滇西南宿根甘蔗地土壤大孔隙特征

【目的】准确掌握宿根甘蔗土壤孔隙的变化特征,为甘蔗种植中的土壤管理、土壤水文预测预报等提供依据。【方法】采用空间代替时间法结合土壤水分穿透曲线法测定了不同坡度、不同宿根年限、不同土层的甘蔗地土壤大孔隙。【结果】宿根甘蔗地40 cm深土壤大孔隙半径分布在0.3~3.6 mm,随着孔径的增大,土层深度的增加,大孔隙数量显著减少;随着坡度和年限的增加,小于0.6 mm的大孔隙数量减少得更显著;土壤大孔隙平均半径最大为种植后第4年,且年限间差异主要出现在坡地上;坡地大孔隙面积比和平均体积呈现出随着宿根年限增加其值减小的趋势。【结论】甘蔗地宿根管理下,深层及小孔径大孔隙数量减少是主要趋势,应加强深施肥或原位松土管理。

不同粉垄深度对甘蔗地土壤孔隙结构的影响

为揭示不同粉垄深度对甘蔗地土壤孔隙结构的影响,基于广西甘蔗地不同粉垄深度耕作试验,利用CT扫描成像技术和Image J获取粉垄浅耕(F20,耕作深度20 cm)与粉垄深耕(F40,耕作深度40 cm)两个处理甘蔗土0~40 cm土层土壤孔隙结构。结果表明:与F20处理相比,F40处理显著增加了土壤不同孔径级别的二维和三维孔隙数量。在甘蔗根系主要生长区的0~20 cm土层内,F40处理显著提高了土壤的孔隙面密度,并显著降低了土壤的孔隙复杂度。同时在0~40 cm土层内F40处理的土壤孔隙度、分支长度密度和连通性分别显著高于F20处理74.13%、151.39%和51.21%。土壤孔隙三维空间分布显示,F40处理的点状孔隙数量在0~20 cm土层明显多于F20处理,且孔隙分布更密集,这也反映出F40处理的土壤具有更大的连通可能性。而在20~40 cm土层,F40处理的点状孔隙与长条形孔隙在数量上较F20处理均无明显差异,但F40处理的长条形孔隙向四周呈散射状分布,较F20处理长条形孔隙竖直分布可能更有利于增强土壤储水能力及植物根系对养分的吸收。研究表明,粉垄深耕可有效增加广西甘蔗地的土壤不同孔径级别的孔隙数量,且使上层土壤孔隙排列紧密、孔隙边界的不规则性降低,同时提高土壤的孔隙度、孔隙分支长度密度,从而提高土壤的孔隙连通性,对土壤孔隙结构的改善有一定积极影响,为广西甘蔗实现土壤良性发展提供了理论依据和技术参考。

不同施肥条件对甘蔗地径流氮磷的影响

本研究通过对有单排单灌的10个甘蔗旱地进行4种不同的施肥条件处理,分析不同施肥条件下甘蔗生长期内降雨产生径流种氮磷的含量。结果表明:(1)径流总氮和总磷在CK条件下一直处于较低水平;从长期趋势来看,径流中TN浓度大小依次为:CT>BS>NSPCBS;径流中总磷浓度大小依次为:CT>NSPC-BS>BS。(2)径流中总氮流失负荷依次为:NSPC-BS<CT<BS,径流中总磷流失负荷依次为:NSPC-BS≈BS<CT。

基于CT技术的甘蔗地不同耕作措施下土壤孔隙结构研究

【目的】开展不同耕作措施下土壤孔隙结构研究,为土地合理耕作及耕地水土保持提供参考。【方法】以广西甘蔗地为研究对象,在常规耕作和三年免耕条件下,利用CT(Computed tomography)扫描技术,通过相关插件计算获得甘蔗地土壤孔隙数量、孔隙体积和表面积,土壤弯曲度、孔隙连通性和水力半径等孔隙结构,并进行三维重建和可视化。【结果】耕作区的孔隙面密度大于免耕作区;耕作区的孔隙度均值(1.069%)和孔隙数均值(1194个)都小于免耕区的孔隙度均值(1.195%)和孔隙数均值(1519个);由弯曲度和连通性的均值数据可知,耕作区(1.374、0.512)大于免耕作区(1.333、0.299)。翻耕破坏土壤原有结构,导致土壤中的大孔隙数量和孔隙度减少,但增加中小孔隙的数量。使得在二维分布中耕作区的孔隙面密度大于免耕区,而在土壤表层三维形态特征中免耕区土壤孔隙较耕作区分布更密集;翻耕破除了土壤孔隙之间的孤立性,增加了土壤的连通性,使得耕作区的弯曲度、连通性大于免耕区。【结论】适当耕作比免耕有助于土壤内部的连通和导水,促进作物吸水以减少土壤水分流失。

