大田尺度下车载式土壤多参数测量方法研究

应用自行研制的土壤含水量、电导率与耕作阻力车载测试系统以及EM38电导率测试仪，在特定的耕作和施肥管理制度试验田中进行大田尺度下的土壤多参数车载测量研究。在土壤参数空间分布信息基础上进行相关分析，结果表明复合传感器具备农田土壤含水量和电导率变异响应能力，进一步建立了农田土壤电导率与含水量、耕作阻力以及施肥信息之间的统计预测模型。     

我国不同水热梯度带农田土壤速效钾含量的时空变异特征

在第二次土壤普查基础上,于2006年5-6月对不同水热梯度下封丘、临泽和阜康3个地区农田土壤速效钾含量进行全面调查,分析不同地区农田土壤速效钾的时间变异特征.研究结果表明,影响不同水热梯度带农田土壤钾素含量水平和近20多年来变化程度的主要因素是成土母质和耕作管理水平;耕层土壤速效钾平均含量以阜康地区最高、封丘地区其次、...     

中国保护性耕作对土壤风蚀的影响研究

为探讨保护性耕作措施对农田土壤风蚀的影响,通过中国知网,以“免耕或保护性耕作并且土壤风蚀”为主题,检索至2020年底公开发表的中文期刊论文,对检索到的论文进行整理分析。结果表明,中国保护性耕作对土壤风蚀的田间试验均来自北方干旱半干旱农田,研究方法以集沙仪野外测量为主；保护性耕作研究中对土壤风蚀方面的研究占比较少,产量效应一直是保护性耕作的研究重点；综合相关研究分析,保护性耕作平均可减少农田土壤风蚀量71.2%；保护性耕作减少农田土壤风蚀具有普遍性,少量研究认为保护性耕作不能减少农田土壤风蚀量。     

农牧交错区地表土壤风蚀物垂直分布规律研究

利用移动式风蚀风洞对阴山北麓农牧交错区无退化草地、退化草地、传统耕作农田和保护性耕作农田等4种典型地表土壤的抗风蚀能力进行了原位测试研究,探讨了4种典型地表土壤风蚀物的垂直分布规律.研究表明,4种典型地表土壤风蚀量在高度上的分布具有一定规律.其中,无退化草地、退化草地和传统耕作农田地表土壤风蚀量随高度的变化遵循指数规律;而保护性耕作农田土壤风蚀量随高度的变化呈明显的随机性特征.由于直立残茬和植被覆盖的共同作用结果,风洞集沙仪收集的保护性耕作农田最大土壤风蚀量集中在距地表18～40 cm的高度范围内.     

土壤水分入渗特性的时间变异规律研究

以大量的大田土壤水分入渗试验资料为依据,分析农业生产周期内土壤水分入渗特性的时空变异规律。结果表明:给定土壤质地条件下,不同耕作条件土壤入渗能力差异甚大;在农业生产周期内,土壤入渗能力、土壤入渗速度和土壤的稳定入渗率随着耕作条件的发展而呈减小趋势;各种耕作条件土壤水分入渗过程有所不同。研究结果为土壤水分入渗特性的进一步研究和节水灌水技术参数的确定提供参考。     

玉米机械化保护性耕作技术

保护性耕作技术是对农田实行免耕、少耕,尽可能减少土壤耕作,并用作物秸秆、残茬覆盖地表,或保留高根茬秸秆30%以上和作物残留物覆盖率不低于30%的耕作技术.它是一项提高土壤肥力和抗旱能力的先进耕作技术.     

保护性耕作机械化技术要点

保护性耕作技术是对农田实行免耕、少耕，尽可能减少土壤耕作，并保证播种后地表用不低于30％的作物秸秆、残茬粉碎覆盖，或保留高留茬秸秆30％以上及作物残留物覆盖率不低于30％的耕作技术。它可减少土壤风蚀、水蚀，减少土壤流失和抑制农田扬尘，提高土壤肥力和抗旱能力；     

旱作地区保护性耕作发展研究

保护性耕作技术作为一种新型的耕作制度,对保护农田、减少土壤风蚀和水蚀、防治沙尘暴等都具有重要意义,近年来在我国得到较快发展.介绍保护性耕作在我国推广应用情况,提出旱作地区玉米保护性耕作技术模式,促进保护性耕作技术的推广应用.     

