山坡地节水农业的物理化学方法和蓄水耕作法研究概述

在查阅大量文献的基础上,较为详细地论述了化学试剂浸种,抗蒸腾剂,抗旱剂,保水剂及土壤改良与作物抗旱力的关系,通过对水土保持复合耕作法,蓄水覆盖耕作法,截流蓄水沟耕作法及集水深蓄耕作法的概述与分析,以期为黄土高原节水农业的持续发展提供切实可行的耕作措施。     

微集水种植技术的农田水分调控效果模拟研究

农田微集水种植技术是提高旱区农田作物生产力的一项重要的技术选择，带型(沟垄的宽度比例和数值)的优化设计是其研究和开发所面临的关键问题之一。该研究利用模拟降水等方法，通过降水在沟垄间的分配比例、在沟土中水平分布的不均匀程度，在沟内的最大下渗深度及在沟内的垂直分布特征值4个描述降水在沟垄间分布特征参数对同一沟垄宽度比例的不同宽度值处理对农田水分调控的效果进行了比较分析。结果表明：各种降水处理下，对同一沟垄宽度比值，随着带型的窄化(宽度变窄)，降水向垄中的侧渗作用增强，在沟内水平分布的不均匀性降低，在沟内的垂直下渗略有减弱；在蓄水保墒效果上，窄带型要优于同一沟垄比值下的宽带型。     

垄向区田技术参数的区定及对坡耕地大豆产量及水分利用效率的影响

垄向区田蓄水保土技术是一种坡耕地水土保持耕作措施,能够有效地拦蓄降雨径流,提高土壤含水量,从而改善作物的生长发育状况。研究针对东北坡耕地的自然灾害特点,在田间试验的基础上,研究了垄向区田蓄水保土技术对大豆产量及水分利用效率的影响。研究表明:垄向区田技术可以提高坡耕地大豆产量,有效保持了土壤中的水分,提高了作物水分利用效率,从而达到高产稳产的目的。     

适宜东北地区的坡耕地保护性耕作技术

东北地区坡耕地占该区耕地总面积的58.73％,严重的水土流失导致坡耕地土壤养分流失,土地生产力下降.由于东北地区属于我国粮食主产区之一,因此该地区坡耕地水土流失治理极其重要.采用保护性耕作技术能够改善土壤结构,蓄水截流,固土减蚀,保护水土资源,减少水土流失,降低面源污染,具有蓄水保土效益、经济效益和生态效益.     

坡耕地蓄水保土耕作法及其效益分析

通过沟垄耕作法与平作、垄作与堆作、间作与单作对比试验,表明坡耕地实行垄作与间作耕作技术后,具有明显的蓄水保土增产效益。然而目前该县仍有30万亩坡地,因此建议在未进行坡改梯之前,应积极推广沟垄与间作蓄水保土耕作技术措施。     

集流蓄水聚肥改土耕作技术的应用研究

集流蓄水聚肥改土耕作法是适宜于黄土丘陵沟壑区农业生产的一种水土保持耕作技术。临县旱地玉米的实验研究表明了其集水、改土、聚肥的特点，利于提高旱地农作物的产量。据测定：该技术可使耕作活土层达45cm-60cm，土壤有机质、全氮、全磷含量分别提高0．45、0．022、0．011个百分点，天然降水基本全部拦蓄，大大提高天然降水的有效利用率；大旱之年作物产量比对照提高11．38倍，显示了该项技术在干旱半干旱地区的强大生命力。     

黄土高原主要水土保持耕作技术特征分析

黄土高原地区地形支离破碎，坡面陡峭，植被稀少，坡地所占比例大，水土流失严重。根据调查和试验，在水土流失的坡耕地上，因地制宜地采取各种水土保持耕作技术措施，对改变坡面微地形。减少水土流失，增加土壤抗蚀、蓄水、保土性能，培肥地力和提高作物产量，都具有显著作用。本文着重分析了效果明显的八种水土保持耕作技术及其特征，供决策部门在制订计划时参考。     

