不同扰动带设置对坡耕地产流产沙的影响

为研究减小坡耕地水土流失的方法,试验在5°,10°和15°的径流小区内沿等高线设置扰动带(长条形翻耕扰动区域,投影宽度30 cm),研究其对坡耕地产流产沙的影响。通过改变扰动带的位置(小区上方或下方)、坡度(水平状或原坡状)和覆盖情况(有覆盖或无覆盖)对小区进行处理,并与CK(未设置扰动带的小区)进行比较。结果表明,设置扰动带可延迟产流时间,扰动带的位置变化对产流时间的影响最明显,其中,设置于小区下方水平有覆盖的扰动带延迟产流效果最好,产流时间延迟6.4～8.1 min;所有扰动带均有减流效果,设置于下方水平有覆盖的扰动带减流效果最好,与CK相比产流量减少42.81%～43.74%;扰动带的减沙效果与覆盖条件有关,有覆盖的扰动带具有明显的减沙效果,无覆盖的扰动带减沙效果不明显,甚至造成产沙量增加,其中,设置于下方水平有覆盖的扰动带减沙效果最好,与CK相比,产沙量减少32.47%～44.14%。     

施加PAM和PG对坡地产流产沙的影响研究

在人工降雨条件下,研究吕梁地区混合施加不同量的聚丙烯酰胺(PAM)和磷石膏(PG)对坡地产流和产沙的影响,结果表明:单独施加PAM可以明显减少产流量和产沙量,施加1、2 g/m~2PAM处理分别比CK总产流量减少58.6%和21.2%,总产沙量减少41.7%和54.1%;单独施加PG对产流量影响不明显,而且产沙量会增加,施加100、200 g/m~2PG处理比CK总产沙量增加7.8%和10.3%;PAM与PG混施可提高土壤的稳定入渗率,具有比单独施加等量PAM更佳的减流效果,但产沙量会有所增加;1 g/m~2PAM和200 g/m~2PG混施具有最优的减流、减沙综合效果,相比CK总产流量减少71.2%、总产沙量减少33.2%。实践中建议采用1 g/m~2PAM和200 g/m~2PG混施以达到最佳的蓄水减沙效果。     

煤矸石层的充填结构对土壤水分入渗规律的影响研究

摘要：为探讨煤矸石的存在对矿区土壤入渗的影响。采用室内一维定水头垂直入渗试验，对含煤矸石层土柱在3种容重条件下（1.2、1.3、1.4 g/cm3），按其在土柱中厚度（4、8、12 cm）和位置（上层、中层、下层）的不同，进行土壤入渗规律研究。结果表明：⑴煤矸石位于土柱上层时，厚度增加进一步提高了土壤入渗；位于中层时均抑制了入渗；位于下层时对入渗的影响较小。⑵土壤入渗随容重的增大而减小。同一煤矸石容重和厚度，其位置影响入渗的排序为：上层＞下层＞中层。⑶本试验所设厚度对土壤入渗影响不显著，而位置和容重影响极显著。通用公式可更好反映土壤入渗规律。     

春玉米组合种植模式土壤水分变化规律研究

保墒与灌溉技术的集成是提高作物水分利用效率的有效途径,本研究旨在探索一种新的能同步提高天然降水和灌溉水利用效率的种植模式。试验将垄作栽培、覆盖保墒、补充灌溉、交替隔沟灌溉4个单项节水技术有效组合,形成春玉米组合种植模式。具体设计为,聚土垄作春玉米,在玉米水分亏缺时期以交替隔沟灌水方式补灌,以垄沟表面不同覆盖形式为处理的春玉米种植模式。试验结果表明,在玉米全生育期内各处理垄背、南沟、北沟3处土壤含水量始终存在差异,南沟、北沟土壤含水量在灌水期交替出现峰值;处理之间,0~40 cm土层土壤含水量,垄覆膜沟覆秆处理(MG)垄覆膜沟裸处理(ML)垄覆秆沟覆秆处理(QG)垄沟全裸处理(CK),60~100 cm土层土壤含水量QGCKMGML;本试验所采用的组合节水种植模式能够发挥各单项节水技术的节水特性,并有利于提高水资源利用效率。     

山西省水资源问题及其可持续利用

介绍了山西水资源的基本情况。在此基础上,对山西的节水成就与经验进行了分析,指出了山西省水资源开发利用方面存在的问题和原因。为从根本上解决山西日益严重的水资源危机,对"节流"与"开源"的现实意义进行了探讨。秉承进一步合理利用山西有限水资源的宗旨,提出了山西今后在进行水资源规划和管理方面,应遵循的科学方法,以实现山西水资源的可持续利用。     

