玉米覆膜滴灌对土壤含水率的影响

通过田间试验,探讨玉米各生育期覆膜滴灌与非覆膜滴灌条件下土壤含水率变化情况。结果表明:不同滴灌方式下土壤含水率会发生明显变化;在玉米全生育期内,覆膜滴灌方式下0~60 cm土壤含水率变化趋势要好于非覆膜滴灌方式,适合在辽宁地区推广。     

淮北平原气象因素对裸地潜水蒸发的影响

【目的】理清气象因素对潜水蒸发的影响。【方法】采用五道沟水文实验站62套原状土蒸渗仪及气象场1991─2015年长系列实验资料,分析了潜水蒸发与水面蒸发、气温、降雨及地温的关系,并比较了气象因素对砂姜黑土与黄潮土潜水蒸发量影响的差异。【结果】砂姜黑土与黄潮土地下水埋深为0时的潜水蒸发均比水面蒸发小,且都与水面蒸发呈线性相关关系(R~2>0.9)。潜水蒸发与气温年内变化趋势基本一致,气温对砂姜黑土在地下水埋深小于0.2 m影响较大,大于0.4 m影响较小;对黄潮土在地下水埋深小于1.0 m影响较大,大于2.0 m影响较小。地温是潜水蒸发的能量来源之一,5—8月,潜水蒸发随地温的增加而增大;11月—次年2月,潜水蒸发随地温的增加而减小,而3、4月和9、10月处于转折阶段,规律性不明显。对多年平均月潜水蒸发与地温进行曲线拟合,采用高斯曲线拟合最好(R~2均大于0.9)。【结论】气象因素对地下水埋深浅的潜水蒸发影响明显,且对黄潮土的影响大于砂姜黑土,可用地温计算潜水蒸发。     

豫东平原潜水蒸发试验研究

为了探讨潜水蒸发规律，为水资源评价提供依据，根据河南省惠北试验站地下水量均衡观测试验场内同一时期不同潜水埋深、不同土质地及有无种植作物的测筒试验，通过对潜水蒸发影响因素及其规律的探讨，得到潜水蒸发与气象因素、地下水埋深、土壤质地影响因素之间的关系。并利用柯夫达公式分别同不同土质下无种植作物的潜水蒸发量。由于考虑因素更多，故比以往用单一值计算潜水蒸发量的精度更高。     

含水率对土壤热物性参数影响的试验研究

土壤的导热系数、比热容和热扩散系数是表征其传热和蓄热的最重要热物性参数,是土壤热性质研究的重要内容。基于准稳态导热理论的平板仪法,对常用沙土的上述3种热物性参数进行了实验研究。结果表明:在土样未到达饱和状态时,导热系数、比热容、热扩散系数均随含水率的增加而增加,从含水率为0%增加到5%时的增幅最大。导热系数和热扩散系数随土壤质地类别和含水率的变化而变化,比热容的大小主要随含水率的变化而变化。平板仪测出的导热系数较热探针测出的值略微偏大,但两种方法测出的误差小于5%的数据占总数的97%,两种方法对土壤的应用等效。     

地膜覆盖对土壤棵间蒸发影响的研究

农作物地膜覆盖栽培技术是 2 0世纪 80年代发展起来的新技术 ,其保温、保墒和增产效果明显 ,但不同地膜覆盖率对减少土壤棵间蒸发影响规律 ,目前国内研究不多。通过在室内研究覆膜灌溉土壤蒸发规律 ,研究出不同土壤含水率的水分蒸发和不同覆盖率对土壤蒸发的影响关系 ,并在田间进行验证。为今后定量评价农作物地膜覆盖减少土壤棵间蒸发提供理论依据     

