辽西地区覆膜条件对不同土层土壤氮磷钾累积量的影响

为了探明覆膜技术对辽西半干旱区土壤氮磷钾累积量及其剖面分布状况的影响,本试验以农业部阜新农业环境与耕地保育科学观测实验站为研究平台,设置裸地种植、春季覆膜、秋季覆膜3种处理,通过对土壤剖面各层次全量氮、磷、钾的测定,定量分析辽西半干旱区覆膜条件下土壤全量养分含量及剖面分布差异,结果表明:不同覆膜处理对土壤全量氮、磷、钾累积量影响各不相同。2种覆膜处理可有效提高0～40 cm土层土壤全氮和全磷累积量,与裸地相比,春覆膜与秋覆膜处理可使土壤全氮提高34.4%和21.0%,秋覆膜处理可使全磷累积量提高17.0%。40～60 cm土层,裸地处理全氮、全磷累积量显著高于覆膜处理,其中全氮累积量较春覆膜处理提高65.7%,且为秋覆膜处理的2.16倍;全磷累积则表现为裸地种植比春覆膜和秋覆膜处理分别提高44.2%和39.4%。不同处理间全钾含量差异显著,总体表现为秋覆膜春覆膜裸地。3种处理土壤养分的剖面分布规律也各不相同,覆膜处理土壤全氮和全磷随剖面深度的增加呈逐渐减少的规律,而不覆膜处理则呈现先减少再增加的趋势;不同处理土壤全钾的剖面分布规律相似,即随剖面加深全钾含量均无显著变化,即使是表层土壤也未显示出全钾聚集的特征。     

不同覆盖措施对枸杞根系生长和土壤环境的影响

耐旱枸杞是西北干旱地区重要的经济作物,为了进一步了解不同覆盖时间和覆盖材料对枸杞土壤环境和水分利用的影响,为枸杞抗旱节水栽培与水分高效利用研究提供理论依据,以3年生‘宁杞1号’为试验材料,研究了秸秆和地膜在春季和秋季进行覆盖后,枸杞根系生理特性和分布、土壤储水量和温度等根系和土壤环境的变化规律。结果表明:地膜和秸秆覆盖都可以提高土壤储水量,秋季覆盖更有利于冬季水分储存,使土壤储水量在早春分别增大到裸地对照的117.1%和114.4%;地膜和秸秆秋季覆盖使土壤平均温度比裸地对照高18.0%和7.1%,春季覆盖使平均温度比裸地对照分别高6.4%和2.3%;不同覆盖处理均可以增大根系比导率年平均值,秋季覆膜比导率变化最显著,达裸地对照的109.95%,春季覆秸秆比导率变化最小,仅为裸地对照的100.3%;覆盖处理在低温季节可以使根系活力升高,而在高温季节可以使根系活力降低;根冠比在秋季和春季覆膜后变化最显著,分别为裸地对照的87.42%和90.35%;表层0～20cm和水平距离40～60cm处,细根分布比例最大的均为秋季覆膜,分别达裸地对照的133.5%和116.7%,细根分布比例最小的均为春季秸秆覆盖。综合分析表明,覆盖模式与植株根系的生长、分布和土壤水分状况密切相关,使土壤环境和根系分布发生变化,更有利于利用土壤浅层和横向较远处的水分和营养物质。     

覆膜旱作稻田土壤有效N、P、K及盐分分层变化研究

以常规水作和裸地旱作作对照,对覆膜旱作栽培条件下稻田各土层(0～60cm)土壤有效N、P、K和盐分含量变化作了比较研究。结果表明:与常规水作相比,覆膜旱作稻田10～15cm土层的碱解氮与有效磷含量显著增加,其余差异不大。与裸地旱作相比,覆膜旱作稻田5～15cm土层的碱解氮含量及5～20cm土层的有效磷含量显著增加,其余差异不大。与常规水作和裸地旱作相比,覆膜旱作稻田土壤速效钾含量在20cm以上土层增加明显。当地下水位较高时,覆膜旱作稻田0～5cm表层土壤表现积盐,地下水位较低时表层表现脱盐。     

