豆科绿肥及施氮量对旱地麦田土壤主要肥力性状的影响

通过2a田间定位试验,研究渭北旱塬地区夏闲期插播并翻压不同豆科绿肥(长武怀豆、大豆和绿豆)以及小麦生长季不同施氮量(0,108,135,162 kg/hm2)对麦田土壤肥力性状的影响,以期为提高旱地土壤质量提供理论依据.试验结果表明:(1)种植豆科绿肥能显著提高土壤有机质、活性有机质和全氮含量,增加土壤碳库管理指数(CPMI),对土壤速效钾含量没有显著影响;(2)绿豆还田量高于长武怀豆和大豆,然而土壤培肥效果逊于长武怀豆和大豆;(3)夏闲期种植绿肥明显消耗了土壤水分,导致绿肥翻压前、小麦播前直至收获后,0-200 cm土壤贮水量显著低于休闲处理,但耗水量与休闲没有明显差异,由于小麦产量显著增加,因此豆科绿肥显著提高了水分生产效率;(4)与不施氮相比,小麦生长季施用氮肥能显著增加土壤水分生产效率,却对土壤各肥力性状的影响均不显著.夏闲期种植并翻压豆科绿肥是旱地培肥土壤、提高水分生产效率的有效途径.     

西南干热河谷区旱地玉米不同覆盖保水栽培措施的水分效应

在西南干热河谷地区进行旱地玉米覆盖保水栽培试验,研究其水分效应。结果表明,秸秆、地膜覆盖有明显增加和保蓄土壤水的作用,秸秆地膜二元覆盖的作用更为显著,根区成为作物耗水与土壤保蓄水的关键区域,农田水分变化沿土层可划分为3个层次,即:0~30 cm土层为土壤水分变化活跃层和土壤贮水增加显著层、30~80 cm土层为土壤水分变化次活跃层和土壤贮水增加明显层、80~100 cm土层为土壤水分变化相对稳定层和土壤贮水增加一般层,且覆盖栽培可促进作物耗水量由田间无效蒸发耗水向有效的田间作物蒸腾耗水转化,使农田水分的有效性显著提升。由此,研究本区旱地玉米不同覆盖保水栽培措施的水分效应,可为提高本区甚至西南高原季节性旱区旱作农田的水分利用效率和水分生产潜力服务。     

渭北旱塬不同施肥与覆盖栽培对冬小麦产量形成及土壤水分利用的影响

 【目的】研究不同施肥和覆盖栽培模式对渭北旱塬旱地冬小麦产量和水分利用的影响。【方法】通过田间试验,研究测土推荐施氮、顶凌追肥、垄覆沟播、秸秆还田覆盖等措施对冬小麦产量、生物量、收获指数、水分利用效率及土壤水分周年变化的影响。【结果】旱地早春追肥使冬小麦增产6%—14%,水分利用效率提高7%—10%,达到12.2—13.6 kg•hm-2•mm-1;“减氮+垄覆沟播”增产达15%—41%,水分利用率提高10%—30%,达到12.2—16.5 kg•hm-2•mm-1。主要原因是,通过测土优化氮肥用量,采用基肥﹕追肥（3﹕1）方式,并与起垄覆膜栽培措施相结合可促进冬小麦利用深层土壤水分,提高冬小麦抽穗开花期植株含水量和成熟期的生物量及收获指数;虽然生育期耗水增加,但水分利用效率也提高。而单纯减少氮肥用量,不利于水分利用效率的提高;夏季垄上覆膜沟内覆盖作物秸秆可提高休闲效率,利于土壤水分恢复,实现土壤水分周年平衡和旱地小麦可持续增产。【结论】优化施氮结合垄覆沟播是黄土高原渭北旱地小麦增产增效的栽培模式。     

