振动深松耕作对不同类型土壤水分特征曲线影响研究

为了探讨振动深松耕作措施对不同类型土壤的水分特征曲线的影响,利用吸力平板仪和压力膜仪对黑龙江省5种典型土壤,即黑土、黑钙土、水稻土、苏打盐碱土、沙土进行了测定。得到振动深松区和对照区的原状土壤在脱湿过程中不同吸力下的土壤含水率,并利用van Genuchten数学模型对5种土壤的水分特征曲线的实测值进行数值拟合,对比研究了5种土壤水分特征曲线及模型拟合参数、土壤当量孔径、土壤水分有效性及比水容量的变化。结果表明,振动深松前后土壤水分特征曲线差异显著。同一吸力下,深松区土壤含水率高于对照区,振动深松显著提高了土壤的有效供水能力,其中效果最佳的是苏打盐碱土和黑土。振动深松通过改善土壤结构,调整了孔隙孔径的比例,进而提高了土体的有效供水能力。     

深松耕作对土壤水分物理特性及作物生长的影响

通过对两种土壤深松耕作及传统耕作的对比试验研究，表明深松耕作可有效打破犁底层，使土壤容重降低0．1t／m3，孔隙度增大3．6％～4．0％，110cm上体内可多蓄纳雨水15．2～17．5mm。对粘壤上深松耕作可提高土壤的入渗能力，而对粉砂壤土则没有提高。同传统耕作相比，深松耕作可明显提高夏玉米的根长、根深及根量，为有效利用土壤水分及养分创造了条件．可使夏玉米产量提高5．7％～11．3％。     

保护性耕作条件下深松技术研究

根据保护性耕作的地表状况和对深松作业的要求,对比单柱凿铲式和可调翼铲式深松机的工作性能,并在玉米和小麦地进行了７年的田间试验。结果表明：可调翼铲式深松机在间隔深松底层土壤的同时,能够全面疏松表层土壤,而且不需使用大功率拖拉机。对于旱地小麦,利用可调翼铲式深松机深松后,可以增加播种前土壤含水量,改善播种质量,提高作物产量;对于旱地玉米,深松作业效果不明显。     

非充分灌溉条件下不同栽培模式对玉米产量及土壤水分的影响

研究了大田玉米在非充分灌溉条件下,不同栽培模式对土壤水分、产量及其构成要素的影响。结果表明,全膜垄侧栽培、全膜垄沟、全膜双垄模式均能提高0～10cm土层的土壤含水率。主要生育期(抽雄期除外)内,全膜垄沟栽培模式土壤含水率高于其他处理。全膜垄沟栽培模式在苗期—大喇叭口期内耗水强度较低,但产量和水分利用效率最高,分别为17 153.91kg/hm2和37.59kg/(hm2.mm),具有显著的节水增产效应。     

不同土壤水分条件下麦地蒸散日变化规律研究

利用蒸发桶研究了不同土壤水分条件下裸地蒸发和麦地蒸散的日变化规律;分析了裸地蒸发与麦地蒸散的关系;论述了蒸散日变化的一些特征;分析了蒸散与辐射、气温的关系,并对蒸散与土壤水分的关系进行了探索,建立了蒸散与土壤含水量的回归方程。     

不同耕作方式对夏玉米田土壤水分调控效应

基于田间试验,研究不同耕作方式对豫东雨养区土壤水分调控效果。试验结果表明,秸秆覆盖还田免耕处理,对夏玉米生长主要根层的土壤水分的调控能力作用较为显著,在连续干旱1个月后(播后30d),0～60cm土壤含水率分别比深耕和深松高19.7%、4.5%,夏玉米单株干物质累积量、群体叶面积指数指标均优于其他2个处理,产量和水分利用效率比深耕处理提高31.2%和16%。     

保护性耕作条件下深松技术的国内外发展现状

近年来,土地过度开垦致使土地沙漠化、干旱等自然灾害问题越来越严重,因此提出了基于保护性耕作的深松技术。以深松技术代替铧式犁翻耕,是利用深松机具的部件在土壤不被翻转条件下疏松土壤、打破坚硬犁底层、加深耕作土层,以此来调节土壤3相(固、液、气态)比,改善土壤内部结构,降低土壤被侵蚀度,提高土壤蓄水保墒的能力,达到高产、少耕、环保的目的,促进农业的可持续发展。为此,主要介绍了基于保护性耕作深松技术在国内外发展现状,旨在为保护性耕作和深松机械的制造和发展提供一定的依据。     

