不同覆盖措施对黄土高原旱作农田N2O通量的影响

为研究秸秆和地膜覆盖条件下旱作冬小麦田N_2O通量变化及水热状况,在中国科学院长武农业生态试验站采用静态箱-气相色谱法测定了冬小麦种植期间无覆盖处理(CK)、地膜覆盖处理(PM)、全年覆盖秸秆处理4 500 kg·hm~(-2)(M4500)和全年覆盖秸秆9 000 kg·hm~(-2)处理(M9000)土壤N_2O排放通量,并同步测定了土壤水分、土壤温度和气温。研究表明:CK、PM、M4500和M9000处理生育期内N_2O通量范围分别为17.24~321.86、19.03~388.00、21.57~344.53μg·m-2·h-1和24.77~348.42μg·m-2·h-1,生育期内N_2O平均排放通量分别为110.64、146.48、131.31μg·m-2·h-1和142.26μg·m-2·h-1,与CK相比,PM、M4500和M9000处理N_2O平均排放通量分别提高了32.29%、18.68%和28.57%,其中,PM和M9000处理与CK之间差异达极显著水平(P0.01)。PM处理N_2O累积排放量(7.25 kg·hm~(-2))较CK处理(5.18 kg·hm~(-2))提高了40%(P0.05),秸秆覆盖处理M4500(6.30kg·hm~(-2))和M9000(7.17 kg·hm~(-2))N_2O累积排放量较CK处理分别提高23%和38%(P0.05),PM和M9000处理N_2O累积排放量显著高于M4500,PM和M9000处理之间无显著差异。不同覆盖条件下生育期N_2O通量表现出明显的季节变化特征,小麦生长季始末期较高中期较低,N_2O排放受降水影响明显。生育期N_2O累积通量主要源于冬小麦拔节期至收获期,PM、M4500和M9000处理拔节期至收获期N_2O排放量分别占整个生育期的41%、40%和43%,均高于CK(38%)处理。土壤温度变化可以解释69%~76%土壤N_2O通量变化,土壤水分仅解释了37%~51%的土壤N_2O通量变化。回归分析表明无覆盖时,土壤水分是影响土壤N_2O排放的关键因子,秸秆覆盖和地膜覆盖条件下土壤温度是影响土壤N_2O排放的关键因子。覆盖秸秆4 500 kg·hm~(-2)是黄土旱塬区较为适宜的冬小麦栽培模式。     

不同降水年型氮磷配施对冬小麦产量形成及水量平衡的影响

通过田间定位试验,探讨不同降水年型下氮磷配施对冬小麦产量形成及水分利用的影响,为改善麦田水分状况,建立与水分条件相适应的肥料组合模式提供依据.结果表明:(1)试验条件下,与对照处理相比,高氮高磷处理产量及水分利用效率均较高,平水年和干旱年的产量分别较对照增加68.37%和62.95%;水分利用效率分别较对照增加36.7...     

土壤水分与氮肥对玉米根系生长的影响

利用田间小区试验研究了不同土壤水分条件下N肥对根系生长(根长、根重和根冠比)的影响.结果表明,玉米拔节期和开花期无论水分条件如何,施N肥可增加其总根长、表层根长和根重并使根冠比下降;灌浆期施N肥可增加总根长和表层根长,但正常水分条件下N肥使根重和根冠比下降,而干旱条件下N肥对根重和根冠比则无影响.不同处理根冠比大小与N吸收和分配有很大关系.     

黄土高塬沟壑区农田土壤养分与作物产量变化的长期监测

【目的】 土壤养分含量是反映土壤肥力状况的重要指标，对农田肥料投入和土壤养分进行长期定位监测，有利于准确反映土壤养分变化趋势。利用黄土高塬沟壑区不同施肥监测区 10 年的长期监测资料，分析对比不同监测区土壤养分含量和作物产量的变化，分析土壤养分、产量与施肥的关系，为当地农田生产的施肥管理提供理论依据。 【方法】 本研究试验监测区的农田管理完全参照大田管理模式，共设置四大试验监测区，包括无肥监测区(CK)、化肥监测区(HF)、化肥有机肥监测区(HM)和农民地块监测区(NM)，肥料均于作物播种前作为基肥撒施。在每年冬小麦收获期 6 月中下旬，或玉米收获期 9 月中下旬，采集表层(0—20 cm)土壤样品，处理后进行土壤养分的分析，并且在作物收获期测算作物产量以及植株地上部分的氮、磷、钾含量。 【结果】 与试验前相比，CK 监测区土壤有机质降低 1.73 g/kg，HF监测区增加 1.97 g/kg，HM监测区增加 2.20 g/kg，NM 监测区增加 1.44 g/kg；CK 监测区土壤全氮减少 0.08 g/kg，其他施肥监测区增加 0.05～0.13 g/kg；HF 监测区土壤碱解氮增加 7.8 mg/kg，而其他监测区均不同程度地降低；HM 监测区土壤有效磷增加最为显著，增幅达到 11.86 mg/kg，HF 监测区增加 8.42 mg/kg，NM 监测区增加 3.06 mg/kg，CK 监测区增加 2.44 mg/kg；CK 监测区土壤速效钾明显下降，降低 38 mg/kg 左右，NM 监测区增加最为显著，增加量为 27.5 mg/kg。对冬小麦而言，相比于 CK 不施肥区，HF、HM 和 NM 监测区都能够显著提高产量，但各施肥监测区之间产量差异不显著。农田养分平衡分析表明，化肥和有机肥配施，可使土壤中 N、P、K 素均有盈余；只施化肥时会导致土壤 K 素亏缺严重；当土壤长期不施用任何肥料时，土壤各养分元素均出现亏缺。 【结论】 在黄土高塬沟壑区，作物生育期降水量及其分配、积温条件和肥力水平对小麦产量影响显著。施肥 10 年后，各施肥区土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量都有不同程度的提高，土壤碱解氮只有单施化肥的增加。无肥监测区由初始含量的最高水平最终降至最低，证明了长期施肥对于土壤肥力的维持具有重要意义。另外，该地区农民地块存在过量施肥现象。      

