有机肥部分替代氮肥的盐碱土壤改良与水稻增产效应研究

本研究旨在揭示利用有机肥部分替代氮肥实现作物增产和土壤改良的可能性及其机理。以南粳9108为供试水稻品种,设置4个处理:常规施肥(T1),低量自配有机肥部分替代氮肥(T2),高量自配有机肥部分替代氮肥(T3),不施肥(CK),T1、T2和T3采用等氮量设计(315 kg/hm^(2)),开展田间试验。研究结果表明:较常规施肥,有机肥部分替代氮肥能够显著降低土壤pH、提升土壤有效磷和速效钾、增强脲酶和碱性磷酸酶活性、增加土壤有机质和碱解氮;能够显著增加收获时的水稻干物质积累量,一定程度地提升水稻株高,促进水稻分蘖并且增加穗粒数、结实率和千粒重。有机肥部分替代氮肥能够实现土壤改良和水稻增产。

不同调控措施对轻中度盐碱土壤的改良增产效应

针对黄淮海平原轻中度盐碱障碍土壤,通过连续3a的定位田间试验,进行了不同调控措施对盐碱障碍土壤的改良增产效应试验研究。研究结果表明,在小麦-玉米轮作制度下,秸秆覆盖、土壤结构调理剂、秸秆覆盖结合土壤结构调理剂等调控措施均能够有效降低耕层土壤盐分,增加作物产量和提高经济效益,其中秸秆覆盖结合土壤结构调理剂的增产效应最为显著,秸秆覆盖的增产效应次之。秸秆覆盖和秸秆覆盖结合土壤结构调理剂都能够显著增加耕层土壤有机质含量,较当地常规管理分别提高8.33%和9.27%。秸秆覆盖促进了土壤养分的积累,尤其是土壤全氮,碱解氮和速效钾含量显著增加。综合考虑土壤脱盐、作物增产、调控经济效益和土壤养分变化等复合效应,秸秆覆盖结合土壤结构调理剂为黄淮海平原轻中度盐碱障碍土壤的较佳调控措施,秸秆覆盖为次优措施。

典型绿洲区土壤盐分的空间变异特征

针对绿洲区存在的土壤盐化制约干旱区农业可持续发展问题,应用面域土壤信息调研采集,结合地统计学与GIS技术对新疆典型绿洲区土壤盐分空间变异特征进行研究。研究结果表明:0～30cm耕层土壤盐分呈现强变异性,30cm以下土层呈现中等变异。各土层土壤盐分均呈现中等空间自相关性,空间相关距离在24～28km范围内。各等级盐化土在不同深度土层的分布方位基本一致。各土层非盐化土面积均占主导地位,都占研究区总面积的69%以上;其次为轻度盐化土面积,占研究区总面积的19%～30%;各土层中度盐化土面积都在3.4%以下;重度盐化土仅在0～30cm土层有极少量分布。随着土层深度的增加,非盐化土和中度盐化土的面积逐渐减小,轻度盐化土面积逐渐增大。本研究对于指导干旱区绿洲农业生产、保障区域土壤资源可持续合理利用具有重要的理论价值和明确的实际应用前景。

影响土壤浸提液电导率的盐分化学性质要素及其强度研究

为评估土壤盐分化学性质对土壤溶液电导率的影响强度,应用通径分析方法研究了滨海盐土的1∶5土水比土壤浸提液电导率(EC1∶5)与土壤盐分化学性质各要素的关系。研究结果表明:土壤浸提液盐分浓度(SSC)、Cl-和钠吸附比(SAR)是影响土壤浸提液电导率的最重要因素,而pH、CO2 -3 、HCO-3 、可溶性钠百分率(SSP)和钠钙镁比(SDR)对土壤浸提液电导率的影响很微弱;SO2 -4、Ca2 + 、Mg2 + 、K+ 和Na+ 对土壤浸提液电导率的直接通径系数并不高,但由于被其他各化学性质要素的间接效应所增强,使得其对溶液电导率的间接通径系数之和较大。验证结果表明:EC1∶5与土壤浸提液盐分浓度(SSC)、Cl-和SAR的多元线性函数具有较高精度和良好可靠性,在土壤盐分过高的情况下。

