温度和水分对不同肥料条件下黑土磷形态转化的影响及机制

采用室内微宇宙试验法,研究了温度（25℃和10℃）、土壤湿度（湿度分别为最大持水量的50%和25%,即50% WHC和25%WHC）对不同肥料条件下黑土磷素形态转化及土壤磷酸酶活性的影响。结果表明,土壤温度和水分及其交互作用对不同肥料条件下土壤磷形态转化以及土壤酶活性有显著影响。土壤温度（25℃）和土壤湿度（50% WHC）显著增加了土壤有效磷、Ca2-P、Ca8-P的含量,而土壤有机磷含量显著降低;在土壤中添加氮磷钾肥料后,这种作用变得尤为明显。高的土壤温度（25℃）和合适的土壤湿度（25%WHC）能够显著提高土壤磷酸酶的活性。土壤磷酸酶活性与土壤有效磷含量均呈显著正相关,表明可以通过提高土壤温度和保持土壤合适的湿度来提高土壤磷酸酶,活化和提高土壤磷的有效性,进而促进土壤磷释放。     

地膜覆盖棉花、玉米、大豆地的降温效应研究

以鄂棉15号，西玉3号和鄂豆4号为材料，作了覆膜与不覆膜两种种植方式的对比，通过1999～2001年3年的试验，结果表明：地膜覆盖在生育前期能提高土壤温度和保持土壤湿度，在旺盛生育期有降温效应，因而能显著提高作物产量。这一结论为进一步推广地膜覆盖栽培作物提供了农业气象依据。     

麦秸覆盖对土壤理化性质及夏花生生长发育的影响

为研究麦秸覆盖与否对土壤理化性质、夏花生生长发育及产量的影响,采用随机区组试验,在花生夏直播平作模式下,调查麦秸覆盖与不覆盖处理的土壤物理性状、土壤酶活性、花生营养、生殖生长及产量、品质等指标的变化。结果表明,麦秸覆盖后,产量、饱果率、出仁率比未覆盖分别降低5.2%、9.8%、0.66%。麦秸覆盖显著影响了土壤理化性状,使得土壤温度、张力、容重、脲酶活性下降,土壤湿度、孔隙度和多酚氧化酶活性增加;同时,覆盖还影响了花生的营养生长,麦秸覆盖后显著降低了花生的主茎高、侧枝长、叶面积和叶片SPAD值;与不覆盖相比,麦秸覆盖降低了花生的开花量、果针数和结果数,最终导致产量降低。麦秸覆盖可改善土壤不良的理化性状,但覆盖后地温降低,延缓了花生的生育进程,不利于当季花生的生长发育及结实。研究结果为麦茬夏花生高产栽培技术的集成提供了理论依据。     

黑河流域中游荒漠区沙尘暴、扬沙和浮尘与气候因子的关系

[目的]分析黑河流域中游荒漠区沙尘暴、扬沙和浮尘频次和时长的月变化和年变化及其成因,并分析其与主要气候因子的关系,为区域沙尘天气的早期预警和荒漠区的经营和管理提供依据。[方法]利用黑河流域红沙窝荒漠化综合防治试验站的2010—2019年的沙尘天气监测数据和气象数据进行分析。[结果]沙尘频次和时长主要集中在春季,其次是冬季,春冬两季的频次和时长各占全年的82.3%和79.4%。10 a间沙尘暴和扬沙频次总体变化趋势逐渐减少,而浮尘频次总体变化趋势逐年增加;沙尘时长总体变化趋势逐年增加。沙尘频次月变化与土壤湿度(10 cm)和大气湿度之间呈极显著负相关(p0.01),与风速之间呈极显著正相关(p0.01)。春季期间,沙尘暴年际发生频次仅与土壤湿度(10 cm)之间呈极显著负相关(p0.01),扬沙年际发生频次仅与土壤湿度(10 cm)之间呈显著负相关(p0.05),浮尘年际发生频次与土壤温度(5 cm)之间呈显著正相关(p0.05);冬季期间,沙尘暴年际发生频次与土壤温度(5 cm)之间呈显著负相关(p0.05),与土壤湿度(10 cm)和降水量之间呈极显著负相关(p0.01);扬沙年际发生频次与土壤温度(5 cm)之间呈显著负相关(p0.05),与大气温度之间呈极显著负相关(p0.01)。[结论]近10 a来,黑河流域中游荒漠区的沙尘天气主要发生在春季和冬季,破坏性较大的沙尘暴和扬沙逐年减少,而浮尘逐年增加。沙尘频次的月变化主要影响因素是浅层土壤湿度、大气湿度和风速。春季的浅层土壤湿度影响了沙尘暴和扬沙年际频次变化,浅层土壤温度影响了浮尘年际频次变化;冬季的浅层土壤温湿度和降水量影响了沙尘暴的年际频次变化,浅层土壤温度和大气温度影响了扬沙的年际频次变化。     

