不同覆膜方式对旱砂田西瓜产量品质及土壤水分利用的影响

为了进一步提高砂田的抗旱保墒效果及其生产效率,在黄土高原西北部地区对砂田西瓜不同覆膜方式进行了研究。试验设裸砂田(CK)、砂田+半覆膜(HM)、砂田+全覆膜(FM)和砂田+起垄覆膜(RM)4种栽培模式。试验结果表明:在西瓜生育前期全覆膜和起垄覆膜分别表现出了良好的保墒效果,0~40 cm土壤含水量较传统半覆膜提高了1.5个百分点左右,较裸砂田提高了2个百分点左右;1 m土壤贮水量全覆膜和起垄覆膜较半覆膜和裸砂田分别增加了5 mm和12 mm左右,但两种覆膜方式的保墒效果因外界环境条件而异。并且西瓜产量和品质均以全覆膜最优,其产量及可溶性糖含量分别比传统半覆膜提高26%和0.82%;全覆膜处理的产量水分利用率和糖水分利用率也最高,分别比半覆膜处理提高了32%和45%。     

不同灌水水平下一膜两年覆盖的玉米农田土壤水分和经济效益分析

以大田玉米为研究对象,在少耕地膜覆盖和不同灌水水平下,研究了一膜两年用地膜覆盖、秋免耕春覆膜和传统耕作覆膜对玉米农田土壤水分和产量的影响,以期为灌区玉米生产优化耕作措施、地膜再利用、提高水分利用效率提供理论依据。结果表明,一膜两年覆盖可显著提高播前农田0~60 cm土层土壤含水量和土壤贮水量(0~120 cm),一膜两年覆盖农田贮水量较传统耕作覆膜提高13.31%,且处理间差异显著;在玉米生育期一膜两年用地膜覆盖可明显提高0~30 cm土层土壤含水量,一膜两年用较传统覆膜处理0~30 cm土层土壤含水量提高7.67%,而不同处理对30~120 cm土层土壤含水量影响较小。高灌水水平下,一膜两年覆盖方式可达到与传统耕作覆膜方式相当的产量,在中、低灌水水平下高于传统覆膜处理,分别增产2.40%和16.39%,且在低灌水水平下WUE在不同覆膜方式处理间存在显著差异,一膜两年覆盖的WUE分别较秋免耕春覆膜和传统耕作覆膜高出5.25%和20.26%;此外,一膜两年覆盖方式可显著减少成本投入,产投比分别较秋免耕春覆膜和传统耕作覆膜提高7.27%和15.69%。说明一膜两年用地膜覆盖可显著提高播前和生育期0~30 cm的土壤含水量,在水分胁迫的低灌水水平下一膜两年用覆盖模式可减缓干旱胁迫,提高作物子粒产量和水分利用效率,降低成本投入,提高产投比,是适于西北绿洲灌区的覆膜农田管理新技术。     

不同覆盖方式对新疆棉田土壤温度和水分的影响

土壤温度和水分是棉花生长的重要环境因子,通过测定不同覆盖下土壤温度的变化发现,覆膜对土壤的增温效应主要表现在棉花生长前期,5月份不同程度的覆膜可使土壤温度增加0.9～2.3℃,秸秆覆盖土壤温度比无覆盖情况低3.6～6.5℃.土壤温度最大日变幅与深度可拟合成对数函数关系,且两者间有很好的相关性.在整个观测过程中秸秆和地膜覆盖对土壤都有很好的保水作用,窄膜、宽膜、全膜以及秸秆覆盖条件下土壤含水量较之裸露地可分别提高0.15%～5.01%,0.19%～5.26%,1.34%～7.71%和0.47%～4.55%.但是,覆盖秸秆在棉花的生长过程中对株高几乎没有提高作用,而不同面积的覆膜对棉花株高均有显著的促进作用.     

