考虑生态耗水的干旱区绿洲灌溉用水效率评价指标与方法

针对现行干旱区绿洲尺度灌溉用水效率评价对生态服务效益考虑不足的问题,提出了在绿洲尺度上考虑生态耗水的灌溉用水效率评价指标和方法,并应用于宁夏引黄灌溉绿洲。结果表明:宁夏引黄灌溉绿洲农田蒸散消耗水量中的灌溉水量平均占比达74.7%,生态系统蒸散消耗水量中的灌溉水量平均占比达39.8%,灌溉水对生态系统的支撑作用显著;考虑生态耗水前后的灌溉用水效率差为0.052~0.074,占未考虑生态耗水灌溉用水效率的13.9%~16.1%,灌溉水的生态服务效益明显;提出的评价指标与方法合理可行,能客观反映干旱区灌溉用水的综合效益。

12种水生植物对农田退水氮磷的去除效果

【目的】探究不同水生植物对农田退水氮磷污染物的去除效果,为利用水生植物修复和防治水体污染提供科学依据。【方法】采用水培试验测定12种水生植物茎叶和根的生物量、氮磷含量、氮磷吸收量以及对水体氮磷的去除率,运用筛选指标的平均隶属函数值对12种水生植物去除氮磷能力进行聚类分析。【结果】挺水植物中,水葱、芦苇、香蒲净增生物量较高;芦苇氮吸收量最高达到201.22 mg·m^(-2),香蒲磷吸收量最高达到26.64 mg·m^(-2);芦苇对氨氮、硝氮、总氮、总磷去除率最高,分别达到98.56%、78.93%、80.22%、81.36%。浮水植物中,凤眼莲净增生物量最高;凤眼莲氮吸收量最高达到156.14 mg·m^(-2),睡莲磷吸收量最高达到23.48 mg·m^(-2);凤眼莲对氨氮、硝氮、总氮、总磷去除率最高,分别达到95.63%、76.01%、71.66%、80.58%。沉水植物中,狐尾藻净增生物量最高;狐尾藻氮吸收量最高达到230.75 mg·m^(-2),苦草磷吸收量最高达到26.11 mg·m^(-2);狐尾藻对氨氮、总氮去除率最高,分别达到97.94%、84.93%;苦草对硝氮、总磷去除率最高,分别达到76.32%、79.09%。芦苇、水葱、睡莲主要通过根吸收累积氮磷,其他9种水生植物主要通过茎叶吸收氮磷从而增加生物量去除水体氮磷。水体氮磷去除率与植物氮磷吸收量呈极显著正相关。芦苇、香蒲、狐尾藻为高效净化植物,苦草、水葱、凤眼莲、睡莲、千屈菜为较高效净化植物。【结论】挺水植物芦苇、香蒲、水葱、千屈菜,浮水植物睡莲和沉水植物狐尾藻、苦草对宁夏引黄灌区农田退水氮磷污染物去除效果较好。

甘肃引黄灌区多样化种植发展现状与对策

为促进甘肃引黄灌区多样化种植高质量发展,对甘肃引黄灌区多样化种植发展现状进行了调查,分析了当地多样化种植的发展现状、存在问题及其原因,针对种植面积大幅度缩减、不同灌区间差异很大、机械化程度低造成带宽幅比杂乱、品种搭配和水肥管理不合理、对多样化种植的有效引导不够等现状,提出了加大宣传培训力度,激发农民多样化种植的积极性;科学评价现有模式,构建轻简高效的多样化种植体系;改造提升传统模式,加快适应机械化种管收;创新多样化种植体系,构建“政产学研用”一体化平台等促进甘肃引黄灌区多样化种植发展的对策。