电磁感应土地测量技术及其在农业领域的应用

本文系统地介绍了电磁感应土地测量技术。对其工作原理,基本架构,可能的农业领域应用以及该技术的特点进行了较为详尽的阐述。这对于提高我国农业领域的高新技术含量,促进我国农业的快速发展具有较为深远的意义。

基于控制灌溉理论的水稻优化灌溉制度研究

结合田间试验研究成果及Jensen模型,建立了基于水稻控制灌溉理论的宁夏引黄灌区轻度盐碱地水稻优化灌溉制度。水稻全生育期灌溉水量为600mm,灌水15次,主要分布在返青期、拔节孕穗期和抽穗开花期。该优化灌溉制度较常规漫灌节水69.2%。该灌溉制度的建立,对于提高宁夏引黄灌区水稻节水灌溉技术具有重要的实践参考价值。

基于模糊综合评判法的新疆典型干旱区土壤盐漠退化风险评价

针对全球性重大环境问题之一的土壤盐漠化,以新疆准噶尔盆地南缘典型盐漠带为例,以土壤盐分含量、地下水埋深、黏粒含量、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、土壤pH值等作为评价指标,应用模糊综合评判法构建了新疆典型干旱区土壤盐漠退化风险评价方法,并对研究区土壤盐漠退化风险进行综合评价。研究结果表明:研究区存在不同等级的土壤盐漠退化风险,且整体呈现出由南向北退化风险逐渐增强的规律性;土壤盐漠退化以中度、高度、中高度风险为主,分别占研究区总面积的46.56%、23.01%和20.95%,低风险和极高风险的分布面积小。该评价成果对于指导当地农业生产、合理利用土地资源具有一定的理论价值。

外源水杨酸对黑麦草幼苗盐胁迫的缓解效应研究

系统分析了黑麦草幼苗在0.2、0.4、0.6和0.8 mmol L-1水杨酸分别与150 mmol L-1 Na Cl盐胁迫复合作用下的生长指标与生理生化指标特征,探究了外源水杨酸对黑麦草幼苗盐胁迫的缓解效应。结果表明:施加不同浓度的外源水杨酸均能够显著缓解盐分对黑麦草幼苗的胁迫效应,盐胁迫下施加外源水杨酸,可使得黑麦草幼苗株高,地上、地下部分鲜重和干重均相对增加;加强了植物体内抗氧化酶系统,表现为超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性显著提高;减弱了细胞膜脂过氧化作用并降低了质膜破坏程度,表现为细胞质膜透性和丙二醛含量均显著降低。0.6 mmol L-1是所设置的浓度梯度中最佳的水杨酸施用浓度;与单独150 mmol L-1 Na Cl盐胁迫相比,黑麦草幼苗株高增加43.38%,地上部分鲜、干重分别增加37.92%和31.36%,地下部分鲜、干重分别增加25.46%和15.32%;胁迫处理第3天,SOD活性增加17.20%,第9天,丙二醛(MDA)含量降低27.60%。

基于电磁感应技术的区域三维土壤盐分空间变异研究

以孔雀河流域典型地带为研究区域,利用电磁感应式大地电导率快速测定技术探测获得表观土壤电导率数据,构建了基于电磁感应技术的区域尺度剖面分层土壤盐分精确解译模型,精准解译出研究区剖面土壤盐分含量信息,并以此为数据源采用三维普通克里格法解析并评估了研究区土壤盐分三维空间分布特征。研究表明,不同测量位数据的综合应用能够表征剖面土壤盐分信息,构建出的剖面分层土壤盐分解译模型具有较好的精度;研究区不同区位土壤盐分三维分布呈现明显差异;研究区土壤主体属中度以上盐渍化,局部地带属于重度以上盐渍化土壤,需采取有效治理措施对土壤盐渍化进行可靠防控。

