免耕条件下轮胎压实对土壤物理特性和作物根系的影响

为研究免耕条件下轮胎压实对土壤物理特性及作物根系的影响,于2013—2016年在河北涿州免耕试验田设置免耕(NT)、免耕深松(STNT)、免耕压实(CNT)和免耕压实深松(CSNT)4种处理,分析4种处理对土壤水稳团聚体、土壤容重、土壤紧实度、作物根系生长的影响。试验结果表明,在3年的试验周期内,CNT处理对大团聚体含量的影响具有累积效应,随着耕作时间的增加,CNT处理各土层土壤大团聚体含量逐渐减小,在深度上CNT处理对大团聚体含量的影响深度逐渐增加,且CNT处理能够显著减小土壤团聚体平均质量直径(MWD);10~40 cm土层,CNT处理土壤容重明显高于NT、STNT、CSNT处理;0~30 cm土壤紧实度由大到小表现为:CNT、NT、CSNT、STNT,CNT处理平均土壤紧实度分别比NT、CSNT、STNT处理大38.2%、58.9%、59.4%;0~20 cm土层CNT处理玉米平均根系质量百分比分别比NT、STNT、CSNT处理大24.0%、24.9%、19.3%(P0.05),CNT处理20~40 cm土层平均根系质量百分比仅有11.6%;CNT、NT、STNT、CSNT处理小麦平均最大根长密度分别为0.63、0.83、0.84、0.83 cm/cm3。免耕条件下轮胎压实对土壤物理特性及作物根系生长影响显著,深松技术能够显著缓解压实,未受轮胎压实的免耕区域虽然能够增加土壤容重、紧实度,但影响不显著,短期内不需采取疏松措施。     

不同灌水方式下春玉米的根系生长分布

为了研究不同灌水方式对春玉米根系分布的影响,在大田条件下对玉米进行垄植沟灌,设计常规沟灌（CI）、交替隔沟灌溉（AI）和固定隔沟灌溉（FI）3种灌水方式.结果表明,（0,40]cm土层中,根长密度以AI较大,FI较小;（60,100]cm土层中,CI下根长密度较小;FI下的植株两侧根长密度差异明显,CI和AI与之相反.（0,100]cm土层中,监测时期内,AI下的玉米总根长和总根干质量都较大.相较FI,AI下的籽粒产量、生物产量和灌溉水利用率分别提高17.37%,18.42%和17.45%.CI表现介于AI与FI之间.抽雄期、植株两侧和（0,40]cm土层根系生长分布受土壤含水率影响较大.可见,局部灌溉对深层根系生长有利,抽雄期植株两侧（0,40]cm土层根系生长分布受灌水方式影响最大;CI与AI下的根系分布相对均匀;与FI和CI相比,AI方式既能促进根系生长,也有利于产量和灌溉水利用率的提高.     

干旱及旱后复水对夏玉米根系生长的影响

为研究不同干旱条件下夏玉米根系生长的适应能力以及根系在旱后复水情况下的恢复能力,以'登海618'为试验材料,通风棚下设置轻旱、中旱、重旱、特旱后同等复水条件4个处理组以及1个正常供水对照组,分析了不同干旱及旱后复水下土壤含水量的变化以及对夏玉米根系形态和根生物量的影响.结果表明:①4种干旱处理下,土壤深度10、30、5...     

黄土丘陵区不同草被类型土壤细沟可蚀性季节变化研究

运用坡面径流冲刷试验,结合土壤侵蚀过程WEPP模型,研究了黄土丘陵区赖草和紫花苜蓿生长季土壤细沟可蚀性的季节变化特征及其影响因素。结果表明,赖草地的土壤细沟可蚀性在整个生长季呈现出先升高后降低再升高的不明显的季节变化趋势(p0.05),紫花苜蓿地土壤细沟可蚀性在整个生长季呈现出先降低后趋于稳定再降低的明显的季节变化趋势(p0.05)。赖草地和紫花苜蓿地土壤细沟可蚀性生长季的变化主要受到土壤硬化过程、水稳性团聚体(大于0.25 mm)和草地根系生长的影响。赖草和紫花苜蓿地的土壤细沟可蚀性随着土壤粘结力、容重、水稳性团聚体和草地根系密度的增加呈指数函数形式降低。利用土壤容重和根系密度可以很好地模拟赖草地和紫花苜蓿地土壤细沟可蚀性的季节变化(R~2≥0.86,NSE≥0.85)。为黄土高原地区植被恢复过程中的水土保持效益分析及措施优化配置提供理论基础和数据支撑。     

根系分区交替滴灌条件下葡萄根系分布特征及生长动态

采用原位取土法和根系生态监测系统连续两年研究了葡萄的根系空间分布和全生育期根系生长动态,结果表明:葡萄根系在水平方向主要分布在距离树干100 cm的范围内,占到总根系的80％以上,而且在径向方向呈指数衰减;葡萄根系在垂直方向主要分布在0～60 cm范围的土层内,占到总根系的75％以上.根系分区交替滴灌条件下干燥区与湿润区根系生长是不同的,葡萄的新生根系受到土壤水分条件的限制和自身生长的影响.在整个生育期,葡萄根系分区交替滴灌两侧根系生长均呈抛物线变化.     

