不同灌溉制度对矮化密植红枣土壤水盐分布的影响研究

为探究裸地滴灌不同灌溉制度对矮化密植红枣根区土壤水盐分布和红枣产量的影响,对灌溉定额为196、224和252mm,灌水次数8次和14次、共6种组合的矮化密植红枣进行滴灌试验,研究表明,低频灌溉可明显提高土壤含水率,相同灌溉定额条件下,低频灌溉较高频灌溉更有利于土壤水分的保持;高频灌溉控盐效果优于低频灌溉;随灌溉定额的增加低频灌溉较高频灌溉产量增加明显,而高频灌溉产量降低幅度比低频灌溉快;在合理灌溉定额下,采用高频灌溉较低频灌溉更能获得较高的产量。     

渗水地膜覆盖原生盐碱荒地的土壤盐分运移数值模拟

基于渗水地膜覆盖条件下原生盐碱荒地土壤剖面盐分分布的年度跟踪观测试验,分析了地膜覆盖后土壤盐分的累积与运移特性,并根据土壤盐分运移的基本方程采用Bresler算法对渗水地膜覆盖后土壤盐分运移变化特性进行了数值模拟,经过和实测的对比分析认为该数值模拟方法是可行的。根据模拟结果和实测数据可知覆盖渗水地膜后可明显抑制土壤盐分的累积,另利用雨季的降水叠加可实现上层土壤的逐渐脱盐。     

注射灌土壤水分运移分布特性试验研究

通过室内注射灌水分入渗试验,研究了注射灌土壤水分运移分布特性。研究表明:注射灌的累积入渗量随时间延长而增大,与时间呈幂函数关系;注射灌土壤湿润锋为圆心在出水口下方的半圆形,湿润锋运移速度随时间延长变缓,过两出水口中心连线中点竖直切面的运移速度在初期小于过两出水口中心的竖直切面,随着时间延长运移速度相接近;在出水口下方,土壤水分向下运移范围较大,土壤含水量较大,变化较小,而在出水口上方,土壤水分向下运移范围较小,土壤含水量较小,变化较大。以上研究可以为进一步补充注射灌理论技术提供基础。     

盐渍化灌区盐荒地水盐平衡分析

在野外试验基础上,利用水盐平衡原理对河套灌盐荒地水盐运移规律进行研究。结果表明,盐荒地作物生育期输入盐分27.929kg/hm2,秋浇期流失盐分26.882kg/hm2,盐分积聚1.047kg/hm2,是输入盐分的3.749%。盐荒地具有一定的积盐能力。研究结果可为灌区节水灌溉的实施和土壤盐渍化的防治提供基础理论依据。     

尿素转化的硝态氮在3种母质砖红壤中垂直运移特征初步研究

为探明尿素转化的硝态氮在热带砖红壤中的垂直运移特征,在野外自然降雨条件下,利用大型土壤溶液渗滤装置,选择花岗岩、玄武岩和砂页岩3种母质发育的砖红壤为供试土壤,以不施肥为对照,对0～20 cm、20～60 cm、60～100 cm和100～200 cm土层的土壤溶液中硝态氮浓度变化做连续观测和研究。结果表明,施肥后尿素转化的硝态氮,在花岗岩为母质的砖红壤中可运移至20 cm深处,并在20 cm处表现出累积趋势;在玄武岩为母质的砖红壤中可运移至60 cm处,但需时较长;在砂页岩为母质的砖红壤中可运移至200 cm处,且运移到20、60、100和200 cm处需时较短。另外不同母质砖红壤溶液中尿素转化的硝态氮向下垂直运移的程度不同,其大小顺序为砂页岩>玄武岩>花岗岩。     

烤烟不同部位叶片的光合特性研究

为明确烤烟不同部位叶片生长发育及品质差异形成的光合生理机制,以‘豫烟10号’为材料,在旺长期烟株现蕾时测定不同部位叶片光合特性及环境因子日变化进程,并采用通径分析法分析各环境因子对其净光合速率(Pn)的直接和间接影响。结果表明：（1）在现蕾期,‘豫烟10号’不同部位叶片Pn日变化均为“单峰型”,上、中、下部叶Pn日均值分别为13.25、11.71、6.26μmol CO₂/(m²·s),下部叶Pn显著低于上、中部叶。（2）气孔导度(Gs)对烤烟蒸腾作用的影响大于光合作用。随Gs的增加,不同部位叶片Pn和蒸腾速率(Tr)呈上升趋势,总体来看,各部位叶片Tr峰值出现时间与Gs峰值出现时间基本一致,二者均滞后于Pn峰值出现时间。（3）烤烟不同部位叶片主要决策变量均为光合有效辐射(PAR),主要限制变量均为大气温度(Ta)。由此可知,要提高烤烟不同部位叶片Pn,需采取一定措施如增大株间距离来提高PA R,控制各部位叶片所处微环境Ta,进而改善各部位叶片温度(Tl),基本保持大气CO₂浓度(Ca)不变。     

