秸秆覆盖对农田土壤水分及玉米生长的影响?

秸秆覆盖的土壤剖面含水量与裸地显著不同,与前者相比,裸地土壤水分无明显的层次性变化,受降水及蒸发等因子影响明显。由于覆盖状况和土壤物理性质不同,土壤水分变化幅度也有明显差异,秸秆覆盖土壤水分含量较高,玉米拔节期0~40cm土层达到18%。苗期根长小并主要分布在0~30cm土层,孕穗期和灌浆期根长大大增加,主要分布在0~60cm和0~90cm土层。秸秆覆盖可以显著地增加土壤水分利用率和蓄水量,促进玉米根系生长,提高玉米单产32.1%。     

风沙半干旱区地膜覆盖技术对花生产量与土壤水分的影响

风沙半干旱区生态环境脆弱,耕作方式滞后,平均年降水量少且变率大。地膜覆盖技术是解决风沙半干旱区粮食产量不稳和土壤易干易旱的有效途径。本试验研究结果表明．地膜覆盖花生农艺性状均好于裸地栽培花生,比裸地栽培花生增产42．8％,效果显著。0～40cm土层深度的含水量．覆膜地高于裸地0．7％-1．8％。     

不同覆盖措施对枣园土壤水分和温度的影响

研究不同覆盖措施对枣园土壤水分和温度的影响,旨在为新疆绿洲农业红枣种植提供有力的科学依据。在旋耕覆膜、旋耕秸秆覆盖、旋耕裸地和免耕裸地条件下,对五年骏枣枣园的土壤水分和温度进行测量。在田间管理一致的情况下,0-100cm土壤平均含水量旋耕秸秆覆盖〉旋耕覆膜〉免耕裸地〉旋耕裸地;0-25 cm土壤平均温度旋耕覆膜〉旋耕裸地〉免耕裸地〉旋耕秸秆覆盖。旋耕秸秆覆盖和旋耕覆膜可以保持土壤水分,旋耕覆膜和旋耕裸地能够有效提高土壤温度,旋耕秸秆覆盖阻碍了土壤温度的升高,免耕裸地影响较小。     

弃耕砂田造林地土壤水分生态研究

通过弃耕砂田人工造林试验,并且以相邻的农作物砂田和原生地裸地为对照,对弃耕砂田造林地土壤水分生态进行观测研究,结果表明:在整个观测期内,弃耕砂田灌木造林地0～40 cm层土壤含水量平均为12.6%,与农作物砂田、原生地裸地含水量相比,分别高出9.5%和40.7%,这说明弃耕砂田的保水效果虽较新砂田有所下降,但较原生地裸地仍具有较好的水分保持能力;在整个生长期内,弃耕砂田灌木造林地土壤水分变化虽有上下波动,但总体呈下降趋势,7月份达到最低.而经过8～9月雨季后,土壤含水量得到补充而快速增加;与对照相比,弃耕砂田灌木造林地土壤含水量在(0～10 cm)与农作物砂田和原生地裸地差异不大,但在10～40 cm层的土壤含水量均高于农作物砂田和原生地裸地.观测研究初步表明,弃耕砂田具有植被恢复与利用必要的水分基础条件.     

黄土高原不同立地条件下柠条林地土壤水分的变化规律

通过对黄土高原西部丘陵区兰州市郊10龄人工柠条林地土壤水分状况的连续定位监测,对比分析了不同生长期、不同坡向柠条林地土壤水分的垂直变化的异同,以及柠条对周围土壤含水量的影响.结果表明:在生长季内,从生长初期到生长旺季再到生长末期,整体土壤含水量变化为先减少后增加,这与植被生长耗水规律相符;各坡向土壤含水量的垂直变化具有一定的相似性,阴坡、半阴坡和半阳坡的柠条林地0~60cm土层为土壤含水量剧变层,60~180cm土层为土壤含水量相对稳定层;生长季内,不同生长时期、不同立地条件下的土壤含水量是有差异的,3个坡向平均土壤含水量从小到大为:阴坡半阴坡半阳坡,主要受地表植被及地理位置的影响;柠条对周围土壤水分的影响与土壤含水量的大小有关,土壤含水量越大柠条对周围土壤含水量影响范围越小.     

