宁夏荒漠草原不同平茬方式柠条林带间土壤水分动态变化

分析宁夏荒漠草原不同平茬方式柠条林带间土壤水分动态变化,进而为该区域生态文明建设,畜牧业生产建设提供新的参考。选取未平茬带(WP)、隔一带平茬一带(G1P1)等5个柠条林带作为研究对象,对不同平茬方式下柠条林带间土壤水分变化进行了分析比较。结果表明:1)宁夏荒漠草原不同平茬方式对柠条林带间土壤水分影响差异显著(P<0.05),其中各月份G3P3土壤水分含量均高于其余平茬方式,G3P3柠条平茬方式对减缓土壤水分消耗具有明显的效果;2)土壤水分垂直方向上整体表现为先上升后降低的趋势,峰值出现在60～80cm。     

落叶期柠条带防风效果的风洞实验研究

探究落叶期不同疏透度和间距下灌木林带的空气动力学特征,合理配置林带结构对修复荒漠草原土壤风蚀灾害具有重要意义。为此,利用风蚀风洞开展模拟实验,揭示疏透度和间距对双排行列式柠条带风速影响,开展对6H、8H、10H间距行列式柠条带在疏透度60%、45%、35%下的风洞模拟实验,并对不同疏透度、间距下风流场进行对比分析。结果表明：(1)在不同对照疏透度条件下,不同带间距柠条带均对风速具有减弱作用,且在带间出现了减速区与加速区。间距对双排柠条带最小风速值出现的相对位置基本无影响,但第二带后风速最小值小于第一带后风速最小值,两排柠条带对风场的影响存在累加效应。(2)6H与8H宽带间距柠条带风速流场变化具有相似性,8H间距双排柠条带防风最优,10H相对较好。笔者建议双排行列式柠条带间距采用8H或者10H。(3)疏透度为45%的风速与疏透度为35%的无显著差异,因此,疏透度在35%或者45%,配置较为合理。     

滴灌带间距和滴头间距对黄瓜产量的影响及经济效益分析

滴灌带的选择和布设方式是灌溉系统设计的重要参数,同时也决定了系统的投资效益.通过田间试验研究,分析了滴灌带间距和滴头间距对黄瓜产量和经济效益的影响.结果表明:在灌水条件相同的情况下,滴灌带间距和滴头间距耦合作用对黄瓜没有显著影响.但是从系统投资效益考虑,滴灌带间距为60 cm,滴头间距为50 cm时,系统投资效益最高.     

不同土壤水分对植物光合作用的影响研究进展

为了探究土壤水分对作物光效应的影响,就土壤水分对作物的净光合速率、蒸腾速率、胞间CO₂含量、气孔导度、气孔限制值以及叶片水分利用效率等光效应研究成果进行了分类、归纳及总结。结果表明土壤水分的减少,使光响应单峰曲线呈降低走向,表现出水分胁迫影响光能利用率;重度水分胁迫会使净光合速率、暗呼吸效率、表观量子效率下降,进而影响作物糖分生成;重度水分胁迫和强光照下作物光合作用体系会受到损伤,作物蒸腾速率随土壤水分的增加而上升,但土壤水分超过某一阈值后则会下降;水分胁迫和光照强度在一定范围内增加时,胞间CO₂浓度下降,气孔限制值上升,超过这一范围时出现相反现象;一定的水分胁迫可使叶片的水分利用效率达到最大值;作物叶绿素总含量随着土壤水分的降低而下降,且叶绿素b含量下降速度大于叶绿素a。以节约利用水资源和促进作物高效生长为目标,提出了更多土壤水分与光效应对作物生长影响潜在关联的研究前景,为深入研究干旱地区土壤水分与光照互补、作物水-光平衡及农业资源高效利用提供理论支撑。     

