砂田西瓜不同粒径砂砾石覆盖的水分效应研究

为分析不同粒径砂砾石对砂田西瓜蒸散量和土壤蒸发的影响,2004年在位于黄土高原西北部的皋兰县境内进行了不同粒径砂砾石覆盖的水分效应研究,结果证明砂砾石粒径大小对砂田西瓜蒸散量和土壤蒸发有显著影响,粒径2～5mm覆盖处理的蒸散量显著低于粒径5～20mm和20～60mm处理,但与不覆砂的对照没有显著差异。粒径愈大,砂田土壤蒸发愈多,土壤蒸发在西瓜田总蒸散中占的比例愈高。覆砂能够有效减少土壤蒸发,未覆砂处理全生育期土壤蒸发耗水占西瓜蒸散的40.7%,而覆砂处理仅占总蒸散的17.8%～25%。西瓜田覆砂加覆膜,土壤蒸发比不覆盖田减少78～93.7mm,比仅覆砂不覆膜田减少16.9～26.3mm。不同粒径砂砾石处理之间的产量差异不显著,但水分生产率有显著差异,2～5mm粒径砂砾石覆盖处理的水分生产率显著高于20～60mm粒径处理。但砂砾石粒径减小,砂田西瓜的含糖量降低。研究结果还证明,西瓜田覆砂能有效地提高其产量,含糖量和水分生产率,适合砂田覆盖的砂砾石粒径以5～20mm为宜。

黄土丘陵区人工小叶杨生长空间差异及其土壤水分效应

小叶杨是黄土高原主要水土保持树种之一,但营造坡位和方式的不同,其生长的空间差异显著。研究表明,坡下部小叶杨平均地径、胸径、枝下高和冠幅等参数都明显优于坡中部和上部,以沟谷地带的小叶杨生长为基点,则坡下部、中部和上部的小叶杨的树高和胸径生长潜力分别为沟谷地带小叶杨的77.53%、34.88%、31.88%和75.59%、39.51%、33.36%;小叶杨(+沙棘)混交林,其林分的平均树高、地径、胸径及冠幅等生长参数都明显高于纯小叶杨林,混交小叶杨林比纯小叶杨林有更好的稳定性。小叶杨林地土壤水分变化规律:坡下>坡中>坡上,随坡位升高,其差值逐步增大;混交比纯林模式对深层土壤水分的消耗更大;在100～500cm土层的小叶杨林地普遍存在低于凋萎湿度的土壤干层,即使通过雨季降水的补充也难以恢复。

晋西黄土区核桃花生复合土壤水分效应研究

以2008年晋西黄土区典型核桃花生复合系统为研究对象,利用土钻取样烘干称重法,取土深度为0—100cm,对复合系统土壤水分效应进行了研究。研究结果表明,(1)核桃花生复合系统土壤含水量的季节变化极显著;(2)核桃花生复合系统在垂直方向上,土壤水分随着土壤深度的增加而增加,在0—40cm土层内变化较为激烈;在水平方向上,距果树带越近,土壤水分含量越少,但随着带距的增加水分增加直至趋于稳定,变化曲线呈抛物线状分布;(3)与花生单作对比得出,复合系统花生土壤水分效应为正值,说明虽然核桃树和农作物根系的生态位有重叠,会产生对土壤水分的竞争利用,但竞争影响并不明显。

农林复合系统水分效应研究

运用水量平衡原理，并结合土壤水分动力学法，研究了农林复合系统中林—草×牧模式、林网—桐粮（小麦）间作模式和林网—梨×粮（小麦）间作模式的水分效应。结果表明：（１）林×草×牧模式中，林木对降水具截留作用，截流量不足降水量的１０％，故对林下牧草的生长影响不大；（２）林网—桐×粮（小麦）间作模式可降低１２．０％的农田蒸散耗水量；（３）林网—梨×粮（小麦）间作模式中，０～４０ｃｍ土层含水量比对照点约高１４．０％。

土壤氮素矿化的温度水分效应

应用一级反应动力学模型分析了不同温度、水分条件下间歇淋洗和分次提取通气培养法生成的累积净矿化氮与时间的关系。结果表明，温度对土壤氮素矿化速率常数有明显影响。间歇淋洗加砂培养的回归式为:1ogK=6.80-2497/T;不加砂培养为:1ogK＝4.19-1817／T;分次提取培养为:logK=6.47-2937／T。矿化速率常数与水分含量符合直线关系，矿化氮量随水分含量的升高而增加。温度、水分对矿化速度有明显的正交互作用。

