不同灌水方式和施肥量对青贮玉米生长和产量的影响

青贮玉米是河北省粮改饲的主要目标作物。为制定合理的水肥管理措施,提高青贮玉米的产量,选取灌水方式和施肥量作为因子进行青贮玉米试验。灌水方式设置畦灌和沟灌两个水平,施肥量设置4个水平,肥料用量在300~750 kg/hm^+2之间。研究结果表明,沟灌与畦灌相比,株高和鲜重分别增加2.2%和3.6%,沟灌有利于青储玉米的生长和产量的提高。施肥量对青储玉米的生长和产量影响显著,施肥量600 kg/hm^+2时青储玉米生长状况和产量最好,与750、450和300 kg/hm^+2施肥量水平相比,株高、叶面积指数、叶绿素和鲜重分别增加0.11%~27.8%、4.01%~10.55%、1.1%~1.8%和3.6%~15.6%。青储玉米鲜重产量介于69.09至81.4 t/hm^+2之间。相关性和回归分析结果表明青储玉米鲜重与株高和叶面积指数之间呈极显著正相关,沟灌、施肥量600 kg/hm^+2的处理组合有助于株高和叶面积生长,因此也有助于获得较高的青储玉米产量。     

滴灌下不同灌水处理对马铃薯水氮运移及产量的影响

通过大田膜下滴灌试验,研究了不同灌水处理下马铃薯根区水分和硝态氮的运移规律以及不同灌水处理对马铃薯产量的影响,为宁夏干旱地区防止土壤中硝态氮淋移渗漏、提高土壤水肥利用效率提供理论依据。该试验以灌溉定额900、1 260、1 620 m^3/hm^2为变量,采用随机区组试验方法,试验结果表明:土壤含水率随着灌溉定额的增大而增加且随着土层深度的增加不断减少;随着灌水后天数的推移,各个处理不同深度土壤含水率不断降低;表层土壤(0～20 cm)含水率随着灌溉定额的增加而增大,30～40 cm土壤含水率不断降低,50～100 cm土壤含水率不断降低的幅度随着灌溉定额的增加而降低; 30～50 cm土层硝态氮含量低于0～20 cm土层的,60～100 cm土层硝态氮的含量在0.2 mg/kg基础上以0～0.11 mg/kg上下浮动;在该试验中,灌溉定额在一定范围内可以促进马铃薯产量的增加,但是当灌水量超过1 620 m^3/hm^2时,产量与灌水量呈负相关关系。试验条件下,灌溉定额为1 260 m^3/hm^2时,马铃薯产量最高,高达25.88 t/hm^2,不同深度土层含水率和硝态氮含量均为马铃薯生长发育对水分的最优需求。     

民勤绿洲灌区精细垄膜沟灌技术参数研究北大核心

针对地膜覆盖后原有沟灌技术参数不能适应现实要求,分析了不同技术参数设计条件下垄膜沟灌水流推进、入渗与消退、灌水均匀度等方面的指标。研究结果表明:适宜的垄膜沟灌技术参数设计可提高灌水均匀度、减小入沟流量、延长灌水沟长度。在实际应用中若垄沟坡度在1/500左右,适宜的灌水定额为375~525 m^3/hm^2、入沟流量为0.8~1.0 L/s,垄沟长度为60 m;垄沟坡度在1/1 000时,适宜的灌水定额为375~525 m^3/hm^2、入沟流量为0.8~1.0L/s,垄沟长度为60 m;若灌水定额大于525 m^3/hm^2,则入沟流量适当减小;若入沟流量小于0.6 L/s,在1/500~1/1 000坡度条件下,垄沟长度不宜大于40 m。研究成果可为垄膜沟灌技术的推广应用提供技术支撑。     