地膜覆盖对春季咸水灌溉条件下滨海盐渍土水盐动态的影响

在河北省沧州市海兴县选取耕层土壤初始含水量有较大差异的两个地块,于春季利用当地高矿化度咸水(10~15 g·L~(-1))进行灌溉和地膜覆盖,以探究地膜覆盖对春季咸水灌溉条件下滨海盐渍土水盐动态的影响。设不灌咸水不覆膜(对照,CK)、不灌咸水覆膜(PM)及3月29日和4月13日灌咸水不覆膜(SE、SL)、灌咸水后覆膜(SE+PM、SL+PM)6个处理探讨不同咸水灌溉和覆膜对土壤水盐动态的影响;另在耕层土壤含水量≥20%(海兴县小山乡)和20%(海兴县农场)两个地点分别设灌咸水后覆膜(SE+PM)和不灌咸水不覆膜(CK)处理,探讨初始土壤含水量对咸水灌溉下土壤水盐动态的影响。灌水量均为180 mm,灌溉咸水来自排水渠,矿化度分别为12.12 g·L~(-1)和11.53 g·L~(-1),咸水入渗后,播种油葵。结果表明:春季咸水灌溉后覆膜能有效降低耕层土壤盐分,并且该项措施实施的时间越早越好,脱盐深度和脱盐率均较深和较高,本研究中,脱盐效果最优的为SE+PM处理,该处理在油葵收获后0~5 cm脱盐率为58.93%,土壤含盐量由1.15%降至0.51%。此外,脱盐效果也受到土壤初始含水量的影响,耕层土壤含水量20%时,春季咸水灌溉覆膜处理对土壤盐分的淋洗效果较好,平均脱盐深度大于40 cm,保证了油葵正常生长,油葵出苗率和产量分别为73.9%和920 kg·hm~(-2),至油葵收获时,0~20 cm土层土壤含盐量由灌溉前的1.93%降低至0.32%,脱盐率达84.07%;而当耕层土壤含水量≥20%时,脱盐速度慢、深度浅,至油葵播种时,土壤盐分依然较高,导致油葵出苗率低,最终绝收。本研究通过利用春季高矿化度咸水灌溉和地膜覆盖措施,在春季干旱和土壤严重积盐条件下有效降低了耕层土壤盐分,为作物播种出苗提供适宜的土壤水分条件和低盐环境。     

农田覆膜对冬小麦土壤水热的影响

针对以往在不同覆膜栽培方式下冬小麦土壤水热效应规律的研究不足,探究了不同覆膜方式冬小麦土壤水分效应和温度变化规律。试验共设计宽窄行垄膜(WLR)、宽窄行平膜(WPR)、等行距垄膜(DLR)、等行距平膜(DPR)、等行距平作裸地(CK)、全膜平作(PM)6个处理,采用TRIME-TDR和ECH2O水分传感器进行分别测定0—200cm土壤含水率以及5cm,10cm,15cm,20cm,25cm的土层地温的动态监测,以探索不同覆膜方式对土壤水热的影响。结果表明:(1)冬小麦全生育期内,0—200cm土层,PM,WLR处理的平均土壤贮水量分别比CK增加了8.52%,6.81%,其他处理差异不显著;在冬小麦生长阶段4月和5月降雨充沛时期,所有覆膜处理土壤含水率较对照处理分别减少2%~12%。(2)降雨对覆膜条件下的土壤水热影响较大,雨后覆膜处理的土壤含水量较不覆膜低,土壤表层温度急剧下降,25cm以下深层土壤温度下降相对缓慢。(3)土壤温度日变化随土层深度呈"锥形",5—25cm土层深度每增加5cm,土壤温度随气温的变化滞后0.8h左右。在干旱少雨时,宽行起垄覆膜能显著增加土壤贮水量,调节膜下土壤温度。     