水稻土中铁氧化还原循环的光照水分效应

水稻土中铁的氧化还原循环与CO2和CH4排放关系密切。采用恒温厌氧培养试验分别在黑暗、光照条件下研究了不同水分状况对水稻土中铁氧化还原过程、水溶性碳含量及CO2和CH4排放的影响。结果表明,水分和光照是调控土壤铁氧化还原过程及其耦合的碳转化过程的关键环境因子。避光时增加含水量缩短铁还原最大速率出现的时间,促进CH4排放。光照条件下含水量小于50%时增加含水量可促进亚铁的再氧化,大于50%时则抑制了亚铁的再氧化。避光时增加含水量可增加体系的水溶性无机碳含量(WSIC),WSIC与CH4的排放存在显著正相关关系。光照可显著降低体系的WSIC,降低幅度随含水量的增加而增大。在含水量25%～200%范围内,光照可使CO2和CH4排放量分别降低95.80%和96.08%。

早熟马铃薯农田土壤水分动态和地膜水分效应

对宁南干旱山区早熟丰产马铃薯农田土壤水分的研究结果表明：马铃薯农田土壤水分动态变化可以分为三个活动时期，它与区域的降雨和分配有极强的相似性。土壤水分垂直变化规作可以分为速变层（０～２Ｏｃｍ），缓变层（２０～１２０ｃｍ）和相对稳定层（１２０～２００ｃｍ）。并研究了各个层间的水分的关系。早熟丰产马铃薯的耗水量约为３１２～３９４ｍｍ。前期主要来自灌水补充的底墒，后期来自降雨。地膜覆盖技术比露地更能够有效地减少水分蒸发，水分生产率高，在干旱山区发展集水窑窖灌溉结合地膜技术推广早熟马铃薯，提高商品率，增加收入，前景广阔。

梨麦间作系统水分效应与土地利用效应的研究

对黄淮海平原农区宽带距多行带梨麦间作系统水分效应、产量效应与土地利用效应进行了研究。结果表明:小麦拔节—乳熟期间,间作系统内小麦日蒸腾耗水比单作麦田低21 6%;距梨树0 0～7 0m,为土壤水分的降低区,7 0～25 0m为土壤水分提高区,间作系统总体上使麦田0～200cm土壤贮水量提高11 81%;间作系统内小麦水分利用率比单作麦田约高8 7%;间作系统小麦单产量比单作麦田高6 6%,土地当量值可达1 19。就水分效应和土地利用效应而言,在黄淮海平原农区发展这种宽带距多行带梨麦间作模式具有一定的可行性。

干热河谷旱地覆盖间作两熟种植模式的水分效应

在干热河谷旱地选择玉米/黄豆种植模式进行田间试验,研究不同覆盖栽培措施条件下间作两熟种植模式的水分效应。结果表明,秸秆、地膜覆盖栽培有明显增加和保蓄土壤水的作用,秸秆地膜二元覆盖栽培的作用更为显著,根区成为作物耗水与土壤保蓄水的关键区域,农田水分变化沿土层可划分为3个层次,即0-30cm土层为土壤水分变化活跃层和土壤贮水增加明显层;30-80cm土层为土壤水分变化次活跃层和土壤贮水增加显著层;80-100cm土层为土壤水分变化相对稳定层和土壤贮水增加一般层,且覆盖栽培措施可促进作物耗水量由田间无效蒸发耗水向有效的田间作物蒸腾耗水转化,使旱作农田水分的有效性显著提升。

农田生态系统杂草的养分和水分效应研究

通过田间试验研究了冬小麦田杂草的土壤养分和水分效应,发现田间保留一定量的杂草能够提高表层土壤水分含量,尤以0 2 0cm层次表现明显,显示出很好的土壤水分保持效应。同时在保留杂草的处理中,0 6 0cm土壤碱解氮储量消耗最少,速效P储量在增加,而速效K储量增加得最多。并且在冬小麦返青期不论土壤养分情况怎么样,在收获后都以保留杂草的处理土壤速效养分(碱解氮、速效磷和速效钾)储量最高。

陇中半干旱区集雨补灌小麦玉米复合群体产量及水分效应

大田条件下研究了陇中半干旱区小麦/玉米复合群体集雨补灌的产量及水分效应。结果表明,复合系统的产量水平和水分利用效率(WUE)因补灌而显著提高,小麦组分也取得明显的边行优势。根据对产量、WUE和灌水利用效率(IWUE)的综合分析,认为在小麦播前补3 mm水,小麦拔节期、孕穗期各补21 mm水,玉米抽雄期补45 mm水是该区最理想的补灌模式。

玉米渗水地膜温度水分效应及增产效果

试验研究了玉米田覆盖渗水地膜后的增温、增湿及增产效应,结果表明:全生育期内渗水地膜较普通地膜平均增温0.41℃,土壤含水量平均增加0.65个百分点,玉米产量增加10.87％,并达到极显著水平。