免耕垄播覆膜时长与施氮量对夏玉米生长及产量的影响

为了探索覆膜时长和氮肥施用量对免耕垄播夏玉米生长及产量的影响,在大田试验起垄覆膜沟播冬小麦收获后,于2013年6月实施了免耕垄播种植夏玉米,试验设全生育期垄上覆膜和拔节期揭膜两种覆膜时长与无肥(N1)、低肥(N2)、中肥(N3)、中高肥(N4)和高肥(N5)5种施氮量组合,研究了覆膜时长与不同施氮量对夏玉米生长及产量的影响。试验结果表明:拔节期揭膜与全生育期覆膜玉米生长的差异性不显著,不同施氮量水平下,玉米生长的差异性显著,但中肥(N3)与高肥(N5)之间无显著性差异。施肥处理下中肥(N3)与中高肥(N4)之间玉米单株干物质累积量及产量增长幅度最大,分别为53.15g和2 184.22kg/hm2,在N4水平达到最大,单株干物质累积量为400g,产量为13 760.24kg/hm2,综合考虑效益与经济,N3(120kg/hm2)~N4(180kg/hm2)为适宜的施氮量区间,并在拔节期揭膜,是覆膜与施氮的最优模式。     

沟灌不同灌溉定额对盐渍土水盐分布及油葵和产量的影响

为研究沟灌对甘肃盐渍土垄顶与垄沟土壤水盐的影响,在统一起垄、沟灌的基础上,设置3个梯度的灌溉定额:6 600 m~3/hm~2(T1)、7 200 m~3/hm~2(T2)、7800 m~3/hm~2(T3)。通过田间定位试验研究不同灌溉定额对盐渍土含水率、含盐量及盐分离子的影响。试验结果表明:沟灌有助于在垄沟内蓄积水分,将沟内表层土壤盐分控制在较低水平,0～60 cm土层垄沟内土壤含水率比垄顶平均高19.6%、土壤含盐量比垄顶平均低21.8%;随灌水定额增加土壤盐分降低明显;虽然T3处理下油葵的产量最高(2.51 t/hm~2),但T2处理下油葵的水分生产率最高(16.22 kg/m~3)。试验区地处我国西北干旱区,农业水资源有限,灌水量过多不利于提高水分生产率还会增加发生次生盐渍化的风险,因此,沟灌灌溉定额为7 200 m~3/hm~2适宜于改良该地区盐渍土。     

覆膜沟灌下土壤水氢氧同位素分布特征及其水分运动规律研究

为深入探究沟灌覆膜条件下土壤水分运动规律及其转化机理,利用了稳定氢氧同位素技术分析了土壤水和膜下凝结水的同位素分布特征。表明,膜下凝结水富集~(18)O,富集程度明显高于由表层土壤蒸发而富集的重同位素;膜下表层土壤蒸发后凝结于膜下形成水珠的过程经历了重同位素贫化后再富集,之后凝结水发生二次蒸发,重同位素再次富集;覆膜沟灌下土壤水氧同位素随土壤深度呈梯度分布,垄上富集~(18)O比沟中显著;沟中蒸发前缘发生在0~10cm土层,土壤水直接以水汽分子形式扩散到大气中;垄上蒸发前缘主要发生在10~20cm土层,蒸发水汽分子通过土壤孔隙向上扩散,部分水汽分子被0~10cm的土壤水吸附并与其水分子发生交换进而扩散到土壤表面。     

垄作沟灌土壤水盐分布及作物产量试验研究

对垄作沟灌土壤水盐分布及作物产量进行了田间试验.结果表明,灌水定额为400 m³/hm²时,沟底土壤水分的垂直运动明显增大.当灌水定额增加100 m³/hm²时,土壤水分水平运动高于垂直运动.沟底土壤全盐量受灌水定额影响明显:在灌水阶段,沟底表层土壤发生脱盐现象.土壤蒸发阶段,土壤发生积盐现象.垄顶土壤含盐量相对稳定,基本不发生向下运移.重度水分亏缺(处理T1,灌溉定额为1 700 m³/hm²)垄、沟积盐量分别为1.49,1.35 kg/m²,中度水分亏缺(处理T2,灌溉定额为2 100 m³/hm²)垄沟积盐量分别为1.42,1.12 kg/m²,充分灌水(处理T3,灌溉定额为2 500 m³/hm²)垄、沟积盐量分别为1.32,0.83 kg/m²,畦灌措施使0~100 cm土壤发生脱盐现象,脱盐量为1.29 kg/m².垄作沟灌下,制种玉米产量为2 765.1~4 619.5 kg/hm²,WUE为0.755~0.969 kg/m³.穗长(L_s)、穗粗(d_s)、行粒数(N_R)与作物产量呈显著正相关关系.     