农牧交错带不同农田耕作模式土壤水分特征对比研究

通过在农牧交错带———内蒙古自治区太仆寺旗的野外实验研究,在作物(油菜)发育期间,观测了免耕、深松、传统翻耕、翻耕覆盖、浅耕与垄作处理等8种耕作模式的土壤水分特征;在秋收后的农田休闲期,观测了秸秆还田翻耕、深松耕作、传统翻耕、免耕低茬(茬高10cm)和免耕高茬(茬高4 5cm)等5种耕作模式的土壤水分特征。实验结果表明:在实验区,采用不同耕作模式,对田块土壤水分含量有着直接影响。在作物发育期间,垄作处理蓄水保墒能力相对较强,免耕、浅耕蓄水保墒能力相对较差,翻耕覆盖、深松耕作、传统翻耕蓄水保墒能力相对居中;秋收后,免耕高茬蓄水保墒效果最好,深松耕作、传统翻耕蓄水保墒能力居中,秸秆还田翻耕、免耕低茬蓄水保墒效果较差。本文所得结论对农牧交错带旱作农田有效保蓄土壤水分、提高农田土壤水分利用效率和增强农田防风抗蚀能力有积极借鉴意义     

黄土高原地区耕作技术效益研究

黄土高原地区地形破碎,坡地所占比例大,水土流失严重。调查和试验表明,在坡耕地上,因地制宜地采取各种水土保持耕作技术措施,对改变坡面微地貌,减少水土流失,增加土壤抗蚀、蓄水、保土性能;培肥地力和提高作物产量,都具有显著作用。该文着重分析了效果明显的8种耕作技术及其特征,供决策部门在制订规划时参考。     

水土保持农业技术措施分类初探

为进一步完善我国水土保持农业技术措施的分类体系,并服务于研究与生产,在论述水土保持农业技术措施的概念、分类现状基础上,依据措施实施的方式、作用和目标,并结合农艺环节,将水土保持农业技术划分为以改变微地形为主的蓄水保墒技术、以提高土壤抗蚀力为主的保护性耕作技术和以增加植物覆盖为主的栽培技术3大类,等高耕作、沟垄种植、坑田、半旱式耕作、深耕翻、保墒、覆盖、深松、少耕、培肥土壤、合理配置作物、播种保苗、栽培13个亚类和等高耕作等44个型,以供参考.     

半湿润易旱区农业节水技术研究

根据１９９１～１９９３年在河南“商丘节水农业持续发展实验区”的田间试验观测结果,研究分析了抗旱作物品种、农田秸秆覆盖和化学调控等农业节水技术与水分利用效率间的关系及其在节水农业中的作用。结果表明,选用抗旱作物品种,在相同栽培条件下,作物水分利用效率提高０．５４～０．５６ｋｇ／ｍｍ;实施农田秸秆覆盖,１ｍ土体内较对照多储水１６９．５ｍ^３,节省灌溉用水２１００ｍｍ／ｈｍ^３土壤储水有效利用率提高２６．９％;应用抑蒸保墒化学药剂,麦田耕层土壤含水量增高４．７％,叶片含水率增加４．９％,农田水分利用效率提高１４．４％～２５．５％。充分显示,实施工程措施与生物措施相结合的农业节水技术,合理、有效地利用有限的环境水资源和最大限度地提高作物本身用水效率,发展节水农业,是我国半湿润易旱区农业可持续发展的重要途径之一。     

