自然生草有机覆盖对低纬高原地区雨养桃园生理生态效应的影响

以自然生草有机覆盖区域（秋冬季辅以撒播紫花光叶苕子种子）为试验对象，清耕制区域作为对照，研究自然生草有机覆盖对土壤含水量、土壤容重、土壤温度、桃树春梢生长、桃树品质的影响，结果表明，在低纬度高原地区的雨养桃园，自然生草有机覆盖可以提高土壤含水量、降低土壤容重、降低土壤温度、促进桃树春梢的生长，自然生草有机覆盖区域桃树果实的产量、总糖含量、维生素C含量都显著高于清耕制区域的桃树。     

土壤干旱及生草间作对油橄榄光合特性的影响

为研究土壤干旱、生草间作交互作用对油橄榄光合特性的影响,并结合相关研究,探讨其内在机制,设置土壤干旱胁迫的水分梯度,以不同生草间作的盆栽油橄榄幼苗为研究对象,使用便携式LI-6400光合仪测定油橄榄的主要光合参数,并测定叶片含水量、光合色素含量、RuBP羧化酶活性及根系活力。结果表明,随着土壤干旱胁迫程度加剧,油橄榄叶片含水量、光合色素含量有一定程度的下降;净光合速率及RuBP羧化酶活性在土壤含水量由18%下降到15%时差异不显著,由12%下降到9%时显著下降。干旱条件下间作生草相比不间作对照组提高了油橄榄根系活力且降低了叶片的蒸腾速率,从而提高了叶片含水量;油橄榄叶片的净光合速率、水分利用效率、光合色素含量和RuBP羧化酶活性也有一定的提高,以土壤含水量12%且间作白三叶+百喜草效果最佳。说明,土壤含水量为12%且间作百喜草+白三叶有利于改善油橄榄对水分的吸收和光合色素积累,从而提高叶片的光合能力。     

水土保持措施对红壤坡地柑橘园土壤硒分布的影响

[目的]探讨水土保持措施对低丘坡地红壤硒的保持效果。[方法]通过野外观测采样和室内测定,分析了不同水保小区的土壤总硒水平,找出不同水保措施改良土壤硒保育效果的差异,同时找出土壤硒的最佳水土保持措施。[结果]各种措施保育土壤硒效果顺序为：标准水平梯田＋梯壁百喜草＋前埂后沟〉标准水平梯田＋梯壁百喜草〉纵坡间种（套种黄豆和萝卜）〉柑橘净植〉横坡间种（套种黄豆和萝卜）〉标准水平梯田＋梯壁清耕〉百喜草带状覆盖（果树-草）〉百喜草全园覆盖（果树-草）〉百喜草全园覆盖〉全园裸露。[结论]该研究可为南方山区果业开发中采取科学的水保措施、有效保护土壤硒提供可靠依据。     

百喜草不同种植模式的水土保持效应初探

为探讨百喜草在喀斯特山区水土流失理治中的效果，1999—2002年在牟尼河小流域进行了百喜草不同种植模式的水土保持效应的初步研究。结果表明，种植百喜草能有效增加地表覆盖，降低径流量与泥沙冲刷量。在同样的坡度下，种植百喜草比裸地可降低径流量、减少泥沙冲刷量，种植当年百喜草区及梯田果树牧草的径流量与土壤流失量分别是坡地作物区的84．3％、47．9％和22．6％、7．1％，次年土壤流失量降低为7．3％和7．7％；还可有效改善土壤理化性质，维持和培肥土壤地力。百喜草区与裸地及坡地玉米区相比，土壤容重分别降低17．6％和11．5％，总孔隙度分别增加30．1％和23．4％，渗透速率分别提高47．8％和6．3％，有机质分别增加34．8％和22．8％，碱解氮分别增加61．5％和34．7％，有效磷分别增加27．2％。     