种植密度和滴头间距 对民勤春玉米产量及土壤水氮影响

探究种植密度和滴头间距对膜下滴灌春玉米生长的影响。以玉米"先玉335"在甘肃省民勤地区进行大田试验。玉米膜下滴灌设置3种种植密度(A1:97 500株/hm~2、A2:105 000株/hm~2、A3:112 500株/hm~2)和3种滴灌带滴头间距(B1:20 cm、B2:30 cm、B3:40 cm)9种组合试验处理,分析玉米不同处理的土壤水氮分布、产量及水分利用效率等,得到适宜的灌水技术参数。玉米种植密度对土壤水氮分布规律影响并不显著,但玉米产量随着密度增加呈先增大后减小的趋势,"先玉335"最佳种植密度在105 000株/hm~2左右,A2玉米产量最高,达到14 585.8 kg/hm~2,比A1、A3的产量分别大4.8%、3%。滴头间距对土壤水氮分布影响显著,不同滴头间距为玉米生长提供的土壤水氮环境有所差异,进而影响春玉米的耗水规律、产量。在本试验条件下,滴灌带滴头间距大,土壤水和硝态氮呈窄深型分布;滴头间距小,土壤水和硝态氮呈宽浅型分布。滴头间距B3的玉米产量最高为15 615.0 kg/hm~2,比B1、B2产量分别大17.8%、11.6%。A2B3在各处理中玉米产量和水分利用效率最大。玉米"先玉335"种植密度105 000株/hm~2和滴头间距40 cm组合效果最佳,更适宜在甘肃民勤地区推广应用。     

不同种植作物对梯田土壤水分的影响

通过田间试验,对不同种植条件下的梯田土壤水分变化进行了研究。结果表明,土层深度0~2m,豆科作物土壤含水率均值为14.76%,玉米地土壤含水率均值为13.29%,苹果园地土壤水分均值为11.98%。豆科作物土壤含水率最高,苹果园地土壤水分最低,二者差值2.78%。同一种植情况下,土壤含水率的变化规律为梯田内侧中部外侧。无论何种植物种植,在梯田的内侧有一个土壤水分变化非常显著的异常值,该处土壤水分高出均值很多。     

深松铲横向间距对土壤水分入渗的影响

深松铲横向间距是影响深松作业效果的主要因素之一,对土壤水分入渗性能产生重要影响。为此,以箭型深松铲为对象,综合应用离散元仿真、Hydurs2D数值模拟和田间试验,研究不同铲距对土壤垂直剖面内水分入渗特性的影响。结果表明:离散元仿真及Hydrus2D的模拟值和实测值拟合程度较好;铲距对土壤水分入渗速率有重要影响,铲距增加会引起土壤扰动面积增大,加速水分入渗;湿润锋垂直运移距离随着铲距的增加略有波动,整体呈减小趋势;通过调整铲距可以改变土壤水分富集区的位置。在农业生产中,可根据作物需水特性选择合适的铲距,以提高深松土壤水分的利用效率和效益。     

不同覆盖方式对土壤水分分布的影响

在位于典型半湿润灌区的山东农业大学农业生态实验站研究了冬小麦秸秆覆盖与起垄覆膜沟内播种(膜垄)2种覆盖模式的土壤水分时空动态变化。结果表明,秸秆覆盖能有效提高冬小麦30 cm以下土壤含水率,膜垄对0-30 cm土壤含水率的提高贡献最大。进入拔节期后,随着冬小麦生育进程的推进,膜垄在30-120 cm土层含水率降幅较大,形成一个水分亏缺带,而秸秆覆盖在该土层的含水率一直较高。该试验表明,膜垄在保水保墒和土壤水分垂直分布方面表现出与秸秆覆盖完全不同的特点。     