高速公路绿化带土壤水分动态变化规律研究

【目的】研究高速公路绿化带边坡的土壤水分动态变化规律,旨在为高速公路生态绿化提供参考。【方法】2009年4-11月对河北固安县廊涿高速各观测点(阳坡、阴坡、平地及中央隔离带)不同土层深度(0~40cm)含水量及降雨量进行连续观测,分析了高速公路绿化带土壤水分的动态变化规律。【结果】4-5月,各观测点土壤含水量持续下降;5-8月,各观测点土壤含水量迅速增加,并保持在较高水平;8-10月,各观测点土壤含水量逐渐降低;10-11月,各观测点土壤含水量稳中有升。各观测点表层(0~10cm)和下层(10~20cm)的土壤含水量波动较大,变异系数平均值为28.39%和24.85%,深层(20~40cm)土壤含水量的变化明显减弱,变异系数平均值为19.41%。在0~40cm土层,中央隔离带的土壤含水量较高,阴坡和阳坡次之,平地最低。【结论】高速公路边坡土壤水分的季节性动态变化规律显著,且与降雨规律一致。5-10月的土壤水分条件最好。土壤水分的空间变化可分为速变层(0~20cm)和活跃层(20~40cm)2个层次。各观测点中,中央隔离带的土壤水分条件最好,阴坡和阳坡次之,平地土壤水分条件最差。     

覆盖方式对土壤水分和硝态氮分布积累特征的影响

在北方旱农区寿阳县,对不同覆盖耕作措施条件下土壤水分和硝态氮运移状况进行了研究。结果表明,较露地种植而言,地膜、秸秆二元覆盖、宽膜覆盖和窄膜覆盖的0~40 cm土层各生育期土壤含水量高于播种期,40~120 cm土壤含水量变化较为剧烈,而120~200 cm土层土壤含水量变化相对平缓,其中,保墒效果表现为二元覆盖宽膜覆盖窄膜覆盖,说明二元覆盖能够更好地蓄水保墒、减少径流和蒸发、补充土壤水分;抽雄期和灌浆期虽进入雨季,但土壤储水量仍处于下降趋势,作物生长耗水是土壤储水量下降的主要原因;从各处理土壤硝态氮剖面分布看,地膜覆盖能有效地促进玉米对土壤硝态氮的吸收,窄膜覆盖、宽膜覆盖和二元覆盖累积的硝态氮主要分布在0~100 cm土层。     

烟田土壤水分动态变化特征

对贵阳市烟田土壤水分的动态变化规律进行了初步研究,结果表明,该地区烤烟生根期土壤含水量过高,旺长期和成熟前期出现阶段性缺水,且较为严重,成熟后期相对较为适宜;垂直梯度变化表现为:0~20 cm土层变化较为活跃,20~40 cm次之,40~60 cm变化较为稳定;土壤水分含量随坡度增加而递减,因此,应采取等高种植或结合其它农艺措施平整土地。     

垄作覆膜对旱地春玉米生长前期水分利用的影响

旱作地区具有降雨少、分布不均等特点,导致春玉米生长前期易受干旱影响造成减产,通过垄作覆膜可以改善旱作地区春玉米水分利用状况,增强期抗旱能力。本试验设置垄作覆膜、起垄覆膜(未播种)、露地平作及撂荒4个种植模式处理,分别测定各处理在播种前、苗期、拔节期和大喇叭口期0～20 cm,20～40 cm,40～60 cm土壤含水量和储水量,分析春玉米地上干物质量和水分利用效率,研究垄作覆膜栽培对春玉米生长及水分利用的影响。结果表明,垄作覆膜可以改善春玉米生育前期(苗期—大喇叭口期)根系水分状况,其中覆膜处理苗期和拔节期0～40 cm及大喇叭口期20～40 cm土壤含水量和储水量均显著高于未覆膜处理(P0.05),且垄作覆膜处理在大喇叭口期40～60 cm土壤含水量和储水量亦显著高于露地平作处理(P0.05);与露地平作比较,播前—大喇叭口期,垄作覆膜水分利用率提高69.48%,干物质量提高27.52%。综合说明垄作覆膜栽培模式可以减少土壤水分蒸发,起到保墒作用,缓解旱作地区春玉米早期干旱现象,同时也可以提高春玉米地上部干物质量积累,为后期增产打下基础,适宜在旱作地区推广应用。     