生草栽培对龙眼果园土壤理化性质及产量的影响

在龙眼果园套作蔓花生、鼠茅草、百喜草、白三叶草以及自然生草,并以清耕为对照,研究不同生草栽培对龙眼果园理化性质及产量的影响。结果表明:与清耕相比,套种蔓花生、鼠茅草、百喜草、白三叶草可不同程度改善龙眼果园土壤理化性质,降低土壤pH值、电导率、氮磷含量,提升Ca、Mg含量,其中套种百喜草、蔓花生、白三叶草的龙眼果园土壤含水量提升10.86%～30.25%;此外,还可增加土壤微生物及土壤微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)和微生物生物量磷(MBP)含量,提高磷酸二酯酶、氨肽酶、β-葡萄糖苷酶含量;龙眼单果重、单穗粒数分别增加了5.47%～9.73%、8.45%～17.45%,龙眼单株产量各处理依次表现为白三叶草鼠茅草蔓花生自然生草百喜草清耕。综合以上分析表明,套种蔓花生、鼠茅草、百喜草、白三叶草4种生草栽培相较清耕均可有效改善土壤理化性质、提高龙眼产量,以套作白三叶草的效果最佳。     

百喜草培肥保土生态效能研究

1995年开始在江苏省句容市春城乡试验推广果园栽种百喜草，结果表明，百喜草能有效地改良土壤，改善土壤结构，培肥地力，防止水土流失。0～20cm、20～35cm、35～50cm土层，桃树下种百喜草土壤有机质分别比只栽桃树的高17．61％、119．44％、46．30％；干土流失量仅为常规耕作区的0．78％。百喜草在果园覆盖、护坡中有显著生态价值。     

不同种植方式下的脐橙经济林水土保持效果分析

在经济林产业发展的背景下,水土流失成为严重生态问题.研究提出在脐橙经济林内套作大豆、套作百喜草、间作梨树3种种植方式,并在不同坡位进行3种种植方式下的土壤含水量、土壤容重、雨季水土流失量的测定.结果表明,套作大豆具有较好的保水效果,套作百喜草次之,上坡位间作梨树也有一定效果.套作大豆或百喜草有利于表层土壤容重的降低,然而该种植方式对中、下层土壤改良效果不明显;间作对土壤容重上、中、下各层次均有改良.水土流失主要集中在中、上两个坡位,研究发现套作大豆和百喜草均可显著降低中坡和上坡的水土流失量.     

行间生草对葡萄叶片光合特性的影响

在赤霞珠(Cabernet Sauvignon)葡萄生产园行间种植多年生黑麦草、白三叶草和紫花苜蓿,在葡萄浆果膨大期,测定叶片光合作用相关指标及土壤含水量、叶片相对含水量.结果表明:与清耕相比,行间生草降低了葡萄园土壤含水量和葡萄叶片相对含水量,使葡萄光合速率、气孔导度及蒸腾速率降低,并使气孔导度、光合速率最高峰有所提前.     

生草对南疆温室桃园土壤理化性状的影响

研究生草措施对温室桃园土壤环境和养分的影响,为温室桃栽培优质生产提供理论支持。以温室桃园为研究对象,设置行间种植三叶草和小黑麦为处理,以清耕为对照,测定温室桃园土壤理化性质、体积质量、孔隙度及养分含量的变化。结果表明,温室桃园行间种植三叶草和小黑麦能减缓土壤温度变化幅度,提高土壤含水量,降低土壤水溶性总盐含量,显著增加0～20 cm土层和20～40 cm土层土壤有机质及养分含量,其中种植三叶草的效果好。生草能增加土壤pH,显著降低0～20 cm土壤体积质量,增加土壤总孔隙度。温室桃园生草可以有效调节土壤温度,改善土壤结构和通透性,提高土壤肥力。     

水土保持措施对红壤坡地果园土壤结构和肥力的影响

[目的]为了探讨果园水土保持措施的土壤保育效果,研究红壤低丘岗地柑橘（Citrus reticulate Banco）园水土保持措施对园地土壤理化性状的影响,以便在果业开发过程中,最大限度地控制水土流失,保护土壤资源。[方法]通过野外试验观测和室内分析,以果园清耕为对照,分析了不同处理小区的理化性状,并用主成分分析法对土壤肥力状况进行了综合评价。[结果]各措施改良土壤效果为：狗牙根[Cynodon dactylon（Linn.）Pers.]全园覆盖〉百喜草（Paspalum natatum）全园覆盖〉百喜草带状覆盖＋套种黄豆[Glycine max（L.）Merr.]或萝卜（Raphanus sativusL.）〉横坡间种（套种黄豆和萝卜）〉纵坡间种（套种黄豆和萝卜）〉百喜草带状覆盖〉标准水平梯田＋梯壁百喜草〉水平梯田＋清耕梯面〉清耕。[结论]该研究可为南方山地果业开发中科学实施水土保持措施提供依据。     

