花生复合系统土壤水分动态与平衡特征研究

花生复合系统是促进低丘红壤区农业水分资源综合利用的重要耕作方式,其在不同时段水分动态、水分平衡和利用过程差异值得进一步探索。土壤表层采用15 bar的先进负压计监测,结合定位法于2001—2003年监测收集了花生生长季花生复合系统、花生单作田间土壤水分、地表径流、降雨资料,分析了花生复合系统对土壤水分动态、降雨影响和水分平衡各要素的影响。分析表明,土壤10 cm与 60 cm水分单作花生地与复合系统在雨季无明显差异,但受降雨过程影响。旱季单作花生10 cm水势降到最低值-344.0 kPa,复合系统水势最低值为-50.6 kPa,60 cm单作花生地水势数值也低于复合系统花生地,旱季复合系统能减少土壤表层的蒸发。3年土壤水分周期动态可分为3个阶段,即水分盈余期、水分消耗期、水分稳定期。花生复合系统旱季表现出较强的耗水作用,2001年7月贮水量减少108.8 mm,2002年8月贮水量减少111.7 mm,2003年7月贮水量减少105.5 mm。花生复合系统平均渗漏量低于花生单作62.2 mm,平均贮水量变化低于花生单作41.8 mm。桔树与花生作物在旱季水分利用方面没有明显的竞争作用,花生复合系统系统的表土水分保持作用和生态效应明显。     

南雄紫色土特性及土壤水分特性研究

土壤水分特性是制定作物灌溉制度的基础。为了合理制定南雄旱坡地烤烟灌溉制度,解决季节性干旱对该地区烤烟种植的影响,以南雄旱坡地紫色土壤为研究对象,通过野外试验和室内试验,研究了不同轮作方式下不同土层深度的紫色土土壤水分特性曲线。研究结果表明,旱坡地紫色土的饱和含水量30.7%,平均田间持水量25.5%,凋萎系数10.0%;土壤保水性差,占田持30%的土壤水会随着重力的作用流失;有效含水量所占的比例低,接近50%以上的土壤水没有办法被作物利用;不同轮作方式对水分特性曲线稍有影响,土层深度对其影响较大。建议制定灌溉制度时烤烟的计划湿润层深度为40 cm,当地在生产时应注注意经常松土,或增稻杆等增加土壤的保水性。     

干旱条件下氮营养对小麦不同抗旱品种生长的影响

在土壤干旱条件下，３米小麦品种叶片水势、饱和渗透势、相对含水量、净光合速率、叶片导度、干物质积累量和籽粒产量均明显降低，且施氮小麦的下降幅度大于不施氮小麦，干旱削弱了氮素营养对小麦生长和产量的促进作用。土壤愈旱，渗透调节作用愈强，适当的氮素营养可增强渗透调节强度，水地型品种对水分和氮素营养均最敏感，其水分状况、游离脯氮酸含量，光合物质生产的产量的变化均较旱地型品种大；旱地型品种受旱时水分状况较稳定     

干旱胁迫下紫花苜蓿叶片水分代谢与两种渗透调节物质的变化

以陇东(耐旱)、公农1号(耐旱性中等)、BL-02-329(不耐旱)3种抗旱性强弱差异较大的紫花苜蓿为试验材料,对干旱胁迫下其叶片水分代谢与两种渗透调节物质的变化进行研究,结果表明:干旱胁迫下苜蓿叶片水势、叶片相对含水量降低,水分饱和亏缺增加,总体上3种紫花苜蓿叶片抗旱性强的材料其叶片水势降低的幅度较大,水分饱和亏缺上升幅度及叶片相对含水量下降幅度较低.干旱胁迫下,可溶性糖及脯氨酸含量上升,2种渗透物质对3种紫花苜蓿均有渗透调节作用.脯氨酸是三种紫花苜蓿主要渗透调节物质,脯氮酸含量的多少及增加的幅度能反映苜蓿的耐旱性.     