温室分层土壤条件下滴头流量和间距对湿润体的影响

基于温室田间土壤大多容重分层和不均匀的特点,进行了原状分层、分层筛分均质和筛分均质3种土壤对湿润体影响的对比研究。试验地土壤为粉土(中国制分类),原状分层和分层筛分均质土壤0~20 cm容重为1.44 g/cm3,20~40 cm为1.63 g/cm3,40~60 cm为1.55 g/cm3,筛分均质土壤采用0~60 cm平均容重1.54 g/cm3。滴头流量设2.7 L/h和1.4 L/h二种,滴头间距有30,50,70,100 cm四种,采用剖面法观测土壤含水率和湿润体发展。试验结果表明:①湿润体在现场原状分层土壤、分层均质和均质土壤中有很大的区别,分层筛分均质和筛分均质土壤中均为碗状原状,而分层土壤的湿润体形状在灌水量较小时为碗状,随灌水时间的延长,其形状逐渐变为椭柱体;②土壤容重分层情况对湿润锋的运移影响很大,分层土壤由于20~40 cm容重较大纵向湿润锋发展缓慢,灌水历时8 h时最大纵向湿润锋分别为27 cm和25 cm,且原状分层土壤灌水量较大时出现0 cm深度处横向湿润锋小于-7~-13 cm深度处湿润锋现象;而筛分均质土壤中纵向湿润锋明显大于分层土壤,灌水历时8 h时最大纵向湿润锋为32 cm;③原状分层土壤湿润体内平均含水率高于分层筛分均质和筛分均质土壤,但各组均高于田持,土壤含水率均匀度均在82%以上。基于这种结果,建议设计湿润比应根据温室土壤特点和设计灌水量进行现场测试确定,这样更符合实际情况。     

薄壁微喷带组合均匀度及铺设间距试验研究

【目的】研究薄壁微喷带组合均匀度及最佳铺设间距。【方法】选取市场常用的N44 mm微喷带,开展不同压力下微喷带喷洒强度、均匀度和喷洒宽度试验,利用Surfer软件克里金插值法按照水量组合原理对数据进行网格化处理,在1.0~2.0 R(喷洒宽度)范围内,分析微喷带组合喷洒强度、组合均匀度,确定微喷带合理组合间距。【结果】发现单管微喷带喷洒强度随喷洒距离增大呈双峰或单峰分布,喷洒宽度也随压力的增大而增大。组合喷洒强度随铺设间距的增大而减小;组合均匀度随铺设间距增大呈"大-小-大-小"的趋势,当微喷带铺设间距为1.6 R时,组合均匀度达到峰值。【结论】针对市场上常用的折径44 mm微喷带,发现当铺设间距为1.8 R与1.9 R时,组合喷洒强度较小,组合均匀度较大,满足规范要求。     

保水剂对冬小麦不同生育阶段土壤水分及利用的影响

为探明保水剂施用后对冬小麦不同生育阶段水分利用的作用机理,在豫西丘陵旱作区,通过大田试验,研究了保水剂对冬小麦不同生育阶段的保水、作物的耗水特征、水分利用效率等的影响。结果表明：保水剂提高了冬小麦不同生育阶段0～100 cm土层的土壤含水量、促进了生物量的积累、降低了小麦耗水量、提高了小麦产量和水分利用效率。各处理中,60和90 kg/hm2处理的土壤含水量及储水量均较其他处理高,而耗水量最低。播种-拔节期,保水剂用量越高干物质积累越显著;拔节-孕穗期及灌浆-收获期,60 kg/hm2处理较对照增加的干物质量最高;而孕穗-灌浆期,30 kg/hm2干物质量增加最为显著。各生育阶段,除孕穗-灌浆期外,60 kg/hm2处理的水分利用效率均较高。最终,60 kg/hm2处理的产量和水分利用效率均最高,较对照增产47.4%,水分利用效率增加10.6 kg/(mm·hm2)。     

不同覆盖模式对土壤水分蒸发的影响

为了揭示不同覆盖模式抑制土壤水分蒸发的效果,通过模拟试验,对不同覆盖模式抑制土壤水分蒸发的效果进行了分析.试验设置无覆盖(CK)、覆砂(S)、覆砂+覆膜(SM)、覆秸秆+覆膜(JM)和覆秸秆+覆砂(JS)5种模式.结果表明:土壤表层不同覆盖处理的土壤日蒸发量不同,在蒸发初期,土壤水分蒸发量从大到小依次为CK,JS,JM,S,SM,之后基本保持CK,JS,S,SM,JM的变化趋势.当有降雨发生时,土壤水分蒸发量从大到小由CK,JM,SM,JS,S变为CK,JS,S,SM,JM的趋势;土壤表层的不同覆盖处理可有效减少土壤水分的蒸发,CK,JS,JM,S,SM处理的土壤水分累积蒸发量分别为1823.6,712.2,473.3,450.6,375.1 g,与对照相比,CK,JS,JM,S,SM处理的土壤水分累积蒸发量分别减少了60.9%,74.0%,75.3%,79.4%;在整个蒸发过程中,不同覆盖模式下土壤水分累积蒸发量与时间的关系符合W=at^b,综合分析可知,覆砂(S)处理是最符合试验区域的覆盖模式.     

