Determination of environment-specific dose–response relationships for clodinafop-propargyl on Avena spp.

A range of plant and environmental variables is known to influence the efficacy of herbicides. This paper explores whether environmental factors influencing efficacy of a herbicide can be quantified by analysing a set of industry data involving 59 experiments conducted throughout Australia in the years 1986–1995 for clodinafop-propargyl on Avena spp. A spline method was used to analyse the combined data set of observed and interpolated covariates. In addition to dose, it was found that efficacy was significantly influenced by maximum temperature on the day of application, spray water volume, the interaction of maximum temperature and spray volume, the sum of minimum temperatures experienced in the 7 days prior to application, and the soil moisture deficit estimated for day 10 prior to application. The findings are discussed in relation to testing of new products for providing commercial factor-adjustment information as an additional, marketable outcome of existing product testing procedures. Advantages of the spline model over the commonly used log–logistic model for evaluating dose–response and factor-adjustment relationships are presented.     

Predicting Avena spp. control with clodinafop

Previous analyses of two independent data sets, one generated by industry and the other involving purpose-designed field experiments, showed that the factors relating to Avena spp. control with clodinafop in Australia are fairly consistent. This article details the combination of those, together with additional new industry data, into an overall set that was subject to linear mixed model and covariate analyses for the purpose of developing a predictive model. Cross-validation methods were used to assess the potential for agronomic and environmental variables at the time of spraying clodinafop to predict Avena spp. mortality. The analyses showed that clodinafop dose, available soil moisture, cumulative minimum temperatures, maximum temperature on the day of spraying, spray water volume and the spray water volume by maximum temperature interaction at spraying were useful predictors and these were subsequently incorporated into a model. This model allows growers and agronomists to use knowledge of weather conditions on the day of application to tailor clodinafop dose and water volume accordingly, or to avoid spraying if they are adverse. The model's potential to improve herbicide efficiency and be used as part of a long-term Avena spp. management programme are briefly discussed.     

沙区旱作农田作物垄沟种植下土壤水分动态观测——太仆寺旗油菜种植试验结果

在沙区旱作农田设计了4种种植油菜的垄沟种植试验,观测了其与传统平作下的土壤重量含水率。野外对比观测表明:在油菜生长季内,垄沟种植下土壤的水分含量高于传统平作,尤其在地表0~30cm的耕作层;土壤水分在生长季内呈“双峰双谷”型波动特征,可分为“墒情恢复期———缓慢耗墒期———墒情恢复期———迅速耗墒期———墒情恢复期”五个阶段,迅速耗墒期与油菜的旺盛生长期一致,而该时段垄沟种植下土壤重量含水率较高;在同一深度土层,垄沟种植下土壤水分的变异系数小于传统平作,土壤水分季节速变层和活跃层厚度小,稳定层靠近地表,土壤干湿波动较小。该试验研究可以为调整沙区旱地耕作方式,优化土地利用结构及风蚀防治提供参考。     

3种保水措施影响下的风沙土水盐及地温特征

对塔克拉玛干沙漠腹地不同保水措施(覆膜、覆沙、喷施Guilspare)和裸地(对照)土壤水分、盐分分布及耕作层温度的变化特征进行了分析.结果表明:夏季采取保水措施能够抑制土壤蒸发,提高土壤的蓄水保墒能力.同时,还能起到抑制土壤盐分表聚的作用,明显地改变了风沙土水盐空间分布,降低表层盐分被淋溶至林木根系层的概率.保水措施...     

