新疆膜下滴灌棉田生育期地温变化规律

覆膜条件下地温将发生改变,为研究其变化规律,2008和2009年在新疆库尔勒市开展了棉花膜下滴灌田间试验,设置了不同灌溉处理和地表覆盖情况的试验小区,对土壤水热状况进行了监测和对比,结果表明：气象条件、土壤水分、地膜和棉株覆盖等因素综合影响棉花生育期地温分布规律,出苗期15 cm深度处膜下地温高于膜间1.6℃,蕾期和花铃期膜间地温逐渐超过膜下,吐絮期二者又趋于相等;土壤水分和温度存在耦合作用,土壤含水率高则热容量大,相应的温度变化幅度小,但在相同的含水率下,覆膜处理平均地温高于无膜处理。研究表明,膜下滴灌有效起到保温保墒作用,克服土壤高地温低含水率或低地温高含水率的矛盾,可为作物生长创造较好的土壤水热条件。     

不同土壤水分处理对膜上灌春小麦土壤温度的影响

依据膜上灌春小麦大田试验资料,研究了地膜覆盖和露地处理不同土壤水分亏缺水平对土壤温度变化特征的影响.结果表明:不同土壤水分处理对土壤温度的影响差异较大,覆膜重度水分亏缺处理土壤温度在全生育期始终较高,日最高土壤温度较露地丰水处理高9.8℃,而覆膜丰水、轻度与中度水分亏缺处理日最高土壤温度依次较露地丰水高6.4℃、4.6℃和1.7℃;受不同因素影响,三叶期和灌浆期各处理间土壤温度差异较大,日变幅分别在2.1～11.4℃和2.4～13.5℃之间;在不同土层中,各处理土壤温度变化幅度大致沿深度递减,0 cm土壤温度日变幅最大,为34.6～40.9℃,25 cm处土壤温度日变幅最小,为3.0～3.5℃,0～5 cm处除覆膜轻度和中度处理之间无显著性差异,其余各处理均达到极显著差异.试验结果将对膜上灌春小麦土壤温度调控及制定合理的灌溉制度提供理论依据.     

河套灌区不同覆膜方式膜下滴灌土壤盐分运移研究

随着灌溉面积的增加和引黄水量的减少,河套灌区土壤盐渍化和水资源紧缺的问题日益突出,为保持农田水土环境的良性发展,以内蒙古河套灌区曙光试验站为研究对象,开展不同覆膜方式膜下滴灌土壤水盐运移规律研究。试验设置全膜覆盖(PQ)和半膜覆盖(PB)2个处理,采用5TE土壤水盐监测探头测定剖面土壤含水率和电导率。结果表明:膜下滴灌过程中剖面土壤盐分发生再分布,滴头下方30cm附近形成主要脱盐区,盐分逐渐向湿润区外缘积聚。半膜覆盖处理土壤盐分在膜间表层聚集,全膜覆盖处理保水抑蒸效果明显,起到了较好的压盐效果。表层土壤电导率值具有距滴头水平位移50cm20cm0cm的特点,膜间电导率值波动较大。不同水平位置处土壤电导率曲线变化规律相同,随土层深度增加振幅变小。全生育期内0—70cm深度土层不同覆盖方式均起到了一定的脱盐效果,半膜覆盖2个生长季内盐分变化(SA)分别为4.71mg/hm~2和9.24mg/hm~2,全膜覆盖处理SA分别为12.22mg/hm~2和21.55mg/hm~2。全膜覆盖处理可以有效抑制土壤水分蒸发,减弱盐分随水向上运动趋势,创造适宜作物生长的淡盐环境。可为河套灌区膜下滴灌种植模式下田间水盐管理提供理论依据。     