论渭北旱塬春玉米地膜覆盖栽培技术

本文通过对渭北旱塬气候、自然地理条件进行分析,科学地阐明了本地区地膜玉米的生产现状、增产原理、栽培技术。并通过试验、示范,论证了渭北旱塬旱地春玉米高产原因。针对本地区旱塬旱地春玉米生产环境,提出了适宜渭北旱塬生产的春玉米高产栽培技术:地膜覆盖栽培技术。     

晋东南地区旱地农田土壤水分状况及水分循环特征

根据农田土壤水分的定位观测资料,应用水分平衡法研究了晋东南地区主要作物对土壤水分的利用和农田土壤水分循环的特征。结果表明,该区农田土壤水分常处于亏缺状态,亏缺量比裸地多,土壤干旱层加深。作物对土壤水分的利用能力、收获时土壤有效水分剩余量因作物而异。冬小麦对土壤水分的利用量较多,用水层较深。春玉米、春谷子利用量较少,用水层也较浅。作物收获时,农田土壤中还有较多的有效水分未被利用,说明旱地土壤水分资源尚有一定的生产潜力,有待进一步开发。     

耕作与施肥模式对渭北旱塬春玉米土壤肥力和产量的影响

研究不同保护性耕作模式与施肥模式对春玉米田土壤养分、水分利用效率、养分利用效率、作物产量的影响,筛选适宜的保护性耕作和施肥模式,为渭北旱塬农田培肥、提高水分利用效率和增加玉米产量提供技术支撑。2013-2014年在渭北旱塬开展田间试验,设置农户常规模式(翻耕+低肥)、现有高效模式(免耕+高肥)和创新高效模式(深松+平衡施肥)3种处理,测定玉米播前和收后土壤养分变化,各生育时期、休闲期土壤水分变化和作物产量。结果表明:"深松+平衡施肥"模式与"免耕+高肥"模式较"翻耕+低肥"模式提高土壤0~60cm土层有机质、碱解氮、速效磷和速效钾质量分数,其中0~20cm土层增加显著;2013年"免耕+高肥"模式对土壤养分增加量较"深松+平衡施肥"模式高,2014年"深松+平衡施肥"模式较"免耕+高肥"模式和"翻耕+低肥"模式高,在0~20cm土层增加显著。"深松+平衡施肥"模式较"翻耕+低肥"模式2a平均增加产量11.23%,土壤水分利用效率提高12.3%,且显著提高氮磷肥利用效率。综合分析表明,"深松+平衡施肥"模式在增加土壤养分质量分数、提高水分和养分利用效率及增加产量方面优于其他2种模式,是适合渭北旱塬春玉米增产的生产模式。     

渭北旱原花椒产量与水分关系的研究

通过对渭北旱塬花椒的灌溉试验,研究了花椒产量与水分的关系.研究结果表明,花椒生长期内灌水量越大其耗水量也越大,6月份是花椒日需水量最大的时期,此时进行补充灌溉可获得较高的产量和水分生产效率.     

渭北旱地夏播谷子水肥耦合模型研究

在旱棚控制条件下研究了渭北西部旱塬肥料和水分（模拟降水）对谷子生长发育的影响，根据研究结果建立了谷子生物学产量，籽粒产量和根系发育的水肥耦合模型，表明在渭北西部旱塬条件下肥料的作用比水分大，渭北旱塬谷子生长发育和产量形成的限制因素是肥料，其次是水分。肥料和水分为正交互作用。     

关于旱地土壤中的水肥问题

<正> 土壤有效水供应的限制、肥力低下和严重的土壤侵蚀是旱农地区普遍存在的问题。70年代以来,世界有关国家对干旱(?)区发展农业生产的理论和技术进行了研究,旱地土壤水分和养分的关系问题得到进一步重视。近年来,国内旱作农业研究已有较大进展,李玉山(1983)研究渭北旱原低产原因后认为:在现有种植水平下,大部分农田自然水资源并未得到充分利用,水分尚不是限制物作产量提高的主要原因。论述的重点开始从“旱”向“薄”转移。据王立祥等对陕     

