微咸水灌溉下粉垄耕作土壤水盐运移特性

【目的】明确微咸水灌溉条件下粉垄耕作土壤水分入渗规律及水盐运移特征。【方法】基于室内土箱试验,分析3种微咸水矿化度(0g/L(S1)、3g/L(S2)和5g/L(S3))和2种耕作(粉垄耕作(FL)和传统翻耕(FG))条件下的土壤水分入渗特征和水盐运移规律。【结果】水分平均入渗速率和垂直湿润锋推进速率随着微咸水矿化度的升高呈先增大后减小的变化趋势,水平湿润锋运移速度随着微咸水矿化度的升高而持续增加。FL处理下的土壤水分入渗速率、湿润锋推进速率相比FG处理有明显提升。Kostiakov模型可较好地拟合2种耕作措施下的土壤累积入渗量与入渗时间之间的关系(R^(2)>0.99)。灌溉后20 d,FL处理下的土壤含水率均小于相同微咸水矿化度下的FG处理;同一耕作措施下,土壤含水率随着微咸水矿化度的升高而增加。【结论】微咸水灌溉与粉垄耕作对土壤水分入渗、土壤湿润锋运移和土壤水盐再分布具有改善作用。与灌溉前相比,灌溉后20 d,FL处理下的土壤平均脱盐率为42.95%~55.98%,而FG处理下的土壤平均脱盐率为32.34%~43.29%。随着矿化度的增加,FL处理下的平均土壤电导率相比FG处理分别下降22.38%、18.54%和15.68%。

大垄宽窄行免耕种植对土壤水分和玉米产量的影响

为了解决东北玉米小垄原垄免耕播种机具易掉入垄沟的问题,发挥宽窄行优势,加强农机农艺结合,该文提出了大垄宽窄行错茬免耕播种的作业思路。于2007-2009年在辽宁省苏家屯区垄作保护性耕作建立试验区,研究了大垄宽窄行免耕种植对土壤体积质量、土壤含水率、作物生长及水分利用效率的影响。试验结果表明:大垄宽窄行免耕种植模式能够改善土壤结构,增加土壤蓄水保水能力,其中在出苗期提高土壤水分9.39%～11.03%;与均行小垄免耕种植模式相比,大垄宽窄行免耕种植模式改善了玉米群体结构,促进了个体发育,增加了叶面积指数和干物质积累,作物产量提高了6.70%～9.49%,土壤水分利用效率提高了4.96%～8.56%,是东北地区一种较为理想的保护性耕作模式。

川中丘陵坡耕地水土保持与农业生产的发展

总结了作者近 10多年来在水土保持和作物栽培中所做的研究工作 ,在分析研究川中丘陵坡耕地水土流失状况基础上 ,提出了一套既有益于水土保持 ,又能提高作物产量 ,提高农户经济收益的工程措施和农耕措施 ,对今后如何协调川中丘陵坡耕地水土保持与农业生产的发展有重要指导意义。

粉垄后第6季稻田土壤变化与水稻产量品质分析

[目的]研究稻田粉垄后第6季土壤及产量、品质状况,为粉垄技术的进一步推广应用提供依据.[方法]在粉垄后第6季水稻收获期测定耕层土壤深度、土壤容重、土壤全氮磷钾含量、土壤速效氮磷钾含量以及土壤有机质含量等指标,并进行水稻产量测定和品质分析,与常规耕作（对照）相比,分析粉垄耕作处理后对第6季稻田土壤状况和水稻产量、品质的影响.[结果]与对照相比,稻田粉垄耕作深度20～22 cm,至第6季时仍保持22 cm,耕作层加深7 cm,土壤容重降低10.56％,土壤速效氮、磷、钾含量每公顷分别增加48.46％、23.85％和32.89％,土壤全氮、磷、钾含量分别增加25.03％、31.12％和25.59％,有机质含量增加21.46％;第6季稻谷产量增产1832.7 kg/ha,增幅22.65％;粉垄第1～6季平均每季增产897.75 kg/ha,增幅11.10％,净效益平均每季增加21.82％;且品质改善,粉垄稻米整精米率提高4.35％;稻米垩白粒率降低25％,由二级升为一级;稻米垩白度下降43.75％;稻米蛋白质提高13.58％,由三级升为二级.[结论]稻田粉垄耕作一次后,至第6季时仍可有效加深土壤耕作层、改善土壤理化性质,对水稻具有持续增产增效的作用.

