秸秆生物炭和秸秆对麦玉轮作系统土壤养分及作物产量的影响

为探讨生物炭和秸秆在石灰性潮土区对麦玉轮作系统的影响,采用冬小麦季玉米秸秆还田-夏玉米季小麦秸秆不还田的单季还田模式,按照观测小区内实际平均玉米秸秆干物质量进行倍数施用,设置玉米秸秆0.5(S0.5)、1.0(S1.0)、1.5(S1.5)和2.0倍(S2.0)还田,以及将等量玉米秸秆全部转化为生物炭进行施用(B0.5、B1.0、B1.5、B2.0),以无生物炭和秸秆的处理为对照(CK),测定不同处理下的土壤养分及作物产量。结果表明,生物炭和秸秆还田处理对冬小麦、夏玉米两季的土壤全效以及速效养分具有一定的促进作用,整体上在冬小麦季对土壤养分的改善及碳氮比的提升效果优于夏玉米季。在冬小麦季,生物炭和秸秆还田处理的小麦籽粒产量较对照分别显著增加9.04%~21.76%和15.31%~22.96%;在夏玉米季,B0.5、S1.0、S1.5、S2.0处理的玉米籽粒产量较对照分别显著增产10.86%、8.72%、10.89%、12.22%。整体上施用生物炭和秸秆对冬小麦的增产效果高于夏玉米,且以秸秆还田处理的增产效果更优。因此,在鲁西平原石灰性潮土区正常施肥的基础上,在冬小麦季施加0.5倍玉米秸秆炭化的生物炭或1.0倍玉米秸秆不仅有利于提高土壤肥力,还可以增加冬小麦、夏玉米两季作物的籽粒产量。

有机肥对我国盐碱地土壤改良及作物生长的影响

盐碱地是我国重要的后备耕地战略资源,盐碱地的绿色改良与合理有效利用对于保障我国粮食安全具有重要意义。近年来,有机肥在农业生产中的应用越来越广泛,有机肥改良盐碱地的研究也备受关注。然而有机肥对盐碱地的改良效果受盐碱类型、原料种类、施用方式(单施、配施)、施用量、作物种类及施用年限等因素的影响,不同研究成果具有差异且缺乏系统总结,限制了有机肥在盐碱地中的发展与应用。综述了有机肥对我国盐碱地土壤理化性质、土壤微生物、作物产量及品质等方面影响的研究成果,从环境友好角度分析有机肥改良盐碱地的效果及存在问题,并结合我国国情提出有机肥在盐碱地中进一步研究的方向,以期为我国盐碱地绿色生态治理提供参考。

生物质炭施用对土壤水分影响的研究进展

土壤水分是植物生存及生长发育的物质基础,不仅决定植被的分布格局,而且对作物的产量及品质等均具有重要影响。生物质炭因其特殊的孔隙结构和肥力等特征,在改善土壤水分、提高土壤肥力、促进作物生长及增加产量等方面具有重要意义。然而,因生物质炭种类、颗粒大小、裂解温度、施用量及施入土壤类型等的不同,导致炭添加后对土壤水分等方面的影响存在较大差异,限制了生物质炭在农业生产及土壤改良等方面的广泛应用。为深入理解生物质炭对土壤水分的影响,从土壤水动力学参数、土壤含水率、蒸散发及水分利用效率等方面对生物质炭添加的响应进行总结,并就生物质炭与土壤水分之间的相互关系研究进行了展望,以期为生物质炭更好的服务于土壤改良及农业生产提供参考。

小麦秸秆生物炭对冬小麦生长及土壤水分的影响

为探明小麦秸秆生物炭对冬小麦生长及土壤水分的影响,通过冬小麦盆栽试验,研究7种生物炭施用量:0(CK)、10(B10)、20(B20)、30(B30)、40(B40)、50(B50)、60(B60)t/hm^2对北方潮土区冬小麦株高、生物量及土壤含水量的影响。结果表明,与对照(CK)相比,B10、B30、B40、B60处理下的株高分别显著增加10.01%、14.99%、9.38%、18.94%,B20和B50处理对冬小麦株高提升效果不显著。施用生物炭可分别提高冬小麦的地上干物质量18.97%~34.29%、地下干物质量6.07%~59.62%、总干物质量16.02%~39.89%,但对根冠比没有显著影响。B10处理可以增加冬小麦苗期、拔节期、开花期和灌浆期的土壤含水量,其他生物炭处理下土壤含水量在不同时期均低于对照(CK)。因此,在肥力较高的潮土中,施用低量的小麦秸秆生物炭可以促进冬小麦的生长并增加土壤水分。