覆膜栽培条件下土壤水分动态及运行机制分析

本文以玉米为试材。在半干旱地区设置地膜覆盖栽培试验。结果表明，采用覆膜栽培，在作物生长前期具有显著的保水效果。0～10cm、10～20cm和20～30cm土层的土壤含水量分别比裸地增加13．77％、6．67％和8％；在玉米拔节以后，覆膜土壤表现为深层含水量低于裸地，lm土层覆膜土壤储水量平均比裸地减少36．5mm，减少了水分“库存”。分析认为，覆膜栽培条件下的耕层土壤水分主要补充源是自然降水、上升毛管水和汽态水，而在地下水位较深的旱地上汽态水似更为重要，地膜的保水作用，主要在于汽态水在土壤表层凝结、集聚，而使表层含水量增加。     

不同地膜覆盖对土壤水温及谷子水分利用和产量构成的影响

为研究不同地膜覆盖材料对旱区谷子的增产效果和机理,利用田间试验研究不同地膜覆盖(白色聚乙烯地膜(WP)、白色可降解地膜(WD)和黑色可降解地膜(BD))对土壤水温、谷子叶片和群体水分利用效率及产量构成的影响。结果表明:1)与对照(CK,露地)相比,各覆膜处理均使0~20cm土层土壤温度和土壤含水量显著提高,0~100cm土层的蓄水保墒能力有所增加。其中WP处理的地温日较差最大,增温效应最明显,WD、BD处理依次减弱。WP处理的0~20cm土层保水效果最好。各覆膜处理均使谷子生育前期0~100cm土层的蓄水保墒能力提高,为谷子的需水关键期提供了保障。2)各覆膜处理均较CK使谷子的水分利用效率显著提高。其中,BD处理的叶片和群体水分利用效率表现最佳,WD较WP处理水分利用表现略差。3)各覆膜处理较CK均使谷子产量显著提高。BD处理产量最高,WP与WD处理产量相当。4)各覆膜处理中,BD处理的杂草防除效果最优,WP与WD处理效果相当。综上,在谷子田间生产中,黑色、白色可降解地膜具有替代普通聚乙烯地膜的可行性,黑色可降解地膜在水分利用和杂草防除方面表现更优。     