黄土高原土壤风蚀区玉米起垄覆盖集水效应

为了选择黄土高原土壤风蚀区玉米种植最佳集水技术,采用5种不同处理方法(秸秆覆盖、起垄覆膜膜侧种植、起垄无膜、无垄覆膜和常规耕作)对土壤蓄水量和玉米的生理特性进行分析。结果表明:不同处理间土壤蓄水量、叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)以及产量性状等指标均存在差异,以起垄覆膜膜侧种植为最优种植模式,其耕作层土壤蓄水量在抽雄期(8月9日)比对照高72.3%;整个生育期叶片的叶绿素含量、净光合速率和蒸腾速率分别比对照平均高16.95%、9.77%和16.21%,籽粒产量比对照提高27.28%。表明各种起垄覆盖集水模式对黄土高原土壤风蚀区玉米种植均具有增产效果,其中起垄覆膜膜侧种植集水效应最好,增产效果最优,是该区大面积推广的最佳耕作模式。

垄沟覆膜栽培方式对马铃薯土壤酶活性及土壤微生物数量的影响

研究了不同垄沟覆膜栽培方式对旱作马铃薯土壤酶活性及土壤微生物数量的影响.结果表明:不同垄沟覆膜栽培方式在0～20cm和20～40cm土层中土壤微生物数量及土壤酶活性与不覆膜的对照相比存在明显差异,而且土壤微生物数量与土壤酶活性的变化趋势基本一致,呈明显正相关关系.各处理间微生物数量及酶活性均表现为半膜膜侧种植和半膜垄上种植明显高于对照,据此认为,而全膜双垄沟播和全膜双垄垄播则低于对照.半膜膜侧种植最有利于旱作马铃薯土壤微生物生长及土壤酶活性的提高.

粉垄耕作对新疆盐碱土理化性质及棉花生长影响

为了明确粉垄耕作后结合大水漫灌洗盐措施对新疆盐碱土理化性质及棉花生长指标、产量的影响,探讨合理的耕作模式,对土壤设置间隔粉垄、连续粉垄两个耕作措施,以传统翻耕为对照,对播种前、苗期、收获期3个不同时期土壤的容重、含水量、总盐指标变化和棉花生长势及产量的差异进行分析。结果表明:与传统翻耕相比,粉垄耕作降低了不同时期土壤耕作层的容重,增加了土壤含水量,间隔粉垄和连续粉垄在0~40 cm降低了土壤含盐量,达到显著水平(P<0.05),以0~20 cm土层最为显著,分别比传统翻耕耕作层含盐量降低37%、37.5%,显著提高了棉花的生长势及产量,分别较传统翻耕处理增产46.2%和49.5%。间隔粉垄与连续粉垄对土壤的理化指标及棉花长势、产量影响无显著差异,说明粉垄对土壤结构影响持久,综合研究本区的土壤、自然环境等因素,可采用粉垄-传统翻耕-粉垄耕作模式,改良土壤结构,降低耕作层土壤含盐量,节约成本,提高经济效益。

SRSC垄宽和垄高对日光温室甜椒生长及产量的影响

为了探究不同宽度(基质或土壤体积)和高度的SRSC垄对甜椒生长及产量的影响,进而确定最优的SRSC栽培垄参数。以甜椒为试验材料,并以土壤栽培垄为对照(CK),分别设置10cm(W10)、35cm(W35)和40cm(W40/H15)不同宽度及0cm(H0)、10cm(H10)和15cm(W40/H15)不同高度的SRSC栽培垄,测定采收时甜椒的生长及产量指标。结果表明:不同宽度的SRSC垄中,CK与W35和W40/H15的甜椒的各项生长指标没有显著差异,而W10的甜椒的株高、茎粗和地上干鲜质量低于其他处理,生长最差,但其产量高于CK;W40/H15的甜椒产量最高,比CK高34.2%;不同高度的SRSC栽培垄中,H10甜椒的株高、茎粗及地上干鲜质量显著低于CK,生长最差,而H0和W40/H15甜椒的株高、茎粗、地上及地下干鲜质量没有显著差异,且二者的甜椒生长优于H10。H0的产量最低,而W40/H15的产量最高,比H0高60.4%,同时比CK高34.2%。综上,W40/H15对甜椒生长的影响相对较优,并且对其产量的提升效果最好,即SRSC垄宽为40cm,垄高为15cm时,生产性能最优。

