不同秸秆覆盖条件下麦地土壤水分变化特征研究

通过对试验地覆盖不同量的玉米秸秆,采用TRIME土壤水分仪,分别研究不同覆盖条件下麦地土壤水分变化特征和不同处理条件下腾发量随时间的变化特征。结果表明,秸秆覆盖是减少棵间无效水分蒸发,提高根层土壤含水量及水分利用效率的有效途径,具有明显的保水保墒效果,因此,在半干旱地区采用秸秆覆盖技术是促进农业可持续发展的有效措施之一。     

旱地玉米免耕覆盖土壤水分研究

免耕整秸秆半覆盖具有明显的保水效果。在一年一作春播玉米区，免耕覆盖抑制了土壤水分蒸发，延长了上层水分向深层分布的时间，玉米秋收后至结冻期间１００～２００ｃｍ土壤水分比不覆盖提高１～１．６个百分点；但结冻期间，土壤水分蒸发基本停止，０～１００ｃｍ土层水分差异不大；免耕覆盖明显抑制了春季返浆期的土壤蒸发，０～２０ｃｍ土层比常规耕作土壤水分含量高１～１．７个百分点；玉米生育期间，土壤水分变化规律是，封垄前覆盖与不覆盖间土壤水分差异较大，封垄后差异变小；一般情况下，随深度增加，保水效果减小。免耕本身不具保水作用；在覆盖条件下，耕翻与否对保水作用不大，不论是耕翻还是免耕都必须结合秸秆覆盖；随秸秆覆盖量的增加，土壤第一蒸发阶段持续时间增长，土壤蓄保水量增加；秸秆覆盖一方面具有保水效果，另一方面，降水通过秸秆时又要消耗一定量的水分；免耕覆盖改变了地表状况，有利于雨水的入渗，使得更多的水分下移到剖面深层，为植物利用水分提供了机会；持续干旱情况下，秸秆覆盖土壤水分蒸发量与裸露土壤几乎一样多。     

土壤水分蒸发与吹风的关系

通过室内模拟试验,建立了不同吹风时间及吹风强度下的土壤水分蒸发动力学模型,在此模型中,土壤水分蒸发量W与时间对数(1nt)呈直线正相关.吹风时间和吹风强度对土壤水分初始蒸发量影响较大,随着时间推移,影响强度减小.同时对不同水分条件下吹风强度与土壤水分蒸发关系的研究表明,当初始含水量较高时,吹风强度越大,水分损失量越大;反之,水分损失量越小.     

不同覆盖措施的保水效果及对烟叶产质的影响

在大田条件下研究了不同覆盖保水措施对烤烟生长发育、土壤含水量、烟叶产质及病害发生的影响。结果表明,地膜覆盖和秸秆覆盖均可显著促进烤烟的生长发育,其中地膜覆盖对烟株早期生长有利,而秸秆覆盖在烟叶旺长后优于地膜覆盖;两种覆盖方式均可增加干旱季节各土层土壤含水量,减少土壤水分蒸发,但前期地膜覆盖的保水效果优于秸秆覆盖;覆盖栽培有利于减轻烟草花叶病的发生;可显著提高烟叶产量和上等烟比例,其中以秸秆覆盖表现更佳。     

免耕秸秆覆盖对大豆田土壤含水量的影响

试验采用微区定位方法,研究免耕栽培条件下不同秸秆覆盖量对大豆田土壤含水量的影响。结果表明：随着秸秆覆盖量的增加,不同生育时期各处理不同土层的土壤含水量变化均呈增加趋势,0%、30%、60%、100%秸秆覆盖免耕处理平均土壤含水量均显著高于常规垄作处理,平均增幅0.99%-3.77%,其中以100%秸秆覆盖处理保水效果最佳;秸秆覆盖后,免耕大豆在前期表层土壤水分富集现象显著,不同秸秆覆盖处理5cm土层土壤含水量在播种至出苗期分别较常规垄作处理增加4.81%-9.43%。     

