坡耕地治理措施及其组合对水土环境及养分流失的影响

针对松嫩平原漫岗黑土区坡耕地严重的水土流失问题,以深松、秸秆还田、垄向区田3项耕作技术和鼠道、暗管2种工程技术为核心,并将其有机组合形成了4个坡耕地治理技术集成模式,于2011-2012年,以黑龙江省农垦北安分局红星农场3°坡耕地为研究对象,对天然降雨条件下的降雨产流及产沙过程进行了试验研究,并分析了不同技术模式下玉米生育期内的土壤侵蚀与养分流失特征。结果表明,各单项措施及其组合对水土环境及养分流失均有不同程度的影响,其中"鼠洞+暗管+垄向区田"组合模式效果最好。与常规耕作相比,地表径流量、土壤侵蚀量分别减少了71.27mm和11.839t/(hm2·a),其有机质、碱解N、速效P、速效K流失量分别占常规耕作的0.16%、0.14%、0.04%、0.04%。     

不同水土保持措施及其组合对土壤团聚体及有机质的影响

团聚体稳定性及有机质含量是评价土壤质量常用的指标,为了探讨水土流失治理对土壤特性的影响,于2013年,在建于2008年的北安市红星农场径流小区内进行了试验观测,研究了“鼠道”（SD）、“鼠道+垄向区田”（SQ）、“鼠道+暗管”（SA）、“鼠道+暗管+垄向区田”（SAQ）四种不同水土保持措施及组合不同土层深度的团聚体稳定性和有机质含量的变化,并设常规（CK）处理为对照。结果发现,经过6年的水土流失治理,不同水土保持措施及组合的土壤有机质含量均高于未治理情况（常规处理）,其中最好的组合为水土流失防治效果较好的 “鼠道+暗管+垄向区田”组合。通过选用不同的土壤团聚体稳定性评价指标对比分析发现,不同的措施对土壤团聚体亦产生了影响,其稳定性由大到小依次为“鼠道+暗管+垄向区田”、“鼠道+垄向区田”、“鼠道+暗管”和“鼠道”措施处理。     

水土保持耕作对黑土玉米氮素利用与温室气体排放影响

为探明不同水土保持耕作技术对东北黑土坡耕地玉米氮素利用和温室气体排放的影响，以大田试验为基础，设置7个耕作处理：等高耕作(Transverse slope planting, TP)、垄向区田(Ridge to the district field, RF)、深松耕(Subsoiling tillage, SF)、等高耕作+深松耕(Transverse slope planting+subsoiling tillage, TP-S)、垄向区田+深松耕(Ridge to the district field+subsoiling tillage, RF-S)、等高耕作+垄向区田(Transverse slope planting+ridge to the district field, TP-R)、常规耕作(Down-slope cultivation, CK),探究水土保持耕作技术对东北黑土坡耕地土壤养分状况、温室气体排放、氮素吸收利用和产量的影响。结果表明：在玉米全生育期内，水土保持耕作处理显著提高了玉米产量、器官氮素转运率以及氮肥利用率，部分水土保持耕作措施也可以显著降低N     

黑土区坡耕地水土保持耕作措施对土壤理化性状的影响

为探寻黑土区坡耕地不同水土保持耕作措施对土壤理化性状的影响机理,开展了田间小区试验。设置横坡耕作（TP）、垄向区田（RF）、深松（SF）、横坡耕作+垄向区田（TP-R）、横坡耕作+深松（TP-S）、垄向区田+深松（RF-S）3种水土保持耕作措施及3种组合耕作措施,并以常规顺坡耕作（CK）为对照,分析了土壤孔隙度、土壤机械组成、水稳性土壤团聚体稳定性、土壤养分含量等指标,并采用TOPSIS模型对不同水土保持耕作措施进行了综合评价,筛选了土壤稳定性强且蓄水保肥效果良好的水土保持耕作措施。结果表明：在玉米的全生育期内,深松、垄向区田、横坡耕作均能提高土壤体积含水率。TP-S处理体积含水率最大,0~40cm土层平均体积含水率较CK处理增加29.47%;RF-S处理平均孔隙度最大,TP-S处理次之,平均孔隙度较CK处理分别增大10.68%、9.25%;TP-S处理能够显著提高土壤稳定性,其中平均质量直径（MWD）、几何平均直径（GMD）和大团聚体含量（R0.25）较CK处理分别增加12.30%、19.57%、13.97%;TP-S处理能够改善土壤机械组成,TP-S处理粗砂粒、粉粒、黏粒含量较CK处理增加15.40%、26.89%、1.90%,细砂粒含量较CK处理降低31.56%;TP-S处理IN（无机态氮）、AP（有效磷）、AK（速效钾）含量最高,较CK处理IN、AP、AK含量分别增加42.81%~55.32%、39.69%~40.68%、20.41%~25.45%。由TOPSIS模型综合评价结果可知,TP-S处理贴合度最高,土壤结构更稳定,且蓄水保肥效果更好,为适宜该地区的水土保持耕作措施。     

