PAM与SAP对土壤水分及小麦生长的影响

为了研究PAM和SAP对土壤水分及小麦生长的影响,在河套灌区以不施用PAM和SAP为对照,研究PAM-1处理、PAM-2处理、SAP-1处理和SAP-2处理对土壤水分及小麦生长的影响。结果表明:1PAM和SAP均能提高0~80cm土层的土壤含水率,其中PAM-1处理的保水效果最显著;2PAM和SAP对不同土层土壤含水率的影响存在一定差异,其中在0~40cm土层的影响最为显著,较对照土壤含水率平均提高21.41%,在40cm土层以下土壤的含水率影响较小;3施用PAM能促进春小麦分蘖和根系的生长,进而可提高春小麦千粒质量及产量,其中PAM-1处理的效果最显著,增产达29.18%。     

PAM与SAP交并施用对一维水分垂直入渗特性的影响

PAM(聚丙烯酰胺)和SAP(高吸水性高分子)分别作为具有显著固土截流和土壤水分保蓄能力的两类土壤化学调控材料,对于水土流失防治、生态环境保护、农业水分高效利用、作物增产等意义重大。目前PAM和SAP的研究按各自作用特点和一定应用条件集中在单一材料上,而针对PAM和SAP在旱区坡耕地交并施用的研究未见报道。通过室内一维垂直积水入渗法试验,分析PAM和SAP并施对坡地土壤水分垂直入渗特性的影响。结果表明:在同一SAP处理水平下,随着PAM施用量的增加,土壤入渗率、饱和导水率、累积入渗量均减小;在同一PAM处理水平下,土壤入渗率、饱和导水率、累积入渗量均呈现随SAP施用量增加而减小的趋势。所以,PAM和SAP处理均降低了土壤的入渗能力;但相对于SAP,PAM对一维水分垂直入渗的抑制作用显著。     

覆盖措施对冬小麦产量及水分利用效率的影响

为探索雨养农业区旱地冬小麦高效生产模式,通过2个生长季的田间试验重点研究了不同覆盖措施对冬小麦播前及生育期内农田土壤水分状况、作物耗水及水分利用效率的影响。试验结果表明,不同覆盖措施对于播前农田墒情以及作物耗水、产量和水分利用效率影响显著,与对照相比,地膜覆盖和秸秆覆盖处理播前土壤贮水量提高了24.41%~34.62%和14.27%~19.99%;田间耗水量增加了35.90%~44.56%和20.86%~23.65%;实收籽粒产量分别提高了33.13%~35.10%和18.46%~27.88%;有效自然降水利用效率分别增加了0.30~0.35和0.17~0.28 kg/m~3。     

PAM和SAP交并施用对旱区坡地固土截水的影响

对PAM和SAP交并施用对旱区坡地固土截水的影响进行初步测定。PAM和SAP都是很好的土壤改良剂。使用PAM可以显著降低土壤结皮,减少地表径流和土壤侵蚀。SAP可以提高土壤的保水性,改善土壤结构。采用两种SAP施用方式:SAP(0~20cm)混施和SAP(20cm)层施。土槽装填好后,将PAM均匀撒施在土壤表层。将土槽置于调整好角度的支架上。降雨10min,湿润土壤。静置1d后再进行试验。试验结果表明PAM和SAP交并施用可以明显增强土壤的固土截水能力。当SAP混施时,PAM施用量的影响比SAP显著。而SAP层施时,SAP施用量的变化对土壤的固土截水能力没有影响,但PAM依然影响很大。相同PAM和SAP施用量的情况下,SAP混施比层施时减少水土流失量、土壤侵蚀量、地表径流量更大。     

聚丙烯酰胺(PAM)对土壤水分蓄渗能力的影响

聚丙烯酰胺(PAM)作为一种土壤结构改良剂在我国正处于试验应用阶段。为了更好地了解其作用效果,掌握其作用机理,探求其使用方法,通过试验,分别对施用不同浓度比例PAM的试验土壤的积水入渗情况、饱和导水率值、保水情况、土壤容重进行了测定。结果发现,各种处理土样与对照相比,①积水入渗速率和饱和导水率值都有所降低。②各处理土样的蓄水能力增强,保水能力未见提高。③土壤容重有一定程度的降低。④以上各种趋势随PAM施用量的增大而增强。     

