砂田在干旱地区的水土保持作用

通过5年的定点定位试验观测,分析结果表明,砂田具有良好的蓄水保墒特性,在一般年有效降水不低于200mm时,砂田能够基本满足抗旱作物生长需水的要求,新、中、老砂田含水量分别是土田的2.2倍、1.84倍和1.53倍;砂田可使土壤表层水分蒸发量不超过1.2mm/天,而对照土田则为5～10mm/天;砂田还具有提高地温的作用,通常高于土田6℃以上,并能使土壤结冻期比土田推迟约20天,解冻期提前约15天;砂田还可有效地防止风蚀和水蚀,具有保水保土保肥的作用。因此,砂田农作物产量是土田的1～3倍。     

不同轮作模式对砂田土壤微生物区系及理化性状的影响

砂田是干旱半干旱地区具有综合效能的旱作覆盖技术,有明显改良和调节农田小环境的功效,近年来随着砂田产业化的快速发展,西瓜连作现象非常普遍,连作障碍明显。针对砂田西瓜连作障碍明显的现状, 基于定位试验, 研究了西瓜连作(对照, CK)和西瓜→花豆、西瓜→辣椒、西瓜→南瓜3种轮作方式对砂田土壤微生物群落和理化性状的影响, 结果表明: 与连作相比, 3种轮作模式均可改善土壤微生物区系结构, 增加土壤微生物多样性指数, 增加细菌、放线菌数量及细菌数量与真菌数量比值(B/F), 减少真菌数量; 其中以与辣椒轮作效果最为明显, 多样性指数(McIntosh指数, 0.247)较CK(0.146)显著增加, 放线菌数量比例(31.98%)较CK (14.22%)显著增加, 但真菌数量及占总菌数的比例(0.06%)相对CK(0.43%)明显降低。轮作能改变土壤微生态环境, 提高砂田土壤微生物多样性, 缓解西瓜的连作障碍,西瓜与辣椒轮作是有效预防和克服连作障碍的较佳种植制度。     

宁夏中部干旱带砂田抗风蚀性能研究

利用风洞模拟实验,研究了净风和挟沙风对砂田土壤风蚀的影响.结果表明:在净风吹蚀下,原状砂田的风蚀速率(0.37 gm-2 min-1)分别是农田和荒地的1/4和1/5,风蚀速率随风速的增加呈指数函数递增,其中砂田的递增速度低于农田或荒地;翻耕后的砂田在常见风速下的风蚀速率与农田和荒地相近(分别为1.67 g m-2 min-1、1.75 gm-2 min-1和1.83 gm-2 min-1),但在大风日则低于农田和荒地(分别为3.61 gm-2 min-1、58.83 g m-2 min-1和13.92 gm-2 min-1).挟砂田沙的风沙流吹蚀导致农田和翻耕砂田的风蚀速率增加,原状砂田则出现轻微的风积现象;挟农田土的风沙流吹蚀使原状砂田、翻耕砂田和荒地产生显著的风积,农田则出现更强烈的风蚀;挟沙风吹蚀下的风蚀(积)速率与风速的关系呈二次曲线函数.砂田的粗糙度明显高于农田(分别为0.023 cm和0.002 cm),且随着风速的增加,其间的差值越大;砂田和农田在不同风速条件下的风速廓线均可用指数函数表述.农田和荒地在压砂利用后,其抗风蚀和减尘性能显著增强.     

宁夏砂田不同砾石覆盖厚度土壤入渗过程及模型分析

以宁夏中部旱区砂田土壤为研究对象,通过对不同砾石覆盖厚度条件下砂田土壤水分入渗过程进行研究,采用一维垂直定水头入渗法,选取砾石覆盖厚度为影响因子,设置5个覆盖厚度(0,6,9,12,15cm),观测湿润锋运移和入渗量变化规律,比较各处理土壤入渗特征,利用模型拟合土壤入渗过程。结果表明,砾石覆盖提高了土壤水分入渗能力,土壤湿润锋运移距离和入渗量明显增加。与CK相比,砾石覆盖厚度为6,9,12,15cm时的累积入渗量分别增加了4.3%,11.8%,12.8%和17.1%,平均入渗率增加了25.8%,38.7%,50.0%和62.9%;同时砾石覆盖厚度改变了土壤水分入渗曲线,随着砾石覆盖厚度增加,土壤初始入渗率迅速增加,但稳定入渗率增加较为缓慢。与CK相比,砾石覆盖厚度为6,9,12,15cm时的初始入渗速率分别增加了40%,81%,91%和110%;稳定入渗速率分别增加了15.3%,17.9%,20.5%和25.6%。利用3种入渗模型对砂田土壤水分入渗过程进行拟合,结果表明Horton模型拟合效果最好,是分析和预测不同砾石覆盖厚度土壤水分入渗过程的适宜模型。     

