不同材料覆盖对土壤水热及小麦产量的影响

针对传统聚乙烯白色地膜覆盖带来的作物早衰问题,试验以小麦为研究对象,设置不覆盖、有机肥、有机肥+白色地膜、白色地膜和黑色地膜覆盖5个处理,研究不同材料覆盖对土壤水分、土壤温度及小麦产量的影响。结果表明:小麦全生育期内,白色地膜、有机肥+白色地膜和黑色地膜处理间各土层含水率差异性不显著,但0-60cm土壤含水率均显著高于不覆盖和单施有机肥处理,起到了良好的土壤保墒效果。小麦苗期,各覆盖处理显著提高了耕层土壤温度,促进了小麦的壮苗和生长。拔节期施用有机肥和黑色地膜处理显著降低了耕层土壤温度,不同程度抑制了小麦前期过旺生长。小麦扬花期后,各覆盖处理土壤温度均显著低于不覆盖处理,一定的降温效应避免小麦遭受高温的危害,但受有机肥分解加速影响,灌浆期施用有机肥处理有一定的增温效应。各覆盖处理较不覆盖处理产量显著提高,且以黑色地膜和有机肥+白色地膜处理增幅最大,平均较不覆盖处理高26. 92%和23. 14%。黑色地膜和有机肥+白色地膜覆盖措施适宜在河套灌区小麦种植过程中推广应用。     

紫花苜蓿耗水规律及灌溉制度优化研究

为研究河套灌区紫花苜蓿的耗水规律,同时对现有灌溉制度进行优化,在田间试验的基础上,设置不同灌水水平对前两茬苜蓿进行了研究。结果表明:现蕾期和开花期是紫花苜蓿耗水的旺盛阶段,该阶段土壤水分亏缺会直接影响苜蓿产量的形成。通过多元线性回归的方法求解得到了两茬紫花苜蓿各生育期的敏感性系数,分别在0.103~0.731和0.041~0.375之间,且以现蕾期和开花期为最大,说明这两个生育阶段为苜蓿生长的关键阶段。以Jensen模型为基础,采用最小二乘法初步优化了两茬紫花苜蓿生育期内的灌溉制度,第1茬灌溉定额以1 400 m3/hm~2为宜,第2茬以2 300 m3/hm~2为宜,两茬灌水次数分别以4次和5次为最优。     

不同材料覆盖对马铃薯田土壤水热状况及产量的影响

为研究不同材料覆盖对马铃薯田土壤水热状况、产量以及水分利用效率的影响,试验设置裸地、秸秆覆盖、液态地膜覆盖和普通地膜覆盖共4个处理并进行了对比研究。结果表明:地表覆盖后显著提高了土壤含水率,全生育期内普通地膜、液态地膜和秸秆覆盖处理平均较裸地处理高19. 67%、14. 83%和6. 60%。不同覆盖条件可显著提高马铃薯耕层土壤温度,且在马铃薯生育前中期达到显著水平,普通地膜覆盖、液态地膜覆盖和秸秆覆盖平均较裸地处理高5. 95℃、4. 44℃和1. 55℃。生育后期,裸地覆盖地温显著低于普通地膜和秸秆覆盖,而与液态地膜覆盖间差异性不显著,但该阶段气温较高,液态地膜覆盖相对其他覆盖处理达到了降温的效果,有利于马铃薯产量的形成。各覆盖处理均显著提高了马铃薯产量和水分利用效率,且以液态地膜覆盖增幅最为显著,产量和水分利用效率分别较裸地处理提高46. 26%和35. 00%。综合考虑,液态地膜覆盖较适宜在该地区马铃薯种植过程中推广应用。     

不同灌溉方式对马铃薯光合特性和产量的影响

为研究膜下滴灌在马铃薯种植过程中的适宜性,试验设置膜下滴灌(DI)、裸地滴灌(OI)、沟灌(FI)和漫灌(CK)共4个处理,对比研究了不同灌水方式对马铃薯叶片SPAD值,光合特性指标以及产量和水分利用效率的影响。结果表明:各处理均较漫灌处理(CK)显著提高了马铃薯叶片的SPAD值,且以膜下滴灌增幅最为显著,各生育期平均较处理CK高22.22%~49.58%。马铃薯全生育期内,膜下滴灌处理叶片光合特性指标均明显优于其他各处理,且各处理光合特性指标显著高于漫灌处理CK(P0.05)。在马铃薯块茎形成期各处理光合特性指标较漫灌处理CK增幅达到最大,处理DI、OI和FI净光合速率值分别较CK高88.50%、63.34%和41.88%,蒸腾速率值高30.07%、26.80%和19.17%,气孔导度值高26.32%、19.30%和12.28%。膜下滴灌马铃薯较其他处理显著提高了经济产量和水分利用效率,经济产量分别较裸地灌溉、沟灌和漫灌处理高10.56%、29.80%和58.72%;水分利用效率高5.99%、34.80%和150.23%。综合考虑,马铃薯膜下滴灌技术较适宜在该地区推广应用。     