旱区集雨种植方式对土壤水分、温度的时空变化及春玉米产量的影响

【目的】探索不同集雨种植方式春玉米旱作田土壤水分转运、分配、土壤温度的时空变化特征及其对玉米产量和水分利用效率的影响,为试区玉米高产、水分高效持续利用型种植模式提供理论依据。【方法】2013-2014年在宁夏彭阳区设置传统露地平作（CK）为对照,分析4种不同集雨覆膜种植方式下春玉米各生育期的土壤水分、土壤温度、水分利用效率及产量变化。4种集雨覆膜种植方式分别为双垄沟全覆膜种植（D）、半膜平铺种植（F）、沟播垄膜双行种植（R1）、沟播垄膜单行种植（R2）。沟播垄膜双行处理和半膜平铺处理覆膜宽度均为60 cm,沟播垄膜单行处理垄宽50 cm、沟宽10 cm,双垄沟全覆膜大垄宽70 cm,垄高15 cm、小垄宽50 cm,垄高10 cm。播种密度均为75 000株/hm²。播前基施化肥102 kg N·hm^-2和90 kg P₂O₅·hm^-2,拔节期追施153 kg N·hm^-2,试验为随机区组设计,3次重复。【结果】各覆膜处理较CK可明显改善土壤水温条件,在玉米苗期（0-30 d）,D、F、R1、R2处理0-200 cm土层的贮水量比CK分别增加了10%、8.9%、10.9%和14.4%。在玉米生长中后期（90-120 d）,受降雨量与不同覆膜种植方式下玉米耗水量不同,各覆膜处理0-200 cm土层贮水量表现出差异,2013年（前期降水为309.4 mm）各覆膜处理显著低于CK,覆膜处理间无显著差异,2014年（前期降水为104.9 mm）R1、R2处理贮水量均显著高于其他覆膜处理。2年试验中,R1处理0-40 cm土层贮水量显著高于其他处理,平均增加了5%;D、F、R1、R2 处理0-25 cm土层土壤温度在玉米苗期较CK分别增加了3.5、2.3、0.9和1.1 ℃;玉米全生育期总干物质积累量呈“S”型曲线,在0-60 d,积累量较小,各处理仅占整个生育期的4.3%-15.4%,各处理大小顺序为：D＞R2＞F＞R1＞CK;在60-120 d（大喇叭口期至灌浆期）,积累了玉米干物质的74.5%,此期D、R2的干物质积累速率达309.3和324.1 kg·hm^-2·d^-1;2013年（玉米全生育期降雨量为594.1 mm）D、F、R2的水分利用效率和玉米产量较CK分别提高13.4%、21.2%、13.3%和18.0%、11.2%、20.3%;2014年D、R1、R2（玉米全生育期降雨量为341.9 mm）的水分利用效率和玉米产量比CK分别显著提高了31.1%、33.8%、35.1%和42.5%、39.9%、40.8%,D、R1、R2处理间产量无明显差异。各覆膜处理在降水较少的年份水分利用效率和产量增加幅度较大,且R1效果明显。【结论】沟垄集雨种植方式可明显改善宁南半干旱地区土壤浅层水分状况,提高土壤温度,增加物质积累量;沟播垄膜种植在降水较少的年份集雨优势明显,双垄沟全覆膜、沟播垄膜单行种植的水分利用效率和产量最佳。该项研究丰富了宁南半干旱地区旱作集水种植模式,对进一步完善和筛选适合半干旱地区玉米高产稳产的可持续发展种植模式提供了理论依据。     

不同覆盖方式对渭北旱作苹果园土壤贮水的影响

【目的】揭示不同覆盖方式对渭北旱作苹果园土壤贮水的影响,为该区域改进果园土壤水分管理措施提供理论依据。【方法】通过田间小区定位观测,对比分析秸秆覆盖、地膜覆盖、生草覆盖及裸地处理果园土壤孔隙度、土壤贮水库容及土壤贮水量等性状。【结果】秸秆覆盖明显提高了土壤孔隙度、土壤贮水库容及贮水量。覆盖3年后,各处理0—60cm土层平均土壤孔隙度大小为秸秆覆盖生草覆盖裸地地膜覆盖,地膜覆盖降低了土壤孔隙度;在0—60cm土层,秸秆覆盖处理土壤饱和贮水量、吸持贮水量及滞留贮水量分别较裸地及地膜覆盖高2.18、0.84、1.34mm及2.52、1.15、1.36mm,生草处理土壤饱和贮水量、吸持贮水量及滞留贮水量分别较裸地及地膜覆盖高2.01、0.69、1.34mm及2.32、1.00、1.34mm;秸秆覆盖明显提高了5月份、10月份1m土层内土壤贮水量,5月份秸秆覆盖处理1m土层内土壤贮水量较裸地高48.85mm,10月份高47.36mm,生草处理在5月份土壤贮水量最低,较裸地低31.71mm,而在10月份与裸地贮水量相当。【结论】在渭北旱作苹果园采用秸秆覆盖能起到较好的土壤保蓄水作用,土壤贮水量增加明显。     

