应用土壤湿度计(张力计)对塿土水分特征曲线与持水性能的初步研究

塿土是在自然褐土上,经人为长期耕作和大量施用土粪而形成的一种较肥沃的农业土壤。塿土具有良好的水分性质和蓄水性能。土壤水分的吸收和保持,水分在土壤中的运动和转化,是由于受到土壤中各种力的作用,使其具有不同能量水平所致。因此,近年来研究土壤水分性能,多用能量指标表示。它可以把土壤(Soil)——植物(plant)——大气(air)水分连续系统(contact),即spac,通过能量观点有机地联系起来,并且可以把土壤水分的能量指标(土壤水吸力)     

保护性耕作对黑钙土水分及温度的影响

以黑龙江省兰西县黑钙土为研究对象,在常规、免耕、秸秆覆盖3种耕作处理下,研究了玉米田不同深度下土壤水分及温度的动态变化.结果表明,保护性耕作可以增加土壤水分,以20 cm土层内效果明显.3种耕作处理的土壤含水量差异不大,秸秆覆盖处理增加水分的效果最好,秸秆覆盖处理的土壤含水量略高于免耕处理,保护性耕作对增加20 cm以...     

不同保护性耕作措施下旱作春小麦和豌豆叶水势及其影响因素的研究

通过设置在陇中黄土高原丘陵沟壑区的长期定位试验,研究了不同耕作措施下旱作春小麦和豌豆叶水势的变化特征及其与环境因子的关系.结果表明:免耕秸秆覆盖处理各生育期春小麦和豌豆叶水势的日均值均高于其它处理;整个生育期春小麦各处理的叶水势与土壤含水量之间呈显著正相关,其中免耕秸秆覆盖、免耕不覆盖、传统耕作秸秆还田处理下叶水势与土壤含水量之间达到极显著水平.不同保护性耕作措施下春小麦和豌豆叶水势与气温、大气相对湿度、太阳辐射显著相关,其中小麦和豌豆的大气相对湿度是影响春小麦叶水势日变化的最重要的气象因子.     

黄土高原不同农业技术措施的土壤水分效应评价

【目的】为了筛选黄土高原丘陵沟壑区保护性农业的最佳技术措施,提高土壤水分利用效率;探索土壤水分效应的评价方法。【方法】以位于黄土丘陵沟壑区的陕西省米脂县为代表,选择了免耕休闲、免耕秸秆覆盖、地膜覆盖、组合覆盖和传统耕作5种农业技术措施进行田间试验,对其土壤水分消耗规律、作物产量及水分利用效率等进行系统研究,采用TOPSIS法评价不同农业技术措施的综合水分效应。【结果】研究结果表明,黄土高原不同农业技术措施综合水分效应的优先顺序为:组合覆盖免耕秸秆覆盖地膜覆盖传统耕作休闲裸地。【结论】综合分析认为,黄土高原丘陵沟壑区最佳农业技术措施为组合覆盖,采取组合覆盖措施不仅明显提高了土壤水分的利用效率,而且保护土壤水环境,实现土壤水分的可持续利用。     