土壤冻结期湿度特征研究及其表层模拟

利用EM50数据采集系统,在新疆天山北坡呼图壁县军塘湖河流域采集冻结期和融雪期土壤湿度、土壤温度数据,利用SPSS 19.0,Excel,Surfer 8等软件处理采集到的数据,并对其进行分析、制图。另外利用表层土壤温度模拟土壤湿度变化。结果表明,土壤湿度存在垂直分布规律:冻结期,在土壤层的10,32,48cm处存在极小值;冻结期,土壤湿度日变化较小,融雪期,土壤湿度有显著变化,17:00—19:00时达到土壤湿度变化的峰值;利用表层土壤温度可以很好地模拟土壤湿度,在温度上升和下降阶段均有较好的模拟效果。     

黄泛沙地杨树丰产林改善小气候效应的研究

对杨树丰产林内的小气候因素进行系统测定，结果表明：杨树丰产林能有效地降低风速；减少土壤的风蚀量；对空气温度具有明显的调节作用，在5月份能降低日平均空气温度、减小空气温度日较差；降低土壤温度，尤其是土壤表层温度的降温效果最为明显；杨树丰产林明显的提高空气湿度，有效地减少地面水分蒸发；杨树纯林能增加土壤湿度，而林麦间作则由于作物根系的吸水作用，土壤含水量明显低于纯林和对照地。     

温室与露地栽培的环境条件及土壤性质差异分析

选择栽培5年、20年的温室及相邻露地,研究其环境条件、土壤性质(土壤养分、有机碳含量)的变化趋势及差异.结果表明,露地的光照度、光合有效辐射、土壤温度均显著高于5年温室、20年温室,土壤湿度则相反;露地改建为温室后,连年种植能有效促进土壤有机碳积累,尤其是0～20 cm、20～40 cm土层增加显著,其土壤pH值呈下降...     

陆面数据同化方法在绿洲农田土壤温湿度模拟中的应用

为准确预测绿洲农田土壤水分的变化以利于合理分配有限的水资源,该文利用耦合于中尺度大气数值模式MM5和WRF中的Noah Lsm与集合卡尔曼滤波方法建立了一维的陆面数据同化系统,将其应用到绿洲农田土壤的水热模拟研究。模拟结果表明：在陆面数据同化系统中同化土壤湿度后,不仅提高了绿洲农田土壤湿度的模拟精度,还可在一定程度上提高土壤温度和潜热的模拟性能;在同化土壤湿度的基础上进一步同化土壤温度,可显著提高绿洲农田土壤温度的模拟精度。若将研究结果进一步应用到中尺度大气数值模式MM5和WRF,可以较好地监测大面积的土壤温湿度变化以便做出合理的水资源调配。     