不同种植和覆膜方式对冬油菜出苗及苗期生长状况的影响

为解决西北干旱和半干旱地区粗放的冬油菜种植栽培模式和低温条件造成的出苗率低和苗期不能健康生长的问题。通过3年(2013-2014、2014-2015和2015-2016年)田间试验设置平作不覆膜(CK)、平作全覆膜(T1)、垄沟均不覆膜(T2)、垄覆膜沟不覆膜(T3)、连垄不覆膜(T4)和连垄覆膜(T5)6个处理,研究不同种植和覆膜方式对0~30cm土层的土壤含水率、5cm和10cm土层的土壤温度、冬油菜出苗率和苗期生长、生理状况的影响。结果表明,T1处理5和10cm土层的土壤温度最高,T5处理0~30cm土层的土壤含水率最高。T5处理与CK相比,0~30cm土层的土壤含水率增加19.8%~28.0%,5和10cm土层的土壤温度分别提高3.1~3.3℃和2.9~3.2℃。3年T5处理冬油菜的出苗率最高,T5处理冬油菜的出苗率与CK相比增加61.9%~130.8%,T1处理略低于T5处理,二者差异不显著,T3处理冬油菜的出苗率在温度和降水均较适宜年份与T1和T5处理差异不显著,而在低温少雨年份,其出苗率显著小于T1和T5处理。3年T5处理冬油菜的株高、单株叶片数、地上部干物质量和叶绿素含量均最大,分别比CK增加63.9%~113.2%、33.3%~47.5%、52.9%~77.6%和43.8%~66.7%;3年T5处理冬油菜的丙二醛和脯氨酸含量均最小,分别比CK降低54.2%~70.8%和34.6%~43.7%。因此,连垄覆膜T5处理在不同的气候年型下,均能有效提高冬油菜的出苗率,促进冬油菜壮苗的形成,是较优的冬油菜种植和覆膜方式。     

宁南旱地垄覆沟作对土壤水分及马铃薯产量的影响

以庄薯3号为试验材料,研究了不同栽培方式对宁南旱地土壤水分、马铃薯产量及水分利用效率的影响。结果表明,垄覆沟播栽培方式生育期较CK提前4d,淀粉累积延长5d,提高了马铃薯生育期内干物质累积量。垄覆集雨有效提高了马铃薯现蕾期—盛花期40cm以下土壤含水率,并增加了1m土体贮水量(P0.05)。垄覆沟播处理马铃薯产量最高为34 908.0kg/hm2,较CK增产39.1%,差异显著,同时增加马铃薯单株个数,提高单株产量和单薯重。垄覆沟播处理马铃薯水分利用效率为69.0kg/(hm2·mm),较CK增加43.5%,但与覆膜垄作无显著差异,其趋势为垄覆沟作覆膜垄作裸地垄作裸地平作。垄覆沟播可作为宁南旱地解决马铃薯高产高效的技术途径。     

覆膜条件下不同施氮量对花生产量和水分利用效率的影响

为确定关中地区覆膜花生的增产效应,以及覆膜条件下花生的适宜施氮量,设置不覆膜(W0)和覆膜(W1)2种方式,并结合N0(0 kg/hm~2)、N2(60 kg/hm~2)、N4(120 kg/hm~2)、N6(180kg/hm~2)、N8(240kg/hm~2)、N10(300kg/hm~2)6个施氮量,研究了花生覆膜条件下不同施氮量的地上部干物质积累量、农艺性状、产量、耗水量、水分利用效率。结果表明:覆膜(W1)处理较不覆膜(W0)处理花生增产显著,在不同的施氮量下增产幅度为17.3%～24.8%,同时也能提高花生的水分利用效率,提高幅度为16.1%～22.9%。另外,花生产量、水分利用效率与施氮量呈明显的抛物线趋势,在施氮水平N0～N4时,随着施氮量的增加先增加,N6～N10时,随施氮量的增加而降低,在施氮水平为N4,二者均达到最大。因此,覆膜条件下的施氮量为120kg/hm~2时,即本实验中的W1N4处理,是关中地区花生的适宜种植和施氮策略,其相比较于W0N0处理,产量和水分利用效率提高最大,分别为47.2%和47.8%。     

