Measuring and predicting soil moisture conditions for trafficability

ABSTRACT

The main cause of loss of soil structural stability is vehicle operation on unpaved wet surfaces. Unfortunately, there is a lack of continuous soil moisture data in predicting trafficable conditions. To measure changes in soil moisture conditions in real time, Percostation (Adek) sensors were installed in sandy loam Stagnosol soil at different depths. Problems with soil trafficability can be expected at the plastic limit, and the soil is unable to support vehicle operations at the liquid limit in such soils. The maximum water-holding capacity of the soil is 32%, the field capacity is 25%, the plastic limit is 22%, and the liquid limit is 30%. With rainfall of more than 10?mm d^?1, the moisture content reached the plastic limit in the upper 25?cm of soil. The average increase in the soil moisture content after more than 10?mm of rain was 1–2.5% in a time frame of 2–3 hours. After rain, the previous soil moisture level was obtained within 2 to 3 days in the vegetation period. Measurements also allowed soil water balance and evapotranspiration modelling data to predict soil moisture conditions with an accuracy of one day but failed to predict in a shorter period.     

地膜覆盖对土壤中N2O释放的影响

研究地膜覆盖下土壤中N₂O释放可为进一步探明膜下土壤中N₂O的传输、消耗和排放到大气的动力学过程提供理论依据。在2001年3月至6月和2001年10月至2002年6月连续两个冬小麦生长季，采用静态漏斗法和揭膜—封闭箱法测定了地膜覆盖下耕层5、10、20 cm土层处和地表处N₂O的释放特征及相应土壤性质。结果表明：地膜覆盖下，地表和耕层10、20 cm土层处N₂O释放通量显著增加；0～5 cm土层土壤水分和10～20 cm土层土壤硝态氮的浓度的变化分别解释了休闲地和冬小麦地土壤中N₂O释放通量85.23%和92.11%的变异，它们是膜下休闲地和冬小麦地土壤中N₂O释放通量增加的主要原因。该结论对地膜覆盖下科学地控制农田水分、养分以及地膜覆盖在中国西北地区的科学使用和推行具有实际意义。     

竹塑刨花板热压工艺的研究

对竹刨花与废旧热塑性塑料共混热压工艺进行了研究,压制成一种竹塑刨花板材。分析物料配比、热压压力、热压温度、偶联剂等工艺因素对板材物理力学性能的影响。竹塑配比对板子力学性能有着重要影响,随着竹刨花含量的增加,抗弯强度有下降的趋势,竹刨花含量达到30%～40%时,其性能下降的趋势变缓,通过极差分析与方差分析优化了工艺参数。结果表明竹刨花与废旧塑料复合压制竹塑刨花板在工艺上是可行的,主要物理力学指标均达到了相关标准的要求。     

浅析框架结构设计中的“强柱弱梁”问题

"强柱弱梁"是确保大震不倒的一项重要设计原则,是框架结构的基本抗震手段和重要措施,是一种理想的抗震屈服体制,但真正实现起来却有一定难度。     

适宜薄膜含量提高棉秆/塑料定向复合板力学和吸水性能

为了有效利用棉秆资源,制备高性能的生物质秸秆人造板,该文以等规聚丙烯和高密度聚乙烯薄膜为填充材料,以长棉秆束为基体材料,采用定向分层铺装方法,热压制备了不同薄膜含量的棉秆/塑料定向复合板,测试了复合板的物理力学性能,用扫描电子显微镜观察了复合板的微观结构。结果表明,等规聚丙烯基复合板物理力学性能优于高密度聚乙烯基复合板,且当等规聚丙烯薄膜质量分数为15%时,复合板性能较佳,在此条件下,复合板的静曲强度、弹性模量、内结合强度、吸水厚度膨胀率和吸水率分别为60.60 MPa、5074.4 MPa、1.48 MPa、2.53%和18.60%。复合板中棉秆纤维和塑料薄膜接合界面存在机械啮合结构。该研究可为利用农业生物质秸秆和塑料薄膜制备木塑复合材料提供参考。     

