不同耕作方式下春小麦棵间土壤蒸发研究

采用微型棵间土壤蒸发皿,测定传统耕作(CK)、常规垄作沟灌(FRB)、固定道保护性耕作(PRB)和固定道平作(ZT)4种耕作模式下棵间土壤蒸发,研究棵间土壤蒸发量与蒸腾之间的关系,蒸发占蒸散的比例及其随叶面积指数(LAI)和表层土壤体积含水量的变化关系。结果表明:固定道耕作无论是平作还是垄作栽培,在拔节后期均比传统耕作和常规垄作沟灌能更好抑制土壤蒸发。与平作栽培相比,沟垄地形对垄床和垄沟棵间土壤蒸发均有促进作用,且垄沟棵间土壤蒸发要大于垄床。春小麦三叶期至拔节期,CK、ZT、FRB和PRB棵间土壤蒸发量占田间耗水量的比值分别为64.96%、53.16%、74.99%和51.99%。拔节后,各处理棵间土壤蒸发占时段耗水量的比值均降到45%以下。抽穗至灌浆初期,各处理棵间土壤蒸发占时段耗水量的比例在24.46%~31.07%。4种耕作模式相对棵间土壤蒸发强度均随表层土壤体积含水量增大而增加,随LAI的增加而显著减小,两者均呈良好的指数函数关系。     

麦棉套作方式下小麦棵间蒸发量研究

测定了不同麦棉套作方式下的小麦棵间蒸发量,分析了麦棉套作小麦棵间蒸发日变化规律,研究了不同生育阶段的棵间蒸发量与耗水量,并建立了麦棉套作小麦棵间蒸发与单作小麦棵间蒸发比值与叶面积指数和株高的复合函数关系.     

秸杆和地膜覆盖下春玉米农田蒸散特征研究

采用微型蒸发器测定了秸杆和地膜覆盖方式下不同的灌水处理下春玉米的棵间蒸发量,进而分析了棵间蒸发量与降雨灌水的关系、棵间蒸发占蒸发蒸腾总量的比例.试验结果表明,棵间蒸发强度与土壤含水率以及蒸发腾总量与叶面积指数均呈现较好的线性函数关系.根据实测数据求得了作物系数和水分利用效率.     

水氮耦合条件下烤烟棵间蒸发及其影响因子研究

通过盆栽实验,研究了不同生育期烤烟在水氮耦合条件下棵间蒸发量及其所占耗水量的比值的差异,探讨了棵间蒸发的主要影响因子。结果表明:日均棵间蒸发量与土壤温度存在极显著正相关关系(P<0.01),与表层土壤含水率呈E=0.058e0.048θ(R2=0.717)指数函数关系。棵间蒸发量与耗水量的比值与叶面积指数呈E/ET=0.201LAI-0.912(R2=0.658)幂函数关系。在6 g/株施氮处理下伸根期、旺长期及成熟期灌水量和灌水频率分别为4.5 kg和9次、18 kg和18次、13 kg和26次对减小烤烟棵间蒸发效果最好。     

水氮耦合条件下烤烟棵间蒸发及其影响因子研究

通过盆栽实验,研究了不同生育期烤烟在水氮耦合条件下棵间蒸发量及其所占耗水量的比值的差异,探讨了棵间蒸发的主要影响因子。结果表明:日均棵间蒸发量与土壤温度存在极显著正相关关系(P0.01),与表层土壤含水率呈E=0.058e0.048θ(R2=0.717)指数函数关系。棵间蒸发量与耗水量的比值与叶面积指数呈E/ET=0.201LAI-0.912(R2=0.658)幂函数关系。在6 g/株施氮处理下伸根期、旺长期及成熟期灌水量和灌水频率分别为4.5 kg和9次、18 kg和18次、13 kg和26次对减小烤烟棵间蒸发效果最好。     

沟灌夏玉米棵间土壤蒸发规律研究

采用两种规格的微型棵间蒸发皿(Micro-Lysimeter)分别测定沟灌夏玉米田沟、垄土面蒸发,对沟灌条件下夏玉米棵间土壤蒸发与作物蒸腾变化规律进行了试验研究,分析了相对土面蒸发强度与土壤含水量的关系以及土面蒸发强度与作物叶面积指数的关系.结果表明,沟灌条件下夏玉米田棵间土壤蒸发量占全生育总耗水量的33.0%～34.5%,棵间土面相对蒸发强度与表层土壤含水率和作物叶面积指数之间均呈现良好的指数函数关系,灌溉或降雨后2～3d内土面蒸发强度较大,受大气蒸发力影响明显.     