陕西省旱地小麦育种的现状与思考

渭北旱塬是陕西省的第二大粮仓,以盛产优质小麦著称。旱地小麦的丰欠,直接影响着全省小麦生产全局。为了选育抗旱、高产、优质、广适等方面有突破的小麦品种,研究了陕西省旱地小麦育种的现状,分析了渭北旱塬东西气候差异及其对小麦品种适应性的要求以及当前生产条件下陕西省旱地小麦育种存在的问题,指出增强广适性品种选育力度,同时注重分别适应东西部生态条件的小麦品种选育的育种策略。     

土壤贮水与旱地作物产量关系的模拟研究

采用人工控制土壤贮水量,研究作物产量与土壤贮水量关系的结果表明:对土壤深层贮水的利用能力油菜最强,小麦、豌豆次之,谷子最差;获得一定籽粒产量的最低土壤水分临界值约为:小麦160mm,豌豆150mm,谷子和油菜300mm;土壤水分超过临界值后,增加水分作物产量大幅度提高;但当水分增加到一定量,豌豆约300mm、小麦400mm、谷子500mm、油菜650mm时,产量则渐趋于稳定;土壤水分生产效率每毫米水最高生产小麦1.18kg,谷子0.78kg,豌豆0.69kg,油菜0.69kg。     

黑龙江省作物生长季农田土壤水分分区研究

依据对农田土壤水分状况的表征程度 ,确定了包括土壤水分常数、土壤蓄水量以及土壤蓄水量盈亏值三类共计 9个指标 ,对黑龙江省农田土壤水分盈亏状况进行了较为客观的分区。分区结果表明 ,整个生长季全省呈现西亏东盈中部正常的特点 ,且依不同生长季时段和土层厚度有较大差异 ,为指导黑龙江省农业生产提供重要依据。     

延安丘陵沟壑区果园土壤储水量动态研究

果园土壤储水量是果园高产的限制因素之一。为了提高土壤水分利用效率,实现果园高产稳产,从2001~2005年连续4年对延安飞马河流域果园土壤水分进行了监测,采用时间序列小趋势分析法研究了果园土壤储水量的动态变化规律。结果表明,果园土壤储水量趋势项在2002~2005年分别为304.9,301.2,346.3和275.7 mm,受降水量影响呈周期性波动变化,具有一定滞后性;土壤储水量变化季节项变化周期为12个月,年变化表现为1~5月呈现持续降低趋势,6~8月受降水量补给的影响呈现一定的波动,9~12月土壤储水量逐渐升高;根据各层土壤储水量的变化幅度,0~40 cm为速变层,40~100 cm为活跃层,100~200 cm为缓变层,200~300 cm为相对稳定层,300cm以下为稳定层。果园土壤储水量实测值与模拟值吻合较好,说明采用时间序列可较好地对土壤储水量进行模拟,在土壤剖面上表现为,连续干旱导致表层土壤储水量降低较大,深层土壤储水量也呈现降低趋势。     