耕作模式对冷浸田水稻产量和土壤特性的影响

为探明不同耕作模式对冷浸田的影响机制,挖掘冷浸田的生产潜力,以冷浸田为研究对象,通过田间试验,以常规平作模式为对照,研究了垄作和稻鱼共作模式对冷浸田水稻产量以及土壤团聚体、温度、pH及有机质和还原性物质含量以及酶活性的影响。结果表明：相比对照（CK）,垄作模式（T1）能显著降低土壤微团聚体（〈0.25 mm）含量,促进大团聚体的形成,提高土壤温度,增加土壤有机质含量,提高土壤pH,抑制水稻分蘖期后土壤亚铁含量的上升,降低土壤亚锰含量,减轻其对水稻根系的毒害作用,提高土壤酶活性,增加土壤速效养分含量。稻鱼共作模式（T2）对冷浸田土壤理化性状影响不显著,但能显著增加土壤速效养分含量,土壤速效钾含量在水稻孕穗期和成熟期分别较对照（CK）增加18.2%和69.2%,从而为水稻生长提供良好的土壤环境和营养,促进水稻生长发育,提高水稻产量。研究表明T1和T2模式能显著提高冷浸田水稻产量,增产范围为8.8%~25.8%,T1模式增产效果最显著,实际产量达到7 623 kg·hm-2。综上所述,垄作模式可以有效地改善冷浸田土壤特性,提高水稻产量,而稻鱼共作模式增产效果主要体现在增加冷浸田水体和土壤的速效养分。

黔北烤烟不同起垄及地膜覆盖方式保水效果

采用大田小区试验研究了黔北烤烟不同起垄及地膜覆盖方式的保水效果。结果表明,对于单行垄和双行平垄,全生育期盖膜相对于团棵期揭膜不利于雨水向土壤补充,揭膜与否对烤烟的农艺性状和经济性状影响不明显;对于双行凹垄,全生育期盖膜相对团棵期揭膜有利于水分向垄体内补充,有利于保水,对烤烟的农艺性状和经济性状有明显的促进作用。在团棵期揭膜的条件下,双行平垄保水效果和经济性状表现最好;在全生育期盖膜条件下,双行凹垄的集雨和保水效果最好,其农艺性状和经济性状均明显好于其他起垄方式。

沟垄覆膜连作种植对马铃薯产量及土壤理化性质的影响

以当地主栽马铃薯品种＂新大坪＂为试验材料,研究平畦不覆膜（CK）、平畦覆膜（T1）、全膜双垄垄播（T2）、全膜双垄沟播（T3）、半膜沟垄垄播（T4）、半膜沟垄沟播（T5）6种栽培模式连作种植,对马铃薯产量及土壤理化性质的影响。结果表明,与CK相比,处理T2、T3、T4和T5显著提高连作马铃薯根区地温;在连作马铃薯全生育期内,各处理土壤电导率总体呈下降趋势,pH呈上升趋势;与CK相比,沟垄覆膜处理土壤电导率提高,pH降低,但差异不显著;除T5外,其他沟垄覆膜处理均能提高连作马铃薯出苗率,T4最高且与CK间差异达到显著水平;沟垄覆膜处理明显提高连作马铃薯产量,增产幅度为1.5%~29.8%,其中T2处理产量最高且与CK间差异显著。

沟垄覆膜连作种植对马铃薯田土壤速效养分及产量的影响

为了探明不同沟垄覆膜连作种植对马铃薯田土壤养分及产量影响的差异,以当地主栽品种‘新大坪’为试验材料,研究了平畦不覆膜（CK）、平畦覆膜（T1）、全膜双垄垄播（T2）、全膜双垄沟播（T3）、半膜沟垄垄播（T4）、半膜沟垄沟播（T5）6种栽培模式连作种植对马铃薯田土壤速效养分及产量的影响.结果表明：在马铃薯全生育期内,土壤铵态氮、速效钾含量下降,而速效磷含量先升高后降低；沟垄和覆膜处理土壤铵态氮和速效磷含量均高于 CK,而速效钾含量在前期与后期低于CK；沟垄覆膜种植均能提高马铃薯产量,增产幅度为1.5%~29.8%,其中 T2处理产量最高且与CK间差异达到显著水平；另外,与CK相比,沟垄和覆膜处理马铃薯单株结薯数提高了70.8%~87.5%,且以T2和T5处理最高；而单株薯质量提高了37.1%~68.6%,且 T3处理与 CK 间差异显著.沟垄和覆膜处理通过提高土壤养分利用率而提高了马铃薯产量.

