葡萄种植行向对覆膜越冬膜下温度的影响

为消除葡萄东西行向种植双膜覆盖越冬膜上雪被不足的顾虑,2014—2015年冬季在新疆阜康进行了东西向、南北向膜下和土埋的温度逐日观测。结果表明,寒冷期最低温度东西向较高。整个冬季东西向有大于土埋的补偿温度,而南北向是低于土埋的亏缺温度。在-25.6℃的最低气温日,东西向是-3.0℃、南北向-5.4℃、土埋-4.6℃。经推算,在-37℃极端最低气温时,分别是-9.6℃、-13.6℃、-10.4℃。两种行向都经得住极端最低气温和长期低温的酷寒,东西向好于南北向。最高温度、平均温度也是东西向较高,温差则反之。10℃萌发生长的日期东西向比土埋提前37天,南北向提前35天。东西向还较南北向高产优质,生长旺盛。东西向因为优越的光照条件,可不再担忧雪被不足的问题。若采用篱架式南北向栽培,双膜越冬也是安全可靠的。     

吐鲁番葡萄越冬双层覆膜不同拱架方法与膜下温度的关系

为替代葡萄覆膜越冬的草团拱架材料和方便快捷,2013/2014年冬季,在新疆吐鲁番进行了架空式双层覆膜的铁丝、树条、草团三种拱架和传统土埋的温度逐日观测。结果表明:冬季寒冷期的最低温度是土埋最高,铁丝、树条、草团拱架依次较低。在-17.5℃的最低气温日,最低温度分别是-10.7、-11.8、-13.8、-7.6℃,土埋最高,铁丝、树条较草团高。经推算,在极端最低气温-25.2℃时,分别是-15.1、-17.1、-17.9、-11.3℃,铁丝、树条较草团更为保险。整个冬季的累计温差分别是998.7、1166.6、1535.5、69.7℃,铁丝、树条较草团小,土埋最小。整个冬季平均温度的累积值分别是-140.6、-59.6、-184.3、-260.8℃,故萌发生长的日期分别是3月9日、3月4日、3月12日、3月27日,铁丝、树条拱架较草团早,土埋比覆膜晚15天以上。萌发日与平均温度累积值相关,与表面直观的架空效果一致,即树条拱架的架空效果最好,铁丝次之,草团较差。铁丝和树条日光温室"春提早"的作用较草团更早,但田间操作铁丝拱架较树条更加简便易行。     

灌水与覆膜对春玉米土壤温度、生育期和水分利用的影响

在移动式遮雨棚内,采用子母桶栽土培法,研究充分灌水(F)和调亏灌水(D)2种灌水模式与拔节期揭膜(A)、抽雄期揭膜(B)和全生育期覆膜(C)3种覆膜时长对春玉米整个生育期(苗期、拔节期、抽雄期和灌浆期)地面下5、10 cm和15 cm深度处土壤温度、生育周期、干物质量、蒸散量和水分利用效率的影响。结果表明:各生育期土壤温度的主导影响因子有差异;5 cm深度处土壤温度日变幅最大,覆膜的增温效应主要体现在0~10 cm土层;处理间(DB和FC)生育周期最大相差8 d;整个生育期中,与全生育期覆膜处理相比,拔节期揭膜处理和抽雄期揭膜处理累积降温对收获时春玉米干物质量的效应在2012年分别为16.3 g·℃-1和60.2 g·℃-1,2013年分别为18.4 g·℃-1和61.8 g·℃-1;同一灌水模式下,随覆膜时间的延长,蒸散量减少,与充分灌水处理相比,调亏灌水处理在3种覆膜时长(A、B、C)下蒸散量在2012年依次减少7.1%、6.6%和4.3%,2013年依次减少6.3%、6.2%和5.4%;调亏灌水和抽雄期揭膜均可获得较高的水分利用效率,两年中处理间水分利用效率的极差(DB处理和FA处理)分别为0.12 g·mm-1和0.13 g·mm-1。综合考虑土壤温度、生育周期和水分利用效率,调亏灌水+抽雄期揭膜(DB)组合具有较好的节水增产效果。     