冬小麦产量及水分利用效率对生物炭与秸秆还田的响应研究

探讨生物炭与秸秆还田两种还田方式对潮土区冬小麦产量及水分利用效率的影响,可为秸秆资源高效农业利用提供理论依据。通过田间小区试验,设置对照(CK,无秸秆及生物炭还田),秸秆还田量为玉米秸秆干物质量的0.5(S0.5)、1.0(S1.0)、1.5(S1.5)、2.0(S2.0)倍,生物炭为等量玉米秸秆炭化(450℃)后还田(B0.5、B1.0、B1.5、B2.0),共9个处理,分析不同秸秆与生物炭还田量对冬小麦生育期土壤含水量、株高、干物质积累与转运、产量及水分利用效率的影响。结果表明,S2.0处理对冬小麦返青期、拔节期和开花期0~100 cm平均土壤含水量促进效果最佳,B2.0处理更好的促进成熟期平均土壤含水量增加。与对照相比,两种还田方式均促进冬小麦成熟期株高和地上干物质量的增加,并均提高冬小麦花后干物质积累量、籽粒产量及水分利用效率,其中B1.5、B2.0处理可以显著提高冬小麦成熟期株高、籽粒产量及水分利用效率。因此,与秸秆直接还田相比,玉米秸秆1.5~2.0倍炭化后还田有利于潮土区冬小麦生长发育,提高冬小麦籽粒产量及水分利用效率。

毛乌素沙地固定沙丘表层土壤水分时间稳定性特征

土壤水分在干旱半干旱地区的水文过程和植被恢复中具有重要的决定性作用,探究毛乌素沙地固定沙丘表层土壤水分的时间稳定性特征,对该地区水资源调控和生态环境改善具有重要意义。在毛乌素沙地东南缘选取固定沙丘迎风坡、背风坡和坡顶进行网格化布点,于2019年7月至10月使用土壤温湿度记录仪(TMS)对表层(0~5 cm)土壤含水量进行测定,分析表层土壤水分的时空变异性与时间稳定性特征。结果表明:研究期内表层土壤含水量的均值为21.00%,时空变化总体上具有中等变异性特征。表层土壤含水量的空间模式在观测时间上具有较弱的相似性,各日期对之间均具有较低的相关系数。土壤含水量的相对差分平均值(MRD)在-17.24%~18.80%之间,相对差分标准差(SDRD)和时间稳定性指数(ITS)的平均值分别为12.70%和14.20%,表层土壤含水量具有较好的时间稳定性。土壤含水量高于平均值的观测点,SDRD与ITS均较低,较高土壤含水量观测点的时间稳定性优于较低土壤含水量观测点。通过土壤含水量的时间稳定性特征分析判定,观测点77可以较好的代表研究区内表层土壤含水量的平均水平(决定系数为0.8769)。

生物炭与秸秆还田对潮土区夏玉米产量及土壤水分的影响

为阐明鲁西平原石灰性潮土区夏玉米产量及土壤水分对生物炭和秸秆还田的响应,采用田间定位小区试验,设置对照(CK,无生物炭及秸秆还田),秸秆还田量为玉米秸秆干物质量的50%(S0.5,3.80 t/hm^(2))、1.0倍(S1.0,7.60 t/hm^(2))、1.5倍(S1.5,11.40 t/hm^(2))、2.0倍(S2.0,15.20 t/hm^(2)),生物炭还田量为玉米秸秆炭化的50%(B0.5,1.14 t/hm^(2))、1.0倍(B1.0,2.28 t/hm^(2))、1.5倍(B1.5,3.42 t/hm^(2))、2.0倍(B2.0,4.56 t/hm^(2)),共9个处理,对比研究麦季单季还田条件下不同生物炭与秸秆还田量对土壤水分和夏玉米生长发育、产量、水分利用效率的影响。结果表明:与对照相比,秸秆还田总体对夏玉米株高、茎粗和地上干物质量的促进作用高于生物炭还田,S1.5、S2.0处理地上干物质量显著增加,分别达10.96%、13.15%。夏玉米籽粒产量与株高、茎粗、地上干物质量、穗位高和穗粒数呈显著或极显著相关,B0.5、S1.0、S1.5和S2.0处理显著增产,分别增10.86%、8.72%、10.89%和12.22%。生物炭还田比秸秆还田可以更好地保蓄土壤水分,其中B1.5处理对土壤水分的保持效果最佳。除B1.5和B2.0处理外,其余各处理均能够提高水分利用效率,其中B0.5处理水分利用效率最大并高于对照12.14%。因此,在潮土区1.14 t/hm^(2)生物炭还田(B0.5)和不同秸秆还田量均可以提高夏玉米产量和水分利用效率。