甘肃中部地区水砂田玉米土壤养分丰缺指标研究

采用"3414"完全试验设计,对甘肃中部地区水砂田玉米土壤养分丰缺指标和推荐施肥指标进行了研究,因地制宜选择最优施肥方案。通过比较分析历年来土壤普查结果,得出当地水砂田玉米土壤养分的变化趋势;通过对不同肥力水平下土壤速效养分与缺素区相对产量及氮、磷、钾最佳施肥量的趋势拟合,分别导出了函数模型,划定土壤养分丰缺区间,进而演算出丰缺指标和推荐施肥指标。当地水砂田玉米土壤养分的变化趋势为:1983年以来,碱解氮、有效磷均呈逐渐提高趋势,速效钾在整个过程中则总体处于明显下降趋势。从丰缺指标可以看出:当地水砂田土壤氮素养分缺乏,磷素中度较缺,而钾素养分相对较为丰富,玉米要实现高产,既要合理增施氮、磷肥,且应根据土壤钾素丰缺状况适当补施钾肥。     

宁夏环香山地区压砂地土壤肥力特征分析

以宁夏环香山地区农田压砂地为研究对象,对压砂不同种植年限(CK,1a,3a,5a,15a,25a)下的土壤肥力及其相关因子进行了研究。结果表明:农田压砂后能显著提高土壤贮水量,压砂不同种植年限下的土壤贮水量分别比农田CK提高了68.5%,50.12%,40.42%,60.03%,44.39%。受季节降雨的影响,压砂不同种植年限土壤贮水量的季节变化趋势相一致。农田压砂种植初期(1～5a)显著降低了pH值,随着种植年限的增加PH值含量基本呈增加趋势。农田压砂后明显降低了土壤全氮、全磷、有机质、碱解氮、速磷、速钾的含量,且随着种植年限的增加呈逐年下降的趋势。随着种植年限的增加西瓜产量呈明显下降趋势,农田压砂种植5～8a,10a,15a,20a分别比压砂种植1～3a产量下降了33.33%,38.89%,55.56%,71.11%。     

不同覆膜方式对旱砂田西瓜土壤温度及产量和品质的影响

在传统砂田增温保墒基础上,为进一步提高对土壤的增温效果,提高砂田生产效率,在甘肃皋兰干旱山区的砂田上进行全地膜覆盖(FM)、起垄覆膜(RM)、半地膜覆盖(HM)、和不覆膜(CK)4种栽培模式试验。结果表明:各覆膜处理在5cm、10 cm、15 cm、20 cm、25 cm土层的日地温、西瓜各生育时期平均地温及积温均为全覆膜>起垄覆膜>半覆膜>不覆膜,但随着土层的加深,增温效果逐渐减弱。各覆膜处理西瓜果实比不覆膜处理提前10 d左右成熟,并且西瓜产量和品质均以全覆膜(FM)最优,其产量及可溶性糖含量分别比传统半覆膜提高26%和10%。     

砂田在干旱山区农业持续发展中的作用与效益

砂田在干旱山区农业持续发展中的作用与效益杨国强，杨敬青（甘肃省会宁县水保站，７３０７００）张明玺（甘肃省白银市水电处）一、砂田的起源与分布概况甘肃省中部地区的兰州市、白银市以及河西走廊地区是砂田的起源地，也是砂田分布最多的地区。这里冬季寒冷，夏季炎热...     