一种以秸秆燃烧为地热热源的温室设计

为了解决农作物秸秆焚烧污染环境、综合利用率低以及日光温室冬季温度不足的问题,本文设计研究一种以秸秆燃烧为地热热源的温室,主要包括秸秆炉和温室大棚2部分。介绍了温室的设计方案、结构以及工作原理,并对棚内升温和有害气体排放2个指标进行测试试验。试验结果表明,该温室性能良好、控温简便,节能环保。     

深层灌水条件下基于BP人工神经网络方法的冬小麦根系分布预测模型

对冬小麦实施深层灌水是一种高效的节水灌溉方式,为了简化深层灌水条件下冬小麦根系研究工作,建立了以土层深度、发育时间、土层根系日均吸水量、土层日均温度、地上部干重、株高为输入因子,土层根系密度为输出因子的BP人工神经网络预测模型。研究结果表明:在所建立的预测模型下,训练样本各土层根系密度预测值与实测值之间平均相对误差为5.92%,检验样本的平均相对误差为7.30%,训练样本和检验样本都具有较高的精度,因此以该模型对深层灌水条件下冬小麦根系分布情况进行预测是可行的,可为深层灌水条件下冬小麦的根系研究提供新方法。     

不同矿化度对层状土入渗规律的影响研究

为研究不同矿化度水分对沙壤土中壤土夹层入渗规律的影响,设置4种矿化度处理,分别为0,1,3,5g/L,进行室内土柱垂直一维积水入渗试验。结果表明:壤土夹层对不同矿化度水分均有阻渗作用;各处理累积入渗量在湿润锋到达夹层界面前随时间呈非线性变化,通过夹层后随时间呈线性变化,各处理稳渗率大小关系为V(3g/L)>V(5g/L)>V(1g/L)+>V(0g/L);矿化度为0~3g/L时,累积入渗量、入渗后土壤含水率均随矿化度提高而增大;入渗结束后,各处理夹层界面上层土壤脱盐,夹层界面下层土壤积盐。     

蓄水坑灌条件下苹果树蒸腾速率预测模型对比研究

为了实现对蓄水坑灌苹果树蒸腾速率(WSPIT)的定量监测,研究基于遗传算法(GA)、列文伯格算法(LM)和附加动量算法(AM)优化的三种BP神经网络模型,建立了以气温、大气相对湿度、光辐射强度和饱和水汽压差为输入,以蓄水坑灌苹果树蒸腾速率为输出的GA-BP-WSPIT模型、LM-BP-WSPIT模型和AM-BP-WSPIT模型,对苹果树蒸腾速率进行预测,并采用实测数据对模型进行率定和验证。结果表明GA-BP-WSPIT模型、LM-BPWSPIT模型和AM-BP-WSPIT模型的平均相对误差分别为2.17%、3.56%和5.68%,GA-BP-WSPIT模型精度最优。蓄水坑灌条件下苹果树蒸腾速率的定量预测建议采用GA-BP-WSPIT模型。     

地下滴灌不同毛管抗负压堵塞性能试验研究

通过室内土箱试验,研究单翼迷宫式滴灌带、内镶片式滴灌带及内镶圆柱状滴灌管分别在黏壤土、壤土及砂壤土内的抗负压堵塞性能。研究方法为将地下滴灌系统反复启闭,通过滴头流量变化反映其负压堵塞程度。结果表明:单翼迷宫式滴灌带抗负压堵塞性能较差,在壤土内流量降低34%,发生了堵塞;在砂壤土中流量下降12%,继续试验,发生堵塞的可能较大;内镶片式滴灌带抗负压堵塞性能较好,在3种土壤内都没有出现明显的堵塞现象;内镶柱状滴灌管在黏壤及壤土内流量下降均为12%,若继续试验,有发生堵塞的趋势。该类滴灌管与其余两种滴灌带相比,除滴头流道不同外,其流量最大,说明增大流量并不能明显降低负压堵塞。     