坡耕地玉米滴灌节水技术集成模式研究

通过对"大垄双行覆膜+膜下滴灌+垄向区田"和"行间覆膜+露地滴灌+垄向区田"两种集成模式条件下的玉米产量、经济效益以及水分利用效率的研究,结果表明:"大垄双行覆膜+膜下滴灌+垄向区田"集成模式从产量、经济效益和水分利用效率均好于"行间覆膜十露地滴灌+垄向区田"集成模式;利用RAGA-PIC模型对集成模式进行评价,各个指标的贡献率大小顺序依次为:产值,经济效益,水分利用率,玉米产量和投入费用,其中B2处理表现最好,为抗早节水提出了新的思路.     

1QD型垄向区田筑垱机的原理与应用

我国坡耕地占耕地总面积的1/3,且水土流失严重。垄向区田技术是目前唯一能落实于农业生产中的水土保持技术。介绍了1QD型垄向区田筑垱机的工作原理及应用1QD型垄向区田筑垱机的关键参数,分析机械化筑垱作业的优势,以便为推广垄向区田技术提供配套的农机具。     

1QD型垄向区田筑垱机的原理与应用

我国坡耕地占耕地总面积的1/3,且水土流失严重。垄向区田技术是目前唯一能落实于农业生产中的水土保持技术。介绍了1QD型垄向区田筑垱机的工作原理及应用1QD型垄向区田筑垱机的关键参数,分析机械化筑垱作业的优势,以便为推广垄向区田技术提供配套的农机具。     

耕作措施对大豆生理变化特征的影响

通过对不同水土保持耕作下大豆叶片净光合速率、蒸腾速率的测定,结果表明:不同水土保持耕作下的叶片在整个生育期内净光合速率的变化趋势基本一致,在结荚期净光合速率达到最大,其中振动深松+行间覆膜+垄向区田和免耕秸秆覆盖的净光合速率明显高于常规耕作的净光合速率,分别是常规耕作的1.63和1.36倍;大豆叶片的蒸腾速率在花期达到最大值,最大值为9.56 mmol/(m2.s),振动深松+行间覆膜+垄向区田叶片比常规耕作的叶片蒸腾速率高1.15倍。从苗期到花期,由于叶片的净光合速率和蒸腾速率都以相近的速度增长,因而水分利用效率变化不大。     

节水抗旱集成技术对土壤水分及大豆产量的影响

2005年在黑龙江省甘南县进行了节水集成技术(振动深松技术+机械化暗式坐水种技术+苗期补灌技术+坡耕地垄向区田技术)对土壤含水量及其大豆产量影响的试验研究,在全生育期对土壤水分指标及大豆产量进行了观测,对观测数据进行了统计分析。并采用基于熵权的灰色关联法对不同的试验处理进行了综合评价。结果表明:节水集成技术可有效地提高土壤含水量,具有较好的节水作用,同时大豆产量以及水分利用效率增加显著;振动深松和垄向区田情况下的处理6(坐水量83.07 m3/hm2,补水量120 m3/hm2)为最优。     

黑龙江省旱区保护性耕作技术模式及配套机具

阐述了保护性耕作的含义、目的以及在黑龙江省实施保护性耕作的重要性;提出了平原易旱区、丘陵漫岗区、西部干旱区以及盐碱、脊薄区4种不同旱区耕作技术模式;制定了具体的耕作方案,确定了相应的配套机具。     

淮北平原砂姜黑土区涝渍兼治的组合排水形式

淮北平原地处我国南北过渡带，是我国涝渍灾害严重的典型区域之一。针对涝渍灾害在时间和空间上的相随性和连续性的特点，在本区进行的综合防御涝渍灾害的组合排水技术采用了统筹防御，连续控制的综合措施，实行涝渍兼治。经过二年的试验研究，提出了明沟与暗管、沟井洞、地下排灌、工程与生物措施等适宜于本区的组合排水形式，可因地制宜选择。     

轮胎压实对土壤水分入渗性能的影响

固定道保护性耕作可以有效地降低土壤压实程度,改善土壤结构。为此,以大田土壤水分入渗试验为依据,分析一年两熟区固定道保护性耕作系统对土壤水分入渗特性的影响,为其推广应用提供理论参考。试验结果显示:一年两熟区机具随机行走作业在表层土壤造成明显的压实;固定道保护性耕作可以降低0～30cm土层容重,降低0～40cm土层土壤紧实度,改善土壤结构,从而显著提高土壤水分入渗性能;相对于非固定道保护性耕作,固定道保护性耕作土壤水分稳定入渗强度提高111.1%,3h累积入渗量提高92.4%。     