不同耕作和覆盖方式对广西地区甘蔗地土壤水热状况的影响

[目的]研究不同耕作和覆盖方式对甘蔗种植地土壤水热状况的影响,探究适宜的耕作管理方式,为广西地区甘蔗种植和农业发展提供理论依据。[方法]在广西农业科学院里建科学研究基地典型甘蔗种植区内,设置粉垄耕作+无秸秆覆盖处理(T0)、免耕+无秸秆覆盖处理(NT0)、粉垄耕作+秸秆覆盖处理(TS)和免耕+秸秆覆盖处理(NTS)等4个处理,原位监测其5、20和40 cm土层土壤温度和土壤含水量,分析其在不同时期内的土壤水热状况的变化及原因。[结果]秸秆覆盖处理(TS和NTS)相比于无覆盖处理(T0和NT0)显著降低了土壤温度(P0.05,下同)且土温日变幅变幅较小,保持了土壤温度的稳定。粉垄耕作相比于免耕更有利于土壤热能的传导,升温迅速,在气温降低后具有增温效应。粉垄耕作和秸秆覆盖均能明显改善土壤水分状况,T0处理在试验期土壤含水量比试验开始前提高31.3%,差异显著。整个研究期内5～40 cm土层的土壤含水量,同一耕作处理下,TS比T0、NTS比NT0分别高出15.4%和5.7%;同一覆盖处理下,TS比NTS、T0比NT0分别高出11.3%和2.0%,差异均显著。同时,经粉垄耕作后下层土壤水分可供给上层。[结论]粉垄耕作和秸秆覆盖均能有效调节土壤温度,提高土壤含水量,粉垄耕作+秸秆覆盖的耕作管理方式可作为广西地区甘蔗种植的参考。     

不同耕作模式对土壤肥力和小麦产量的影响

采用一种小麦田保护性耕作模式(免耕覆盖)与两种传统耕作模式(深松覆盖、传统耕作)长期定位试验,对山东省济南市小麦玉米连作栽培模式小麦季的土壤水分和产量进行研究。结果表明:小麦全生育期,免耕覆盖处理的土壤含水量明显高于深松覆盖和传统耕作处理,传统耕作不覆盖土壤含水量最低;小麦田土壤养分,免耕覆盖栽培模式下土壤表层中有机质、全氮、速效氮、有效磷和速效钾含量均高于深松覆盖和传统耕作处理,与传统耕作差异显著;免耕覆盖处理的土壤酶活性,与传统耕作、深耕覆盖没有明显提高;小麦产量,免耕覆盖处理增产效果明显,比传统耕作和深耕覆盖分别增产14.63%和5.07%,与传统耕作相比差异显著。     

土壤水分能量与土壤生化活性

用人工模拟土柱研究了(土娄)土与河淤土的水势对土壤生化强度的影响。结果表明,在相同含水量下,由于两土壤的水分实际有效性不同,显示出两土壤生化强度的差异。从而认为在相同水势下比较土壤间的生化活性,才能真实地反映土壤水分对土壤生化活性的影响。温度引起的土壤生化强度的变化,在采用水势概念时,还包含着温度对土壤水分有效性的影响。     

保护性耕作改善石漠化土壤环境质量研究

在石漠化土壤上开展少耕种植、秸秆覆盖、生物覆盖等保护性耕作栽培试验,研究各种措施对土壤环境质量及作物产量的影响.结果表明:与习惯耕作相比,少耕加秸秆覆盖是改善石漠化土壤质量较好的措施,能极大的改善石漠化土壤的理化性状:土壤有机质、全氮增加13.9％,19.6％;土壤容重降低21.5％,孔隙度增加5.4％;土壤微结构明显改善;土壤水分含量提高16.7％ ～35.6％,冬春干旱季节提高幅度更大达25.9％～60.4％;还能增加作物产量4.7％～5.3％.生物覆盖对土壤理化性状、土壤微结构、土壤水分等环境质量也有不同程度的改善及提高,但对作物产量有不利影响.而单纯少耕种植会导致土壤板结从而使作物减产.     

秸秆覆盖保墒机理初步研究

为探讨秸秆覆盖对土壤水分造成的影响,以希拉穆仁草原为研究对象,通过对地表覆盖不同量的秸杆,测定土壤水分、温度变化,试验表明:秸秆覆盖,有效抑制了土壤表面蒸发,不同处理土壤水分的差异性主要体现在表层(0cm-30cm)土壤,且随着深度的增加,土壤水分差异逐渐变小;秸秆覆盖的调温效应表现为高温时具有"降温作用".低温具有"保温效应",秸秆覆盖地表温度最高值出现时间滞后干对照,对地面5cm处温度影响不大.     

