不同水分模式分次施氮对水稻根际土壤微生物生态效应的影响

研究了3种水分模式(干旱交替型,浅水层连续灌溉型和控水模式)及分次施氮条件下,施氮对水稻根际土壤微生物生态效应的影响,结果表明水稻根际土壤微生物生态效应,不仅仅受到水分条件和施氮的影响,还受到水分条件和施氮的交叉影响.氮素因子一般在水稻生长的分蘖期就对水稻根际土壤微生物生态效应有显著影响,到孕穗期,水分条件开始起作用,在成熟后期,水稻不仅受到水分条件和施氮的影响,同时还受到水分条件和施氮的交叉作用影响.这说明在分次施氮的施肥模式下,施氮对水稻根际土壤微生物的生态效应保持一定的持续作用,而水分条件对土壤微生物的生态效应也需要一定的时间才能起作用.同时在水稻生长周期内的各个时期,水稻根际土壤微生物生物量碳与根际土壤酶等变化并不完全一致.

不同水分模式对山东茶园土壤氮素动态的影响

以山东茶园土壤为研究对象,采用室内好气培养法,分析了恒定湿润和干湿交替模式下土壤氮素转化特征。结果表明:(1)至培养结束时,恒湿模式下60%WHC处理土壤净矿化量和净硝化量较高;脲酶和亚硝酸还原酶活性较强。20%WHC处理下土壤净矿化速率、净硝化速率严重受到抑制。(2)干湿交替模式下复水后土壤净矿化量、净硝化量以及酶活性得到增强,并出现“脉冲”式变化。(3)2种模式下氮素损失均为N_(2)O排放量大于NH 3挥发量。N_(2)O排放量与土壤含水量呈正比,NH_(3)挥发量与土壤含水量呈反比。干湿交替均增强土壤N 2O和NH_(3)排放量。(4)结构方程模型(SEM)揭示土壤含水量通过直接或间接作用影响土壤氮素转化(p<0.001),脲酶显著影响恒湿模式下土壤氮素转化(p<0.001),而亚硝酸还原酶在2种模式下均显著负影响氮素转化(p<0.001)。研究结果有助于更好地调节茶园生态系统中土壤管理及氮肥的使用。

孟津县旱作玉米产量的水分模式

本文应用生产潜力理论,根据玉米产量理论计算值和实际值的关系,用数学模拟的方法得出孟津县旱作玉米产量的水分模式。

不同水分管理模式对水稻耗水规律及水分利用的影响研究

为合理建立适合于吉林省自然条件下水稻种植的高效节水水分管理模式,选择具有典型区域代表性的岔路河水田试验基地进行水分管理模式对比试验,分析不同水分管理模式下水稻的水量平衡特征及水分生产效率。研究结果表明:不同水分管理模式下,拔节孕穗期均是水稻全生育期中需水强度最大的时期,即需水关键期;以常规灌溉为参照,浅湿灌溉、控制灌溉平均田间节水率分别达9.53%、 35.96%,灌溉水生产效率分别提高25.56%、 51.13%,水分生产效率分别提高16.13%、 60.22%;在耕地的合理开发利用、不追求产量最大化的前提下,从节水率、产量、水分利用效率等多方面综分析,得出控制灌溉的综合效果较为显著,节水潜力较大,适合在吉林省不同地区尤其是半干旱区进行推广。

基于稻蟹综合种养的半干旱区水田水分管理模式对比研究

为进一步提升吉林省稻蟹田节水灌溉研究与应用的科技含量,提高稻蟹田灌溉水有效利用效率、土地利用率及产出率。在吉林省半干旱地区选择具有典型区域代表性的水田试验区进行稻蟹综合种养水分管理模式对比试验,研究不同水分管理模式对稻蟹产量及收益影响,分析水分管理模式与稻蟹田灌溉水量及灌溉水生产率的响应特征。分析结果表明:从水稻产量和显著性、河蟹成活率和产量、收益率和灌溉水生产效率等角度与农户稻蟹田进行综合对比,浅水淹灌10cm水分管理模式的应用可使水稻增产率为1.38%,河蟹增产8.62%,收益率提高7.36%,田间节水率15.06%,灌溉水生产效率提高20.03%,各项指标表现良好,故较为适合在吉林省半干旱区稻蟹综合种养区进行应用推广。