基于主成分分析及GIS的环渤海区域土壤质量评价

以环渤海沿海地区为研究区域,在进行土壤详细调查的基础上,进行具有代表性样点土壤样品（0-30 cm）的采集,并对土壤的养分、盐分和质地等理化性质进行系统测定,选取土壤盐分、p H值、碱解氮、有效磷、速效钾、有机质、全氮、砂粒质量含量、黏粒质量含量为土壤质量评价指标,采用主成分分析综合得分法,结合GIS技术,进行环渤海区域土壤（0-30 cm）质量综合评价.研究结果表明：土壤有机质、全氮和黏粒含量对土壤质量产生正面影响,而土壤全盐含量、p H值及土壤砂粒含量则产生负面影响;获得了土壤质量评价的主成分得分综合模型;土壤质量综合得分在空间分布上具有明显的地带性,根据综合得分划分为6级地力等级,研究区50%以上面积属于五或六级地力水平,土壤质量低下.在此基础上,分析了各土壤质量等级的主要影响要素,可为针对性综合提升环渤海区域土壤质量提供理论依据.

地下水蒸发规律及其与土壤盐分的关系

用粉砂壤土土柱进行了为期一年的室内模拟试验 ,对不同地下水作用条件下地下水蒸发规律进行了深入研究 ,并且研究了土壤盐分与地下水蒸发量之间的关系。研究表明 ,各地下水作用条件下地下水蒸发量与试验时间呈显著线性相关。地下水矿化度越低 ,地下水累积蒸发量对地下水矿化度的变动越为敏感 ;地下水埋深越大 ,累积蒸发量对地下水埋深变动的敏感性越强。建立了地下水累积蒸发量与地下水埋深、地下水矿化度的关系。分析了土壤盐分与地下水蒸发量之间的关系并得到了其模型。

节水灌溉条件下水稻需水规律及水分利用效率研究

根据田间试验对宁夏引黄灌区水稻需水规律及节水灌溉条件下水稻田水分利用效率开展研究。研究表明:拔节孕穗期和抽穗开花期是水稻生育过程中最关键需水期。控制灌溉较当地常规淹灌节水71%,灌溉水分利用效率为当地常规淹灌的4.2倍。控制灌溉不仅节水效果良好、水分利用效率较高,而且保证了良好产量的实现。水稻控制灌溉技术适用于宁夏引黄灌区。

基于电磁感应原理的堤坝隐患探测技术及其应用

磁感式堤坝隐患探测技术是一项新型先进的实用技术 ,该技术应用电磁感应工作原理 ,易于操作且结构并不复杂。应用实际表明 ,本技术适用于对土坝隐患进行探测 。

不同控制灌溉方式下稻田土壤盐分动态变化研究

对不同控制灌溉方式下稻田土壤盐分在水稻各生育期的动态变化规律进行了深入分析,并结合各生育期水稻冠层叶面积指数和稻田腾发量对土壤盐分动态成因进行了探讨。研究结果表明:控制灌溉或控制灌溉+淋洗条件下,各水稻生育期土壤含盐量均有不同程度降低,表现为随着淋洗水量的增加土壤含盐量逐渐降低的规律性,试验条件下不同处理间的差异不太显著;试验各灌溉方式并未引起土壤盐分显著积聚,并且具有重要的节水增产效益,其中水稻控制灌溉(即处理1)从节水增产角度而言是稻田较佳的灌溉管理方式。本项研究内容及其成果对于指导水稻灌溉管理实际具有重要的理论指导意义。

地下水作用条件下土壤积盐规律研究

用粉砂壤土土柱进行了为期一年的室内模拟试验 ,对不同地下水埋深及其矿化度作用条件下 0～ 40cm深度土壤的盐分运动规律进行了深入研究。地下水埋深 85cm、1 0 5cm情况下 ,0～ 40cm深度土壤电导率与地下水矿化度呈良好正相关关系。地下水埋深 1 5 5cm、试验设定条件下 ,各土柱 0～ 40cm深度土壤积盐强度都较小 ,并且相互之间差异不明显。获得了各土柱 0～ 40cm深度土壤电导率关于地下水埋深、地下水矿化度的统计模型。对土壤电导率动态规律进行了深入分析 ,并建立了地下水明显影响到该深度土壤后土壤电导率动态模型。