新型冬季葡萄越冬埋藤机的设计与试验

为解决现有多数葡萄埋藤机埋土量少和埋藤质量差等问题,研制了一种新型冬季葡萄越冬埋藤机。对该机的关键部件：掘土部件,输土机构和减速、换向装置进行了设计研究,并采用正交试验方法进行了田间试验,以掘土铲的长度、纵向输送带的线速度与横向输送带的线速度为因素,以覆土厚度、覆土宽度和抛土距离为指标。在利用试验结果的基础上做出了方差分析,得出影响葡萄埋藤机工作性能的因素主次,进一步优化了组合部件参数。试验结果表明掘土铲的长度为40 cm、纵向输送带的线速度为1.4 m·s^-1、横向输送带的线速度为1.65 m·s^-1时,葡萄埋藤机的埋藤效果良好,能够满足葡萄越冬埋藤的农艺要求。     

膜缝沟灌对夏玉米生态环境及作物效应研究

通过田间试验,研究了膜缝沟灌对夏玉米生育期内土壤含水率、土壤温度以及生长发育状况的影响.结果表明:覆膜后可以提高土壤含水率,0 ～40 cm土壤含水率覆膜平均高于露地5.5%,40～80 cm覆膜平均高于露地2.9%,80～120 cm 覆膜平均高于露地1.3%;覆膜后在耕作层内土壤温度高于露地,且8∶00、14∶00、20∶00三个时刻,土壤温度变化幅度分别为1.13℃、0.57℃和0.34℃,均低于露地对应的2.06℃、1.38℃和1.01℃;在相同灌水量条件下,夏玉米株高高于露地49 cm,干物质最大相差126 g/株. 研究表明覆膜后有利于夏玉米的生长发育.     

鹅观草种子萌发及出苗特性

在实验室和温室条件下研究不同温度、光照、水势、盐分对鹅观草种子萌发以及埋土深度对鹅观草出苗的影响。结果表明,鹅观草种子萌发的昼/夜温度范围为20℃/10℃～35℃/25℃,最适昼/夜温度为25℃/15℃;黑暗条件下,鹅观草种子萌发率较光照下略有提高,说明鹅观草萌发不需要光照;鹅观草种子对水势胁迫较敏感,水势从0下降至-0.8 MPa时,发芽率从93%直线下降至0;鹅观草种子对盐分胁迫具有一定耐受性,当NaCl浓度≤50 mmol/L时,种子均能保持80%以上的萌发率。50%萌发抑制率时的水势和NaCl浓度分别约为-0.4 MPa和100 mmol/L。埋土深度为0.5 cm时,鹅观草出苗率最高,埋土深度≥3 cm时出苗率显著下降。表明鹅观草种子萌发具有较强的环境适应性,通过耕作将其种子带入4 cm以下土层,可有效抑制鹅观草的危害。     

覆膜时期对全膜双垄沟播玉米籽粒灌浆特性的影响

采用田间试验,研究了秋季覆膜、春季顶凌覆膜和播前覆膜对全膜双垄沟播玉米土壤温度、籽粒灌浆特性及产量的影响。结果表明:春季顶凌覆膜处理可显著提高全膜双垄沟播玉米15 cm土层温度,较播前覆膜和秋季覆膜处理分别提高4.10℃和7.76℃,差异极显著,秋季覆膜处理可使20 cm和25 cm土层温度较春季顶凌覆膜和播前覆膜处理高4.07℃~5.35℃和3.15℃~5.07℃,差异极显著;秋季覆膜处理籽粒灌浆速率较春季顶凌覆膜和播前覆膜处理高45.93%和36.28%,均达极显著水平,籽粒产量分别高18.17%和7.98%,均达极显著水平,百粒重较春季顶凌覆膜处理高15.28%,达显著水平。相关性分析表明,秋季覆膜处理下玉米灌浆期20 cm和25cm土层温度与最大灌浆速率呈极显著正相关关系,与籽粒产量呈正相关关系。研究得出秋季覆膜处理可显著提高全膜双垄沟播玉米20 cm土层以下土壤温度,缩短籽粒最大灌浆速率出现的时间,加快籽粒的灌浆速率,提高单位面积的籽粒产量,是干旱半干旱地区玉米生产获得高产的最佳覆膜时期。     