黄河流域自然保护地空间格局演变与影响因素研究——以青甘宁片区为例

自然保护地空间格局及影响因素的研究对于构建黄河流域以国家公园为主体的自然保护地体系具有现实意义。以黄河流域青甘宁片区国家级自然保护地为案例地,基于2003-2021年306个自然保护地点数据,借助ArcGIS 10.8空间分析工具,运用核密度分析、标准差椭圆等方法,从类型、密度等方面,对研究区域内自然保护地空间分布的时空格局进行研究;运用空间分析、相关性分析和地理探测器对影响因素进行探讨。结果表明,1)青甘宁黄河流域自然保护地空间结构类型为凝聚型和随机型;2)从分布密度上看,呈现出以省会及重点城市为核心,以黄河为轴的点状集聚与线状扩张并存的演变态势;3)自然保护地空间格局方向分布变化不显著,方向与黄河在该区域的流向一致;4)影响流域自然保护地空间分布的因素依次为社会因素(0.6260)>自然因素(0.5797)>经济因素(0.5413),影响因素存在双因子增强和非线性增强。社会因素成为首要因素与青甘宁地区的自然人文环境密切相关,影响因素在共同作用下最终形成了自然保护地空间格局。

宁夏引黄灌区典型排水沟排域面源污染现状研究

以宁夏引黄灌区第六排水沟排域为研究对象,采取调查和监测相结合的方式,开展第六排水沟排域农业生产方式网格化调研和沟道退水水体监测与评价,旨在揭示排域内氮磷流失的时空变化规律,评估排域内农田面源污染对排水沟退水的影响。结果表明:排域内化肥施用强度在82~86 kg/667 m^(2),化肥施用量、流失量均以氮肥最高;5-9月排域退水污染物浓度的变化总体上呈逐渐下降趋势,总氮和总磷除5-7月份属于Ⅲ-Ⅳ类水质标准,其余时段均优于Ⅲ类水,氨氮除5月份属于Ⅲ类水,其余时段均优于Ⅱ类水;排域输出污染负荷结果显示,排域内氮肥施用过量。

引黄灌区农民科技培训现状及影响因素分析

农民科技培训是农业科技扩散和成果转化的重要途径,也是提升农民整体素质的主要手段。基于白银市417份农民问卷调查数据,以白银市农民为研究对象,采用问卷调查和专家访谈相结合的方法,实证分析了农民科技培训的现状及其影响因素。从优化农民素质提升顶层设计、着力激发农民内生发展动力、科学精准设置农民培训内容、建立农民科技教育大数据库等方面提出了提升农民科技素质的对策建议。

宁夏红寺堡扬黄灌区土壤盐渍化特征

为探究影响红寺堡扬黄灌区土壤盐渍化的主要影响因素,采用相关性分析法和主成分分析法对0~100 cm土壤剖面盐渍化特征进行研究,结果表明:(1)研究区土壤整体为强碱性土,下层20~100 cm土壤pH值显著高于上层0~20 cm土壤p H值(P<0.05),并随着土壤深度的增加而增加,土壤全盐含量同样随土壤深度的增加而增加,呈底层高表层低的底聚型剖面特征,各层土壤全盐含量差异性不显著(P<0.05),各层土壤pH值均属于弱变异性,在空间上分布较为均匀,土壤全盐在上层0~20 cm深度属于中等变异性,在下层20~100 cm深度属于强变异性,空间分布上随着深度的变化出现差异。(2)研究区内主要阳离子为Na^(+)+K^(+),各阳离子间含量差异性显著(P<0.05),阴离子主要为SO_(4)^(2-),相较于其他阴离子含量差异性显著(P<0.05),各离子含量SO_(4)^(2-)>Na^(+)+K^(+)> Ca^(2+)>Mg^(2+)> HCO_(3)^(-)>Cl^(-)>CO_(3)^(2-),各离子浓度也随着土壤深度的增加而增加,与全盐和pH值变化一致。(3)通过相关性分析和主成分分析发现灌区内影响全盐的主要因子为SO_(4)^(2-)、Cl^(-)、Na^(+)+K^(+)、Mg^(2+),影响pH的主要因子则为CO_(3)^(2-)、HCO_(3)^(-),主要盐类以硫酸盐和氯化盐为主,但不同剖面深度盐类有显著差异,上层盐类主要是氯化盐类,下层则是硫酸盐类和氯化盐复合型,研究结果探明了影响红寺堡扬黄灌区土壤盐分特征的主导因子,为研究区盐碱地治理提供理论依据。