江苏典型滩涂区地下水及土壤的盐分特征研究

本文通过大量采样分析及数值拟合等方法,研究获得江苏典型滩涂分布区的地下水以及土壤的盐分含量、盐分离子组成特征及其分布规律;分别获得了地下水矿化度与地下水电导率、土壤全盐量与1:5土水比浸提液电导率之间的关系函数,应用这些关系函数将能够快速获得具有良好精度的相应要素的测定结果。本文研究成果将为江苏滩涂开发利用提供重要的理论及决策依据,并因而具有较为广泛的应用前景。

地下水作用条件下粉砂壤土盐分动态研究

用粉砂壤土土柱进行了室内模拟试验 ,研究不同地下水埋深及其矿化度作用条件下非饱和粉砂壤土的盐分动态规律。在相同地下水埋深情况下 ,处于盐分动态平衡状态时的各模拟土柱相同层次土壤溶液浓度 ,与地下水矿化度呈良好正相关关系。在相同地下水矿化度条件下 ,土体积盐速率与地下水埋深呈负相关关系 ,但是各土柱相同埋深土体达到盐分动态平衡状态时的土壤溶液浓度差别不明显。对地下水埋深及地下水矿化度对耕作层土壤溶液浓度的综合作用效果进行了深入分析 。

基于光谱指数的区域土壤盐分三维空间变异研究

为揭示中原黄泛区土壤盐分三维空间分布特点,以河南省封丘县为研究区域,综合应用土壤采样数据与遥感影像数据,利用光谱指数法与三维反距离权重法(IDW)对三维土壤盐分空间变异特征进行了解析与评价,显著提升了区域土壤盐分的三维预测精度。研究区域土壤电导率变异系数在0.218～0.324之间,属中等变异强度;各层土壤电导率的平均值在0.121～0.154ds·m-1之间,土壤盐分高值区主要分布在天然渠与黄河沿线区域,研究区盐渍土剖面类型属"底聚型",即随着深度增加土壤盐分含量逐渐增大,呈现底土积盐的趋势;该研究表明应用以光谱指数数据为基础的三维IDW方法对区域土壤盐分三维特征进行解析可以达到较高精度。该研究为中原黄泛区盐渍障碍耕地的治理利用提供了可靠技术方法。

中性盐胁迫对乌拉尔甘草种子萌发的影响研究

本文研究了NaCl和Na2SO4不同浓度下两种中性盐胁迫对乌拉尔甘草种子萌发的效应。结果表明:≤280 mmol/L浓度的NaCl和≤240 mmol/L浓度的Na2SO4处理时,发芽率高于60%,高浓度的Na2SO4抑制种子发芽强于NaCl;不同浓度Na2SO4处理的发芽高峰期出现比对照早3～5天,比NaCl处理的早2～6天;Na2SO4处理种子的发芽势小于相同浓度的NaCl;中性盐胁迫浓度大于200 mmol/L时,种子发芽指数小于对照,NaCl溶液各梯度处理下的发芽指数均高于相应浓度的Na2SO4处理。发芽率、发芽势和发芽指数都与NaCl和Na2SO4浓度呈极显著负相关,发芽高峰期出现的天数与NaCl浓度呈正相关,与Na2SO4浓度呈负相关。

基于磁感式探测的分层土壤盐分精确解译模型

为了精准解译面域尺度土壤盐分特征,有必要建立分层土壤盐分信息精确解译模型。该文应用通径分析方法,研究获得了土壤全盐量、土壤含水率、体积质量、黏粒质量分数、地下水电导率、地下水埋深等作用因子对土壤表观电导率值的方差贡献率及作用强弱排序。依据各作用因子的方差贡献率大小,结合设定的累积贡献率阀值,选取出磁感式土壤表观电导率的主导作用因子,确定为磁感式土壤盐分信息解译模型的参数体系。采用多因子及互作项逐步回归法,通过引入因子间的互作效应建立优化的基于磁感式探测的分层(0～20,>20～60,>60～100,>100～160cm)土壤盐分信息解译模型。验证结果表明,模型解译误差基本在10%以内,达到了较高精度水平。