旱地垄沟覆膜栽培对土壤硝酸盐时空分布和玉米产量的影响

通过大田试验,考察了旱地垄沟覆膜栽培对土壤硝酸盐时空分布和玉米生物性状及产量的影响。试验设计了垄沟覆膜、平作不覆膜、平作覆膜和裸地对照4个处理,并对其土壤水分、硝酸盐的时空分布和玉米产量进行研究。结果表明:在整个玉米生长季,垄沟覆膜栽培模式下土壤0~40 cm土层含水量显著高于平作不覆膜;NO_3~--N主要集中在0~40 cm土层,且垄沟覆膜-垄上NO_3~--N表聚现象比其它处理更明显,10 cm处垄上NO_3~--N含量是沟内的1.6倍、平作不覆膜的2倍;垄沟覆膜和平作覆膜比平作不覆膜处理单株干物质量分别增加了36.15%、16.11%;单株含氮量分别增加了13.97%、3.59%;垄沟覆膜产量高于其他处理。垄沟覆膜栽培能够在保持作物生长状况良好,获得较高产量的同时,增加作物对氮素的吸收利用,同时增加NO_3~--N的表层累积,将其保持在根区,从而降低了NO_3~--N淋洗的发生,降低环境风险,是旱区获得经济和环境双重效益的玉米栽培模式。     

整地时期对东北雨养区土壤含水量及玉米产量的影响

以东北雨养区春玉米农田为研究对象,分析春季和秋季2个整地时期对农田土壤含水量、土壤物理性状、土壤养分含量以及玉米产量等的影响。结果表明:秋整地可显著提高玉米产量,与春整地相比增产8.7%(P<0.05)。秋整地处理下土壤水分状况得到显著改善,播种前和苗期耕层土壤(0-20cm)含水量分别比春整地高18.9%和5.6%。整地时期对种子层土壤(0-10cm)的物理特性影响不明显(P>0.05),但秋整地可显著改善10-40cm的根层土壤物理性状,其中土壤孔隙度比春整地平均提高10.0%,而土壤容重则比春整地平均下降11.6%。整地时期对0-40cm层次的土壤硬度和土壤养分含量影响不显著。可见,秋整地主要通过改善土壤物理蓄水性能和减少水分散失提高土壤水分含量,保证较高的成株率和成穗率,进而利于玉米高产稳产。     

地膜覆盖对杨树林下土壤生物学特征的影响

在大田条件下,研究了地膜覆盖对杨树林下0-20cm和20-40cm土层的土壤理化性质、土壤微生物数量、酶活性、微生物量碳及活跃微生物量的影响。结果表明,在0-20cm土层,覆膜处理可显著增加土壤含水量和碱解氮含量,而有机质、全氮、速效磷和pH值却明显降低土壤细菌数和真菌数分别增加了44.89%和42.58%,放线菌数变化不明显土壤过氧化氢酶、蔗糖酶和多酚氧化酶活性分别提高了29.25%,83.66%和28.95%,而脲酶活性却降低了13.02%土壤微生物量碳和活跃微生物量分别增加了27.44%和31.87%,有利于土壤养分的分解和有效化。20-40cm土层与0-20cm土层土壤表现出基本一致的变化规律,但覆膜与对照之间的差异变小,表明随着土层深度的增加,覆膜的影响作用减小。综合分析认为,地膜覆盖对杨树林下土壤,尤其是表层土壤的生态环境具有明显的改善作用。     

地面覆盖对核桃园地土壤理化性质的影响

为了研究地面覆盖效应,采用田间试验的方法,于2011-2012年连续2年研究不同覆盖材料(牛粪、碎木屑、苜蓿)行内地面覆盖对核桃园地土壤含水量及理化性质影响,结果表明:2011年干旱季节的6月20日,覆盖牛粪、覆盖碎木屑、覆盖苜蓿以及对照(采用传统施肥)0-20cm土层的土壤含水量分别为16.99%,15.59%,14.62%和14.05%;20-40cm土层的土壤含水量分别为13.62%,12.68%,11.57%和11.07%;各处理40-60cm土层的土壤含水量与对照的之间无显著差异。覆盖牛粪2年后0-20,20-40,40-60cm土层的土壤容重分别为1.24,1.32,1.43g/cm3,分别比覆盖前降低9.9%,7.7%,5.3%,在所有处理中下降幅度最大。覆盖牛粪2年后0-20,20-40,40-60cm土层的毛管孔隙度分别为36.67%,34.19%,32.80%,在所有处理中最高。覆盖牛粪2年后0-20cm土层土壤有机质含量为13.332g/kg,全氮含量为1.119g/kg,全磷含量为1.077g/kg,全钾含量为8.624g/kg,除全氮含量覆盖苜蓿处理显著高于覆盖牛粪外,其指标均为覆盖牛粪处理显著高于其他处理及对照。     