不同管理措施对土壤水分状况及酿酒葡萄品质的影响

以‘西拉’为试验材料,探究石河子地区葡萄园遮荫、生草、交替灌溉、清耕4种土壤管理措施对酿酒葡萄土壤含水量、水势、微气候条件及葡萄品质指标的影响,结果表明:土壤含水量均随土层深度呈先增后减的趋势;土壤水分变异系数随土层深度降低。4个处理在3个时期土壤含水量变化为清耕遮荫生草交替灌溉,且浆果膨大期开花结果期采收前期。表层土壤含水量与降水量、空气温度、相对湿度均显著相关。叶片水势与土壤水势呈正相关但有一定的滞后性,且叶片水势受环境因素的影响。在4种土壤管理措施中交替灌溉最能提高土壤水分利用率但降低果实产量。遮荫对酿酒葡萄果实品质影响优于其他措施。表明4种栽培管理措施中遮荫最优,研究结果对解决新疆北部产区生产中葡萄糖高、酸低,酚类物质不足,提高酿酒葡萄品质具有指导意义。     

免耕覆盖对旱地玉米生长发育的影响

玉米拔节以前其生长点一直处在地表以下，免耕覆盖后玉米生长早期５ｃｍ土壤温度比常规耕作低４℃左右，抑制了前期玉米的生长速度和叶分化速度，使各生育时期相应推迟；免耕覆盖玉米生长发育可分为两个阶段，即土壤温度决定期和土壤水分决定期；春季多雨、夏旱年份，免耕覆盖玉米最大生长速度明显大于常规耕作；在春夏连旱年份，免耕覆盖玉米旺盛生长期比常规耕作显著延长；随覆盖量增加，玉米最大生长速度增大；免耕覆盖造成的前期土壤温度回升慢，形成玉米弱苗，这样一个低温一弱苗组合有利于增强作物一土壤系统的抗旱性。与常规耕作相比，免耕覆盖后玉米根系拔节以前长度短、于重低，拔节后逐渐超过对照，但根系分布以浅层为主。中后期充足的土壤水分配合浅层庞大的根系，使免耕覆盖玉米根系伤流明显多于常规耕作；免耕覆盖土壤水分充足，使玉米中后期绿叶片多，植株体内含水量高，穗粒数提高１７．７％，千粒重高１０．１％。     

不同覆盖材料对幼龄橡胶树生长及其土壤性状的影响

为筛选出适合幼龄橡胶园覆盖的材料,以裸地为对照,采用生物材料(厚度分别为3 cm、2 cm、1 cm)、秸秆和薄膜进行2年覆盖,测定土壤温度、水分、养分及橡胶树的株高和茎粗生长量.结果表明:薄膜覆盖与裸地的土壤温度无显著差异,生物材料覆盖和秸秆覆盖在土层5 cm、20 cm处土壤温度显著低于裸地对照;各处理间含水量差异不明显,其中以1 cm生物材料覆盖最好;秸秆覆盖的土壤各养分含量相对较高;秸秆覆盖和1 cm生物材料覆盖橡胶树的株高和茎粗增加量较大,薄膜覆盖的增加量相对较少.秸秆可在幼龄橡胶园中大力推广应用,1 cm生物材料可作为新型覆盖替代物逐步推广,薄膜覆盖不宜推广使用.     

耕作方式和秸秆覆盖对渭北苹果园土壤保蓄水性能及酶活性的影响

研究了耕作和残茬覆盖对果园土壤保蓄水能力及土壤酶活性的影响,设置以耕作(深松、翻耕、免耕)为主处理,覆盖(秸秆覆盖、无覆盖)为副处理的裂区试验,翻耕无覆盖为对照,对比分析了土壤水分贮量、土壤酶活性、苹果产量及品质等性状的影响。结果显示:玉米秸秆覆盖与间隔深松相结合,可以增加苹果园土壤的蓄水和保水能力,降水7 d后测定1 m土层贮水量比免耕不覆盖多62.47 mm,苹果收获后1 m土层内土壤贮水量比免耕无覆盖多9.2%;土壤酶活性增加,特别是表层土壤,效果更加明显(P<0.01);苹果百果重有所增加,比免耕不覆盖百果重增加了16%。在渭北旱源苹果生产基地,采用秸秆覆盖加间隔深松技术能起到较好的保蓄水作用,土壤脲酶、过氧化氢酶及蔗糖酶活性明显提高。     