土层重构模式下接种DSE对玉米根系形态及水分利用的影响

干旱半干旱区煤矿露天开采破坏了地表形态,加速水土流失,水资源的缺失严重影响了露天矿排土场植被恢复的效果。土层重构与微生物修复技术为解决露天矿排土场植被缺水困境指明了方向,但目前对土层重构下植物根系形态特征与土壤水分利用的关系以及深色有隔内生真菌(DSE)在其中起到的重要作用缺乏足够的认识,因此,本研究旨在探究土层重构模式下玉米根系生长和水分利用情况以及DSE的作用机制。研究对象为玉米,在温室进行为期4个月的土层重构室内模拟试验。试验布设3组处理,分别为空白对照(N-CK)、土层重构不接种DSE(L-CK)、土层重构且接种DSE(L-DSE)。试验结果表明:①与纯砂土处理相比,土层重构处理的玉米根系总根长度降低了39.7%,根系中小于0.3 mm细根的比例提高了8.86%,深层(50~70 cm)土壤水分的利用率提高了16.1%。②与土层重构不接种DSE处理相比,接种DSE玉米的叶片脯氨酸含量提高了69.8%,30~50 cm土层根系根尖数、比根长分别提高了106.6%、38.5%,且深层水分的利用效率相较于纯砂土处理及土层重构不接种DSE处理分别增加了29.3%、11.1%。③玉米根系的根尖数与比根长是土层重构模式下实现对深层土壤水分高效利用的关键根系特征。综合研究表明,土层重构有助于优化玉米根系结构,提高细根所占比例及根尖数目,改善缺水环境下玉米的水分利用模式,且土层重构模式下接种DSE可以通过提高玉米叶片脯氨酸含量,优化玉米根系结构等途径提高对深层土壤水分的利用率,进而提高作物的长期抗旱能力。

不同养分和水分管理模式对水稻抗倒伏能力的影响

大田试验下 ,通过对水稻茎秆基部物理性状、形态特征和硅、钾含量的测定和比较 ,系统研究了不同养分和水分管理模式对水稻茎秆抗倒伏能力的影响 .结果表明 ,有机无机肥配施 ,特别是秸秆与化肥配施 (CS)养分模式可明显提高水稻植株茎秆粗度、茎壁厚度和茎重 ,从而有效提高了基部茎秆的抗折力(RS)和明显降低了水稻的倒伏指数 (LI) ,秸秆与化肥配施 (CS)养分模式对水稻抗倒伏能力的效果在干湿交替 (AWD)和控水模式 (DRA)下表现更为明显 .有机无机肥配施 ,特别是秸秆与化肥配施 (CS)的养分模式在干湿交替 (AWD)和控水模式 (DRA)下更有助于提高水稻茎秆的硅、钾含量 .相关分析表明 ,水稻基部茎秆茎壁厚度、茎重和抗折力与茎秆硅、钾含量存在显著 (P <0 .0 5 )或极显著正相关 (P <0 .0 1) .