亚高温下土壤含水率对辣椒生长发育的影响

为探究土壤含水量对亚高温下辣椒生长的调节作用,研究小组选择在2021年4—7月进行辣椒培育试验,观察亚高温(平均气温39 ℃)下6个不同品种的辣椒幼苗在不同土壤含水率下的形态性状和生理特征变化。结果表明：同一品种辣椒,在不同土壤含水率下幼苗的株高差异显著,而幼苗的鲜重、干重、茎粗和叶片生长情况等无明显差异,同种处理下,各品种辣椒幼苗的株高表现趋势基本一致;保证每天补水,5次测量结果显示,同一品种辣椒,土壤含水率为40%比30%时株高增长量大,品种5最为明显,40%土壤含水率下株高增长量比30%土壤含水率下株高增长量多35.3%;而且在40%的土壤含水率下,高温胁迫下辣椒落花、落叶、萎蔫等情况可以得到有效改善。可见,在亚高温条件中,40%的土壤含水率更适合大部分辣椒生长。     

温度和含水率对土壤比热容影响的神经网络预测

通过二次正交回归试验研究了土壤温度和含水率对土壤比热容的影响,并建立了土壤比热容的二次正交回归模型和优化BP神经网络模型.结果表明:土壤温度和含水率的一次项对比热容的影响达极显著水平.其二次项的影响达显著水平;二次正交回归模型具有较好的拟合精度,其残差平方和为0.026 1,标准差为0.0511.但优化BP神经网络模型的最大误差值为0.036,最小误差值为0.008,其预测精度优于二次正交回归模型.优化的BP神经网络学习速率较快,当网络训练达到346步时即有效收敛,具有预测速度快、操作简便的特点.     

土壤含水率对45号钢磨损性能的影响

土壤对耕作机械工作部件的磨损是其失效的主要原因,而土壤含水率对磨损过程有着重要影响。以甘肃兰州地区黄棕壤土为磨料,在磨料磨损试验机上对45号钢试样进行磨损试验,考察土壤含水率对45号钢磨料磨损的影响,用扫描电子显微镜对磨损表面形貌进行观察。结果表明随着土壤含水率的增加,45号钢的磨损呈现出3个不同的阶段:切削磨损阶段、切削与疲劳磨损阶段和疲劳磨损阶段。在切削磨损阶段时磨损率较高,在疲劳磨损阶段时磨损率较低,而在切削与疲劳磨损阶段时随着含水率的增加磨损率呈陡降趋势。含水率的变化改变了土壤与金属材料表面的接触形式,水膜的润滑与降温作用提高了材料的耐磨性。     

深层入渗对土壤含水率和苹果产量的影响

选取15年生开心形富士苹果,设计7个不同入渗方式处理,测定了不同处理的苹果产量和不同生育期土壤含水率。结果表明,苹果成熟前不同处理土壤含水率之间差异不明显,进入雨季以后,深层入渗技术能够将雨季降雨有效收集,并入渗到深层储存,在60～200cm,土壤含水率高出对照1%～5.22%;各处理之间苹果单株产量差异极显著,其中深层入渗技术都有增产效果,平均增产13.46%。深层入渗技术能够有效的使降雨入渗到更深层次并储存,为苹果需水临界期提供土壤水分保证,提高产量。     

初始含水率对土壤垂直线源入渗特征的影响

为解决现有渗灌系统在深根系植物应用中存在的问题,该文设计了一种垂直线源灌水器,并通过室内土箱试验研究了不同初始含水率条件下砂黄土和塿土的垂直线源入渗特征。结果表明：Philip入渗公式的形式能够较好地描述2种土壤的三维入渗过程;入渗时间一定时,砂黄土和塿土的累积入渗量均与初始含水率之间呈二次函数递减关系;2种土壤入渗的最大径向距离、最大垂向距离、宽深比均与初始含水率之间呈二次函数抛物线关系;2种土壤相比,偏砂性的砂黄土累积入渗量在低初始含水率下较塿土大,但随着初始含水率的增加其减小速度较塿土快,偏黏重的塿土入渗临界初始含水率较砂黄土大,但其入渗范围较砂黄土小。这些结果可为不同土壤条件下的垂直线源灌水技术发展提供参考。     

土壤含水率的预测模型

用烘干法测量土壤含水率时,采取深层土样非常困难,特别是在旱塬地区或干旱季节。为解决这一实际问题,利用数理统计的方法通过对大量的实测数据进行数理统计分析,结果表明:可只采取上层部分土样,测定它们的含水率,再用所测得的一组实测值计算整个要测土层的含水率,这样,可以完全满足生产实际的需要。     