秸秆覆盖量对农田土面蒸发的影响

【研究目的】为研究秸秆量与夏玉米农田保墒效果之间关系,【方法】结合小区试验和微型蒸发皿定量观测,研究了0、0.6、0.9、1.2 kg/m^24种不同秸秆覆盖量对农田土面蒸发的影响规律。【结果】试验表明在无种植情况下,秸秆覆盖大于0.6 kg/m^2时,能明显影响和保持0-50 cm土层的土壤含水量。秸秆覆盖量大于0.9 kg/m2时,保墒效果不再明显增加。结合干旱小区玉米试验发现,秸秆覆盖量在0.6-0.9kg/m^2范围时,玉米增产效果明显。【结论】秸秆覆盖量为0.6-0.9 kg/m^2范围时,可获得较好的保水和增产效果。     

地膜和秸秆覆盖土壤肥力效应分析与比较

【目的】通过研究地膜（PM）和秸秆（SM）覆盖土壤肥力效应的特点，为二者的选择利用提供依据。【方法】利用盆栽和大田试验研究了地膜和秸秆覆盖对玉米农田土壤水分、温度、养分和微生物影响的差异。【结果】地膜和秸秆覆盖都有明显保水作用，但前者主要表现为增加了表层土壤水分含量，深层土壤含水量反而明显降低，而后者各层土壤水分都有明显提高；地膜覆盖兼有显著的增温效应，而秸秆覆盖土壤温度却明显低于对照，但在冬季低温短日照条件下，地膜覆盖土壤温度反而低于秸秆覆盖；秸秆覆盖不同程度地增加了土壤有机质和速效氮、磷、钾等养分含量，而地膜覆盖无此作用，甚至降低了表层土壤有机质含量；秸秆和地膜覆盖都不同程度地增加了土壤三大种群微生物数量，但秸秆覆盖增加幅度大于地膜覆盖。【结论】覆盖的主要目的是增温时，应选择地膜，主要目的是保水时，秸秆的效果更好，同时秸秆覆盖还具有增加土壤养分和生物活性的作用。     

秸秆覆盖对旱地土壤水分及冬小麦水分利用效率的影响

【目的】研究秸秆覆盖方式与覆盖量对冬小麦田土壤水分及冬小麦产量和水分利用效率的影响。【方法】在陕西渭北旱塬,通过连续2年(2007-2009)的不同秸秆覆盖方式(全程覆盖、生育期覆盖、不覆盖(CK)与不同覆盖量(9000,6000,3000kg/hm2)的大田试验,研究秸秆覆盖对土壤水分及冬小麦产量和水分利用效率的影响。【结果】2年的定位试验结果表明,同一覆盖方式不同覆盖量处理的土壤含水量与覆盖量呈正相关;同一覆盖量不同覆盖方式下土壤含水量表现为全程覆盖优于生育期覆盖和CK;全程覆盖方式9000,6000和3000kg/hm2覆盖量处理0～200cm土层平均含水量较生育期覆盖分别提高了11.5%,10.0%和8.0%,较CK分别提高了19.2%,12.9%和8.8%;全程覆盖方式和生育期覆盖方式下,小麦的水分利用效率均以覆盖量为3000kg/hm2处理最大,其中全程覆盖方式的水分利用效率较CK增加了31.5%(P0.05),生育期覆盖方式下2年平均的水分利用效率较CK增加了12.8%(P0.05);不同覆盖量在全程覆盖方式下冬小麦产量较CK增加41.1%～65.7%(P0.05),在生育期覆盖方式下冬小麦产量较CK增加了27.1%～30.2%(P0.05)。【结论】同一秸秆覆盖方式不同覆盖量均可增加冬小麦产量,而同一覆盖量下以全程覆盖方式的增产效果较优;覆盖量为3000kg/hm2时,2种覆盖方式的冬小麦水分利用效率均最大。     

保护性耕作对黑钙土水分及温度的影响

以黑龙江省兰西县黑钙土为研究对象,在常规、免耕、秸秆覆盖3种耕作处理下,研究了玉米田不同深度下土壤水分及温度的动态变化.结果表明,保护性耕作可以增加土壤水分,以20 cm土层内效果明显.3种耕作处理的土壤含水量差异不大,秸秆覆盖处理增加水分的效果最好,秸秆覆盖处理的土壤含水量略高于免耕处理,保护性耕作对增加20 cm以...     