固定道耕作条件下秸秆覆盖对土壤水分变化和春小麦产量的影响

针对传统灌溉方式下大水漫灌所造成的水资源浪费,采用固定道耕作结合垄作沟灌并进行秸秆覆盖的方法,改传统耕作的大水漫灌为小水沟内侧渗灌,设置垄沟比例为2.23∶1。结果表明:固定道耕作秸秆覆盖(CTS)处理灌水沟内的水分水平侧渗范围比固定道耕作不覆盖(CT)处理宽约15 cm,在全生育期垄体保持了较好的水分,水分利用效率较CT处理提高3.4%;株高和千粒重优势明显,产量提高11.1%。     

盐分条件下水氮对向日葵影响及其产量模型研究

为了提高盐渍化地区水肥利用效率,在内蒙古河套灌区沙濠渠试验站利用盆栽试验,采用三因素五水平二次通用旋转组合设计,以土壤含水量、施氮肥量、土壤EC值为因子,对水氮盐耦合效应展开了试验研究,并构建了水氮盐产量模型,结果表明:水氮盐最优组合方案为土壤水分为相对田间持水率58.4%～78.03%,施氮量392.25～414.75kg/hm2,土壤EC值0.25～0.45ms/cm。     

地下水埋深对冬麦田土壤水分及产量的影响

通过6种地下水位控制处理和对照(自然地下水位)冬小麦试验,探讨了不同地下水埋深对冬麦田土壤水分季节变化规律和垂直变化规律、地下水-土壤水界面水分转化量变化过程以及对冬麦田田间土壤水分平衡的影响。结果表明,地下水埋深对冬麦田0～60cm土壤水分动态有着明显的影响。地下水埋深越浅,麦田表层和主要根层土壤储水量季节变化越强烈,地下水对土壤水分的补给量越大,冬小麦全生育期耗水量也随着增加;土壤排水量大小与灌溉量和降雨量大小有关。地下水位埋深越深,灌溉和降水后的土壤开始排水日期越滞后;无论地下水埋深深浅,冬麦田累计地下水补给量变化规律可分为4个阶段,即稳定增长期、缓慢增长期、快速增长期和趋于稳定期;地下水埋深1.5m时冬小麦产量最高,地下水位太深或太浅产量均下降。水分利用率最高值出现在地下水埋深1.0m的处理。地下水位在1.0m以下时,水分利用效率随地下水深度加深和灌水量增加而减少。     

振动深松蓄水保墒机理的试验研究

振动深松技术是在原有的深松技术的基础上和引进日本的先进设备,通过消化、吸收、创新,成功地创造和形成适合我国国情的振动深松技术。在解决土壤板结、建立“土壤水库”、草原改良、低产田改造、根茎收获等方面得到了广泛的应用,取得了巨大的经济效益。通过土壤水动力学的方法就其“土壤水库”能够调节土壤水分的机理进行了试验研究和探讨,初步揭示了振动深松蓄水保墒的机理,为该技术提供了理论依据。     

不同灌溉施肥制度对土壤水分变化及夏玉米产量的影响

在山东试验区,用夏玉米品种郑单958为试验材料,通过田间试验,对比分析传统沟灌施肥、水肥一体化、滴灌常规施肥3种处理对土壤水分布规律、夏玉米生长发育及水分利用效率的影响。结果显示,该试验区夏玉米季滴灌与常规沟灌相比,60～160cm土层土壤含水量较高,充分满足夏玉米开花期、蜡熟期深层根系吸收水分,而水肥一体化处理较之滴灌常规施肥呈现了夏玉米各项生长指标较高,稳定性较好的特点,更好的提高夏玉米产量和水分利用效率,表现出节水高产的优势。     

不同改良措施对盐渍化土壤水热碳与葵花产量的影响

为探明不同改良措施对盐渍化土壤水热碳及葵花产量的影响,设置了施加生物炭(C,22. 5 t/hm~2)、脱硫石膏(S,37. 5 t/hm~2)、秸秆还田(J,20. 625 t/hm~2)和对照(CK) 4个处理,进行大田试验。结果表明:3种改良措施均能改善土壤水热环境,其中生物炭更具优势。3种改良处理在整个生育期内0～20 cm和20～40 cm土层的土壤含水率显著高于对照;在垂直分布上表现出0～40 cm土层各改良措施保水、蓄水作用的效果优于40 cm以下土层,各处理剖面土壤水分空间分布格局均表现出下湿、上干的特点。与CK相比,各改良处理体现出良好的增温、保温效果,均表现出低温时具有增温效应、高温时具有降温效应,且对温度的调控作用主要集中在5～25 cm土层,从35 cm处开始影响减弱。采取3种改良措施均能增加土壤有机碳含量和有机碳密度,其中施加生物炭效果最显著,有机碳密度较对照增加了17. 46%。与对照相比,C处理的葵花产量增产率最高,达32. 28%,J、S处理产量分别增加21. 94%、30. 68%,三者差异不显著。综合分析得出,施加生物炭22. 5 t/hm2为适宜于河套灌区盐渍化农田种植葵花过程中的土壤改良处理。     