砂龄对砂田土壤微生物区系及理化性状的影响

以不同砂龄(砂田覆盖年限分别为1、6、12、19 a和25 a)的砂田为研究对象,对砂田土壤混合层、根系密集层、淋溶层和钙积层的土壤微生物区系及影响土壤微生物的因素进行研究。结果表明:(1)砂田土壤微生物组成中,以细菌为主,放线菌次之,真菌最少;随土壤剖面深度的增加,土壤微生物总数迅速减少,这主要是由于细菌数量迅速减少所致;受根系分布的影响,根系密集层的微生物数量高于只有少量根系分布的混合层。(2)细菌和放线菌的数量在作物生长期高于作物非生长期,而真菌的数量则相反。(3)细菌和真菌在砂龄约为6~12 a的砂田中最多,随砂田覆盖时间的增加,砂田逐渐老化,数量逐渐减少;而放线菌的数量反之,在砂龄约为6~12 a的砂田中最少,随砂田覆盖时间的增加而增加。(4)砂田土壤微生物数量与土壤水分含量、pH值和覆盖时间有很好的相关性,土壤养分中的全C含量是限制砂田土壤微生物数量的重要因子。     

不同覆膜方式对山旱地菜豆土壤水分及利用效率的影响

以秋季和春季半膜平覆、全膜平覆、全膜双垄沟6种覆膜方式为处理,研究了不同覆膜方式对山旱地菜豆土壤水分及其利用率等的影响.结果表明,秋季全膜双垄沟和秋季全膜平覆较春季全膜双垄沟、秋季半膜平覆、春季全膜平覆和对照春季半膜平覆在播种时0～ 100 cm土层中土壤贮水量分别提高7.62％～14.20％、7.44％～14.02％...     

不同覆盖模式下土壤返盐及水盐运移规律

干旱地区地表蒸发引起土壤水分的散失是造成盐分表聚的重要原因之一,土壤表层进行覆盖处理可改变地表结构,从而影响土壤水分蒸发和盐分迁移过程,本研究旨在通过野外田间试验,研究不同覆盖模式下土壤返盐及水盐运移规律。结果表明:土壤表层进行不同覆盖处理均可有效抑制土壤水分蒸发,土壤保水效果为:覆砂+覆膜覆秸秆+覆砂覆砂覆秸秆+覆膜无覆盖(CK);随土层深度的增加,土壤含水率减小的趋势逐渐减缓。不同覆盖处理也可有效抑制土壤盐分表聚,缩小盐分在土壤中迁移的范围;覆盖处理的土壤盐分向上迁移主要发生在0~20 cm范围内,无覆盖处理在0~35 cm范围内,覆盖后可较好地抑制土壤返盐。综合考虑认为砂石覆盖模式是较适合该试验区的覆盖模式。     

黄土旱塬垄作覆膜栽培土壤水分及温度变化研究

黄土高原雨养农业区水分缺乏是制约农业生产的关键因子。本研究在黄土高原长武塬进行小区试验,通过垄作覆膜(RP)与平作不覆膜(FP)两种处理的对比研究,分析垄作覆膜下玉米生长时期土壤水分与温度的变化,以及降雨事件对于土壤水分的动态影响。结果表明,垄作覆膜在30~60 cm土层土壤水分显著高于平作不覆膜约8%,而平作不覆膜在深层(100~160 cm)土壤水分明显高于垄作覆膜,玉米生长季土体储水量变化垄作覆膜垄与沟在30~60 cm处均高出平作不覆膜20 mm,而在100~160 cm处垄作覆膜比平作不覆膜低25 mm。垄沟覆膜-垄(RPR)土壤表层10 cm处温度较垄沟覆膜-沟(RPF)与平作不覆膜分别高2.01℃和1.91℃。中雨情况下,垄作覆膜降雨土壤入渗深度可达30 cm,平作不覆膜下可以到10 cm,但强降雨事件中垄作覆膜土壤深层入渗受到抑制。降雨强度越大,土壤前期含水量越高,土壤水分峰值产生的时间越短;垄作覆膜由于土壤水分条件的改善使得土壤水分峰值出现时间较平作不覆膜早。垄作覆膜由于垄沟微地形改变使沟内具有集水效应,同时沟内集水对垄上水分存在侧向补充,但时间上存在滞后效应,滞后时间与降雨量和降雨前土壤含水量相关。垄作覆膜能够保水保墒,增加降雨入渗,抑制强降雨事件的深层入渗,抑制"自覆盖"现象的发生,从而对玉米生长具有重要的意义。     