稻秸覆盖对有机茶园土壤生态环境影响的研究

对多年稻秸覆盖下有机茶园土壤生态环境的研究表明,稻秸覆盖能改善土壤养分状况,稻秸覆盖处理0～40cm土层中,有机质、全N、全P和速效性N、P、K的平均含量均比对照相应土层高,分别是对照处理的2.00倍、1.87倍、1.66倍、1.91倍、1.91倍、2.56倍;稻秸覆盖能增加土壤微生物主要类群数量,0～40cm土层中,覆盖处理的真菌和细菌分别是对照的3.54倍和4.46倍;稻秸覆盖能增加干季土壤含水量,稻秸覆盖处理的0～10cm、10～20cm和0～30cm各土层的土壤含水量分别比对照相应土层提高了26.24%、13.92%和12.38%;稻秸覆盖能改善土壤动物总数状况,稻秸覆盖处理的0～40cm土层中,土壤动物个体总数是对照处理的1.87倍。因此,稻秸覆盖值得在有机茶园中大力推广。     

覆膜时期与施氮量对旱地玉米土壤耗水特征及产量的影响

为了研究覆膜时期与施氮量对陇东旱地春玉米田土壤耗水特征、产量及籽粒品质的影响,达到高产高效优质生产的目的。采用大田试验方式,运用裂区设计,主处理为覆膜时期,设秋季覆膜(休闲期覆膜)和春季覆膜(播前覆膜)2个水平,副处理为施氮量,分别为施纯N 0(CK),75(N75),150(N150),225(N225),300(N300),375(N375),450(N450)kg/hm2 7个施氮水平。测定了春玉米休闲期与各生育时期0—300cm土壤含水量、产量性状、干物质积累及籽粒品质。结果表明:(1)秋季覆膜能显著提高0—200,0—300cm土壤贮水量,较春季覆膜增幅分别为54.0～97.7,53.9～108.8mm。(2)无论何时覆膜,长期施氮较CK极显著降低了各生育时期0—300cm土壤贮水量。(3)休闲期覆膜较不覆膜极显著降低了土壤耗水量,减少幅度为47.2～55.7mm。(4)全生育期各处理玉米耗水量基本呈前期少、中期多、后期少的趋势,秋季覆膜较春季覆膜增幅为38.6～86.7mm,与播前底墒密切相关。(5)无论何时覆膜,施氮225kg/hm2春玉米产量和水分利用效率均较高,超过225kg/hm2时,产量下降。各施氮处理平均产量秋季覆膜较春季覆膜增加5.2%。各生育时期干物质积累量和收获指数以施N 225kg/hm2较高。另外,施氮极显著影响粗蛋白、粗脂肪和灰分含量。因此,覆膜尤其是秋季覆膜垄沟种植结合施氮225kg/hm2能明显提高春玉米产量和水分利用效率,优化产量构成,改善籽粒品质,是陇东旱塬区玉米高效优质生产的适宜种植模式。     

西安附近丰水年秋季苹果林地土壤水分恢复研究

通过对西安市附近曲江池村丰水年春季和秋季15龄苹果林地土壤含水量的测定,以及不同季度该地土壤含水量的对比,研究了苹果林地0～6m土层间土壤含水量的变化与土壤干层的恢复问题。研究结果显示,春季西安市南郊苹果林地2～4m土层含水量为8%～10%,表明该地有弱的干层发育;丰水年秋季西安南郊苹果林地2～4m土层含水量在23%以上,远高于春季该层位的土壤含水量,说明该地区的土壤干层己经消失。分析得出,在降水丰富的年份,发育较弱的土壤干层水分不仅可以得到恢复,且恢复的深度可达5m,恢复速度也很快。     