1SG-230型甘蔗地深松旋耕联合作业机的设计

为解决传统甘蔗地深松功耗大、作业成本高等问题,在研究分析传统国内外耕整地联合作业机的基础上,研制出可与大型轮式拖拉机相配套的1SG-230型甘蔗地深松旋耕联合作业机。该机具通过在一般旋耕机前增加一组深松装置,一次作业能够同时完成深松和旋耕作业。结果表明:深松深度比一般铧犁深耕约深5 cm,作业效率提高约40%,而单位面积燃油消耗量相对增加不大,旋耕作业质量也能保证,可节能降低作业成本。

不同施肥制度甘蔗地土壤养分对微生物群落结构的影响

以广西红壤长期定位施肥甘蔗地为研究对象,探讨了不同施肥措施甘蔗地土壤微生物群落特征以及土壤养分对微生物群落结构的影响。结果表明,长期优化施肥可以提高土壤微生物多样性,不施肥土壤微生物生长得到显著抑制。土壤全氮、全钾、速效钾含量与微生物群落结构密切相关,可采取适当增加钾肥用量以增加微生物多样性,提高土壤肥力。土壤中磷素含量与微生物群落结构无显著相关,红壤甘蔗地中磷肥用量应适当,不宜过量施用。

间种蔬菜对甘蔗地生态环境和甘蔗生长的影响

Two year’s research on the relationship between vegetable planting and S.officinarum growth indicates that vegetable inter-cropping has no negative effect on the yielding of S.officinarum.The competition for water,soil nutrition and sunshine between S.officinarum and vegetable are avoided due to carefully designed productive plan.It also indicates that while vegetable inter-cropping has influence,to certain extent,on soil temperature and soil water of the S.officinarum planting plot,it does not affect the growth of S.officinarum.The number,height and weight of S.officinarum stem remain in the normal range,while the land productivity is enhanced by this inter-cropping.It shows that the output of vegetable inter-cropping doubled (167.7～217.4 percent higher for cayenne,124～179.7 percent higher for frijole) than contrast.

甘蔗地凿式深松犁角度参数的优化研究

针对现有甘蔗地深松犁牵引阻力大的问题,通过试验分析优化对深松犁综合性能影响较大的角度因素—犁柄倾角、入土角、入土隙角。采用二次通用旋转组合试验,建立了关键角度参数与牵引阻力之间的数学模型,对试验数据进行通径分析和响应面分析。在保证深松犁作业性能的前提下,确定了犁柄倾角为33°、入土角为25°、入土隙角为6°时为最优的参数组合。田间检验试验结果表明:优化后的深松犁深松性能良好,牵引阻力较低,满足甘蔗地深松技术要求。研究结果可为进一步优化甘蔗地深松机整体性能提供理论依据和数据参考。

广西甘蔗地不同耕作方式下土壤孔隙特征

为探究广西地区不同耕作方式对甘蔗地土壤孔隙结构的影响,选取经过3年耕作(CT)与免耕(NT)处理的两种不同耕作方式下的甘蔗地土壤作为研究对象,利用X射线CT扫描技术和ImageJ等软件获得表征土壤孔隙二维分布和三维特征的参数,并对土壤孔隙结构进行三维重构与可视化。结果表明:两种处理下土壤质地组成差异不大,但耕作使得土壤容重降低,改变了有机质的分布,使有机质含量显著增加。耕作主要影响土壤中的大孔隙(>50μm)和中孔隙(0.2~50μm)的分布,使得0—30 cm土层大孔隙减少,中孔隙增加。耕作处理土壤孔隙的面密度和复杂度的波动大于免耕处理。耕作处理的土壤孔隙连通度均值(0.687)显著高于免耕处理(0.465),孔隙弯曲度均值(1.314)显著低于免耕处理(1.348),孔隙度和孔隙数均值(0.526%,8174)显著小于免耕处理(1.181%,16306)。免耕土壤孔隙在三维空间中分布较多且均匀,但孔隙孤立,连通较少,并且孔隙路径较弯曲。耕作土壤孔隙在三维空间中分布虽少,但分布呈网络型,交叉连通孔隙较多,孔隙通道连续且规则。因此,在广西地区甘蔗种植中,相较免耕而言,耕作增加土壤中生物性大孔隙,增加孔隙的连通度,降低孔隙通道的弯曲度,有利于土壤水分与溶质运移通道形成,并且促进作物根系生长和微生物活动,改善土壤的导水透气性,对甘蔗的生长发育具有积极作用。