覆膜开孔条件下植物混掺对土壤蒸发的影响

为探讨覆膜开孔条件下植物混掺对土壤蒸发规律的影响,测定了不同植物混掺物(玉米叶和玉米芯)、土壤容重(1.35 g·cm~(~(-3))和1.40 g·cm~(~(-3)))、膜孔直径(2、4 cm和6 cm)在植物混掺比例为1%时的土壤水分扩散率、土壤水分特征曲线和土壤累计蒸发量。结果表明:相同土壤容重条件下的土壤水分扩散率呈现1%玉米芯纯土1%玉米叶;纯土及同种植物混掺物相同混掺比例处理中,土壤水分扩散率均表现为土壤容重1.35 g·cm~(~(-3))处理高于1.40 g·cm~(~(-3))处理;低吸力阶段,各处理土壤含水率下降较快,土壤水分特征曲线较陡,随土壤水吸力逐渐增大,曲线呈现变缓趋势;在相同土壤水吸力下,各添加植物混掺物处理的土壤含水率均高于纯土处理;不同土壤容重的土壤累计蒸发量呈现1%玉米芯1%玉米叶纯土;各处理土壤累计蒸发量随膜孔直径变化呈现出6 cm4 cm2 cm的规律;相同膜孔直径条件下,各处理土壤累计蒸发量均表现为土壤容重为1.40 g·cm~(~(-3))的处理高于1.35 g·cm~(~(-3))处理。     

旱地冬小麦返青前秸秆覆盖的土壤温度效应

设置田间试验,研究旱地麦田秸秆覆盖的土壤温度效应,采用微型温度纪录仪连续24 h观测,获得了小麦返青前10 cm和20 cm深度土壤温度的系统数据.结果表明:秸秆覆盖使麦田冬前(11月21日～12月20日)和越冬前期(12月21日～1月20日)的昼夜平均温度显著升高;冬前和越冬前期,秸秆覆盖土壤10 cm温度在13∶00～17∶00之间低于无覆盖,其余时间高于无覆盖土壤,越冬后期,秸秆覆盖土壤10 cm温度在12∶00～23∶00之间低于无覆盖,其余时间则高于无覆盖;覆盖土壤20 cm温度在24 h内则始终高于无覆盖土壤(冬前和越冬前期);8∶00～10∶00覆盖与无覆盖温差最大.土壤20 cm昼夜平均温度均显著高于10 cm土壤;秸秆覆盖条件下20 cm与10 cm温差昼夜平均值在冬前显著低于无覆盖,在越冬期则稍高于无覆盖;秸秆覆盖显著降低土壤温度的变幅,土壤的升温速率和降温速率也显著低于无覆盖土壤.     

黄土旱塬垄作覆膜栽培土壤水分及温度变化研究

黄土高原雨养农业区水分缺乏是制约农业生产的关键因子。本研究在黄土高原长武塬进行小区试验,通过垄作覆膜(RP)与平作不覆膜(FP)两种处理的对比研究,分析垄作覆膜下玉米生长时期土壤水分与温度的变化,以及降雨事件对于土壤水分的动态影响。结果表明,垄作覆膜在30~60 cm土层土壤水分显著高于平作不覆膜约8%,而平作不覆膜在深层(100~160 cm)土壤水分明显高于垄作覆膜,玉米生长季土体储水量变化垄作覆膜垄与沟在30~60 cm处均高出平作不覆膜20 mm,而在100~160 cm处垄作覆膜比平作不覆膜低25 mm。垄沟覆膜-垄(RPR)土壤表层10 cm处温度较垄沟覆膜-沟(RPF)与平作不覆膜分别高2.01℃和1.91℃。中雨情况下,垄作覆膜降雨土壤入渗深度可达30 cm,平作不覆膜下可以到10 cm,但强降雨事件中垄作覆膜土壤深层入渗受到抑制。降雨强度越大,土壤前期含水量越高,土壤水分峰值产生的时间越短;垄作覆膜由于土壤水分条件的改善使得土壤水分峰值出现时间较平作不覆膜早。垄作覆膜由于垄沟微地形改变使沟内具有集水效应,同时沟内集水对垄上水分存在侧向补充,但时间上存在滞后效应,滞后时间与降雨量和降雨前土壤含水量相关。垄作覆膜能够保水保墒,增加降雨入渗,抑制强降雨事件的深层入渗,抑制"自覆盖"现象的发生,从而对玉米生长具有重要的意义。