不同养分和水分管理模式对水稻土质量的影响及其综合评价

田间小区试验下 ,通过对土壤理化和生物学特性指标的测定和分析 ,系统比较和研究了不同养分和水分管理模式对水稻土质量的影响及其综合评价。研究结果表明 :在干湿交替和控水模式下 ,有机无机肥配施可明显改善水稻土壤物理特性 ,提高土壤的有效养分含量 ,增加土壤酶的活性和土壤微生物生物量。在连续淹水下 ,土壤中加入有机物料 ,特别是厩肥 ,加剧了土壤的还原过程 ,削弱了有机肥料对水稻土理化特性和生物学特性的改善效果。模糊综合评判显示 ,有机无机肥配施的水稻土在干湿交替的水分模式下 ,其质量指标综合表现较好 ,特别是厩肥与化肥配施和干湿交替的水肥模式组合的隶属度为 0 .74 78,其土壤质量指标综合表现为最好。单施化肥和连续淹水的肥水模式组合的隶属度最低 ,为 0 .4

黄土旱塬几种农田水分管理模式下春玉米氮素吸收及分配的差异

【目的】以高原沟壑区典型代表性土壤黑垆土为供试土壤,以紧凑型玉米品种先玉335为供试作物,根据目标产量,在高密栽培及优化施氮量和施氮时期基础上,研究4种农田水分管理模式下春玉米氮素吸收、分配及转移规律,以期为黄土高原南部半干旱区春玉米高产高效栽培提供依据。【方法】田间试验以补充灌溉、雨养、地膜覆盖和秸秆覆盖等为农田水分管理模式,通过在玉米苗期、大喇叭口期、抽雄吐丝期、灌浆期、蜡熟期和生理成熟期等关键生育时期采集地上部植株样品,研究春玉米各生育时期不同器官氮素累积、分配和转移规律与产量及水分养分效率的关系。【结果】随生育阶段推进,春玉米生长速度加快,氮素吸收累积逐渐增加,进入生殖阶段后,各器官氮素分配随生长中心转移而发生变化。不同农田水分管理模式明显影响春玉米氮素累积、分配及转移,在各个测定时期,补充灌溉处理氮素累积量均高于其它3个处理,地膜覆盖处理在玉米成熟期氮素累积量仅次于补充灌溉处理,成熟期雨养和覆秸秆处理氮素累积量相对较低。在补充灌溉条件下,各器官氮素向籽粒转移量最多,完熟期籽粒氮素累积量最大,为235.5kg·hm-2,其次是覆膜处理为225.3kg·hm-2,二者差异不显著;秸秆覆盖处理籽粒氮素累积量与雨养处理差异也不显著,但补充灌溉处理和地膜覆盖处理显著高于雨养和秸秆覆盖处理,与产量及氮素利用效率高低具有一致性。【结论】有利于提高产量及水分利用效率的农田水分管理模式可提高氮素吸收及籽粒氮素累积。从玉米氮素累积、分配及与产量和水分养分效率关系看,补充灌溉和地膜覆盖为本试验条件下的较优农田水分管理模式,从节约水资源及充分利用天然降雨角度考虑,应首选地膜覆盖管理模式。

黄土旱塬不同水分管理模式对旱作春玉米土壤温度的影响

【目的】基于春玉米生长季土壤温度动态观测资料,研究黄土高原南部旱作区不同水分管理模式对春玉米(Zeamays)农田土壤温度动态变化和玉米生育期土壤积温(>10℃)的影响,其结果对理解不同水分管理模式对玉米生长影响具有一定参考价值。【方法】以沈单10为供试作物品种,水分管理模式2007年采用补充灌溉、雨养和地膜覆盖3种处理。在2007年基础上,2008年增加秸秆覆盖,试验采用完全方案,于2007年和2008年连续进行2年田间试验。【结果】地膜覆盖具有明显的增温效应,而秸秆覆盖具有明显降温效应;玉米不同生育阶段>10℃土壤积温,以出苗阶段(PT-VE)最低,生殖生长阶段(R1-R6)次之,营养生长阶段(VE-R1)最高。不同水分管理模式对不同生育期的土壤积温影响不同:地膜覆盖在PT-VE阶段较低,补充灌溉在VE-R1阶段较低,雨养处理在R1-R6阶段较低。地膜覆盖条件下土壤温度对大气温度变化的响应更为敏感,与大气温度变化最为紧密;而秸秆覆盖土壤温度对大气温度变化的反应最迟钝。补充灌溉和地膜覆盖处理籽粒产量显著高于雨养处理(P<0.05),与雨养相比,2007和2008年补充灌溉分别增产30.0%和25.7%,地膜覆盖分别增产18.1%和29.7%。【结论】在黄土旱塬地区,不同水分管理模式不仅影响土壤温度动态变化,而且也影响玉米生长发育和对土壤热量资源利用。