东北大豆农田保护性耕作水热效应的Meta分析

摘要：基于公开发表文章中有关东北地区保护性耕作下大豆农田土壤温度和湿度数据，以传统耕作（CT）为对照，免耕（NT）、少耕（RT）、秸秆覆盖（SM）、免耕秸秆覆盖（NTSM）为处理，应用Meta分析方法定量评估保护性耕作措施对东北大豆农田土壤水热状况的影响程度。结果表明：与CT相比，保护性耕作总体上使东北大豆农田0-170cm土层的土壤体积含水量增加了9.2%，使浅层土壤（0-30cm）温度降低了8.2%；不同气候条件下4种保护性耕作措施均能提高土壤湿度；秸秆覆盖可以提高大豆整个生育时期土壤含水量，且在营养生长期对土壤水热的影响最大，土壤温度随秸秆覆盖量的增加而增加；保护性耕作措施降低土壤温度的幅度随着土壤黏粒减少而降低，提高土壤湿度的幅度随土壤深度增加而降低；免耕秸秆覆盖在不同土壤深度的蓄水保墒效果最明显，在0-20cm土层提高了32.9%的土壤湿度。综上，保护性耕作措施较传统耕作具有增湿降温效应，气温、降水、生育时期、秸秆覆盖量、土壤类型及土壤深度均对保护性耕作下大豆农田的土壤水热状况产生影响。     

长三角区典型林分浅层土壤温度变化特征

为客观反映长三角区典型林分下浅层土壤温度变化特征,揭示森林调节浅层土壤温度的作用.使用土壤温度传感器EM50对南京铜山麻栎(Quercus acutissima)林地、毛竹(Phyllostachys edulis)林地及杉木(Cunninghamia lanceolata)林地浅层(5 cm、10 cm、15 cm)土壤温度于2012年6月至2013年5月进行长期监测,以裸地为对照,分析以上3种林分内浅层土壤温度变化特征.结果表明:林内土壤温度日变化及年变化幅度均较裸地小,其中日较差从大到小依次为:裸地、杉木林、毛竹林、麻栎林;年较差从大到小依次为:裸地、杉木林、麻栎林、毛竹林;森林具有夏、秋季降低林内土壤温度的作用,其中,毛竹林降低土壤温度效果最好(约降低1～3℃),冬、春季具有提高林内土壤温度的作用,其中,杉木林提高土壤温度效果最好(约提高0.1 ～1℃);森林能降低年均土壤温度,其中毛竹林约降低1～2℃,麻栎林与杉木林约降低0.5 ～1.5℃;森林能滞后林内土壤温度日最值出现的时刻,其中杉木林滞后时间最长,其次为毛竹林,最后为麻栎林;林分能降低土壤温度日最高温,春、冬季可提高土壤温度日最低温,其中麻栎林降低土壤温度日最高温作用最好,春、冬季,杉木林与麻栎林提高土壤温度日最低温作用最好.毛竹林与麻栎林土壤温度日较差及年较差均要小于杉木林,毛竹林的夏秋季降温和冬春季升温的能力要优于麻栎林与杉木林,杉木林滞后土壤温度出现时刻的能力要优于毛竹林与麻栎林,麻栎林降低土壤温度最高温与升高土壤温度最低温的能力要优于毛竹林与杉木林.该结论可为林内土壤环境保护及树种选择提供参考依据.     

覆盖集水措施对烟田土壤水分时空分布和利用效率的影响

采用田间试验研究了覆盖集水栽培措施对烟田土壤含水量、烤烟产量及水分利用效率的影响。结果表明．垄下栽烟、垄上覆盖地膜、烟行覆盖秸秆与传统的垄上栽烟方式相比较．能显著增加烟株生长不同时期烟田0～100cm土层土壤贮水量和各土层土壤含水量．降低烟田土壤水分蒸散量．提高烟叶产量、上等烟比例和水分利用效率．是适宜于干旱地区烤烟生产的集水覆盖栽培技术。     