地面覆盖对果园土壤水热分布和果实品质的影响

为研究旱地果园不同覆盖方式对土壤水热分布和果实品质的影响,测定分析了土壤水分、温度、棵间蒸发量和果实品质。结果表明:覆膜、覆沙、覆草下土壤含水量始终保持在13%以上,可满足果树需水;覆沙、覆黑地膜能显著提高地温,覆草能明显降低地温;4-9月,覆沙、覆膜、覆草的日平均棵间蒸发量仅为CK的53.42%、24.01%、46.64%,有效缓解陇东果园旱季水分不足问题;不同覆盖下果实单果质量明显提高。     

地表覆盖对陇东旱地苹果园水分平衡的影响

针对甘肃陇东黄土高原旱地苹果园季节性干旱问题,以15年生长富2号为试材,测定分析覆黑地膜、覆草、覆沙对树体蒸腾、棵间蒸发和土壤水分及温度变化的影响。结果表明,3种覆盖物可以明显降低地面蒸发,并使树体维持较高的蒸腾,其中覆黑地膜的保水性最佳,相当于每年贮藏水61.52 m3/hm2,覆沙和覆草分别相当于每年贮藏水11.60 m3/hm2和38.40 m3/hm2。     

Modeling water and heat transfer in soil-plant-atmosphere continuum applied to maize growth under plastic film mulching

Based on our previous work modeling crop growth (CropSPAC) and water and heat transfer in the soil-plant-atmosphere continuum (SPAC), the model was improved by considering the effect of plastic film mulching applied to field-grown maize in North-west China. In CropSPAC, a single layer canopy model and a multi-layer soil model were adopted to simulate the energy partition between the canopy and water and heat transfer in the soil, respectively. The maize growth module included photosynthesis, growth stage calculation, biomass accumulation, and participation. The CropSPAC model coupled the maize growth module and SPAC water and heat transfer module through leaf area index (LAI), plant height and soil moisture condition in the root zone. The LAI and plant height were calculated from the maize growth module and used as input for the SPAC water and heat transfer module, and the SPAC module output for soil water stress conditions used as an input for maize growth module. We used r_s, the representation of evaporation resistance, instead of the commonly used evaporation resistance r_s0 to reflect the change of latent heat flux of soil evaporation under film mulching as well as the induced change in energy partition. The model was tested in a maize field at Yingke irrigation area in North-west China. Results showed reasonable agreement between the simulations and measurements of LAI, above-ground biomass and soil water content. Compared with the original model, the modified model was more reliable for maize growth simulation under film mulching and showed better accuracy for the LAI (with the coefficient of determination R² = 0.92, the root mean square of error RMSE= 1.23, and the Nush-Suttclife efficiency E_ns = 0.87), the above-ground biomass (with R² = 0.96, RMSE= 7.17 t·ha⁻¹ and E_ns = 0.95) and the soil water content in 0–1 m soil layer (with R² = 0.78, RMSE= 49.44 mm and E_ns = 0.26). Scenarios were considered to simulate the influence of future climate change and film mulching on crop growth, soil water and heat conditions, and crop yield. The simulations indicated that the change of LAI, leaf biomass and yield are negatively correlated with temperature change, but the growing degree-days, evaporation, soil water content and soil temperature are positively correlated with temperature change. With an increase in the ratio of film mulching area, the evaporation will decrease, while the impact of film mulching on crop transpiration is not significant. In general, film mulching is effective in saving water, preserving soil moisture, increasing soil surface temperature, shortening the potential growth period, and increasing the potential yield of maize.     