西北地区玉米膜下滴灌技术参数优化——灌水频率及滴灌带间距

为探究西北半干旱地区适宜的膜下滴灌技术参数,以春玉米为试验对象,以甘肃省武威市民勤县为典型试验区,于2017年3—9月开展大田试验,分析了膜下滴灌灌水频率（P1∶5 d、P2∶7 d、P3∶9 d）及滴灌带间距（J1∶0.9 m、J2∶1.1 m、J3∶1.3 m）交互组合下对土壤水氮分布规律、春玉米生理特性指标、产量及水分利用效率等的影响。试验结果表明:当滴灌带间距相同时,灌水频率越高,湿润带宽度越小、各层土壤水氮含量波动幅度越小,同一土层深度处中低频处理平均土壤含水率较高;当灌水频率相同时,滴灌带间距较大的处理向土壤深层运移的水分较多。灌水频率相同时,滴灌带间距较小的处理产量及水分利用效率较高;滴灌带间距相同时,中高频处理产量及水分利用效率较高;P1J1处理产量最高,为16 485.25 kg/hm2,其次是P2J2处理,产量为16 292.21 kg/hm2,但P2J2处理水分利用效率最高,达到3.66 kg/m3。      

不同灌水方式对沙地枸杞土壤水分及产量的影响

【目的】确定根际环形多点源滴灌技术的应用效果。【方法】以陕北沙地枸杞为研究对象,采用小区灌水试验,将根际环形多点源滴灌与地表滴灌、涌泉根灌下对比,研究了不同灌水方式对土壤湿润锋垂直分布范围、土壤含水率、枸杞产量的影响。【结果】地表滴灌下69%的土壤湿润体位于地表0~20cm,涌泉根灌下72.2%的土壤湿润体位于根系主要分布层,根际滴灌下土壤湿润体100%位于枸杞主要根系层;地表滴灌和涌泉根灌、根际滴灌产量比不灌溉枸杞分别增产2 075、3 145、4 150 kg/m^2,水分利用率分别提高了22.4%、41.9%、60.2%;净收入高低排序为根际滴灌>涌泉根灌>地表滴灌,分别比不灌溉处理提高了193.1%、126.3%、81.2%,单位水产值达到了15.0、13.3、11.5元/m^3。【结论】根际环形多点源滴灌的水分湿润范围更适宜于沙质土壤的经济林,是减少地表蒸发损失和深层渗漏的有效技术措施,该技术在沙地经济林生产中有广阔的推广应用前景。     

不同土壤水分处理对马铃薯形态指标、耗水量及产量的影响

通过田间设置不同土壤水分控制下限,研究了不同土壤水分处理对马铃薯形态指标、耗水量及产量的影响,并分析比较各处理水分利用效率(WUE)。结果表明,不同土壤水分处理下,马铃薯株高和叶面积指数(LAI)变化趋势一致,中水分WM处理植株形态指标最高;耗水模数总体上呈现先增大后减小的趋势;受土壤水分的影响,各测定时期处理间的耗水模数均存在差异;马铃薯日耗水强度在整个生育期表现为先增后减的趋势,块茎形成期日平均耗水强度达到最高,为5.80 mm/d;高水分WH处理WUE最低,中水分WM处理WUE最高,达到6.05 kg/mm,其最高值与产量的最高值并不对应。研究结果可为马铃薯合理灌溉及增产节水提供参考依据。     

