渭北旱塬区不同栽培模式对小麦产量与土壤水分及硝态氮累积的影响

渭北旱塬小麦生产中需要克服的主要限制因子是水分不足,寻求合理的栽培措施以提高天然降水的利用率对于产量提高具有重要意义.本试验通过2a大田试验,研究了不同栽培措施对冬小麦产量及0～200 cm土层水分与硝态氮累积的影响.结果表明:(1)推荐施肥+垄上覆膜+沟内覆草(NP+ PF+ S)与推荐施肥+垄上覆膜(NP+ PF)两种垄沟栽培模式,虽然单位面积穗数明显降低,但由于穗粒数、千粒重显著高于其它栽培模式,因此产量和水分利用效率在所有模式中为最高.(2) NP+ PF+S和NP+ PF模式在小麦生育期内明显增加了土壤储水量,尤其在冬小麦易遭水分胁迫的时期(3-5月),其土层中储水量要明显高于其他模式.(3)土壤中硝态氮的累积主要集中在60cm以上,随着土壤深度的增加,累积量逐渐减少.在第二季,塬面冬小麦NP+ PF+S处理的硝态氮累积显著高于其它处理.在梯田,NP+S处理出现明显累积.由此可见,推荐施肥+垄沟栽培模式虽然促进土壤中氮素的累积,但是显著提高降水的有效贮蓄,是渭北旱塬区雨养农业条件下维持冬小麦高产的合理栽培模式.     

黄土区土质道路径流水动力学参数的灰色关联度分析

黄土区土质道路路面侵蚀是该地区土壤侵蚀中的重要形式之一,为了探讨其土壤剥蚀率与径流水动力学参数的相关关系,以便为该地区道路土壤侵蚀预报模型的建立提供帮助,采用室内人工降雨及放水冲刷实验、灰色关联度分析方法研究了裸露土质路和植草土质路的径流水动力学参数与土壤剥蚀率间的关系,结果表明:1)在15°坡度、不同雨强条件下,可根据径流量或水流功率计算土壤剥蚀率;2)在2mm.min-1雨强、不同坡度条件下,可根据水流功率或坡度计算土壤剥蚀率;3)在降雨加放水冲刷试验条件下,裸露土质路的土壤剥蚀率可通过径流水深或径流流速计算得出,而植草土质路的土壤剥蚀率可通过过水断面单位能量或径流量计算得出。因此,在无汇水条件时,根据径流水流功率计算土壤剥蚀率较为合理;在有汇水条件时,采用径流量计算土壤剥蚀率较为合理。     

土施和喷施锌肥对冬小麦子粒锌含量及生物有效性的影响

为揭示潜在性缺锌土壤上不同施锌方式对小麦子粒锌含量及其生物有效性的影响,选用5个冬小麦品种进行了土施和喷施锌肥的田间裂区试验。结果表明,供试土壤条件下,不同施锌方式对小麦产量均无明显影响,但是在一定施锌方式下小麦子粒锌含量大幅度提高。与对照相比,土施、喷施及土施+喷施锌肥提高小麦子粒锌含量幅度分别为-6.1%、64%和83%,提高小麦子粒锌携出量幅度分别为-3.6%、69%和83%。3个施锌处理降低子粒中植酸含量的幅度分别为-2.4%、7.2%和1.5%,降低植酸与锌摩尔比的幅度分别为-25%、41%和44%,且不同品种之间也存在一定差异;虽然植酸与锌的摩尔比有所下降,但仍高于20。此外,单独土施锌肥虽可大幅度提高耕层土壤有效锌含量,但对子粒锌含量及生物有效性的影响很小。总之,在小麦生长后期喷施锌肥是提高潜在性缺锌土壤上小麦子粒锌含量和生物有效性较为经济的方式,对改善小麦锌营养品质有较好作用。     

