绿肥与化肥配施对小麦产量和土壤肥力的影响

在甘肃河西绿洲灌区，通过田间试验研究在施氮总量不变的条件下，由绿肥代替相同含氮量的化肥对小麦产量、经济性状、土壤肥力和土壤微生物数量的影响。结果表明，第一年随着绿肥量的增加，小麦产量具有下降趋势，但绿肥收获后各处理的土壤肥力却得到显著增加；第二年随着绿肥量的增加小麦产量依次增加，以70％化肥N＋30％绿肥N处理产量最高，为8562kg／hm^2，较农民习惯施肥处理增产24．7％。绿肥氮代替化学氮在30％～45％时具有增产效果，并能改善土壤理化性质，培肥地力，促进微生物活动，具有良好的生态效益和社会效益。

单作与间作的棵间蒸发量差异及其主要影响因子

在甘肃河西走廊区,通过大田试验,研究了不同供水水平下小麦间作玉米与单作小麦、单作玉米的耗水量和棵间蒸发量差异,探讨了影响作物棵间蒸发量的关键因子。结果表明,小麦间作玉米的耗水量较单作小麦、单作玉米耗水量的平均值增加了41.44%～47.15%;间作全生育期的总棵间蒸发量显著大于单作,但间作的日均棵间蒸发量显著低于单作玉米、高于单作小麦;间作的棵间蒸发量占总耗水量的比重显著低于单作玉米,说明间作可提高农田水分利用的有效性。随灌水水平的提高,间作总耗水量显著增加,单作相邻灌水处理间的差异不显著;灌水水平对单作玉米、间作棵间蒸发量的影响不显著,说明间作耗水量增加主要是由蒸腾作用造成的。作物的日均棵间蒸发量与0～30 cm的土壤含水量、0～25 cm的土壤温度、全生育期的平均叶面积指数均呈显著正相关关系。单作玉米日均棵间蒸发量较大的主要原因是0～30 cm的土壤含水量、0～25 cm的土壤温度均相对较高。小麦间作玉米可提高作物的土地利用率,其水分利用效率较单作平均提高25%以上。

民勤绿洲-荒漠过渡区水量平衡规律研究

以甘肃省民勤县刘家地村外缘的绿洲 -荒漠过渡地带为定位研究区域 ,利用长期调查和水文学研究方法从生态系统的角度对绿洲 -荒漠过渡区的水量平衡特别是土壤水分和蒸散量的时空格局与动态特征进行了研究。结果显示 :1沿绿洲至流动沙丘这一过渡带 ,随着与绿洲距离的逐渐拉大 ,土壤含水量减小 ,0～ 80 cm土层的月平均土壤含水量的大小顺序为红柳沙包(5 .6 1% ) >白刺沙包 (5 .4 7% ) >流动沙丘 (5 .2 2 % ) ;土壤水分垂直变化规律是由表层到深层依次递增。 2在蒸散日进程中 ,红柳沙包和白刺沙包的蒸散率峰值到来时间比流动沙丘早 1～ 2 h,且日最大蒸散速率大小顺序为红柳沙包 (0 .2 4 mm / h) >白刺沙包 (0 .2 0 m m/ h) >流动沙丘 (0 .18mm/ h) ;影响绿洲荒漠 -过渡区蒸散的主要气象因子为日照百分率、气温、空气饱和差以及风速等 ,它们与日蒸散量的斜率关联度分别为 0 .717、0 .6 4 3、0 .6 4 9和 0 .70 5。3生态系统总的水量平衡特点是 ,水分输入主要靠降水和土壤水分的水平运动补给 ,而土壤和植被蒸发散是系统的主要输出项。

造墒与播后镇压对小麦冬前耗水和生长发育的影响

为明确造墒和播后镇压对小麦冬前耗水和群体与个体特征及产量的影响,为确定播后镇压技术和提高小麦水分利用效率提供依据,分别于2013—2014年和2014—2015年小麦生长季在河北省衡水市选用当地小麦品种‘衡4399’,分9月15日(I9.15)、9月20日(I9.20)、9月25日(I9.25)和9月30日(I9.30)4期造墒,以不造墒为对照(CK),每期处理又设每延米0 kg(G0)、95 kg(G95)和120 kg(G120)3个水平镇压的冬小麦田间试验。冬前对土壤水分和小麦幼苗生长情况进行动态监测,翌年成熟期考察产量性状并测产。结果表明,播种时土壤水分含量高,冬前阶段农田蒸散量也高。同一造墒不同镇压处理比较,I9.30处理以G95田间蒸散量最低,其他处理均以G120蒸散量最低,处理间差异显著。对苗情的影响,同一造墒不同镇压比较,苗期单株生物量、叶面积、群体总茎数以G120与G95处理较高,以G0处理较低,处理间显著水平不同;同一镇压不同造墒处理间比较,不造墒的CK总茎数显著减少,产量显著较低,且年际变化不稳定。造墒与镇压对穗数影响较大,其中造墒处理穗数显著高于CK,镇压处理对穗数的影响表现一致:G120>G95>G0。以上处理对产量与对穗数的影响一致:造墒处理间产量差异水平不同,但以CK最低;镇压处理间产量差异不显著,但以G0最低。造墒和镇压对产量的交互作用不显著。综上可见,墒情适宜是小麦播后镇压的基础,镇压又是提墒壮苗的保障。河北地区小麦造墒水提前到9月20—25日,播种后采用95 kg×m^(-1)镇压器便于田间操作且镇压效果较好。