基于生长轮的杨树水分输导模式

以生长轮为研究的基本单位,分析了杨树(银中杨)的水分输导模式。结果表明:杨树树干中最近2a的断面积生长量在阳冠以下基本相同;当年生长的生长轮是生理活动最旺盛的部分,其生长量的纵向分布是冠幅增加的力学支承和生理需求的综合结果。当年生生长轮承担全树66.98%的水分输导量,前1a生长的生长轮占24.24%。说明杨树最近2a生长的断面积是水分输导最旺盛的部分。在水分的纵向输送过程中,水分呈顺时针螺旋式扇形上升,并且各生长轮之间还略有差别。1d中(晴天)水分输导最强的时间是上午9时左右。

渭北旱原红富士苹果园不同降水年型水分管理模式研究

于 1 995年～ 1 997年对渭北旱原红富士苹果园不同降水年型水分管理模式进行了研究。结果表明 ,在干旱年份 ,红富士苹果园水分管理模式以秸秆覆盖方式最佳 ,在多雨年份 ,红富士苹果园水分管理模式以果园种植白三叶草方式最佳 ;并综合分析了不同降水年型不同水分管理模式对红富士苹果产量的影响 ,不同水分管理模式对果园土壤含水量和土壤有机质的影响及不同水分管理模式对红富士苹果生长状况、外观品质、内在品质的影响。在此基础上 ,提出了渭北旱地果园各种年型下“果树行间生草 +树盘秸秆覆盖”

不同养分和水分管理模式对土壤生态环境影响

室内盆栽培养下 ,通过对土壤pH、Eh、有机质、Fe形态、容重和结构等主要理化性质指标的测定和分析 ,比较和研究了不同养分和水分管理模式对土壤生态环境的影响。结果表明 ,在连续淹水下 ,施用有机肥料 ,特别是厩肥 ,降低了土壤Eh ,加剧了土壤的还原状态 ,同时也使土壤无定型态铁氧化物含量上升 ,对改善土壤物理环境效果也明显削弱 ;在干湿交替下 ,有机无机肥料配施不但可提高土壤有机质 。

不同水分管理模式下水稻土氮素形态转化与N_2O释放的关系

在实验室培养条件下,对稻田土壤在4种水分管理模式下施用尿素后N素形态转化和N2O的释放情况进行测定。结果表明,N2O的释放峰值与NH4+-N浓度峰值同时出现,即尿素迅速水解为NH4+-N的同时N2O就大量释放。且不同水分管理模式都迅速达到N2O释放的高峰,但不同模式的峰值存在明显差异,其顺序为:干湿交替>临界饱和水>淹水管理>旱作管理。研究结果还表明,NO2--N浓度在第7天达到峰值时并没有出现相应的N2O释放峰,这可能与土壤的较高pH有关。60%WFPS处理以及干湿交替培养的落干期NO3--N浓度会持续增加,并随着NO3--N浓度峰值的出现,N2O的释放也出现一个峰值。

基于管道模型的榆树水分年轮输导模式研究

根据管道模型理论并通过生物染色剂染色实验,对榆树的水分年轮输导模式进行了研究.研究发现,榆树不同年轮的水分输导能力不同;不同年轮间水分横向输导不明显,纵向输导在同一年轮内也不是均衡向上输导,呈明显的管道状输导,这一结果完全符合管道模型理论.