云南干热河谷旱坡地两种覆盖措施对土壤水分的影响

针对干热区气候特点,设置了旱坡地地表盖沙和覆膜两土壤水分处理方武,2003～2005年连续测定其土壤水分变化情况.在地面覆盖物作用下,耕作层40 cm以上土壤水分随降雨量和蒸发强度变化而变化,土层40 cm下土壤水分较稳定;土壤原本含水量的高低影响土壤水分的变化程度.盖膜、盖沙措施使土壤水分只在土壤表层40 cm内有不同程度增加.总体来说,盖膜增加最多,比CK多5%;其次是盖沙,比CK多2.612%.深层土壤水分总体趋势是随土壤深度增加而增加,增加幅度随深度增加不断减少.     

旱地玉米全膜双垄沟播技术土壤水分效应研究

采用田间小区试验研究了旱地玉米全膜双垄沟播技术不同覆膜模式的土壤水分效应。结果表明,玉米播前至拔节期,0～20 cm土壤含水量,秋季全覆膜较传统播前半膜平铺提高5.6～6.2个百分点,顶凌全覆膜较播前半膜平铺提高3.9～5.2个百分点,播前全覆膜较播前半膜平铺提高0～4.0个百分点;1 m土壤贮水量,秋季全覆膜较播前半膜平铺增加49.5～51.3 mm,顶凌全覆膜较播前半膜平铺增加33.9～39.6 mm,播前全覆膜较播前半膜平铺增加0～26.9 mm,正是由于秋季全覆膜和顶凌全覆膜前期较高的土壤含水量,从而有效解决了玉米4～5月份因春旱无法播种、出苗的瓶颈。全膜双垄沟播技术大幅度提高了农田降水利用率和玉米水分利用效率,使降水利用率最高达到75.2%、平均降水利用率达到70.1%,使玉米水分利用效率最高达到35.93 kg/(mm.hm2),平均达到33.63 kg/(mm.hm2),在旱作农田降水高效利用方面取得了新进展。     

旱地组合型微垄全膜不同覆盖时期对土壤水分及胡麻生长的影响

春夏干旱是榆中县旱作区胡麻产量的主要限制因素。进一步减少旱地冬春季土壤水分的无效蒸发、提高土壤含水量,为胡麻前期生长创造良好的土壤条件是实现该区胡麻高产稳产的必须步骤。2011—2012年连续两年在地处甘肃省中部半干旱雨养农业区的榆中县石头沟旱作农业示范点进行了组合型微垄全膜覆盖不同覆膜时期对旱地胡麻生长影响的试验。本试验设组合型微垄全膜秋覆盖垄侧栽培、组合型微垄全膜播种前覆盖垄侧栽培和露地穴播三个处理,分别对其土壤水分、经济性状、生育期、产量结果进行分析。结果表明,旱地胡麻组合型微垄全膜秋覆盖垄侧栽培可明显减少冬春季土壤水分的无效蒸发,增加土壤水分含量,0~60 cm的土壤平均含水量,分别比旱地胡麻微垄全膜播种前覆盖垄侧栽培和旱地胡麻露地穴播栽培高31.9 g·kg-1和45.3 g·kg-1;胡麻的经济性状明显改善,株高分别比旱地胡麻微垄全膜播种前覆盖垄侧栽培和旱地胡麻露地穴播栽培高3.8 cm和14.7 cm、单株蒴果数分别增加8.5个和11.5个、蒴果粒数分别增加0.6个和1.65个、千粒重分别提高0.05 g和0.31g。旱地胡麻组合型微垄全膜秋季覆盖垄侧栽培比胡麻露地栽培增产1 471.2 kg·hm-2,增幅129.54%,比旱地胡麻微垄全膜播种前覆盖垄侧栽培增产378.22 kg·hm-2,增幅17.41%,增产效果十分明显。     

