EM生物有机肥对植烟土壤理化性质的影响

通过田间蒸渗仪试验,研究不同施肥方案对植烟土壤理化性质的影响。结果表明:与其他施肥方案相比,施用EM生物有机肥对中和植烟土壤酸性状况,提高植烟土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾的含量具有明显的作用,且以施用3 000 kg/hm2EM生物有机肥的施肥方案改良土壤的综合效果最好。     

河网区灌溉水利用系数的尺度转换

大尺度灌区灌溉水利用系数的测定条件难以保障,而小尺度灌区的灌溉水利用系数可以通过试验测定,如何通过小尺度灌区的灌溉水利用系数来预测大尺度灌区的灌溉水利用系数,就有必要对灌溉水利用系数的尺度转换问题进行研究。河网灌区的特点是没有统一的水源引水口,通常是由若干个小灌区合并成一个大灌区,是一个典型的自相似系统。论文以地处里下河水网地区的盐城市水稻灌区作为研究对象,于2012-2013年对9个县区不同规模的样点灌区进行了灌溉水利用系数的试验观测,利用分形理论研究了河网灌区的分形特征,运用盒维数法计算了盐城市河网灌区和不同尺度灌区的盒维数,其盒维数介于1.703~1.996之间,并随着面积尺度的增加而增大。基于灌溉水利用系数与灌区面积、盒维数的相关性,建立了河网灌区灌溉水利用系数尺度转换模型,并通过验证,表明该尺度转换模型能够较好地预测河网灌区灌溉水利用系数,同时也能够很好地实现灌溉水利用系数的尺度转换,为分析河网灌区灌溉水利用系数及其尺度效应提供了新途径。     

干湿循环过程中壤质黏土干缩裂缝的开闭规律

为研究干湿循环过程中农田土壤干缩裂缝的开闭规律,在室内试验的基础上,结合数字图像处理技术对壤质黏土干湿循环过程中土壤干缩裂缝网络几何形态特征进行了定量分析。结果表明:干燥过程中土壤含水率随试验时间的变化经历3个阶段。增湿过程中,含水率达到45%时裂缝完全闭合;裂缝面积率、长度密度、面积周长比与连通性指数分别在含水率增加到30%、32%、30%、35%时开始迅速减小。裂缝开裂与闭合是2个不可逆的过程。土壤水分在田间持水率和凋萎系数时裂缝几何参数统计表明,大多数裂缝面积在0~30 mm2之间,长度在0~40 mm之间。从田间持水率干燥到凋萎系数的过程中,裂缝面积与长度的频数分布均显著变化,从凋萎系数增湿到田间持水率的过程中,频数分布几乎没有变化。土壤含水率为凋萎系数时,干燥过程与增湿过程面积、长度的频数分布差异较小,而为田间持水率时差异明显。该成果有助于土壤干缩裂缝开闭机理及裂缝优先流的研究,为基于裂缝网络的精量灌溉制度的制定提供理论基础。     

不同土地利用方式下农村河岸带土壤水文物理性质研究

以浙江省北部地区典型农村河岸带土壤为试验对象,采用野外调查结合室内分析方法,研究了安吉、桐乡、平湖试验区农村河岸带不同土地利用方式对土壤水文物理特性的影响。结果表明,河岸带不同土地利用方式对土壤体积质量的影响主要集中在0~20cm表层土壤,对40cm剖面以下土壤影响不显著(p0.05);河岸带不同土地利用方式对不同试验区土壤贮水量的影响趋势具有显著差异,其中3个试验区林地土壤饱和贮水量均较高。与农用旱地和林地相比,同一试验区水田利用方式下河岸带土壤入渗速率最低。     

基于PSO-GRA耦合决策的排水沟系统多目标规划模型

排水沟系统承担排水蓄涝、环境保护等效能,多目标排水沟系统规划具有十分重要的现实意义。综合考虑工程费用、减污与产量效应构建排水沟系统多目标规划模型,运用粒子群算法(PSO)生成规划方案非劣解集,并耦合灰色关联投影法(GRA)优选非劣解集进行方案决策,将模型应用于上海松江高标准农田稻作区规划排水沟系统。结果显示,稻作区优选规划方案推荐排水历时5 d,农沟与支沟沟深1.3、1.7 m,间距77、270 m,优化水面率7.64%。与传统单目标规划方案相比,设计降水条件下,增加滞涝水量648.5 m~3/hm~2,总氮的单位面积削减能力4.22 kg/hm~2,削减率增加28.1%,水稻相对产量96.2%。该模型能客观权衡多目标的矛盾性进行科学决策。     

