旱地谷子渗水地膜覆盖周年水分变化研究

试验设渗水地膜覆盖、普通地膜覆盖和露地三个处理,采用拉丁方设计,研究了谷子水分周年变化规律。结果表明:渗水地膜覆盖具有保墒和提墒的作用,各时期水分状况均优于普通地膜覆盖;渗水地膜覆盖0～80cm土层土壤含水量大部分时期内高于露地,80～140cm土层土壤含水量低于露地。     

渗水地膜覆盖冬小麦的生态效应研究

采用渗水地膜覆盖、普通地膜覆盖和露地3个处理,对比分析三者的生态效应。结果表明:全生育期内,渗水地膜的渗水、保墒、提墒作用均优于其它2种处理,其保墒、提墒效应在表土层最为明显,土壤含水量较普通地膜平均增加0.70个百分点;渗水地膜在整个生育期内的保温、增温效果优于普通地膜,同时还可以降低午后极端高温,使土壤温度较为稳定;由于渗水地膜的微通气作用,土壤容重降低,孔隙度提高,气相比例增加,土壤通透性增强。     

玉米渗水地膜覆盖效应及增产作用

研究了玉米田覆盖渗水地膜后的增温调温、保墒提墒和增产效应,结果表明:渗水膜覆盖具有增温效应,对于夏季土壤的极端温度有一定的调节作用;生育期内土壤平均含水量为15.2%,与其他处理的差异达极显著水平;渗水膜覆盖增产幅度达25%~60%,与其他处理比较,差异均达极显著水平。     

旱地玉米秸秆覆盖节水保墒效果分析

旱地玉米秸秆覆盖具有明显的保墒节水效果,且取材方便、省工省事。耕层土壤含水量随着覆盖量的增大而增加,但在玉米整个生育期内不同秸秆覆盖量土壤含水量比较,前期差异大,后期差异小。持续干旱情况下半耕覆盖保墒效果比地膜覆盖要好。     

旱地冬小麦渗水地膜全覆盖穴播试验

旱地冬小麦渗水地膜全覆盖穴播试验表明,渗水地膜覆盖的土壤含水量明显高于常规地膜覆盖的含水量;渗水地膜在显著提高地温的同时可以降低午时的极端高温;渗水地膜覆盖的冬小麦比常规地膜覆盖的冬小麦平均增产15．7％,比不覆盖小麦增产102．2％。     

不同覆盖方式对春玉米土壤水分及生长发育的影响

采用渗水地膜覆盖、地膜覆盖、地膜和渗水地膜交替覆盖、秸秆覆盖、裸地五种种植方式探讨了对辽西风沙半干旱地区春玉米土壤水分及生长发育的影响,结果表明:不同覆盖处理可以不同程度的增加耕层土壤含水量,其中渗水地膜覆盖和秸秆覆盖效果最为明显;可以有效地促进了玉米的生长发育,使其生育进程合理,植株生长稳健,有效提高玉米产量,其中以渗水地膜覆盖效果最显著。     

覆盖方式对土壤水分和硝态氮分布积累特征的影响

在北方旱农区寿阳县,对不同覆盖耕作措施条件下土壤水分和硝态氮运移状况进行了研究。结果表明,较露地种植而言,地膜、秸秆二元覆盖、宽膜覆盖和窄膜覆盖的0~40 cm土层各生育期土壤含水量高于播种期,40~120 cm土壤含水量变化较为剧烈,而120~200 cm土层土壤含水量变化相对平缓,其中,保墒效果表现为二元覆盖宽膜覆盖窄膜覆盖,说明二元覆盖能够更好地蓄水保墒、减少径流和蒸发、补充土壤水分;抽雄期和灌浆期虽进入雨季,但土壤储水量仍处于下降趋势,作物生长耗水是土壤储水量下降的主要原因;从各处理土壤硝态氮剖面分布看,地膜覆盖能有效地促进玉米对土壤硝态氮的吸收,窄膜覆盖、宽膜覆盖和二元覆盖累积的硝态氮主要分布在0~100 cm土层。     

玉米渗水膜与普通地膜覆盖栽培对比试验

2006年在静宁县余湾乡韩马村进行了渗水膜覆盖栽培试验,结果表明,降水后渗水膜覆盖栽培播种沟和小垄面0～20 cm土层的土壤含水量分别增加21、39 g/kg,20～40 cm土层的土壤含水量增加23、66 g/kg;渗水膜较普通膜覆盖玉米双穗率提高25%,生物产量(鲜重)提高6.8%,籽粒产量提高4.9%.     