沟灌夏玉米棵间土壤蒸发规律研究

采用两种规格的微型棵间蒸发皿(Micro-Lysimeter)分别测定沟灌夏玉米田沟、垄土面蒸发,对沟灌条件下夏玉米棵间土壤蒸发与作物蒸腾变化规律进行了试验研究,分析了相对土面蒸发强度与土壤含水量的关系以及土面蒸发强度与作物叶面积指数的关系。结果表明,沟灌条件下夏玉米田棵间土壤蒸发量占全生育总耗水量的33．0％～34．5％,棵间土面相对蒸发强度与表层土壤含水率和作物叶面积指数之间均呈现良好的指数函数关系,灌溉或降雨后2～3d内土面蒸发强度较大,受大气蒸发力影响明显。     

控制灌溉条件下烟田水分分布规律及灌溉指标选择

设计不同节水灌溉下限处理,对不同处理下烟田水分的去向、分布和平衡特征进行了分析;引入投影寻踪分类模型,以烤烟品质为评价标准,选择最优灌溉指标。结果表明:棵间蒸发量在烤烟全生育期内呈现"先增大,后减少,再增大"的趋势,棵间蒸发量占腾发量的比率与烤烟叶面积指数呈y=1.137exp(-0.375x)的指数函数关系;深层渗漏、地表径流、棵间蒸发、植物蒸腾和土壤水分变化分别占总耗水量的1.81%、21.17%、17.46%、58.47%、1.09%,各部分耗水量与灌溉量相关性显著,灌溉量大的处理,深层渗漏和地表径流占总耗水量的比例也更大;深层渗漏量、径流量(y)与灌溉量(x)呈二次函数关系,所建立模型相关系数分别为0.8806与0.9910;实际生产实践中,推荐60%-80%-70%的节水灌溉下限指标。     

控制灌溉条件下烟田水分分布规律及灌溉指标选择

设计不同节水灌溉下限处理,对不同处理下烟田水分的去向、分布和平衡特征进行了分析;引入投影寻踪分类模型,以烤烟品质为评价标准,选择最优灌溉指标。结果表明:棵间蒸发量在烤烟全生育期内呈现"先增大,后减少,再增大"的趋势,棵间蒸发量占腾发量的比率与烤烟叶面积指数呈y=1.137exp(-0.375x)的指数函数关系;深层渗漏、地表径流、棵间蒸发、植物蒸腾和土壤水分变化分别占总耗水量的1.81%、21.17%、17.46%、58.47%、1.09%,各部分耗水量与灌溉量相关性显著,灌溉量大的处理,深层渗漏和地表径流占总耗水量的比例也更大;深层渗漏量、径流量(y)与灌溉量(x)呈二次函数关系,所建立模型相关系数分别为0.8806与0.9910;实际生产实践中,推荐60%-80%-70%的节水灌溉下限指标。     

保护性耕作对黄土高原旱田春玉米生物学效应的影响

于2006-2010年,在黄土高原中部高原沟壑区,研究保护性耕作对黄土高原春玉米生物学效应的影响。结果表明,与传统耕作相比,保护性耕作处理下春玉米在各关键生育时期次生根条数、株高、茎粗、穗位叶面积和农田生物量积累均较高,保护性耕作+植保防治处理下春玉米各生育时期均以保护性耕作处理下的BJG处理(保护性耕作+先正达包衣种子+金都尔耕杰植保碎秆浅旋秸秆全程覆盖)最高。耕作模式和植保防护措施对春玉米穗长、行粒数、穗粒数和千粒质量等产量构成指标影响较大,BJG和CC处理(保护性耕作+市售包衣种子+常规植保)与BO处理(保护性耕作+市售包衣种子+无杂草防治)、CK处理(传统耕作+市售包衣种子+无杂草防治)穗长差异极显著(P<0.01),保护性耕作下各处理间穗粒数和千粒质量间差异达极显著水平。保护性耕作增产明显,平均春玉米单株和大田产量增产幅度均高达25.31%,BJG处理春玉米单株和大田产量较BO和CK处理增产幅度分别达36.17%和41.48%。     

Conservation tillage

Conservation production systems combine tillage and planting practices to reduce soil erosion and loss of water from farmland. Successful conservation tillage practices depend on the ability of farm managers to integrate sound crop production practices with effective pest management systems. More scientific information is needed to determine the relations between tillage practices and physical, chemical, and biological soil factors that affect plant and pest ecology. There is a need to devise improved pest management strategies for conservation tillage and to better understand the impact of conservation tillage on water-quality, especially as it is related to use of agricultural chemicals. While savings in fuel, labor, and soil have induced many farmers to adopt conservation tillage, improved methods and equipment should increase adoption even more.     