砂田砾石覆盖对土壤大孔隙特征及其土壤水文过程的影响研究进展

砂田是利用砾石覆盖地表的典型节水范例,砾石覆盖对土壤大孔隙的半径、数量、连通性和密度都有重要影响。大孔隙的研究方法可分为直接观测法和间接描述法,并讨论其适用性和局限性。因为大孔隙及优先流的成因复杂,应将大量的野外实验和室内实验相结合,同时改进观测方法。土壤大孔隙研究的最终目的是调控它,为减少地下水污染、控制养分和水分的流失提供一条新途径。砾石覆盖土壤能增加大孔隙并促进降水入渗,加快壤中流的发生,减少径流和抑制蒸发,改变了土壤水文循环过程,土壤水文生态功能也随之改变。并指出了砾石覆盖下土壤优先流研究中存在的问题和今后应该加强的研究领域。     

甘肃中部地区砂田西瓜平衡施肥效应及效益研究

在甘肃中部的白银市平川灌区砂田连续3年进行西瓜平衡施肥田间试验研究,结果表明:在本区砂田西瓜采用平衡施肥增产效果明显,且效益显著,在施用一定有机肥基础上,N、P2O5、K2O施用以135kg hm-2、90～135kg hm-2、150 kghm-2或135∶90∶150～225的配比较为经济合理,其肥料的产投比达4以上,钾肥合理配施,产投比可达6以上,钾肥净增收益达到5106～5715元hm-2。试验证明,平衡施肥对西瓜的产量和收益比当地习惯施肥增加40%～50%,且可提高作物抗病、抗逆性,改善产品品质,显著提高商品价值。     

压砂地土壤盐分空间变异规律

[目的]研究不同种植年限压砂地及裸地不同土层土壤盐分的空间变异特征,为西北干旱地区土壤盐渍化改良和利用提供理论依据。[方法]以甘肃省景泰县压砂地及裸地不同土层土壤盐分数据为基础,运用经典统计学和地统计学相结合的方法,分析土壤盐分统计特征值,半方差模拟模型及其拟合参数和等值线分布图。[结果]压砂地土壤盐分均值明显低于裸地,且裸地老砂地新砂地中砂地,裸地与压砂地各层土壤盐分的均值差异较大,且土层Ⅳ(30—50cm)土层Ⅲ(20—30cm)土层Ⅱ(10—20cm)土层Ⅰ(0—10cm);裸地Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ层,中砂地各层土壤盐分属于弱变异性,其他各地型各土层土壤盐分都属于中等变异性。裸地Ⅰ,Ⅲ层,新砂地第Ⅲ层,中砂地第Ⅰ层,老砂地Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ层土壤盐分半方差函数最佳理论模型为指数模型,裸地第Ⅱ层为线性模型,其他各地型各土层均为球状模型。裸地第Ⅱ层土壤盐分具有弱空间相关性,其余各土层土壤盐分均具有强相关性。试验区土壤盐分北部高于南部,且各土层土壤盐分在一定范围内存在空间上的变异性和相关性。[结论]土壤表层压砂能有效减小土壤盐分表聚,抑制土壤次生盐渍化,不同种植年限压砂地不同土层土壤盐分在一定范围内存在空间上的变异性和相关性。     

深沟造林条件下秸秆覆盖对土壤养分和盐分变化的影响

为了综合分析深沟造林条件下秸秆覆盖对土壤养分和盐分的影响,该研究于2008-2012年在新疆塔城盆地老风口生态区新植林地进行了4 a定位试验,设置了3个处理,即深沟70 cm秸秆覆盖、深沟70 cm不覆盖和常规(不深沟不覆盖),分析了这3种处理在2008-2012年间的土壤养分和盐分的变化特征。结果表明:4 a后,深沟秸秆覆盖条件下土壤容重降低9.7%~24.9%,孔隙度提高11.2%~20.2%,饱和持水率增加13.0%~24.6%,土壤有机质质量分数增加24.48%。土壤容重、孔隙度、饱和持水率、养分含量改善情况均为:深沟秸秆覆盖深沟秸秆不覆盖常规。深沟秸秆覆盖条件下土壤表层(0~20 cm)盐分降低35.7%,底层(≥40~70 cm)土壤盐分降低2.9%,而深沟不覆盖盐分降低不显著。该研究表明,深沟秸秆覆盖改善了土壤结构、提高土壤养分、抑制蒸发和盐分表聚,为树木的正常生长提供了有利条件。     