咸淡水交替滴灌对滨海盐渍土水盐动态和作物生长的影响

【目的】研究黄河三角洲地区不同咸淡水交替滴灌频率对土壤水盐分布状况和作物生长的影响。【方法】以毛叶苕子-玉米轮作为研究对象,开展两季作物咸、淡水交替滴灌田间试验。试验设置3个咸淡水交替滴灌频率,对应的咸(咸水矿化度4 g/L左右)、淡(淡水矿化度1 g/L左右)水灌溉频率比分别为1:3(T2处理)、1:1(T3处理)、3:1(T4处理),此外,设置仅灌淡水(T1处理)和仅灌咸水(T5处理)作为对照。通过测定作物生育期内的土壤EC值、作物生物量和产量,探究咸淡水交替滴灌频率对黄河三角洲地区土壤水盐运移和玉米产量影响。【结果】(1)在非雨季土壤水分动态主要受灌溉控制,随着咸水灌溉频率的增加,土壤盐分显著增加;雨季土壤水分动态主要受降水影响,各处理土壤盐分逐渐降低。整体来看,0~20cm土层周年盐分维持平衡;从毛叶苕子返青期到玉米成熟期,T1—T4处理20~60cm土层盐分均呈下降趋势,分别下降26.14%、11.61%、13.17%、6.43%,而T5处理则增加21.26%。(2)毛叶苕子鲜草产量和干物质产量随咸水灌溉频率的增加而降低,T2—T4处理与T1处理之间无显著差异,而T5处理的鲜草产量和干物质产量较T1处理分别显著降低15.54%和19.69%。(3)玉米产量随微咸水灌溉频率的增加呈先增加后降低的趋势,T2处理的籽粒产量显著高于T5处理,但与T1、T3、T4处理差异不显著。T3、T4、T5处理籽粒产量较T1处理分别降低了4.33%、4.58%、7.87%。【结论】咸、淡水交替滴灌频率比为3:1(T4处理)可减少淡水灌溉量,维持土壤周年盐分平衡,稳定苕子生物量和玉米产量,可作为黄河三角洲盐渍农田最佳咸淡水交替灌溉方案。

宁夏回族自治区引黄灌溉的发展与工程遗产价值

宁夏回族自治区引黄灌溉历史悠久,自秦汉时期以来屯垦修渠、引水灌田,灌区水利发展随朝代更替盛进衰退、从未中断,经历代开发整治形成了完备的引黄灌溉工程体系,造就了久负盛名的“塞北江南”。文章通过对宁夏引黄灌区悠久的水利发展历史、独特的工程技术、规模巨大的工程遗产、重要的历史地位、丰富的水利文化等工程价值的分析,总结历代治水智慧和经验,揭示宁夏引黄灌区经久不衰的发展动因。深入挖掘引黄灌溉文明成果,为保护利用世界灌溉工程遗产,传承水利历史,弘扬水利文化,促进灌区可持续发展提供有益借鉴。

鄂尔多斯市沿黄灌区适宜水稻品种筛选研究

在鄂尔多斯市达拉特旗布置田间大区试验,比较9个水稻品种产量和品质差异(8个引进品种、1个对照品种松粳16),为筛选适宜本地区种植的优良品种提供参考。结果表明:各参试品种中以蒙松138产量最高,比对照增产7.0%,其他引进品种产量均低于对照,其中兴粳7号减产幅度相对较小,为8.5%。蒙松138整精米率偏低,同时垩白粒率、垩白度及直链淀粉含量等指标偏高,属于高产不优质的品种。兴粳7号出糙率、整精米率在供试品种中排名前二,垩白粒率、垩白度、直链淀粉含量在供试品种中最低,为优质品种。综合产量和品质结果,同时考虑到本地区水稻主要以直接加工销售大米为主,对品质要求严格,优先推荐品质更佳同时产量也有保证的兴粳7号,但在该品种应用过程中建议进行种植技术优化,以确保产量水平能进一步提高。