西南干热河谷区旱地玉米不同覆盖保水栽培措施的水分效应

在西南干热河谷地区进行旱地玉米覆盖保水栽培试验,研究其水分效应。结果表明,秸秆、地膜覆盖有明显增加和保蓄土壤水的作用,秸秆地膜二元覆盖的作用更为显著,根区成为作物耗水与土壤保蓄水的关键区域,农田水分变化沿土层可划分为3个层次,即：0~30 cm土层为土壤水分变化活跃层和土壤贮水增加显著层、30~80 cm土层为土壤水分变化次活跃层和土壤贮水增加明显层、80~100 cm土层为土壤水分变化相对稳定层和土壤贮水增加一般层,且覆盖栽培可促进作物耗水量由田间无效蒸发耗水向有效的田间作物蒸腾耗水转化,使农田水分的有效性显著提升。由此,研究本区旱地玉米不同覆盖保水栽培措施的水分效应,可为提高本区甚至西南高原季节性旱区旱作农田的水分利用效率和水分生产潜力服务。

元谋干热河谷旱地玉米-油菜不同覆盖保水栽培措施的水分效应

为了探究一年两熟作物的不同保水栽培措施的水分效应,在元谋干热河谷地区进行玉米-油菜田间试验,比较了不同保水栽培措施的土壤贮水量、保蓄水度、耗水强度、经济效益等指标,以揭示不同保水栽培措施的水分利用机理.结果表明：秸秆、地膜覆盖都具有一定的保水效果,尤其以地膜秸秆两元覆盖效果最为突出;土壤贮水、保蓄水度呈现处理Ⅰ＞处理Ⅱ＞处理Ⅲ＞处理Ⅳ的趋势,且0～30 cm的变化＞30～60 cm的变化＞60～100 cm的变化,即0～30 cm土层水分变化较为活跃,30～60 cm土层水分变化相对稳定,60～100 cm土层水分变化最为稳定;覆盖方式不同保水栽培措施的经济效益与对照（处理Ⅰ）相比,增收在11.39％～26.50％,表明覆盖保水栽培对于提高干热河谷区的农业生产效率是切实可行的.

起垄覆膜沟播冬小麦的水分效应研究

在陕西半湿润偏旱地区研究不同灌溉水平下,冬小麦膜垄(垄面覆膜,沟内播种)和常规平作种植方式下的土壤水分变化特点及水分利用效率。目的是研究半湿润地区如何通过"充分利用降水,高效利用灌溉水"来降低灌溉定额,提高小麦的产量。结果表明,与传统平作相比,起垄覆膜沟播具有较好的聚水保墒效果,一定程度上延缓了小麦的衰老进程,具有明显的增产增收效果;而且水分利用效率明显高于传统平作小麦。

平水年渭北旱塬轮作粮食产量和水分效应

平水年渭北旱塬冬小麦调控水分的有效措施是豌豆小麦高肥轮作,能形成一个高储水、高供水的土壤水分环境,产量比一般地提高62—89%,比其它处理提高20—73%。

花生渗水地膜覆盖温度水分效应及增产效果

试验研究了花生田使用渗水地膜后的保水、增温效应,以及它的增产效果。结果表明,全生育期内渗水地膜较普通地膜平均增温0．325℃；土壤含水量平均增高1．26个百分点；产量平均增加幅度为9．9%。

猕猴桃园不同覆盖材料的水分效应评价

为保持土壤水分,提高猕猴桃园土壤水分利用效率,采用田间试验方法研究了黑色园艺地布、白色地膜和黑色地膜三种覆盖材料对猕猴桃园的土壤水分效应,结果表明:三种覆盖材料中黑色园艺地布的综合水分效应最好;在猕猴桃园行间铺设黑色园艺地布,不仅能保持土壤水分,提高猕猴桃产量和品质,而且能基本控制杂草生长,且比其他化学或非化学除草方法更具优势。

覆盖的水分效应研究

研究了夏闲期两元覆盖和地膜覆盖与传统耕法、生育期起垄覆膜沟播和地膜覆盖穴播的水分效应。结果表明,两元覆盖和地膜覆盖可不同程度地提高夏闲期降水的保蓄率,增加降水入渗深度,改善小麦生育期土壤水分状况,提高水分利用效率,增加水分利用深度,提高小麦产量,使土壤余水较多。尤以夏闲期两元覆盖+生育期地膜覆盖沟播的效果最为明显。

红壤低丘陵泡桐-茶树复合系统的水分效应

本文根据田间实测水分资料,分析了红壤低丘陵泡桐-茶树复合系统1m 土体蓄水量变化及伏秋旱土壤水分耗损动态,表明红壤丘陵林茶立体利用能显著提高水资源利用率。