不同覆膜方式对旱砂田土壤水热效应及西瓜生长的影响

早春低温胁迫和生育期干旱胁迫是进一步提高旱砂田西瓜产量的主要限制因素。为提高旱砂田早春土壤温度和自然降水利用效率,在西北干旱区的旱砂田上开展了不同覆膜方式的对比试验,研究了全覆膜(FM)、起垄覆膜(RM)、半覆膜(HM)和不覆膜(CK)4个处理下旱砂田土壤水热效应及对西瓜产量和品质的影响。结果表明,不同覆膜方式0—25cm土壤温度日变化均以"S"的温波形式由表层向深层土壤传递,土层每加深5cm,土壤温波位相依次推移1h;不同覆膜方式0—25cm土层增温效应表现为FM>RM>HM>CK,日平均温度较CK分别提高2.8、2.0、1.8℃。FM和RM是影响旱砂田西瓜生长前期土壤水分变化的主要覆膜方式,播种至幼苗期,RM具有明显的集雨效果,抽蔓期FM具有显著的保墒效果。覆膜加快了旱砂田西瓜的生长,蔓长、叶绿素含量和叶面积指数均明显高于CK,FM、RM和HM产量分别较CK增加145.81%、99.32%和95.46%,西瓜可溶性固形物含量和可溶性糖含量均表现为FM>RM>HM>CK,而维生素C、粗纤维和有效酸含量受覆膜方式的影响较小。综合分析,FM和RM是旱砂田西瓜生产中优选的覆膜方式。

不同施氮情况下小麦玉米间作土壤硝态氮的动态变化

本文主要研究了0、210、420和630kg/hm2(NO、N1、N2和N3)4种不同施氮量对小麦玉米间作土壤硝态氮(NO 3--N)含量动态变化的影响。结果表明,0～200cm土层硝态氮的含量整体表现为N3>N2>N1>N0。各生育时期低氮水平下0～60cm土层,中、高氮水平下的0～80cm土层土壤硝态氮含量变化显著。0～60cm土层土壤硝态氮累积量随作物生育时期的变化呈"双峰"曲线,峰值分别出现在小麦挑旗期和玉米大喇叭口期,而60～200cm土层土壤硝态氮累积量的变化呈"单峰"曲线,峰值出现在玉米大喇叭口期。N0处理硝态氮累积量各生育时期变化差异较小。小麦与玉米共生期内0～200cm土层硝态氮含量表现为玉米带>小麦带,差异最大的时期为小麦灌浆期和玉米大喇叭口期。土壤硝态氮向深层的运移量随施氮量增加而增加,与N0相比,施氮后100～200cm土层硝态氮累积量小麦带增加了10.53～62.53kg/hm2,玉米带增加了17.91～70.39kg/hm2。优化氮肥施用比例,适当降低小麦播前施氮量可减小土壤硝态氮深层淋溶的风险。

长期定位施肥对小麦玉米间作土壤酶活性的影响

为探讨长期施肥条件下土壤酶活性的动态变化以及土壤酶活性之间的相关性,对灌漠土小麦/玉米间作不同肥料长期定位试验地第26年耕层土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶和脲酶酶活性进行了测定与分析。结果表明,长期定位施肥下,间作小麦/玉米生育期内土壤过氧化氢酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶总体均呈先升高后下降的变化趋势,在小麦拔节期至灌浆期达到最大值;而脲酶则表现出"升-降-升"的变化趋势,在间作小麦拔节期和间作玉米成熟期酶活性出现2个峰值。施肥均可提高土壤酶活性,单施有机肥、有机肥与其他有机肥和无机肥配施条件下,过氧化氢酶活性可显著提高5.7%～6.4%、脲酶活性提高25.1%～80.0%、碱性磷酸酶活性提高25.2%～68.7%;单施绿肥、绿肥与氮肥配施可使土壤蔗糖酶活性显著提高71.5%～89.8%,且配施大于单施效果。过氧化氢酶与蔗糖酶、蔗糖酶与脲酶、脲酶与碱性磷酸酶活性之间存在显著的正相关关系,相关系数为0.68,而过氧化氢酶与脲酶和碱性磷酸酶、蔗糖酶与碱性磷酸酶活性之间的相关性较小。