旱地果园土壤水分管理模式探讨

土壤水分是果树正常生长发育不可缺少的条件之一。根系从土壤中吸收的各种无机营养元素，必须依靠水分运输到各个器官。同时，水直接参与光合作用，制造大量碳水化合物，这些物质又通过水运转到树体各个部位。水还会引起其他环境因素的变化，间接影响果树的生长发育。如，水分能影响土壤温度与气温的变化，影响大气湿度和光照，影响土壤微生物活动与土壤养分形态，影响土壤通气性及土壤中有害盐类的浓度等。

旱地果园土壤水分管理模式

土壤水分是果树正常生长发育不可缺少的条件之一。根系从土壤中吸收的各种无机营养元素．必须依靠水分运输到各个需要的器官中去。同时．水直接参加光合作用．制造大量碳水化合物．这些物质又通过水运转到树体各个部位。水还会引起其他环境因素的变化．间接影响果树的生长发育。如水分能影响土壤温度与气温的变化．影响大气的湿度和光照．影响土壤微生物活动与土壤养分形态．影响土壤通气与有害盐类的浓度等．由此可见．土壤水分对果树的一切生理活动起着重要作用。

管道模型和树木年轮水分输导模式的理论及在落叶松生产力估测中的应用

【目的】在管道模型假说和前期提出的树木年轮水分输导模式基础上,从理论和应用两个层面探讨了长白落叶松树冠生产力结构及4种落叶松的叶生物量估测模型,期望为树冠生产力评价和树木年轮水分输导模式研究提供理论与技术支持。【方法】利用不同林龄和不同种落叶松树冠解析、生物量调查及树干染色试验数据,基于管道模型和树木年轮水分输导模式分析树冠生产力结构、构建叶生物量估测模式,并对不同年龄、不同种落叶松筛选出的估测变量及估测效果进行对比分析。【结果】(1)11年林龄的长白落叶松,胸高处当年生年轮断面积占该处具备水分输导能力的总断面积的19.64%,却供养了整个树冠最外侧29.8%的叶面积(指在当年生枝条上着生的叶面积),说明当年生年轮水分输导的速率显著快于其他年轮。(2)基于管道模型和树木年轮水分输导模式得出树木枝条叶生物量、叶面积的多少受到枝条基部水分的输导能力及机械支撑能力的综合影响,其估测自变量可区分为二类,一类是与枝生物量有关的变量,另一类是与枝条基部水分输导能力有关的变量。(3)基于两类变量构建的4种落叶松叶生物量估测标准回归模型具有极高的估测精度。(4)为了便于应用,提出了简化的叶生物量二元线性估测模型,对于4种落叶松的估测效果达到了极显著相关水平。(5)构建了4种落叶松的叶生物量与枝条基部断面积的一元线性回归模型,对模型的截距和斜率进行差异显著性分析发现,兴安落叶松与其他3种落叶松均差异极显著,日本落叶松与华北落叶松也达到了差异极显著的水平,而华北落叶松与长白落叶松差异不显著。这一结果反映了4种落叶松在树冠形态上的不同。【结论】管道模型和树木年轮水分输导模式理论及其推论在树木生产力结构研究和生产力评价方面具有较高的应用前景。据此可将枝条叶生物量的估测变量区分为两类,即与枝生物量有关的变量和与枝条水分输导能力有关的变量。提出了叶生物量估测的标准回归模型和简化回归模型,该模型对4种落叶松的估测精度均达到了极显著相关水平。

水分变化模式对黑土氮素转化率的影响

以黑龙江省哈尔滨市的黑土为研究对象,采用室内培育实验,研究不同水分变化模式(恒定40%WHC、恒定80%WHC、40%变为80%WHC、80%变为40%WHC)下,黑土中铵态氮、硝态氮含量的变化及矿化率、硝化率、反硝化率的响应规律.结果表明,硝化率与土壤水分呈正相关,80%WHC为硝化作用的最适水分含量;由低到高的水分变化模式刺激硝化作用发生,促进硝态氮积累,矿化量增加.四种水分变化模式下,黑土氮素转化以硝化作用为主,不同水分变化模式对黑土的氮素转化具有显著影响.