晋西黄土残塬区人工集流场形式优化设计

在黄土残塬地区，旱井作为解决当地农业用水的一种有效途径，已被越来越多的人所认同。而在旱井集雨系统中，旱井集流场所汇集的降雨径流及其含沙率的多少，又直接关系到工程效益的发挥和寿命的长短。该文利用人工降雨试验，并辅以天然降雨观测，系统分析了旱井系统中人工集流场的产流量、产沙率、集流效率与下垫面材料、坡度、雨强的关系，最终遴选出适合当地条件的最优坡度及下垫面材料。研究认为在经济、便捷与高效的原则下，采用5°左右坡的裸露夯实黄土面，可有效利用当地有限的雨水资源。     

黄土高原小流域雨水资源化及其生态环境效应

在黄土高原地区,水土流失和干旱缺水是导致经济贫困和生态环境恶化的主要原因。通过人为干预,实现小流域雨水资源化,是减缓水土流失和干旱缺水的有效途径。雨水资源化的主要方式有三种:就地拦蓄入渗、覆盖抑制蒸发和雨水富集叠加利用。详细介绍了黄土高原雨水资源化的主要技术途径,分析论述了雨水资源化带来的诸如调节气候、净化空气、改善流域水质、提高土壤质量、减缓水土流失、防治洪涝灾害等一系列生态环境效应。     

盐碱地改良剂与肥料混施对土壤pH值及玉米生长发育的影响

我国土地盐碱化日益严重,农业可持续发展受到严重阻碍,盐碱地改良迫在眉睫。以玉米先玉335为研究对象,在山西省清徐县徐沟镇的盐碱地条件下,探究新型改良剂乙酰化葡萄糖与尿素、磷肥和有机肥的不同配施组合对土壤的改良效果及对玉米生长发育的影响。结果表明,乙酰化葡萄糖、尿素、磷肥和有机肥混合施用对盐碱地改良效果最为显著,土壤pH值与对照相比降低了0.32;玉米叶片的SPAD值提高了50.834,净光合作用速率提高了21.8μmol/(m~2·s);玉米拔节期和收获期的株高与茎粗均有极大增加,分别增加了45.99,0.36 cm和77.13,0.50 cm;玉米穗长、单穗质量、百粒质量以及穗粒数均有极大增加,分别增大了5.06 cm、118.216 g、11.123 g和271.8粒。改良剂乙酰化葡萄糖与肥料的混合施用能促进作物生长并改善土壤理化性状,其可以作为未来盐碱地改良的重要措施之一。     

有机马铃薯节水灌溉模式研究

试验于2017—2018年在山西省中心灌溉试验站进行,共设3种灌溉方式(沟灌、分根交替灌溉、膜下滴灌),分别在分枝期、开花期、薯块结块期、膨大期和成熟期5个生育阶段研究不同灌溉模式的节水效益。结果表明,薯块结块期内,马铃薯在膜下滴灌条件下的叶面积指数显著高于沟灌和分根交替灌溉,更有利于马铃薯生长发育;2017,2018年,马铃薯在膜下滴灌处理的水分利用效率最高,分别为13.16,8.58 kg/mm,比沟灌和分根交替灌溉分别高出55.37%,38.53%和36.84%,31.80%;在不施用化肥条件下,3种灌溉方式在经济效益上差异不显著,但在整个生育期间,2017年沟灌、分根交替灌溉、膜下滴灌分别灌水285,225,120 mm,2018年沟灌、分根交替灌溉、膜下滴灌分别灌水240,240,127.5 mm,膜下滴灌处理下节水效果更明显。总体来看,同其他2种灌溉模式相比,膜下滴灌是当地生产马铃薯中效果最好的一种节水灌溉方式。     

马铃薯对坡耕地水土流失的影响

作物作为坡耕地最重要的地被物,对坡面水土保持具有重要作用。采用人工模拟降雨方法,以马铃薯为研究对象,在5°,10°,15°这3种坡度下,对马铃薯全生育期(幼苗期、始花期、盛花期和成熟期)坡面的产流产沙进行研究。结果表明,在坡度一定时,随着马铃薯在全生育期冠层覆盖度的增加,坡面开始产流时间推迟,且二者之间有很好的线性关系。马铃薯不同生育期坡面产流率呈现出先急剧增大后缓慢增长,最后趋于稳定的趋势。在相同坡度下,与裸地相比,随着马铃薯在全生育期冠层覆盖度的不断增加,坡面产流率明显减小。马铃薯全生育期产沙过程的波动性均远低于裸地,裸地产沙起点值相对较高,产沙曲线波动也较大。与裸地相比,马铃薯不同生育期坡面产沙曲线具有较小的波动性,产沙起点值均小于裸地。坡面总产流量和产沙量随马铃薯冠层覆盖度的增大呈负指数减小,与裸地相比,5°,10°和15°坡度下,马铃薯在其全生育期分别可减少总产流量的35.43%,33.78%和32.35%;分别减少总产沙量的55.41%,54.14%和50.94%。因此,选择在坡度较缓的位置种植马铃薯对坡耕地蓄水拦沙的效果较好;但由于马铃薯幼苗期土壤抗侵蚀能力较弱,应注意此时的土壤侵蚀防控。