生物降解地膜降解性能对南疆土壤温湿度及棉花产量的影响

以普通聚乙烯(PE)地膜为对照,研究了棉田3种成分含量不同的聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)生物降解地膜(A、B1和B2)的降解过程,分析了生物降解地膜对土壤温度、土壤含水量、棉花生长和产量的影响。结果显示:不同类型降解地膜的降解速率不同,降解速率排序为B1AB2;在棉花生育前期,生物降解地膜膜面保持完整,保温保墒效果差异不显著,但随着降解地膜的膜面降解破裂,膜下土壤温度和含水量开始降低,在棉花生育后期,生物降解地膜比普通地膜的土壤日均温低0.5℃～1.5℃,土壤含水量低2%～3%;A和B2生物降解地膜降解时间较早,使棉花生育中期生长受限,籽棉减产22.47%和23.06%,而B1生物降解地膜处理的棉花生育期与普通PE地膜基本一致,籽棉增产0.89%。B1生物降解膜具有较好的棉田覆盖应用潜力,较适用于南疆棉花种植。     

晋西北黄土丘陵区不同植被类型土壤水分分析

选择晋西北半干旱黄土丘陵区典型植被人工油松林、天然灌丛、荒坡草地和农地 ,对其土壤剖面 0 - 9.9m的土壤水分进行了测定与分析。结果显示 ,农地 0 - 9.9m土壤剖面上的土壤水分皆在易效水范围之上。人工油松林、天然灌丛和荒坡草地的土壤湿度低于农地 ,三者对土壤水分的利用深度都超过了 9.9m,并且大部分土层的水分含量在中效水范围内 ,部分在难效 -无效水范围。由此可见 ,天然植被对土壤水的利用与农地相比有显著差异。     

基于冠层温度的玉米缺水诊断研究

冠层温度是判断植物水分状况的一项重要指标。以玉米良玉11为试验作物,在2014和2015年玉米抽雄期(7—8月)进行了4种不同梯度的土壤水分胁迫处理,研究了作物冠层温度、冠气温度比以及冠气温度差等指标与土壤含水量的关系,分析了冠气温度比与生理指标气孔导度的关系。研究结果显示:当土壤含水量低于0.16 cm3·cm~(-3)时,植株出现了明显的萎蔫现象,这时冠层温度、冠气温度比、冠气温度差也都分别达到了其最大值34℃,1.2℃和5℃;随着土壤含水量增大到0.20 cm3·cm~(-3),冠层温度等指标均达到其最小值,约为30℃,1.0℃和1℃,且变化比较稳定,这时植株生长良好,说明土壤供水充足,植株未受到水分胁迫。冠层温度等指标与气孔导度有显著的线性关系,气孔导度随着冠层温度等指标的增加而线性降低,表明气孔关闭会使得冠层温度显著提升。     

滴灌棉田土壤水分测点最优布设研究

为寻求滴灌棉田土壤剖面水分测点的最优布设方案,2009年在棉花生育期内采用取土烘干法对膜下滴灌棉田不同位置、不同深度土壤质量含水率进行连续监测.利用监测数据分析了膜下滴灌棉田土壤剖面内不同观测点垂直方向上各层次土壤含水率之间的相关关系,并利用R型谱系聚类法对剖面内各观测点8个土壤层次的土壤含水率变量进行分类,筛选出适合膜下滴灌棉田墒情观测的土壤水分测点布设方案.最后利用2007年试验数据对提出的水分测点布设方集进行验证,结果表明,水平方向上距滴灌带0 cm、32.5 cm和50 cm处3个观测点,各观测点垂直方向上0～ 10 cm、20 ～ 30 cm、40～ 50 cm和60～80cm深处4个层次12个测点的土壤含水率能较好地反映整个剖面的土壤水分信息,可作为膜下滴灌棉田土壤水分探头的布设点.     

坡耕地起垄和埋设地槽对土壤水分和马铃薯产量的影响

在黄土高原坡地采用（1）沿坡地等高线起垄;（2）沿坡地等高线起垄,垄上覆膜;（3）沿坡地等高线起垄,垄间带底下设地槽;（4）沿坡地等高线起垄,垄上覆膜,垄间带底下设地槽等4种不同的集雨方式种植马铃薯,并设置不覆膜的大田比较试验。通过对土壤含水量,土壤温度及作物产量进行分析,发现垄上覆膜结合地槽贮水技术,可降低土壤的容重,大大提高马铃薯的地上生物量、水分利用效率及大中薯率,是黄土高原半干旱区一项有效的节水增产措施。     

