农田土壤含水率与坚实度快速信息采集系统

介绍了一种农田土壤含水率与坚实度快速信息采集系统.本系统包括土壤介电传感器、圆锥指数传感器及深度传感器,可以快速、同步、实时地获得0～500mm范围内土壤剖面含水率与圆锥指数信息.同时,本系统还结合了GPS和GIS技术,实现了土壤参数的空间分析,可以更方便地把系统应用于农田信息管理.本系统为实现土壤水分和坚实度的同步测量搭建了一个智能化的试验平台,并且在与德国波恩大学农业工程研究所的合作中成功地应用于田间测量.     

空间电场阴极聚水机理及初步试验研究

为了解决干旱地区缺水问题,采用施加正向空间电场的方法,使悬浮在气体中的雾粒荷电在静电力的作用下定向移动,迅速地积聚到作为阴极的土壤表面,同时也抑制了土壤水分蒸发,从而实现了空间电场的阴极聚水.为此,设计了一种电极电压、异极距和间歇工作节拍可调的空间电场聚水试验系统,研究了空间电场对土壤含水率的影响规律.初步试验结果表明,在气候条件比较干旱的情况下,在正向空间电场中的土壤水分蒸发明显要比在大气电场中的慢,说明了适宜的正向空间电场可以抑制土壤水的蒸发.     

根系生长与土壤物理性状之间的关系

根系生长在土壤之中,土壤物理条件的改变会对根系生长产生直接或间接的影响.为此,通过分析土壤主要物理条件,对土壤物理环境与作物生长之间的关系进行了评述,并对目前研究中存在的不足及今后需深入的研究领域提出了建议.     

厌氧发酵残留物对土壤酶动态特性的影响

通过温室盆栽生菜试验,研究厌氧发酵残留物对土壤蔗糖酶、脲酶、多酚氧化酶和中性磷酸酶动态特性以及作物产量的影响.试验以菜园土作为栽培基质,并以是否施用厌氧发酵残留物和种植作物进行设计,生菜种植期为50天,试验中间隔10天测定一次土壤酶活性.结果表明,施用厌氧发酵残留物能明显提高土壤酶的活性,且施用量越多,酶活性越高,生菜的产量也越高.栽种生菜的土壤酶活性高于相应的对照组,酶活性的变化基本和生菜的生长过程一致,在30～40天之间达到最高酶活性.土壤酶活性的提高表明,施用厌氧发酵残留物能改善土壤结构和性能,提高土壤的肥力和生产能力.     

精细农业中最佳土壤采样间距确定方法的研究

土壤肥力是土壤供应和协调植物生长发育所需要的水分、养分、空气和热量的能力。其随着自然环境条件变化以及农业生产活动的影响不断地产生变化,因此及时采样分析土壤肥力的动态变化,使其与作物需求处于协调状态,有利于作物的稳产、高产。通过对试验田土壤密集采样,测定其N、P、K、OM等成分的含量,利用经典的数理统计、地学统计及分形理论与方法,对数据变化规律进行分析,最终确定出能够保证以足够精度反映出土壤肥力分布空间差异性的最大采样间距。     

GIS支持下的植烟土壤肥力适宜性评价——以河南省许昌市为例

采用GIS技术,在分析河南省许昌市植烟土壤各项养分的基础上,通过评价单元的确定和因子的选取,构建了植烟土壤肥力适宜性评价指标体系.运用层次分析法计算各因子权重,综合评价了河南省许昌市植烟土壤肥力适宜性,并绘制了土壤肥力状况图.结果表明,河南省许昌市的大部分田块适宜于烟草种植,适宜性较高的田块占30.02%,次适宜的田块占68.96%;制约其适宜性的主要障碍因子是氯离子含量和pH值过高,有机质含量过低.     

土壤水分含量测定方法研究

土壤水分含量是影响作物生长的重要因素,也是判断农业环境干旱的重要指标.由农业生产实际情况可知,作物生长的水资源条件最终是反映在土壤水分条件的好坏上.因此,需要充分了解土壤水分的各种时间尺度的演变特征和空间的立体分布,而更为重要的是了解作物主要生产期和关键需水期的土壤水分状况.目前,已有数十种土壤含水量快速测量方法.为此,介绍了近几十年来国内外关于土壤水分含量的各种测定方法,通过查阅大量资料对原理及其优缺点进行了分析与比较,并对其前景进行了展望.其中,有些测量方法存在着许多缺点和弊端,所以寻求一种精度高、可靠性强、成本低、无破坏以及快速的土壤含水量测定技术的工作迫在眉睫.     

农牧交错区地表土壤风蚀物垂直分布规律研究

利用移动式风蚀风洞对阴山北麓农牧交错区无退化草地、退化草地、传统耕作农田和保护性耕作农田等4种典型地表土壤的抗风蚀能力进行了原位测试研究,探讨了4种典型地表土壤风蚀物的垂直分布规律.研究表明,4种典型地表土壤风蚀量在高度上的分布具有一定规律.其中,无退化草地、退化草地和传统耕作农田地表土壤风蚀量随高度的变化遵循指数规律;而保护性耕作农田土壤风蚀量随高度的变化呈明显的随机性特征.由于直立残茬和植被覆盖的共同作用结果,风洞集沙仪收集的保护性耕作农田最大土壤风蚀量集中在距地表18～40 cm的高度范围内.     

杉木林地土壤理化性质研究

通过对杉木林地土壤理化性质的研究,探讨了杉木种植对土壤肥力的影响.结果表明:种植杉木后的林地土壤容重降低、孔隙度增大、田间持水量升高,土壤物理性状得到改善;杉木林地速效氮和速效磷含量处于丰富水平,有机质、总氮和总钾处于中等水平,总磷和速效钾处于贫乏水平.     

基于神经网络的模糊土壤平衡施肥模型系统的研究

通过对大豆在同一农田进行重复种植试验,以土壤养分和产量为输入,以施肥量为输出,采用混合学习算法训练网络,建立了土壤平衡施肥Fuzzy-Neuro网络模型系统.通过实际验证,将所建模型系统应用在农业生产中,可以提供最佳土壤施肥方案.