葡萄冬管关键技法

一、管好土壤。葡萄园土壤管理是葡萄栽培技术最重要的环节之一，是实现早果、丰产、优质、壮树的基础性措施。对土壤实行科学管理，可改良园地土壤的性状，为葡萄根系创造适宜的水、热、气、肥等生长环境，为葡萄地上部生长发育提供充足的水分和养分，从而为保证葡萄丰产奠定基础。通过土壤改良，可以改善土壤的通气性和透水性．促进有益微生物的活动，加速土壤有机质的腐熟和分解，同时结合施基肥，可以提高土壤肥力，为根系生长创造良好条件，从而促进地上枝条健壮生长，提高叶片的光合作用，增强树势和促进花芽分化，提高葡萄产量和品质。     

生物炭对温室黄瓜根际土壤真菌丰度和根系生长的影响

利用玉米秸秆生物炭,以日光温室黄瓜为试验对象,以土壤分别施入20、40、60 t/hm~2生物炭为处理,研究玉米秸秆生物炭施用对黄瓜根际土壤真菌群落和根系生长的影响及其机制。试验结果表明:土壤中生物炭施用量为20~60 t/hm~2时,在黄瓜结果期可不同程度提高根系数、根系体积和根系活力,显著提高真菌中子囊菌门和接合菌门的丰度,增加担子菌门、壶菌门和球囊菌门丰度而极大降低杂菌比例,明显提高子囊菌门Incertae sedis 27、毛壳菌科、小子囊菌科、毛球壳科、假散囊菌科等11个科以及接合菌门被孢霉科、球囊菌门球囊霉科、担子菌门粪锈伞科、壶菌门小壶菌科的丰度;生物炭处理土壤后,子囊菌门Incertae sedis 27、毛球壳科、假散囊菌科、黄丝菌科和接合菌门被孢霉科的真菌在促进根系生长方面的作用最为明显,主要通过根被组织聚集、促进根系对营养元素吸收、提高土壤中有机质和养分含量、促进土壤中有机物质分解等而最终有利于黄瓜的根系生长。综合分析认为,生物炭施用量20 t/hm~2处理效果最为明显,与对照相比,根系数、根系体积和根系活力分别提高20.52%、50.73%和16.11%。     

模拟调亏灌溉对玉米根系生长及水分利用效率的影响

以营养液培养的方法,在模拟调亏灌溉下研究玉米根系生长和蒸腾效率的变化,并确定了调亏灌溉的根系水势范围与调亏时间,证明调亏灌溉能够在一定土壤水势范围内刺激根系生长,减少作物蒸腾,提高作物水分利用效率。     

滴灌条件下不同盐水平对棉花根系生长的影响

采用盆栽试验研究膜下滴灌条件下不同土壤盐水平对棉花根系生长的影响。结果表明,在盐胁迫下棉花根系感受到胁迫信号,并产生相应的适应反应,改变根系形态,增加根长、根体积、根表面积和根冠比,而且随盐度的增加,这种趋势更加明显。进入铃期以后,0.32 dS/m和1.12 dS/m处理棉花的根量开始下降,而1.90 dS/m处理棉花根量没有相应的减少,仍保持较高生长活力。     

模拟调亏灌溉对玉米根系生长及水分利用效率的影响

以营养液培养的方法,在模拟调亏灌溉下研究玉米根系生长和蒸腾效率的变化,并确定了调亏灌溉的根系水势范围与调亏时间,证明调亏灌溉能够在一定土壤水势范围内刺激根系生长,减少作物蒸腾、提高作物水分利用效率。同时,通过实验证明了不同调亏方式下根系的生长状况有着明显的差异。选择适宜的水势范围和调亏周期对作物根系生长、光合作用、蒸腾效率的增加均有良好的效果。     

土壤水分再分布特性研究进展

在干旱半干旱地区,土壤水分的再分布对生态环境、农业发展有着重要的影响,是自然界中水循环的重要过程之一,是土壤墒情的自我调节过程,是土壤水在势力梯度作用下的非饱和运动.在国内外学者多年研究工作的基础上,分别从物理角度和生物角度对土壤水分再分布的基本理论和模型进行了归纳总结.从物理角度分别以耕作措施、雨强、灌水方式、土壤初始含水率等因素对土壤水分再分布过程的影响进行了研究,并归纳了基于土壤水分特征曲线及其滞后作用、土壤水分运动通量法、土壤水分运动基本方程等的数学模型.从生物角度对土壤水分再分布的生态功能及影响因素进行了总结:研究发现土壤水分的再分布作用可以有效地调节根系层土壤水分状况、丰富群落结构,提升土壤养分、增加根层土壤微生物;植物根系在对根层水分进行调节的过程中又会因土壤水分、植物种类和土壤特性的不同而发生变化.通过对前人研究成果的总结,理清研究现状,以期为理论的进一步研究提出建设性意见.     