不同覆盖方式对旱地马铃薯产量和水分利用效率的影响

为研究秸秆和地膜覆盖栽培对马铃薯产量和水分利用效率的影响,旨在筛选出陕北黄土丘陵旱作区的最佳覆盖方式。通过2年(2012—2013)的田间定位试验,采用垄膜覆盖(LM)、双沟覆膜(GM)、全膜覆盖(QM)、秸秆覆盖(JG)和露地(CK)5种覆盖栽培方式,分析马铃薯生长、产量、土壤温度、土壤含水量变化。结果表明:(1)JG处理的马铃薯植株生长发育状况,其株高、SPAD值均优于其它处理,表现为株高JGCKGMLMQM,茎粗LMGMCKJGQM,SPAD值JGLMGMCKQM。(2)在整个生育期,地温均值表现为JGCKLMGMQM,JG、LM、GM及QM分别较CK提高-0.18℃、0.76℃、1.21℃及1.65℃。(3)全生育期,不同覆盖有增加土壤含水量的作用,均值表现为JGQMGMLMCK,JG、LM、GM及QM分别较CK提高17.18%、11.92%、5.65%和16.93%。(4)JG、QM、LM及GM分别比露地栽培平均增产19.75%、8.95%、7.00%及-0.25%,水分利用效率提高16.4%、7.4%、9.15%及1.65%。秸秆覆盖栽培方式是陕北旱作区马铃薯抗旱栽培推荐的栽培方式。     

不同覆盖措施对黄土高原旱作农田N2O通量的影响

为研究秸秆和地膜覆盖条件下旱作冬小麦田N_2O通量变化及水热状况,在中国科学院长武农业生态试验站采用静态箱-气相色谱法测定了冬小麦种植期间无覆盖处理(CK)、地膜覆盖处理(PM)、全年覆盖秸秆处理4 500 kg·hm~(-2)(M4500)和全年覆盖秸秆9 000 kg·hm~(-2)处理(M9000)土壤N_2O排放通量,并同步测定了土壤水分、土壤温度和气温。研究表明:CK、PM、M4500和M9000处理生育期内N_2O通量范围分别为17.24~321.86、19.03~388.00、21.57~344.53μg·m-2·h-1和24.77~348.42μg·m-2·h-1,生育期内N_2O平均排放通量分别为110.64、146.48、131.31μg·m-2·h-1和142.26μg·m-2·h-1,与CK相比,PM、M4500和M9000处理N_2O平均排放通量分别提高了32.29%、18.68%和28.57%,其中,PM和M9000处理与CK之间差异达极显著水平(P0.01)。PM处理N_2O累积排放量(7.25 kg·hm~(-2))较CK处理(5.18 kg·hm~(-2))提高了40%(P0.05),秸秆覆盖处理M4500(6.30kg·hm~(-2))和M9000(7.17 kg·hm~(-2))N_2O累积排放量较CK处理分别提高23%和38%(P0.05),PM和M9000处理N_2O累积排放量显著高于M4500,PM和M9000处理之间无显著差异。不同覆盖条件下生育期N_2O通量表现出明显的季节变化特征,小麦生长季始末期较高中期较低,N_2O排放受降水影响明显。生育期N_2O累积通量主要源于冬小麦拔节期至收获期,PM、M4500和M9000处理拔节期至收获期N_2O排放量分别占整个生育期的41%、40%和43%,均高于CK(38%)处理。土壤温度变化可以解释69%~76%土壤N_2O通量变化,土壤水分仅解释了37%~51%的土壤N_2O通量变化。回归分析表明无覆盖时,土壤水分是影响土壤N_2O排放的关键因子,秸秆覆盖和地膜覆盖条件下土壤温度是影响土壤N_2O排放的关键因子。覆盖秸秆4 500 kg·hm~(-2)是黄土旱塬区较为适宜的冬小麦栽培模式。     