渗水膜对土壤水分、温度及谷子产量的影响

渗水膜覆盖比普通膜覆盖具有较好的渗水、保水、保温和增产作用。本试验采用渗水膜覆盖、普通膜覆盖和不覆盖三种处理对谷子进行了研究。结果表明:全生育期内渗水膜覆盖较普通膜覆盖各土层土壤含水量平均增加1个百分点,较对照增加1.05个百分点;渗水膜覆盖较普通膜覆盖平均增温0.94℃,最高增温为1.4℃;与对照相比,渗水膜覆盖平均增温2.92℃,最高增温为4.2℃;采用渗水膜覆盖,谷子产量较普通膜覆盖增加27.7%,较对照增加34.2%。     

新型保墒材料对黄绵土水分运移的作用机制研究

通过人工控水、自然蒸发试验,对高分子吸水剂和渗水膜两种保墒材料的抗旱作用机制进行了研究.结果表明,吸水剂与渗水膜在抑制土壤蒸发方面具有较强的互补性.吸水剂对土壤水分状况和蒸发性能的影响在于其对土壤水分物理性质的改善,并与用量和干旱过程密切相关.混剂土土壤容重略有增大,但最大持水量、总孔隙度并未减小,反而增大,同时,最小持水量、非毛管孔隙度及通气孔隙度均随吸土比增加而增大.混剂土对水分蒸发的抑制作用在含水量较高的干湿交替阶段远大于初始含水量较低的持续干旱阶段,且与用量成正相关.渗水膜覆盖对水分蒸发的抑制作用     

金沙江干热河谷地区降雨对水土流失的影响

金沙江干热河谷是长江上游生态环境最脆弱、水土流失最严重的区域之一。在对攀枝花市2010-2012年降雨观测基础上,结合9个径流小区水土流失量的监测数据,剖析金沙江干热河谷地区降雨对水土流失的影响。结果表明,金沙江干热河谷地区6-10月为降雨集中期,6-8月是强降雨集中期,强降雨累计雨量占全年降雨量的31％～36％;水土流失的发生一般为强降雨所致,本地区降雨侵蚀力因子为336.17（J·cm）/（m2·h）;径流系数与降雨强度、坡度、农作物种类、耕作方式有关,坡耕地的径流系数为0.08～0.12,并随坡度的增加而增大;坡改梯径流系数为0.02～0.04,灌木林（黄连翘）为0.02～0.04,鱼鳞坑为0.08,地膜覆盖（顺坡）为0.28。     

陕北地区谷子双料沟垄组合覆盖增产机理

连续 3 a试验研究结果表明 ,陕北丘陵沟壑区旱梯田采取双料沟垄组合覆盖 ,可明显改善土壤水、气、热环境状况。通过减少裸露地表的无效蒸发 ,加快植株生育进程 ,缓解土壤温度的巨变 ,增加土壤有机质含量 ,从而提高降水利用率 ,为谷子的增产创造良好的土壤环境。试验谷子采取双料沟垄组合覆盖措施 ,较对照平均增产 67.9% ,比地膜覆盖增产 1 1 .8%。     

苹果园地表覆盖方式对土壤含水量及果实品质的影响

研究了地面生草、地膜覆盖、地面覆草和清耕处理4种地表覆盖方式,对苹果园土壤含水量及苹果果实品质的影响。结果表明:河北省果园的最适覆盖方式为地面覆草。普通推广的生草法模式不适合河北省干旱少雨的生长环境,并且在缺水季节会在一定程度上造成土壤更加缺水和干旱。     

