晋西黄土区水肥调控对苹果玉米间作系统土壤含水量及分布的影响

为探求适用于晋西黄土区果农间作系统的水肥管理制度,研究灌水施肥对土壤含水量的影响,避免盲目施肥和灌溉造成环境污染、资源浪费以及水土流失.以晋西黄土区典型的苹果+玉米间作系统为研究对象,设置双因素3水平水肥耦合试验,分析不同水肥调控下,玉米灌浆期和成熟期土壤水分空间分布及土壤水分效应.试验设置灌水量3水平分别为:田间持水量的50％、65％和85％,追肥量3水平分别为:N 289 kg/hm2+P2O5118 kg/hm2+K2O 118 kg/hm2(F1,70％经验施肥量)、N 412.4 kg/hm2+P2O5168.8 kg/hm2+K2O 168.8 kg/hm2(F2,100％经验施肥量)、N 537 kg/hm2+ P2O219 kg/hm2+ K2O 219 kg/hm2(F3,130％经验施肥量).结果显示:灌浆期试验组较对照组土壤含水量最高提高7.6％,成熟期最高可提高10.9％,试验组较对照组土壤含水量水平分布差异变小;灌溉和施肥对土壤水分的垂直分布影响较大,可显著提高作物生育后期30 ～ 60 cm土层土壤含水量,可以缓解间作系统种间的水分竞争;试验组W3F1在玉米灌浆期土壤含水量最高,所以,推测其为最利于间作系统增产的水肥调控模式.本研究可为晋西黄土区果农间作系统灌溉和施肥管理,提供理论基础和技术支撑.     

河北省主栽山药品种矿质养分累积及矿质营养品质差异

  【目的】  比较河北省主栽山药品种的矿质养分累积特性及营养品质的差异,以期为山药生产提质增效制定科学的养分管理措施。  【方法】  田间试验在河北省蠡县进行,供试山药(Dioscorea oppositifolia L.)品种包括棒药、大和白玉、紫药和小白嘴,山药4个品种的施肥量和施肥方法均一致。在成熟期,取样测定了山药地上部、根茎生物量,以及9种矿质元素(氮、磷、钾、钙、镁、铁、锰、铜和锌)含量和累积量。  【结果】  4个主栽山药品种根茎的鲜生物量表现为大和白玉>棒药>紫药>小白嘴,而干生物量表现为紫药>大和白玉>小白嘴>棒药。大和白玉根茎的氮、钙、镁、锰、铜、锌累积量最高,且钾、钙、镁、锰、铜、锌分配系数最高,紫药根茎的磷、钾累积量最高,且氮分配系数较高,磷分配系数最高,棒药根茎的铁累积量及分配系数均为最高。4个山药品种形成1000 kg产量对大量营养元素的需求量均表现为钾>氮>磷,对中量营养元素的需求量均表现为镁>钙,对微量营养元素的需求量均表现为铁>锌>锰>铜。以《中国食物成分表》(标准版)中山药的9种矿质营养品质指标作为参比,对4个供试山药品种的9个矿质营养品质指标进行主成分分析,提取出特征值大于1的主成分3个,累计贡献率为96.77%。其中,第1主成分贡献率为56.45%,主要受钾、锌的影响;第2主成分的贡献率为29.09%,主要受镁、锰的影响;第3主成分的贡献率仅为11.22%,主要受铁的影响。矿质营养品质综合评价结果为大和白玉最优,其次是棒药,小白嘴和紫药分列第3和第4位,但4个品种矿质营养品质均优于《中国食物成分表》(标准版)中的山药品质。  【结论】  大和白玉为矿质营养品质最优品种,且为高锌品种,棒药为高钙、铁品种,土壤中钾、镁、铁、锰和锌含量是影响山药根茎矿质营养品质差异的主要元素。山药生产中,矿质肥料的施用要考虑土壤中矿质元素含量与不同品种的矿质元素需求,进行科学的养分管理,以进一步提升山药矿质营养品质。     