基于HYDRUS模型低温水入渗下土壤水热运移模拟

为了深入研究高坝大库低温水下泄对河(渠)两岸土壤水分、温度动态变化的影响机理,构建了低温水入渗土壤水热运移的数学模型,利用HYDRUS-2D软件进行了求解,并对土壤水热运移数学模型进行参数率定与模型验证的基础上,模拟分析了不同水头低温水入渗条件下土壤水分、温度动态变化规律。经过试验验证,总体的模拟与实测温度和水分的均方根误差RMSE分别为1.074和0.01,模拟结果和实测数据均吻合较好。模拟结果表明,水头变化对土壤温度场和水分场的分布均会产生较大的影响;当模拟达到相对稳态后,土壤平均温度从上到下逐渐降低,土壤中的温度场分布较为均匀;当入渗水温相同时,随着水头增加,土壤内部平均温度降低,土壤深层低温区域逐渐扩大,温度梯度增加;土壤的深层含水率较高,达到饱和状态,含水率分布从上到下逐步增加;随着水头增加,土壤深层饱和区域逐渐扩大,并逐渐向土壤表层区域扩展。该研究揭示了不同水头下低温水入渗对土壤内部温度场、水分场影响分布的一般规律,对进一步改善水库下游河岸带生态环境,丰富土壤水动力学基本理论有着重要的理论意义和实际价值。     

气温变化条件下融雪速率和土壤水分变化的同步观测试验

气候变化可以改变积雪持续的时间、雪盖储水量及积雪开始融化的时间,从而影响土壤水分时空分配。利用TFACE（temperature free-air controlled enhancement）的增温装置,在中国科学院天山积雪与雪崩研究站的融雪季节进行为期一个月的室外增温试验。试验包括3种处理：自然状态、增温Ⅰ和增温Ⅱ。结果表明：气温的升高和增温区内局部空气热对流加入的黑色粉尘物质加速了积雪的消融;在增温Ⅰ和增温Ⅱ条件下,积雪将提前19 d和25 d消融,相应的各土层土壤水分也出现不同程度的增加。与此同时,土壤水分最大值也提前13 d和22 d。土壤水分极值的提前预示着以融雪水为重要来源、以超渗产流模式为主的河流洪峰的提前,或者超渗产流模式向蓄满产流模式的转变。这将给区域内水资源的时空分布和管理分配带来影响。     

有机质对黄土善土持水性与水肥效应的影响

黄土高原南部台塬地区有机质对土壤含水量的影响试验研究表明土壤水势相等时,随着土壤有机质含量提高,土壤水分含量增加。土壤水分能量(土壤水势)水平不同,有机质对土壤水分含量的效应值不同,在土壤水势为-40～-50kPa时,有机质对土壤水分含量的效应值最大,土壤水势大于-40kPa小于-50kPa,有机质对土壤水分含量的效应值逐渐变小;在不同土壤含水量条件下,土壤肥力(土壤有机质含量)与水势呈显著负相关,其直线斜率值能更好反映土壤水肥效应状况,并随着土壤含水量的降低,土壤水肥效应值增大,在低肥力土壤中,增施有机肥土壤水肥效应值增加最为显著。     

不同质地土壤应用保水剂效果研究

通过盆栽试验,对保水剂在砂土、壤土和粘土上的保水效果进行了研究,结果表明:(1)对于土壤水吸力变化而言,沙土、壤土分别添加保水剂(SAP)5 g和10 g(即处理B5和B10)均低于不添加SAP(处理B0),但随着SAP用量的增加,水吸力并没有表现出减小的趋势,沙土均30.4 kPa,壤土均80 kPa;粘土在低水吸力范围内与砂土、壤土相似,30 kPa各处理效果不明显。(2)对于土壤含水量而言,沙土的B10处理在含水量上显著高于其它处理,然而综合考虑水吸力和含水量时,沙土在15 kPa水吸力范围内,B10处理虽供水性较强,但土壤持水性变差,B1处理持水性较好,供水性在作物可利用范围内;壤土的处理效果不如沙土,壤土在同一水吸力下,处理B5含水量始终处于较高水平,均高于19%,且在30 kPa的吸力范围有较高的持水性和供水性;粘土土壤水吸力与含水量二者的关系相对比较复杂,B5处理在不同吸力范围内出现相反的保水效果,其机理有待进一步研究。     