晋西黄土区不同水文年土壤水分特征及其主要影响因子分析

  目的  晋西黄土区生态环境脆弱,土壤水分是制约植被生长的重要因子。为深入了解该区域土壤水分年际变化,明确制约该区域土壤储水量的关键因子,探讨晋西黄土区不同植被类型在生长季节内土壤含水量的变化。  方法  以定位观测法为主,对人工刺槐Robinia pseudoacacia林、天然三角槭Acer buergerianum林和野艾蒿Artemisia lavandu-laefolia草地生长季(5?10月)内0~400 cm土壤含水量进行监测;在此基础上,根据含水量标准差对土壤进行活跃层划分,并通过生长季前后储水量的对比探究年际土壤储水量盈亏状况;测定了典型样地的土壤性质,并结合地形、不同水文年旱涝特征对土壤储水量的影响因子进行冗余分析。  结果  ①人工刺槐林、天然三角槭林和野艾蒿草地平均土壤含水量分别为8.36%~9.63%、10.01%~13.19%和15.43%~19.17%,野艾蒿草地表层土壤含水量显著高于人工刺槐林和天然三角槭林(P＜0.05)。②天然三角槭林土壤水分活跃层最深可达180 cm,人工刺槐林和野艾蒿草地土壤水分活跃层较浅;中等湿润年土壤水分活跃层最深,严重干旱年土壤水分活跃层次之,平水年土壤水分活跃层最浅。③严重干旱年,人工刺槐林、天然三角槭林和野艾蒿草地土壤水分亏缺土层深度分别为100~300、0~200和0~100 cm;平水年土壤水分的输入和输出达到平衡;中等湿润年0~200 cm土层水分得到不同程度补给,而200~400 cm土层的水分补给量接近于0。④不同深度土层土壤储水量受不同环境因子影响,其中植被类型和土壤容重是0~100 cm土层水分的主导因素,100~200 cm土层水分主要受容重和坡向控制,而不同水文年旱涝程度、土壤黏粒和粉粒含量是200~400 cm土层水分的主导因素。  结论  干旱水文年土壤水分亏缺严重,平水年及湿润年亏缺现象有所缓解,植被类型对土壤储水量影响最大。今后黄土高原地区的造林,不仅要考虑树种的耐旱能力,更应充分考虑地形、土质及生长季降水的分配情况带来的影响。图5表5参33     

模拟降水量条件下不同种植方式集雨效应研究

针对阴山北麓旱作区雨水蓄积利用效率低的问题,探讨本地区主要种植方式对降水的蓄积效应及降水后土壤水分变化动态。本研究采用模拟降水试验方法,对降水后农田土层水分含量的变化情况进行监测和分析,结果表明:1)在4mm降水下,粘壤土不同处理土壤贮水量显著高于对照;在12mm降水下,沙壤土不同处理土壤贮水量显著高于对照。不同降雨量粘壤土和沙壤土贮水量增量表现一致,大小顺序均为垄作全膜垄作半膜平作全膜平作半膜平作(CK)。以8mm降水为例,粘壤土各处理中,垄作全膜处理下土壤贮水增量为6.5mm,是对照的1.76倍,沙壤土各处理中,垄作全膜种植方式贮水增量是对照的3.2倍。2)垄作全膜能够将12mm以上降水蓄积在粘壤土表层,使该层土壤水分变化较小,土壤含水量基本维持在15.0%~16.5%,沙壤土蓄积雨水效果较差。3)在降水后5d内,粘壤土土壤水分变化为0~20cm土壤含水量呈降低趋势,降水后第3天该土层土壤含水量下降变缓,20~30cm土壤含水量先增加后降低,在降水后第3天达到最高,30~50cm土壤含水量均呈增加趋势;沙壤土土壤水分变化为0~30cm土壤含水量下降趋势较明显,30~50cm土壤含水量表现为先增加后降低。因此,在本地区生产条件下,垄作全膜不仅具有良好的集雨效果,而且能够将积蓄雨水主要分布于土壤表层30~50cm,从而对有限的降水资源进行再分配,提高作物的水分利用效率。     