粘质土旱作深松保墒试验研究

在旱作条件下，利用ＩＳＱ－ ２５０ 型全方位深松机对粘质土进行不同深度地全深松，结果表明：粘质土深松在不打乱土层的条件下，打破犁底层，形成一种虚实相间的土壤结构，从而改善了粘质土的物理性状，促进降雨入渗，增加土壤深层蓄水量；对改变土壤水的运移规律，协调土壤养分也起到一定的作用；深松后作物根系的形状明显发生变化，产量高达３０％ 以上；深松土壤的深度以３０ｃｍ 左右为宜     

东北寒地不同土质对玉米生长发育和耗水量的影响研究

以东北地区春玉米为试验对象,利用称重式蒸渗仪,采取相同的灌溉制度,研究不同土壤条件下玉米各生育期及全生育期的耗水规律并比较玉米生理指标的不同。结果表明,生育进程上,草甸土玉米生育期最短;生理生育指标上,草甸土株高最小但其光合速率和蒸腾速率及根系活力却最旺盛;耗水规律上,不同土质基本一致,黑土耗水量最大;产量上,黑土最大,草甸土最小。     

微咸水膜下滴灌棉花根区土壤水盐运移规律研究

研究了微咸水膜下滴灌条件下,不同矿化度的微咸水灌溉对棉花根区土壤水分、盐分变化的影响。结果表明,在相同灌水定额条件下,棉花根系对高配比微咸水混灌后的土壤水分消耗小,土壤盐分对棉花根系耗水具有抑制作用。当微咸水灌水定额小于25 mm时,易导致土壤盐分的表聚现象。根据土壤含水率与土壤电导率之间的相关关系,建立了宽行土壤电导率计算模型。通过实测值验证,试验地宽行深度为0～30 cm时,土壤电导率计算值与实测值误差率不大于5%,故在此土壤深度范围内可通过模型预测土壤电导率值。     

沟向与灌溉方式对玉米根区土温的影响

为了阐明不同沟向与沟灌方式下作物根区土壤温度的变化规律,通过垄作玉米田不同点位处的根区地温观测,研究了南北沟向和东西沟向下交替隔沟灌溉(AFI)和常规沟灌(CFI)田的地温变化。结果表明,东西沟向时AFI在湿沟、垄位和干沟处0～20cm土温分别高于南北沟向0～4.60、0～5.37、0～6.57℃;同一沟向条件下,AFI的平均土温比CFI提高了0.02～7.00℃,且AFI在非灌水区域的土温比灌水区域高0.23～6.20℃。东西沟向AFI的作物根区土温最高,提高了根区土壤热能,以其通过栽培方式或灌溉方式的改变调节田间光热环境以适应不同作物的生长需求。     

秸秆覆盖对桃树地植-土环境变化的影响研究

对果园实施秸秆覆盖,短期内主要表现为保墒和调节土壤温度两大功效.研究在桃树果园实施秸秆覆盖3年以来对植物与土壤环境的影响,主要从地上部分桃树形态变化、地下部分根系生长变化、土壤养分与土壤微生物变化这几个方面将覆盖与对照进行对比分析.分析表明,覆盖比对照树冠体积、茎干断面、根系直径小于1 cm的总长分别增加33.9%、110.6%和115.69%,同时使土壤养分和微生物也发生很大变化,分别是对照硝态氮含量、真菌、细菌和放线菌含量的2.2倍、1.56倍、2.36倍和1.89倍.所以长期实施秸秆覆盖对植物生长和土壤环境的改善有着很大的积极作用.     

基于Matlab地表滴灌土壤水分运动的数值模拟

滴灌条件下土壤水分运动规律是当前农业工程中重要研究领域。基于土壤水运动基本方程,结合作物根系吸水特点,建立了地表滴灌条件下土壤水分运动二维数学模型。应用Matlab软件,通过数值模拟方法,得出了Van Genuchten模型的参数值,推导了渗透参数拟合公式,进一步对地表滴灌土壤水分运动过程进行模拟。同时,利用Matlab强大的绘图功能对拟合曲线与实测数据进行了直观的比较。结果表明,所构建的数学模型对地表滴灌条件下的土壤水分运动变化具有较好的模拟效果。     

不同灌水处理对盐渍土壤中玉米生长发育的影响

通过盐渍土壤盆栽玉米试验,对不同灌水处理下玉米的生长发育及土壤水分和热量的变化情况进行了对比研究。结果表明保持适宜的土壤含水量可以起到调控地温,维持良好土壤根际环境的作用;灌水方法和灌水定额对盐渍土壤中玉米的生长发育具有决定性影响;交替灌溉能促进玉米根系的发育和分支,优化根冠比例,提高作物水分利用率;交替灌溉能够促进玉米对水分和养分的吸收,是一种在盐渍土壤中切实可行的节水灌溉方法。