不同类型地膜覆盖对玉米农田土壤酶活性的影响

为探讨不同类型地膜覆盖下农田土壤酶活性变化特征,试验设置普通地膜覆盖（P）、渗水地膜覆盖（SS）、生物降解地膜覆盖（SW）和光降解地膜覆盖（G）4种不同类型地膜覆盖模式,以露地不铺膜覆盖（CK）为对照,研究不同类型地膜覆盖方式对玉米农田土壤酶活性的影响。结果表明：SS、G、SW和P 4种覆膜处理下的碱性磷酸酶和硝酸还原酶在各个生育期内都较CK高,而覆膜之后的脲酶、过氧化氢酶和亚硝酸还原酶则较CK有所降低;大喇叭口期的土壤脲酶活性最高,不同处理间表现为CK > G > SW > SS > P;收获期的土壤碱性磷酸酶活性最高,SS、SW、P和G处理在0~20 cm土层较CK增幅分别为16.17%、18.97%、16.34%和14.56%,土壤硝酸还原酶活性也是收获期最高,SS、SW、P和G处理在0~20 cm土层分别较CK高68.57%、42.86%、42.86%和25.71%;土壤碱性磷酸酶与硝酸还原酶活性的变化均与土壤呼吸率和玉米产量呈极显著正相关（P<0.01）,各个生育期的土壤水热和施肥状况不同也会引起土壤酶活性的相应变化。其中,SW和SS处理在玉米生育前期的保温保墒作用最明显,产量最高,相应的碱性磷酸酶和硝酸还原酶活性也最高。因此,生物降解地膜由于其降解特性能达到缓解农田残膜污染的效果,在未来可替代普通地膜推荐应用到旱地玉米中。     

不同厚度地膜连续覆盖对玉米田土壤物理性状及地膜残留量的影响

为了探明不同厚度地膜对土壤物理性状及地膜残留量的影响,采用大田定位试验,连续4年对玉米田分别进行0.006 mm、0.008 mm(CK)、0.010 mm、0.012 mm厚地膜覆盖处理。结果表明:10~40 cm土层,随着地膜厚度的增加,土壤紧实度和土壤容重降低。0.010 mm、0.012 mm处理土壤容重比0.008 mm(CK)分别降低了1.25%、2.43%,而0.006 mm处理比CK提高0.76%。2玉米播种至大喇叭口期,0.006 mm、0.010 mm、0.012mm处理0~5 cm土层分别日均土壤温度比CK提高-0.90℃、0.23℃和0.40℃;5~10 cm比CK提高-0.50℃、0.19℃和0.28℃。且随玉米生育进程的推进,增温效应逐渐弱化。3在灌水第25 d,0~100 cm土层,0.006mm、0.008 mm、0.010 mm、0.012 mm处理土壤储水量分别为166.73 mm、170.42 mm、190.00 mm、195.97 mm,比灌水第5 d分别下降46.81%、45.75%、39.32%、37.62%。4在0~30 cm土层,残留地膜量浅层显著多于深层,面积小于4 cm2小块膜片数显著多于面积为4~25 cm2和≥25 cm2的中、大膜块。0.006 mm、0.008 mm、0.010mm、0.012 mm处理4年累计残膜量分别为79.03 kg/hm2、57.68 kg/hm2、50.32 kg/hm2、53.58 kg/hm2,0.006 mm处理残留量显著高于CK。综合分析连续覆盖不同厚度地膜对土壤物理性状及地膜残留量的影响,建议在农业生产中推广使用厚度0.008 mm以上的地膜。     

全生物降解膜对土壤水分、温度及杏树生长的影响1）

为研究干旱区林果业中杏树覆盖全生物降解膜的调温保墒效果，在吐鲁番市亚尔乡上湖村杏树林设置覆全生物降解膜区和无膜区，分别对覆膜区与无膜区土层深（ H）0＜H ≤20 cm，20 cm＜H≤40 cm，40 cm＜H ≤60 cm的土壤含水量、土壤温度进行观测，同时对各处理分3个径级观测其杏树生长量。结果表明：覆膜可以增加3个土层的含水量，但0＜H≤20 cm土层覆膜区较无膜区差异性不显著。20 cm＜H≤60 cm土层覆膜区较无膜区差异显著。4月份覆膜区各土层温度高于无膜区，5、6月份覆膜区各土层温度较无膜区均降低且差异性显著。观测显示，覆膜作用下杏树基径、新梢长度、新梢叶片数的生长量较无膜区均有所增长，差异性显著。覆膜对叶面长、宽的生长及叶质量也具有一定的促进作用，但较无膜区差异性不显著。生物降解膜在干旱区的应用可以有效的蓄水保墒、调节土温，促进果树的生长。可以在干旱区林果业中推广应用。     