不同土壤水分条件下麦地蒸散日变化规律研究

利用蒸发桶研究了不同土壤水分条件下裸地蒸发和麦地蒸散的日变化规律;分析了裸地蒸发与麦地蒸散的关系;论述了蒸散日变化的一些特征;分析了蒸散与辐射、气温的关系,并对蒸散与土壤水分的关系进行了探索。

基于概念模型的麦田土壤水分动态模拟研究

农田土壤水分模拟是农业用水管理的重要依据。以根区土体水量平衡方程为依据,考虑根区下界面水分通量,构建了农田土壤水分变化模拟模型,该模型由作物蒸散量模型、根区下界面水分通量模型以及水量平衡方程等组成。采用山西水利职业技术学院试验基地2007年和2008年2个年度冬小麦试验资料,确定了模型参数。结果表明,土壤储水量模拟计算值与实测值有较好的一致性,其相关系数达到0.9555;F检验结果达到极显著水平,所建立的麦田土壤水分动态模型可用于作物蒸散量、根区下界面水分通量和田间土壤水分的模拟计算;计算精度平均达到3%～11%。表明该模型可较好地描述农田士壤水分转化过程。

西北干旱区农田春小麦蒸散量的空间插值方法

综合运用传统统计分析方法和地质统计分析方法，研究了西北旱区春小麦蒸散量在不同生育阶段的时空变异特征，并分析了试验区表层土壤储水量和叶面积指数对春小麦蒸散量的影响关系，通过分析比较，筛选表层土壤储水量为协同因子，并将其应用到试验区春小麦蒸散量的空间插值研究中。研究结果表明：在所研究的条件下，即使外观较为均匀、面积相对较小的农田，春小麦蒸散量仍具有较高的空间变异（变异系数范围0．328～0．495）；当降雨入渗深度小于20cm时，表层土壤储水量（0—20cm）是影响研究区春小麦蒸散量变异的主要因子，春小麦不同生育期累积蒸散量与表层土壤储水量变化的相关系数在0．8—0．9之间，远大于春小麦累积蒸散量与叶面积指数的相关系数；基于表层土壤储水量的蒸散量协同克里金空间插值分析与地面实测结果相比，仅42个蒸散量地面采样数据即可保证研究区春小麦蒸散量估计精度高于90％。

河西绿洲灌区春小麦留茬免耕的防风蚀效应研究

通过风洞模拟试验,对不同留茬高度(20cm和40cm)和不同留茬方式(立秆留茬和留茬收后压倒)下的土壤风蚀量和不同处理在25～250mm高度内的风速廓线进行定量测定,并分析土壤风蚀速率与风速的关系。结果表明,高立秆留茬免耕处理在吹蚀风速20m·s-1以下时对土壤的防风蚀作用存在显著影响。立秆留茬40cm的风蚀速率比传统耕作降低87.84%,比相同留茬量的压倒留茬处理降低5.89%,表现为最小风蚀速率,且对吹蚀风速的减弱作用最强,防风蚀效果最好。进一步研究表明,传统耕作的土壤风蚀速率(Q)与风速(V)呈幂函数关系,而免耕处理的土壤风蚀速率(Q)与风速(V)遵循二次函数关系。

基于模糊决策理论的冬小麦精量灌溉智能系统的研究

为了对作物进行适时适量的灌溉,节约大量的灌溉水资源,提高农作物的产量和品质,在考虑土壤-作物-大气连续体(SPAC)的基础上,在作物的不同生长阶段设定了不同的最佳土壤湿度;同时通过天气环境参数来预测作物的腾发量;最后根据土壤湿度、作物腾发量以及作物的生长阶段来模糊决策作物的灌水量。结果表明,在考虑土壤、作物和大气的综合作用下,根据多因素对作物灌水量进行模糊智能决策,比根据单一参数预测作物的灌水量,预测结果更准确。

河西绿洲灌区小麦灌溉预报模型的研究

采用土壤含水量的平衡计算模型和土壤水分指数,结合气象资料,对河西绿洲灌区小麦实际蒸散量和农田土壤水分动态变化进行了模拟分析.结果表明,实际观测值与Penman-Monteith公式修正计算值之间误差比较小,水面蒸发量与作物蒸散量的数学模拟之间的线性关系很明显,相关性很高.因此,该模型可以用于灌水时间的预报.