剔除土壤背景对反演玉米根域土壤含水率的影响研究

为研究剔除土壤背景对无人机多光谱监测土壤含水率的影响,通过无人机飞行拍摄得到多光谱影像数据,运用监督分类剔除土壤背景,并分别提取剔除背景前后各6个波段的光谱反射率.将反射率与深度10 cm、20 cm和30 cm的实测含水率分别构建一元线性回归模型、逐步回归模型、偏最小二乘回归模型和岭回归模型,以R2、RMSE、RE为指标进行模型精度评价.结果表明:剔除灌浆期玉米的土壤背景后,数据的相关性和回归模型的精度始终比未剔除土壤背景数据的相关性和模型精度差.剔除土壤背景的反射率与各个深度含水率的相关系数绝对值在0.01～0.33之间,未剔除土壤背景的反射率与各个深度含水率的相关系数绝对值在0.08～0.54之间.未剔除土壤背景模型的效果在任何深度均高于剔除土壤背景的模型,其中在各深度处偏最小二乘回归模型的精度均为最优.     

干草覆盖对草地土壤蒸发的影响研究

通过在希拉穆仁草原典型地带进行不同干草覆盖下的土壤蒸发实验,结果表明:在蒸发过程中,覆盖干草阻止了水分的垂直蒸发,提高了土壤湿度,降低了土壤的蒸发速度,延长了有限土壤水的持续期,且土壤蒸发量随着覆盖度的增加而减小,盖度为100%的土壤试样蒸发量最小。     

粉煤灰和蚯蚓粪施用对土壤蒸发的影响

为揭示粉煤灰和蚯蚓粪两种土壤改良物质对土壤蒸发影响的差异性,探寻适宜的施用方式和施用量.设计模拟试验,控制3个覆盖处理(覆盖厚度分别为1、2.5和4 cm)和4个混施处理(施用量分别为10％、20％、30％和40％),以温室土壤为对照.连续测定16 d土壤蒸发量,结合有机质含量、水分物理性质和物质本身特性分析粉煤灰和蚯蚓粪施用对土壤蒸发的影响是否有差异及产生差异的原因.结果表明:与对照相比,覆盖粉煤灰和蚯蚓粪累积蒸发量分别减小了30％～34％和17％～48％,混施粉煤灰和蚯蚓粪累积蒸发分别减小了0％～6％和4％～14％.覆盖厚度为1 cm粉煤灰对土壤蒸发的抑制效果优于蚯蚓粪,覆盖厚度为4 cm和混施对土壤蒸发的抑制效果均为蚯蚓粪优于粉煤灰.两种物质覆盖和混施均可提高有机质含量,是其抑制土壤蒸发的主要原因.两种物质抑制蒸发效果具有差异,为有机质含量、颜色和颗粒组成等不同导致.另外,两种物质覆盖、蚯蚓粪混施土壤含水量均高于对照,混施蚯蚓粪显著提高孔隙度和持水容量.综合考虑施用粉煤灰和蚯蚓粪抑制土壤蒸发和保持土壤水分的效果可知,薄层覆盖时,粉煤灰优于蚯蚓粪,中厚层覆盖和混施蚯蚓粪优于粉煤灰.     

PAA对不同土壤保水和蒸发性能的影响

采用土柱法研究了不同PAA施入量对3种黄土高原主要土壤类型(黄绵土、黑垆土和塿土)的持水性能、土壤饱和导水率和土壤蒸发量的影响,以进一步阐明PAA的保水和蒸发作用。结果表明,施入PAA提高了土壤的持水性能。在未加入PAA之前黑垆土的持水性能最低,塿土的最高,黄绵土的次之;加入PAA后,黑垆土的持水能力显著增加,几乎为对照的2倍,塿土和黄绵土也都比对照高。土壤的供水能力随PAA用量的增加而增强,不同土壤类型之间表现为:塿土>黑垆土>黄绵土。未加入PAA时,3种土壤饱和导水率大小为:塿土>黑垆土>黄绵土;加入PAA后,3种土壤的饱和导水率都降低,且基本随PAA用量的增加而降低。在一定水分条件下,PAA的施入提高了土壤的抗蒸发性能,随PAA用量的增加,塿土和黑垆土的土壤蒸发量增加,但都低于对照,而黄绵土的土壤蒸发量随PAA用量的增加而降低。其中施PAA54.5 mg/kg的塿土、黑垆土和施PAA225.8 mg/kg的黄绵土与对照相比,土壤蒸发量分别减少了44.0%,44.6%和30.6%。     