不同水分处理对春玉米水分动态和株高的影响

旨在研究区域农田春玉米干旱灾害形成的过程特征和阶段阈值。在典型干旱区武威,设置不同的控水处理,用对比分析方法研究同一品种在不同处理下的耗水规律。结果表明,玉米前期耗水强度小,中期逐渐变大,后期又减少。播种、出苗期土壤水分总贮水量最大;拔节期土壤水分总贮水量显著减少;抽雄期耗水以植株蒸腾为主,随着降水量的增加,土壤水分总贮水量均有不同程度的增加;乳熟期高温天气较多,土壤蒸发和植株蒸腾加剧,土壤水分总贮水量为全生育期最小;长期干旱胁迫使土壤极度干旱,上下层土壤重量含水率几乎趋于一致。干旱胁迫对株高的影响没有对水分的影响剧烈,干旱胁迫对拔节期玉米植株的生长影响最大,抽雄吐丝期次之,苗期影响最小。     

不同土地利用方式下土壤水分动态及对降水的响应——以青海省互助县浅山旱地为例

摸清青海旱作农业区土壤水分动态变化对保障农作物产量形成和粮食生产安全具有重要意义。采用野外采样结合统计学方法,探究青海互助浅山旱地不同土地利用方式下土壤水分季节动态、垂直剖面特征及土壤水分对降水的响应。结果表明：（1）不同土地利用方式下耕作层(0~30 cm)土壤含水量季节动态存在明显的干湿周期变化,土地利用方式对土壤水分季节变化影响不显著(P>0.05),降水事件、降水量级是影响耕作层(0~30 cm)土壤含水量季节动态的主导驱动力;（2）0~30 cm土层是雨养耕作层,典型土壤含水期分为干旱期、湿润期、常态期和过渡期,土壤干旱发生一般由表层开始,随着土壤水分耗损加重土壤干旱逐渐向深层土壤延伸;（3）4种土地利用方式的土壤水分动态变化与前期累计降水量变化基本一致,亚表层(10~20 cm)和深层(20~30 cm)土壤含水量与前期累计降水量极显著相关性(P<0.01)。因此,在干旱事件频繁的青海旱作区发展“浅埋滴灌技术”是寻求土壤供水平衡的有效路径。     

山西中北部春玉米生长季土壤水分动态及对产量的影响

为了掌握土壤水分与玉米生长发育内在关系,提高土壤水分利用率,统筹调配水资源和防灾减灾提供理论依据,利用1994—2010年山西省忻州市忻府区农业气象观测站春玉米生长季0~50 cm土壤水分和玉米产量观测资料,分析了玉米生长季土壤水分变化规律及对玉米产量的影响。结果表明：春玉米生长季土壤水分年际变化振荡明显,呈多波动变化,与年降水量相关显著;一年中土壤水分变化分为水分消耗期、水分补给期和水分平稳期3个阶段;土壤水分的垂直变化明显,在20~30 cm层含水量最大,0~20 cm为多变层,20~50 cm为缓变层,雨季土壤水分变化较干季复杂;玉米拔节—乳熟期土壤贮水量与气候产量呈正相关,抽雄期是需水临界期,此时0~50 cm土壤贮水量每增加10 mm,产量增加200~250 kg/hm²。     

土壤干旱对棉花生理特性与产量的影响

土壤干旱条件下，棉花不同品种、不同生育时期对水分胁迫的反应不同。抗旱种质材料８２０２比非耐旱品种黑山棉表现为叶水势高、水分饱和亏缺少、气孔阻力大、蒸腾强度小、细胞膜透性、呼吸强度及光合速率变化幅度小、脯氨酸积累多的生理特性。中等耐旱品种塔什干生理指标变化幅度介于８２０２与黑山棉之间。抗旱系数为８２０２＞塔什干＞黑山棉，不同生育时期各项指标对水分胁迫的敏感程度为花期＞铃期＞蕾期。     

半干旱区全膜覆盖垄上微沟种植对土壤水热及马铃薯产量的影响

根据马铃薯的生长习性调节起垄造沟方式,2012—2014年进行大田定位试验,设置全膜覆盖垄上微沟(垄上营造10 cm高,20 cm宽的微沟,马铃薯种植在微垄顶部,RMF)、全膜覆盖垄沟种植(RF)和露地平作(CK)3个处理,测定土壤温度、土壤含水量和马铃薯产量,计算≥10℃地积温、作物生育期耗水量、贮水量、水分利用效率等参数,研究全膜覆盖垄上微沟种植对土壤水热环境和马铃薯水分利用效率的影响。结果表明,RMF和RF在平水年(2012年和2014年)可显著提高各生育期和全生育期≥10℃积温,在丰水年(2013年)则与CK无差异。块茎膨大期0~80 cm的土壤贮水量RMF比CK低28.20~31.61 mm,80~200 cm的土壤贮水量RMF高于RF和CK。与CK相比,RMF和RF明显提高马铃薯地上基部茎数、茎分枝数和茎干重;马铃薯产量分别比CK提高60.78%~89.37%和41.91%~73.33%,水分利用效率分别比CK提高49.46%~82.55%和35.62%~65.66%。RMF块茎膨大期的耗水量比CK增加66.52%;在季节性干旱年份,0~200 cm土层的土壤耗水量比RF增加14.19%,从而显著提高产量和水分利用效率。     