玉米地膜覆盖的土壤环境效应

通过田间试验研究了地膜覆盖和露地栽培对玉米的土壤温度、水分、养分、盐分含量和土壤生物学特性及硝酸盐含量的变化.结果表明,在玉米生长前期,地膜覆盖5,10,15,20,25 cm土层的土壤甘平均温度比露地提高2.4℃、3.0℃、2.9℃、2.2℃、2.7℃,6～7月份比露地降低1.1℃、0.5℃、0.5℃、0.6℃、0.6℃.地膜覆盖0～10,10～20,20～30,30～40 cm土层的土壤合水量分别比露地增加18.84%、10.67%、11.12%和8.9%.地膜覆盖增强了土壤蔗糖酶和碱性磷酸酶的活性,增加了土壤微生物的数量、CO2浓度、土壤呼吸和土壤NO3——N的含量,减少了土壤氮素的损失.地膜覆盖降低了土壤有机质、氮素、速效磷的含量、过氧化氢酶和脲酶的活性及土壤表层的盐分含量.地膜覆盖提高了玉米的生物量和经济产量.     

河西绿洲灌漠土长期施肥效应及土壤生产力演变

张掖绿洲灌漠土连续21 a长期肥料试验结果表明:与无肥处理产量下降相对照,施肥的增产效果逐年提高,平衡施肥增产幅度显著大于单施氮肥。单施氮肥处理土壤生产力水平由第1轮作周期的89.8%降为第7轮作周期的28.5%;在不施用有机肥条件下,种植到第3轮作周期时作物开始对施钾有反应,施钾增产率为5.5%~22.7%;氮磷钾化肥长期配合施用,作物产量水平持续不减,土壤生产力平均达93.5%,表明氮磷钾化肥配合施用并不破坏土壤生产力。有机肥与氮肥配合施用,其交互作用为正效应;有机肥与磷、钾化肥配合施用交互作用为负效应。不施任何肥料时,绿洲灌漠土土壤生产力平均下降59.6%(第1~4轮作周期);到第5~7轮作周期时,土壤生产力下降幅度保持在16.7%~22.7%相对较低且稳定的水平;化肥对作物产量的贡献份额平均为50.5%;有机肥贡献份额为21.6%;土壤自然肥力贡献份额平均为19.0%。     

Factors affecting phytotoxic activity of allelochemicals in soil

Allelopathy is the inhibitory or stimulatory effect of a plant (donor) on other plants (receivers) through the chemicals released from the donor plant to the environment, mostly into the soil. These chemicals may reach the receiver plants in various ways, including leaching from plant foliage, exudation from the roots, and decomposition of dead residue of the donor plants. However, allelopathy in soil is a complicated phenomenon that is affected by soil condition, growth condition of the donor and receiver plants and climatic condition. Allelochemicals in soil are adsorbed on soil solids, and metabolized by chemical and biological reactions during the movement in soil. This behavior is affected by various soil factors, such as soil texture, organic and inorganic matter, moisture and organisms, which affect the phytotoxic activity in soil. If an allelochemical can directly affect the growth of receiver plants in soil, then the allelochemical might be present in the soil water so that it is directly available for absorption by the plant. Thus, it is suggested the concentration of an allelochemical in soil water is a dominant factor directly determining the phytotoxic activity in soil, and the concentration is controlled by soil factors that affect the behavior of adsorption, desorption and degradation in soil.     