园艺地布微垄覆盖对渭北旱地矮化苹果根域土壤水分的影响

通过田间定位观测,设置(园艺地布微垄覆盖、秸秆覆盖和清耕)3个处理,分析不同降水年型下园艺地布微垄覆盖渭北旱地矮化苹果根域土壤贮水、果园耗水、果树产量及水分利用效率的变化。结果表明:降水欠水年、平水年园艺地布微垄覆盖果树生育期果园0～300 cm土层平均贮水量分别比清耕处理提高6.88%、8.02%,比秸秆覆盖处理提高1.64%、2.92%,显著提高了果树根系主要分布层土壤贮水量与供水能力,增强了对果园深层土壤贮水的调蓄作用,对深层土壤贮水的调蓄作用优于秸秆覆盖,其对果园土壤贮水平衡状况的影响与果树生长发育中后期降水量密切相关。园艺地布微垄覆盖增加了果园耗水量,改变了果园耗水结构,在欠水年、平水年与清耕相比显著减少了无效蒸发,减少量为26.94 mm、26.50 mm,同时与清耕相比显著提高了果树蒸腾耗水量,提高16.57%、12.09%,蒸发量和蒸腾量与秸秆相比皆无显著差异。园艺地布微垄覆盖具有显著的增产作用,欠水年、平水年水分利用效率分别比清耕提高9.32%、5.49%,但果树产量和水分利用效率与秸秆相比皆无显著差异。园艺地布微垄覆盖可作为渭北旱地矮化苹果栽培体系中的一种有效的蓄水保墒技术措施。     

半干旱黄土区山地枣林春季土壤水分动态变化研究

为明确半干旱黄土区山地枣林土壤水分特征,本文对陕西延川县齐家山红枣试验基地春季土壤水分特征进行了分析。结果表明:1)不同坡向枣树林地土壤水分存在差异,阴坡土壤水分最高,其次为半阳坡,而阳坡最低,且不同坡向不同土层间存在显著差异;不同坡向土壤水分垂直变化趋势相似。2)坡位对枣树林地0～60 cm土层的水分影响较大,且随着土层的增加,坡位对土壤水分的影响逐渐减小直到差异不显著。3)山地枣林0～60 cm土层内,不同整地方式对土壤水分影响较大,且差异显著;但显著性随土层深度增加而降低。4)不同植被类型间土壤水分存在差异。0～40 cm土层,枣树林地土壤水分含量最高,且与苹果园、草地土壤水分差异显著;40～100 cm土层,苹果园土壤含水量最大,且与枣园、草地显著差异。5)研究区3种植被类型0～100 cm土层土壤蓄水量表现为红枣(153.03 mm)苹果园(149.26 mm)草地(98.76 mm),说明林地土壤水分涵蓄能力强,而撂荒草地土壤蓄水能力较弱。因此,研究表明半干旱黄土区进行水平阶整地和合理的经济林营造有助于土壤水分的利用且不会造成土壤水分亏缺,相反进行撂荒则反而会使土壤水分含量降低。     

水分与玉米秸秆还田对小麦根系生长和水分利用效率的影响

【目的】通过两年的防雨棚微区控水试验,探索秸秆还田和水分调控对小麦根系生长、产量及水分利用效率的影响,为提高秸秆还田效果及推广应用秸秆还田技术提供参考。【方法】试验设玉米秸秆粉碎翻压还田（RS）和秸秆不还田（CK）处理;3种土壤水分处理,分别为田间持水量的50%—55%（干旱处理,D）、60%—65%（轻旱处理,SD）和70%—75%（适宜水分处理,N）。测量土壤水分含量、根干重、根干重密度、根系活力、籽粒产量和水分利用效率等指标。【结果】干旱条件下小麦成熟期的次生根数显著降低,与轻旱和适宜水分处理相比,不同生育时期小麦根系活力均显著降低,0—25 cm土层中的根干重密度在不同的生育时期也基本表现为降低趋势,产量下降幅度分别为4.34%—38.30%和14.30%—36.63%,但土壤贮水消耗量分别显著增加7.92%—25.56%和31.34%—90.72%,水分利用效率分别显著增加12.69%—30.09%和11.83%—32.88%。干旱条件下,与CK处理相比,RS处理在返青期和成熟期的单株次生根数分别提高了17.17%—29.41%和5.60%—27.86%,不同生育时期0—25 cm土层中根干重密度降低,花后根系活力及25—50 cm土层中根干重密度的下降幅度增大,产量和水分利用效率分别显著降低了15.02%—19.52%和7.51%—14.56%。轻旱和适宜水分条件下,与CK处理相比,RS处理提高了不同生育时期的单株次生根数,减缓了小麦花后的根系活力及25—50 cm土层中的根干重密度下降幅度,并且增加土壤贮水消耗量,降低灌溉量及总耗水量,除2013—2014年小麦生长季适宜水分条件下不同还田方式间产量和水分利用效率差异未达显著水平外,秸秆还田处理的产量和水分利用效率分别显著提高了6.09%—9.18%和6.77%—11.13%。另外,秸秆还田方式与水分调控的交互作用显著影响小麦产量和水分利用效率。【结论】在较好的土壤水分条件下（轻旱和适宜水分）,秸秆还田对小麦根系生长具有正效应,有利于延缓根系衰老,增加土壤贮水消耗量、产量及水分利用效率,减少灌溉量;而在土壤水分条件较差时进行秸秆还田,小麦产量和水分利用效率显著降低。     