单季施用生物炭提高土壤肥力及小麦玉米轮作周年产量

在全球变暖的背景下,生物炭在固碳减排、持水保肥、提高作物产量等方面发挥重要作用,而在小麦玉米轮作系统中关于生物炭施用对土壤养分持留及作物产量持续影响尚不明确。为探明单季生物炭还田对鲁西平原石灰性潮土区冬小麦—夏玉米轮作系统土壤养分及作物产量的影响,通过盆栽试验,设置4(B1)、8(B2)、16(B3)、24(B4)、32(B5)、40(B6)t/hm^(2)等6种不同的玉米秸秆生物炭(450℃)施用量,以未施用生物炭作为对照(CK),研究冬小麦单季施用生物炭对土壤养分、冬小麦及夏玉米产量的影响。结果表明,施用生物炭可以提高土壤养分含量,而对土壤pH值、电导率(EC)和硝态氮(NO_(3)^(-)-N)含量的影响与对照相比差异不显著,B6处理显著提高了土壤铵态氮(NH_(4)^(+)-N)、速效钾(AK)、有机碳(SOC)及水溶性有机碳(DOC)的含量。施用生物炭可以增加冬小麦—夏玉米籽粒产量,冬小麦季B4处理显著增产50.82%,夏玉米季B3、B4、B5、B6处理分别显著增产45.62%、54.69%、57.97%、65.24%。冬小麦—夏玉米周年产量与土壤NO_(3)^(-)-N、NH_(4)^(+)-N、AK、SOC、DOC含量呈显著或极显著正相关。综合生物炭施用对土壤肥力、冬小麦—夏玉米籽粒产量及生物炭还田成本等方面进行分析,在冬小麦单季生物炭还田条件下,鲁西平原石灰性潮土区施用24 t/hm^(2)玉米秸秆生物炭有利于冬小麦—夏玉米轮作系统作物产量的增加及土壤肥力的提升。

不同植被类型对毛乌素沙地背风坡土壤水分时空变化的影响

在陕西省神木市毛乌素治沙造林基地,选取固定沙丘背风坡4种典型植被为对象,利用CNC503DR型中子仪对0~300 cm土壤水分进行测定,分析不同植被类型条件下固定沙丘背风坡土壤水分特征。结果表明:1)在植被类型上,固定沙丘背风坡0~300 cm剖面平均土壤含水量表现为草地>紫穗槐>长柄扁桃>沙柳;在季节变化上整体表现为,秋季>夏季>春季(2018年)、春季>夏季>秋季(2019年)。2)背风坡土壤剖面上土壤水分存在明显的分层结构,可将0~300 cm分为0~50、50~100、100~200 cm和200~300、50~300 cm各土层植被类型间土壤水分存在显著差异(P<0.05)。3)0~50 cm土层时间变系数较大,随着土层深度增加土壤水分时间变异系数逐渐减小;4种植被类型垂直变异系数夏秋季较大,春季较小;时间稳定性表现为沙柳>草地>长柄扁桃>紫穗槐。4种植被类型0~300 cm土层平均土壤含水量无显著差异,草地、长柄扁桃和沙柳土壤水分时间稳定性较强,合理的林草空间搭配有利于该区背风坡土壤水分的保持。

毛乌素沙地长柄扁桃林地土壤水分时间稳定性

为揭示毛乌素沙地人工林土壤水分时间稳定性特征,于2018年3月—2019年10月利用CNC503DR型中子仪对毛乌素沙地东南缘固定沙丘长柄扁桃林地中30个测点的0~300 cm剖面土壤含水量连续测定,运用经典统计学和时间稳定性分析方法,研究不同深度土层土壤水分时空变异和时间稳定性特征。结果表明:1)监测期间,各土层土壤含水量在时空上均属中等变异,0~50 cm土壤含水量较低且时间变异性较强,200~300 cm土壤含水量较高空间变异性较强,并与其他各层差异显著(P<0.05);2)0~300 cm土壤水分Spearman秩相关系数均呈极显著相关,2018年土壤水分秩相关系数大部分在0.6以上,表现出一定的时间稳定性特征;3)基于累计概率和相对差分分析,土壤水分时间稳定性随土层深度增加而增大,200~300 cm土层土壤水分时间稳定性较强,各土层代表性测点平均土壤含水量与研究区各土层平均土壤含水量R^(2)介于0.63~0.90之间,可利用代表性测点较精确估算研究区各土层平均土壤含水量;4)水量平衡分析表明,研究区降水量能够满足长柄扁桃灌丛正常生长。长柄扁桃灌丛小区土壤水分表现为正平衡,各测点土壤水分时间稳定性随土层深度增加而增强且代表性测点能较准确的预测各测点0~300 cm平均土壤含水量。

探析初中语文现代文阅读的有效性教学方法

在现阶段初中语文阅读教学过程中存在着突出的高耗低效的情况,严重影响了初中学生阅读能力的提升。因此,初中语文教师在开展现代文阅读教学的过程中,需要通过构建教学情境来激发学生的阅读兴趣,从而提升现代文阅读教学效果。

家校共育视阈下小学数学教学中微课的运用分析

为了提高小学数学教学的整体效果,文章立足家校共育视角,探索了小学数学教学中微课运用的路径。结合课堂观察效果及家校共育现状,对家校共育视阈下的微课教学提出针对性策略。研究认为在家校共育视阈下,一方面教师有效应用微课需要以其个人观念的转变作为基础,在明确教学目标的基础上挖掘微课资源;另一方面,微课的运用还需要得到家长的帮助,家长要规范学生的自主学习行为,才能发挥出微课的最大价值。