垄覆膜集雨对苜蓿草地土壤水分动态及利用效率的影响

我国西北黄土高原干旱半干旱区年降雨稀少和土壤水分周期性亏缺, 导致人工草地生产力低下、水分利用效率低。本试验在旱作条件下, 将垄覆膜集雨措施应用于紫花苜蓿种植, 研究了沟垄宽比和覆膜方式对2 年龄苜蓿草地土壤水分动态及水分利用效率的影响。结果表明: 垄覆膜集雨在集雨前期(4 月中旬至6 月上旬)显著提高0~20 cm 土层土壤含水量, 在集雨中后期(6 月中旬至9 月下旬)显著提高0~120 cm 土层平均含水量,越冬期增加土壤水分入渗能力, 提高20~120 cm 土层平均含水量; 且垄覆膜处理的集雨效率高于土垄处理。随着生育时期的延伸, 垄覆膜处理0~120 cm 土壤平均贮水量呈先降后升的趋势, 土垄处理0~120 cm 土壤平均贮水量呈由高到低的趋势; 在苜蓿生长后期垄覆膜处理的蓄墒能力显著高于土垄处理。垄覆膜处理的平均水分利用效率为34.91 kg·mm^-1·hm^-2, 为对照(平作, CK)的2.25 倍, 土垄处理的平均水分利用效率为28.47kg·mm^-1·hm^-2, 为CK 的1.83 倍, 垄覆膜相对土垄处理平均水分利用效率提高22.62%; 垄覆膜处理以沟垄宽比为60 cm∶60 cm 和60 cm∶75 cm 的水分利用效率最高。     

不同覆膜方式对杨树林下土壤物理性状及呼吸速率的影响

在大田条件下,研究了白膜覆盖和黑膜覆盖对欧美I-107杨林下土壤0—40cm土层的温度、含水量、容重、孔隙度和土壤呼吸速率的影响。结果表明,在两种覆膜方式中,白膜覆盖的增温效应优于黑膜覆盖,而对土壤含水量的影响无显著差异。0—20cm土层白膜覆盖和黑膜覆盖处理均显著提高了土壤总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度,而土壤容重却明显降低,分别比对照降低15.44%和9.56%;此外,白膜覆盖的土壤呼吸速率与对照差异不显著,而黑膜覆盖显著低于对照。20—40cm土层与0—20cm土层表现出基本一致的变化规律,但两种覆膜方式与对照之间的差异均变小,表明随着土层的加深,覆膜的影响作用减弱。说明白膜和黑膜覆盖均可明显改善表层土壤的物理性状,但黑膜覆盖明显抑制了土壤呼吸。在两种覆膜方式中,白膜覆盖的作用效果明显优于黑膜覆盖。     

采伐干扰对东北温带次生林土壤碳矿化和活性有机碳的影响

在黑龙江东部的张广才岭选择典型次生杂木林进行不同采伐处理,一个生长季后测定了土壤潜在碳矿化速率和活性有机碳含量.结果表明:在28℃条件下经过90d的培养,土壤潜在碳矿化速率和碳矿化总量在所测定的土层中(0-10 cm,10-20 cm,20-30 cm)均表现为:50%强度采伐>皆伐后农作>25%强度采伐≌对照>皆伐后造林的变化趋势,但各处理间差异不显著.土壤易氧化碳含量在3个土层50%强度采伐均显著高于对照.土壤微生物碳含量在0-10 cm和10-20 cm土层,50%强度采伐显著高于对照.在0-10 cm土层,皆伐后造林显著低于对照.水溶性有机碳含量在0-10 cm和10-20 cm土层,50%强度采伐显著高于对照,在20-30cm土层,皆伐后造林显著低于对照,这说明在东北温带次生林中,较大强度的择伐短期内可增加土壤活性有机碳含量.而皆伐后造林可导致土壤活性有机碳出现下降趋势.     