宁夏引黄灌区水体污染现状及污染源解析

随着点源污染的逐步控制,以农业生产为核心的农业非点源污染正在成为影响水体质量的主要因子。宁夏引黄灌区是我国商品粮生产基地之一,农业生产较为发达,农业的高投入对当地水体环境造成不良影响。本文分析了2002～2007年黄河宁夏段监测断面和引黄灌区典型排水沟的水质情况,发现黄河宁夏段水质受农田退水、工业废水和生活污水影响较大,境内沿程断面水质污染逐渐加剧,水质出境断面比入境断面平均降低1个等级,说明黄河流经宁夏后水质受到一定程度的污染。宁夏引黄灌区水体主要污染物是挥发酚、NH4+-N、CODMn和BOD5,2002～2007年几种主要污染物浓度总体呈下降趋势,综合污染指数也呈总体下降趋势,但污染形势仍然严重。2007年宁夏引黄灌区主要排水沟水质为劣Ⅴ类污染水质,断面超标率100%,主要污染物为NH4+-N、CODCr、BOD5。针对黄河宁夏段水体污染状况,对宁夏引黄灌区水体农业非点源污染源进行解析,结果显示,TN、NH4+-N污染主要来自种植业,其次是养殖业和黄河取水;TP污染主要来自于种植业与养殖业,COD主要来自养殖业。农田退水携带的大量污染物是导致灌区水体恶化的重要因素之一。

长期配施有机肥对宁夏引黄灌区水稻产量和稻田氮素淋失及平衡特征的影响

在宁夏引黄灌区的青铜峡稻田,通过4年的田间定位试验研究了长期配施有机肥对水稻籽粒产量、氮素吸收利用和氮素淋失特征的影响。试验共设置5个处理:不施用氮肥(T1)、常规化学氮肥300 kg·hm-2(T2)、优化化学氮肥210 kg·hm-2+有机肥氮肥90 kg·hm-2(T3)、优化化学氮肥240 kg·hm-2(T4)、优化化学氮肥195 kg·hm-2+有机肥氮肥45 kg·hm-2(T5)。用稻田退水采集装置收集20、60 cm和100 cm深度的淋溶水,计算氮素淋失量。试验结果表明:在常规施氮和优化施氮水平下配施有机肥,水稻籽粒产量没有降低,氮肥利用率分别提高了5.2、1.9个百分点;配施有机肥可以显著降低田面水中的总氮浓度和土体中氮素淋失量,20 cm土层中总氮淋失量分别降低了9.99%和6.02%,100 cm土层中总氮淋失量分别降低了17.9%和9.3%;氮平衡特征计算结果表明,同等施氮水平下配施有机肥氮素表观损失量分别降低了12.1%和12.5%。与常规只施用化肥比较,配施有机肥可以显著降低氮素的淋洗损失,优化施氮水平下配施有机肥(T5处理)为协调水稻产量和环境安全的合理选择。

不同耕作措施对甘肃引黄灌区耕地土壤有机碳的影响

为了探明不同耕作措施对甘肃引黄灌区耕地土壤有机碳的影响,2014-2017年在连续翻耕8a的玉米地上设置翻耕(CT)、旋耕(RT)、深松(ST)、免耕(NT)4个单一耕作处理和翻耕-免耕(CT-NT)、深松-免耕(ST-NT)2个轮耕处理开展了研究。结果表明,连续免耕(NT)显著增加了0～40cm土层有机碳含量和有机碳储量(P<0.05),平均比CT增加4.45%和5.27%,比RT增加7.23%和8.50%;连续深松(ST)也有较好的固碳效果,在4个单一耕作措施中仅次于NT;连续翻耕(CT)和旋耕(RT)显著降低了土壤有机碳含量和有机碳储量(P<0.05),RT的降低幅度大于CT。CT-NT和ST-NT2个轮耕处理既有较好的固碳效果,又符合当地农民操作习惯,有机碳含量分别比CT增加2.44%和4.82%,比RT增加5.12%和7.55%;有机碳储量比CT增加2.50%和5.47%,比RT增加5.64%和8.70%。不同耕作制度会使土壤有机碳发生层化,但有机碳含量的层化更多表现在不同土层之间,相同层次各处理之间变化不大;而有机碳储量只在耕层以下发生了层化,相同土层各处理之间也表现出比较明显的层化特征。因此,综合分析认为,任何一个单一耕作措施都有其局限性,CT-NT和ST-NT是比较理想的耕作模式,在该区域农业可持续发展中具有一定的应用价值。

