滴灌下不同灌水处理对马铃薯水氮运移及产量的影响

通过大田膜下滴灌试验,研究了不同灌水处理下马铃薯根区水分和硝态氮的运移规律以及不同灌水处理对马铃薯产量的影响,为宁夏干旱地区防止土壤中硝态氮淋移渗漏、提高土壤水肥利用效率提供理论依据。该试验以灌溉定额900、1 260、1 620 m^3/hm^2为变量,采用随机区组试验方法,试验结果表明:土壤含水率随着灌溉定额的增大而增加且随着土层深度的增加不断减少;随着灌水后天数的推移,各个处理不同深度土壤含水率不断降低;表层土壤(0～20 cm)含水率随着灌溉定额的增加而增大,30～40 cm土壤含水率不断降低,50～100 cm土壤含水率不断降低的幅度随着灌溉定额的增加而降低; 30～50 cm土层硝态氮含量低于0～20 cm土层的,60～100 cm土层硝态氮的含量在0.2 mg/kg基础上以0～0.11 mg/kg上下浮动;在该试验中,灌溉定额在一定范围内可以促进马铃薯产量的增加,但是当灌水量超过1 620 m^3/hm^2时,产量与灌水量呈负相关关系。试验条件下,灌溉定额为1 260 m^3/hm^2时,马铃薯产量最高,高达25.88 t/hm^2,不同深度土层含水率和硝态氮含量均为马铃薯生长发育对水分的最优需求。     

水分传感器埋设深度及个数对墒情精度的影响

在灌溉预报过程中,要利用土壤水分传感器监测土壤墒情,同一剖面土壤水分传感器埋设数量越多,测墒精度就越高,在实际应用时,就要求减少土壤水分传感器的埋设数量以降低系统的成本,并保证一定的测墒精度。选取4个试验区,在0～100 cm土层深度内,采用取土烘干法测得5个测试深度土壤水分数据。分析了0～60和0～100 cm土壤剖面平均含水率与监测点含水率的相关关系,并设置了1个监测点和2个监测点不同组合的对比,分别计算了各种情况下土壤剖面平均含水率与监测点含水率的相关系数(R2)、平均相对误差(δR)以及均方根误差(RMSE)。研究结果显示:一个监测点时,40 cm深度的含水率能较好地反映0～60 cm土壤剖面平均含水率,R2达到0.95以上; 0～100 cm土壤剖面平均含水率用60 cm深度含水率反映,R2能达到0.93。两个监测点时,20/50 cm处的含水率与0～60 cm土壤剖面平均含水率的相关性最高,R2为0.994; 0～100 cm土壤剖面平均含水率与40/70 cm处的含水率相关性最高,各试验区平均的R2为0.965。     

柑橘生产机械化研究

从灌溉、施肥、施药、修剪、采摘和运输等主要田间作业环节,对国外柑橘生产机械化技术进行了分析。针对中国柑橘生产机械化水平较低和柑橘生产机械化发展中存在的问题,借鉴国外发展经验和先进技术,提出了中国柑橘生产机械化的发展方向、主要机械化技术与装备发展要点。     

芦山地震灾区震后土壤侵蚀强度空间格局分析

充分考虑芦山地震灾区特殊的地貌类型,基于RUSLE模型结合多源耦合数据,定量提取了降雨侵蚀力因子(R值)、土壤可蚀性因子(K值)、坡长坡度因子(LS值)、地表覆盖与管理因子(C值)、水土保持措施因子(P值)5个因子,进而获取了2014年芦山地震灾区的震后土壤侵蚀强度,并从坡度、高程、土地利用类型方面系统地分析了不同侵蚀强度的空间分异格局。研究结果表明:①震后灾区的全年土壤侵蚀量达9504.97万t,平均土壤侵蚀模数为2248.55t/(km^2·a),总体上属于轻度侵蚀;②坡度和海拔与土壤侵蚀强度有密切关系,在坡度25~35°、海拔3000~5000m的地带土壤侵蚀最为严重;③有林地、其他林地、草地土壤侵蚀强度高于其他土地利用类型。研究成果可以为芦山地震灾区的生态环境保护及重建提供数据和决策支撑。     

北京地区下凹式绿地土壤渗透能力及蓄水对土壤物理性质的影响

采用自制的模拟下凹式绿地,通过模拟不同设计暴雨强度条件下下凹式绿地的进水负荷,动态监测下凹式绿地在蓄水过程中土壤水分的渗透量和平均入渗速率,研究北京地区下凹式绿地在蓄积周边外来雨水径流过程中土壤水分的渗透规律以及蓄积雨水径流后对土壤孔隙及土壤密度的影响。结果表明:1)在土壤含水率基本相同的条件下,下凹式绿地土壤渗透性能在1、3、5年一遇暴雨情况下会随着暴雨强度的增加而增大;2)在设计暴雨强度一致时,土壤水分的渗透量和平均入渗速率没有明显差异,土壤密度小、总孔隙度大的渗透量和平均入渗速率更大;3)随着绿地蓄水次数的增多,土壤密度和总孔隙度变化较大,蓄水试验后,土壤密度由最初的1.33 g/cm3变为1.65g/cm3、总孔隙度由原来的50.06%变为39.18%。     