太阳能加热防治根结线虫时覆膜、土壤类型与有机物对土壤温度的影响

试验研究了覆膜方式(双层膜、单层膜和不覆膜)、土壤类型(中壤土、砂壤土)与有机物(添加牛粪和不添加牛粪)对太阳能加热时土壤温度的影响。覆盖透明膜可显著提高土壤日平均温度和日最高温度,10 cm2、0 cm和30 cm深度土壤日平均温度分别达40℃、38℃和36℃以上,日最高温度分别达43.3℃、39.0℃和36.5℃以上。覆盖透明膜可明显延长土壤高温(≥35℃)持续时间并提高土壤日温差,土壤温度超过35℃的累计时间达22.5h以上,10 cm、20 cm和30 cm深度土壤日温差分别在7.1℃、2.6℃和0.8℃以上。覆盖双层膜土壤日平均温度、日最高温度、高温持续时间及日温差比单层膜高,且在10 cm深度尤为突出。除20 cm深度外,土壤类型对日平均温度和日最高温度没有影响。添加牛粪能使0~20 cm土层土壤日平均温度提高2℃以上,显著高于不添加对照。故覆盖透明膜和添加牛粪可显著提升30 cm深度内的土壤温度,利用太阳能加热可望降低土壤中根结线虫种群数量。     

温度势梯度下土壤水平一维水盐运动特征的实验研究

为了分析温度势梯度作用下的土壤水平一维水盐运动特征,该文对土柱中存在温度势梯度时不同初始含水率下水盐运动的实验结果进行了分析。通过对瞬态温度变化过程和稳态温度形成特征的探讨,研究了温度势梯度存在时水平一维土柱中水盐运动的特点。在温度势梯度影响下土壤水分总体上从暖端向冷端迁移,而土壤盐分则以某位置为临界点在暖端累积,在该临界位置前后土壤含盐量与初始含盐量相比,由高于该值到低于该值,并在接近冷端处与初始值相同     

透明膜覆盖土壤太阳能消毒及其对大白菜生长的影响

为了了解覆盖透明膜对土壤的增温和消毒效果,以土壤无覆膜处理为对照,研究了陕西关中地区利用透明膜覆盖进行土壤太阳能消毒期间的温度变化,及对消毒土壤上生长的4个大白菜品种产量和发病率的影响。结果表明,覆膜处理的地表及地下5,10,15和20 cm的最高温度分别可达62.95,54.05,48.05,42.1和40.7℃,与对照相比,平均温度最大差值分别为12.37,10.43,9.46,7.62和7.87℃,即随土壤深度增加,覆膜处理的增温效果下降;就温度持续时间而言,在处理的30 d内,处理与对照温度超过40℃的时间有极大差异,覆盖使地下5,10,15和20 cm处在15:00超过40℃的时间分别为18,14,1和1 d,在19:00分别为15,12,4和1 d,而对照均为0 d;覆膜使土壤日温差加大,晴天尤为显著,并随土层深度增加日温差递减,晴天15:00时,覆膜土壤地表及地下5,10,15和20 cm处的温度分别为对照平均温度的1.41,1.40,1.31,1.23和1.29倍。消毒效果表明,处理田块生长的02杂64、北京桔红心、春晓和秦白二号4个大白菜品种生长势明显增强,毛菜产量较对照高(春晓除外),炭疽病发生率较对照显著降低,降幅达32.3%~71.1%。     

山楂嫩枝插条育苗研究

山楂味美具有疗效,种植山楂经济效益较高。繁殖优良品种采用实生苗嫁接,周期长成苗率低,插条育苗生根困难。嫩枝插条育苗研究获得成活率90％以上。具体措施为选择沙壤土地设置塑料拱棚,5月中、下旬剪取花枝盛花期枝条作为插穗,以NAA600ppm浓度处理1h,扦插深3～5cm,严格控制棚内生态环境,最高温度不超过31℃,以20～28℃为宜,湿度保持在70～90％,土壤含水量20％,光照强度日平均在7000Lux左右。插条苗以翌年早春萌芽前移植定苗培养为好,加强水肥管理,一年可获优质壮苗。     

新疆地区全生物降解膜降解特征及其对棉花产量的影响

针对残膜污染已经成为新疆棉田最严重的生态环境问题,以广东上九公司提供的3种淀粉基全生物降解地膜为供试材料,在我国西北内陆棉区(新疆石河子)开展了田间试验评价研究。结果表明,由于配方的不同,3种降解膜的降解特性、增温保墒性能以及对棉花产量的影响存在显著的差异性。从地表覆盖试验与填埋试验的结果看,与日本的生物降解地膜(CK2)相比,国内的3种供试地膜品种都表现为降解过快,特别是A膜和B膜,降解最为迅速,C膜降解相对较慢。过快的降解速率显著地影响了3种供试降解膜的增温保墒性能,特别是A膜和B膜,与普通膜(CK1)相比,土壤温度平均低2～3℃,土壤水分低3～5个百分点,3种供试降解膜比较,C膜的增温保墒效果略好。从产量结果来看,与普通膜相比,国内供试的A膜和B膜对产量影响较大,减产幅度分别为20%以上,供试C膜和对照的日本降解膜都表现为增产趋势,但与普通膜产量结果比较差异并不显著。