不同水肥措施下的冬小麦水氮利用和生物效应研究

【目的】寻找合适的冬小麦水肥方案。【方法】采用田间试验方法,在传统畦灌和水肥一体化微喷灌下分别设置不同施氮肥处理,研究了小麦干物质积累、产量、水氮利用和土壤贮水量。【结果】与传统畦灌比,微喷灌各处理灌水量减少50%,干物质积累量、产量、氮肥生产效率、水分利用效率分别增加28.2%～41.1%、0.2%～27.3%、0.8%～76.6%和23.3%～61.7%。其中传统畦灌下,推荐施氮肥与不施氮肥、农民习惯施氮肥和推荐施氮肥减氮20%处理比较,小麦干物质积累量、产量、氮肥生产效率、水分利用效率分别增加4.0%～11.4%、1.8%～26.9%、32.1%～75.3%、0.8%～28.2%。微喷灌下,与推荐施氮肥比,推荐施氮肥减氮20%的小麦干物质积累量、产量、氮肥生产效率、水分利用效率分别提高6.4%、4.5%、0.8%、2.3%。【结论】综合比较,水肥一体化微喷灌下推荐施氮肥减氮20%表现最优,提高冬小麦水氮利用效率,稳定产量,是节水减肥可推荐的有效途径。     

化学联合调控对设施番茄生长和水分利用效率的影响

为了探明保水剂(SAP)、黄腐酸(FA)两种化学制剂联合调控对设施番茄生长和水分利用效率的影响,根据施用SAP、FA的不同组合及灌溉定额的不同设置了:S、F、SF、SFL、CK 5个处理,进行了对比试验。结果表明:SAP和FA能显著促进番茄生长、提高土壤含水率、产量和水分利用效率。在灌水相同的情况下整个生育期内SF处理的土壤含水率最高,较S、F、CK处理平均增加5.0%、10.6%、17.0%;S、F处理较对照处理CK分别提高13.0%、4.0%。SF处理的产量最高为111.8 t/hm~2,较S、F、CK处理增加8.6%、6.8%、14.1%。SFL处理较其他处理少灌一次水,产量为110.6 t/hm~2,增产12.9%,水分利用效率最高,为50.3 kg/m~3,较CK处理提高23.1%。SAP和FA联合调控的蓄水保墒和增产效果显著。     

滴灌条件下覆膜热效益及其对马铃薯生长的影响

2015年4—8月在甘肃地区和2017年3—7月在山东地区,在滴灌条件下对不同薄膜覆盖（透明薄膜,CF;不覆膜,NF;黑色薄膜;BF）的覆膜热效应及其对马铃薯生长的影响进行了试验。通过对马铃薯全生育期冠层净辐射、土壤热通量和土壤温度进行自动监测,对马铃薯块茎分级、产量、水分利用效率进行测量和计算。结果表明：BF处理的净辐射大于NF和CF处理,2015年BF处理在芽条生长期和苗期的净辐射最大值均比NF处理高12%,2017年则分别高22%和15%;2015年CF处理10cm深度处的土壤热通量最大值比BF处理和NF处理分别高66%和129%,2017年则为57%和91%;CF处理的土壤温度高于BF和NF处理,但在块茎形成期和块茎增长期CF处理的土壤温度稍低于BF和NF处理,2017年山东地区各处理土壤温度间的差异小于2015年甘肃地区;甘肃地区CF处理的耗水明显少于BF处理,并且该地区覆膜的热效应及其对提高马铃薯产量和水分利用效率的影响优于山东地区,建议甘肃地区采用透明薄膜覆盖马铃薯种植方式。     

不同施肥组合对垄沟集雨栽培马铃薯土壤养分及产量影响研究

试验以马铃薯为研究对象,设置了裸地种植+单一化肥(T1)、裸地种植+单一生物有机肥(T2)、裸地种植+化肥+生物有机肥(T3)、全膜双垄沟播+单一化肥(T4)、全膜双垄沟播+生物有机肥(T5)、全膜双垄沟播+化肥+生物有机肥(T6)6个不同处理,研究了垄沟集雨和不同施肥方式对马铃薯土壤养分、生长发育、产量和水分利用效率的影响。结果表明,T6处理较T1、T2、T3、T4和T5处理产量分别提高了21.28%、38.88%、33.89%、5.60%、和11.98%;水分利用效率分别提高了15.03%、28.32%、25.42%、5.88%和9.36%。全膜双垄沟播+化肥+生物有机肥种植模式能够显著提高马铃薯产量、水分利用效率。     

