农田秸秆覆盖保墒研究

秸秆覆盖不但能够改变田间辐射、温度、湿度、风速等影响蒸发的外界条件,还改善了土壤的团粒结构,提高了土壤的供水能力,从而起到了改善田间小气候环境、减缓土壤水分波动、蓄水保墒的作用。农田秸秆覆盖后作物苗期棵间土壤蒸发明显减少,使旺盛生长期可利用水分增加,提高了水分的利用率。     

灌溉条件下秸秆覆盖麦田耗水特性研究

试验于2 0 0 2 2 0 0 3年在中科院禹城综合试验站完成,研究了秸秆覆盖和灌溉对冬小麦农田耗水特性的影响,结果表明:秸秆覆盖能够增强灌溉水的入渗能力。随着灌溉量的增加,秸秆覆盖减少深层底墒水(SMBS)的消耗。灌溉显著增加冬小麦的耗水强度,返青后,覆盖处理冬小麦的耗水强度大于不覆盖处理。在播种到返青期间,覆盖比不覆盖处理平均少蒸散5 2 2 5mm。返青后,覆盖处理的阶段耗水量大于不覆盖处理,但覆盖与不覆盖处理间的总耗水量差异不大     

秸秆覆盖条件下微咸水灌溉棉花试验研究

我国是一个淡水资源短缺的国家，开发利用微咸水资源是缓解我国北方地区水资源供需矛盾的一条重要途径。该试验在麦秸覆盖条件下，研究了不同矿化度的微咸水灌溉对土壤和棉花生长的影响。结果表明，不论是淡水(CK)灌溉还是微咸水灌溉都会使得土壤盐分有所增加，而微咸水灌溉会对棉花的早期生长起到一定的抑制作用；但是，秸秆覆盖减少了土面蒸发，具有很好的保墒效果，而且明显抑制了微咸水灌溉后土壤盐分的表聚作用，从而减轻了微咸水灌溉对棉花生长的不良影响。因此，在旱季可以利用2～5 g/L的微咸水直接灌溉棉花，不会使土壤含盐量超过棉花的耐盐度。如果结合秸秆覆盖，微咸水灌溉对土壤和棉花的不良影响均无明显影响。这为微咸水资源的开发利用提供了理论和实践依据。     

秸秆覆盖免耕法

本文阐述了传统耕作法,少耕法和免耕法的基本概念,分析了秸秆覆盖免耕法的原理。夏玉米免耕覆盖种植机械化技术就是应用秸秆覆盖法的原理试验成功的一项科研成果,这项技术由三项作业,六项技术组成,具有节能,省工,增产,增加土壤有机质,改善土壤结构等效益,是对传统耕作法改革的一项新型耕作技术。研制成功的免耕播种机是实现这项技术的关键机具,本文介绍了其工作部件及工作原理。最后指出这项新技术在我国小麦、玉米两熟地区推广应用的意义。     

秸秆类覆盖物的覆盖参数的研究

为研究秸杆类覆盖物的效果，为定量地分析秸秆类覆盖物的水热通过阻力以及数值模拟土壤水热盐耦合运移规律，正确地提出覆盖物这个边界条件，文章提出了阴影、阴影模式、秸秤平均直径、秸秆广义间距和覆盖率等用以描述秸秆类覆盖物的类型和状态的覆盖参数的定量概念。推导了覆盖参数的计算公式，给出了秸秆平均直径和秸杆广义间距的测量方法，并进行了实际测量。结果表明，秸杆广义间距随着秸杆覆盖量增加而降低，但并非是线性关系。     

