保护性耕作土壤肥力动态变化的研究--秸秆覆盖对土壤温度的影响

保护性耕种作是指能够保持水土、培肥地力和保护生态环境的耕作措施与技术体系,以秸秆覆盖和少耕、免耕为中心内容,其技术的实质性特点是历年的作物秸秆不断地在土壤表层累积,逐渐形成肥沃的腐殖层。为此,研究了不同秸杆覆盖量对玉米田土壤温度的动态变化,结果表明:秸秆覆盖量越多,土壤温度降低越多;而4000kg/hm2秸秆覆盖在耕作层(15cm以上)温度要高于不覆盖,对玉米种子萌发和出苗有利。通过对秸秆覆盖处理的土壤温度动态变化的测定,阐明了秸秆覆盖与土壤温度动态变化的关系,为保护性耕作的实施提供了理论参考和依据。     

免耕不同留茬覆盖对旱作燕麦田土壤水分及温度的影响

研究了免耕不同留茬覆盖方式对旱作燕麦田土壤水分及温度的影响。结果表明,免耕各留茬覆盖处理下0~10 cm和10~20 cm土层土壤含水率均极显著高于常规耕作,各土层土壤含水率高低顺序依次为免耕高留茬高覆盖免耕低留茬高覆盖免耕高留茬低覆盖免耕低留茬低覆盖常规耕作。与土壤含水率相反,免耕各留茬覆盖处理不同测定时期的09:00—11:00内在10 cm和20 cm处土壤温度均显著低于常规耕作,各土层地温高低顺序与含水率顺序相反。免耕不同留茬覆盖对燕麦产量具有显著地提高作用,其中免耕高留茬高覆盖产量最高,为2 111.4 kg/hm2,较对照增产18.6%,产量总体表现为免耕高留茬高覆盖免耕低留茬高覆盖免耕高留茬低覆盖免耕低留茬低覆盖常规耕作。     

免耕对土壤环境的影响研究

免耕是一种高产节源栽培技术,已成为现代农业主要的耕作方式之一.相关研究表明,免耕可降低劳动强度、减少机械损耗、减少土壤侵蚀、迅速改善土壤的理化性状、增强土壤肥力、促进作物生长、提高农业生产率,从而促进农业生产.为此,就免耕对土壤环境的影响进行了综述,并展望了其应用前景和发展方向.     

保护性耕作对玉米出苗率、苗期土壤蓄水量及地温的影响研究

试验处理方案包括浅松覆盖、压实覆盖、留茬覆盖、条带覆盖和留茬全覆盖,论文通过与传统耕作对照,旨在得出各保护性耕作措施对玉米出苗率、苗期土壤蓄水量及地温的影响,并在此基础上探索出相应的最佳保护性耕作方式,为玉米高产提供条件。试验结果表明：5种保护性耕作方式均对玉米出苗率有不同程度的影响,浅松影响最小,留茬全覆盖影响最大;各种处理对冬闲期到苗期内降水的储蓄量均大于对照,其中条带覆盖的效果最好;而各种处理下的苗期地温较对照组相比,除浅松覆盖处理外均偏低。     

基于气温预报和HS公式的不同生育期参考作物腾发量预报

根据南京站2001-2011年实测气象数据,以Penman-Monteith(PM)公式计算得到的参考作物腾发量ET0值作为基准值,对仅需要气温数据计算参考作物腾发量的Hargreaves-Samani(HS)公式进行参数率定,采用率定后的HS公式依据2012年6月-2015年6月气温预报数据对南京水稻、冬小麦不同生育期未来1~7d的ET0进行预报,并与基于实测气象数据的PM法计算的ET0值进行比较,评价HS法的ET0预报精度。结果表明:最低、最高气温实测值与预报值相关系数分别为0.97和0.93,最低气温预报精度略高于最高气温;预见期1~7d内,水稻、冬小麦不同生育期ET0预报值与PM法计算值变化趋势基本一致,整个生育期内冬小麦ET0预报值与PM法计算值吻合程度更好,水稻、冬小麦相关系数分别达0.60、0.80左右;水稻各生育期平均准确率为66.0%~97.5%,平均绝对误差为0.65~1.22mm/d,均方根误差为0.76~1.42mm/d,冬小麦各生育期平均准确率为75.4%~99.5%,平均绝对误差为0.33~1.06mm/d,均方根误差为0.43~1.23mm/d;作物生育期各阶段对气温预报误差越敏感,ET0预报精度越低,随着生育期的推进,水稻对气温预报误差的敏感程度逐渐减小,相应的ET0预报精度逐渐增加,而冬小麦反之;但整体上预见期1~7d的气温预报及ET0预报精度达到可利用程度,可为快速灌溉预报及灌溉决策提供数据支撑。     