全覆膜垄作种植对旱作马铃薯生长和土壤特性的影响

针对内蒙古长城沿线丘陵区土壤保水保肥性差,春旱严重及马铃薯产量和降雨利用率低的问题,采用地膜覆盖和垄作种植相结合的技术手段,通过连续2年的田间试验,研究了露地平作(CK)、全膜垄作(全膜双垄垄上播(A1)、全膜单垄垄上播(A2)、全膜单垄垄上微沟播(A3))和全覆膜平作(A4)5种栽培方式对旱作农田土壤酶活性与相应土层土壤含水量、温度、pH及马铃薯生长的影响。结果表明:整个生育期内,全覆膜和垄作提高了土壤增温保墒能力,A1、A2、A3和A4处理,与CK相比,土壤含水量分别提高了32.76%,23.60%,42.92%,17.58%,土壤温度分别提高11.51%,9.41%,6.87%,4.83%,同时显著降低0—20cm土层土壤pH,提高了相应土层土壤过氧化氢酶和脲酶活性,进而增加芽鲜重、根鲜重和芽粗,提高了根系活力,降低了丙二醛含量。与CK相比,产量分别提高48.62%,34.22%,52.85%,21.70%,显著增加了降雨利用率和肥料偏生产力。可见,全膜垄作种植可改善土壤质量,提高作物产量和降雨利用率,且以A1和A3效果最优,更适合作为内蒙古长城沿线丘陵区节水高产栽培模式。     

玉米苜蓿间作的蓄水保土效益试验研究

为了在种植作物的同时减少水土流失,采用玉米苜蓿间作的种植模式,研究其蓄水保土效益。试验对玉米苜蓿间作与单作玉米的土壤含水量,径流量以及产沙量进行观测,进而研究两者的蓄水保土效益。结果表明:玉米苜蓿间作地的土壤含水量大于玉米单作地的土壤含水量;玉米苜蓿间作的径流量和产沙量均小于玉米单作,说明了玉米苜蓿能够有效地减少径流的冲刷侵蚀,具有良好的拦沙性能;经计算得出玉米苜蓿间作的蓄水效益为87%,保土效益为98%,表明玉米苜蓿间作的蓄水保土效益显著。     

冀北高原土壤干旱及抗旱土壤耕作法研究

本文指出，冀北高原气候干燥、多风少雨、土壤粗骨、松散贫瘠是土壤干旱的基础因素，而人为不合理的耕垦、利用，激发、加剧了土壤的干化过程。采用沟垄种植，垄部覆膜，沟部松耕，立茬越冬的少耕抗旱耕作法可有效拦截降水，阻隔水分蒸发，改善土壤营养条件，促进作物根系发育，作物产量提高18.54-23.51%，2米土体水分利用率由4.05公斤/毫米*公顷提高到4.65公斤/毫米*公顷。     

黄土高原间作大豆对幼龄果园土壤水分及氮素累积的影响

为探明间作豆科作物对幼龄果园土壤水分、硝态氮含量以及树木生长的影响，并对黄土高原旱作果园土壤肥力提升与可持续发展提供指导，以黄土丘陵区苹果/黄豆复合系统为研究对象，通过测定种植黄豆整个生育期内试验小区水分、硝态氮含量以及果树叶片含氮量和生理指标的变化来评价不同间作密度黄豆对果树生长的影响。结果表明：(1)相较于清耕果园，中密度间作在黄豆花期前对果园土壤水分含量有一定的提升作用，而高密度间作加剧行间水分的消耗，显著降低土壤含水量。(2)不同土层硝态氮相对累积量随黄豆生育期后移呈现逐渐下移且分布逐渐均衡的趋势，土壤总硝态氮累积量处理间未表现出显著差异。(3)中、高密度间作均可有效提升果树叶片氮含量，促进果树生长，而中密度间作黄豆使土壤含水量最高提升17.6%,叶片氮含量最高增加8.04%。因此，中密度间作黄豆在黄土高原旱作苹果园更具有间作优势。     

干湿变化与作物补偿效应规律研究

干湿变化是作物生产的水分环境,利用植物旱后复水所产生的补偿效应是农业抗旱节水的新途径。论述了农业干湿变化类型和补偿效应的内涵、干湿变化对作物生态补偿和生长发育阶段间补偿及生理代谢功能间补偿性。通过土壤大气湿度组合的玉米实验,研究了大气湿度提高补偿土壤干旱作物生长与水分利用效应的规律。     

