沟灌夏玉米棵间土壤蒸发规律研究

采用两种规格的微型棵间蒸发皿(Micro-Lysimeter)分别测定沟灌夏玉米田沟、垄土面蒸发,对沟灌条件下夏玉米棵间土壤蒸发与作物蒸腾变化规律进行了试验研究,分析了相对土面蒸发强度与土壤含水量的关系以及土面蒸发强度与作物叶面积指数的关系。结果表明,沟灌条件下夏玉米田棵间土壤蒸发量占全生育总耗水量的33．0％～34．5％,棵间土面相对蒸发强度与表层土壤含水率和作物叶面积指数之间均呈现良好的指数函数关系,灌溉或降雨后2～3d内土面蒸发强度较大,受大气蒸发力影响明显。     

覆盖免耕土壤棵间蒸发的研究

本文以翻耕、铁茬等常规耕作为对照,采用Micro-1ysimeter对覆盖免耕夏玉米田的土壤棵间蒸发进行了较为系统地研究。同翻耕、铁茬等相比,免耕有效地减少土壤棵间蒸发,免耕土壤日蒸发量最低,铁茬其次,翻耕最高;从阶段土壤棵间蒸发量变化看,翻耕的蒸发量较高,前期与免耕和铁茬差异较大,后期差异减小,免耕最低;从蒸发占蒸散的比例看,翻耕蒸发比例高,免耕比例最低。免耕可以有效地减少土壤蒸发量,增加作物蒸腾耗水。     

夏玉米冠气温差及其影响因素关系探析

测定了夏玉米主要生育期四个不同水分处理的冠层温度、气温、土壤含水率、叶面积指数和株高,分析了冠气温差与土壤含水率、叶面积指数及株高间的关系。结果表明:不同的灌溉水质和灌溉量措施对夏玉米冠气温差有显著的影响;中午12~14时左右H1高度(2/3株高)处的冠气温差较H2高度(H1 50 cm)更能反映作物和土壤的水分特征,可以用此时刻的卫星遥感冠层温度结合地面气象站数据监测作物和土壤的旱情;80~100 cm土层的土壤体积含水率与节水灌溉处理的冠气温差之间存在良好关系(α=0.05),0~80 cm四个土层中以中午20 cm和40 cm处的土壤体积含水率与冠气温差相关关系最好且稳定,可以利用此关系评价作物的缺水状况;充足灌溉下的夏玉米主要生育期的叶面积指数与冠气温差也有显著的相关关系,节水灌溉下二者关系不显著,说明水分充足条件下叶面积指数对冠气温差的影响更大;株高与不同水分处理的冠气温差也有一定的相关关系,冠层2/3高度处二者的相关系数分别为:0.7027(淡水节水处理)、0.4150(淡水充足处理)、0.3683(咸水节水处理)、0.3062(咸水充足处理)。这为区域上遥感反演夏玉米冠气温差进而监测农田蒸散和土壤含水率提供了试验依据。     

耕作方式对冬小麦棵间蒸发及水分利用效率的影响

通过田间试验研究了华北平原的山前平原区不同耕作方式下,冬小麦田间水分变化规律及对产量的影响,分析了不同耕作方式在节水中的作用。结果表明耕作方式对田间土壤水分动态变化的影响是显著的:传统深耕(CT),旋耕(RT),全免耕(NT),秸秆粉碎免耕(SNT)四种耕作方式对棵间蒸发的影响显著;秸秆覆盖免耕对抑制小麦棵间蒸发效果明显,其日蒸发强度仅为传统耕作的59%和旋耕的74%。耕作方式对土壤蓄水的作用差异主要发生在作物生育前期,对于不同土层主要影响耕层50 cm深的土壤剖面。免耕条件下冬小麦植株高度降低,生物量增加,但产量偏低;而深耕和旋耕的田间植株密度高,最终产量也最高。从水分利用效率综合考虑,旋耕是比较理想的耕作方式。     

苹果树蒸发蒸腾量的测定和计算

采用热脉冲技术-微型蒸渗仪和水量平衡原理,测定和计算了树体大小不均匀的苹果树蒸发蒸腾及其组成,利用冠层分析仪测定了叶面积指数动态变化.两种不同的方法测定和计算的蒸发蒸腾量之间的偏差很小,最大偏差不超过10%.在夏季,蒸发蒸腾主要由果树蒸腾组成,而在春季和秋季,刚好相反.作物系数(Kc)和叶面积指数成线性关系,依据这一关系可以用普通的气象资料计算苹果树的蒸发蒸腾量.     