基于典范对应分析的甘肃引黄灌区土壤盐渍化特征研究

【目的】研究甘肃引黄灌区耕地土壤全盐量(TS)、pH和盐分离子组成的空间分布特征及数量关系,并探讨它们之间的相互关系、影响程度以及对盐碱地类型、分布的影响。【方法】以兴电和景电两个典型灌区为研究取样区,样点布局既涵盖了上游新垦盐碱荒地、中游轻度盐渍化耕地、下游中重度盐渍化耕地和弃耕盐碱荒地,又兼顾了耕地土壤盐渍化类型(硫酸盐型、氯化物-硫酸盐型、硫酸盐-氯化物型)和程度(轻度、中度、重度)的差异。运用常规统计学方法研究了土壤TS、pH、盐分离子的剖面分布特征,运用典范对应分析方法(CCA)研究了土壤TS、pH与盐分离子含量之间的数量关系及各土层TS、pH、盐分离子与研究对象前2个CCA排序轴的相关系数、特征值和解释方差。【结果】甘肃引黄灌区耕地土壤为轻度至重度盐化,0—40 cm土层含盐量随土层深度的增加而降低,40—80 cm土层含盐量随土层深度的增加而增加。剖面中的阳离子以Na+为主,阴离子以SO42-为主,土壤pH介于7.93—9.98之间。不同土层内,K+与HCO3-、Ca2+与Mg2+始终有较好的关联性,Na+与Cl-之间的关联性越往下层越强,SO42-与Na+之间主要是负相关,K+与Na+以及SO42-、Cl-、HCO3-之间的关联性不强。在0—100 cm全剖面上,pH的空间分布受HCO3-的影响较大,TS受Na+、Cl-、SO42-的影响较大。分层与全剖面的情况有所不同,0—20 cm土层内TS和pH的空间分布主要受控于SO42-含量,20—40cm土层内主要受控于Cl-和Na+含量,40—60 cm土层内受Ca2+、Mg2+、SO42-和HCO3-的共同影响,60—80 cm土层内Mg2+是主要影响因素,80—100 cm土层内主要受控于Mg2+和Cl-。CCA第1排序轴反映了TS的变化情况,第2轴反映了pH的变化情况,第1轴特征值在0.53—0.70,解释方差在38.7%—57.7%;第2轴特征值在0.36—0.64,解释方差在30.6%—44.7%。【结论】甘肃引黄灌区的盐渍化耕地中同时存在盐分表聚和底聚两个过程,上游新垦盐碱荒地和中游轻度盐渍化耕地以底聚为主,下游中重度盐渍化耕地和弃耕盐碱荒地以表聚为主。60—80 cm的泥质胶结砂层含盐量高达93.7 g·kg-1,对水盐运移和盐分离子分布产生了重要影响,是造成灌区发生土壤次生盐渍化的主要原因之一。盐渍化耕地的钠质化现象只在重度次生盐渍化区发生,TS、Na+和SO42-是决定项目区盐碱地类型和分布的主要因素。典范对应分析通过箭头连线的长短、所处的象限、箭头之间的夹角以及与角符号间距离的远近等,在CCA二维排序图上可以直观地给出各盐分离子之间以及土壤TS、pH值与盐分离子之间的关系,并通过各土层TS、pH、盐分离子与研究对象前2个CCA排序轴的相关系数、特征值和解释方差等,来确定不同土层的主控因子和影响甘肃引黄灌区盐碱地类型和分布的主要因素,是一种更加科学的区域盐碱地特征及改良利用情况评价方法。

