加氧灌溉与土壤通气性研究进展

水、肥、气、热是保障土壤肥力的四大要素,传统的灌溉方式往往忽视了气这一重要因素.土壤通气性不足,四个因素之间的平衡被打破,土壤理化性质变差,对作物生长造成不利影响,进而引起减产.良好的土壤通气性是作物正常生长发育的保证.加氧灌溉通过采用合理的方法改善土壤通气状况,协调土壤四大要素之间的关系,提高土壤肥力,满足作物生长的需要.研究表明,加氧灌溉可提高作物产量、改善作物品质.本文从根区低氧胁迫的影响分析人手,评述了土壤通气性的量化指标、测算方法和控制标准,综述了加氧灌溉技术及其应用,总结了加氧灌溉研究中存在的问题,探讨了加氧灌溉对土壤通气性的改善作用,提出了加氧灌溉与土壤通气性研究展望,以期为今后的研究提供参考.     

灌区现状水资源承载力评价方法应用比较

为了区分不同类型的水资源承载力,纠正当前水资源承载力评价中认识的混乱,对水资源承载力进行了辨析和实证研究。首先,从水资源承载力的属性出发,认识水资源承载力的内涵,这些属性分别是：客观性、相对性、动态性、相互性;根据水资源承载力的属性,将水资源承载力进行分类;指出了水资源承载力在任务上的差异和普遍的压力-状态-响应关系;提出了水资源承载力评价的基本要求;最后,以现状承载力为例,给出了相应的评价方法,并结合人民胜利渠灌区实际,对其现状承载力进行评价。灌区现状水资源承载力评价结果表明,综合评价法和水势分析法各有优缺点,而水势分析法较为可靠,可作为综合评价法的检验依据。本研究为水资源承载力的分类及评价提供一定的参考。     

基于累积相对湿润指数的遵义市农业干旱特征研究

为了给区域农业干旱评估、风险管理及应用决策提供科学依据,基于遵义地区及其周边国家级气象站点1953—2012年资料,考虑作物实际蒸散量及贵州喀斯特地貌对降水的有效利用能力,利用累积相对湿润指数对贵州省遵义地区农业干旱情况进行了评估。结果表明,遵义市县域净灌溉需水量年均值在160~353 mm之间,遵义各县域累积相对湿润指数Ma的年际变化范围为-0.44~0.68,年均在-0.24~0.23之间,1953—2012年累积相对湿润指数呈现略下降趋势。8—10月是抗旱管理的关键月份。遵义市累积相对湿润指数Ma在空间上呈现从北到南逐渐减小的分布特征,中部的桐梓县,南部的遵义县、湄潭县、余庆县是抗旱管理的重点县域。     

水肥气耦合滴灌提高温室番茄土壤通气性和水氮利用

【目的】探索温室作物水肥气耦合滴灌下掺气量、灌水量和施氮量适宜组合方案,为提高水氮利用效率提供理论依据。【方法】设置施氮量(低氮和常氮)、掺气量(常规滴灌和曝气滴灌)和灌水量(低水量和高水量)3因素2水平随机区组试验,以地下滴灌为供水方式,通过系统监测土壤水分饱和度、氧气扩散速率(ODR)、氧化还原电位(Eh)、矿质氮量及作物水氮利用等指标,研究了水肥气耦合滴灌对温室番茄土壤通气性及水氮利用的影响。【结果】与常规滴灌相比,高水量条件下曝气处理的土壤水分饱和度有所降低,ODR和Eh显著提高。灌水量、施氮量和掺气量影响土壤矿质氮量,曝气滴灌下土壤硝态氮和铵态氮量较常规滴灌平均降低21.4%和15.5%(P<0.05),高水量处理土壤硝态氮和铵态氮量较低水量处理平均降低22.7%和14.7%(P<0.05),常氮处理土壤硝态氮和铵态氮量较低氮处理平均增加29.0%和17.8%(P<0.05)。高水量和常氮条件下番茄灌溉水利用效率较低水量、低氮处理平均降低6.7%和增加40.9%(P<0.05),高水量和常氮条件下番茄氮素吸收利用效率较低水量、低氮处理平均增加13.6%和12.7%(P<0.05),曝气滴灌下番茄灌溉水利用效率和氮素吸收利用效率较常规滴灌平均增加22.9%和12.4%(P<0.05)。【结论】水肥气耦合滴灌可有效改善土壤通气性,提高水氮利用效率,促进番茄生长,实现作物增产。本试验中,常氮曝气高水量处理是温室番茄适宜的水肥气组合方案。     