膜下滴灌条件下膜间不同处理对土壤水盐运移的影响

[目的]寻求合理的膜间土壤盐分累积控制方法,为指导盐碱地田间调控提供科学依据。[方法]采用覆秸秆,铺砂,喷施高分子化合物PAM,压实等方式对膜间裸地进行处理,对比分析各种处理措施的功效。[结果](1)各处理都能不同程度的减小膜间的水分蒸发量,起到保水作用。其中,在试验期间,覆秸秆的蒸发量为0.11cm,铺砂子蒸发量为0.34cm,喷施PAM为0.59cm,压实为1.55cm,而对照为2.32cm。(2)各处理都能提高膜间和覆膜窄行的土壤含水量。在覆膜窄行深度为10cm处,覆秸秆的土壤含水量相对降低率为47%,铺砂土的壤含水量为45%,施PAM的土壤含水量为56%,压实的土壤含水量为64%,对照为土壤含水量77%。(3)减小盐分在作物根层的积累。在覆膜窄行深度为10cm处,覆秸秆的相对脱盐率为3%,铺砂的相对脱盐率为2%,施用PAM的相对脱盐率为0%,压实的相对脱盐率为-16%,而对照的相对脱盐率为-28%。[结论]采用膜间处理能够减小水分散失和盐分在根层的积累,其中覆秸秆的功效最好。     

旱地全膜双垄沟播玉米适宜覆膜时间研究

播前全膜双垄沟播技术未能最大限度保蓄土壤水分,实现秋雨春用.以秋季、顶凌、播前3个时间覆膜为处理,进行了为期3a的小区试验,探讨了甘肃省旱作区全膜双垄沟播技术的适宜覆盖时间.结果表明,秋季全覆膜、顶凌全覆膜较播前全覆膜在播前→出苗→拔节期0-100 Cm土壤平均含水量分别增加2.7%和1.5%;1 m土壤贮水量分别相当于增加245～501 m3/hm2,138～317 m~3/hm~2;降水利用率分别增加了8.5%和5.6%;水分利用效益分别增加了5.54和2.88 kg/(mm·hm~2).秋季和顶凌全膜双垄春季沟播技术是海拔2 300 m以下,年降雨350～500 mm的干旱、半干旱旱作农业区玉米降水高效利用的技术模式.以秋末土壤封冻前(一般10月中下旬至11月初)及早春土壤昼消夜冻时(一般3月上中旬)覆膜为宜.     

不同覆盖时期和方式对旱地马铃薯土壤水热条件和产量的影响

在大田条件下,以不同覆盖种植方式为处理,通过测定土壤含水量、耕层土壤温度、马铃薯生长指标和经济产量等,研究不同覆盖种植方式对旱地马铃薯土壤水热状况和产量的影响。结果表明:与传统耕作和垄沟全膜覆盖处理相比,垄膜沟草覆盖能显著提高马铃薯苗期0~25cm土壤温度3℃左右,降低盛花期至收获期0~25cm土壤温度2℃左右;其次,垄膜沟草覆盖显著提高播前0~30cm土层含水量,增加收获后0~100cm土层土壤含水量。垄膜沟草覆盖的株高、单株薯块重、大薯率、产量显著高于其它处理,且秋季覆盖的产量优于春季覆膜,故垄膜沟草秋季覆盖是适宜半干旱区旱作马铃薯的高产种植方式。     

东北风沙半干旱区雨水资源跨时调控对玉米生长发育及产量的影响

针对东北风沙半干旱地区春旱严重、降雨资源年内分布不均的气候特点,在秋收后、霜冻之前进行灭茬覆膜处理,对旱地雨水资源跨时调节;通过对翌年春季土壤含水量、玉米生长状况及产量的调查结果表明,秋覆膜处理的耕层土壤含水量比未覆膜处理高出65%,播种14天后玉米出苗率达到88%,抽穗期玉米株高比未覆膜处理高35cm、径粗增加0.43cm,秋收时玉米穗重比未覆膜处理提高了50.6%。     

不同深松时间与深度条件下土壤物理性状与玉米产量的相关分析

通过对土壤含水量、土壤容重、土壤硬度、产量及农艺性状的测定和分析,研究了不同深松时间、深松效果下土壤物理性状和玉米产量的变化并进行相关分析。试验结果表明:经过春季深松40 cm的玉米产量最高,为9 442.5 kg/hm2,比对照增产18.84%,行粒数和百粒重以春季深松40 cm处理的最大。产量与苗期土壤含水量存在极显著正相关,与土壤容重和土壤硬度存在极显著负相关。玉米生育期间对照土壤含水量低于不同处理,春季深松40 cm和深松30 cm处理的土壤含水量高于其他处理。