生物炭对宁夏引黄灌区水稻产量及氮素利用率的影响

【目的】氮是作物生长发育所需的主要营养元素,随着宁夏引黄灌区农业生产集约化程度不断提高,氮肥投入亦不断增加,由此导致的土壤板结及氮素利用率低等问题日益突显。鉴于生物炭在改良土壤及提高氮肥利用方面的潜在可行性,本文通过大田试验研究添加不同用量生物炭对水稻产量和氮素利用率的影响,为生物炭在该地区的应用提供参考和依据。【方法】以宁夏灌区具有代表性的集约化水稻田为研究对象,以宁粳43号水稻为试验材料,采用裂区试验设计,施氮量设常规施氮量(N 300,N 300 kg/hm2)和不施氮(N0)2个水平;生物炭设高量炭(C3,9000 kg/hm2)、中量炭(C2,6750 kg/hm2)、低量炭(C1,4500 kg/hm2)和不施炭(C0)4个水平。旨在明确添加生物炭对灌淤土基本理化性质、水稻产量及氮素利用率的影响。【结果】1)添加生物炭种植一季水稻后对灌淤土土壤含水量没有明显影响,土壤p H值亦没有发生明显变化。2)施加氮肥情况下,C3处理较C0处理可显著提高灌淤土全氮、全磷和速效钾含量,但对速效磷含量没有影响,C2和C3处理下土壤全氮、全磷、速效磷和速效钾都没有明显差异,但二者全氮和速效钾含量要显著高于C1处理;不施肥情况下,除C3和C2处理显著增加土壤速效钾含量外,其余处理对土壤养分含量没有影响。3)生物炭和氮肥配施可以显著增加水稻籽粒产量,并随生物炭用量(4500 9000 kg/hm2)增加而增高,增产率在15.26%44.89%之间,水稻籽粒产量与生物炭用量呈显著正相关关系(r=0.962),水稻株高和穗粒数也随生物炭用量增多而增加,同时,水稻地上部总吸氮量随生物炭用量增加而增加,C3处理较C0处理提高66.27 kg/hm2,各处理之间差异显著;不施氮肥情况下,添加生物炭(4500 9000kg/hm2)对水稻籽粒产量没有显著影响,对水稻产量构成因素的影响亦不明显,C1和C2处理可以显著提高水稻地上部总吸氮量,但C3处理对总吸氮量影响不明显,同时各施炭处理之间无显著差异。4)生物炭和氮肥配施时,氮肥农学效率和氮肥利用率均表现为随生物炭用量增加而增加,C3较C0处理氮肥农学效率提高10.87 kg/kg,氮肥利用率提高22.09个百分点。【结论】生物炭和氮肥配施可以提高宁夏引黄灌区水稻产量,本试验以施用9000kg/hm2(C3)的生物炭产量最高(增产率达44.89%),同时水稻株高和穗粒数也随生物炭用量增多而增加,生物炭和氮肥配施,氮肥农学效率和氮肥利用率随生物炭用量增加而增加;不施氮肥情况下,添加生物炭对水稻产量没有显著影响,对水稻产量构成因素的影响亦不明显。。

宁夏引黄灌区不同紫花苜蓿品种比较

【目的】筛选适宜宁夏北部引黄灌区种植的高产苜蓿品种。【方法】2012-2014年采用小区试验对8个紫花苜蓿品种进行了连续3年的产量性能研究。【结果】8个苜蓿品种在银川地区都能安全越冬,皇冠生产性能最强,年平均干草产量为19.64t/hm2,且鲜干比和茎叶比相对较大;三得利、WL343HQ、金皇后、柏拉图、阿尔冈金生产性能较强,3年平均干草产量为17.01~18.14t/hm2;中苜1号和固原紫花年平均干草产量较低,仅为14.66和11.35t/hm2。刈割茬次显著影响苜蓿的干草产量、鲜草产量、株高,随刈割茬次的增加3个指标明显下降,刈割茬次对鲜干比和茎叶比的影响相对较小。所测的5个指标中,除鲜干比与其他指标不存在显著相关性以外,其余各指标间均存在极显著相关性。【结论】皇冠在宁夏引黄灌区生产表现最好,适合大面积推广;中苜1号和固原紫花表现相对较差,不适合在宁夏引黄灌区推广种植。