耕作方式对稻田土壤有机碳与易氧化有机碳的影响

以稻田免耕长期定位试验站为平台,研究不同耕作方式对紫色水稻土有机碳以及易氧化有机碳剖面分布的影响。结果表明:连续耕作20年后,不同耕作处理稻田剖面(0～60cm)中有机碳含量随着采样深度加深而降低,土壤有机碳含量最高值和最低值分别出现在垄作免耕(稻油)表层(0～10cm)和水旱轮作(稻油)底层(40～60 cm),其中垄作免耕(稻油)处理中0～10 cm和10～20 cm土层有机碳含量和常规平作(中稻)、垄作免耕(中稻)之间差异并不显著,但其20～40cm土层有机碳含量则显著高于其他耕作处理(P<0.05),表明长期耕种20年后,耕层(0～20cm)土壤有机碳含量已趋于平稳;另外,同传统耕作处理相比,长期垄作免耕(稻油)的固碳潜力主要表现在20～40cm土层。常规平作(中稻)和垄作免耕(中稻)处理剖面土壤易氧化有机碳含量均随土层加深而降低,而垄作免耕(稻油)和水旱轮作(稻油)则分别在20～40cm和10～20cm土层出现易氧化有机碳含量增加的现象,表明耕作和轮作方式对土壤有机碳稳定性具有明显的影响。对不同耕作处理稻田土壤有机碳与易氧化有机碳、易氧化有机碳分配比例之间的关系分析,其一元线性回归方程分别为:y=1.990 1x+6.521 4,R=0.881 9,n=16;y=0.270 4 x+7.345 7,R=0.542 2,n=16,表明稻田土壤易氧化有机碳与其有机碳关系密切,可用于表征该区域土壤碳库的变化大小。

LED补光和根区加温对日光温室起垄内嵌式基质栽培甜椒生长及产量的影响

田间条件下采用起垄内嵌式基质栽培(soil ridged substrate-embedded cultivation,SRSC)方法,研究了日光温室LED冠层补光和电热线根区加温对甜椒生长和产量的影响。该试验设不加温不补光对照(CK)、根区加温15℃处理(T15)、根区加温18℃处理(T18)、单一补光处理(L)、根区加温15℃+补光处理(T15+L)、根区加温18℃+补光处理(T18+L),共6个处理。结果表明,与对照相比,根区加温均能提高SRSC甜椒根区的温度,但根区温度仍呈现出随环境温度变化而变化的趋势,T18的根区全天保持较高温度。根区热通量的变化与根区温度变化相对应,T15和T18处理的根区热通量昼夜变化较CK剧烈,其根区侧面白天向内传热滞后,晚间侧面向外传热提前,传递量增加;根区垂直方向白天向内传热滞后,传递量减少,晚间垂直向外传热提前,但传递量增加。T15和T18均显著提高了甜椒的株高、冠层厚度和冠层直径,且T18比T15效果更明显。T15对甜椒的地上及地下干鲜重没有显著的提升作用,而T18的提升效果显著。根区加温补光处理的甜椒生物量普遍高于单一根区加温或补光处理,其中T18+L处理提升效果显著优于T15+L处理。T15、T18和L相对CK均提高了甜椒单产,单产分别提高30.74%、53.0%和14.81%。而根区加温和LED补光协同作用比单一的根区加温或冠层补光都能表现更好的增产效果,T15+L和T18+L分别比T15和T18的产量分别提升32.86%和15.50%,分别比L产量提升51.29%和53.87%。总之,根区加温与LED补光是日光温室甜椒增产有效的调控措施,两者在增加单株产量上存在显著的协同效应,二者共同作用比单一作用效果更加明显,且根区加温对甜椒生长和产量的促进效果比冠层补光更加显著,在实际生产中具有重要的指导意义。