盛夏覆盖对幼龄茶园土壤温湿度和杂草生长的影响

江南茶区夏季高温少雨,新建茶园易受旱热草害,从而影响茶苗成活率和生长。为了探讨不同覆盖材料在幼龄茶园中保湿、降温、抑制杂草的效果,采用单因素对比试验,设置4个覆盖处理,1个裸地对照,在杭州盛夏高温季节对各处理土壤温度和湿度变化及控草效果进行了比较研究。结果表明:夏季晴热高温季节,黑膜、无纺布和覆草处理均可显著降低土壤温度,减小温度日较差。持续晴热7天和14天时,黑膜和覆草处理土壤含水量显著高于对照组。覆盖均能极显著抑制茶行杂草的生长,其中黑膜和无纺布处理的杂草生长量极显著低于白膜和覆草处理。所有覆盖处理都能极显著降低拨草人工费,最高效的黑膜覆盖处理可以节约8 550元/hm~2,所用工时只有对照组的24.95%,扣除覆盖成本投入,每公顷可以节约6 370元。综合比较各种覆盖材料在降低土壤温度、提高土壤含水量、控制杂草生长及降低除草成本方面的效果,发现黑膜处理效果最好,其次是无纺布和覆草处理。因此,新茶园夏季覆盖材料推荐使用黑地膜、覆草和无纺布。     

干旱区大田玉米膜下滴灌土壤水热效应研究

土壤水热状况是影响干旱区作物产量的主要因素,围绕膜下滴灌土壤水热运移情况,以河套灌区玉米为研究对象,开展了2年的田间试验,研究了膜下滴灌条件下不同覆膜耕作方式对土壤水热运移规律的影响。试验设垄作全膜(LQ)、垄作半膜(LB)、平作全膜(PQ)和平作半膜(PB)4个处理,采用烘干法测定0—120cm土壤含水量,ECH2O-5TE探头测定0—120cm土壤温度。试验结果表明:在苗期,0—20cm土层LQ土壤含水率较LB、PQ和PB分别提高了14.4%,23.8%和26.9%;拔节期,0—40cm土层LQ含水率较LB提高了32.6%,PQ较PB提高了5.8%;抽雄期0—60cm土层垄作土壤含水率明显高于平作,而60—120cm土壤含水率差异不明显;成熟期0—80cm土层LQ土壤含水率较LB、PQ和PB分别提高了18.1%,11.2%和21.5%。分析0—70cm土层平均土壤温度发现,LQ的温度明显高于半膜覆盖的处理,2014年和2015年LQ土壤温度较LB分别增加0.44,1.16℃,较PQ分别增加0.93,0.22℃,较PB分别增加1.22,1.37℃。2年的试验验证了不同覆膜耕作方式下,随土层深度的增加,土壤温度变化趋于平缓。垄作全膜可以提高土壤温度,增大土壤含水率,有效防止垄体土壤温度的散失,为作物生长提供良好的水热状态,促进作物增产。     

黑白地膜覆盖对土壤温度和田间杂草的影响研究

为进一步指导农户科学选用地膜进行农业生产,明确不同地膜覆盖对土壤的增温效应和防除杂草效应,选取白地膜(无色膜)和黑地膜作为试验材料,测定不同地膜覆盖下土壤温度日变化和农田杂草的发生率。结果表明:在增加土壤温度效应上,白天白地膜覆盖下的土壤温度高于黑地膜覆盖,平均高出1.4℃,白地膜增温效应主要在10:00以后,黑地膜增温效应主要在13:00以后,黑地膜表现出明显的增温滞后性,夜间黑地膜覆盖下的土壤温度高于白地膜覆盖,平均高出0.6℃,黑地膜覆盖下的土壤温度变化趋势较白地膜平缓;在防除杂草效应上,黑白地膜覆盖均显著减少了杂草发生,但黑地膜防除杂草效果优于白地膜。     

不同耕作方式对土壤水热变化的影响

为了研究各免耕处理下土壤的水热变化,2005～2008年在黄河流域清水河县对玉米进行了5种不同耕作方式的试验研究。结果表明,土壤含水量、温度在5种不同耕作方式下均达到了显著(p0.05)或极显著(p0.01)差异。①三年间在0～10 cm土层,整个生育期内留高茬覆盖、留低茬覆盖、留高茬、留低茬处理的平均土壤含水量分别较常规耕作增加了29.92%、26.23%、17.30%、13.95%。在0～40 cm土层,留茬覆盖处理能有效地抑制土壤水分蒸发,提高作物的水分利用率。在80～100 cm土层,土壤含水量达到最大值。土壤水分变化主要受季节影响,随秸秆覆盖和降雨量的变化而变化。②土壤温度在5 cm土层变化幅度最大,留茬覆盖能有效地调节土壤温度,使土壤温度日变化平缓,且随土层深度的增加土壤温度的变化幅度减小。③不同耕作方式形成的土壤微环境为玉米的生长发育提供了更好的基础,其中留茬覆盖处理效果最佳,由于水热状况良好,留茬覆盖下作物产量较高。     