淮北平原冬小麦蒸发蒸腾量与不同土层土壤含水率关系初探

利用大型称重式蒸渗仪测定了冬小麦不同生育期的农田蒸发蒸腾量,分析了冬小麦的蒸发蒸腾变化规律,探讨了参考作物蒸发蒸腾量（ET0）、土壤含水率与作物蒸发蒸腾量（ET）之间的关系。结果表明,ET0和蒸渗仪实测的ET生育期内变化趋势基本一致;冬小麦ET受0~60cm土层土壤含水率的影响,尤其是0~40cm土层土壤含水率对作物ET影响显著,80cm以下土层土壤含水率基本对作物ET无明显影响。

春小麦调亏灌溉对土壤氮素养分的影响

本文对河西绿洲灌区春小麦调亏灌溉两年后的土壤碱解氮和全氮的变化进行了研究,并用配对样本t检验（双尾检验）对小麦收获时土壤氮素养分指标年际间的差异及其与全生育期调亏供水量间的关系进行了回归分析,旨在为该区春小麦调亏灌溉对土壤氮素养分的影响研究提供一些可靠的信息。结果发现,春小麦调亏灌溉对2003年和2004年两个试验年度0-20 cm、20-40 cm及0-40 cm土层土壤氮素养分有显著影响;而小麦收获时土壤氮素养分指标配对样本t检验发现,2004年0-20 cm土层土壤全氮、碱解氮,20-40 cm土层全氮,0-40 cm土层全氮显著高于2003年,然而20-40 cm土层碱解氮、0-40 cm土层碱解氮在2003年和2004年间差异不显著。0-40 cm土层土壤全氮量与小麦全生育期供水量呈线性负相关,而碱解氮则与全生育期供水量呈线性正相关。

地膜残留量对河西绿洲灌区玉米田土壤理化性状的影响

为探究残留地膜对土壤理化性状的影响,以玉米品种沈单16为指示品种,在半膜覆盖平作栽培条件下,于2015年4月至2020年10月在河西绿洲灌区模拟设置5个地膜残留量水平(0、110、220、440、660 kg/hm^(2)),测定不同残膜水平下土壤容重、土壤紧实度、土壤水分、土壤养分含量等指标。结果表明,随地膜残留量增加,0~30 cm土层土壤容重呈逐渐增加趋势,且玉米拔节前0~10 cm土层土壤温度提高0.14、0.25、0.28、0.43℃。残膜的存在能够减少土壤表层水分蒸发,提高播前土壤含水量,但在玉米苗期由于残膜阻碍水分的下渗,导致30~40 cm土层土壤含水量分别比地膜残留量为0 kg/hm^(2)降低0.11%、1.89%、6.07%、5.93%。当地膜残留量为660 kg/hm^(2)时,土壤有机质、全氮、矿质氮、Olsen-P养分含量显均著低于地膜残留量为0 g/hm^(2),降幅分别为15.57%、10.53%、18.89%、36.32%。长期残膜作用使土壤容重增加、通透性降低,并会降低土壤有机质、全氮、矿质氮及Olsen-P含量,引起土壤质量退化。

绿洲春小麦调亏灌溉对土壤磷素养分的影响研究

对甘肃省河西绿洲灌区春小麦调亏灌溉两年后土壤速效磷和全P变化进行了研究，并采用配对样本t检验（双尾检验）对小麦收获时土壤P素养分指标年际间的差异及其与全生育期调亏供水量、速效磷与全P的关系进行了回归分析。结果发现，春小麦调亏灌溉对土壤P素养分有显著影响，0～20cm和0～40cm土层土壤全P量和速效磷均与小麦全生育期供水量呈线性正相关；土壤速效磷随着全P量的增加呈线性增加趋势。且小麦全生育期供水量与土壤全P量和速效磷及速效磷与全P量的关系0～20cm和0～40cm土层极为一致。

渭北旱塬麦田水分循环及水分亏缺研究

渭北旱塬麦田土壤水分支出的主要途径是蒸散作用，收入则靠降水。经在本区的永寿县民丰村定点定位采用仪器观测，所取结果用平衡公式计算，麦田水分的收支基本入不敷出（降水量－麦田蒸散量）。因此，干旱缺水是该区小麦生产的主要限制因素，因而抗旱保墒也就成为当地小麦增产的主要措施之一。