增氧灌溉对盆栽冬小麦生长及土壤通气性的影响

以冬小麦为供试作物，以普通地下滴灌为对照（CK），设置循环曝气（VAI）、双氧水（HP30、HP3K）三种增氧灌溉处理，系统监测土壤通气性、作物根系生长和养分吸收利用状况，研究土壤通气性与冬小麦生长的响应规律。结果表明，增氧灌溉可显著改善土壤通气性，与对照相比，灌溉后2 d内土壤通气性指标有显著改善，其中，VAI和HP30处理拔节期20 cm土层氧气扩散速率增大了43.99%和21.37%，VAI处理土壤呼吸增大了106.62%。增氧灌溉促进了作物根系生长，VAI处理0~10 cm土层根系总表面积和根长密度增加了44.18%和37.21%，HP30处理0~10 cm土层根长密度和根系总体积提高了21.13%和32.69%；增氧灌溉下作物的生理指标较对照有显著提高，其中，VAI、HP3K和HP30处理灌浆期光合速率提高了43.41%、26.37%和20.37%，VAI和HP30处理灌浆期气孔导度增大了23.53%和17.65%，蒸腾速率提高了11.61%和15.83%；同时，VAI处理和HP30处理产量提高了36.27%和23.37%，VAI处理水分利用效率增大了38.98%，均存在显著性差异。综上，增氧灌溉改善了作物根区的土壤通气性，促进了作物根系生长，提高了作物产量和水分利用效率，其中，VAI处理的改善效果最佳。     

基于ET管理的县域水资源合理配置研究

根据ET管理理念对水资源供耗评价指标体系进行整理,运用SWAT模型模拟ET,并以新乡县为例进行县域水资源供耗平衡分析和优化配置。结果表明,运用SWAT模拟所得到的ET比遥感ET能够更合理的反映实际耗水量,SWAT模拟ET的Nash-Sutcliffe效率系数(ENS)达0.75;根据SWAT模拟规划水平年(2010、2015、2020年)的可消耗ET,在社会、经济、环境和生态等目标中进行平衡后,再对新乡县水资源进行最优配置,可使新乡县2020年的水资源供耗达到平衡。     

基于虚拟水理论的郑州市农业水安全评价及对策研究

农业水安全是我国水安全与粮食安全的基础和前提。以虚拟水理论为依托,从区域水安全、经济安全、粮食安全角度出发,构建了由自然技术、经济环境、社会生活3个方面构成的区域农业水安全评价指标体系,包括农业水分满足指数、水分生产效率、农业耗水比例、灌区地下水位下降幅度、粮食安全指数、粮食自给度等6项指标。基于层次分析的模糊综合评价方法,以郑州市为例,对其未来年农业水安全状况进行评价,指出郑州市农业水安全状况、变化趋势及存在的突出问题。根据评价结果对影响因子进行排序,提出了提高区域农业水安全的组合方案,在情景分析的基础上优选出未来时期内提高郑州市农业水安全水平的优选方案。     

施用石灰对酸性土壤上蚕豆生长的影响

盆栽试验结果表明，酸性土壤上适当施用石灰能极显著提高吞豆的疸。云南赤红壤方解石用量在3.0g/kg时，吞豆产量达到最佳；云南黄红壤白云石用量为2.8g/kg时，蚕豆的籽粒产量接近峰值，地上部干重达到最佳；湖北咸宁棕红壤方解石与白云石混合用量在1.5g/kg时，吞豆获得最佳产量。供试土壤施用石灰可以提高土壤pH。显著降低了土壤活性铝和活性锰；此外，施用石灰改善了供试土壤的磷营养，磷营养差异是蚕豆产量差异的主要原因之一。     

酸性土壤在改良条件下磷的吸附-解吸特性

在可变电荷土壤上 ,植物生长期间对磷肥的利用效率很低[1,2 ] ,这是由P的专性吸附所决定[3,4 ] 。Easterwood和Sarfain[5] 报道了减少土壤对P素固定的磷肥与有机质配合施用技术。无机磷肥与有机肥配合施用 ,植物能有效地吸收肥料中的磷 ,其原因可能是降低了土壤对磷的吸附能力     

循环曝气地下滴灌的温室番茄生长与品质

循环曝气滴灌可以大幅度提高灌溉水掺气比例,有效改善普通地下滴灌引起的黏质型土壤根区间歇性缺氧环境,提高作物生产力.以河南省中牟县黄河淤积黄黏土为供试土壤,以温室番茄为供试对象,研究循环曝气地下滴灌对番茄生理及品质的影响.结果表明,与普通地下滴灌(对照处理)相比,相同灌溉定额条件下曝气处理番茄果实前5次产量提高了29.15%;番茄的水分利用效率提高了20.72%.曝气处理气孔导度提高了30.51%,植物的生长活力得到增强.番茄果实维生素C含量提高了13.25%,可溶性固形物含量提高了8.62%,糖酸比提高了22.05%,而总酸含量和硬度分别下降了15.50%和11.19%.曝气处理最大根长增加了16.75%,根冠质量之比提高了25.81%.综合分析表明,曝气滴灌可显著促进黄黏土中番茄的生长,促进番茄果实成熟,有效提高作物产量,改善番茄品质.