保水剂主要特性及对土壤和作物影响的研究进展

保水剂是一种吸水及保水能力很强的高分子聚合物,在农业中应用可保持、提高土壤水分和养分的有效性,降低土壤蒸发,减少水的渗透以及肥料和重金属在土壤剖面上的淋溶,减少农药残留,提高土壤微生物活性,增加土壤颗粒团聚性,改良土壤结构,还可降低作物对土壤盐分的敏感性,提高作物抗旱、抗盐碱能力及水肥利用率,进而促进作物生长,提高产量,尤其对水、肥条件较差地区应用效果更加明显,效益显著,在农业中应用日趋广泛.由于SAP类型多,性能差异较大,其对土壤和作物的影响与SAP原材料、粒径、溶胀介质的pH值、浸泡时间、介质浓度、温度、电荷数和离子强度、施用方法、施用量及土壤含水量等多种因素有关,且各因素间存在交互作用,规律较复杂,研究成果差异较大.围绕SAP主要类型、吸水、释水性能、SAP对土壤及作物的影响方面展开论述,分析总结了SAP吸释水机理、影响吸释水的主要因素及影响规律、SAP对土壤物理性状及水力性能的影响规律、SAP对作物出苗和产量的影响效应及机理,并根据目前存在的主要问题,提出今后重点研究方向,以期为SAP更好地服务农业生产提供参考.     

PAM与PG对土壤水平入渗的影响

土壤水平入渗是土壤水分空间入渗的一个重要方向，它受土壤质地和结构等多方面因素的影响，其中高分子化合物与磷石膏（PG）等的加入也对其产生重要影响。通过室内土柱试验，研究聚丙烯酰胺（PAM）和PG与土壤混合干施情况下的土壤水平入渗特征，并从机理上对试验结果进行分析研究。结果表明，由于PAM具有良好的吸水和保水性能，其用量的增加使累积入渗量增大，平均土壤含水量增加；而水平入渗速率却由于溶液粘性增大而有所降低，相应使得湿润锋推进相同距离所用时间比对照有所延长；累积入渗量与时间和湿润锋的关系，均符合Philip和Green-Ampt入渗公式，因而，在施加PAM与PG的情况下，土壤的水平入渗性能仍可用经典入渗公式来进行研究与描述；PAM和PG的加入也使土壤吸渗率发生变化，具体表现为：当PG用量相同，PAM用量的增加使得土壤的吸渗率降低。     

不同种植方式对旱作春玉米土壤酶活性及生长状况的影响

大田控制试验共设5个不同耕作方式,并以传统种植方式(无覆盖平种)为对照(CK),分析了不同耕作方式下0~20、20~40 cm土层土壤酶活性(过氧化氢酶、脲酶和磷酸酶)的变化及各生育期玉米叶面积指数、干物质积累变化和产量构成要素。结果表明,秸秆覆盖和全膜双垄沟播种植均能够显著提高土壤酶活性;同时全膜双垄沟播耕作方式显著提高叶面积指数,促进玉米干物质积累,主要表现为较好的果穗长度、穗粗、穗行数、行粒数、单穗粒数和百粒质量等产量构成因子。全膜双垄沟播耕作方式下产量和水分利用效率提高最为显著,分别较CK增加了119.46%和95.09%。全膜双垄沟播是兼顾高产和可持续发展的集雨栽培技术。     

灌水周期和保水剂用法对小桐子水分利用的影响

为探明小桐子幼树水分高效利用管理模式,通过盆栽试验,研究了3种灌水周期(5,10,15 d)和3种保水剂用法(环施、半环施、穴施)对小桐子幼树生长和水分利用效率的影响.结果表明:灌水周期相同时,保水剂环施的水分利用效率最大,半环施的次之,穴施的最小;保水剂用法相同时,灌水周期为10 d的水分利用效率最大,5 d的次之,15 d的最小.保水剂环施时,与灌溉周期为5 d和15 d相比,灌溉周期为10 d能明显降低蒸散量,增加根区土壤含水量,同时显著促进植株生长,增加总干物质累积量分别为12.89%和51.83%,同时提高总水分利用效率分别为51.81%和58.28%.因此,在本试验条件下保水剂环施和灌水周期为10 d组合具有促进小桐子幼树生长和提高水分利用的作用.     