免耕对土壤水分影响的研究

针对黑龙江省作物生长季节经常出现干旱的问题,研究了免耕不同耕作方式对玉米土壤水分的影响,为黑龙江省采用免耕耕作方式提供了理论依据,为旱作条件下发展免耕技术奠定基础.结果表明:秸秆覆盖在整个玉米生长发育过程中耕层土壤含水量比传统耕作提高0.58%～4.76%,平作土壤含水量高于垄作.覆盖处理(包括WN和NTS)能够有效抑制土壤水分的蒸发,提高土壤蓄水能力;在0～20 cm土层内覆盖处理的土壤含水量均高于无秸秆处理.     

PBAT型全生物降解地膜对南疆棉花和玉米产量及土壤理化性质的影响

为探讨聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)材料的全生物降解地膜的降解过程和对作物产量及土壤环境的影响,以PBAT型全生物降解地膜和普通聚乙烯塑料(PE)地膜为处理,在南疆四地州主要棉区和玉米种植区,开展降解地膜大面积应用试验与示范,系统分析了降解地膜的降解性能以及对作物产量、土壤温湿度和土壤养分的影响。结果表明:降解地膜的降解过程为先出现裂纹,然后出现孔洞,最后破碎成小块,中间伴随着地膜变薄、变脆。巴州棉花降解地膜出现碎裂期的时间较阿克苏提前4 d,喀什玉米出现大裂期的时间较和田地区提前7 d;但同一作物不同地区之间降解时间差异均不显著(P0.05)。降解地膜降解处于诱导期之前,除巴州棉花降解地膜膜下5 cm的平均土温低于PE地膜外,四地州棉花和玉米降解地膜膜下5 cm和10 cm的土壤温湿度均高于PE地膜,但两种地膜的土壤温湿度差异均不显著(P0.05)。同一地区,降解地膜覆盖下作物收获期和播种前土壤养分略有不同,但差异不显著(P0.05)。巴州和阿克苏地区降解地膜覆盖下的棉花产量分别较PE地膜提高8.33%和6.48%,喀什与和田地区玉米分别较PE地膜提高3.67%和14.97%,但两种地膜的作物产量差异均不显著(P0.05)。降解地膜降解性能良好,对土壤水分和温度及作物产量的影响与PE地膜相当,以PBAT型全生物降解地膜代替PE地膜应用于南疆农业生产具有可行性,对作物和土壤环境无显著影响。     

高强度地膜应用对棉花生产及地膜回收的影响

为探讨高强度地膜对棉花生产和地膜回收的影响,于2020年在新疆维吾尔自治区阿拉尔市棉花地对4种不同配方的高强度PE地膜和1种传统PE地膜进行实地测试,统计分析不同地膜覆盖棉花的种植及生产性状,并对使用后的残留地膜进行回收。结果表明：高强度地膜能够明显提高棉田0~5 cm土层的土壤温度,且其透湿量为20.7~35.7 g·m^-2·d^-1,显著低于传统PE地膜,具有良好的增温保墒功能。高强度地膜覆盖显著增加了棉花出苗率和真叶长出率（P<0.05）,较传统PE地膜更利于棉花的生长和产量的提高,增产率为3.1%~4.7%。除此之外,高强度地膜在使用前后拉伸负荷和断裂标称应变指数整体上均高于传统PE地膜,更有利于地膜的回收,一次性机械加人工回收率高于83%,具有较高的经济效益。研究表明：高强度地膜在新疆棉田具有较好的增温保墒作用,较传统地膜更利于棉花的生长和发育,且回收效率和回收后的残膜再利用率均较高,具有很好的综合效益,但高强度地膜在更广泛区域和作物上的应用仍需进一步评估和确认。     