横坡垄作下土壤湿润速率对褐土坡面侵蚀特征的影响

不同土壤湿润速率和侵蚀类型下团聚体破碎存在较大差异,进而诱发坡面侵蚀特征变化。横坡垄作特有的侵蚀过程可能改变土壤湿润速率对坡面侵蚀特征的影响效应。以褐土横垄为研究对象,基于室内模拟降雨试验,研究5个土壤湿润速率下（10、20、30、60、90 mm/h）不同侵蚀阶段的产流产沙和团聚体迁移规律。结果表明,细沟间阶段径流量随土壤湿润速率的增大而增加,而细沟阶段不同土壤湿润速率间的径流量无显著差异。2个阶段内,侵蚀量均随土壤湿润速率的增大而增加,与土壤湿润速率10 mm/h相比,20、30、60、90 mm/h速率下的侵蚀量分别显著增加25.16%～115.51%、95.02%～144.34%、151.03%～164.49%、249.42%～398.91%。细沟间阶段,土壤湿润速率的变化仅改变了产沙过程,而细沟阶段产流产沙过程均随土壤湿润速率发生了改变。主要迁移粒级-微团聚体流失所增加的细沟间和细沟侵蚀阶段分别主要来自2～5 mm和0.25～0.5 mm团聚体的破碎,而相应控制这2个粒级破碎的关键土壤湿润速率分别为20 mm/h和10 mm/h。不同阶段下迁移团聚体平均重量直径由大到小依次为细沟阶段、湿润处理后、细沟间阶段。

广西喀斯特地区耕作对土壤水分及降雨响应机制的影响

为揭示耕作方式对土壤特性及土壤水分的降雨响应过程的影响,以广西喀斯特地区粉垄耕作和免耕甘蔗种植地为研究对象,利用田间定位监测系统对0~10、10~30、30~50 cm土壤含水量及降雨量进行连续观测,并对土壤的基本理化性质进行测定。结果表明:①粉垄耕作的土壤总孔隙度增加,容重降低。在0~10、10~30、30~50 cm土壤有机质含量分别增加35.4%、69.7%、46.2%,差异显著(P<0.05)。②两种处理土壤水分对降雨的响应程度均呈现随土壤深度增加而降低的趋势。在中雨事件下,免耕仅在0~10 cm层土壤水分对降雨有较为明显的响应。在大雨和暴雨下,免耕10~30 cm层对降雨的响应时间分别滞后于粉垄耕作9 h和3 h,30~50 cm层分别为2 h和5 h。粉垄耕作的土壤含水量与降雨表现出明显的同步性,对降雨有着极为显著的响应过程。③土壤含水量变异系数整体上呈现随土壤深度先变大,后减小的趋势。在中雨、大雨和暴雨事件发生前,粉垄耕作30~50 cm的土壤平均含水量均低于免耕,而降雨发生后30~50 cm层土壤含水量及变异系数均大于免耕,表明在降雨发生后粉垄耕作的深层土壤水分能够得到及时有效的补充。综上,粉垄耕作改善了土壤环境,显著提升表层土壤的含水量及各层次土壤水分对降雨的响应程度,从而使各层次土壤水分在降雨发生时得以快速有效补充。