小麦水分胁迫影响因子的定量研究Ⅰ.干旱和渍水胁迫对光合、蒸腾及干物质积累与分配的影响

通过冬小麦盆栽水分控制,研究了干旱和渍水胁迫下冬小麦水分生理生态关系。结果表明,存在凌晨叶水势临界值,当凌晨叶水势低于临界值后,植株叶片净光合速率显著降低,凌晨叶水势临界值可运用模糊聚类方法确定。在水分亏缺条件下,相对蒸腾速率和净光合速率随土壤水分变化的关系不相同,相对蒸腾速率与土壤相对含水量为直线     

辽西雨养玉米农田土壤水分变化特征及其模拟

土壤含水量是作物生长发育的关键影响因子之一,确定土壤含水量变化及预测土壤含水量变化趋势,对于雨养农业更加有效地保墒、提高作物水分利用效率和增强抗旱防灾能力有着重要的现实意义。利用2008-2011年锦州玉米生长季逢三逢八土壤湿度观测数据,日气温降水数据和2008年玉米生长发育期数据资料,结合CERES-MAIZE土壤水分模块,分析了雨养玉米农田土壤水分时空变化特征和模拟了土壤水分时空变化特征。结果表明：生长季降水并不能反映土壤水分条件的好坏,生长季中雨以下的降水量和降水频次与土壤水分条件的好坏较好的一致性;土壤水分随土层深度而增加,0-40cm土壤含水量平均值和最低值分别是田间持水量的69%-82%和49%-64%;玉米根系生物量与生长时间呈二次曲线关系,所建根系生物量模型解释率达89.7%;耦合根系生物量模型和叶面积指数模型的CERES-MAIZE中的土壤水分模块能够较好的模拟雨养玉米生态系统土壤水分的时空变化特征。     

朔州市玉米生长季土壤储水量动态研究

为了掌握朔州市玉米生长季土壤储水量变化规律,提高本地区农业种植土壤水分利用率。作者利用1995—2015年山西省朔州市玉米生长季土壤湿度及相关气象要素数据,在研究了土壤储水量与相关气象因子的相关性、土壤储水量旬变化、土壤储水量垂直变化后,分析了朔州市玉米生长季土壤储水量变化规律。结果显示：朔州市玉米生长季,降水量变异系数大于15%,降水量每增加1 mm,土壤储水量增加约0.2 mm。10、20 cm土壤层中,降水量、气温、相对湿度、蒸发等气象因子与土壤储水量的相关性达到60%以上,30 cm以上各层的复相关系数显著下降;0~50 cm土壤储水量旬变化曲线可分为,旱季土壤水分快速消耗期、雨季降水补充期、秋季土壤水分平稳期3个阶段;玉米生长季（5—9月）各月的土壤水分垂直规律相似,0~20 cm土壤储水量变异系数都在20%以上,气象因子对该层的影响较大,30~50 cm变异系数在20%以下,降水无法渗入土壤深层,其他气象要素对深层土壤的影响较小,导其土壤储水量变异系数较小。     

降水与墒情关系及抗旱需水量评估技术研究

为了合理开发利用水资源,提高半干旱地区水资源利用率,为现代农业发展提供更精细化的气象服务,通过研究阜新地区土壤水分与降水量关系及特征,找出了阜新地区土壤水分变化规律,并在此基础上,建立了阜新地区农田抗旱需水量评估方法。结果表明：（1）较大降水后,浅层土壤增墒迅速,几小时内土壤重量含水率可达到最大值,并在20 cm左右土壤中形成1个高含水层;深层增墒相对缓慢,需要十几到二十几小时达到最大值;（2）较大降水发生1天后,10~50 cm层土壤重量含水率达到最大值,然后在无降水的情况下土壤重量含水率缓慢下降,基本呈直线型,直到下一次较强降水的到来,重量含水率再次上升;（3）降水增墒速度大于墒情递减速度;（4）受多种因素影响,降水后10~50 cm层各月土壤增墒率和晴好天气下各月逐日土壤墒情递减率有各自的变化规律。其中,4月、7月降水增墒率相对较小,9月最大,8月次之;4月、5月逐日土壤墒情递减率最小,6—9月相对较大,其中,7月最大。土壤墒情递减率对抗旱需水量中流失的水分计算起到重要作用;（5）实际抗旱需水量大于设定重量含水率所需的含水量,因为要考虑土壤蒸发、作物吸收、深层渗透、降水径流等流失的水分;（6）抗旱需水量评估方法对抗旱方面的政府决策气象服务起着重要作用。可用于自然降水对旱情缓解的分析、节水灌溉工程的精细化气象服务等。     

