渭北旱塬玉米田保护性轮耕土壤固碳效果与增产增收效应

针对渭北旱塬降水少、季节性差异大及长期采用单一土壤耕作制度等制约作物增产增收的因素,该研究探索有利于提高旱作农田土壤质量及作物生产能力的轮耕模式。2007-2012年在陕西合阳实施了渭北旱塬春玉米连作田6种不同轮耕模式的长期定位试验,设置以免耕(NT,no-tillage)、深松(ST,sub-soiling)和翻耕(CT,continuous tillage)3种耕作处理组合集成的6种轮耕模式(NT?ST、ST?CT、CT?NT、NT?NT、ST?ST和CT?CT),测定各轮耕模式下春玉米田土壤容重和有机碳储量,分析各轮耕模式下春玉米籽粒产量、水分利用效率和经济效益的变化规律。结果表明:1)在疏松土壤、减少耕作机械碾压次数,改善土壤结构和降低容重等方面,6种轮耕模式以NT?ST表现最佳,ST?ST次之,差异显著(P0.05)。2)6种轮耕模式在0~60 cm土层土壤有机碳平均储量较试验前均增加幅度6.6%~17.4%。NT?NT轮耕模式对增加表层土壤有机碳储量具有优势,且与各处理间差异显著(P0.05)。NT?ST轮耕模式可改变耕层土壤有机碳储量分布特征,进而使土壤营养均匀分布。3)6种轮耕模式5年春玉米籽粒产量、水分利用效率和经济效益综合评价分析,NT?ST轮耕模式最高,分别为9 338.8 kg/hm2、22.6 kg/(hm2·mm)和7 600.5元/hm2;其次是ST?CT,其中NT?ST轮耕模式下春玉米籽粒产量、水分利用效率和经济效益较其他处理增加幅度分别为3.7%~15.7%、17.6%~45.8%和10.1%~40.4%,差异显著(P0.05);且5种轮耕模式下作物籽粒产量、水分利用利用效率和经济效益均高于传统CT?CT模式。综上所述,在6种轮耕模式下,以NT?ST(免耕与深松逐年轮换)轮耕模式下土壤容重和有机碳储量最佳,生产能力最强,水分利用率最高,是渭北旱塬地区春玉米连作田最佳适宜轮耕模式,其次是ST?CT(深松与翻耕逐年轮换)轮耕模式。     

低标准农业用地提升为高标准农业用地工程技术及发展趋势

为了保证国家粮食安全,使经济社会发展与农业持续高效发展相协调,低标准农业用地提升为高标准农业用地就日益迫切,高标准基本农田建设工作成为其必然选择。在此背景下,本研究通过文献资料法,结合多年来高标准农业用地整治的技术经验,首先探讨了高标准农业用地整治工程的概念内涵及目标,并对高标准农业用地整治工程的技术要点做以总结,最后展望中国未来开展高标准农业用地工程技术的发展趋势。该研究为中国高标准基本农田建设提供方法借鉴和参考,同时,对推进农业现代化与高标准基本农田建设具有重要意义。     

陕西卤泊滩盐碱地“改排为蓄”后盐碱指标试验观测

针对陕西卤泊滩重度盐碱地治理的具体问题,在近10年期间,尝试了“改排为蓄”的治理新模式。期间,进行了大量的试验观测和重点田间试验。根据观测资料,分析了卤泊滩不同地块、不同深度、在不同时期土壤水分、盐分、pH值以及离子含量的变化情况。按照新的治理模式实践,使土壤中的盐分、pH值及离子含量得到有效地降低,有机质含量增加,土壤质量明显改善,结果表明“改排为蓄”模式下,卤泊滩盐碱地治理的效果显著。     

δ13C法研究砂姜黑土添加秸秆后团聚体有机碳变化规律

为研究水稻秸秆添加对砂姜黑土水稳性团聚体分布及稳定性的影响,探索水稻秸秆腐解过程中外源新碳及原有机碳在不同粒级团聚体中的分配规律,该文通过室内模拟试验,运用δ~(13)C示踪方法,将稳定同位素碳(δ~(13)C)标记的水稻秸秆添加入砂姜黑土,利用湿筛法得到不同培养时期不同粒级的土壤水稳性团聚体,测定不同时期各粒级土壤外源新碳及原有机碳含量。结果表明:未添加水稻秸秆的砂姜黑土(对照组),水稳性微团聚体(250μm)占主体,团聚体有机碳含量低。与对照相比,添加水稻秸秆(试验组)显著促进了2000、2000~250μm粒级水稳性大团聚体的团聚(P0.05);培养到120 d时,2000、2000~250μm水稳性团聚体比对照组分别增加了265.5%、16.0%,促使水稳性大团聚体(250μm)占主体,显著提高了砂姜黑土水稳性团聚体的平均重量直径(mean weight diameter,MWD)、几何平均直径(geometric mean diameter,GMD)、水稳性大团聚体含量(R0.25),降低了分形维数(D)值(P0.05),土壤结构稳定性明显得到改善。试验组各粒级团聚体有机碳含量显著增加,培养到15 d时,2000、2000~250、250~53、53μm粒级团聚体有机碳分别比对照组增加了21.4%、25.4%、34.7%、50.0%,其中微团聚体有机碳增加幅度大于大团聚体的增加幅度。MWD、GMD、R0.25与2000~250、250~53μm粒级团聚体有机碳呈极显著正相关关系(P0.01),与2000μm粒级团聚体有机碳呈显著正相关关系(P0.05)、与53μm粒级团聚体有机碳关系不显著。不同粒级团聚体的δ~(13)C值明显增加,动态变化较大,表明外源新碳周转速率较快。外源新碳主要分配在250~53、53μm粒级微团聚体中,分配比例分别为38%、28%,外源新碳的分解速率明显快于原有机碳。研究得出添加水稻秸秆有利于增加砂姜黑土的团聚体稳定性,提高土壤及不同粒级团聚体的有机碳含量,提升土壤碳水平,改善了土壤结构,这为淮北地区土壤质量提升及有机碳循环提供了理论依据。     