全膜双垄沟播带状秸秆还田模式对土壤温度的影响

在田间全膜双垄沟播膜下设置带状秸秆还田不同模式,研究玉米生育期内土壤耕层温度的变化规律。结果表明,在玉米非种植带将5 cm长秸秆按3 750 kg/hm2深翻15 cm与土壤混匀后,土壤温度日(8:00～20:00时)变化增温速度最快,逐日变化幅度最高,相应的0～25 cm土层温度振幅最大。不同秸秆还田方式玉米生育期0～15 cm土层温度日变化不同,苗期(5月13日)膜下秸秆还田0～15 cm土壤温度随着白天气温的升高快速增高,16:00时达最高峰,为26.8～28.9 ℃,持续2 h后迅速下降;拔节期(6月10)土壤温度在16:00时达到最高,随后缓慢下降。玉米生长后期不同处理0～15 cm土层温度没有差异。整个玉米生长期内,土壤温度的逐日变化表现出S型波动。各处理0～25 cm土层温度的振幅随着土壤深度增加和生育期延后而减小。     

膜下滴灌条件下棉株温湿度微环境

通过对膜下滴灌棉花根区土壤温度、水分、冠层叶温、气温及冠层空气湿度的观测,分析了该灌水条件下棉花土壤水、热关系,冠层温、湿度关系,结果发现:棉花根区土壤水分与温度之比在深度方向上近似呈线性关系,冠层叶—气温差与空气饱和差也呈线性关系,说明膜下滴灌技术能够为棉花根系提供良好的吸水环境,有利于棉花生长。     

膜下滴灌棉花土壤水分动态变化研究

通过系统观察不同土壤类型棉花土壤水分动态变化规律，研究膜下滴灌棉花土壤水分的变化，以有效地提高棉花产量和水分利用效率。结果表明：膜下滴灌棉花土壤含水量呈现规律性的变化：在黏土地上，土壤含水量的变化趋势近似于抛物线，0～20cm土壤含水量最低，随土层深度增加，土壤含水量逐渐增加，至60-80cm达最大，随后又降低。而在沙土地，土壤含水量的变化趋势与黏土地相反。这种变化与土壤的理化、生物学特性以及棉花根系的生长发育有关。不同土壤类型膜下滴灌棉花产量、总耗水量及水分利用效率存在明显差异。     

不同覆膜种植对土壤水热和冬小麦产量的影响

为探索不同地膜颜色和种植方式对土壤水热及冬小麦产量的影响,设置黑、白两种地膜颜色及平作和垄作两种种植方式。通过使用TRIME-TDR及地温计对不同覆膜处理整个生育期内土壤水分和温度的监测,探究不同覆膜种植对农田土壤水热动态变化和冬小麦产量的影响。结果表明:（1）在作物越冬期—返青期,覆膜处理增温效果最为显著,较对照该时期增加了1.3℃,在作物拔节期—灌浆期,覆膜受植株茂密遮阳影响,增温效果不显著;无论是平作还是垄作,黑膜处理其表层5 cm土壤温度均高于白色覆膜和对照不覆膜处理;一天内,黑、白覆膜处理表层5 cm土壤温度最高值较对照分别增加4.9℃和5.7℃。（2）整个生育期,0—20 cm耕层内土壤含水率变化波动最显著,起垄覆膜处理耕层土壤含水率平均较平作覆膜处理和对照处理分别提高5.04%和14.82%。在起垄覆黑膜处理作物生育期内,抽穗期0—100 cm土层蓄水量处理提高最为显著,较对照增加45.2 mm。（3）起垄覆黑膜增产节水效果最显著,产量较对照处理增加658.7 kg/hm²;水分利用效率较对照提高16.3%。在丰水型年,由于降水充沛,不同种植方式间土壤水分利用效率差异不显著。该结果对于覆膜种植技术的改进有一定的指导意义。     