黄土高塬沟壑区典型小流域水土保持措施蓄水保土效益分析

选择黄土高塬沟壑区杨家沟小流域（经过多年人工治理）和董庄沟小流域（未进行治理）两条典型对比流域,通过对比两条小流域的土壤容重、孔隙度、土壤肥力、土壤粒径组成、流域径流与输沙模数等指标,旨在揭示两条对比小流域水土保持措施的蓄水保土效益,为水土保持治理提供理论依据。结果表明：杨家沟小流域坡上、坡中、坡下等不同坡位0-20cm的土壤容重平均值分别是董庄沟小流域的89%,87%,96%;在径流模数一定的情况下,杨家沟小流域的输沙系数多年平均值为1 045t/km2,董庄沟多年平均输沙模数为4 333.1t/km2,杨家沟小流域输沙模数只相当于董庄沟小流域的40%左右;杨家沟小流域土壤的速效磷均值为2.05mg/kg,董庄沟小流域土壤的速效磷均值为1.25mg/kg;在浅层土壤（0-20cm）中,杨家沟小流域速效钾含量为399.6mg/kg,董庄沟小流域为303.2mg/kg,比杨家沟低32%,董庄沟小流域土壤全氮（0.65g/kg）、有机质（11.19g/kg）分别比杨家沟土壤全氮（1.05g/kg）、有机质（16.53g/kg）低38%,15%。     

基于GIS的柳沟流域场降雨产流模拟

黄土高原土壤侵蚀问题举世瞩目,巳成为黄土高原经济社会发展的主要障碍和主要的生态环境问题,其中以水力侵蚀最为严重,水力侵蚀面积已超过总面积的一半.掌握降雨产流原理及发展规律对从根本上防治水土流失提供科学依据,本文以西北黄土区蔡家川流域柳沟嵌套小流域为研究对象,在GIS平台下进行了水文地形因子的提取,通过改进前人分布式水文...     

晋西黄土区苹果花生间作系统光合有效辐射及其对花生生长的影响

【目的】研究果-农间作系统的种间关系,为果-农间作系统的可持续经营提供理论支持。【方法】以晋西黄土区7年生苹果(Malus pumila)+花生(Arachis hypogaea)间作系统为研究对象,以花生单作系统为对照,布设根障以阻断苹果树与花生根系之间的延伸交叉,采用定位观测和数学模拟相结合的试验手段,对林下光合有效辐射(PAR)分布及其对花生生长的影响进行研究。【结果】间作系统内树行北侧的作物行主要在上午受果树遮阴影响,南侧则主要在下午受影响,距树干基部越近的作物行PAR均值越小;采用直角双曲线修正模型对花生花期(7月)所测光合数据进行光响应曲线拟合,拟合效果良好,计算得花生光饱和点(LSP)为1 497.4μmol/(m2·s);间作系统内不同作物行表现为距树干基部越近,饱和PAR时长越小,生物量越小;花生生物量与PAR均值和饱和PAR时长均极显著相关,且与饱和PAR时长的相关性更高。【结论】间作系统内果树树荫不断移动变化,导致林下PAR出现时空异质性,且距树干基部越近的作物行受影响程度越深。     

晋西黄土区单株油松树下穿透雨空间分布特征研究

为了更好地解析黄土高原森林水文过程,为基于生态过程的森林水文模型的发展与参数化提供基础,在单株尺度上探讨了晋西黄土区典型油松林穿透雨的空间分布特征。在选取的2棵油松标准木的两侧树冠下,根据离树干的不同距离布置自记雨量计各7个,研究期间共观测了15场不同降雨和穿透降雨量。利用统计学方法分析了林外降雨和冠层结构特征与穿透雨之间的关系。结果表明：(1)部分观测点出现穿透雨率大于100%的状况,最大的穿透雨率达155.8%,这主要是因为降雨在冠层的作用下发生了聚集效应;(2)穿透雨量与降雨量呈显著正相关关系(p <0.05),穿透雨率与降雨强度也呈正相关关系,但其影响未达到显著水平;(3)距树干距离对穿透雨的影响是多重因素综合作用的结果,并且在穿透雨的空间分布中起到主导作用;(4)穿透雨率与郁闭度和冠层厚度呈负相关关系。     