旱地小麦全膜覆土穴播联合机覆土作业性能试验

为进一步提高旱地小麦全膜覆土穴播联合机覆土作业性能,以作业机前进速度、刮板式土壤升运器线速度和刮板式土壤升运器倾角为自变量,平均覆土合格率为响应值,依照Box-Behnken试验设计原理,采用三因素三水平响应面分析方法,建立各试验因素与平均覆土合格率之间的数学模型,并对各因素及其交互作用进行分析。试验结果表明:三个因素对平均覆土合格率影响的主次顺序为作业机前进速度、刮板式土壤升运器倾角和刮板式土壤升运器线速度,联合机最佳工作参数为:作业机前进速度0.55 m·s~(-1)、刮板式土壤升运器线速度1.00 m·s~(-1)、刮板式土壤升运器倾角40°。验证试验结果表明,联合机平均覆土合格率为98.6%,较优化前的覆土作业性能有明显提升。     

施钾和秸秆还田对栗钙土区土壤养分及小麦产量的长期效应研究

1993～2006青海省栗钙土区施钾与小麦秸秆还田对耕层(0～20 cm)土壤钾素与其它养分指标以及小麦产量的长期影响定位试验结果表明:长期施钾或秸秆还田处理土壤速效钾、缓效钾和全钾含量均高于长期不施钾处理(NP),其中钾肥配合秸秆还田处理(NPK+St)三种类型钾含量均与NP处理差异显著;施钾或秸秆还田可提高速效钾和缓效钾在全钾中的比例,同时降低矿物钾的比例;与原始土壤相比,钾肥投入处理(NPK与NPK+St)的速效钾及NPK+St处理的缓效钾含量均高于原始土,其它处理三种类型钾含量均不同程度低于原始土壤;不同处理土壤钾素年均消耗K2O在175.5 kg/hm2以上,四个处理中只有NPK+St处理土壤钾素表观有盈余,其钾素平衡系数为1.55;相比只施氮磷肥,长期施钾或秸秆还田可降低土壤铵态氮、有效硫、钙、镁以及全磷的含量而提高有机质、有效磷、铜、铁、锰、锌以及全氮的含量,影响程度不一;定位14年间小麦产量基本不受施钾与秸秆还田措施的影响,处理之间差异不显著.     

Time effect on bentazone sorption and degradation in soil

Previous sorption/desorption batch experiments have indicated that bentazone is weakly sorbed by soils. In addition, field experiments have shown that 4% of the bentazone sprayed can be leached to drainage water. In order to complete bentazone characterisation, we have assessed the effect of time on its behaviour in contrasting soils. In laboratory studies, bentazone was added to three topsoils (sandy, loamy and clay soils). Bentazone degradation, sorption/desorption kinetics and isotherm measurements were carried out at different times. At 160 days after treatment, bentazone mineralisation amounts varied from 2.1% (sandy soil) to 14% (clay soil). The extractable amounts became lower (from 97% after treatment to 12% after 160 days for the clay soil) and a greater number of desorption series was needed to obtain these products. Nevertheless, at the end of the experiments, a small amount of bentazone was still extracted by water. At the same time, bound residues of bentazone reached 65% in clay soil. Statistical analysis indicated effects of both residence time and soil type on bentazone behaviour.     

吐鲁番市非灌溉期农田土壤盐分特征分析

对吐鲁番市的大河沿河、塔尔朗河、煤窑沟和黑沟上、中、下游灌区进行土样采集,测定吐鲁番市沿四条河流在非灌溉期内(3月、10月)土壤含盐量及主要离子含量,并分析土壤盐渍化类型、程度及土壤盐分与主要离子之间的相关关系。结果表明:研究区土壤有部分出现盐渍化趋势,且土壤次生盐渍化趋势较高;吐鲁番市土壤含盐量高低与各离子(即CL-、CO3-、HCO3-、SO42-、K+、Na+、Ca2+、Mg2+)含量大小有密切的关系;土壤盐分剖面分布具有表聚型;四条河流灌溉区土壤盐渍化类型的主要成分为硫酸盐渍土。     