福建变性土肥力特征和农业生产特性的研究

福建变性土与广泛分布的地带性土壤－砖红壤性红壤不仅在土壤特性上有很大差别，而且在耕作、适种性、施肥效应、灌溉措施以及作物产量与品质等农业生产特性上也有明显的不同。我们在已取得土壤特性研究成果的基础上，又从水、肥、气等土壤肥力特征方面，揭示这些农业生产特性差别的机理，并着重于与砖红壤性红壤对比，以期把这两种呈复区分布的土壤，在利用和管理上能进一步区别对待。     

覆盖与间作对亚热带丘陵幼龄茶园土壤环境和生产的影响

以常规管理茶园(清耕茶园)为对照,通过连续4a大田对比试验,研究了稻草覆盖与间作白三叶草对亚热带丘陵幼龄茶园土壤环境及茶叶品质、产量的影响。研究结果表明：两种生物措施均降低了土壤容重,增加了土壤有机质含量,影响了土壤养分的供应状况,提高了土壤关键层次(0～20 cm)和关键时期(4～6月)的水分含量,获得了不同观察时刻、不同深度土壤温度的多种调控效果,延缓和缩短了高温和干旱时间,促进了茶树生长,改善了茶叶品质,显著增加了茶叶产量,其名优绿茶酚氨比分别下降了0.68%和28.14%,产量提高了26.19%和32.65%,间作白三叶草的效果更好。     

免耕对不同麦玉轮作农田土壤碳组分及理化性质的影响

为探讨耕作及轮作方式对农田土壤理化性质和碳组分的影响,设置免耕、传统耕作2种耕作方式,以及小麦-玉米轮作、小麦/玉米间作、小麦-冬油菜-玉米轮作3种种植模式,共形成6个处理,研究结果表明:与传统耕作相比,免耕增加了0~5 cm、5~20 cm土层全氮、全磷、速效磷和含水量,而降低了的土壤pH和土壤容重。免耕小麦/玉米间作(NT.W1/NT.WM.1)处理的土壤容重、含水量、全氮、全磷含量高于NT.WRM3和NT.WM5处理,在不同土层间,土壤全氮、全磷和速效磷含量随着土层深度的增加而降低。土壤碳组分含量总体表现为免耕处理高于传统耕作处理,免耕处理0~5 cm土层土壤有机碳、颗粒有机碳、可溶性有机碳、微生物量碳含量较相应传统耕作分别增加了1.31%~36.57%、2.07%~35.22%、2.38%~4.78%、2.08%~11.68%,在5~20 cm土层,免耕处理土壤有机碳和微生物量碳含量高于传统耕作。在不同免耕处理下,土壤有机碳,颗粒有机碳和微生物量碳含量在0~5 cm、5~20 cm土层总体表现为NT.WM5高于其他免耕处理,相关性分析表明,有机碳、微生物量碳和速效磷呈极显著正相关,容重和有机碳呈极显著负相关。综上所述,免耕小麦/玉米间作利于改善土壤理化性质,小麦-玉米轮作有利于提高土壤有机碳,颗粒有机碳和微生物量碳含量。     

科学耕作与留茬改良小麦-玉米两熟农田土壤物理性状及增产效果

为了探讨不同覆盖耕作方式对农田土壤物理性状及作物产量的影响,该试验研究了免耕、常规2种耕作方式和4种留茬高度的玉米秸秆还田处理,对麦-玉两熟农田土壤含水率、容重、孔隙度以及作物产量的影响。结果表明:在0～40cm土层内,秸秆还田的集雨和保水效果显著,免耕留茬0.5m还田处理的含水率比免耕无覆盖处理增加了15.95%。秸秆还田量对0～40cm内土壤贮水量的影响不同。耕作措施显著影响了土壤容重,小麦播种前常规留茬1m还田、常规全量还田处理容重低至1.0g/cm3左右。秸秆还田能增加土壤总孔隙度、降低毛管与非毛管孔隙度的比值。单一免耕处理降低了作物产量,而免耕覆盖能增产,其留茬1m还田处理比无还田处理增产22.44%,比常规留茬0.5m还田处理高3.64%。因此,免耕留茬1m还田处理在改善农田土壤物理性状和增加作物产量方面显著,该研究可为农田管理过程中耕作措施和秸秆还田量的选择提供参考依据。