半干旱区沟垄集雨种植对紫花苜蓿出苗及草产量的影响

本研究利用沟垄集雨模式种植紫花苜蓿,观测不同沟垄比和垄覆盖方式对紫花苜蓿出苗率、土壤贮水量及干草产量的影响.结果表明:覆膜垄处理具有较高的出苗率、土壤贮水量和干草产量,分别比平作提高6.1%、16.1%和58.1%;土垄处理效果不明显,其出苗率比平作降低4.7%,土壤贮水量和干草产量分别比平作提高3.1%和8.4%;沟垄集雨种植增加了土壤贮水量,从而提高了干草产量,其中覆膜垄处理的增产效果显著;膜垄处理中,宽垄处理的增产效果要好于窄垄处理.     

不同覆膜栽培方式对旱地土壤水热效应及西瓜产量的影响

【目的】西瓜是黄土高原旱地的主要经济作物之一,近年来种植面积逐年扩大。但该区域降水总量不足且时空分布不均,西瓜生产中常遭受前期干旱和后期涝害而导致减产。本研究针对黄土高原旱作区水资源缺乏的现状,采用垄沟种植,改变栽培方式和覆膜方式,探索适宜西瓜生长的集雨高产栽培模式,实现有效汇集天然降水,以改善土壤水热效应,提高西瓜产量。【方法】2011-2013在甘肃省庆阳市宁县太昌乡开展试验,研究不同覆膜栽培方式对旱地土壤水分、土壤温度和西瓜产量的影响。试验设全覆膜垄上播种（RM）、全覆膜垄上沟播（GM）、全覆膜沟播（TG）、半覆膜垄上沟播（GH）和半覆膜垄上播种（RH）5个处理,采用随机区组排列,以RH为对照,3次重复。起垄后垄宽100 cm,沟宽30 cm。垄上沟播处理中,集水沟宽20 cm,深10 cm。采用Stow Away Tidbit Temp Logger测定5、10和15 cm土层土壤温度,烘干法测定0-100 cm土层土壤含水量。种植密度为7 692株/hm²。【结果】土壤含水量的变化受集雨作用和西瓜生长影响。在幼苗期,TG、GM和GH处理0-10 cm土壤含水量分别较RH提高41.41%、37.82和32.69%。伸蔓期TG、RM和GH处理0-40 cm土层土壤含水量分别较RH提高13.91%、10.61%和6.75%,结果期GM和GH处理0-40 cm土壤含水量分别较RH提高8.50%和5.49%。成熟期GM、GH、TG和RM处理0-40 cm土壤含水量分别较RH提高10.51%、10.33%、4.98%和3.66%,土壤储水量由高到低依次为GH＞GM＞TG＞RM＞RH。不同处理的温度日变化呈“S”型负正弦曲线,随土壤深度的增加,曲线的振幅减小,相位后移,周期增长。日均温度从大到小依次为RM＞RH＞GM＞TG＞GH。土层每加深5 cm,各处理温度日变化曲线相位依次推移1 h。垄上温度均高于垄沟,垄上土壤温度以处理RM最高。不同栽培方式的保温效果从大到小依次为GM＞TG＞GH＞RH＞RM。GM处理连续两年产量最高,平均较RH提高10.34%,GH处理3年平均产量较RH提高7.66%,增产幅度依次为GM＞GH＞RM＞TG。GM和GH能够有效富集降雨,增产作用显著。【结论】3年的试验验证了不同覆膜栽培的集雨效果、土壤增温效果和西瓜增产效果,全膜和半膜覆盖垄上沟播模式能够起到集雨增温保墒的作用,可提高西瓜产量。其推广应用可有效提高该区降水资源的高效利用,实现西瓜稳产高产,可作为黄土高原旱地西瓜生产的高效栽培新模式。     