不同种植模式对山药生长温度及出苗时间的影响

为延长山药生育期,减少倒春寒流对山药苗期的危害,达到增产、稳产的目的,研究了露天常规、露天提前、单跨拱棚提前和双跨拱棚提前种植等4种模式对棚温、地温及山药出苗时间等的影响。结果表明,单跨、双跨拱棚棚内平均温度较露天分别提高了38.96%和41.97%;单跨、双跨拱棚5cm剖面处地温较露天分别增温达20.26%和20.65%,15cm剖面处地温的增幅也分别达到15.43%和16.87%。双跨处理可提高山药种植后40d内的土壤含水率达4.92%~17.4%采用拱棚模式可使山药出苗时间提前;其中单跨处理比露天常规处理提前16d出苗;双跨处理其次,为15d。单跨、双跨小拱棚为山药出苗提供了较好的温度条件,可延长山药生育期20d左右。     

基于叶温的作物水分亏缺诊断方法研究

作物冠层或叶片温度的变化可以反映作物的水分状况[1]。为此,根据能量平衡原理分析了作物的冠层(叶片)—空气温差变化的影响因素,并采用模糊推理技术,以叶片—空气温差及相关的环境因素(空气水汽压差、光照强度、空气温湿度和风速等)为输入变量,以CWSI为输出变量,探讨基于植物叶片—空气温差的作物水分亏缺诊断的智能化方法,实现了作物水分亏缺指标的动态分析,有效地解决了环境因素对CWSI计算结果的影响。采用温室生长的黄瓜为对象进行试验,试验表明:该诊断方法可有效地反映作物水分亏缺程度,克服了传统诊断的局限性。     

季节性冻融期灌溉水量对土壤温度时空变化的影响

以位于山西省晋中盆地的农科院试验田为基地,运用灰色关联度和spss软件对2013-2014年季节性冻融期不同灌水量下土壤温度的时空变化规律进行了统计分析。结果表明:灌水量对土壤的冻融过程存在一定影响,有明显的增温效应,但在不同的冻融阶段有所差异:缓慢冻结阶段,灌水量高的地块土壤降温速度慢;快速冻结和拟稳定冻结阶段,20~50cm范围内土壤温度随着灌水量的增加而增加,呈现显著的正相关性;融化阶段中后期,不同灌水定额下土壤温度随时间线性增加,增温速率几乎相同。同一冻融阶段剖面地温随深度的变化规律为:土壤温度在10cm内出现极小值,当土壤深度大于30cm时,土壤温度与深度的线性相关性随着灌水量的增加而增加,同一时间剖面地温的增减速率随灌水量的增加而减少。     

长期免耕对不同土层土壤结构与有机碳分布的影响

为探明长期翻耕与免耕条件下不同土层深度土壤结构稳定性及其有机碳分布特征,在长期定位试验中分层(0~10 cm、10~20 cm、…、90~100 cm)采集免耕和常规耕作处理下混合土样和原状土样进行土壤结构与有机碳的测定,结果表明:(1)随着土层的加深,0.5~2.0 mm和大于2.0 mm粒级团聚体含量表现为逐渐降低的趋势,而其他粒级团聚体含量呈增加趋势。免耕更利于提高大粒级团聚体(0.5 mm)的含量,且土壤结构的稳定性显著提高,其作用深度在50 cm以上。(2)随着土层的加深,土壤总有机碳和活性有机碳均表现为先增加后降低再趋于稳定的趋势。免耕处理在0~80 cm土层的土壤总有机碳和活性有机碳均高于常规耕作处理。(3)随着土层的加深,不同粒级团聚体总有机碳含量呈降低趋势,大粒级团聚体中含有较高的有机碳。免耕更利于0~40 cm土层不同粒级团聚体总有机碳含量的提高。随着土壤团聚体粒级的降低,土壤活性有机碳含量呈降低趋势。与常规耕作相比,除0.053~0.250 mm粒级团聚体外,免耕提高了0~20 cm土层各粒级团聚体中活性有机碳含量。(4)随着土层的加深,各粒级团聚体中有机碳对土壤总有机碳的贡献率表现为先降低后增加再降低的趋势。不同粒级团聚体中,大于2.0 mm和小于0.053 mm粒级团聚体有机碳贡献率在0~100 cm土层均低于其他粒级团聚体。在0~20 cm、30~40 cm和90~100 cm土层,免耕处理各粒级团聚体有机碳累积贡献率均高于常规耕作。     

免耕播种机土壤工作部件的研究

保护性耕作体系推广实施的关键环节之一是需要性能完善、质量可靠的保护性耕作专用机具,免耕播种机就是其中的重要配套机具之一.机具的土壤工作部件作业质量的好坏直接影响着机具整体的性能.为此,综述了免耕播种机土壤工作部件的特点,重点介绍了破茬和开沟部件的研究发展,讨论了目前免耕播种机土壤工作部件存在的问题,为今后继续研究提供了参考.