作物残茬覆盖农田地表土壤抗风蚀效应试验

采用野外移动式风蚀风洞原位测试方法,对阴山北麓农牧交错区不同作物残茬覆盖的农田土壤抗风蚀效应进行了试验研究.结果表明:农田地表的风蚀量随地表作物残茬盖度的增大而减小;在高风速下随残茬盖度的增大,其抑制风蚀效果愈加显著.农田土壤的风蚀模数随风速的增大而增加,在12～18 m/s风速时保护性耕作农田风蚀模数比传统耕作农田降低40.42％～77.42％.风蚀模数随地表空气动力学粗糙度的增大而减小.保护性耕作带宽度达到5.25 m以后,具有更加显著的抗风蚀效果.     

大力推动保护性耕作 促进农业可持续发展

保护性耕作技术是对农田实行免耕、少耕,尽可能减少土壤耕作．并保证播种后地表不低于30％的作物秸秆、残茬粉碎覆盖,或保留高留茬秸秆30％以上及作物残留物覆盖率不低于30％的耕作技术。它可减少土壤风蚀、水蚀,减少土壤流失和抑制农田扬尘,提高土壤肥力和抗旱能力;能明显提高旱区粮食产量、降低农业生产成本、改善生态环境、促进农业可持续发展等。     

基于单机农田遥感系统的时令作物监测

设计了高时空分辨率的单机农田遥感系统（stand-alone in field remote sensing system,SIRSS）.阐述了SIRSS的系统设计、图像分析程序和植被指数的检测,验证试验在三种不同养分处理下的8个不同生长阶段的玉米田块中进行,2009年作物生长期内共采集91幅图像,从每天的图像中提取两种不同的植被指数.三种处理下指数值在播种后31～40天区别最大,表明此阶段是检测玉米田由氮胁迫引起变化的最佳时期.SIRSS表明其在植物状态变化监测方面很有潜力.     

水稻种绳直播机对地表不平度的动态响

为了探索水稻种绳直播机对地表不平度激励的适应性,进行了动态模拟试验.根据样机的结构特点,设计了由角位移传感器、数据采集卡和计算机等构成的地表不平度检测系统.检测了由旋耕形成的原始地表不平度和经过种绳直播机作业后形成的地表不平度,应用Matlab软件对信号进行了时域和频域分析.应用等同法建立了系统的传递函数,分析了系统的动态特性.研究结果表明,由种绳直播机和土壤等构成的土壤-机器系统是一个具有一阶惯性特征的线性系统.系统的响应速度、频带宽度和覆土厚度等性能指标能够满足农业技术要求.     

田间曼宁糙率系数的推求

曼宁糙率系数是描述地表水流运动的重要参数之一,但目前对于特定地块表面糙率的确定尚没有一种理想的方法。本文提出了一种根据田间水流推进资料来计算曼宁糙率的新方法。该方法以水量平衡原理为基础,用迭代法求解。经在不同地区、不同土壤类型和地面状况的田间观测数据验证,结果令人满意。     

地表糙度与水力糙率间关系的试验研究

地表粗糙度是反映地表起伏变化与侵蚀程度的指标.目前,它与水力糙率之间关系的研究结果还没有统一的结论.在上方来水条件下,从水力学的角度出发,探讨了地表粗糙度与水力糙率之间的关系,地表糙度受土壤的理化性质、降雨或上方来水情况等因素的影响很大,具有随机性;地表糙度对水力糙率的作用是一个动态变化的过程,并不总是呈现一种变化规律...     

土壤入渗特性和田面糙率的变异性对沟灌性能的影响

以杨凌区粘壤土和砂壤土区域进行的大田沟灌试验为基础,在假定各灌水沟内部土壤入渗特性和糙率均一的条件下,重点分析各灌水沟之间土壤入渗参数和田面糙率的不同组合对沟灌水流运动过程和灌水质量的影响,结果表明土壤入渗特性的变异性对沟灌水流推进过程和灌水质量指标影响较大,在模拟时必须充分考虑;而田面糙率的变异性对沟灌水流推进过程和灌水质量指标影响较小,可采用田块糙率均值代替各灌水沟的糙率。经实例验证,水流推进过程相对误差为7.28%,灌水效率、灌水均匀度和储水效率模拟值与实测值误差分别为5.74%、6.18%和4.07%,结果表明其模拟效果较好。     