麻地膜与肥料互作对辣椒生长、土壤养分及土壤酶活性的影响

麻地膜在农业生产中的应用越来越广泛。为了解麻地膜在茄果类蔬菜上的应用效果,以辣椒为试验材料,在露地和日光温室条件下研究了普通聚乙烯(PE)地膜及麻地膜与肥料互作对辣椒定植初期10 cm土温、辣椒生长、土壤养分及土壤酶活性的影响。结果表明,地膜覆盖有利于辣椒定植初期10 cm土温的升高,其中,PE地膜的保温效果优于麻地膜,PE地膜+有机肥和PE地膜+有机肥+复合肥的保温效果较好,此外,11:00以后麻地膜覆盖具有降低地表温度的作用;麻地膜对膜下杂草的抑制作用显著强于PE地膜,麻地膜+复合肥的杂草生长量显著低于其他处理;地膜覆盖可以显著增加辣椒的株高、茎粗和产量,对辣椒叶片SPAD值及果实Vc含量影响不显著,麻地膜覆盖的辣椒产量显著高于PE地膜覆盖和对照;地膜覆盖可显著降低土壤pH和有机质含量,且麻地膜覆盖的下降幅度大于PE地膜;地膜覆盖可以显著提高土壤中碱解氮、有效磷和速效钾含量,且麻地膜的增加幅度比PE地膜大;地膜覆盖具有提高土壤蛋白酶、脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶活性的作用。     

黄土旱塬集雨保墒措施对苹果发育和土壤水分变化的影响

为了有效缓解黄土旱塬区苹果园深层干燥化,保证苹果产业的可持续发展,该文选取甘肃镇原盛果期苹果园,连续6 a定位测定了黑色地膜覆盖和黑色地膜覆盖+立体化入渗对苹果产量、新梢生长量和土壤含水量等指标。分析了6 a不同处理苹果产量、形态指标和不同生育期果园0~500 cm土壤相对水分亏缺指数的变化,研究结果表明:黑色地膜覆盖+立体化入渗较对照平均增产16.49%,优果率增加8.91%;300~500 cm土壤含水量较对照增加0.50~2.63百分点,降水入渗深度达到了480 cm,在60~500 cm水分相对亏缺指数为-0.05~-0.12,最大补偿区域为200~300 cm,水分补偿为春季花期和收获期。因此,黑色地膜覆盖+立体化入渗技术提高了果树产量与优果率,改善了果园深层水分状况,缓解土壤深层干燥化。     

旧膜对土壤温度和向日葵产量的影响

为有效利用地膜和减少污染,于2010—2011年在内蒙古河套地区进行地膜再利用试验,分别设旧膜上种植（JS）、旧膜间种植（JJ）及露地种植（W）3个处理,研究旧膜对免耕向日葵田土壤温度变化和产量的影响。结果表明,2 a内JJ和JS处理下整个生育期0—50 cm土层温度均高于W处理,且在播种时和苗期差异显著（p<0.05）,在0—10 cm土层,旧膜能有效提高土壤温度,使向日葵提前达到出苗所需的有效积温,从而促进出苗,缩短生育期。整个生育期5 cm土层的总积温（≥10℃）JJ和JS处理下分别比W处理高176.08,166.47℃,生育期较露地种植缩短5~7 d,差异性显著。土壤温度的日变化在0—20 cm呈单峰曲线,随着土层的加深和生育进程的推进,土壤温度峰值出现的时间延后,且旧膜延后于露地。JJ处理下籽粒产量在2010年和2011年较JS处理分别增加了1.34%和0.88%,较W处理分别增加了12.92%和17.82%。可见旧膜仍有利用价值,而且以旧膜间种植效果更好。     