砒砂岩与沙复配成土过程中沙的调控作用

研究不同含沙量下砒砂岩与沙复配土壤的物理性质,为研究其成土机理及砒砂岩与沙复配成土技术大规模应用于毛乌素沙地土地整治、发展农业种植提供科学依据。通过监测分析不同含沙量复配土的土壤质地、毛管孔隙度、导水性、团聚体等指标,分析沙在复配土成土过程中的作用。结果表明:含沙50%(质量分数)时,黏粒含量最高(8.24%),且随含沙量的上升,毛管孔隙度呈显著的线性负相关,饱和导水率则随含沙量的增加呈指数增长。维持作物良好生长的水稳定性大团聚体含量随含沙量变化呈极显著差异(P0.01),而随耕作次数变化差异不显著(P0.05)。本研究结果说明沙土在砒砂岩与沙复配成土可改良土壤质地、增加土壤导水性、透气性等作用,利用砒砂岩与沙复配成土技术有望实现沙漠绿化造田,从而控制砒砂岩水土流失和沙土沙漠化问题。     

玉米种植模式下砒砂岩与沙复配土氮素淋失特征

为探索砒砂岩与沙的最佳混合比例,使其大规模应用于毛乌素沙地土地整治,发展农业种植,防止地下水污染.本文进行了不同比例的砒砂岩与沙复配土种植玉米的小区试验,在玉米生长期采集不同深度的土壤测其铵态氮和硝态氮含量,对不同混合比例下复配土的氮素淋失特性进行研究.结果表明:(1)铵态氮含量在各混合比例的复配土中较低,均在2.5 mg/kg以下,未出现累积情况;(2)砒砂岩与沙在不同的混合比例下均存在硝态氮淋失;(3)砒砂岩与沙混合比例为1∶2时,硝态氮主要累积在0-40 cm,且无机氮累积量最高,其玉米产量高达9 900 kg/hm2.对种植玉米而言,推荐采用1∶2的砒砂岩与沙混合比例进行推广开发.     

井渠结合灌区地下水开采方案设计研究——以泾慧渠灌区试验区为例

首先根据泾惠渠灌区试验区近60a的气象、土壤资料,利用CROPWAT模型计算区域冬小麦、玉米、棉花的灌溉需水量。根据研究区需水、供水之间的关系以及渠井适宜比理论提出3种地下水开采方案。在试验区水文地质条件的基础上,运用Visual Modflow软件建立了地下水流数值模型,并从地下水合理埋深、丰枯季地下水量构成等角度,对不同开采方案下的地下水动态变化进行了分析和验证。结果表明:通过对未来年地下水位的预测可知,3种开采方案下的地下水埋深都在合理的埋深范围内;对比分析发现第2种方案的地下水开采所引起的降深适中,开采量有可靠的补给保证,并在丰枯两季形成动态调整,为最优方案。该研究为今后试验区地下水的合理开采提供了科学依据。     

新增耕地土壤盐渍化调查及改良措施分析

为了解定边县新增耕地的土壤盐渍化现状,对陕西省定边县盐渍化土壤面积较大的堆子梁镇新增耕地典型地块进行田间采样调查,并对采集的土样和水样及时分析测试。结果表明:定边县堆子梁镇王滩子村、小滩子村、白土岗子村的新增耕地调查地块内0~60cm土层的pH均呈强碱性(pH≥9),土壤全盐量较高;其中,白土岗子村调查地块的0~60cm土层全盐量最重,小滩子村次之,王滩子村最轻。3个调查地块蓄水沟内水样均呈碱性,全盐量322~1 462mg·L~(-1)。根据调查区域的新增耕地盐渍化现状,参考当地及邻近地区较成功的盐渍土改良经验,针对性的总结了耕作措施、地表覆盖措施、隔盐措施、化学措施、灌溉措施、植物措施等改良措施的原理及优缺点,以便为治理定边县盐渍化新增耕地提供技术参考。     

毛乌素沙地治理与利用中存在的问题及解决对策

为了改善毛乌素沙地的区域生态环境和缓解土地供需矛盾,人们尝试了多种治理和利用毛乌素沙地的技术措施,但是这些治理和利用的技术措施存在着技术可行政策跟不上、缺乏实践、群众积极性差等问题.针对以上问题,逐一分析了各种治理技术措施存在的问题,并提出分区治理等解决对策,为毛乌素沙地的综合治理和合理利用提供了更切合实际的指导建议.     

土地整治工程技术及发展趋势

土地整治工程技术为提高土地利用率和产出率提供和创造有利条件,工程技术手段是土地整治取得一定成效的基础.该研究总结了近年来国内外土地整治工程技术研究取得的重要进展,结合土地整治工作实践给出了4种不同类型土地整治工程技术,并对我国未来开展土地整治工程技术研究的发展趋势进行了展望.