日光温室甜椒起垄内嵌式基质栽培根区温度日变化特征

针对我国北方地区日光温室冬春季低温胁迫、土壤连作障碍、单产低和水肥资源利用率低等问题,本文设计了一种新型的栽培方法——起垄内嵌式基质栽培方法(soil ridge substrate-embedded cultivation,SRSC),并在早春季节,研究了两种模式的SRSC[嵌槽式垄(SRSC-P)和嵌膜(铁丝网槽支撑)式垄(SRSC-W)]及土垄(SR)和单一基质槽垄(NPG)栽培下的甜椒幼苗根区温度的日变化特征。结果表明,日光温室内栽培垄根区温度与温室内、外的气温变化呈显著正相关,室内和栽培垄根区的平均温度分别比室外提高8.07℃和10.93℃,夜间分别提升9.90℃和14.81℃。在夜间低温阶段,SRSC-W维持根区较高温度的能力相对优于SR和SRSC-P,其根区平均温度分别比SR和SRSC-P高1.34℃和0.52℃;在白天高温阶段,SR、SRSC-P、NPG、SRSC-W最高温度平均值分别为28.06℃、27.21℃、29.93℃、26.05℃,SRSC-W抗高温效果最佳,NPG抗高温效果最差。阴天条件下,栽培垄的蓄热保温性能比晴天条件下差。SR白天和夜间的中心根区平均温度皆高于外侧,但SRSC-P和SRSC-W白天外侧温度高,夜间中心根区温度高。栽培垄北部根区温度高于南部根区温度,具有空间差异性,其中SRSC-W栽培模式的南部中心根区温度和北部中心根区温度差异相对于其他处理最小。此外,SRSC-W中心根区温度变化滞后时间最长,温度缓冲能力强。总之,SRSC-W栽培方法维持早春季节夜间甜椒根区温度能力和对低温及高温胁迫的缓冲性最强,且成本低,在日光温室抗低温生产中具有较好的应用前景。

长期垄作免耕对稻田土壤有机碳剖面分布的影响

以稻田免耕长期定位试验为平台,研究长期垄作免耕对稻田土壤有机碳剖面分布的影响。结果表明,垄作免耕(中稻)、垄作免耕(稻油)、常规平作(中稻)和水旱轮作(稻油)4种耕作处理实施20年后,稻田0-60cm土体中各土层有机碳含量最高值和最低值分别出现在垄作免耕(稻油)和水旱轮作(稻油)中,且水旱轮作(稻油)中各土层有机碳含量均显著低于其他耕作处理;垄作免耕(稻油)中0-10cm和40-60cm土层有机碳含量与垄作免耕(中稻)、常规平作(中稻)之间差异不显著,但20-40cm土层有机碳含量则显著高于其他耕作处理(P<0.05),可见同传统耕作相比,长期垄作免耕(稻油)稻田的增碳优势主要体现在20-40cm土层。不同耕作处理连续实施20年后,稻田0-60cm土体有机碳密度的高低顺序为垄作免耕(稻油)>垄作免耕(中稻)>常规平作(中稻)>水旱轮作(稻油),且处理间差异显著(P<0.05)。垄作免耕15～20年期间,稻田0-10cm表层土壤有机碳储量基本稳定,但20-40cm土层有机碳储量仍有增加,其中垄作免耕(稻油)增加最为明显,表明20-40cm土层碳累积是长期垄作免耕下稻田发挥增碳功能的重要机制。

坡耕地玉米双垄种植及地表覆盖保持耕作措施研究

2000-2001年通过田间试验进行了坡耕地玉米水土保持耕作措施研究。结果表明:不同处理的水土保持效果为等高双垄盖膜盖草(B)处理>等高双垄盖膜(A)处理>等高传统打塘盖膜(C)处理>裸地顺坡种植(D对照);前3个处理径流量两两差异显著(P<0.05),且B处理的径流量极显著地少于C处理(P<0.01);土壤侵蚀量B处理显著少于C处理(P<0.05)。双垄覆盖种植的水土保持效果随着坡度的增加和降雨强度的增加,土壤侵蚀的加剧而更加明显;B处理的玉米产量始终高于其它处理,2001年该处理的产量达14.01t/hm2,显著高于C处理。说明坡耕地玉米双垄盖膜盖草种植能有效减轻水土流失、促进玉米生长发育,是一项有利于农业可持续发展的保护性耕作措施。

移栽时期与栽培方式对油菜干物质积累的影响

以湘杂油6号为材料,于2013年9月至2014年5月在浏阳市北盛镇乌龙社区肥力均匀的稻田自然丘块上,以平作与垄作二种方式研究不同移栽期与栽培方式下地积温对油菜干物质积累与分配的影响。结果表明:地积温在移栽至现蕾期、终花至成熟期对干物质积累起决定性作用,过早移栽与过晚移栽对干物质积累都不利;随着移栽期的推迟,各生育时期内的地积温下降,油菜的各阶段发育也相应推迟,阶段发育的天数大多随移栽期的推迟而缩短;垄作比平作更有利于地积温的积累;垄栽比平栽能减少移栽时期对干物质积累的不利影响。