、MGG、LGG;对照为当地平作充分漫灌处理,NM。通过2018年田间试验研究不同覆膜方式结合不同灌溉水平的垄沟种植模式对玉米产量-水分关系的影响,探索有利于提高科尔沁沙地玉米产量和水分利用效率的高效节水模式。结果表明:灌水量(Ai)与玉米耗水量(ETc)、产量及水分利用效率(WUE)分别呈正线性关系(R2=0.95-1)、二次曲线和负线性关系。相比NM处理,垄沟种植模式提高了玉米产量和WUE,减少了ETc和作物系数(kc)。其中,QF的ETc(292 mm)极显著低于其他节水模式(P<0.01),和NM处理相比,Ai节省了649 mm,产量增加了2.24%,WUE达到最大值6.30 kg·m^−3,极显著高于其他种植模式(P<0.001)。同时,QF处理的玉米净经济效益(NP)高达20874.69 yuan·hm^−2,投入产出比达到2.01。DD处理的玉米产量和投入产出比均最大,但是WUE极显著低于QF处理(P<0.001)。综上所述,垄沟全覆膜雨养(垄沟比为50꞉30,灌溉量为38 mm)为获得高产、高水分利用效率以及高经济效益的最佳节水种植模式,可在科尔沁沙地可以适当推广该种植模式。研究结果可为缓解区域地下水过度利用状况、确定生态农业灌溉制度和科学规划作物种植结构提供理论依据,以期实现区域生态农业可持续发展。

摘要：在过去近半个世纪,黄土高原保护性耕作技术已从单纯的平移效仿国外先进的保护性耕作技术体系逐渐过渡到集特色鲜明、因地制宜、传承改革为一体的该区特定保护性耕作技术体系。在全球变暖的背景下,黄土高原保护性耕作技术为衰减一些关键温室气体在农田尺度的排放和吸收同样至关重要。在归纳黄土高原保护性耕作系统的设计思路和主要内容的基础上,阐明了保护性耕作技术体系的农田水生态过程和防侵蚀效应的内在机制,并重点分析了保护性耕作对该区重要的土壤温度效应、土壤理化特性、产量和水分利用效率、温室气体的影响和成因。最后还对目前黄土高原保护性耕作技术的开发、示范和推广过程中存在的不足和弊端进行了剖析,提出了结合保护性耕作技术的垄沟地膜覆盖栽培技术,这将是该区农业未来发展的重要思路,以期为黄土高原旱地农业系统的可持续开发和系统管理提供理论支撑。