渭北旱塬区不同沟垄覆盖模式对春玉米土壤温度、水分及产量的影响

为提高旱作区降水利用率,改善作物的水分有效性,于2007-2010年在陕西合阳县旱农试验站,设置了垄上覆地膜,沟内分别覆普通地膜、生物降解膜、玉米秸秆、液体地膜和沟不覆盖5个不同沟垄覆盖栽培模式。以传统平作为对照,研究了不同沟垄覆盖栽培模式对春玉米田土壤温度、水分及产量的影响,并对其经济效益进行了比较分析。4a结果表明,沟覆普通地膜和沟覆生物降解膜处理玉米苗期5～25cm平均土壤温度分别较对照增高2.4和2.1℃;沟覆玉米秸秆处理较对照降低1.7℃。不同集雨处理均能显著改善玉米前期土壤水分,而后期沟覆玉米秸秆、沟覆液体地膜和和沟不覆盖处理0～200cm土层土壤贮水量与对照无差异,沟覆普通地膜和沟覆生物降解膜处理下层土壤贮水量低于其他处理。沟覆生物降解膜、沟覆普通地膜和沟覆玉米秸秆处理增产效果显著,4a平均产量分别较对照增产35.2%、34.7%和33.6%,平均水分利用效率提高30.6%、30.2%和28.6%。沟覆玉米秸秆处理净收入最高,生物降解膜次之,4a平均净收入分别较对照增加3299和2752元/hm2。因此,垄覆普通地膜沟覆秸秆和垄覆普通地膜沟覆生物降解膜处理在改善土壤水温效应的同时能显著增产增收,是渭北旱塬区春玉米的高效栽培模式。     

水稻旱作覆膜的增温保墒效果及其对生育性状影响研究

通过对水稻旱作覆膜增温保墒效果的系统研究,表明水稻旱作覆膜具有显著的增温效果和较好的保墒作用。由于覆膜的增温保墒作用,旱作覆膜后的前期生长比不覆膜旱作、水作旺盛,分蘖盛期来得早,使水稻旱作覆膜比不覆膜有显著的增产效果     

宁南旱区沟垄覆盖改善土壤水热状况提高马铃薯产量

垄覆塑料地膜沟内覆盖集雨种植模式可影响土壤水热状况,促进作物生长,提高作物的产量和水分利用效率。为探讨旱作条件下沟垄二元覆盖的土壤水热效应对马铃薯产量的影响效果,于2015年在宁南旱区设置垄覆地膜沟内覆盖不同材料(普通塑料地膜、玉米秸秆、生物降解膜、麻纤维地膜及液态地膜),以垄覆地膜沟不覆盖为对照,研究沟垄二元覆盖模式对土壤水分、耕层土壤温度、马铃薯生长、产量及水分利用效率的影响。结果表明:垄覆地膜沟覆地膜处理在马铃薯前期、中期土壤蓄水量较对照显著增加(P0.05),垄覆地膜沟覆秸秆处理在马铃薯生育后期土壤蓄水量最高(P0.05)。垄覆地膜沟覆地膜处理增温效果明显,马铃薯全生育期0~25 cm土壤温度较对照显著增加(P0.05),而垄覆地膜沟覆秸秆处理较对照显著降低(P0.05)。在马铃薯整个生育期,垄覆地膜沟覆秸秆处理植株株高和茎粗均明显高于对照处理(P0.05),在马铃薯生育后期垄覆地膜沟覆秸秆处理的地上部生物量显著高于对照处理(P0.05)。沟垄二元覆盖模式下马铃薯增产效果以垄覆地膜沟覆秸秆处理最为显著,较对照增产56.1%(P0.05),且水分利用效率最高(81.1kg/(hm2·mm))。总之,垄覆地膜沟覆秸秆处理对改善土壤水热状况,提高马铃薯水分利用效率和产量的效果显著,建议在宁南旱区进行推广应用。     

干旱年份地膜覆盖模式对春小麦土壤水分和产量的影响

在西北半干旱雨养条件下,采取不同地膜覆盖方式,研究了春小麦地膜覆盖的水分效应。结果显示,覆膜可显著提高土壤表层（0-20cm）墒情,但在拔节后土壤深层墒情覆膜明显不如露地。从200cm土体全生育期平均水分状况来看,地膜覆盖的耗水量比对照少;6种模式中,甘谷模式和甘肃模式的秋覆膜的土壤水分状况明显优于露地;覆膜的春小麦产量高于露地（平均增产率44.45%,增产711.45kg·hm^-2）,且秋覆膜的平均产量略高于春覆膜。试验表明,覆膜春小麦在更干旱土壤上获得更高产量的水分保障和增产机制是能有效利用深层土壤水分,同时把深层的水分输送到表层。     