旱区集雨种植方式对土壤水分、温度的时空变化及春玉米产量的影响

【目的】探索不同集雨种植方式春玉米旱作田土壤水分转运、分配、土壤温度的时空变化特征及其对玉米产量和水分利用效率的影响,为试区玉米高产、水分高效持续利用型种植模式提供理论依据。【方法】2013-2014年在宁夏彭阳区设置传统露地平作（CK）为对照,分析4种不同集雨覆膜种植方式下春玉米各生育期的土壤水分、土壤温度、水分利用效率及产量变化。4种集雨覆膜种植方式分别为双垄沟全覆膜种植（D）、半膜平铺种植（F）、沟播垄膜双行种植（R1）、沟播垄膜单行种植（R2）。沟播垄膜双行处理和半膜平铺处理覆膜宽度均为60 cm,沟播垄膜单行处理垄宽50 cm、沟宽10 cm,双垄沟全覆膜大垄宽70 cm,垄高15 cm、小垄宽50 cm,垄高10 cm。播种密度均为75 000株/hm²。播前基施化肥102 kg N·hm^-2和90 kg P₂O₅·hm^-2,拔节期追施153 kg N·hm^-2,试验为随机区组设计,3次重复。【结果】各覆膜处理较CK可明显改善土壤水温条件,在玉米苗期（0-30 d）,D、F、R1、R2处理0-200 cm土层的贮水量比CK分别增加了10%、8.9%、10.9%和14.4%。在玉米生长中后期（90-120 d）,受降雨量与不同覆膜种植方式下玉米耗水量不同,各覆膜处理0-200 cm土层贮水量表现出差异,2013年（前期降水为309.4 mm）各覆膜处理显著低于CK,覆膜处理间无显著差异,2014年（前期降水为104.9 mm）R1、R2处理贮水量均显著高于其他覆膜处理。2年试验中,R1处理0-40 cm土层贮水量显著高于其他处理,平均增加了5%;D、F、R1、R2 处理0-25 cm土层土壤温度在玉米苗期较CK分别增加了3.5、2.3、0.9和1.1 ℃;玉米全生育期总干物质积累量呈“S”型曲线,在0-60 d,积累量较小,各处理仅占整个生育期的4.3%-15.4%,各处理大小顺序为：D＞R2＞F＞R1＞CK;在60-120 d（大喇叭口期至灌浆期）,积累了玉米干物质的74.5%,此期D、R2的干物质积累速率达309.3和324.1 kg·hm^-2·d^-1;2013年（玉米全生育期降雨量为594.1 mm）D、F、R2的水分利用效率和玉米产量较CK分别提高13.4%、21.2%、13.3%和18.0%、11.2%、20.3%;2014年D、R1、R2（玉米全生育期降雨量为341.9 mm）的水分利用效率和玉米产量比CK分别显著提高了31.1%、33.8%、35.1%和42.5%、39.9%、40.8%,D、R1、R2处理间产量无明显差异。各覆膜处理在降水较少的年份水分利用效率和产量增加幅度较大,且R1效果明显。【结论】沟垄集雨种植方式可明显改善宁南半干旱地区土壤浅层水分状况,提高土壤温度,增加物质积累量;沟播垄膜种植在降水较少的年份集雨优势明显,双垄沟全覆膜、沟播垄膜单行种植的水分利用效率和产量最佳。该项研究丰富了宁南半干旱地区旱作集水种植模式,对进一步完善和筛选适合半干旱地区玉米高产稳产的可持续发展种植模式提供了理论依据。     

调控膜对土壤水分和温度调控效应的初步研究

调控膜是微孔地膜研究基础上发展起来的,具有透水保水和调温等功能。对调控膜覆盖下的土壤水分、温度与普通地膜覆盖及裸地对比观察结果表明,调控膜覆盖对中等以下强度的降水可使90％以上渗入膜下土中,雨后17d从调控膜中散发出的水分仅占渗入水分的17．6％;温度变化,5~20cm土层中午14：00时调控膜覆盖的比普通膜低0．5~0．6℃,早8：00时和晚20：00时温度差异仅在0．2~0．3℃之间。