起垄覆膜对冬种马铃薯抗寒能力的影响

本试验以荷兰15号马铃薯品种为试材,研究在平畦覆膜、低垄覆膜、高垄覆膜三种处理下,马铃薯的产量、土壤温度、土壤含水量、抗寒能力、叶片的可溶性糖及脯氨酸含量的差异,探索起垄覆膜对冬种马铃薯抗寒能力的影响。实验结果表明：相比于平畦覆膜,低垄覆膜和高垄覆膜方式下的马铃薯产量、土壤温度、抗寒能力、叶片的可溶性糖和脯氨酸含量均显著提高,高垄覆膜的马铃薯产量、土壤温度、抗寒能力均优于低垄覆膜,但高垄覆膜的土壤含水量显著低于低垄覆膜。因此,起垄覆膜可以有效调节冬季土壤的温度,增加了叶片的可溶性糖和脯氨酸含量,进而增强了马铃薯的抗寒能力和产量,并且适当的提高种植垄的高度更有利于抗寒和增产,但要注意高垄覆膜方式下的水分供给。     

覆盖方式对涌泉根灌枣树土壤水热效应及产量的影响

为了探明不同覆盖方式对涌泉根灌条件下黄土高原地区山地枣树的土壤水热效应、枣树产量及水分利用效率的影响,在陕北米脂试验站进行了非充分灌溉试验。结果表明,各覆盖处理对日平均地温的影响为：地膜覆盖>秸秆覆盖>对照（CK）。秸秆覆盖升温降温的变化速率最为缓慢,对土壤温度的调节能力最好。涌泉根灌灌水后各处理土壤平均含水量大小排序为秸秆覆盖（12.06%）>地膜覆盖（11.27%）>CK（10.36%）,秸秆覆盖条件下的土壤含水量变化更加稳定,保水性能优于地膜覆盖和CK。在枣树全生育期内,CK的耗水量最高,达到761.94 mm,秸秆覆盖耗水量最低,为670.24 mm。秸秆覆盖和地膜覆盖枣树耗水强度较CK分别降低0.73 mm/d和0.65 mm/d,水分利用效率较CK分别提高31.7%和18.78%;产量分别较CK提高15.8%和5.88%,三种处理间产量均存在显著性差异。秸秆覆盖枣树保水性能最佳,且能更大地提高枣树产量,是本试验条件下的最佳覆盖方式。为陕北地区山地枣树树盘覆盖模式及涌泉根灌条件下,高效节水的枣树覆盖技术的推广提供理论依据和技术支撑。     

深丘烟区烟地不同材质覆盖方式研究

研究了不同材质覆盖处理对烟田水土流失、土壤养分含量以及烤烟生长发育、产量、质量的影响。结果表明:各个覆盖处理均能减少烟田水土和养分流失,调节土壤水分含量,促进烟株生长发育,减轻病害的发生,提高烤烟的质量和产值。在5个处理中,以地膜盖垄(移栽后35 d揭膜)+稻草盖沟处理的经济效益最好,地膜盖垄处理的次之。     

覆盖方式对春马铃薯生长和块茎品质的影响

在冬闲稻田用白膜覆盖、白膜膜上覆土(简称白膜覆土)、黑膜覆盖、黑膜膜上覆土(简称黑膜覆土)、稻草覆盖等5种覆盖方式栽培马铃薯‘兴佳2号’,分析覆盖方式对马铃薯出苗、生长势、产量和马铃薯块茎品质的影响。结果表明：各覆盖栽培方式出苗均比裸地（对照）早,其中白膜覆盖出苗最早,比对照早17 d;与对照相比,各覆盖栽培方式的植株株高、SPAD值和主茎数增加;块茎产量显著高于对照,其中白膜覆盖产量最高,为34.87 t/hm2,显著高于白膜覆土的,但黑膜覆盖与黑膜覆土间产量差异不显著;不同覆盖方式的马铃薯块茎干物质含量为15.46%~16.74%;黑膜覆土的绿薯率最低,为2.56%;各覆盖方式的马铃薯龙葵素含量4.65~9.76 mg/100 g,其中黑膜覆盖的最低;块茎镉含量在0.029~0.042 mg/kg,白膜覆盖的最高。综合来看,黑膜覆盖及黑膜覆土的产量较高,且绿薯率、龙葵素含量低、块茎镉含量不超标,较适合冬闲田早春马铃薯栽培。     