水土保持效益评价指标研究

基于对陇东黄土高原部分地区的问卷调查和相关文献资料分析,发现大多数群众对水土流失综合治理事业及其各项措施具有很高的认同感,但参与治理的积极性不高,进而影响了综合治理的效果;小区域的水土保持工作虽有成效,但因非示范区、非项目区效果不明显,大尺度地域范围内综合治理的成效就有限。造成这些问题的一个重要原因是没有充分重视综合治理实施者的经济利益;因此,水土流失综合治理的评价,应将经济效益放在首位。利用综合治理的经济利益调动实施者的参与热情和积极性,把引导群众致富与其客观上所具有的生态效益和社会效益紧密结合,以达到综合治理目的。基于此,提出了综合治理效益评价指标体系。     

中国几种典型农田土壤磷素固液相分配规律

土壤养分、污染物的生物有效性与其固液相分配规律密切相关.本研究通过室内模拟试验,设置不同的水、热、肥条件和培养时间序列.采用高速离心法对红壤、黑土、潮土、黑垆土、填土5种典型土壤的磷素同液相分配规律及其影响因素进行了探讨.结果表明,质地不同土壤磷素固液相分配系数(Kd)值差别很大,整体变化趋势是红壤黑垆土填土黑土潮土.不同培养条件下土壤磷素同液相分配系数(Kd)值变化特征表现出随着培养时间延长,土壤磷素Kd值增大,土壤磷素生物有效性逐渐降低.水吸力、浓度与之相反,随着水吸力的增加土壤磷素Kd值变小,随着施入磷素浓度的增加而Kd值降低.在整个温度梯度中,当温度处于20～25℃左右时,土壤磷素Kd值达到最小值,液相磷素含量相对增多,养分有效性增强.     

彭曼修正式在长武塬区的检验

本文在简介彭曼修正式之后,依长武塬区的水面蒸发量(经过校正的E601蒸发量实测值),对其进行了检验,结果是比较满意的。对偏差产生的原因,暖平流的影响以及蒸发力的计算,文章也作了讨论。     

黄土塬区旱作农田长期定位施肥对冬小麦水分利用的影响

对长期定位施肥试验第22年度的测定数据进行了分析，探讨了旱地施肥对冬小麦水分利用的影响。试验结果表明，测定年份冬小麦的耗水深度受播种前雨季降雨入渗深度的影响位于地下200 cm左右。长期施肥单施磷肥处理，播种期土壤有效贮水量与不施肥的对照接近，而单施氮肥，氮磷配施和氮磷钾配施均显著低于对照；在施P2O5 90 kg/hm2配施氮肥或施N 90 kg/hm2配施磷肥，随着施氮量或施磷量从0增加到180 kg/hm2，播种期土壤有效贮水量均逐渐降低，但前者作物的土壤水分消耗表现出降低趋势，而后者表现出增加趋势。与对照相比，各施肥处理均提高了土壤有效底墒的利用率。氮磷配施比单施磷肥降低了土壤供水占作物耗水的比例，使得作物生长和产量的形成对当季降水的依赖性增加。与对照相比，氮磷配施及氮磷钾配施显著提高了冬小麦收获指数、产量和水分利用效率，而单施磷肥和氮肥使收获指数、产量和水分利用效率显著降低。施P2O5 90 kg/hm2的条件下，不同施氮量之间收获指数差异较小，而产量和水分利用效率均高于单施磷肥；施N 90 kg/hm2的条件下，不同施磷量作物的收获指数、产量和水分利用效率均得到提高。     

补充灌溉及氮磷配施对黄土塬区冬小麦水分利用及产量的影响

采用裂区试验设计,对黄土塬区补充灌溉及氮磷配施条件下麦田土壤水分动态、作物产量及水分利用效率等进行研究。结果表明：1）冬小麦对土壤水分的利用深度随小麦生长发育逐渐加深,在越冬前期和孕穗期分别达1.2和2.2 m土层以下,不同处理土壤含水量在小麦生育前期差异不明显,孕穗后氮磷配施处理的土壤含水量显著低于不施肥处理;2）试验条件下,补充灌溉后同样施肥处理的作物产量与雨养相比,虽有增加但不显著;不论是雨养水平,还是补充灌溉水平,氮磷配施均表现出显著的增产效果,从低氮低磷到高氮高磷,增产幅度在134%到240%之间;3）氮磷配施能显著提高冬小麦水分利用效率,而补充灌溉后水分利用效率降低3%-30%,但未达显著水平;4）不同氮磷配施的增产效应高于补充灌溉,补充灌溉与高氮高磷处理有显著的水肥协同效应,能显著提高作物产量并保持较高的水分利用效率。     

半干旱黄土丘陵区小流域横断面土壤水分生态特征

在半干旱地区甘肃榆中北部中连川流域取一横断面,根据地形部位与利用条件布设11个测点,用土钻法监测土壤水分剖面分布与动态,测深到5m。各立地条件年内4月到12月土壤水分动态趋势多样。流域横断面的土壤湿度均较低,2～5m平均值一般都小于10％,其中以坡地苜蓿与半阳坡柠条林地最干燥。该地区土壤干燥化层是普遍存在的,不仅存在于人工植被,也存在于天然植被。径流富集叠加可显著改善土壤水分状况,隔坡水平梯田是其重要途径。退耕还草中要考虑各类草地的比例、苜蓿种植的适宜规模及其持续性问题。