不同覆膜方式对旱作冬小麦耗水特性及籽粒产量的影响

【目的】研究黄土高原雨养条件下,不同地膜覆盖方式对冬小麦耗水特性、产量和休闲期土壤水分补给的影响,为促进增产和提高水分利用效率提供理论依据。【方法】2008-2009和2009-2010年小麦生长季,设置全膜覆土穴播（A）、全膜覆盖穴播（B）、垄膜沟播（C）和露地条播（CK）4种不同栽培模式,测量不同处理的土壤贮水量、耗水量、产量和水分利用效率。【结果】全膜穴播可使冬小麦增产64.4%-79.1%,水分利用效率提高22.1%-24.0%,达到11.9-16.6 kg·hm^-2·mm^-1;全膜覆土穴播可增产43.4%-44.4%,水分利用效率提高8.8%-14.6%,达到11.0-14.8 kg·hm^-2·mm^-1;垄膜沟播可增产37.0%-39.3%,水分利用效率提高4.2%-4.4%,达到10.0-14.2 kg·hm^-2·mm^-1。主要原因是,地膜覆盖可增加冬小麦拔节前0-200 cm土层贮水量,提高拔节至成熟阶段的耗水量及其占总耗水量的比例,促进生育期对土壤贮水的利用,同时干旱年份可促进冬小麦利用深层土壤水分,最终提高冬小麦成熟期的生物量和籽粒产量;虽然生育期耗水增加,但水分利用效率也提高。冬小麦产量与生育期耗水量呈显著正相关（r=0.96*）。覆膜的高产建立在高耗水基础上,但通过休闲期水分补充,地膜茬0-200 cm土层水分在冬小麦秋播前可恢复到露地水平。覆膜处理间的耗水差异远小于覆膜与露地间的差异。综合考虑产量、经济效益和田间操作难易程度,全膜覆土穴播一次覆膜可多茬使用,节省地膜成本,田间操作简单,经济效益高,是本试验条件下的最优栽培方式。【结论】全膜覆土穴播是西北黄土高原旱地小麦兼顾高产高效的栽培模式。     

西南干热河谷休闲农田温度与蒸发量日变化规律及协同关系

针对西南干热河谷旱季休闲农田面积扩大的实际，选择旱季初和旱季末2个时段，研究24 h休闲农田温度与农田蒸发量的变化规律及协同关系。结果表明：休闲农田温度曲线和蒸发量累计曲线大致呈现波形函数曲线变化，随着土壤深度和农田覆盖物的增加，曲线依次向后推移，波幅也逐渐变小，表明农田覆盖物对土壤起到一定的稳温和保水作用，可明显降低农田土壤水分散失；休闲农田温度与农田蒸发量的协同函数均呈现正向协同关系，且协同系数普遍较大，随着土壤深度和地表覆盖物逐渐增加，协同关系逐渐减弱，而干旱却有利于协同关系加强，说明在气候干燥区，农田温度升高，农田蒸发量增大，温度与蒸发量的协同关系增强，农田温度仍然是农田蒸发的主要推动因素。故西南干热河谷地区要开发利用季节性休闲农田，就必须做好旱季农田土壤水分的保蓄，增加地表覆盖物，减少农田水分的无效蒸发，为休闲农田的开发利用奠定良好的水分基础。     

内蒙古典型草原区光伏电板降水再分配与土壤水分蒸散分异规律

针对草原地区光伏电站投产使用后光伏电板下不同位置降水、气候环境和土壤水分运移过程发生改变的问题，以内蒙古中部地区典型草原光伏电站为研究对象，采用野外观测及试验的方法对单次降水事件中光伏电板对雨水的再分配作用进行量化，并对光伏电板下不同位置土壤水分蒸散量及大气温、湿度进行逐日测定。最终通过相关分析及线性回归方程得出光伏电板下土壤水分和土壤蒸散量对降水事件的响应过程，确定其耦合关系。结果表明:1)光伏电板对地面水分收集产生了重新分配，光伏电板前檐下方由于电板的汇水作用降水量较未架设电板处平均增加了111.33 mm，电板遮挡下方降水量较未架设电板区域显著降低；2)光伏电板下各土层体积含水率整体高于未架设电板区域的土壤体积含水率，其中对照处0~10 cm土层体积含水率分别占光伏电板前檐下方和电板拼接缝隙下方土层体积含水率的47.61%和38.08%。光伏电板下的2个螺栓下方和电板后檐下方的土壤累积蒸发量仅为3.52、2.76和2.91 mm，均低于未架设电板区域的土壤蒸发量；3)光伏电板下0~10 cm和10~20 cm 土层蓄水量与降水量的回归系数R²分别为0.716 6和0.829 2，表层0~20 cm土层蓄水量受降水影响较为明显。光伏电板下土壤累计蒸发量与降水量拟合R²为0.771 6。土壤逐日蒸发量与初始土壤体积含水率具有较强的相关关系，且随时间推移相关性逐渐增强。     