秸秆覆盖对成龄茶园土壤养分的影响

[目的]研究稻草、玉米秸秆和甘蔗渣覆盖对茶园土壤养分的影响,筛选出适宜的覆盖材料,为茶园的可持续发展提供理论依据.[方法]在成龄茶园中,设覆盖厚度相同（8 cm）的稻草、玉米秸秆、甘蔗渣处理和不覆盖处理作对照（CK）,测定不同处理土壤有机质、土壤碱解氮、土壤速效磷、土壤速效钾等含量和土壤含水量、茶鲜叶产量及茶叶理化成分等指标.[结果]覆盖稻草、玉米秸秆和甘蔗渣处理可提高0～60 cm土层土壤有机质、速效磷和速效钾的含量;覆盖稻草和玉米秸秆处理可提高0～40 cm土层土壤碱解氮的含量;覆盖甘蔗渣处理使0～60 cm土层土壤碱解氮含量降低,土壤pH值增高.在夏、秋茶期3个覆盖处理0～60 cm土层的土壤含水量均高于CK;春茶期,3个覆盖处理0～20cm土层的土壤含水量均高于CK,稻草处理的土壤含水量最高.覆盖玉米秸秆和稻草处理的鲜叶产量分别比CK增加13.42％和9.47％,覆盖甘蔗渣的产量较CK降低了5.26％.覆盖3种秸秆处理可使茶叶的茶多酚含量增高,氨基酸含量降低.[结论]稻草和玉米秸秆覆盖可促进茶园土壤养分的供应,提高茶树产量.     

不同种植方式下冬小麦土壤水分动态变化研究

[目的]探索华北地区冬小麦不同种植方式下土壤水分的动态变化规律。[方法]以冬小麦济麦20为材料,按平作、平作覆盖秸秆、起垄覆盖地膜3种种植方式,用中子水分仪测定冬小麦田不同土壤深度的水分变化。[结果]结果表明,3种种植方式下0～30cm土壤层田间水分变化均呈现“先降后升再降再升”的W型变化。不同处理的土壤水分含量在灌溉后下降幅度是平作〉垄膜〉秸秆覆盖;冬小麦拔节期～灌浆期,土壤水分含量高低顺序是秸秆覆盖〉垄覆膜〉平作。在冬小麦的全生育期,30～60cm土壤水分含量均是秸秆覆盖〉平作〉起垄覆膜,60～90cm土壤水分动态变化呈下降趋势。[结论]秸秆、塑料薄膜覆盖均有良好的保持土壤表层水分作用,30～60cm的土壤水分变化幅度较大。降水及灌溉对土层中层土壤水分影响较大,而降水及灌溉水不易影响下层土壤水分（60～90cm）。为华北地区的农业干旱监测调控提供了理论依据。     

不同覆膜方式对旱地大豆农田土壤水热特征及产量的影响

为探求不同覆膜方式对旱地农田土壤水温变化规律、降水利用特征和作物产量的影响。在甘肃中部半干旱地区,通过田间小区试验,研究全膜微垄沟播(PMRF)、全膜双垄沟播(PDRF)、全膜覆土穴播(PSH)、全膜平铺穴播(PH)和传统露地条播(CK)对大豆农田土壤水热特征及产量的影响。结果表明,与CK相比,PMRF'、PSH使播前至苗期0~100cm土壤含水量分别提高5.2%、12.2%;分枝期分别高13.6%、21.8%;PMRF'、PH提高开花至结荚期的土壤含水量分别为12.5%、7.7%。4种地膜覆盖处理有效提高大豆农田全生育期的土壤温度,其中,PMRF‘、PDRF处理大豆分枝期之前增温幅度较大、开花期之后温度变化幅度较小。与CK相比,地膜覆盖使籽粒增产36.9%~77.2%,其中PMRF籽粒产量达到2 500kg·hm~(-2),较PDRF、PSH、PH分别高7.2%、23.1%、29.4%。PMRF、PDRF'较CK耗水量分别降低5.2%和12.8%,水分利用效率分别提高86.8%、89.6%。全膜垄作沟播能够调控土壤的水温条件,提高大豆产量与水分利用效率,特别是全膜微垄沟播增产、增效效应较好,是旱作区进一步挖掘降水潜力和高产大豆创建的有效途径。