越冬期麦田根区水热耦合模型参数原位估算与检验

越冬期根区充足的蓄水量有利于春季冬小麦的生长并有助于增产,而冬季作物根区水分运移规律通常借助土壤冻融过程水热耦合模型来描述,但该模型的预测精度受参数确定方法与边界条件等多种因素的影响。为了提高模型预测精度,提出了一种改进型的土壤冻融过程水热耦合模型参数估算方法,即运用土壤冻融特征曲线(冻土未冻水含量和土壤温度的关系)来原位估算土壤水热耦合模型参数,并检验该方法的适用性。在此基础上,评价地表蒸发量对模型预测精度的影响。大田试验在北京市昌平区小汤山精准农业示范基地开展,历经两个越冬期(2011—2012年和2012—2013年),利用管式介电传感器、温度传感器和蒸渗仪分别采集了土壤剖面未冻水含量、土壤温度和地表蒸发量数据。利用第1个越冬期(2011—2012年)的数据拟合土壤冻融特征曲线,对土壤水热参数进行最优估算,利用第2个越冬期(2012—2013年)的数据评价估算参数和地表蒸发量对模型预测精度的影响。结果表明:利用估算参数的模型预测值整体上与实测值相符。考虑到地表蒸发量对模型水热上边界的影响,第2个越冬期10 cm处未冻水含量与温度预测值和实测值的RMSE分别为0.046 m3/m3和1.883℃,20 cm深度RMSE分别为0.071 m3/m3和2.347℃。相比之下,在未考虑地表蒸发量影响下,第2个越冬期10 cm处未冻水含量与温度的模拟值和实测值的RMSE为0.059 m3/m3和2.149℃,20 cm深度RMSE为0.081 m3/m3和2.666℃。提出的改进型模型参数估算方法能够保证模型的预测精度,且考虑地表蒸发量的影响能够进一步提高模型的预测精度,随着深度的增加,蒸发量对水分与温度的影响逐渐减小。     

土壤改良剂对喀斯特地区土壤养分水平运移的阻控效应

为筛选出一种或者组合材料作为喀斯特地区土壤改良剂,达到既能改良土壤,又能有效降低土壤养分流失的风险,研究了不同材料对溶液中养分的吸附特性以及室内模拟添加到喀斯特地区土壤后对土壤养分地表流失的影响。结果表明:9 900 g土、9 900 g土+3%甘蔗渣炭297 g、9 900 g土+3%玉米秸秆炭297 g、9 900 g土+3%甘蔗渣炭297 g+2%沸石198 g+2%粉煤灰198 g、9 900 g土+3%玉米秸秆炭297 g+2%沸石198 g+2%粉煤灰198 g处理硝态氮、铵态氮、速效磷、速效钾养分地表流失量之和分别为625.42、614.51、558.47、411.24、391.80 mg。所有实验处理均能降低养分地表流失总量,增加沸石及粉煤灰施用量有望进一步降低流失量。与对照相比,各处理均能减少总养分流失,增加沸石和粉煤灰的利用,有利于减少养分流失。养分吸附特征与养分种类和吸附材料直接相关。改良剂填充柱对养分的去除效果显示,沸石和粉煤灰组合表现出了较好的效果,有望降低喀斯特地区土壤养分经落水洞的流失。     

银额盆地查干凹陷下白垩统砂砾岩体成藏特征研究

查干凹陷下白垩统发育多层系、多类型的砂砾岩油藏。从浅层的构造油藏、中深层的构造-岩性复合油藏到深层的岩性油藏,储层均是成藏重要的控制因素。研究区西南低东北高的构造格局确定了北东向为主要油气运移指向,油气运移方式以垂向运移为主,侧向运移为辅,垂向运移主要与断层有关,侧向运移与各类型砂体有关。油气从凹陷生烃中心向低势区运移,汇聚于生烃中心周边各类型砂砾岩圈闭中。综合分析认为,盆地结构变化、源岩烃、储层和输导体系等分别控制了研究区的油气运移指向、空间分布、油气富集程度及油藏类型等,总体表现出受到多种因素的联合控制的复杂成藏过程。     

支撑剂在滑溜水中的运移规律研究

页岩气藏压裂中大量使用低黏滑溜水压裂液,支撑剂在其中的沉降运移规律不同于以往的高黏压裂液,因此需要进行针对性研究。Stokes沉降公式只是考虑单颗粒支撑剂在静止液体中的沉降,没有考虑压裂液输送支撑剂的动态过程,为此进行了公式修正。在此基础上给出大量颗粒干扰沉降时沉降速度与加砂浓度的关系式,同时对影响沉降速度的主要因素,如滑溜水黏度、支撑剂粒径和密度、排量及加砂浓度等进行敏感性计算分析。与室内试验结果对比表明,所用理论方法准确可靠。理论计算进一步表明,采取变黏度压裂液体系和优化施工排量等工艺措施,能够获得较长的支撑裂缝和较大的有效改造体积,为今后的压裂设计和施工优化提供了理论参考。