晋西黄土区刺槐林地土壤水分对降雨的响应

通过野外坡面降雨试验,对晋西黄土区刺槐林地内土壤水分进行连续定位观测,以揭示晋西黄土区坡面土壤水分对降雨的响应,旨在为黄土高原区水土流失治理提供一定的理论依据。结果表明:1）坡面土壤含水率受植被密度影响较明显,密度较高的刺槐林地相对于密度较低的林地或裸地而言,其林地内坡面土壤水分对降雨的响应较平缓。2）垂直方向上,0~20 cm土层土壤含水率对降雨的响应最为直接和迅速。植被密度不同,各测点次表层（10~20 cm土层）土壤含水率的上升有先后之分,与表层（0~10 cm土层）相比,次表层的土壤含水率变化有一定的滞后和延长,体现出土壤水分入渗的先后过程。深层（20~150 cm土层）土壤含水率对降雨几乎无响应过程。3）坡面上表层土壤含水率对降雨的响应受降雨强度和植被密度影响,当降雨强度较小时,土壤含水率变化会出现上升期和退水期;当降雨强度较大时,土壤含水率变化则分为上升期、平台期和退水期,各期到达时间会因植被密度增加而出现相应的滞后现象。      

晋西苹果-大豆间作土壤水分的时空分布特征

选取晋西黄土区典型的苹果(Malus pumila)-大豆(Glycine max)间作系统为研究对象,在大豆的关键物候期对间作系统和对照单作的土壤水分、大豆生长状况和产量进行了定位监测。研究结果表明:(1)不同物候期,间作系统土壤平均含水量变化显著,苹果树和大豆对土壤水分竞争的空间区域和强度也有明显差异,土壤水分耗用最大的时期为大豆开花期;(2)水平方向上,各个物候期间作系统土壤含水量均随着与树行距离的增加而增加,最低值出现在距离果树行最近的区域;(3)垂直方向上,在大豆的苗期和结荚期间作系统土壤含水量随土壤深度的增加而递增,在开花期,土壤含水量随着土壤深度的增加出现先减小后增加的趋势;(4)当前树龄下,苹果-大豆间作系统的水分效应相对于大豆单作,整体表现为负效应,并对间作大豆的生物量和产量有着一定的负面影响。基于苹果-大豆间作系统土壤水分在不同物候期的分布特征,建议采取适当的管理措施以缓解种间水分竞争并提高大豆的产量。     

晋西黄土区核桃-谷子间作系统水肥影响域

为了定量判定晋西黄土区果农间作系统水肥主要竞争区域,以核桃-谷子间作系统为研究对象,对土壤水分和土壤养分进行定位监测,采用移动窗口法定量判定间作系统中土壤水分和土壤养分的影响域。结果显示:当窗口宽度为2时,移动窗口法能有效地判定出土壤水分和土壤养分的影响域。40~100 cm土层,距树行不同距离处的土壤水分和土壤养分含量相异性较小,难以判定影响域;综合0~40 cm、0~100 cm土层的土壤水分状况,土壤水分的影响域范围是距树南侧1.75 m到距树北侧1.25 m,影响宽度为3 m,即主要竞争区域为距树南侧1.75m到距树北侧1.25 m;不同的土壤养分指标影响域的范围不同,综合考虑土壤养分的四个不同指标(有机质、全氮、速效磷和速效钾)及其在0~40 cm、0~100 cm两个土层的分布情况,土壤养分的影响域是距树南侧2.25 m到距树北侧2.25 m,影响宽度为4.5 m,即主要竞争区域为距树南侧2.25 m到距树北侧2.25 m。建议在土壤水分和土壤养分的主要竞争区域,采取改变垄沟、起垄覆膜、选择性施肥等措施,缓解核桃、谷子之间的竞争,提高资源利用效率,增加当地农民经济收入。