不同耕作方法对土壤水温动态和春玉米产量的影响

针对华北高产农区连年旋耕导致耕层变浅、耕层生产能力下降的问题,在河北吴桥地区设置了6种耕作处理,研究大田条件下不同耕作方法对土壤水热状况与春玉米产量的影响.结果表明:1)不同耕作处理对土壤蓄水量的影响较大.耕作初期,深旋松耕处理土壤易于跑墒,随着时间推移,深旋松耕处理表现出利于降水入渗、储蓄更多水分的优势,并且越是干旱的时段,表现越突出,在抽雄吐丝期深旋松耕处理土壤蓄水量均极显著高于旋耕处理和间隔深松处理,其中深旋松耕50 cm处理的0～50 cm土层土壤蓄水量分别比旋耕处理和间隔深松处理增加37.67和26.41 mm,提高了60.57％和35.96％.土壤耕作结合地膜覆盖可以防止水分蒸发,提高土壤蓄水保墒能力,其中深旋松耕30 cm+地膜处理的0～30和0～50 cm土层土壤蓄水量分别比深旋松耕30 cm增加18.18和24.67 mm,提高35.26％和24.64％.2)单纯耕作方法对春玉米土壤温度没有太大影响.深旋松耕结合地膜覆盖会在春玉米封垄之前气温较低时有较好的保温效应,从而延长生育期5d左右,延长了灌浆时间,利于提高产量.3)耕作方式的不同对土壤水温状况有影响,并进而影响春玉米物候期、群体LAI、干物质积累和灌浆速率以及产量的形成.所有耕作处理中,深旋松耕处理的春玉米产量显著高于深松耕作和旋耕耕作,其中深旋松耕50 cm+地膜处理产量最高达12 698.93 kg/hm2,与长期旋耕耕作相比增产27.45％.总体来看最适宜本地区的耕作处理是深旋松耕结合地膜覆盖处理.     

旱地玉米免耕覆盖土壤水分研究

免耕整秸秆半覆盖具有明显的保水效果。在一年一作春播玉米区，免耕覆盖抑制了土壤水分蒸发，延长了上层水分向深层分布的时间，玉米秋收后至结冻期间１００～２００ｃｍ土壤水分比不覆盖提高１～１．６个百分点；但结冻期间，土壤水分蒸发基本停止，０～１００ｃｍ土层水分差异不大；免耕覆盖明显抑制了春季返浆期的土壤蒸发，０～２０ｃｍ土层比常规耕作土壤水分含量高１～１．７个百分点；玉米生育期间，土壤水分变化规律是，封垄前覆盖与不覆盖间土壤水分差异较大，封垄后差异变小；一般情况下，随深度增加，保水效果减小。免耕本身不具保水作用；在覆盖条件下，耕翻与否对保水作用不大，不论是耕翻还是免耕都必须结合秸秆覆盖；随秸秆覆盖量的增加，土壤第一蒸发阶段持续时间增长，土壤蓄保水量增加；秸秆覆盖一方面具有保水效果，另一方面，降水通过秸秆时又要消耗一定量的水分；免耕覆盖改变了地表状况，有利于雨水的入渗，使得更多的水分下移到剖面深层，为植物利用水分提供了机会；持续干旱情况下，秸秆覆盖土壤水分蒸发量与裸露土壤几乎一样多。     