聚土集水措施下小南瓜耗水特征及产量效应

冀西北高原土壤主要为栗钙土,研究垄、沟覆膜和积聚熟土措施对稀植经济作物小南瓜产量及土壤水分的影响,旨在为栗钙土农田高效生产和农民增收提供科学指导。结果表明:沟覆膜方式能更好地聚集降水和保蓄土壤水分,收获后1 m土体贮水量比播前盈余30.07 mm,比垄膜处理少耗水87.53 mm,水分利用效率(WUE)比垄膜处理高10.20 kg/(mm.hm2)。垄覆膜条件下,聚土使小南瓜产量差异达显著水平(P<0.05)。沟膜条件下,40 cm与60 cm厚度处理产量差异不显著,比20 cm处理分别增产23.01%和25.49%。因此,沟膜+聚40 cm厚度熟土处理,可作为该区旱作高效种植模式,能获得8 277.8 kg/hm2的较高产量。     

冬小麦地膜覆盖的水分效应

在西北半干旱雨养条件下,采取3种地膜覆盖方式,研究了冬小麦地膜覆盖的水分效应.结果表明:覆膜可显著提高土壤表层(0～20 cm)墒情,越冬前至返青期覆膜处理的土壤表层含水量较露地处理(CK)高2.8%～6.4%,但拔节后覆膜处理的土层表墒与露地处理相近,而20 cm以下深层墒情则表现为覆膜处理逐渐低于露地处理;拔节至成...     

旱地小麦产量差异与栽培、施肥及主要土壤肥力因素的关系

【目的】针对中国西北旱地小麦低产田块多、分布范围广、农户地块间产量差异大的问题,探索影响旱地小麦产量的关键因素,为缩小产量差异,普遍提高旱地小麦产量提供理论依据。【方法】对分布在中国西北黄土高原地区的山西、陕西、甘肃旱地小麦主产区的180个农户麦田0—100 cm土壤和小麦植株的取样分析,结合对农户施肥情况的实地调查,研究了旱地小麦产量差异与栽培、施肥及主要土壤肥力因素的关系。【结果】山西、陕西和甘肃冬小麦产量分别介于2 529—8 419、1 344—8 073和2 984—7 145 kg·hm-2。覆膜栽培的小麦产量较传统栽培提高9.4%。传统栽培的高产组产量较中低产组分别高37.5%和77.2%,覆膜栽培分别高25.4%和66.2%。传统栽培高产组的平均施氮量比中低产组分别高44.4%和74.4%,覆膜栽培分别高9.9%和13.5%;传统栽培高产组施磷量比中低产组平均提高31.1%,覆膜栽培提高35.4%;但传统栽培高产组的施钾量却比低产组低62.1%,覆膜栽培高产组比低产组高96.0%。传统栽培不同产量水平间0—100 cm土壤有机质含量没有显著差异,覆膜栽培0—20 cm土壤有机质含量高产组比低产组显著高20.8%。传统栽培40—80 cm土壤全氮存在显著差异,其中40—60 cm土层高产组比中、低产组分别高出7.5%和18.6%;覆膜栽培0—60 cm土层全氮存在显著差异,其中0—20 cm土层高产比中、低产组分别高出3.2%和14.2%。传统栽培土壤矿质氮无显著差异,覆膜栽培80—100 cm土层高产比低产组高1.6倍。传统栽培0—40 cm土层速效磷含量存在显著差异,其中高产组0—20 cm土层比中、低产组分别高74.3%和86.9%;覆膜栽培土壤速效磷含量没有显著差异。传统栽培40—60 cm土壤速效钾含量高产组比中、低产组显著高22.5%和16.0%,覆膜栽培土壤速效钾没有显著差异。土壤p H在不同产量水平和栽培模式间亦无显著差异。【结论】引起产量变异的主要原因有栽培模式、氮磷钾肥用量、土壤有机质以及速效磷含量。因此,缩小西北旱地农户间产量差异、实现小麦增产的关键在于加强旱地麦田水分管理,采用保水栽培;适当提高传统栽培小麦中低产田块的氮磷肥用量、控制钾肥用量,在稳定覆膜栽培小麦中低产田块氮肥的基础上,适当提高磷钾肥用量;加强旱地麦田有机培肥,在提高土壤有机质含量、蓄水保墒和氮素供应能力的同时,提升传统栽培小麦中低产田土壤的有效磷供应能力,以达到通过促进小麦生长,提高籽粒产量的目的。