武威绿洲灌区冬小麦田土壤水热特征对耕作措施的响应

通过田间定位试验，研究了内陆河武威绿洲灌区不同耕作措施对冬小麦田土壤水热特性和产量的影响。结果表明：免耕秸秆覆盖（NTS）和免耕立茬（NTSS）处理较免耕秸秆不覆盖（NT）、传统耕作（T）和秸秆翻压（TIS）处理具有显著的保墒作用；冬小麦返青至收获期NTS和NTSS处理对土壤具有“降温作用”，且气温越高“降温作用”越大；NTS和NTSS处理有利于提高冬小麦产量、穗粒数和千粒质量，分别较T处理显著提高产量15．65％～16．84％和6．98％～12．75％、穗粒数10．93％～12．34％和3．57％～23．41％、千粒质量7．85％～10．13％和5．57Yoo～6．40％，分别较TIS处理提高产量8．01％～11．29％和2．94％～4．25％、穗粒数1．83％～9．50％和0．95％～13．28％、千粒质量1．77％～7．69％和0．40％～3．23％，分别较NT处理提高产量4．56％～9．23％和0．92％～1．04％。免耕秸杆覆盖和免耕秸杆立茬处理具有保水、降温、增产的作用，是适宜该区冬小麦生产的有效耕作措施。

绿洲春小麦调亏灌溉对土壤有机质的影响

对河西绿洲灌区春小麦调亏灌溉2年后的农田土壤有机质变化进行了研究,并对土壤有机质和全生育期调亏供水量之间的关系进行了回归分析,以期为该区春小麦调亏灌溉对土壤有机质的影响研究提供参考。

免耕与秸秆覆盖对绿洲灌区冬小麦产量及土壤水分的影响

通过田间长期定位试验,研究了西北内陆河绿洲灌区不同耕作措施对冬小麦产量及土壤水分动态变化的影响。结果表明,冬小麦拔节期前,免耕秸秆覆盖处理和免耕秸秆立茬处理显著提高了0~30 cm土层贮水量,处理间差异较大,拔节后差异变小;而返青至成熟期,免耕秸秆覆盖处理和免耕秸秆立茬处理30~150 cm土层贮水量均大于传统耕作处理。免耕秸秆立茬处理和免耕秸秆覆盖处理均显著提高了冬小麦产量,较传统耕作处理分别增产6.98%~24.32%、15.65%~30.59%,较秸秆翻压处理分别增产2.94%~4.25%、8.01%~11.29%。免耕秸秆覆盖耕作措施和免耕秸秆立茬这2种保护性耕作措施均能提高冬小麦产量,适宜在西北内陆河绿洲灌区冬小麦生产上推广应用。

施氮和土壤水热条件对休耕季农田土壤N2O排放的影响

【目的】研究施氮和土壤水热条件对河西绿洲灌区休耕季小麦玉米间作农田土壤N2O排放的影响。【方法】依托河西绿洲灌区地下淋溶长期定位监测试验,设置CK(不施肥)、CONV(常规施肥)、OPT(优化施肥)、OPT-N(减量施氮)和OPT+N(增量施氮)5个处理,采用静态箱-气相色谱法在休耕季监测小麦玉米间作农田土壤N2O通量动态变化,并建立二次多项式逐步回归方程,绘制交互效应曲面图。【结果】整个休耕季,小麦玉米间作农田是土壤N2O排放的弱源,土壤反硝化过程起主要作用。2018年11月中旬—2019年2月中旬,N2O通量总体表现为吸收,CONV处理和OPT+N处理虽有较高的N2O排放,但是处理间N2O通量排放差异未达显著水平(P>0.05)。在冬灌后,CONV、OPT、OPT-N、OPT+N处理N2O排放呈增长趋势,CK的N2O通量表现为吸收。通过交互效应曲面图发现10 cm地温与土壤N2O排放关联度最大,以及在交互作用的影响下,休耕季10 cm土壤地温与土壤N2O排放呈相反趋势。【结论】休耕季小麦玉米间作农田土壤N2O排放受生长季施肥影响较小,受土壤水热条件的影响较大。

固沙植被土壤水分蒸散发特征及其影响因素

利用微型蒸发器测定研究区三种固沙植物的土壤水分蒸散发量,明确了固沙植被土壤水分蒸散发的季节变化特征,基于主成分分析、多元逐步回归等方法得到了影响土壤水分蒸散发量的主要因素.结果表明:1)研究区内固沙植被土壤水分蒸散发夏季最高、春秋其次;2)主成分分析表明,温度因子对研究区土壤水分蒸散发的影响程度最高,辐射因子的影响程度其次,水气因子以及风力因子的影响程度则较小;3)多元逐步回归分析建立线性模型经检验模型合理,可预测固沙植被土壤水分蒸散发量.