暗管排水对油葵地土壤脱盐及水分生产效率的影响

为了建立宁夏惠农区庙台乡给予太阳能水泵抽水的暗管排水工程的灌溉排水制度,以油葵为研究对象,设暗管排水和非暗管排水2个处理,观测分析了暗管排水对田间土壤含盐量、地下水位和产量等的影响。结果表明,在油葵生育期内,与进行暗管排水前相比,暗管排水使暗管排水区的地下水水位降低0.09 m,降幅6.21%;地下水矿化度降低9.79%;土壤含盐量降低13.64%;与非暗管排水区相比,暗管排水区的油葵增产8.10%,灌溉水生产效率增加8.40%,群体水分生产效率增加9.86%。     

秸秆残茬覆盖对土壤水热效应及风蚀的影响

为探寻适宜东北辽河平原地区的最佳保护性耕作模式,以传统耕作模式为对照,探讨不同秸秆残茬覆盖模式对土壤含水率、地温及风蚀的影响。结果表明：不同覆盖模式对土壤含水率、地温及风蚀的影响不同;与传统耕作模式相比,保护性耕作土壤的含水率及地表温度较高,且地表粗糙度大、土壤风蚀量小;在所有处理中,留茬全覆盖模式的防治风蚀效果最佳。     

耕作方式和土层厚度深度对紫色土胶体迁移的影响

【目的】研究不同的田间管理措施对不同粒径土壤胶体迁移的影响。【方法】通过微区试验,设置不同耕作措施(平作、垄作、平作+完整秸秆覆盖、垄作+完整秸秆覆盖、平作+粉碎秸秆覆盖、垄作+粉碎秸秆覆盖),并在平作条件下设置不同紫色土土层厚度(20、40、60、80、100、120 cm)处理,研究不同措施对地表径流和壤中流中产流量、不同粒径范围(0.45~2、0.22~0.45μm、<0.22μm)胶体出流浓度和流出量的影响。【结果】①秸秆还田覆盖处理能够显著减少地表径流的产流量,但是会增加壤中流的产流量,特别是完整秸秆还田覆盖;平作条件下,壤中流产流量会随着土壤深度的增加而减少。②垄作或垄作+秸秆覆盖处理与平作处理相比能够显著降低地表径流和壤中流中大粒径范围胶体的出流质量浓度和流出量,而且对壤中流中<0.22μm粒径的胶体出流质量浓度和流出量降低程度也比较显著。③小粒径的胶体容易随地表径流迁移,而壤中流中粒径较大的胶体更加容易迁移,小粒径胶体颗粒随着紫色土土层厚度的增加出流质量浓度和流出量都会减少。【结论】对于不同耕作措施而言,垄作+粉碎秸秆覆盖处理对于减少地表径流和壤中流产流量,以及减少地表径流和壤中流中胶体的流出质量浓度和流出量都比较显著。对于不同紫色土土层厚度处理而言,土层深度越深胶体流出量越少,而且小粒径胶体比大粒径胶体更难从壤中流中流出。     

非充分灌溉条件下不同栽培模式对玉米产量及土壤水分的影响

研究了大田玉米在非充分灌溉条件下,不同栽培模式对土壤水分、产量及其构成要素的影响。结果表明,全膜垄侧栽培、全膜垄沟、全膜双垄模式均能提高0～10cm土层的土壤含水率。主要生育期(抽雄期除外)内,全膜垄沟栽培模式土壤含水率高于其他处理。全膜垄沟栽培模式在苗期—大喇叭口期内耗水强度较低,但产量和水分利用效率最高,分别为17 153.91kg/hm2和37.59kg/(hm2.mm),具有显著的节水增产效应。     

保护性耕作对土壤理化性质和作物产量的影响

应用定位田间试验的方法，研究了不同耕作方式和秸秆还田方式对作物产量和土壤理化性质的影响。研究结果表明，传统翻耕的土壤容重大于进行保护性耕作的土壤容重；随着免耕年限的增加，土壤团聚体不断增大，进行5年保护性耕作的土壤团聚体比进行2年、3年保护性耕作的土壤团聚体有明显增加：进行免耕秸秆覆盖处理的土壤养分除碱解氮外．有机质、全氮、全钾、全磷及速效磷、速效钾均高于免耕无秸秆覆盖和传统翻耕的土壤：在施肥量相同的情况下。进行保护性耕作处理的小麦和水稻产量均比传统翻耕高，其中以半量秸秆还田免耕增产幅度最高，分别达小麦14．45％，水稻6．47％。     

1ZSF-350型悬挂式少耕复式整地机的研制

为替代传统灭茬旋耕联合整地模式,实现少耕等保护性耕作技术,研制一种与大功率拖拉机配套的悬挂式灭茬松耙碎土复式整地机。介绍该机具的总体结构与工作原理,论述各主要部件的设计方案,并通过性能试验分析其技术先进性。