地表覆盖方式对广西柑橘果园土壤水分特征的影响

【目的】探究不同覆盖方式对广西柑橘果园土壤性质及土壤水分变化的影响,为该区域果园杂草管理及水分管理提供参考依据。【方法】以广西柑橘果园为研究对象,设喷施除草剂对照(CK)、防草布覆盖(GPC)和自然生草割刈(NGM)3种果园地表覆盖处理,并于处理一年后测定0~10 cm、10~30 cm、30~50 cm和50~70 cm土层的土壤基本理化性质和果园土壤水分变化特征。【结果】不同地表覆盖处理对柑橘果园表层0~10 cm土壤的容重、总孔隙度和有机质含量有明显影响,对深层土壤影响较小。NGM处理使0~10 cm土层土壤容重显著降低7.52%(P<0.05,下同),土壤有机质含量提高7.99%;GPC处理使0~10 cm土层土壤容重降低3.01%,土壤有机质含量降低14.15%。相同土壤水吸力下,0~10 cm和10~30 cm土层土壤含水量表现为GPC>CK>NGM;30~50 cm土层表现为CK≈GPC>NGM;50~70cm土层表现为CK>NGM>GPC。在0~10 cm土层中,NGM处理的速效水含量(0.079 cm3/cm3)最高;在30~50 cm和50~70 cm土层,GPC处理的速效水含量最高,分别较CK提高11.00%和18.12%。GPC和NGM处理均可提高各土层的土壤含水量,其中GPC处理0~10 cm和10~30 cm土层含水量增幅更大,而NGM处理30~50 cm和50~70 cm土层含水量增幅更明显。GPC和NGM处理均可显著提高0~70 cm各土层土壤贮水量,其中GPC处理提高2.83%~4.26%,NGM处理提高4.02%~4.55%。【结论】自然生草割刈处理在改善柑橘园表层土壤环境、增强土壤蓄水保墒和供水能力方面具有较好的效果,而防草布覆盖处理在保水方面也有较大优势。在生产中建议采用自然生草割刈的管理方式。     

底墒差异对压砂地西瓜耗水规律的影响

通过田间试验研究了播前灌水营造底墒差异对压砂地土壤水分动态变化、西瓜耗水规律、西瓜产量和水分利用效率的影响。结果表明：播前灌水造墒处理不同程度提高了1 m土层土壤水分含量,但灌水定额过大（70 m³·667m^-2和55 m³·667m^-2）会引起水分深层渗漏;西瓜生育前期耗水量随着播前灌水量降低而降低;西瓜需水高峰期,当1 m土层底墒在222～270 mm范围内,耗水量随1 m土层底墒增加而降低;底墒差异还会影响收获期1 m土层土壤水分含量;综合西瓜产量和水分利用效率,在试验区域内,当西瓜生育期降雨量在85 mm左右,1 m土层土壤储水量在250 mm就可保证西瓜正常生长。另外,压砂地夏季休闲措施提高了土壤水分含量,1 m土层土壤储水量增加了2.7 mm,为下一季作物提供了良好的土壤水分条件。