The use of remote sensing for estimating ET of irrigated wheat and cotton in Northwest Mexico

Components of a satellite-based system for estimating the crop water requirements of irrigated vegetation have been combined, applied, and tested against field data in the Yaqui Valley, northwest Mexico. Frequent satellite observations have the potential to provide snap shots of cloud variability at the high spatial and temporal resolutions that are needed for making simple, near real-time estimates of incoming solar radiation and, thus, daytime evaporation required for irrigation scheduling. Less frequent polar orbiting satellites offer the capacity of following the vegetation development at higher spatial resolution. The operational framework for obtaining cloud cover has been developed and applied using hourly sampled, 1 km resolution, GOES-10 data received in real-time. The high-resolution, cloud-screening algorithm has proved to be efficient and reliable and has been used to provide high-resolution (4 km) estimates of solar radiation. Relationships between vegetation indices (NDVI and SAVI) and crop coefficients (the ratio of measured to reference evapotranspiration) have been derived with four different models (Shuttleworth, Penman, Priestley–Taylor and Makkink), using ground-based surface reflectance measured over the crop. Continuous measurements of surface fluxes and other meteorological variables were made following almost the entire vegetative cycle of the plant using a station equipped with standard meteorological instruments and an eddy-correlation system. Actual evapotranspiration was computed as the product of the estimated crop coefficients, derived from field radiometer measurements, and reference evapotranspiration. In comparison with ground data, RMSE values are on the order of 1 mm per day. Finally the opportunity to use high-resolution satellite data to make near real-time estimates of crop evaporation is discussed.     

明渠渠底糙率突减对紊流流速及紊动强度影响的试验分析

利用激光测速仪,对壁面糙率突减时的明渠紊流进行试验,测量了糙率突减不同水深情况下明渠紊流的纵向时均流速和脉动流速。分析粗糙度突减对明渠紊流的影响,得到壁面糙率减小后明渠紊流的时均流速分布特点以及紊动强度的发展变化。     

农田不同培肥措施的节水增产试验研究

针对华北平原水资源严重不足的实际情况 ,开展了不同培肥模式的节水增产试验研究 ,结果表明 ,玉米秸、麦秸全部还田与单独麦秸还田比较 ,全生育期冬小麦夏玉米共增产 4 77.72 kg/hm2 ,增产幅度为3.6 2 %。耗水量则是冬小麦季全还耗水量高于麦还 ,夏玉米季的耗水量全还低于麦还 ,二季总耗水量则表现为全还大于麦还 ,而且水分利用效率也是全还大于麦还。综合各种施氮水平与还田模式 ,适合当地的最佳培肥模式为 :全还 + N2 +有机肥 ,冬小麦夏玉米全生育期耗水总量为 778.34 mm,水分利用效率为 1 9.0 0kg/( hm2· mm)。     

土壤表面粗糙度检测方法研究

土壤表面粗糙度是表征土壤表面微地貌的一项重要指标,与土壤本身水分入渗速率、地表径流及土壤侵蚀等密切相关。土壤表面粗糙度直接影响农作物种植、灌溉、收成等,是当前农业发展急需解决的关键问题之一。精细平整的土地,能大幅地节约灌溉用水,提高肥料的利用率和抑制杂草的生长,达到低成本、高收益的目的。为此,在广泛阅读国内外相关文献的基础,主要介绍5种当前主流的土壤表面粗糙度检测方法及其应用情况。通过对检测数据获取、检测时间、检测分辨率、检测精度和土壤微地形的表征情况等指标进行对比,得出当前各种土壤表面粗糙度检测方法的研究现状与存在问题。最后总结其未来发展方向,为对该领域的进一步研究提供参考依据。     

基于激光反射的土壤表面粗糙度测量装置设计与试验

为了实时获取土壤表面粗糙度数据,设计了一种基于激光三角测距原理的土壤表面粗糙度专用测量装置.采用激光扫描测距仪测量微位移,其精度高、响应速度快,测距分辨力高达0.1 mm,显著提高了土壤表面粗糙度的测量精度;借助于光电编码盘和螺杆组合实现高精度扫描定位;PDA作为上位机,农田环境下具有方便携带,大容量存储数据和智能化实时处理功能等优点.