丹江口库区石渣土土壤水分有效性研究

土壤水分有效性的高低是制约石渣土生产能力的关键因素之一。对丹江口库区郧县石渣土 3种不同土石比土壤水分有效性的研究表明 :土壤水分有效性与土壤中的土 (<2 mm)石 (>2 mm)比关系密切。土壤蒸发、持水、导水和供水能力均与土壤中的土石比的大小有关。 3种土壤的持水能力 ,以石砾含量较少、质地较粘的土壤最强 ,以石砾含量较多、质地为壤质的土壤最低。而土壤水分蒸发能力与砾石含量呈负相关 ,土壤水分扩散率则与砾石含量呈正相关。适中土石比的土壤可提高入渗性能 ,减少蒸发量 ,提高供水性能。     

微咸水滴灌条件下沙穴种植的土壤水盐二维空间分布规律

河套灌区重度盐碱土具有结构性差、导水率低的特点,且该地区淡水资源短缺,为提高土壤水入渗性能,合理开发利用微咸水资源,可在滴头下方设置沙穴并利用微咸水灌溉。为探明不同矿化度微咸水滴灌的沙穴种植条件下二维土壤水盐分布规律,采用室内50 cm×50 cm二维土槽模拟试验,设置蒸馏水(0 g/L),2.0,3.0,4.0 g/L 4种不同矿化度处理,试验历时100 h。结果表明:在深度5 cm距滴头两侧15~20 cm及滴头下方25 cm的盐碱土处,土壤含水量较高,沙土土壤含水率随着矿化度的增加而增加,盐碱土土壤含水率随着矿化度的增加呈现先增加后降低的趋势,采用3.0 g/L灌溉水滴灌时,盐碱土含水率最大(变异系数为7.64%),说明利用3.0 g/L微咸水灌溉可有效提高沙穴种植条件下土壤含水率;入渗100 h后盐分主要聚集在滴头下方25~30 cm处,沙穴结构试验中,灌溉水矿化度为4.0 g/L的情况下土壤平均电导率最大(变异系数为50.59%),水平方向盐分淋洗效果优于垂直方向,且灌溉水矿化度越低,淋洗效果越显著,蒸馏水处理脱盐率为13.99%,灌溉水矿化度为2.0,3.0,4.0 g/L时积盐率分别为7.93%,14.57%,30.05%,脱盐半径随矿化度的增大而减小,3.0 g/L与2.0 g/L积盐量差异不显著(P=0.460>0.05),与4.0 g/L处理下积盐量差异显著(P=0.024<0.05)。结合土壤水盐空间分布规律,利用3.0 g/L微咸水可提高盐碱土土壤含水率,控制沙穴种植结构土壤积盐量,提高根系层土壤保水性。     

河北坝缘简育干润均腐土耕种过程中的退化研究

研究区位于中国干草原干润均腐土的东南缘，农牧交错带，荒漠化严重发区。农业的大发展仅数十年历史，广种薄收，粗放经营形式下，土壤资源过度利用导致了耕种简育干润均腐土成为区内严重退化的类型、并集中地表现在养分，质地和保水性三方面。在肥力退化过程中，养分剖面构型向干旱土类演替；表土粗化，平耕地粒度向风沙沉积特征发展；随耕种年限的增加，耕地在养分，质地以及容量退化的同时保水保肥能力降低。     

荒地不同压砂年限对土壤微生物区系、酶活性与土壤理化性状的影响

以宁夏中卫市香山地区荒地压砂3,8,15,25 a和邻近未压砂(对照)的土壤为研究对象,研究了压砂对土壤微生物区系、酶活性和土壤理化性状的影响.结果表明,与对照相比,压砂后微生物总数减少;土壤脲酶活性随着压砂年限的延长呈下降趋势;前15 a压砂地土壤有机碳、全氮、碱解氮和速效钾随着压砂年限的延长呈下降趋势;压砂地土壤含水量高于对照;压砂地全盐含量远远低于对照;说明荒地压砂种植能蓄水保墒,防止土壤次生盐碱化,但连续种植肥力下降,微生物量减少.     