苹果树蒸发蒸腾量的测定和计算

采用热脉冲技术-微型蒸渗仪和水量平衡原理，测定和计算了树体大小不均匀的苹果树蒸发蒸腾及其组成，利用冠层分析仪测定了叶面积指数动态变化。两种不同的方法测定和计算的蒸发蒸腾量之间的偏差很小，最大偏差不超过10％。在夏季，蒸发蒸腾主要由果树蒸腾组成，而在春季和秋季，刚好相反。作物系数(Kc)和叶面积指数成线性关系，依据这一关系可以用普通的气象资料计算苹果树的蒸发蒸腾量。     

不同灌溉方法对不同氮肥在温室土壤-植株中的氮素分配影响

以番茄为供试作物,采用田间微区试验的方法研究了不同灌溉方法和不同氮肥种类对氮素在土壤不同层次间的残留以及在番茄植株不同部位之间的分配.结果表明,在番茄整个生育期内,土壤中无机氮主要以NO3-N的形式存在,NH4 -N所占比例很小.0～100cm土层中,滴灌和沟灌各处理土壤中NH4 -N的含量在整个生育期内含量均比较低(低于6mg kg-1),且变化幅度不大,各土层NH4 -N的含量受灌溉方式和施肥的影响较小.无论是滴灌还是沟灌,番茄全生育期内0～20cm土层土壤NO3--N含量始终较高.沟灌易引起土壤中NO3--N向下层迁移,而滴灌对40～60cm土层及其以下各层次土壤的NO3--N分布影响作用不明显.硝态氮肥较铵态氮肥和酰胺态氮肥更易随水向深层土壤迁移.灌溉方式对肥料15N在果实、茎、叶中的分配比例没有明显影响,肥料15N在番茄地上部分各器官所含的量以果实为最高,其次为叶,茎中的含量最少;两种灌溉方法间肥料15N在果实、茎、叶的分配比例差异不大,平均为2.9:1:1.6.     

纸膜覆盖对水稻棵间蒸发量影响的试验

做了由纸膜覆盖和不覆盖与3种灌溉方法组成的6个处理3次重复的盆栽试验.研制了一套土壤含水量检测系统,标定试验结果表明,该系统精度较高.利用该系统对各处理的土壤含水量进行了检测.在3种不同灌溉方法条件下,纸膜覆盖处理与不覆盖处理的土壤含水量差异以及水稻全生育期用水量等指标的检测分析结果表明,纸膜覆盖对减少水田棵同蒸发具有显著作用.     

纸膜覆盖对水稻棵间蒸发量影响的试验

做了由纸膜覆盖和不覆盖与3种灌溉方法组成的6个处理3次重复的盆栽试验。研制了一套土壤含水量检测系统，标定试验结果表明，该系统精度较高。利用该系统对各处理的土壤含水量进行了检测。在3种不同灌溉方法条件下，纸膜覆盖处理与不覆盖处理的土壤含水量差异以及水稻全生育期用水量等指标的检测分析结果表明，纸膜覆盖对减少水田棵间蒸发具有显作用。     

玉米不同群体田间光特征的分析

本文是近年来在沈阳农学院沈单三玉米密度试验田上,通过平行观测、统计和对比分析的方法,研究了不同群体结构玉米田6—7月生育盛期的光特征及其变化规律。概括言之,不同群体冠层光强随高度的增加按指数规律增大,冠层反射率随叶面积指数的增加按对数规律增大,漏光率和冠层基部相对辐射随叶面积指数的增加都按幂函数的规律递减,冠层基部相对辐射随地面漏光率的增加是按直线规律进行增大,并提出了不同群体间相应的经验方程。其次,在数值上不同群体间光条件差异较大,对产量有明显的影响:密度太稀的1.8×1.7尺群体,漏光严重,浪费了光能和地力,产量很低;密度太密的1.8×0.7尺群体,冠层郁闭,光照不足,经济产量也较低;密度适宜的1.8×1.1尺群体,光照条件比密的好,而地面漏光率又比稀的低,能充分利用光能和地力,产量最高。     