保水剂对冬小麦不同生育阶段土壤水分及利用的影响

为探明保水剂施用后对冬小麦不同生育阶段水分利用的作用机理,在豫西丘陵旱作区,通过大田试验,研究了保水剂对冬小麦不同生育阶段的保水、作物的耗水特征、水分利用效率等的影响。结果表明：保水剂提高了冬小麦不同生育阶段0～100 cm土层的土壤含水量、促进了生物量的积累、降低了小麦耗水量、提高了小麦产量和水分利用效率。各处理中,60和90 kg/hm2处理的土壤含水量及储水量均较其他处理高,而耗水量最低。播种-拔节期,保水剂用量越高干物质积累越显著;拔节-孕穗期及灌浆-收获期,60 kg/hm2处理较对照增加的干物质量最高;而孕穗-灌浆期,30 kg/hm2干物质量增加最为显著。各生育阶段,除孕穗-灌浆期外,60 kg/hm2处理的水分利用效率均较高。最终,60 kg/hm2处理的产量和水分利用效率均最高,较对照增产47.4%,水分利用效率增加10.6 kg/(mm·hm2)。     

集雨限灌对旱作马铃薯产量及水分利用效率的影响

在大田条件下研究了集雨有限补偿灌溉对旱区马铃薯产量及水分利用效率的影响。结果表明,补灌能显著提高旱作马铃薯的产量、水分利用效率和经济系数。与对照相比,补灌处理产量增幅在3.99%~21.21%之间,苗期补灌产量高于薯块膨大期补灌,苗期补灌45 mm具有超补偿效应,补灌90 mm具有高补偿效应。低定额补灌有利于水分利用效率和灌水利用效率的提高,且苗期补灌高于薯块膨大期补灌。补灌明显降低了薯块小薯率而提高了大薯率和中薯率,另外单株薯重也提高了,单株薯重与大薯率对马铃薯的产量贡献最大。综合分析认为苗期补灌45 mm和90 mm是最优补灌方案和备选方案。     

种植方式与密度对旱作大豆产量和水分利用效率的影响

在大田条件下研究了不同种植方式与密度对旱作大豆产量和水分利用效率影响。结果表明,地膜穴播处理的产量较露地沟播与露地条播籽粒产量分别增加25.8%、32.5%,水分利用效率较露地沟播与露地条播分别提高11.1%、14.2%。在不同的播种方式下,地膜穴播、露地沟播和露地条播的最适宜密度分别为13.9、22.9和22.1万株/hm2。     

保水剂不同施量对滑子菇和平菇生长的影响

水分是影响食用菌高产、质优的重要因素,目前我国食用菌生产中仍采用传统的补水方式,该补水方式易使菌棒受污染,且费时费力、成本高、用水量大,同时补水后菌棒内温度下降,影响菌类生长,从而降低产量。而保水剂作为一种新型高分子材料,具有良好的保水、保肥特性,并能够改善介质结构、增大孔隙度、提高作物产量等。【目的】探求促进食用菌高产与增效的新途径。【方法】以滑子菇、平菇为试验材料,在大棚内进行了保水剂不同施用量(0.5‰、1‰、2‰、3‰)下食用菌栽培试验,研究了滑子菇、平菇的生物学转化率、产量以及水分利用效率等。【结果】适宜的保水剂施用量改善了菌棒水分、氧气状况,促进了滑子菇、平菇各项指标的增加。其中,当保水剂施用质量分数为1‰时,滑子菇生物学转化率、产量及水分利用效率达到最高,分别提高12.05%、12.05%、12.33%;当保水剂施用质量分数为2‰时,平菇生物学转化率、产量及水分利用效率达到最高,分别提高48.24%、48.24%、31.91%。【结论】在滑子菇、平菇栽培基质中,建议保水剂施用质量分数为1‰～2‰。     

滴灌施肥条件下PAM不同施用方式对土壤水肥分布特性的影响

滴灌施肥条件下PAM的不同施用方式对土壤水肥分布具有较大影响,并可直接影响土壤水肥使用效率.通过室内滴灌入渗模拟试验,研究了滴灌施肥条件下对照、混施、表施3种不同施用方式对土壤湿润锋运移距离、土壤湿润体形状和体积、土壤湿润体水分以及养分分布等特性的影响.结果表明:①相较于对照和混施,表施能有效降低土壤表面蒸发,增加水平方向土壤入渗能力.②相较于对照,混施能够有效增加土壤导水能力和保水性,减少土壤深层渗漏.③120 min入渗结束时,湿润体形状类似扁平椭球状,且表施的土壤湿润体体积最大,约为对照或混施的2倍,这表明表施PAM能有效地防止水分蒸发,增大土壤湿润体体积.④硝态氮在土壤湿润体的中部偏上的位置发生累积,累积情况为表施>混施>对照.速效钾和速效磷在累积区内的累积情况为表施>混施>对照.这说明表施条件下速效钾、速效磷的累积范围更大,应更有利于作物的吸收.