干旱区农田土壤水分地温变化规律及其相互关系

以干旱区农田灌溉后土壤水分、地温实测数据为基础,研究了其土壤水分、地温各自的变化规律及两者的相互关系.结果表明,各层含水量之间具有高相关性,基本达到了极显著的水平.这与土壤水分灌溉时由上而下的逐渐下渗,以及蒸发时由下而上的逐层上升有密切的关系.各层地温间的相关性大,除地面温度外,其余各层地温间的相关水平为显著或极显著水平,且相邻土层地温间均呈极显著相关.土壤水分及地温剖面垂直变化特征明显,并具有动态性.土壤水分含量大时,两者的垂直变异系数小,反之变异系数大.0～20 cm、地面(0 cm)分别为剖面含水量及地温变异强度的最大层,属中等变异强度.土壤水分及温度之间的负相关性明显.地面温度是预测表层、底层土壤水分的良好指标,利用回归分析法建立的土壤水分与地温间的函数关系可为推测土壤水分提供依据.     

日尺度下的干旱区成龄枣树耗水量敏感因素建模分析

以新疆阿克苏地区成龄枣树为研究对象,以日均气温（x1）、日均相对湿度（x2）、日均风速（x3）、日太阳辐射总量（x4）、日均大气压（x5）、0～100 cm土壤日均含水率（x6）及0～20 cm土壤日均温度（x7）为模型影响因子,采用偏最小二乘回归法建立了枣树耗水量预测模型,在此基础上运用缺省因子法分析了枣树耗水量对各因子的敏感性,并采用灰色关联分析法加以验证。结果表明：偏最小二乘回归模型（PLSR ）具有较高的模拟精度（相关系数 r＝0．9789）,不仅能够定量预测枣树耗水量（平均相对误差为6．40％）,而且能够从机理上解释各因素对耗水量的影响;枣树耗水量对太阳辐射能量、土壤含水率和温度这3因素最为敏感（敏感性指数分别为3．24、2．18和2．09）;基于缺省因子法的枣树耗水敏感因素排序（x4＞ x1＞ x6＞ x3＞ x7＞ x2＞ x5）与灰色关联分析计算结果（x4＞ x1＞ x6＞x3＞ x7＞ x5＞ x2）基本一致,尤其在主要影响因素的判别上是完全一致的。     

西藏玉米田养鹅模式下的土壤碳排放特征

为探究玉米田养鹅模式（RGC）对高寒农田土壤碳排放的影响,以藏东南玉米田养鹅模式下高寒农田为研究对象,采用开路式土壤碳通量测定系统进行实地测定。结果表明:土壤温度、体积含水量和碳排放速率均表现为\"单峰型\"日变化特征,但在峰值和谷值出现时间上存在差异,即土壤呼吸速率滞后于土壤温度和含水量的变化;整个生育期内,土壤碳排放速率均表现为RGC>CK,说明玉米田养鹅模式可有效提高土壤碳排放效率,但从空间变异性（变异系数CK>RGC）和温度敏感性系数(Q₁₀值表现为CK（1.19～1.38）>RGC（1.12～1.30）)来看,玉米田养鹅生产模式可有效提高土壤呼吸抵抗外界干扰的能力和降低高寒区域农田土壤温度敏感性;双变量拟合模型显示,土壤呼吸速率的日变化极显著响应于土壤温度与体积含水量的协同变化（0.8622<0.981）,但不同测定日期的响应程度存在差异;土壤呼吸速率表现为RGC>CK,但变异系数表现为CK>RGC,说明CK的土壤呼吸更容易受到外界环境变化的影响。因此,高寒区域农田玉米田养鹅模式有利于提高土...