盐分对土壤蒸发影响的试验及其数值模拟

为了定量研究土壤盐分对土壤蒸发的影响,测定了土壤盐分质量分数在0.2%、0.6%、1.0%和5.0%等4个水平下的水分特征曲线,进行了不同含盐量下的土柱蒸发试验;并考虑盐分对水分特征曲线的影响,采用修改的HYDRUS-1D程序对蒸发规律进行了模拟。结果表明,1不同含盐量下土壤的水分特征曲线不同,且在含水率低于30%时,盐分对水分特征曲线的影响显著;2不同含盐量下土壤的蒸发速率不同,随着土壤土壤含盐量的增加,土壤蒸发速率显著降低;3考虑剖面盐分动态变化对水分特征曲线的影响,修改后的HYDRUS-1D程序能更好地模拟土壤蒸发过程。     

初始含水率对涌泉根灌土壤渗透特征的影响

为探索初始土壤含水率对涌泉根灌过程中湿润锋运移和土壤水分分布的影响,合理确定灌水技术参数,配置了5种不同初始土壤含水率,采用室内土箱模拟试验方法,研究了土壤初始含水率对涌泉根灌均质土壤水分扩散的影响.结果表明：涌泉根灌条件下,初始含水率对湿润体形状的影响不大,对其大小有明显影响;土壤表面湿润时间与初始含水率呈递减关系,土壤表面湿润半径、湿润体水平与垂直距离的增长速度均随着土壤初始含水率的增大而增大;土壤初始含水率越大湿润体内水分分布越均匀;试验拟合的根据土壤初始含水率计算地表湿润半径、最大湿润体水平半径与垂直深度的经验公式,计算值和实测值之间误差较小,整体误差分别为0.63%,0.4%,0.83%和0.59%,0.12%,0.73%,可用经验公式推算涌泉根灌土壤水分渗透参数,作为涌泉根灌系统设计依据.     

土壤初始含水率对微孔陶瓷渗灌入渗特性的影响

为了给微孔陶瓷渗灌田间应用技术参数的确定提供一定的参考,以微孔陶瓷灌水器为研究对象,进行了室内土箱入渗模拟试验,重点研究了土壤初始含水率对微孔陶瓷渗灌入渗特性的影响,建立了以土壤初始含水率和入渗时间为自变量,分别以累计入渗量和湿润锋运移距离为因变量的经验模型。结果表明:无压条件下土壤初始含水率对累计入渗量影响较大,随着入渗时间的增加,累计入渗量的变化率逐渐减小。同一入渗时刻,土壤初始含水率越大,累计入渗量越小,随着入渗时间的增加该现象越明显。不同初始含水率条件下,各方向湿润峰运移距离与时间呈幂函数关系。     

砂石覆盖厚度和粒径对土壤蒸发的影响

在干旱半干旱地区,砂石覆盖作为一项传统的覆盖技术,可以明显减少土壤蒸发,为作物生长提供良好的水分条件。为研究不同粒径和厚度砂石覆盖对土壤蒸发的影响,进行了室内模拟试验,对3种粒径(2.5~10、10~25和25~40 mm)和2种覆盖厚度(8 cm和14 cm)以及不同粒径砂石配比条件下土壤水分蒸发进行了研究。结果表明,砂石覆盖能有效地抑制土壤蒸发,在土壤含水量较高的阶段,这种抑制作用更加明显。砂石覆盖对土壤蒸发的抑制作用与粒径和覆盖厚度密切相关,在2.5~40 mm粒径范围内,随着砂石粒径的增大,砂石覆盖对蒸发的抑制作用降低,对蒸发过程的影响减弱,覆盖厚度越大,蒸发量越小。有效的砂石配比应选择细砂石处理,不宜过粗。