多数据源土壤传递函数模型在水分模拟中的不确定性

基于前馈神经网络的传递函数模型,采用4种不同的数据源预测土壤水分特征曲线,并借助误差统计指标、Hydrus-1D水动力学模型对传递函数模型的预测性能及其应用不确定性进行了分析.结果表明,预测土壤水吸力1 000、10 000、15 000 cm对应含水率θ1000、θ10000、θ15000时,相对于仅有颗粒组成变量的传递函数模型,增加容重和θ60(水吸力60 cm对应的含水率)传递函数模型的平均绝对误差降低了42.86％、23.87％、26.15％;增加θ60和θ15 000模型预测θ100、θ10000、θ15000的平均绝对误差比仅包含θ60模型降低了8.67％、16.96％、15.95％.将模型预测的van Genuchten参数应用于土壤水分模拟,增加θ60模型的平均绝对误差比以颗粒组成为输入变量模型的相应值降低了11.11％;相对于增加θ60的传递函数,额外再增加θ15000并未降低模型应用过程中的不确定性.     

黏粒添加量对不同有机碳含量黑土抗压特性的影响

【目的】农业机械田间作业对土壤造成的碾压会显著影响土壤物理性质与结构,进而对作物产量与土壤环境产生重大影响。论文旨在探究不同黏粒添加量对有机碳含量不同的黑土土壤抗压特性的影响规律。【方法】通过人工提取黏粒的方式向有机碳（TOC）含量不同的3种黑土（M0、M1、M2）中分别添加不同量的黏粒0、10%、20%、40%（记做C0、C1、C2、C3）,制备不同TOC和黏粒含量的土壤样品（M0C0、M0C1、M0C2、M0C3、M1C0、M1C1、M1C2、M1C3、M2C0、M2C1、M2C2、M2C3）。调整土壤含水量为20%,容重1.1 g·cm^-3,进行室内单轴压缩试验,测定压缩曲线并求得相应的土壤先期固结压力σ_p（kPa）与土壤压缩指数Cc。【结果】有机碳含量相同的条件下,黏粒含量越高,压缩曲线塑性部分的斜率越大;当黏粒含量相同时,外施压力相同时,随着有机碳含量的增加,土壤孔隙比随之增大。黏粒添加量、TOC及其交互作用对黑土土壤的σ_p、Cc均会产生显著影响（P＜0.05）;其中黏粒添加量与TOC均与土壤σ_p呈极显著正相关关系,黏粒添加量与Cc相关关系并不显著,且TOC与Cc之间相关性也并不明显。【结论】黏粒与TOC含量的增加均会使黑土先期固结压力增大;土壤TOC含量与黏粒含量越高,压缩指数越大,土壤被压缩后越容易发生形变。     

氮肥与有机肥配施协调土壤固定态铵与可溶性氮的研究

【目的】 土壤固定态铵是肥料氮的一个“临时贮藏库”,可逐渐释放以供作物利用,土壤可溶氮则是土壤固定态铵的重要来源,因此研究设施条件下氮肥与有机肥配施对土壤固定态铵和可溶性氮含量的动态变化以及相互关系的影响,对于设施生产中安全高效的施肥管理有着重要意义。 【方法】 以番茄为试材,温室内连续两年进行田间小区试验,设不施肥(CK)、施N量0、187.5、375. 562.5 kg/hm2 (N0、N1、N2、N3)、单施有机肥(M,75000 kg/hm2)以及有机肥与氮肥配施处理(MN0、MN1、MN2、MN3)。分析了土壤固定态铵和可溶性氮(土壤矿质氮和可溶性有机氮)含量动态变化。 【结果】 施肥显著提高了0-30 cm土层土壤固定态铵和可溶性氮的含量(P < 0.01);各施肥处理均以第1穗果膨大期时含量最高。总体来看,不施有机肥条件下,土壤固定态铵和矿质氮、可溶性有机氮的含量均以施N 375.0 kg/hm2处理为最高,而在氮肥与有机肥配施条件下,以施N 375.0 kg/hm2与有机肥75000 kg/hm2配施处理和施N 562.5 kg/hm2与有机肥75000 kg/hm2配施处理的土壤固定态铵和矿质氮、可溶性有机氮含量为最高,但未发现氮肥施用量对土壤固定态铵含量产生显著影响;除收获期20-30 cm土层外,整个生长季内土壤固定态铵和矿质氮含量之间均有显著的正相关关系(P < 0.05),部分土层土壤固定态铵与可溶性有机氮之间也有显著的正相关关系(P < 0.05)。 【结论】 设施番茄栽培条件下,土壤固定态铵和可溶性氮在土壤氮素的固持与释放方面极显著相关,施无机N 375.0 kg/hm2配合有机肥75000 kg/hm2,可较好地提高土壤中的氮的有效性,更好地协调土壤供氮能力。     

辽西北旱地土壤水分调控

辽宁省西北部地区48 a的降雨量与蒸发量频率分析结果表明,降雨与蒸发高峰出现的时间差是产生春旱的重要原因,气候的干湿程度可用湿润系数0.33这个尺度来衡量,辽西地区48 a间冬春两季的湿润系数均低于0.33,夏季的湿润系数绝大多数高于0.33,在秋季的湿润系数接近0.33。采取秋季覆膜、顶凌覆膜和膜上留茬等保墒措施能够将秋季降水保存在土壤中,为第2年春播提供充足的土壤水分。在遭遇严重夏季干旱的情况下,玉米收获期秋季覆膜处理的小区5-15 cm的土壤含水量仍比顶凌覆膜和空白小区高出3个百分点。这说明秋季覆膜在干旱的情况下能够有效地保蓄土壤水分,且能持续较长的时间。 处理间玉米单穗籽实干重之差异达到了显著水平。     