肥料和稻草氮利用率的三年定位研究

对氮肥和稻草氮的利用率进行了3年6季同位素15N田间定位研究.结果表明,首季单季水稻对氮肥的利用率为37.02%,0～50cm土壤中15N的残留率为25.81%.经过连续3年6季的种植,作物肥料N的累计回收率分别为40.15(秸杆还田)-41.63%(秸杆不还田),0～50cm土壤中15N的残留率仍达到23.62(秸杆不还田)～28.33%(秸杆还田).在不施氮肥条件下,小麦对稻草氮的吸收率为4.46%,第二季单季稻对稻草氮的吸收率为4.78%.5季作物累计吸收稻草氮11.76%,而土壤残留率为70.37%.     

土壤磷素对作物产量及供磷能力的影响

多年多点试验研究表明 ,河西走廊地区主要耕地 0～ 2 0cm耕层有效P平均含量 9 9mg/kg ,10mg/kg以下的农田占 5 6 4% ,大于 15mg/kg的占 19 5 % ,90 %的农田施P增产 15 0 %～ 2 6 0 %。作物对土壤磷依存率在氮肥激发条件下为 68 1%～ 85 9% ;无肥条件下 46 1～ 75 8% ,供磷力与土壤磷呈正相关。作物吸收的磷素 14 1%～ 3 1 9%由当季施肥供给 ,磷肥的当季利用率平均为 9 9%～ 17 6%。     

吡嘧磺隆对土壤中与氮素转化有关微生物活性的影响

在室内培养条件下,研究了水田除草剂吡嘧磺隆在田间用量下对水稻土中与氮素转化有关的生物活性的影响.结果表明,吡嘧磺隆在培养7～30天内能显著抑制土壤脲酶的活性;在培养的前20天内表现为对土壤硝化作用和土壤微生物量氮的抑制作用;施用吡嘧磺隆处理的土壤脲酶活性、土壤硝化作用及土壤微生物量氮间存在显著相关关系.     

生态平衡施肥模型理论与应用

根据质量守恒定律和肥料-土壤-作物间养分转化关系,提出施肥机理模型的一般数学表达式W=P+Lfsp+(Tn+1-Tn)×2.25(或0.15),称之为"生态平衡施肥模型”.初步应用结果表明,按此模型推荐的施肥量比目标产量法减少17%～22%.     

不同灌溉方法对保护地土壤有机质及氮素影响的研究

分层采集连续7年分别用渗灌、滴灌和沟灌灌溉的保护地0～80cm土层土壤样品,测定有机质、全氮及无机态氮和有机态氮含量,研究灌溉方法对土壤氮素形态及其数量剖面分布的影响。结果表明,三种灌溉处理0～80cm剖面土壤有机质含量变化范围为8.47～36.48 g kg-1,渗灌与滴灌有机质剖面分布相似,二者与沟灌差异较大;沟灌除30～40cm层次有机质含量低于渗灌和滴灌外,其它层次有机质含量均高于渗灌和滴灌处理。土壤全氮含量变化范围为0.72～3.97 g kg-1,在0～20cm土层不同灌溉方法之间差异显著,渗灌最大,沟灌次之,滴灌最小。无机硝态氮、铵态氮含量的变化范围分别为19.16～1442.06 mg kg-1和0～15.28 mg kg-1,在0～20cm土层各处理之间差异较为明显,以渗灌最大,沟灌次之,滴灌最小。有机态氮含量的变化范围为683.79～2512.87 mg kg-1,各处理之间的差异主要表现在0～30cm土层,其中0～10cm土层以渗灌处理有机态氮含量最高、沟灌次之,滴灌最低,10～30cm沟灌处理有机态氮含量却高于渗灌和滴灌处理。     

施肥提高旱地作物水分利用效率的机理和效果

在宁夏南部半干旱偏旱区黑垆土上设置长期定位试验.结果表明,施肥提高了土壤有效水分的利用、作物的蒸腾效率,并优化了作物产量田间性状和改善夏闲期土壤贮水状况.     