地表覆盖及等高线种植玉米对坡地红壤水热生态效应研究

 1999年在云南高原坡耕地红壤上进行了地表覆盖及等高线种植玉米试验。结果表明,玉米苗期,裸地等高线种植对提升坡地红壤土温有明显作用,盖膜有好的增温效果。采用覆膜等高线种植措施有明显的调节水分功能,使坡耕地红壤水分含量变幅较小,起到了防旱防涝的作用,但雨水多时保水效果差,加剧坡耕地红壤的水分流失。采用盖草及结合翻耕、免耕等保护性措施,并未明显导致低土温,且有利于蓄积降水,气候持续干旱时也有好的保水作用。地表覆盖及等高线种植良好的水热生态效应是提高玉米产量的重要因素。     

降解地膜过早破裂对玉米地土壤水分和温度及产量的影响研究

生物降解膜是解决农业“白色污染”的重要途径,笔者针对降解膜过早破裂这一过程,开展了土壤温度、水分和作物产量的影响研究。研究结果显示：降解膜过早裂解对土壤温度和土壤水分不同阶段影响程度不同。对土壤温度的影响主要体现在苗期,降解膜地25 cm内土壤温度比PE膜降低14.1%;对土壤水分的影响主要体现在喇叭口期,降解膜地100 cm内土壤水分比PE膜降低13.1%;降解膜种植的玉米在株高、秃尖、穗行数、百粒重和产量等方面明显低于PE膜,减产27.2%。也即降解膜过早裂解显著影响土壤温度、土壤水分和作物产量。     

基于最小限制水分范围评价不同耕作方式对土壤有机碳的影响

以2009年吉林省德惠市中层黑土上进行了8a的田间定位试验小区土壤为研究对象,对免耕和秋翻两种耕作方式及玉米-大豆轮作和玉米连作两种种植方式下耕层有机碳进行分析,分别采用加权平均和分层两种方法计算最小限制水分范围(LLWR),用其评价不同耕作方式对土壤有机碳的影响.结果表明,免耕在玉米-大豆轮作和玉米连作下0-5 cm土壤有机碳含量分别比秋翻增加了15.2％和11.5％ (P＜0.05).采用加权平均法计算的LLWR值为0.148-0.166 cm3/cm3,不同耕作方式下玉米-大豆轮作的LLWR高于玉米连作且在两种种植方式下均表现出免耕小于秋翻的特点;利用分层法计算得到的LLWR值介于0.130-0.173 cm3/cm3之间,玉米-大豆轮作和玉米连作下免耕0-5 cm LLWR均显著小于秋翻,而5-30 cm LLWR数值免耕大于秋翻(P＞0.05);玉米-大豆轮作下0-30 cm各层LLWR均高于玉米连作.由于LLWR可以评价不同耕作方式对土壤有机碳的影响,因此采用加权平均法计算的LLWR可以客观的反映不同耕作处理尤其是种植方式对土壤有机碳的影响;而采用分层法计算的LLWR则更清晰的刻画了土壤表层与亚表层固碳能力的差异.     

不同覆盖方式对植烟土壤有机质及烟叶品质影响的初步研究

为提高烟叶品质,进行了对植烟土壤不同覆盖方式的比较试验,结果表明:高C/N比秸秆与地膜双覆盖能够协调烤烟生长全过程的土壤温度,并且地温日变化幅度小,蓄水保墒作用显著,有机质积累明显,腐殖化作用强,使得烟叶内在化学成分比例更协调,产值高。秸秆单覆盖对土壤性状改良与秸秆和地膜双覆盖相似,烟叶内在化学成分较协调,品质较好,但由于在烤烟生长前期不能提高土壤温度,使得烟叶生长速度较慢,产量下降,产值与地膜单覆盖差异不显著;由于没有新鲜的有机质补充,地膜单覆盖对土壤性状改良不及秸秆单覆盖和秸秆与地膜双覆盖,从而使得烟叶品质较不协调,但产量较高,产值也较高。