基于GIS的黄土台塬区县域耕地生产潜力评价研究

【目的】对黄土台塬区县域耕地生产潜力现状进行评价。【方法】针对陕西合阳县耕地资源现状,选取立地条件(地貌类型、坡度、海拔)、耕层土壤速效养分(碱解氮、速效磷、速效钾)、理化性质(土壤pH、有机质)、剖面性状(土壤剖面构型、土壤结构)、农田管理(农田基础设施、灌溉能力、障碍类型)5个方面的13个因子,建立耕地生产潜力评价体系,利用层次分析法和模糊评价法对合阳县耕地生产潜力进行定量分析。【结果】在陕西合阳县87 316.93hm2耕地中,1～6级耕地面积分别为872.23,13 124.13,25 365.18,30 323.57,16 440.34,1 191.48hm2。其中1～3级耕地主要为水浇地,集中分布在沿黄滩区或低台塬区;4级耕地多为旱地,主要位于平缓高台塬区;而5级和6级耕地则主要分布在坡度较陡的高台塬区和山地坡脚,地形破碎,土层较薄,速效养分含量低,且常伴有土壤侵蚀作用。【结论】成功建立了基于GIS的黄土台塬区县域耕地生产潜力评价体系,这为该地区耕地资源可持续利用及农业结构调整提供了理论依据,同时也为我国西北黄土台塬区耕地生产潜力评价体系构建与评价方法进行了有益探索。     

绿化树落叶浸提液对5种草本植物的化感效应

为实现落叶再利用,筛选出有除草潜力且对土壤酶活性无抑制作用的绿化树种,开发经济环保的植物源除草剂,本研究通过室内盆栽试验研究10种绿化树落叶浸提液对狼尾草（Pennisetum alopecuroides）、黑麦草（Lolium perenne）、紫花苜蓿（Medicago sativa）、红三叶（Trifolium pratense）和麦仙翁（Agrostemma githago）5种草本植物的化感效应。结果表明：火炬树（Rhus typhina）落叶浸提液可抑制狼尾草、红三叶和麦仙翁（综合主成分值F为-0.81,-0.86,-0.87）;青桐（Firmiana platanifolia）落叶浸提液可抑制紫花苜蓿、红三叶和麦仙翁（F为-1.17,-1.31,-1.69）;栾树（Koelreteria interifolia）落叶浸提液可抑制紫花苜蓿、红三叶和麦仙翁（F为-0.48,-0.22,-0.22）,且对土壤酶活性无综合抑制效应。因此,火炬树、青桐和栾树落叶浸提液可抑制3种以上化感受体且对土壤酶活性无综合抑制作用,有开发除草剂的潜力。     

关中平原农田作物秸秆还田对土壤有机碳和作物产量的影响

结合关中平原农业生产现状,通过对不同秸秆还田模式组合下土壤有机碳、活性有机碳含量和作物产量变化趋势的研究,揭示秸秆还田效应,为研究区筛选合理的还田模式以及农田土壤培肥和农业可持续发展提供理论依据.结果表明,小麦秸秆还田后经过一季夏玉米生长,能使耕层土壤(0 ～40 cm)有机碳有所提升;高留茬还田使0～20 cm土层土...     

磷钾肥施用对日光温室土壤溶液离子组成的影响

采用土培模拟试验研究了施用磷、钾肥对大田和温室土壤溶液电导率（EC）、离子含量及其比例的影响。结果表明,温室栽培土壤溶液EC、K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NO3-含量以及K+ / Ca2+、K+ / Mg2+摩尔比分别为大田土壤的2.5、95.0、16.6、1.9、3.2、4.0、31.0和39.0倍,说明日光温室土壤离子累积及养分比例失调问题突出。施用磷、钾肥对土壤溶液中不同离子含量的影响不同,增加磷肥施用量,显著降低了大田和温室土壤溶液EC和Ca2+、Mg2+离子含量,而对土壤溶液K+、NO3--N和NH4+-N离子浓度均无显著影响;随施钾量增加,大田及温室土壤溶液EC、K+、Na+、Ca2+、Mg2+和K+/Ca2+、K+/Mg2+摩尔比均呈显著增加趋势。温室栽培实践中因过量施用磷、钾肥而造成的阳离子养分比例失调而带来的营养及生态环境问题值得关注。     