秸秆覆盖免耕条件下中小型土壤动物的生态分布特征

分别于2011年5月、7月和9月,通过设置免耕农田不同的玉米秸秆覆盖率,调查了中小型土壤动物的生态分布特征.采用Tullgren法分离中小型土壤动物,室内显微镜下鉴定.结果表明:共获得中小型土壤动物6 814只.其中优势类群:甲螨(Oribatida)和辐螨(Actinedida),占总个体数的77.71％.土壤动物集中分布在0-10 cm土层,占总个体数的76％,表聚性明显.Margalef物种丰富度指数(R)指数显示,R(全秸秆覆盖+免耕)3.10＞R(50％秸秆覆盖+免耕)2.96＞R(普通玉米田)2.18,说明全玉米秸秆覆盖免耕的农田中小型土壤动物类群多样性最高,个体数量最多.50％秸秆覆盖和全秸秆覆盖处理下中小型土壤动物的丰富度均高于普通玉米田.全秸秆覆盖免耕条件下螨类的数量是2 680只,是普通玉米田螨类数量的1.32倍.在50％秸秆覆盖+免耕、全秸秆覆盖+免耕和普通玉米田这3种不同秸秆覆盖率和土壤环境下,中小型土壤动物的季节分布差异明显.全秸秆覆盖与普通玉米田相比,能提供更丰富的生存条件,有效提高了中小型土壤动物的生物多样性.     

连续14年黑土坡耕地秸秆覆盖免耕水土保持效应

为探究长期秸秆覆盖免耕对黑土坡耕地土壤结构的影响以及水土保持效应,通过秸秆覆盖免耕(NT)和传统顺坡耕作(CT)2组长期定位田间试验,对土壤结构、土壤保水能力、保土效应作对比分析。结果表明:NT与CT相应性状比较,土壤容重没有显著增加(P＞0.05),在0—20 cm土层,虽总孔隙度和非毛管孔隙度低,但增加了土壤毛管孔隙度和水稳性大团聚体(WR_0.25)含量,WR_0.25含量和平均重量直径(MWD)差异均达到显著水平(P＜0.05);分别提高了垄台土壤初始入渗和稳定入渗速率28.8%,24.7%;0—10 cm土层,饱和含水量和田间持水量差异均达到显著水平(P＜0.05);减少了产流次数、径流量和土壤流失量分别为11次,86.6%和98.9%,有效地遏制了水土流失。研究结果表明,长期连续秸秆覆盖免耕是一项有利于土壤结构稳定和遏制土壤侵蚀的黑土地保护措施。     

小麦干旱综合应变防御技术的保墒节水效应

两年集成试验表明，将底墒水，深耕，秸秆翻压还田、秸秆覆盖、防旱剂，有限灌溉等干旱防御措施因地制宜地应用到小麦生产中，可以明显起到减少前期土壤水分无效蒸发，增加土壤蓄墒，改善土壤结构，培肥地力，减少灌溉次数等作用，综合运用以上措施，可使小麦增产10％以上，水分利用效率提高30％以上。     

农田秸秆覆盖节水效应研究

利用秸秆覆盖农田，是减少棵间无效蒸发量、提高水资源利用的有效措施。在封丘３年试验结果表明，采用秸秆覆盖麦田可有效地降低耗水系数８．１％￣２３．２％，覆盖后减少棵间蒸发量２６．３％，节约灌溉水量２７０ｍ＾３／ｈｍ＾２。其节水机理主要是覆盖麦田可产生调节地温，蓄水保墒，提高了田间水的利用率。     

免耕秸秆覆盖对旱作农田土壤水分的影响

通过20012004年的田间试验研究了免耕秸秆覆盖旱作农田的土壤水分效应。结果表明,免耕秸秆覆盖对表层土壤水分含量影响较大,在作物播种期可以减少表层水分蒸发,显著增加表层土壤含水量,但随着生育进程的推进,秸秆覆盖的抑蒸效果逐渐减弱。免耕秸秆覆盖对各个时期0200 cm土壤剖面上水分总量的影响不大,但年际间变化较大。采用免耕秸秆覆盖可以提高小麦-豌豆轮作系统作物产量以及水分利用效率、促进农田生态系统的良性循环,持续提高土壤肥力。     

覆盖稻草及加盖薄膜对免耕马铃薯农艺性状及品质的影响

研究了覆盖不同厚度稻草（4、8 cm）以及加盖普通地膜和黑色地膜对免耕马铃薯农艺性状及品质的影响。结果表明：覆盖不同厚度稻草的影响效果具有显著的差异,与覆盖稻草4 cm相比,覆盖稻草8 cm可提高单株结薯数和产量,降低绿薯率,但降低出苗率和株数,其他品质参数差异不明显;在覆盖稻草4 cm的基础上加盖薄膜具有提高单薯重和产量的作用,但在覆盖稻草8 cm的基础上加盖薄膜则对出苗不利,降低了出苗率和株数,降低产量;加盖地膜能显著降低绿薯率,其中黑色地膜的效果优于普通地膜。     