施用有机肥及地膜覆盖对春玉米土壤温度及水分利用效率的影响

为探究有机肥在河套灌区春玉米种植过程中的适宜性,试验设置施用有机肥、地膜覆盖、有机肥+地膜和对照(不施肥、不覆膜)共4个处理,系统研究了不同处理对春玉米土壤温度、耗水规律、产量及水分利用效率的影响。结果表明:地膜覆盖可显著提高春玉米生育前期的土壤温度,促进春玉米的生长发育,而生育后期的高温季节具有一定的降温效应,避免作物遭受高温的危害;施用有机肥后可一定程度上抑制春玉米生育前期的土壤增温效果,避免了植株生长过盛现象的发生,而生育后期增温效果显著,有利于春玉米籽粒的灌浆成熟;春玉米全生育期内施用有机肥、地膜覆盖和有机肥+地膜处理耗水量平均较对照处理高9.80%,18.05%和18.36%,差异性显著(p0.05),且在拔节至抽雄吐丝期达到了全生育期的峰值,为春玉米产量的提高奠定了基础;各处理较对照处理均显著提高了春玉米的产量和水分利用效率,且以有机肥+地膜处理增幅最大,两项指标平均较对照处理高31.01%和10.69%。综合来看,有机肥+地膜的种植模式较适宜在灌区春玉米种植过程中推广应用。     

不同残膜量对春玉米生产性状及土壤水分的影响

为了探究不同残膜量对河套灌区春玉米株高、叶面积、产量及土壤水分的影响,试验共设置4个残膜量处理,分别为0kg/hm2(CK)、67.5kg/hm2(A)、135kg/hm2(B)和270kg/hm2(C)。结果表明:随残膜量增加,对玉米生育前期的株高、叶面积指数影响显著,而生育后期相对较弱,但均显著低于处理CK(P0.05);残膜量与玉米产量呈现极显著负相关(r=-0.987),处理CK分别较A、B、C产量高2.4%、11.84%和23.77%;残膜主要影响0~40cm土层含水率变化,且各处理生育前期差异显著(P0.05),而后期差异较小。研究结果可为灌区预测多年后残留地膜对作物生长和土壤状况的影响以及防治残膜污染提供理论依据。     

不同覆膜处理对土壤水热效应及春玉米产量的影响

为探讨生物地膜在农业生产中的适用性,采用田间试验的方法,设置了普通地膜覆盖、生物地膜覆盖及不覆盖3个处理进行对比研究,对3种覆盖方式下土壤温度、土壤水分变化规律及玉米生产性状指标进行了对比研究。研究结果表明:玉米生育前期,生物地膜保温、保墒效果显著,且与普通地膜处理差异不显著(p0.05),但均显著高于不覆膜处理(p0.05);玉米进入生育中后期阶段,生物地膜降解破损,保温、保墒效果减弱,玉米生育中期3种覆盖方式下各土层土壤平均温度差异性显著(p0.05),生育末期,生物地膜保温保墒效果几乎丧失,土壤水热状况与不覆膜处理无显著性差异,且显著低于普通地膜覆盖(p0.05);生物地膜与普通地膜相比玉米产量及生产性状指标差异不显著(p0.05),但均显著优于不覆膜处理(p0.05),平均较不覆膜增产19.48%和20.41%,水分利用效率高22.18%和22.56%。研究结果可为河套灌区可降解生物地膜在农业生产中的应用提供理论基础。     

内蒙古河套灌区土壤墒情信息的多极化雷达响应分析

以内蒙古河套灌区磴口县为研究区,结合Radarsat-2四极化雷达遥感数据对土壤墒情进行响应分析。研究结果表明,同极化后向散射系数同土壤墒情的响应性高于交叉极化,以同极化均值和交叉极化均值作为参量建立回归模型进而对研究区反演分析,经实测数据检验,该方法能够在一定程度上满足土壤水分监测的需要,优于传统土壤水分分类方法。     

粉煤灰与矿渣复掺对渠道衬砌模袋混凝土流动性和力学性能的影响

为了研究复掺粉煤灰和矿渣粉对模袋混凝土流动性保持能力和含气量保持能力以及力学性能的影响，为寒冷地区渠道衬砌工程生产实践提供参考，对分别复掺10%，20%，30%，40%粉煤灰和10%，15%，20%矿渣粉、具有相同扩展度和含气量水平的新拌模袋混凝土，以扩展度1 h损失率、含气量1 h损失率和28 d抗压强度为考察指标，分析研究了模袋混凝土扩展度1 h损失率和含气量1 h损失率的变化规律与特点。结果表明，在粉煤灰掺量≤30%、矿渣粉掺量≤20%时，随着粉煤灰和矿渣粉掺量的提高，新拌模袋混凝土含气量损失率与扩展度损失率降低，最优掺量为30%粉煤灰与20%矿渣粉；掺合料掺量增加会降低混凝土早期强度，但是28 d抗压强度依旧满足设计要求，并且随矿渣粉掺量增加而提高，最优掺量为10%粉煤灰与20%矿渣粉。综合考虑含气量损失率、扩展度损失率和力学性能时，最优搭配为30%粉煤灰与20%矿渣粉。     

基于ADINA的河套灌区预制混凝土渠道保温防冻胀效果数值模拟

近年来,内蒙古河套灌区在渠道防冻胀方面取得了大量试验研究成果,但采用有限元模型模拟渠道保温防冻胀效果目前还没有相关研究,特别是对于河套灌区预制混凝土渠道适宜的保温模式目前还没有相关报道。文中在原位渠道试验的基础上依托ADINA软件建立了有限元渠道模型,对铺设不同厚度聚苯板渠道温度场和冻胀量进行了模拟,提出了预制混凝土渠道适宜保温模式。研究得出,预制混凝土渠道各处理渠段均阴坡温度梯度>渠底温度梯度>阳坡温度梯度,并且随着保温板铺设厚度的增加,阴坡和阳坡渠基地温的温度梯度逐渐减小,渠基最大冻胀部位位于渠道下坡1/5～1/3处;铺设6～12cm以上聚苯板对渠基冻量减小幅度最为明显,将最大冻胀量控制在3cm以内;河套灌区6cm预制混凝土板衬砌渠道适宜铺设的聚苯板厚度为6～8cm。