不同覆膜方式对杨树林下土壤物理性状及呼吸速率的影响

在大田条件下,研究了白膜覆盖和黑膜覆盖对欧美I-107杨林下土壤0—40cm土层的温度、含水量、容重、孔隙度和土壤呼吸速率的影响。结果表明,在两种覆膜方式中,白膜覆盖的增温效应优于黑膜覆盖,而对土壤含水量的影响无显著差异。0—20cm土层白膜覆盖和黑膜覆盖处理均显著提高了土壤总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度,而土壤容重却明显降低,分别比对照降低15.44%和9.56%;此外,白膜覆盖的土壤呼吸速率与对照差异不显著,而黑膜覆盖显著低于对照。20—40cm土层与0—20cm土层表现出基本一致的变化规律,但两种覆膜方式与对照之间的差异均变小,表明随着土层的加深,覆膜的影响作用减弱。说明白膜和黑膜覆盖均可明显改善表层土壤的物理性状,但黑膜覆盖明显抑制了土壤呼吸。在两种覆膜方式中,白膜覆盖的作用效果明显优于黑膜覆盖。     

覆黑地膜对旱作玉米根区土壤温湿度和光合特性的影响

明确雨养旱地地膜覆盖春玉米高产与水分高效利用的土壤环境条件,及其对玉米光合特性的作用,对延缓玉米衰老、提高玉米光合能力和促进玉米增产具有重要意义。以陕单609为材料,2012和2013年开展黑色地膜覆盖、白色地膜覆盖和裸地栽培试验,研究黑色地膜对玉米根区土壤水温环境、玉米叶片光合特性、产量和水分利用效率的影响。结果表明,黑色地膜较普通白色地膜和裸地栽培,能显著改善玉米根区土壤温湿条件,提高玉米叶片光合能力。黑色地膜覆盖下,玉米叶片衰老时间明显推迟,衰老速度显著下降,成熟期叶片叶绿素含量较普通白色地膜提高11.7%(P0.05),较裸地提高45.5%(P0.05)。与普通白色地膜和裸地栽培相比,黑色地膜覆盖提高了吐丝后玉米叶片光合速率、蒸腾速率、叶片水分利用效率、PSII电子传递速率、量子产量(灌浆期除外)和光化学猝灭系数。黑色地膜覆盖下玉米千粒质量、产量和水分利用效率显著增加,千粒质量较普通白色地膜和裸地栽培分别增加5.0%和14.9%(P0.05);产量分别提高10.4%和22.1%(P0.05);水分利用效率分别提高10.4%和25.3%(P0.05)。在雨养旱作地区,玉米采用黑色地膜覆盖具有延缓后期叶片衰老和促进增产的效果。     

不同地面覆盖对土壤性状和秋播大蒜产量及品质的影响

为探究秋播大蒜适宜的地面覆盖类型及其对大蒜产量的影响机制,从而为地面覆盖在大蒜高产高效栽培中的应用提供理论依据,以'麻江红蒜'为试验材料,以不覆盖处理为对照,分别设置白色地膜、黑色地膜、银灰色地膜、1～2cm和3～4cm稻草、1～2cm和3～4 cm稻壳共7种地面覆盖处理,分析不同处理对土壤含水量、温度和酶活性以及大蒜...     

刺梨园覆盖不同颜色地膜的效果分析

为探索不同颜色地膜覆盖对刺梨园土壤、刺梨树枝梢生长及成花坐果的影响,筛选适宜于刺梨园覆盖的适宜地膜类型,试验以自然生草不覆盖为对照,设置四种不同颜色（无色T1、红色T2、绿色T3及黑色T4）地膜覆盖处理,地膜材质均为PE,比较分析各处理下果园土壤物理性质及微生物碳含量、刺梨树枝梢生长量、成花坐果及产量表现等的差异。结果表明：（1）地膜覆盖均可不同程度提高土壤温度,并导致物候期提前,其中覆盖黑色和红色地膜的处理开花期较对照提前4～5d。（2）覆盖黑色地膜处理下土壤物理参数如盐度、体积含水率、总溶解固体、电导率和介电常数等整体高于对照,其余几种地膜处理无此效果,但其土壤物理性质更趋稳定。（3）覆盖黑色和红色地膜可显著抑制刺梨园杂草生长,覆盖区域内杂草生物量较对照分别减少88.36%和89.5%,显著低于其余处理及对照。地膜覆盖均能增加叶片的叶绿素含量,且绿色地膜对促进刺梨新梢生长最为有利。（4）覆盖无色和黑色地膜均可显著促进刺梨成花,前期坐果量较对照分别增加约43.8%和37%,最终覆盖无色地膜处理的增产效果最为突出,较对照提高52.55%,而黑色地膜因同时会导致果实发育过程中的落果数增加从而其最终产量较对照仅增加14.39%。研究结果说明不同颜色地膜在改善或稳定土壤物理参数、促进树体生长、抑制杂草及提高产量等方面各具优势,生产上可根据需要选择使用,其中无色地膜对提高产量的效果尤其明显,可作为刺梨覆膜栽培的优先推荐地膜类型。     