不同土壤水分处理对冬小麦生理生化特性的影响

以防雨棚下盆栽和测坑种植冬小麦为试验材料,通过设置不同的灌水处理方案,研究了不同土壤水分处理对冬小麦植株含水量、细胞液浓度和植株N、P、K含量等生理生化特性的影响.结果表明,高水分处理冬小麦植株含水量日变化幅度较小,低水分处理冬小麦经复水后植株含水量日变化幅度相对较大;植株含水量随土壤水分的增大而增大,但当土壤水分增大到某一数值后,植株含水量开始趋于稳定,各生育阶段最高值不同;叶片细胞液浓度随土壤水分从低到高呈现出由高向低变化的幂函数关系;孕穗期冬小麦茎中N和P的含量与土壤水分相关显著.     

不同灌水次数对日光温室辣椒土壤水分动态变化规律的影响

在膜下滴灌条件下,研究不同灌水次数对日光温室辣椒土壤水分动态变化规律的影响.结果表明:随着灌水次数的增加,灌水间隔时间短,单次灌水量较少,对土壤水分的消耗逐渐减少,并且土壤贮水量变化的深度一般在0～100cm内,灌溉水基本能满足辣椒生长的需要;灌水次数越少土壤水分消耗得越多.     

不同整地措施对土壤水分含量及春玉米出苗率的影响研究

为探求适宜的整地抗旱措施,在阜蒙县新民镇开展春玉米不同整地方法田间试验.采用单因素完全随机设计方法,以6种整地措施设置6个处理,分析不同处理对土壤水分含量及春玉米出苗率的影响.结果表明:秋做垄整地措施可以使耕层土壤水分含量提高10.0％以上、春玉米出苗率达90.0％以上,适宜在阜新地区推广应用.     

降雨对岩溶峰丛洼地不同地貌部位土壤水分及温度的影响研究

土壤水热因子是影响岩溶区植被恢复、生态修复和水土保持等的主要因素,降雨变化是限制土壤温度和水分变化的一个重要因素,因此在典型峰丛洼地不同地貌部位选择监测点,对不同降雨条件及20、50、80、110cm深度土壤温度和水分进行连续监测,探讨峰丛洼地区降雨变化对土壤水分和温度的影响机制及其两者耦合关系。结果表明：随土层深度增加土壤水分变异系数增大,土壤温度变化幅度减小。洼地土壤水分对不同条件下的降雨均有响应,但坡地土壤水分对中雨以上级别的降雨发生降雨响应,且坡地土壤水分响应程度较洼地土壤水分强烈。土壤温度日变化特征仅存在于小雨或中雨,大雨或暴雨时,其变化呈现逐渐下降的趋势。土壤水分和温度的相关性在洼地和坡地呈相反的变化。     

双层秸秆不同层位覆盖对土壤水分蒸发影响

为揭示不同秸秆覆盖模式抑制土壤水分蒸发的效果,通过室内模拟试验,对双层秸秆不同层位覆盖下土壤水分蒸发过程进行了研究。试验设置秸秆单层覆盖埋深80 mm (CK)、上层埋深0 mm下层埋深300 mm秸秆双层覆盖(C1)、上层埋深80 mm下层埋深220 mm秸秆双层覆盖(C2)、上层埋深80 mm下层埋深300 mm秸秆双层覆盖(C3)、上层埋深80 mm下层埋深380 mm秸秆双层覆盖(C4) 5种模式,结果表明:不同覆盖模式下,蒸发量显著不同,实验数据显示蒸发过程可分为3段,1～10、11～18、19～24 d的规律分别为CKC4C2C1C3、CKC1C4C3C2、C2C1CKC4C3。CK的累积蒸发量为3.154 2 kg,与CK相比C1、C2、C3、C4处理的抑蒸率分别为2%、3.97%、8.6%、2.3%。综合分析来看,双层秸秆覆盖较单层秸秆可有效减小土壤水分蒸发。可得不同层位秸秆埋深对土壤累计蒸发的抑制作用由大到小排列为:C3C2C4C1CK。在整个蒸发过程中,不同秸秆覆盖下土壤水分累积蒸发量与时间的关系符合Y=a x~b。