不同土壤水分条件下冬小麦根系分布规律研究

为了探讨不同土壤水分条件下冬小麦根系在土壤深度中的分布规律,为精细化农田灌溉提供技术支撑.采用池栽定量灌溉的方法,在冬小麦的几个主要生长发育期进行0～10 cm,10～20 cm,20～30 cm土壤层次的根系鲜重、干重测定并计算不同层次土壤中的根系占整个根系干重的百分数.结果表明0～10cm土壤中根干重占总重80％以上,10～20cm土壤中根干重占总重10％以上,20～30cm土壤中根干重占总重5％左右.小穗型品种山农20根干重顺序孕穗期是轻度干旱＞水分过量、干旱和适宜水分,开花期是适宜水分＞轻度干旱＞水分过量＞干旱.大穗型品种山农21根干重顺序孕穗期是适宜水分＞水分过量＞轻度干旱＞干旱,开花期是适宜水分＞水分过量＞轻度干旱＞干旱.在干旱型生产上多采用小穗型品种,根系强大,可减轻干旱危害,小麦全生育期生产上以灌溉水为宜.     

黄土高原南部水平梯田的土壤水分特征分析

以淳化试区的水平梯田为系统研究对象,休闲坡地为对照,对其剖面土壤水分变化进行动态监测。发现由于作物对梯田土壤水分的吸收利用,以及蒸发散的原因,导致水平梯田的土壤贮水量比休闲坡地小。梯田土壤水分季节变化分为蓄墒期、快速失墒期、补充期和缓慢消耗失墒期4个时期,其剖面分为剧变、活跃、相对稳定4个层次。降水、地形地貌部位、土地利用方式以及梯田宽度与种植年限均对土壤含水量有着不同程度的影响。观测期间,除在梯田表层土壤含水量出现低于有效水的现象外,其它层次都在有效水范围内,无论在丰水、枯水年,梯田土壤中的有效水或中效、易效水都可以满足作物的生长和非生长耗水的需求。     

宁南黄土丘陵区不同生态恢复与重建中的土壤水分变化研究

针对宁南黄土丘陵区存在的生态脆弱、环境恶化的突出问题,对黄土丘陵区不同生态恢复过程中的土壤水分变化进行了研究。研究结果表明：在退化山地的植被恢复过程中, 0~60cm土层,土壤水分含量随恢复年限的增长而增加,在60cm土层以下,土壤含水量随着退耕年限的不断增长不断减小;对于不同恢复方式的土壤水分含量,88542水平沟>人工草地>鱼鳞坑>天然草地;对于不同植被类型的土壤水分含量,草地>灌木地>林地;对于不同地形的土壤水分含量,阴坡>半阴坡>阳坡,坡下部>坡中部>坡上部,并且随着坡度的不断增加,土壤水分含量不断减小。     

海口自然坡地土壤湿度变化特征分析

为了更好地了解在气候变化大背景下,海口自然坡地土壤水分状况及影响因子。根据海口市琼山气象站2005—2011年的气象观测资料和自然坡地土壤湿度资料,利用统计学方法,分析海口市自然坡地土壤湿度的变化特征及其与气象因子的响应关系。结果表明：（1）自然土坡地10~50 cm土壤湿度年变化呈正趋势变化,各季节土壤湿度的变化与年变化一致,冬、春季土壤湿度变化大,不稳定;（2）10~ 50 cm土壤湿度月变化呈波形变化,2—10月土壤湿度呈上湿下干型,11—1月土壤湿度呈上干下湿型。（3）随土层深度的增加,土壤湿度的变化变小,各层间的土壤湿度差异越显著,40~50 cm上下层的土壤湿度差异达到极显著水平。（4）20 cm土壤湿度与其他层土壤湿度相关最为密切,利用20 cm土壤湿度作为10~50 cm土壤湿度的代表值与气象因子进行分析,土壤湿度与地温呈负相关,与降水量呈正相关,各季节20 cm土壤湿度回归方程通过1%的显著检验。