基于改进生态足迹模型的西北地区生态可持续性评价

西北地区的生态可持续状况对于稳定生态环境,改善人地关系具有重要的现实意义。传统生态足迹模型(EFM)中存在诸多不足和缺陷,文中对原有模型进行了改进并对西北地区2012年生态可持续性进行了计算和评价。结果表明:1)西北地区人均生态足迹为2.90hm2/人,人均生态承载力为2.18hm2/人,人均生态赤字为0.72hm2/人,整体的生态结构不合理,处于不可持续状态;2)西北地区各省区的生态足迹差异明显,除青海和新疆为生态盈余外,其它省区均为生态赤字,其中陕西最大,甘肃最小;3)西北地区生态适度人口为0.74×108人,实际人口与生态适度人口的比例是1:0.75,人口数量整体处于超载状态;生态利用效率为0.65万元/hm2。改进生态足迹模型能够较好地评价生态可持续现状,研究方法和结果对于区域生态可持续发展研究具有一定的参考价值。     

基于M-DEM的黄土人工锄耕坡面水系分维特征研究

该文旨在微观尺度上对地表微地形水系形成过程及其几何分形特征进行研究与分析,为研究坡面流水侵蚀过程及其防治提供科学依据。通过构建90mm/h雨强、15°坡度下不同水蚀阶段(雨前—溅蚀—片蚀—细沟侵蚀)黄土人工锄耕坡面微地形数字高程模型,设置不同集水面积阈值提取微地形水系,并基于格网法计算相应的水系分维值。结果表明:(1)分形理论用于研究微地形水系及其形成过程具有可行性;(2)降雨前、溅蚀、片蚀和细沟侵蚀阶段的最适集水面积阈值分别为15,20,25,30cm2,对应的最佳分维值分别为1.067,1.088,1.068,1.079;(3)人工锄耕坡面在各侵蚀阶段均处于侵蚀发育的幼年期。该研究不仅为微观层面研究黄土耕作坡面水系分维提供方法指导,也可为进一步揭示土壤侵蚀机理提供数据支持。     

小麦和玉米秸秆腐解特点及对土壤中碳、氮含量的影响

通过室内模拟培养试验,揭示了不同水分条件下小麦和玉米秸秆在土壤中的腐解特点及对土壤碳、氮含量的影响。结果表明,1)水分条件对有机物质腐解的影响较大,在32 d的培养期间,相对含水量为60%(M60)时,土壤CO2释放速率始终低于含水量80%(M80)的处理。M60条件下释放的CO2-C量占秸秆腐解过程中释放碳总量的40.1%,而M80条件下达到51.5%;M60条件下,添加秸秆土壤中有机碳含量平均提高2.24 g/kg,显著高于M80条件下的1.43 g/kg。2)添加玉米秸秆的土壤,在培养期内CO2释放速率始终高于小麦秸秆处理,CO2-C累积释放量和有机碳净增量分别为408.35 mg/pot和2.12 g/kg;而小麦秸秆处理分别仅为378.94 mg/pot和1.56 g/kg,两种秸秆混合的处理介于二者之间。3)与未添加秸秆相比,土壤中添加小麦或玉米秸秆后,土壤有机碳、微生物量碳、全氮和微生物量氮含量均显著提高,且数量上总体趋势表现为:玉米秸秆两种秸秆混合小麦秸秆。可见,适宜水分条件有利于秸秆腐解过程中秸秆中碳向无机碳方向转化,而不利于向土壤有机碳方向转化;且玉米秸秆比小麦秸秆更易腐解。秸秆在土壤中腐解对补充土壤碳、氮作用很大,可改善土壤微生物生存条件,提高土壤质量。