大棚蔬菜滴灌试验与耗水量估算

通过大棚条件下的滴灌灌水试验，对黄瓜，茄子的需水量，需水规律及其土壤水分状况对蔬菜生长和产量的影响进行了研究。结果表明：无论从产量还是植物株的生态考查结果来看。适宜土壤水环境对促进蔬菜生产发育有利，其中以土壤含水量达到85%左右时开始灌水至田持水量的产量最高，耗水量也最多。蔬菜的耗水量与水面蒸发力关系密切，苗期耗水量低于同期水面蒸发力，其它生育期高于同期水面蒸发力，在计算灌溉水量时，灌溉指标用土壤水分胁迫指标比用土壤水分亏缺量更能反映与作物缺水的关系。     

秸秆覆盖对土壤水盐运动的影响

对不同盐分含量（轻度盐化、中度盐化、重度盐化）的砂壤土进行了秸秆覆盖的模拟试验,结果表明：秸秆覆盖可有效地控制土壤水分的蒸发,从而控制盐分的表聚性,减轻土壤表层的盐化程度,从而达到改良盐渍土的目的。     

八氯二丙醚在不同类型土壤中的降解

建立了土壤中八氯二丙醚(OCDPE)残留分析方法,进行八氯二丙醚在土壤中室内残留降解以及田间残留消解动态研究。土壤样品用乙酸乙酯超声波振荡提取,气相色谱法(GC-ECD)测定。添加回收试验结果表明(添加浓度为0.01～1.0 mg.kg-1),土壤中八氯二丙醚的添加回收率为82.3%～101.5%,变异系数为7.4%～9.9%。八氯二丙醚在不同土壤类型中的降解符合一级动力学模型。八氯二丙醚起始浓度为1.0 mg.kg-1时,其在红壤、黄褐土、砂姜黑土等3种供试土壤中室内降解半衰期分别为24.40 d、38.50 d和21.93 d;起始浓度为10.0 mg.kg-1时,半衰期分别为23.41 d、39.15 d和24.06 d。供试土壤含水量分别为田间持水量的40%、60%和80%时,八氯二丙醚的降解半衰期分别为49.15 d、38.50 d和35.91 d。八氯二丙醚在茶园土壤田间残留消解动态研究结果表明,其消解动态方程为Ct=4.152 4e-0.1198t,半衰期为5.78 d。研究结果对于研究八氯二丙醚在土壤中的环境行为及其安全性评价具有重要的指导意义。     

几种农作措施对旱地土壤水分状况的影响

通过盆栽及田间试验 ,探讨了粗有机物质的两种不同施用方式以及不同耕作与覆盖措施对澄城旱地土壤水分状况的影响。结果表明 :在土壤中施用粗有机物质 ,兼有阻止上部土壤水分下渗与保蓄下部土壤水分两种作用 ;土壤水势与温度之间呈极显著的直线关系 ,其直线方程的斜率即为水势的温度效应 ,施用有机物质 ,尤其是集中施用 ,能降低下部土壤的水势温度效应值 ;在当地土壤、气候及技术水平等条件下 ,旋耕是目前比较适宜的蓄水保墒耕作方法 ,而免耕则不宜提倡 ;采用夏闲期并苗期秸秆覆盖 ,能有效提高耕层土壤水分的数量水平和能量水平 ;在某些情况下 ,能量指标比数量指标更适于用来表述土壤的水分状况。     

秸秆还田对土壤有机质含量的影响

有机质含量是衡量土壤肥力高低的决定因素。作物秸秆含有多种营养元素,是重要的有机肥源。通过人工或机械操作,并综合采用少、免耕,选用良种、平衡施肥、防治病虫害、模式化栽培等多项配套农艺措施,以不同形式将秸秆还田,可以起到降低土壤容重、增加土壤孔隙度、减少土壤水分蒸发、提高土壤有机质和氮、磷、钾等养分的含量,维持土壤养分平衡、促进作物生长发育、增加作物产量的作用。