宁夏引黄灌区干湿交替过程中土壤pH的动态变化及影响因素

地处干旱半干旱区的黄灌区干湿交替过程中引起土壤环境因素的周期性变化,从而影响农田生态系统关键过程。通过连续测定黄河上游宁夏引黄灌区稻田在灌溉淹水和落干过程中的土壤pH,研究在水稻生育期内表层土壤pH在高频次灌溉排水干湿交替过程中的变化规律。结果表明:在灌水之后淹水过程中,表层土壤pH升高;相反在淹水之后落干过程中表层土壤pH降低;但在最后一次灌水之后,经过长时间的落干烤田过程,土壤pH随表层土壤表层盐分积累过程逐渐升高。土壤电导率(EC)与土壤pH在灌溉淹水和落干过程中具有相同的变化趋势,具有显著正相关性(p<0.05),土壤氧化还原电位(Eh)与pH呈极显著负线性相关(p<0.01),而灌溉量、施肥量、降水、地表5 cm土壤温度对表层土壤pH的影响均不显著。

宁夏自流灌区农作物氮磷低污染种植结构优化

针对宁夏引黄灌区农业生产中大量施用化肥对环境及农业退水污染严重等问题,在前期试验基础上,运用线性规划方法,以降低土壤氮磷流失量,兼顾产量效益条件下对宁夏自流灌区现有种植业结构进行了优化研究。结果表明:宁夏灌区主要种植模式的经济效益单作水稻及冬小麦-水稻较对照春小麦/玉米分别高36.8%和28.2%;氮流失量冬(春)小麦-青贮、冬(春)小麦-蔬菜、单作玉米、油葵较对照小麦/玉米分别低56.8%、50%、36.4%和36.4%;磷流失量冬(春)小麦-青贮、蔬菜、冬(春)小麦-油葵分别比对照低50%、42%和35.7%。优化的种植业结构播种面积为春小麦/玉米3.8万hm^2、蔬菜5.5万hm^2、玉米13.5万hm^2、水稻6.7万hm^2、冬小麦-青贮1.09万hm^2,油葵4万hm^2。在其播种面积条件下,结合灌区现有的种植条件与技术,进行作物间合理组配,可以在保证经济效益条件下同时较大幅度降低土壤氮磷流失量。

黄灌沙区农田耕层土壤性状空间异质性分析

用地统计学的方法,研究了黄灌沙区农田耕作层(030 cm)土壤的有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾、pH和电导率的空间变异规律。结果表明,农田耕作层土壤养分的空间异质性主要由随机性因子如土壤耕作措施,包括施肥、灌溉和作物轮作等造成,这与该区农田耕作层土壤是引黄灌溉改良的结果有关。土壤养分含量的变异函数均可很好地拟合成线性模型,块金值和基台值之比(C0/C0+C)均为1,说明随机性因子是导致该区土壤性状空间变异的主要因素,在整个尺度上具有恒定的变异,造成了土壤性状的相对均一。pH的变异函数为指数模型,其空间异质性组成中随机性和结构性因子各占50%。电导率的变异函数为球状模型,空间变异主要由结构性因子导致,结构性因子引起的空间异质性占总空间异质性的67%。分维数也表明耕层土壤性状空间依赖性较小,随机因子如农业活动是引起黄灌沙区土壤性状空间异质性的关键原因。Moran s I系数表现为除了pH和电导率受结构性和随机性因子共同作用外,其余土壤性状均呈较弱的相关关系。因此,干旱沙区通过人为措施改良的土壤性状空间上的变异主要受人为活动如灌溉、施肥和耕作等影响,在农业活动中更应该注重施肥和灌溉方式、灌溉水源等问题,以避免因土壤性状的变异导致的肥料利用效率降低。

冬季增温对土壤水分及盐碱化的影响

为了研究冬季增温对土壤水分及盐碱化的影响,采用红外线辐射器增温法,在宁夏引黄灌区西大滩试验站进行了大田试验。结果表明,冬季增温0.5～2.5℃与未增温比较,土壤层0～20、>20～40、>40～60cm土壤含水率分别减少0.2%～3.9%、0.4%～1.4%、0.3%～0.6%;碱化度分别增加1.2%～4.4%、0.1%～0.4%、0.2%～0.6%;总碱度分别增加0.01～0.04、0.01～0.03、0.01～0.02cmol/kg;pH值分别增加0.1～1.0、0.1～0.5、0.1～0.6;全盐分别增加0.05～0.71、0.02～0.20、0.01～0.11g/kg。冬季增温加剧了土壤水分蒸发,增强了土壤盐碱化,导致土壤盐碱化危害加剧。