半干旱黄土丘陵区植物休眠期覆盖对土壤水热变化的影响

通过对半干旱黄土丘陵区植物休眠期内不同地膜覆盖下土壤水分与温度的野外试验观测,研究覆膜下土壤水分运移规律与温度变化差异。于2014年10月—2015年4月在西北农林科技大学米脂试验站远志山同一水平阶地上,观测裸地(CK)与透明薄膜覆盖(TF)2种处理下0—400cm深度内土壤水分与裸地(CK)与透明薄膜覆盖(TF)、黑色薄膜覆盖(BF)3种处理下0—50cm(15,30,50cm)深度内土壤温度。结果表明:在植物休眠期,0—400cm土壤储水量TF较CK高51.9%,差异显著(p0.05);0—20cm土壤储水量变幅最大,20—60cm的土壤储水量由上层54.9%降至26.3%;在典型晴天,非冻结阶段CK、TF与BF处理最值温差区间为2.25~2.7℃,3.45~3.5℃,1.5~1.8℃,而在冻结阶段为1.65,2.1,1.2℃,土壤冻结时覆膜保温效应不显著;覆膜保温深度可达15cm,BF处理保温效果优于TF处理。总体来看,在植物休眠期覆膜可以提高0—20cm深度范围的土壤含水量和土壤温度,减少土壤水分损失并促进水分向深层入渗,BF处理较TF处理更加有利于增温与稳定温度变化。     

不同覆盖方式对新复垦区土壤水热及春玉米产量的影响

随着城市化进程的加速发展,我国净耕地面积持续减少,合理开发利用潜在土地资源,对于保障我国粮食安全具有重要意义。为了探讨不同覆盖耕作方式对新复垦区土壤水热及作物生长的影响,通过2018年和2019年连续两年田间试验,研究了传统耕作(CK)、地膜覆盖(FM)、秸秆深埋(BS)和秸秆深埋+地膜覆盖(F+S) 4种处理对土壤水分、温度和春玉米生长及产量的影响。结果表明:2018年,F+S、BS、FM处理玉米生育期内0～20cm及20～40 cm土层平均土壤含水率分别较CK增加24.4%、16.5%、12.6%及9.1%、3.2%、3.7%。2018年玉米苗期, 0～100 cm土壤蓄水量表现为FMF+SCKBS,明显表现为有覆膜处理(F+S和FM)的土壤蓄水量高于不覆膜处理(BS和CK)。2019年玉米苗期,土壤蓄水量则表现为F+SBSFMCK。与CK相比,春玉米全生育期不同覆盖耕作处理条件下各土层(5～25 cm)土壤温度均有所提高,具体表现为F+SFMBSCK,各处理土壤温度随土层深度表现为降低趋势。以表层5 cm土壤温度增幅最大,覆盖耕作处理的增温效应在全生育期表现为前期明显而后期弱化。各处理株高变化趋势一致,在播种后70d左右达到峰值,随后出现小幅度下降并最终保持稳定。试验期,株高和叶面积均表现为地表有覆膜的处理高于未覆膜处理(P0.05)。2018年, F+S、BS和FM处理玉米产量均显著高于CK(P0.05),2018年和2019年,各处理产量分别较CK增加17.0%、13.5%、6.6%和30.5%、23.9%、3.8%。产量构成逐步回归分析结果表明,穗长对产量的影响最大,产量与穗行数和百粒重呈正相关关系。秸秆深埋+地膜覆盖处理(F+S)可以综合发挥二者优势,有效调节土壤水热状况,改善土壤环境,促进作物生长发育,从而获得较高的产量,可作为新复垦区春玉米适宜的种植管理方式。