保护性耕作对农田土壤风蚀影响的研究

研究在保护性耕作条件下不同的覆盖模式对农田土壤风蚀损失量的防治效果,并确定其最佳覆盖模式.结果表明:保护性耕作与传统耕作相比,地表粗糙度大,表层含水率高,不同的覆盖模式可以不同程度的减小土壤的风蚀损失量,损失量由大到小依次为:传统耕作＞留茬5cm不覆盖＞浅松秸秆覆盖＞留茬5cm条带覆盖＞压实秸秆覆盖＞留茬5cm全覆盖,其中,留茬5cm不覆盖的风蚀量仅次于传统耕作,其风蚀量对比传统耕作降低了30.8％,可见,保护性耕作对减小土壤风蚀量的重要性,留茬5cm全覆盖的抗风蚀效果最佳.     

Water Availability for Winter Wheat Affected by Summer Fallow Tillage Practices in Slope Dryland

The tillage experiments for winter wheat were conducted on the slope farmland in Luoyang,Henan Province in the semihumid to arid loess plateau areas of North China. Different tillage methods inclu-ding reduced tillage (RT), no-till (NT), 2 crops/year (2C), subsoiling(SS), and conventional tillage (CT)were compared to determine the effects of tillage methods on soil water conservation, water availability, andwheat yields in a search for better farming systems in the areas. The NT and SS showed good effects on waterconservation. The soil water storage increased 12 - 33 mm with NT and 9 - 24 mm with SS at the end of sum-mer fallow periods. The soil evaporation with NT and SS decreased 7 - 8 mm and 34 - 36 mm during the fallowperiods of 1999 and 2001, respectively. Evapotranspiration (ET) with NT and SS increased about 47 mm dur-ing wheat growth periods of 2000 to 2001. Treatment RT and 2C had low water storage and high water lossesduring the fallow periods. The winter wheat yields with conservation tillage practices were improved in the 2ndyear, increased by 3, 5 and 8 % with RT, NT and SS, respectively, compared with CT. The highest wheatyields were obtained with subsoiling, and the maximum economic benefits from no-till. All conservation tillagepractices provided great benefits to saving energy and labors, reducing operation inputs, and increasing eco-nomic returns. No-till and subsoiling have shown promise in increasing water storage, reducing water loss, en-hancing water availability, and saving energy, as well as increasing wheat yield.     

旱坡地麦田夏闲期耕作措施对土壤水分有效性的影响

 麦田夏闲期末 ,免耕覆盖和深松留高茬处理的土壤蓄水量各增加 12～ 33和 9～ 2 4mm。土壤水分蒸发量(E)在 1999和 2 0 0 1年夏休闲期间分别减少 7～ 8和 34～ 36mm ,然而 ,小麦生育期的水分蒸散量 (ET) ,尤其是在2 0 0 0～ 2 0 0 1年期间较传统耕翻处理提高约 4 7mm。连续采用保持耕作措施的第 2年冬小麦产量增加 ,少耕、免耕和深松处理的产量分别较对照增加 3%、5 %和 8%。深松处理的小麦产量最高 ;免耕处理的经济效益最高。采用保持耕作措施 ,尤其免耕和深松 ,对于增加土壤蓄水、减少蒸发损失、提高水分有效性、节省能耗以及改善作物产量显示出最佳的效果。     