刺五加根际效应和土壤环境因子对土壤跳虫群落结构的影响

为明确刺五加根际效应和土壤环境因子对土壤跳虫的影响,于2019年6-8月在中国科学院辽河源农业生态研究与示范基地调查刺五加根际和非根际土壤的跳虫总属数、个体数、功能性状参数以及群落特征参数,同时利用Pearson分析法和冗余分析法研究刺五加根系分泌物和土壤环境因子对跳虫群落结构的影响。结果表明,6-8月在根际土壤中捕获棘?属跳虫176头,所占比例为34.37%,为优势属,捕获钩圆?属、球角?属、长脚?属、德?属跳虫分别为26、37、32和31头,所占比例分别为5.08%、7.23%、6.25%和6.05%,均为常见属;在非根际土壤中,捕获棘?属跳虫91头,所占比例为17.77%,为优势属,捕获钩圆?属、球角?属、长脚?属、德?属跳虫分别为28、33、19和39头,所占比例分别为5.47%、6.45%、3.71%和7.62%,均为常见属;6月,刺五加根际土壤的跳虫总属数、个体数、Pielou均匀度指数分别为3.50、14.92和0.72,非根际土壤的跳虫总属数、个体数、Pielou均匀度指数分别为2.83、8.83和0.87,与根际土壤的差异显著;根际土壤跳虫的体宽、体长、触角与体长的比值、栖息环境功能性状值分别为0.73 mm、4.4 mm、0.19和0.18,显著低于非根际土壤跳虫的0.79 mm、5.58 mm、0.32和0.40;根际土壤pH与土壤跳虫群落的总属数、个体数呈正相关,与Pielou均匀度指数呈负相关,非根际土壤pH与土壤跳虫的个体数呈正相关;德?属、球角?属跳虫与土壤丁香酸含量、水杨酸含量、没食子酸含量呈负相关,长?属跳虫与土壤丁香酸含量、水杨酸含量和没食子酸含量呈正相关,棘?属和钩圆?属跳虫与土壤丁香酸含量呈负相关。表明土壤环境因子和刺五加根际效应对土壤跳虫群落有影响。     

混种牧草对紫茎泽兰根际土壤微生物的影响

外来入侵植物与入侵地土壤微生物群落之间的互作关系,影响外来植物的入侵力和生态系统的抵御功能。在紫茎泽兰入侵区利用非洲狗尾草进行替代控制,测量紫茎泽兰根际土壤微生物的变化结果显示,混种区根际土壤微生物之间及其与紫茎泽兰生物量之间的相关性较入侵对照区显著增强(P0.05),表明混种非洲狗尾草可加强紫茎泽兰入侵区根际土壤微生物的互利共生关系,有利于土壤微生物多样性的改善,可明显降低紫茎泽兰的生长势。     

Influence of soil moisture on short-term adsorption of diuron and isoproturon by soil

The adsorption of diuron and isoproturon by a clay loam soil at 35% (3-16 kPa) and 62% (1 kPa) soil moisture content was studied by means of glass microfibre filters capable of sampling soil solution for herbicide analysis. Adsorption was rapid, with 40–80% of the final (24 h) sorption being achieved within 2 min. These equilibria were achieved more rapidly for diuron, which was also the more highly adsorbed. Adsorption of both herbicides was favoured by low soil moisture initially, but was enhanced by higher soil moistures at sorption times greater than 30 min. However, increasing the soil moisture from 31% (10 kPa) to 62% (1 kPa) had little effect on the final soil sorption capacity. Regarding the water status in the soil, it is thought that adsorption took place in small pores (<3 μm). Herbicides diffused rapidly into small pores and adsorption by wet soil was delayed for a short period of time (about 30 min).