秸秆覆盖对广西甘蔗地土壤水分变化的影响

【目的】研究秸秆覆盖对广西甘蔗地不同土层深度土壤水分时空连续变化的影响,以探求优化广西甘蔗种植中土壤水分状况的有效途径。【方法】甘蔗试验田设无秸秆覆盖(T0)和秸秆覆盖(TS)2个处理,常规耕作,并对试验区的降水量及试验田0~10 cm、10~30 cm和30~50 cm土层的土壤含水量进行连续动态监测,对比分析不同处理甘蔗地的土壤理化性质及土壤水分变化特征。【结果】秸秆覆盖可改善甘蔗地的土壤环境,提高土壤有机质含量,TS处理0~10 cm、10~30 cm和30~50 cm土层的土壤有机质含量较T0处理分别显著增加42.8%、29.1%和45.4%(P<0.05,下同);秸秆覆盖同时可提高甘蔗地土壤的蓄水保墒能力,使土壤含水量显著增加,TS处理0~10 cm、10~30 cm和30~50cm土层的土壤含水量较T0处理分别显著增加10.5%、16.0%和11.5%。在干旱缺水条件下,与T0处理相比,TS处理提高了0~50 cm土层土壤水分的向上供给,水分运动更活跃。【结论】在广西甘蔗种植中进行秸秆覆盖可增加土壤有机质含量、降低土壤蒸散发,从而改善土壤水分条件和土壤环境,为甘蔗根系生长提供良好的土壤环境,值得在广西蔗区推广。

甘蔗地机械深松旋耕联合作业技术效益分析

以深松、旋耕联合整地机具为代表的整地技术,实现了甘蔗地土壤耕作技术的第二次革命。本文通过分析研制的甘蔗地用1SG-230型深松旋耕联合作业机功能机构特点,阐述了甘蔗地机械深松联合旋耕联合作业技术生产和传统生产对比的效益分析及对我国热带地区甘蔗机械化发展的促进作用。

甘蔗地凿式深松犁的受力仿真分析

针对在甘蔗地使用的凿式深松犁,对比分析了在相同受力条件下,圆弧式和立柱式两种犁体的静力学特性;同时对圆弧式深松犁在不同悬挂位置进行了静力学仿真。运用SolidWoks软件从以上两个方面研究深松犁的强度特性,分析发现圆弧式结构强度较好,螺栓孔的位置较低时犁体受力较小,这为进一步完善甘蔗地使用的深松机械提供了参考。

甘蔗地深松旋耕联合作业机的调整、使用与保养

通过分析使用深松旋耕联合作业机的甘蔗地要求,机具使用前的技术要领,强调要注意机具使用前对传动箱、轴承、连接部件等的检查,掌握深松及旋耕深度的调整,故障排除,以及平时的保养和维护等,旨在提醒农机手重视对深松旋耕联合作业机的使用、保养、维护,以延长机器的使用寿命,增加经济效益。

甘蔗地间种西瓜效益高

甘蔗地间种西瓜每亩可产西瓜1500～2500千克，高产的可达3000千克，相当于增加5000～10000千克甘蔗的产值。西瓜蔓短，叶片对甘蔗遮蔽较少，且一般6月份采收，不但不影响甘蔗生长，相反，西瓜收获后留下的瓜蔓、铺草还带给甘蔗较多的肥料，促进甘蔗生长。现将甘蔗间种西瓜的栽培技术简介如下：

甘蔗地套种西瓜增收

2007年，湖南省新邵县严塘镇湖城村农户何庆余在甘蔗地套种西瓜，0．51亩蔗田共产甘蔗4250千克、西瓜900千克。销售价格：甘蔗0．8元／千克，西瓜0．9元／千克，共收入4210元，获纯利2226元。他的具体做法是：

甘蔗地面激励对砍蔗质量的影响

以虚拟仪器采集到的典型蔗地路谱为基础,通过虚拟仿真分析以及试验验证,探索甘蔗地特有的丘陵地貌路谱激励对砍蔗质量的影响。试验表明蔗地路谱激励对砍蔗质量有一般显著的影响,并且随着激励频率的增大砍蔗质量有降低的趋势。