水稻覆膜穴播栽培的节水效应研究

采用田间小区试验的方法，对覆膜穴播水稻进行了不同灌水量的处理，在生长前期进行了小气候观测和水稻生育性状、产量构成的观测。试验表明，覆膜穴播技术能充分利用前期的光热资源，不同灌水量处理的田间土壤水分含量在后期趋于一致，随灌水量减少，收获穗数减少，穗粒数增加，千粒重减少。考虑一节水与稳产相统一的目的，在引黄灌区推广覆膜穴播栽培技术，节水1／3－1／2是可以实现的。     

穴播条件下地膜覆盖及播种量对春小麦土壤水盐分布的影响

[目的]在河套平原开展了地膜覆盖及穴播量对春小麦土壤水盐分布的影响研究,为减轻土壤盐渍化,提高土壤水分利用效率,实现精量化播种,促进地膜春小麦生产提供科学指导。[方法]以穴播不同量(穴播量分别为8粒,10粒,12粒,14粒和16粒)的露地春小麦为对照,监测穴播不同量的地膜春小麦对土壤水分、盐分分布及春小麦产量的影响。[结果]地膜覆盖与露地穴播的土壤水分均随穴播量的增加而降低;且从播种至灌浆期不同穴播量间的差异随着春小麦的生长而增大。相同穴播量下地膜覆盖的土壤水分在孕穗期前高于露地,扬花期后则低于露地;整个生长期地膜覆盖的耗水量略高于露地。地膜覆盖与露地穴播的土壤盐分均随穴播量的增加而降低但无显著差异,相同穴播量下地膜覆盖0—30 cm土层土壤盐分显著低于露地,30 cm土层以下则与露地基本一致。地膜覆盖与露地穴播的土壤水分利用效率均随穴播量的增加而增加,相同穴播量下地膜覆盖的春小麦产量和水分利用效率、水分产出率高于露地,千粒重和经济系数则低于露地。露地穴播的产量及水分产出率均以穴播14粒的最高,地膜覆盖的产量以穴播12粒的最高,水分产出率以穴播10粒的最高。[结论]地膜覆盖可降低0—30 cm土层土壤盐分,提高土壤水分利用效率,河套平原地膜春小麦的适宜穴播量应为当地常规露地条播量的70%至84%,即穴播10至12粒。     

地膜再利用对土壤水盐及油葵幼苗生长的影响

为了推广地膜再利用栽培技术,在河套灌区以露地种植油葵为对照,在旧地膜覆盖的田地,在土壤顶凌期、返浆期和油葵种植前、油葵幼苗期分别测定了旧地膜覆盖带、旧地膜附近、旧地膜间0—100cm土层的土壤水分、土壤盐分,测定了旧地膜覆盖带、旧地膜间种植的油葵出苗及幼苗生长状况。结果表明,地膜再利用提高了旧地膜覆盖田地耕层的土壤水分,降低旧地膜覆盖带耕层土壤盐分,提高旧地膜附近及旧地膜间耕层土壤盐分;地膜再利用对深层土壤水分、土壤盐分无显著影响。地膜再利用缩短了旧地膜覆盖带种植的油葵出苗天数,提高了油葵的出苗率及存活率,促进了油葵幼苗生长;但地膜再利用延长了旧地膜间种植的油葵出苗天数,降低了出苗率及存活率,抑制了幼苗生长。地膜再利用种植油葵时应将油葵种植在旧地膜带覆盖带上,不应种植在旧地膜之间。     