旱作大豆不同种植方式的土壤水分、温度及增产效应研究

通过对4种不同种植方式下大豆关键生育时期的耕层土壤昼夜温度变化、0～2m土壤水分动态定位监测,结合作物产量分析农田水分利用效率。结果表明,大豆苗期覆膜沟播能够防止白天耕层土壤温度过度上升和晚间温度过度下降,耕层平均温度比露地平播提高3.3℃;在不同降水年型,大豆产量和水分利用效率均以覆膜沟播最高,干旱年份分别提高48.7%和35.4%,平水年份提高33.4%和24.5%。覆膜沟播能够明显改善旱作区土壤水温条件,是旱作区进一步挖掘降水潜力和高产田创建的最佳种植方式。     

土壤水分下限对滴灌春小麦生长和产量的影响研究

通过田间试验,设3个水分处理(分别以0～60cm土层灌前土壤田间持水量的55%、60%和65%作为各处理的灌溉下限含水量临界值,灌溉上限为田间持水量的90%),分析了不同土壤水分下限状况下土壤水分下限对滴灌小麦生长和产量的影响。试验结果表明,灌前土壤相对田间持水量为65%处理的小麦生长状况较好,产量和水分利用效率较高,可以实现高产高效的节水灌溉。     

干旱处理对土壤水分变化及大豆产量的影响

采用框栽方式,研究不同阶段干旱处理对土壤水分、大豆植株干物质积累及产量的影响。结果表明,土壤含水率随干旱历时的增加而递减,长时间干旱后稳定在20%～24%;对于短期干旱处理,灌溉量较大时,土壤含水率会迅速恢复到稳定值32%～34%,但是对于18d以上的干旱历时,较少的灌溉量并不能保证土壤含水率在1～2次灌溉后得到恢复,表明较少的灌溉量对土壤含水率的提升能力有限。各干旱处理结束时期,大豆植株干物质积累均随干旱历时增加呈下降趋势,长期干旱会使全株干物质积累下降13%～30%;苗期和花荚期的短期干旱处理产生激发补偿效应,不会使大豆减产,结荚鼓粒期对水分供应较为敏感,干旱导致大豆减产。     

底墒对旱地冬小麦产量和水分利用效率的影响研究

针对甘肃陇东旱作雨养农业区的冬小麦产量低而不稳,水分利用效率低下,冬小麦夏季休闲期正值该区的降雨高峰期,降雨和无效蒸发同步且土壤保持水分不足的问题开展试验研究。通过夏季休闲期的地膜覆盖、集雨抑蒸,提高播前底墒,并对模拟底墒试验的产量、水分利用效率进行了研究分析得出:播前底墒对该区冬小麦产量和水分利用效率有显著的影响,通过提高底墒,对于稳定产量有较大贡献,提高生育期降水利用率,对提高产量有较大贡献。在分析多年研究资料的基础上,提出了该区冬小麦产量和播前土壤水分含量之间的模拟关系式以及冬小麦产量和生育期降雨量之间的模拟关系式。     

不同栽培模式下制种玉米的产量及水分生产效应

甘肃河西走廊是中国最大的杂交玉米种子生产基地,干旱、缺水是制约该区玉米制种产业发展的瓶颈因素。对6种不同栽培模式下制种玉米的产量表现和水分利用效果进行对比研究,结果表明：全膜覆盖、垄植和沟播栽培模式均有利于提高制种玉米的产量和水分利用效率。其中,全膜覆盖沟播栽培模式节水增产效果最为显著,比对照半膜平作增产1730．8kg／hm^2,水分利用效率提高0．412kg／m^2。     

不同覆盖方式对土壤水肥热状况以及玉米产量影响

【目的】阐明不同覆盖方式对调节土壤水肥热状况以及增加玉米产量的影响。【方法】设置地膜覆盖、玉米秸秆覆盖和不覆盖3种方式,研究了不同覆盖方式对土壤含水率、土壤养分、土壤温度与玉米产量的影响。【结果】在玉米的生长前、中期,秸秆覆盖与地膜覆盖处理的保墒效果均优于不覆盖处理,其中0~60 cm土层土壤含水率差异明显;玉米进入成熟期后,秸秆覆盖处理0~60 cm土层含水率显著高于地膜覆盖和不覆盖处理,平均高8.23%和22.41%。秸秆覆盖能够促进浅层土壤养分量的提高,相较于不覆盖,秸秆覆盖的速效钾与有效磷量分别增加了15.11%、85.13%;相比地膜覆盖和不覆盖,生长前期秸秆覆盖温度更高,生长期和成熟期秸秆覆盖温度更低。地膜覆盖、秸秆覆盖的玉米产量分别比不覆盖高24.02%、24.90%,差异显著(P<0.05)。【结论】玉米秸秆覆盖能够提高土壤养分与水分,调节土壤温度,增加玉米产量。