温室内膜下滴灌不同水肥处理对番茄产量和品质的影响

通过温室小区番茄栽培试验,研究了覆膜条件下滴灌施肥量和灌溉控制下限对番茄产量和果实某些品质指标:硝酸盐含量、V c含量、可溶性糖含量、糖酸比的影响。结果表明,肥料施用数量和灌溉控制下限土壤水吸力值的大小对番茄的产量及其果实的品质影响显著,且两因素的交互作用也达到了1%的显著水平;肥料用量以纯N 337.5 kg/hm2、纯K2O 337.5 kg/hm2,灌水下限以土壤水吸力40 kPa、上限kPa番茄产量最高,且其品质较好。     

不同利用方式下土壤有机氮素矿化特征的研究

采用长期淹水密闭培养-间歇淋洗法(30℃),测定了长期(16年)定位的水田、旱地和林地土壤有机氮素的矿化氮数量,利用一级反应动力学模型对有机氮素的矿化过程进行了拟合,并探讨了不同利用方式下土壤有机氮素的矿化特征。结果表明,3种利用方式下土壤有机氮素的矿化过程均可用一级反应动力学模型很好地拟合;任意两种土壤利用方式之间的N0值差异均达1%显著水平,水田与旱地、林地之间的k值差异均达1%显著水平,而旱地与林地之间的k值差异则达5%显著水平,林地土壤氮素矿化势最大(72.96 mg kg-1),约为旱地和水田土壤的1.3倍和7.4倍,水田土壤氮素矿化速率最大(0.0908 d-1),约为旱地和林地土壤的4.1倍和2.3倍;旱地和林地土壤供氮能力大小相接近,分别为88.24 mg kg-1和89.11 mg kg-1,约为水田土壤的2倍左右。由此可见,长期(16年)不同利用方式对土壤有机氮素矿化特征影响显著,水田土壤可供矿化的有机氮数量最少且矿化时间最为短暂,旱地土壤可供矿化的有机氮数量较多且矿化时间最为缓慢持久,林地土壤可供矿化的有机氮数量最多且矿化时间较为缓慢持久。     

东北黑土不同开垦年限稻田土壤有机氮矿化特征

[目的]分析东北黑土自然荒地开垦种稻后土壤矿化氮含量、氮净矿化速率和氮净矿化率,探讨土壤供氮能力及其特点,揭示土壤氮素的演变规律,为东北黑土的合理利用和培肥提供理论依据.[方法]以东北黑土自然荒地(0 a,为对照土壤,原始自然草甸植被)和不同开垦年限(12、35、62和85 a)的稻田(地形、种植制度、施肥和水分管理等...     

PVA包膜缓释肥料在早稻上施用效果

对自行研制的3种包膜缓释肥料（PG、PGg、PGf）的肥效进行早稻盆栽试验。试验结果表明：所研制的包膜肥料具有较好的养分缓释效果，能使土壤中长时间保持较高的养分含量，包膜肥料缓释效果PGg型优于PG型和PGf型。相同试验条件下，PGg处理株高和生物量比对照处理（CK）分别增加了15．7％和12％，氮素利用率比CK提高了7．5％，减少了氮素损失。     

PVA包膜缓释肥料在旱稻上施用效果

对自行研制的3种包膜缓释肥料(PG、PGg、PG f)的肥效进行旱稻盆栽试验。试验结果表明:所研制的包膜肥料具有较好的养分缓释效果,能使土壤中长时间保持较高的养分含量,包膜肥料缓释效果PGg型优于PG型和PG f型。相同试验条件下,PGg处理株高和生物量比对照处理(CK)分别增加了15.7%和12%,氮素利用率比CK提高了7.5%,减少了氮素损失。     

下辽河平原两种类型水稻土有机氮组分的研究

结合野外调查取样,采用Bremner法测定下辽河平原两种类型(草甸土型和滨海盐渍土型)水稻土有机氮组分含量。结果表明:1两种类型水稻土均以酸解氮为主体。草甸土型水稻土酸解氮含量显著高于滨海盐渍土型水稻土(P0.01),其分配比例则显著低于滨海盐渍土型水稻土(P0.01)。2两种类型水稻土酸解各组分氮含量及其分配比例的分布规律不同,其差异因酸解氮组分的不同而异。草甸土型水稻土表现为未知态氮氨态氮氨基酸态氮氨基糖态氮,滨海盐渍土型水稻土则表现为氨基酸态氮未知态氮氨态氮氨基糖态氮;草甸土型水稻土酸解氨态氮与氨基酸态氮总量及其分配比例显著低于滨海盐渍土型水稻土(P0.01),酸解未知态氮含量及其分配比例则显著高于滨海盐渍土型水稻土(P0.01)。3两种类型水稻土酸解氮含量均与其土壤有机碳、全氮含量呈显著正相关(P0.01)。因此,该地区两种类型水稻土有机氮组分含量及其分配比例的显著差异是影响土壤氮素有效性的重要因素。