抽穗开花期涝渍胁迫对冬小麦生理指标的影响

通过蒸渗测坑在小麦抽穗开花期设置4种不同模式的涝渍处理,来研究不同涝渍胁迫下,小麦净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）和胞间CO2浓度（Ci）等生理指标的日变化规律。试验结果表明：农田水位调控对小麦生理指标有显著的影响,且不同处理下生理指标变化趋势存在差异性。在抽穗开花期内,轻微的渍水胁迫对小麦生理指标产生有利影响,使其保持在较高水平。较严重的涝渍胁迫会导致净光合速率等生理指标较大幅度的下降,在小麦抽穗开花期内要尽量避免出现这种情况。     

暗管排水条件下微咸水灌溉对土壤水盐运移特征的影响

为探索高效节水控盐灌排技术,通过田间试验,以玉米为试材,研究了不同微咸水矿化度及暗管埋深对土壤水盐运移的影响。结果表明,微咸水矿化度和暗管埋深对土壤含水率和盐分均有影响,高矿化度处理灌后土壤含水率比低矿化度高,1.3m暗管埋深灌后土壤含水率要高于0.8m暗管埋深;微咸水灌后1d作物主要根系层(0~40cm)脱盐率受矿化度影响较大,矿化度越高,脱盐效果越差;灌后25d,淡水灌溉及暗管埋深0.8m、3g/L微咸水的处理土壤无积盐,其余各处理均发生积盐现象,灌溉水矿化度越大,0~80cm土层积盐越强烈,1.3m暗管埋深较0.8m埋深土壤积盐更加明显。建议同类型区种植玉米时暗管埋深为0.8m,灌溉使用微咸水矿化度不超过3g/L为宜。     

水钾耦合对水稻苗期根系生理和形态的影响

以水稻品种武运粳30为材料,通过盆栽试验,研究了不同水平的土壤水分和施钾耦合对水稻苗期根系生理和形态的影响。结果表明:在80%~90%土壤饱和含水量条件下水稻根系干物质量显著增加;在施钾条件下水稻根长和根尖数显著增加;在80%~90%饱和含水量+施钾200 mg/kg风干土条件下水稻的根冠比、根表面积和根系活力均最大,此组合条件为水稻苗期最佳的水钾耦合模式。     

滨海农区微咸水-淡水交替灌溉对土壤EC和入渗的影响

以玉米为载体,取滨海农区土壤开展温室避雨盆栽试验,采用矿化度为0.2 g/L的自来水配置NaCl溶液,设置了3种(NaCl,分析纯)矿化度水平(1 g/L,3 g/L,5 g/L)和3种微咸水-淡水交替灌溉方式("咸淡淡","淡咸淡","淡淡咸"),研究灌水矿化度和微咸水-淡水交替灌溉方式对试验土壤EC及入渗的影响。结果表明:灌水矿化度对土壤EC值有显著影响,EC值随着矿化度和土层深度的增加而增加;同一土层深度、相同矿化度、不同微咸水-淡水交替灌溉方式,土壤EC值表现为"咸淡淡""淡咸淡""淡淡咸"。同时土壤的累积入渗量和稳定入渗率均有随矿化度增加而增大的特性;灌水矿化度差异显著影响土壤稳定入渗率,土壤稳定入渗率随灌水矿化度增加而增大;而同一矿化度、不同微咸水-淡水交替灌溉方式处理下,土壤的稳定入渗率差异不大。本实验研究成果可为滨海农区微咸水安全利用与农业可持续发展提供科学依据。     

基于15N示踪技术的烟田肥料氮素再利用分析

为研究后季烤烟对首季残留氮肥的吸收利用情况,2011年利用蒸渗仪设计了不同灌水量(600、800和1 000 mm)和施氮量(15N双标记NH_4NO_3,90和120 kg/hm~2)试验,并于2012-2014年对烤烟不同器官中15N-N(来源于2011年施入的肥料氮素)累积量、土壤中15N-N含量进行了跟踪观测,同时分析了烤烟对首季肥料氮素再利用率的影响因素。结果表明:1)后季烤烟叶、茎和根中来源于首季的肥料氮素累积量,随首季施氮量的增加而增加,但随首季灌水量增加总体上有所下降;2)后三季烤烟对首季施入肥料氮素的总再利用率为10.79%~14.58%,首季灌水量600 mm、施氮量90 kg/hm~2处理最有利于后季烤烟对其残留肥料氮素的吸收;3)后三季烤烟对首季施入的肥料氮素的平均再利用率,与首季灌水量呈极显著负相关(P0.01),与0~20 cm土壤中首季残留肥料氮素量呈显著正相关(P0.05)。首季灌水主要通过改变其肥料氮素在不同土层中的分配格局,尤其是通过改变0~20 cm土层的肥料氮素含量,来影响后季烤烟对首季施入肥料氮素的再利用,但其具体影响机理仍需进一步明确。综上,后季烤烟能吸收相当比例的前季残留肥料氮素,合理制定前季灌水和施氮制度,对于后季烤烟肥料氮素再利用率的提高至关重要。研究结论可为烟区土壤生态环境的改善及烟草农业的可持续发展提供有益参考。