沟垄二元覆盖对渭北旱塬区土壤肥力及玉米产量的影响

探讨沟垄二元覆盖对旱地土壤肥力及作物生产力的影响,对完善半湿润区作物微集水栽培技术具有重要的理论和实践意义。2007—2011年在渭北旱塬进行5年定位试验,设置垄上覆地膜,沟内分别覆普通地膜、生物降解膜、玉米秸秆、液体地膜和沟不覆盖等不同沟垄覆盖模式,以传统平作为对照。结果表明,2011年春玉米收获后各处理土壤有机质及速效养分含量随土层的加深而降低,与2007年试验处理前相比,沟垄二元覆盖各处理土壤养分含量明显增加,而垄覆地膜+沟不覆盖和传统平作处理有所下降。垄覆地膜沟覆秸秆处理0~20 cm层土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量均显著高于对照,垄覆地膜沟覆地膜和垄覆地膜沟覆生物降解膜处理有机质和碱解氮含量较对照有所增加,而其有效磷和速效钾含量显著增加。20~60 cm层土壤有机质和速效养分含量各沟垄二元覆盖处理均略高于对照。各沟垄覆盖处理表层(0~20 cm)土壤脲酶、磷酸酶和蔗糖酶活性均较对照增加,且以垄覆地膜沟覆秸秆处理土壤酶活性最高,垄覆地膜沟覆生物降解膜和垄覆地膜沟覆地膜处理次之。垄覆地膜沟覆生物降解膜、垄覆地膜沟覆地膜和垄覆地膜沟覆秸秆处理较对照显著增产41.1%、42.1%、39.3%,水分利用效率显著提高38.0%、39.6%、37.0%。在渭北旱塬区进行沟垄二元覆盖对提高土壤肥力、酶活性及春玉米产量和水分利用效率有显著提高作用,以垄覆地膜沟覆秸秆处理最佳,垄覆地膜沟覆地膜和垄覆地膜沟覆生物降解膜次之。可见,垄覆地膜沟覆地膜、生物降解膜或秸秆的沟垄全覆盖种植在渭北旱塬雨养农业区春玉米生产栽培具有一定的可行性和应用价值。     

施钙与覆膜栽培对缺钙红壤花生Mg、Fe、Zn吸收,积累及分配的影响

为探究施钙与覆膜栽培对花生植株Mg、Fe、Zn营养改善状况,以大籽品种湘花2008和南方典型第四纪红土发育的缺钙酸性红壤为试验材料,设置3个基施钙肥梯度[不施钙(Ca0)、施钙375 kg·hm^-2(Ca375)、施钙750 kg·hm^-2(Ca750)]和2种栽培方式[露地(OF)、覆膜栽培(PF)],采用土柱栽培,研究施钙与覆膜栽培对植株Mg、Fe、Zn含量,积累及籽仁分配系数的影响。结果表明,增施钙肥明显提高了花生茎秆、根系、果针、籽仁中Mg和Fe含量,其中,Ca750-OF处理较Ca0-OF分别提高19.2%、10.4%、38.6%、3.1%和21.5%、30.9%、27.5%、20.0%,但显著降低了叶、茎秆、果壳及籽仁中Zn含量。覆膜栽培提高了茎秆、果针、籽仁Mg含量及果壳、籽仁Zn含量,较露地栽培分别提高10.8%、12.2%,但降低了花生叶、茎秆、根系Fe和Zn含量。施钙与覆膜栽培增加了花生植株、生殖体(针壳、籽仁)Mg积累量、籽仁Mg分配系数。施钙实现花生整个植株体Fe积累量的富集,其籽仁Fe分配系数显著提高68.8%,而覆膜栽培籽仁Fe和Zn积累量显著高于露地栽培。增施钙肥降低了花生营养体Zn积累量,显著提高了籽仁Zn积累量及籽仁Zn分配系数,提高效果表现为Ca750>Ca375。年份、施钙处理、栽培措施三者间对籽仁积累量及分配系数存在正交互作用。植株Ca积累量与Mg、Fe积累量呈极显著正相关,存在协同吸收关系。综上,施钙与覆膜栽培促进了土壤活化,有利于花生植株中Mg、Fe的吸收,加快Mg、Fe、Zn向籽仁的富集,进一步扩大“库容”。本研究结果为南方酸性缺钙红壤旱地改良及花生高产高效栽培提供了理论依据。