内蒙古杭锦旗北部盐碱田温湿盐动态与生产利用

为探析水-热-盐关系以及植被对盐碱田改良的意义,利用2008年8月2日-8月6日在内蒙古杭锦旗黄河灌区盐碱田进行的试验观测数据,主要通过方差分析与典型相关分析方法对3个样地(裸地、紫花苜蓿地和玉米地)土壤温度(0-30cm土层)、湿度(0-20cm土层)、盐度(0-100cm土层)的动态变化进行了分析。结果表明,3个样地的温(度)-湿(度)-盐(度)动态基本呈现裸地苜蓿地玉米地的格局;0-5cm地温与耕作层(0-20cm)的土壤水分具有显著相关关系,是0-30cm土层内地温驱动水盐动态的主要热力因子;植物能够减少土壤表层积盐,并可以降低碱化度;苜蓿地比玉米地具有更低的钠吸附比值。在盐碱地区选择耐盐碱牧草品种开展草田轮作,有益于盐碱土壤的改良与利用。     

砂石覆盖粒径对土壤蒸发的影响

为研究不同粒径砂石覆盖对土壤蒸发过程的影响,进行模拟试验.试验以砂石粒径大小为因子,设3个粒径水平:0.5,2.5,4.5 cm,以裸土为对照.结果表明:地面砂石覆盖能够有效抑制土壤蒸发,在土壤含水率较高的阶段,抑制作用更加明显;砂石覆盖对蒸发的抑制作用与砂石粒径密切相关,在相同的覆盖厚度(5 cm)和同一含水率条件下,砂石覆盖的粒径越大,对蒸发的抑制能力越低;砂石覆盖能明显改变土壤蒸发过程,覆盖条件下的土壤蒸发与裸土相比不仅降低而且更加平稳;在41d的连续蒸发过程中,覆盖条件下的累计土壤蒸发量与时间呈近似线性关系,而裸土为对数关系.     

西瓜砂田不同覆盖方式的增温保墒效应初探

在传统的砂田抗旱保温基础上，为进一步选取较适宜的保水保温方式，提高砂田生产效率，在宁夏中卫干旱山区砂田上进行覆盖地膜、塑料碗和直接在砂田播种西瓜三种不同处理方式进行试验研究。结果表明：在砂田上再次覆盖，对加快西瓜出苗、保苗及后期的生长和提高产量有一定的促进作用；三种处理方式中，覆膜处理保墒效果最好，盖塑料碗处理的保温效果最好；但从经济角度，盖塑料碗处理成本相对较高，而该地区气候特点以干旱为主，因此建议在当地推广覆膜生产方式比较经济实用，在低温年份可适当采用盖塑料碗的方式。     

灌区土壤盐分空间变异及多因素响应关系

[目的]研究土壤含盐量空间特征和分布格局,分析土壤盐分空间格局与地下水、土壤物理特性参数间的空间响应关系,为灌区盐渍化防控提供理论依据。[方法]以黄河南岸灌区吉格斯太灌域为例,网格化布点,分层采样测定土壤含盐量、表层土壤含水量、颗粒组成、干容重并换算热容量及导热率,同步监测地下水埋深及含盐量,采用经典统计方法和地统计方法分析土壤含盐量空间分布特征及其与物理特性和地下水等因素间的空间相关性。[结果]灌域处于非盐化—轻度盐化状态,土壤含盐量呈中等空间变异程度,总体呈现相对独立的随机分布,空间结构特征可以用高斯模型和指数模型描述。土壤含盐量与地下水埋深呈显著负相关,与地下水含盐量呈显著正相关,地下水埋深1.6 m区域发生轻度盐渍化风险较高。0—20 cm土壤含盐量与黏粒含量、容重、含水量、导热率及热容量显著空间正相关,相关范围约2～6 km;与砂粒含量呈显著空间负相关,相关范围约2～4 km。20—60 cm土壤盐分与0—20 cm土壤黏粒、砂粒含量、导热率、热容量及含水量呈显著相关,相关范围与土壤表层略有差异。[结论]黏粒含量较高,含水率较大,地下水埋深1.6 m的区域是灌域盐渍化防控的重点区域。