长期定位施肥对灌漠土蔗糖酶活性的影响

为探讨长期不同施肥条件下土壤蔗糖酶活性的变化,对灌漠土小麦/玉米间作不同肥料长期定位试验地第26年耕层土壤蔗糖酶活性进行测定与分析。结果表明:长期定位施肥下,土壤蔗糖酶活性随作物生长而增强,在小麦灌浆至成熟期达到最大值,之后降低。不同肥料长期单施对土壤蔗糖酶活性的影响总体表现为:绿肥>秸秆>氮肥>农家肥>不施肥处理;2种不同肥料长期配施对土壤蔗糖酶活性的影响总体表现为绿肥+氮肥>绿肥+农家肥>秸秆+氮肥>农家肥+氮肥>农家肥+秸秆处理;2种以上肥料长期配施对土壤蔗糖酶活性的影响总体表现为绿肥+农家肥+秸秆+氮肥>绿肥+农家肥+氮肥>农家肥+秸秆+氮肥处理。单施绿肥,土壤蔗糖酶活性最强,有机肥配施无机肥比有机肥配施有机肥更能促进蔗糖酶活性的提高。全生育期土壤蔗糖酶活性与土壤有效磷质量分数呈显著正相关,与磷酸酶活性和脲酶活性呈显著负相关,与过氧化氢酶活性在间作小麦/玉米全生育期呈显著正相关。

垄作沟灌栽培对土壤水热效应和春小麦产量的影响

研究了绿洲灌区垄作沟灌栽培条件下土壤温度和水分的变化及对春小麦的产量和水分利用效率的影响。结果表明,垄作沟灌栽培条件下,0～25cm土层土壤温度日变化以16:00差异最为显著,春小麦拔节前0～10cm平均土壤温度较平作栽培提高1.41℃,并随春小麦生长发育进程的推进,增温效应逐渐弱化。对深层土壤水分的消耗减少,0～20cm土壤含水率低于平作栽培,而20～80cm土壤含水率高于平作栽培。与平作栽培相比,相同灌溉定额下产量增加7.18%～34.97%,水分利用效率提高9.42%～27.34%,节水750m3/hm2。

施氮量对间作玉米土壤硝态氮累积量及氮肥利用率的影响

通过田间定位试验,监测了不施氮和不同施氮水平(分别为210、420和630kg.hm-2)下间作玉米各关键生育时期0～200cm土层硝态氮累积量的动态变化、玉米产量及其构成,计算分析了间作玉米的氮肥利用率。研究结果表明,间作玉米0～200cm土层土壤硝态氮累积量总体表现为0～60cm土层>60～200cm土层。0～60cm土层土壤硝态氮累积量呈"M"形变化,即玉米播种前和玉米大喇叭口期出现高峰,小麦播种前、玉米拔节期和玉米收获后出现低谷。60～120cm和120～200cm土层土壤硝态氮累积量呈倒"V"形变化,总体在玉米大喇叭口期前后出现高峰值,210～630kg.hm-2施氮处理下120～200cm土层的硝态氮累积量较不施氮处理分别高出149.1%、115.6%和126.3%。随着施氮量的增加,间作玉米穗长、穗粒数、穗重呈增大趋势,秃顶呈降低趋势,增产幅度依次减小,氮肥利用率依次降低。

河西地区间作小麦土壤硝态氮含量时空动态变化分析

为了了解间作小麦土壤硝态氮含量时空动态变化规律,本文通过河西地区典型的小麦/玉米间作定位试验,研究了不同施氮水平对间作小麦土壤硝态氮(NO3--N)含量时空分布差异的影响。结果表明:间作小麦施氮量及采样时期的不同土壤硝态氮含量在时间和空间上均存在一定的规律性。同一施肥水平不同采样时期土壤硝态氮含量变化差异在0～200 cm土层垂直方向上表现为0～60 cm硝态氮含量较多,变化明显,60～200 cm土层含量较少变化差异较小;不同施氮水平上表现出施氮量越高硝态氮含量越大的特点;而随着小麦生育时间的推移其含量又表现为三叶期和挑旗期含量高,播种前后及灌浆期含量较低,且各生育期硝态氮含量峰值明显表现出向下运移的趋势。说明土壤硝态氮含量随着时间的推移在垂直方向和水平方向上是动态变化的过程。