旱地秸秆覆盖条件下作物减产的原因及作用机制分析

结合多年的田间试验研究，对中国旱地秸秆覆盖的方法、效果、减产现象及其原因进行了总结和分析，结果表明：虽然绝大多数资料显示秸秆覆盖能明显改善土壤水分状况、提高作物产量，但覆盖条件下作物不增产甚至减产的现象不容忽视，其原因可能与覆盖导致土壤水分、温度和供肥状况等因素的变化有关，作用机理尚需深入探讨，并提出了进一步研究的思路。     

秸秆和地膜覆盖下春玉米农田腾发特征研究

通过大型称重式蒸渗仪和小型蒸发器测定秸秆和地膜覆盖下不同灌水处理春玉米地的腾发量,并结合气象、春玉米叶面积及产量等数据比较不同覆盖方式和灌水处理的优越性。分析了棵间蒸发量与降雨和灌水的脉冲性关系、降雨对腾发总量和参考作物腾发量的影响,得到各处理下不同生育阶段春玉米棵间蒸发占腾发总量的比例为大?小?大,且秸秆覆盖较地膜覆盖减少无效蒸发的作用强,利用不同处理下腾发总量与叶面积指数所呈现的线性函数关系,可求得春玉米各生育阶段的作物系数和全生育期的水分利用效率。结果表明:河西干旱地区适度调亏对水分利用效率影响不大,地膜覆盖下种植春玉米比秸秆覆盖效果好。     

农田秸秆覆盖条件下冬小麦增产的水氮条件

通过田间试验建立了冬小麦产量与灌水量及施氮量的关系模型,并作了模拟分析,以期研究旱地农田秸秆覆盖条件下冬小麦增产的水氮条件.结果表明:秸秆覆盖的冬小麦能否增产与水肥供应关系密切.生育期间没有补充灌水时,覆盖增产主要取决于氮肥用量,氮肥投入较少时覆盖冬小麦经济产量能取得显著的增产效果;氮肥用量较高时产量低于未覆盖处理.因此,在雨养农业区,通过配合适量的氮肥完全能够做到秸秆覆盖下增产增收.在不同氮肥用量前提下,覆盖的增产效果除了与生育期总灌水量有关外,还与灌水量在各生育期间的分配有关.因此,在有灌溉条件的地区,根据氮肥投入情况,将有限的水分配在作物最需要的时期才能取得秸秆覆盖下的节水高产.     

秸秆覆盖对干湿态红壤坡面流水力学参数的影响

秸秆覆盖对地表径流的水力学参数有重要影响。在江西省余江县中国科学院红壤生态实验站附近的坡耕地,利用人工模拟降雨研究秸秆覆盖对坡耕地干湿态红壤地表径流水力学参数的影响。结果表明,有无秸秆覆盖对土壤地表径流速度和曼宁系数影响明显：1）0~30%覆盖度之间,流速随着覆盖度的增大迅速降低,而曼宁系数随着覆盖度的增大迅速增大;30%~90%覆盖度之间,流速随着覆盖度的增大降低缓慢,但曼宁系数随覆盖度增大而在高位小幅振荡。2）在同一覆盖度下,湿态土壤流速比干态土壤流速大,在0、15%和30%覆盖度时,这种现象较为明显,当覆盖度大于30%时,这种现象不明显;在0~30%覆盖度范围内,干态土壤曼宁系数比湿态土壤大;在30%~90%覆盖度范围内,干态土壤曼宁系数比湿态土壤小。3）30%覆盖度秸秆覆盖可以有效降低地表径流流速,增大地表糙率。从经济实用和水土保持效果来看,30%的秸秆覆盖是该区农地水土保持的最佳选择。     