保护性耕作对麦-豆轮作土壤有机碳全氮及微生物量碳氮的影响

通过设置在甘肃省定西市李家堡镇的保护性耕作措施长期定位试验,共设4个处理(T:传统耕作;NT:免耕无覆盖;TS:传统耕作+秸秆还田;NTS:免耕+秸秆覆盖),采用春小麦豌豆双序列轮作(即小麦→豌豆→小麦和豌豆一小麦一豌豆,本文中所指春小麦地、豌豆地分别指2008年种植春小麦、豌豆的轮作次序),于2008年3月中旬对春小麦、豌豆双序列轮作下的土壤有机碳、全氮、土壤微生物量碳及土壤微生物量氮含量进行了采样测定.结果表明,经过7 a的轮作后,两种轮作次序下,0～30 cm土层中土壤有机碳、全氮、土壤微生物鼍碳、土壤微生物量氮含量均有在免耕+秸秆覆盖、传统耕作+秸秆还田处理较免耕不覆盖、传统耕作处理高的趋势,且其含量均随着土壤深度的增加而降低.其中,土壤微生物鼍碳含量在两种轮作次序下的排序均为:免耕+秸秆覆盖(NTS)>传统耕作+秸秆还田(TS)>免耕不覆盖(NT)>传统耕作(T);而土壤微生物量氮含量在春小麦地和豌豆地的排序则分别表现为:免耕+秸秆覆盖(NTS)>传统耕作+秸秆还田(TS)>传统耕作(T)>免耕不覆盖(NT)和免耕+秸秆覆盖(NTS)>传统耕作+秸秆还田(TS)>免耕不覆盖(NT)>传统耕作(T).同时,微生物量碳、微生物量氮与有机碳和全氮均呈显著正相关,说明提高土壤有机质、全氮含量的保护性耕作模式有利于土壤微生物量碳与氮的积累.     

小麦地保护性耕作措施和压实对水分保护的影响

在模拟降雨条件下研究小麦地的传统、免耕和深松3种耕作措施和0，25％，50％和75％4种覆盖度以及拖拉机轮胎压实与非压实对土壤水分保护效果的影响。试验结果表明：在耕作措施、覆盖度和压实3种因素中，压实对土壤水分保护效果的影响最大，可以使具有25％～75％残茬覆盖的保护性耕作地的平均径流强度增大3倍之多。传统耕作加覆盖的保水效果好于免耕加覆盖和深松加覆盖。     

果园残枝粉碎覆盖对土壤理化性状及果实品质的影响

为解决北京地区果园生产清耕管理方式劳动强度大,生产资料投入高,土壤保水保肥能力低的问题,于2013—2015年在北京市延庆区矮化密植苹果园采用田间小区试验方法,进行了3种处理(清耕、种植油菜、残枝粉碎覆盖)对土壤团粒结构、含水率、温度、CO_2释放速率、土壤有机质、果实品质影响的试验研究。结果表明:在果树主要生长期,残枝覆盖在0~30cm土层,直径1mm大团聚体含量比清耕多46.7%。残枝覆盖与清耕相比,土壤含水率在10~30cm土层高18.4%;土壤CO_2释放速率无明显差异;可溶性固形物增加6.7%,单果质量提高7.5%。因此,果园残枝覆盖可以改善土壤理化性状,提高果实品质。     

不同耕作方式对黑土区农田土壤物理特性的影响

为探讨耕作方式对黑土区农田土壤物理特性的影响,2016年6—9月在内蒙古自治区呼伦贝尔市阿荣旗试验区设置3种耕作方式深松(SS)、免耕(MG)及常规耕作(CK),分别采集0-10 cm、10-20 cm和20-30 cm土层的土样,对土壤容重、含水量、土壤渗透速率及土壤孔隙度进行调查。结果表明：3种耕作方式土壤容重及含水量均表现为SS>CK>MG；土壤入渗特征表现为初始入渗率>平均渗透率>稳定入渗率；土壤入渗速率及累计入渗量表现为SS>CK>MG；土壤孔隙度以SS处理下最高且随着月份的增加土壤孔隙度降低。主成分分析表明,初始入渗速率和渗透总量对不同耕作方式最为敏感,可以作为考察东北黑土区农田耕作效应与缓解黑土地退化的评价指标。由综合得分可知,不同耕作方式下土壤性能优劣表现为SS>MG>CK。综上,深松耕作可以有效的降低土壤容重,提高土壤含水量,促进土壤渗透能力；免耕更有利于水分的保持,降低土壤的无效蒸发。     

辽西地区垄作和平作保护性耕作方式比较研究

比较了平作和垄作下不同保护性耕作方式对土壤水分、温度和作物生长发育和产量的影响。结果表明,几种耕作方式中平作的平均产量都要高于垄作,其增产率在11.38%￣15.20%之间。在相同的垄作或平作方式下,不同的保护性耕作方式的增产幅度不同,其中秸秆还田增产幅度最大。平作方式的出苗率、叶面积指数、根干重和干物重都高于垄作,但不同的保护性耕作方式其各项指标变化有所不同。平作下保护性耕作方式的土壤含水量高于垄作;垄作方式有一定的增温效应,尤其在苗期的土壤表层。