基于排水沟的宁夏银北灌区农田退水污染演变研究

2000年以来宁夏引黄灌区引水量不断下降,为探究引水量下降对农田退水污染的影响,以银北灌区为研究对象,选择灌区两条典型排水沟——银新沟和第五排水沟,揭示其退水量与污染来源年内分布规律,基于水文统计分析方法探讨灌溉期水质氨氮和总磷的演变及其污染负荷年际变化特征,分析引水量下降对灌区农田退水污染的影响。结果表明:排水沟流量过程与引水过程具有很好的一致性,且农田退水污染主要发生在灌溉期;引水量减少以来,银新沟和第五排水沟退水量显著下降,灌溉期水质有所改善,与2004年以前相比,银新沟农田氨氮、总磷污染负荷消减率分别为35.3%和41.7%,第五排水沟相应为71.2%和63.7%。两沟农田污染负荷与退水量间存在较为显著的正相关。分析得出控制灌区引水量,实施农业节水对防治农田退水污染具有积极作用。     

磷对水培生菜生长及矿质元素动态吸收的影响

磷是植物所需大量元素之一,对植物的生长有重要影响。传统的土培条件下磷肥难以移动,导致施磷量和植物可利用磷量差别较大;而水培条件下磷肥均匀存在于营养液中,不仅有利于植物吸收利用,也为定量精确地研究磷对植物的影响提供了便利。为探明磷素对生菜生长、品质以及矿质元素吸收的影响,试验设置5个磷水平(Na H2PO4),分别为0.2 mmol·L?1、0.4 mmol·L?1、0.6 mmol·L?1、0.8 mmol·L?1、1.0 mmol·L?1,对不同磷水平下生菜生长、产量、品质及营养液矿质元素动态吸收量进行分析。结果表明当磷水平为0.4 mmol·L?1时生菜的综合品质最好;当磷水平为0.6 mmol·L?1时,生菜产量最大,且全生育期对氮、磷、钾、钙、镁的吸收总量达到最大,为691.26 mg·株?1,对氮、磷、钾、钙、镁的吸收比例为1∶0.20∶1.34∶0.80∶0.24。不同磷素水平下,生菜对氮吸收量差异不大;随磷素水平的提高,生菜对磷的吸收量不断增大,即对磷有奢侈吸收的趋势;对氮和磷的吸收主要集中在定植后的第20~30 d,此阶段平均吸收量分别占全生育期总吸收量的79.86%和59.25%;对钾的吸收量随时间呈不断地加大趋势,在收获前10 d达到最大值,此阶段平均吸收量占全生育期总吸收量的47.68%;对钙、镁的吸收在整个生育期变化不明显,定植后10~30 d对钙的吸收量较大;收获前30 d对镁的吸收量较大。全生育期内,生菜对钾的吸收比例最大,其次是氮、钙;高磷条件下磷的吸收比例大于镁,低磷条件下对镁的需求比例高于磷;生菜对磷的利用效率随磷水平的增加不断减小,较低磷素水平有利于提高矿质元素的利用效率。     

优化灌溉与施肥对冬小麦冠层结构的影响研究

试验研究优化灌溉与施肥对冬小麦冠层结构的影响结果表明,与限量灌溉处理相比,优化灌溉和传统灌溉处理小麦最上部3个节间明显伸长,导致株高增高10cm,旗叶叶面积减小7%,但倒2叶和倒3叶叶面积分别增加7%和20%;优化灌溉处理小麦旗叶茎叶夹角明显减小。与未施N肥处理相比,施用N肥有增大小麦株高、叶面积和茎叶夹角的趋势,且传统施N比优化施N更加明显。优化水N管理麦田各层次透光率与传统处理差异较小,但它们均显著低于限量灌溉和未施N处理。     

黄土丘陵区不同坡度、土地利用类型与降水变化的水土流失分异

 为了确定不同坡度、土地利用类型及降水参数对水土流失的影响,通过黄土丘陵区坡耕地、草地的3个坡度(10°,15°和20°)小区连续14年的径流、侵蚀观测数据,分析不同坡度、土地利用模式和降水变化的水土流失分异。试验结果表明:1)坡耕地水土流失量随坡度的升高而增加,20°小区显著大于10°和15°小区;草坡地小区的年水土流失量也随坡度变化,不同坡度小区之间没有显著性差异。2)坡耕地与草地的水土流失量具有显著性差异,坡耕地年均径流量和侵蚀量分别为草地的1．8倍和13．9倍,与草地比较,坡耕地明显地增加水土流失风险。3)不同土地类型水土流失模数受年降水变化的影响效应不同。坡耕地水土流失量受少数强降水控制,年径流量、侵蚀量与年降水量、产流降水量之间无显著性相关;草地的年径流量、侵蚀量分别与年产流降水量、年降水量显著相关。4)坡耕地的水土流失受降水量(P)、最大30min降水强度(I30)和综合降水指数(PI30)的显著影响,但各因素的决定系数不同,影响系数次序为PI30>I30>P。草地的径流与降水变量关系与坡耕地一致,但次侵蚀量仅与I30变化的显著性影响,而与P、PI30无显著性相关。草地的水土流失量受坡度差异以及降水变化的影响较弱,表明草地能够有效地控制水土流失,对荒坡草地采取保护措施以促进植被、土壤的进展恢复。坡耕地水土流失变化与坡度、降水变量的关系更为直接,通过降低坡度、休耕和免耕等耕作模式,减少土壤扰动和增加地面植被盖度,可有效减少水土流失。     

地下水埋深与控肥对夏玉米氮素吸收和产量的影响

为探明地下水埋深与减施氮肥对夏玉米氮素吸收利用及产量的影响,基于大型地中渗透仪,研究了地下水埋深和施氮量对夏玉米氮素利用效率、植株氮素积累量、产量及其形成要素的影响,其中地下水埋深设2 m(G1),3 m(G2)和4 m(G3)3个水平,施氮量设减氮20％处理(240 kg/hm2,N1)、常规施氮处理(300 kg/...