秸秆覆盖对广西甘蔗地土壤水分与结构变化的影响

【目的】探讨秸秆覆盖对广西甘蔗地土壤孔隙结构、孔隙数量、连通性等性质的影响,分析土壤孔隙结构特点及水分运移通道特征,为广西地区甘蔗生产中的科学合理种植提供理论依据。【方法】设秸秆覆盖(SM)与无秸秆覆盖对照(CK)2种处理,利用CT扫描成像技术和ImageJ软件获取土壤孔隙结构数据并测定土壤有机质,结合原位监测获得的5、20、40 cm深度的土壤含水量数据,对比分析不同处理的孔隙结构特点及土壤水分运移通道特征。【结果】SM处理0~10 cm土层的有机质含量显著高于CK(P<0.05,下同);相同深度下SM处理的土壤含水量均高于CK。0~40 cm土层中,SM处理的土壤孔隙面密度显著大于CK,而CK的土壤孔隙复杂度显著高于SM处理。SM处理的孔隙数量(19190个)、直径≥1 mm孔隙数量(952个)、孔隙度(0.07%)及比表面积(1.64 mm^(-1))均显著大于CK对应值(9415个,690个,0.06%,1.43 mm^(-1))。土壤孔隙三维结构显示,CK的总孔隙数量少且多分散在0~20 cm土层,空间分布呈明显的分层现象;而SM处理的总土壤孔隙数量多且均匀分布在整个空间,无明显孔隙分布分层现象,且其连通性孔隙发育较完善。【结论】秸秆覆盖处理可有效提高广西甘蔗地的土壤含水量,增加土壤孔隙数量,从而整体提高土壤孔隙连通性,对土壤孔隙结构改善有一定积极影响,有利于促进甘蔗根系的生长发育。

甘蔗地定量施用糖厂酒精废液技术体系多点试验

通过新鲜酒精废液直接定量在甘蔗地施用,结合地膜覆盖建立了甘蔗地定量施用糖厂酒精废液技术体系,并于2005年在广西6个不同蔗区进行新植和宿根蔗不同酒精废液施用量对比试验。结果显示,3个施用酒精废液的处理(45、75、105 t/hm2),甘蔗平均产量分别为92.3、102.5、93.7 t/hm2,分别比不施肥处理(CK1)增产13.24%、17.55%和14.92%,比常规施肥处理(CK2)增产7.66%、11.75%和9.25%;甘蔗平均蔗糖分分别为14.66%、14.85%和14.83%,分别比CK1提高0.06%、0.25%和0.23%,比CK2提高0.11%、0.30%和0.28%。表明新鲜酒精废液直接定量在甘蔗地施用是可行的,尤以75 t/hm2的处理效果最佳。推广酒精废液直接还田与地膜覆盖相结合的技术,既可增产增糖,降低甘蔗生产成本,提高蔗糖整体经济效益,同时对消除环境污染,变废为宝,发展蔗糖业循环经济意义重大。

袋控施肥对甘蔗地土壤养分含量和酶活性的影响

为了提高肥料利用率和节约劳动力,通过2年田间试验探讨了袋控施肥对甘蔗产量、蔗地土壤养分含量和土壤酶活性的影响。结果表明:在总养分一致、两季甘蔗只施1次肥料条件下,3种复混肥(复混肥A、B分别为60%包膜、30%包膜缓释肥与尿素和氯化钾的混合肥,复混肥F为常规复合肥)均为袋控施用处理蔗茎产量高于常规施用处理,其中以CB2处理(2孔复混肥B袋控处理)蔗茎平均产量最高(114.44 t/hm^2)。蔗茎产量和土壤有效磷、速效钾含量,以及脲酶、蔗糖酶活性在宿根年均表现为复混肥A、B处理高于复混肥F处理,且在相同的施肥量下以2孔袋控施肥最佳。复混肥B处理宿根年土壤碱解氮含量最少,均低于70 mg/kg。3种复混肥处理磷酸酶活性均表现为常规施肥处理高于袋控施肥处理。可见,袋控施肥的蔗茎产量高于常规施肥,复混肥A、B的袋控施肥处理能保证养分稳定释放,并在一定程度上提高甘蔗产量、土壤养分含量和酶活性,其中以复混肥B的2孔袋控施肥处理效果最好。

甘蔗地埋式滴灌施肥效应

以甘蔗品种新台糖28号为试材,进行不同施肥处理(滴灌施肥、常规施肥+无滴灌、常规施肥+滴灌、不施肥+滴灌)对比试验,探讨地埋式滴灌施肥对甘蔗产量和品质的影响。结果表明,在施肥量相同的条件下,滴灌施肥和常规施肥+滴灌处理能促进甘蔗早生快发,增加有效分蘖,生长后期能促进甘蔗茎伸长、增粗,提高甘蔗产量,与无滴灌处理相比,分别增产31.9%、22.8%,增收2205.6、78.2元/ha。可见,滴灌施肥应用于甘蔗生产能够获得显著的经济效益,是旱地甘蔗高效节本栽培重要措施之一。