秸秆覆盖对夏玉米农田土壤水分与热量影响的模拟研究

利用试验实测资料确定作物根系吸水模型和水热运移模型的参数,分别利用有限差分法对水热运移模型进行离散和迭代法对模型进行求解,通过模拟研究秸秆覆盖对夏玉米农田土壤水分和热量的影响。研究表明该模型能描述不同覆盖率条件下夏玉米生育期农田土壤水分和热量的变化规律,土壤含水率在0～40 cm逐渐减少,在40～100 cm逐渐增大;土壤温度在0～20 cm逐渐减少。不同覆盖率下土壤含水率和土壤温度的变化规律均为覆盖率150%＞覆盖率100%＞覆盖率50%＞不覆盖。可见秸秆覆盖节水和控温效果明显,为节水条件下的作物高产提     

南疆膜下滴灌棉花花铃期土壤盐分分布研究

膜下滴灌在节水灌溉同时,会增加了土壤次生盐渍化风险,不利于农业生产。本文选取南疆棉花花铃期典型膜下滴灌地,分别在滴头下,棉花窄行间,背行3个位置分层取样,测定土壤盐分含量,分析其盐分在水平方向和垂直方向上的分布规律,发现膜下滴灌的土壤盐分分布规律会因不同的滴灌模式等差异而与一般性规律有所不同。结合当地实际生产条件,分析盐分分布对于指导当地农业生产具有重要意义。     

少免耕与秸秆还田对极端土壤水分及冬小麦产量的影响

为了高效利用天然降雨,缓和农业水资源短缺,该试验在小麦、玉米一年两熟条件下,设置耕作措施和秸秆2个因素,其中耕作措施分为常规耕作、深松耕、耙耕、旋耕、免耕5种,秸秆因素分为玉米秸秆全量还田与不还田,共10个处理,研究了耕作措施与秸秆因素对极端土壤水分和冬小麦产量的效应。结果表明,无论秸秆还田与否,相对于常规耕作,深松耕能提高土壤水分充足期的土壤含水率,增加冬小麦产量,尤其是深松耕秸秆还田,比常规耕作无秸秆还田分别高25.74%和11.45%。秸秆因素在土壤水分充足时影响土壤含水率方面占主导地位,秸秆因素与耕作措施在土壤水分亏缺时影响土壤含水率和冬小麦产量方面均起着重要的作用。免耕、深松耕、耙耕与秸秆还田的交互效应能够增加集雨,提高冬小麦产量。研究结果还表明,冬小麦产量与土壤水分亏缺时土壤含水率相关不显著,而与土壤水分充足期土壤含水率相关显著。     

旱地大豆垄沟周年覆膜栽培水肥效应研究

针对陇东旱作农业区降水量少、季节分布不均等问题,从改善旱地大豆生长环境和栽培条件、提高降水利用率入手,筛选出旱地大豆垄沟周年覆膜栽培自然降水高效利用新模式。研究表明,垄沟周年覆膜栽培技术可把冬闲期降水最大限度地蓄积并保存于土壤中,又可最大限度蓄积大豆生育期的降水,从而明显改善旱地大豆的水肥条件,增产效果显著,是陇东旱地大豆自然降水高效利用、实现高产稳产的一项新技术模式。     

棉花微咸水膜下滴灌灌溉制度的研究

为寻求微咸水膜下滴灌的最优灌溉制度,利用2008和2009年田间试验结果,从棉花生长和产量的角度出发,分析11种灌溉处理各生育期的变化情况。测定了叶面积、干物质质量、棉花产量、土壤盐分等指标。结果表明：灌溉水量越大,棉花营养生长部分生长越快,生长时间越长;灌水盐分越高,盐分胁迫使生殖生长部分所占比例越大,越易衰老;试验区内灌溉定额3 750 m3/hm2（微咸水80%,淡水20%）的轮灌处理,2008年棉花产量达到5 190 kg/hm2,接近仅灌淡水5 250 m3/hm2处理（5 205 kg/hm2）,该轮灌处理2008年总盐为负增长（-0.95 g/kg）,2009年试验结果有力验证了该灌溉制度的节水增产、保护土壤环境的优越性。