基于多目标评价及Topsis方法的节水农业综合效益评价——以黑龙江和平灌区为例

综合考虑节水农业的特点及其可能对地区社会、经济和生态环境多方面的影响,按照指标筛选、降维、综合效益评价的思路提出了基于多目标评价和基于Topsis方法的节水农业综合效益评价方法。以黑龙江和平灌区近5年的节水改造、灌溉用水、作物种植、气象等资料,分析了节水农业综合效益评价的影响因素,选取了社会、经济和环境3个二级指标和22个三级指标,建立了节水农业综合效益评价指标体系。采用主成分分析法对指标进行降维,提高了评价指标体系的实用性和科学性;运用Topsis法对和平灌区进行节水农业综合效益评价,得到各年份的综合评分及其变化规律,从影响综合评分的主要因素出发分析了原因。结果表明,综合效益最高的是2016年,最低的是2012年。和平灌区节水农业综合评分随时间上升,并且逐渐趋于平稳。     

银北高水位盐碱地土壤盐分与地下水特征关系分析

根据银北灌区典型高水位盐碱地的土壤盐分与地下水特征的监测数据,运用相关分析法与主成分分析法,对土壤盐分与地下水埋深、地下水水化学特征之间的关系进行了分析。结果表明:(1)研究区土壤盐分垂直分布呈现明显表聚性,0~20 cm土层全盐含量均值为3.34 g/kg,p H均值为8.81;研究区内71%地下水样为微咸水,矿化度TDS均值为2.69 g/L;土壤全盐及盐分组成呈中等强度变异,土壤p H值呈弱变异。(2)耕层全盐含量与土壤中除CO32-和HCO3-的其他离子均呈极显著正相关,其中与Na+、Cl-、SO42-等离子的相关系数大于0.9,与地下水中各指标相关性大小排序为;SO42->矿化度>Cl->Na+>地下水埋深;地下水矿化度与地下水中除CO32-和HCO3-的其他离子均呈极显著正相关,其中与Na+、Cl-的相关系数大于0.9;土壤中的Na+和Cl-与地下水埋深呈显著负相关,与地下水矿化度和地下水中的SO42-呈显著正相关,土壤中的SO42-与地下水埋深呈显著负相关,与地下水矿化度和地下水中的SO42-呈极显著正相关。(3)主成分分析结果表明:影响研究区土壤盐渍化程度的主要因素依次为地下水含盐量及主要盐分离子、土壤中的主要盐分离子、地下水埋深。     

等氮量替代原则下沼液部分替代化肥技术方案

在土壤基肥施用翻耕前,采用沼液漫灌对于矫治土壤连作障碍、提高土壤肥力具有显著作用。结合这种沼液的施用方式,拟定沼液替代化肥的技术方案可为沼液的资源化利用及化肥使用的减量化提供一种可行的技术措施,从而有效缓解沼液的消纳困境,间接促进畜禽粪便的资源化利用。文章提出了等氮量部分替代原则下沼液替代化肥的技术方案,并举例说明了沼液用量、化肥减量等参数的计算方法,拟定出沼液替代后化肥的施用方案,依次试验分析了技术方案实施的应用效果,结果表明:技术方案实施后,每亩蔬菜可减少尿素、重钙及硫酸钾用量依次为9.65 kg,22.72 kg和10.92 kg;蔬菜品质有明显提升,蔬菜增产7.92%,每亩蔬菜可增加收入5830.6元。     

东北地区生猪养殖粪污资源化利用技术应用

随着国家生猪产业结构调整,东北粮食主产区成为我国生猪养殖产业转入的主要地区,区域规模养殖的快速发展,养殖污染问题也日趋突出,探索与研究适合地区特点的粪污资源化利用技术成为解决养殖污染的必然。文章通过对东北地区畜禽养殖粪污资源化利用优劣势的分析,结合东北地区粪污资源化利用现状,提出东北地区粪污资源化利用控制的关键点,集成与研发符合东北地区特点的粪污资源化利用工艺,为东北地区畜禽养殖粪污治理提供参考和指导。     

基于Landsat8和Sentinel-1A数据的焦作广利灌区夏玉米土壤墒情监测方法研究

土壤水分是影响农业生产活动的重要因素,在旱情监测、农作物估产等方面有重要意义。研究采用水云模型来消除研究区域植被对后向散射的影响。建立植被含水量和归一化水指数的关系提取模型中所需的植被含水量参数。利用AIEM模型结合粗糙度参数Zs建立研究区土壤墒情反演模型,将模型应用于河南省焦作广利灌区,反演结果和实测值相关性达0.7。将水云模型与AIEM模型联合反演土壤墒情,取得了较为满意的结果,该方法具有较高的适用性。