模拟降雨量下沟垄微型集雨种植玉米的水温效应

【目的】探明沟垄微型集雨种植(垄体覆膜沟内种植)适宜的降雨量范围,为确定合理的微型集雨种植模式提供科学依据。【方法】在夏玉米生长期,人工模拟大、中、小3种降雨量(440、340和230mm),定期测定传统平作(T1)和沟垄微型集雨种植(T2)条件下土壤水分和耕层地温,并分析了农田水分利用效率(water use efficiency,WUE)。【结果】在玉米全生育期230、340和440mm降雨量下,沟垄微型集雨种植农田200cm土层平均储水量分别较平作(平作不起垄不覆膜)增加了2.3%、5.2%和4.5%,耕层0～5cm平均地温分别增加了1.2、1.1和1.0℃。在全生育期230mm和340mm雨量下,WUE较平作分别增加7kg·ha-1·mm-1和3.1kg·ha-1·mm-1,提高了61.24%和26.90%;当全生育期降雨量为440mm时,沟垄微型集雨种植和平作的WUE分别为16.55kg·ha-1·mm-1和17.46kg·ha-1·mm-1,差异不显著。【结论】在夏玉米生育期降雨量为230mm到340mm雨量范围,沟垄微型集雨种植能明显改善玉米的水温条件,提高WUE。

半干旱地区沟垄微型集雨种植马铃薯最优沟垄比的确定

采用沟垄微型集雨种植马铃薯,垄作为集水区,沟作为种植区,采用三种沟垄比和两种下垫面材料。在2001～2002年的试验中,膜垄种植马铃薯平均水分利用效率分别是对照的2.8倍(2001)和2.4倍(2002),土垄种植马铃薯水分利用效率和对照相差不大;由于降雨量和降雨高峰期出现时段的不同,虽然使2001～2002年度沟垄微型集雨种植马铃薯产量有所差异,但在两年试验中,马铃薯增产趋势基本一致,膜垄种植马铃薯产量分别比对照平均提高231%(2001)和153%(2002),土垄种植马铃薯产量分别比对照平均提高58%(2001)和23%(2002)。通过直线回归分析,在半干旱地区膜垄种植马铃薯最佳沟垄比为60cm∶40cm,当沟垄比为60cm∶40cm马铃薯产量的期望值可以达到最大,该技术是适合于半干旱地区的能较好提高降水利用率和产量的一种种植方式。

半干旱黄土高原沟垄微型集雨产流特征与马铃薯种植技术

对膜垄和土垄的降雨量和径流量进行直线回归分析,结果表明,粘土夯实集雨垄临界产流降雨量为2.83 mm,产流后的平均集水效率为24.6%,地膜覆盖集雨垄临界产流降雨量为0.23 mm,产流后的平均集水效率为91.1%.在沟垄微型集雨种植马铃薯试验中,30 cm垄宽膜垄、45 cr垄宽膜垄、60 cm垄宽膜垄、30 cm垄宽土垄、45cm垄宽土垄和60 cm垄宽土垄(沟宽均为60 cm)的经济产量分别比传统耕作高173%、168%、119%、28%、24%和18%,水分利用效率分别比传统耕作高3.98、3.74、2.25、1.10、0.93和0.72 kg·mm-1·hm-2.膜垄种植马铃薯经济产量提高119%～173%,土垄种植马铃薯经济产量提高18%～28%.

浅谈沟垄微型集雨栽培玉米的技术要点

介绍沟垄微型集雨种植技术,包括起垄、整地、播种、田间管理、收获等方面内容,以种植玉米为指导,为栽培玉米技术提供参考。

微垄式覆膜覆土联合作业机设计与试验

为实现微型垄全膜覆盖种床机械化高性能构建,通过融合旱地全膜覆盖微垄膜面种植农艺技术要求,设计了微垄式覆膜覆土联合作业机,该机可实现起垄、覆膜、覆土一体化作业。对样机传动系统、覆土系统及垄体整形镇压装置等关键作业部件进行设计,结合相关作业性能要求,完成了覆膜种床覆土量、刮板式提土装置线速度等工作参数分析,确定了试验因素及其取值范围。以联合作业机前进速度、刮板式提土装置线速度和覆土装置倾角为自变量,种床构建合格率为响应值,建立了各试验因素与种床构建合格率的数学模型,得到各因素对种床构建合格率影响的主次顺序,获得微垄式覆膜覆土联合作业机最优工作参数为:联合作业机前进速度0.71 m/s、刮板式提土装置线速度0.50 m/s、覆土装置倾角68°。田间验证试验表明,联合作业机种床构建合格率均值为95.6%,较优化前有明显提升。应用离散单元法进行微垄式覆膜覆土联合作业机在最优工作参数下的“提土输土覆土”动态作业过程模拟,仿真结果与田间试验结果基本一致,说明联合作业机工作参数优化准确、可靠。

贵阳花溪地区中三叠统垄头组上部的沉积特征

贵阳花溪地区在中三叠世晚期为地表暴露期,遭受地表喀斯特化成岩作用较强。垄头组上部的渗流豆、鸟眼构造、帐篷构造、微型钟乳石发育,在台地边缘带形成钙质风化壳。本文通过分析古喀斯特微型钟乳石的沉积特征和成因机制,认为是地表淡水渗流形成。

基于SCS-CN模型的沟垄微型集雨系统径流预测

地表径流是引起土壤侵蚀的主要动力,控制水土流失和提高降水资源利用效率是半干旱区农业可持续发展的关键因素。本研究利用沟垄微型集雨径流场实测径流资料,基于SCS-CN模型,结合下垫面、降雨量等信息,分析模型参数(径流曲线数CN和初损系数λ)的敏感性,测定不同沟垄比和不同覆盖材料对模型参数的影响,提出适合沟垄微型集雨系统产流计算的参数值,并对其进行模拟验证及有效性分析。结果表明,初损系数λ是影响模型模拟的主要因子,试验沟垄比对模型参数率定的影响较小;该模型所模拟的径流量与实测径流量具有较好的一致性,土垄、普通塑料膜垄和生物可降解膜垄的有效性系数分别为0.864、0.988和0.947,说明模型在参数的确定上较为合理,可应用于沟垄微型集雨系统降雨径流的预测,为半干旱区控制水土流失和提高降水资源利用效率提供科学方法。

基于SCS-CN模型的黄土高原丘陵区坡地微型集雨垄垄面径流量预测

为了探寻我国黄土高原丘陵区坡地垄沟集雨种植控制水土流失和增产机理,本研究利用试验期2019年坡地微型集雨垄收集的19次降雨-径流资料,率定不同坡度(0°、5°和10°)微型集雨垄SCS-CN模型的径流曲线数CN值和初损系数λ值,利用5次降雨-径流资料检验模型的有效性。结果表明:自然降雨条件下,坡地微型集雨垄径流量随坡度增大而增大,λ值随坡度增加而降低,CN值随坡度变化不明显;William坡度修正公式、Huang坡度修正公式和Huang优化坡度修正公式确定纳什效率平均值分别为0.83、0.96和0.98,平均相对误差分别为17.67%、8.51%和5.84%;Huang优化坡度修正公式考虑坡度因子,率定径流曲线CN和初损系数λ,模拟精度优于Huang坡度修正公式和William坡度修正公式,适合于我国黄土高原丘陵区坡地微型集雨垄径流预测,为坡地垄沟集雨种植控制水土流失和增产提供科学依据。