PAM与PG对土壤水分蒸发的影响

干旱地区地表蒸发引起土壤水的散失是造成作物低产的重要原因之一.聚丙烯酰胺(PAM)与磷石膏(PG)是效果良好的土壤结构改良剂,用于改良土壤结构,可能影响土壤水分的运动/输运及蒸发过程.本研究以不同PAM与PG用量的组合,定量研究这两种土壤结构改良剂用量对土壤水分蒸发的作用效果及其作用机理.在实验室人工气候箱内,采用不同的土柱高度(10,20,30cm)、PAM用量(0、1、2、4g m-2)、及PG用量(0、200、400、800g m-2),在温度为恒定(15、25、25℃)、相对湿度为(50±2)%的条件下,用称重法逐日测量各处理的土壤蒸发动态过程.实验结果表明,土壤结构改良剂对蒸发确有抑制作用,且随着PAM用量的增加,累积蒸发量和蒸发失水比均有所降低;而PG的作用效果则不同,表现为随着PG用量的增加,累积蒸发量有所增加,且这种差异随着用量渐趋明显,而蒸发失水比在各PG用量间差异不显著.     

不同土壤层次供应水分和养分对玉米幼苗生长和吸收养分的影响

本试验模拟滴灌方法 ,在不同土壤层次进行灌水和施用氮磷养分的盆栽玉米试验 ,旨在探讨在不同土壤层次供应水分和养分对夏玉米幼苗生长、根系空间构型及玉米对养分吸收的影响。试验表明 :在土壤深层进行滴灌可以有效降低土面蒸发 ,提高水分和养分的利用效率 ,从而显著提高玉米幼苗的生长量 ;在不同层次施肥灌水 ,对玉米根系在土壤中的空间构型影响很大 ,进行深层滴灌可以极大促进根系在较深土壤中的发育 ;在不同土层施肥灌水对玉米幼苗吸收N、P、K三种养分的能力也有影响 ,深层施肥灌水提高了玉米对 3种养分的吸收量     

水热条件与土壤性质对农田土壤硝化作用的影响

水热条件、土壤性质和耕作管理影响了土壤的硝化作用从而影响农田氮素循环和平衡.本试验选择中国东部3个气候带上的主要农田土壤：中温带黑龙江海伦的黑土、暖温带河南封丘的潮土和中亚热带江西鹰潭的红壤,在上述3个地点的生态试验站建立土壤置换试验,对比研究不同水热条件和土壤类型对玉米单作系统中土壤硝化作用的交互影响.2006～2007年的试验结果表明,在玉米抽雄期,从海伦到鹰潭（月均温由22.3℃上升到26.8℃,月降水由100.8 mm增加到199.6 mm）,3种土壤的硝化作用强度均随着月均温和月降水的增加而下降,黑土、潮土和红壤分别下降了64.2％～67.2%、 52.1%～52.5%和41.7%～75.2%,土壤的硝化作用强度与气温（r＝－0.354,p<0.01）和降水（r＝－0.290,p<0.01）均呈极显著负相关.土壤类型也显著影响了土壤硝化细菌的数量和硝化强度,硝化细菌数和硝化强度的大小顺序为：潮土> 黑土> 红壤.土壤pH对土壤硝化强度有显著影响,其相关系数r=0.551（p<0.01）.总体上,在玉米抽雄期,区域水热状况及土壤类型、施肥均影响了土壤的硝化强度,水热×土壤类型、水热×施肥、土壤类型×施肥、水热×土壤类型×施肥等对硝化强度有着极显著的交互作用.     

基于POV-ray的行播作物方向亮温仿真研究

利用POV-ray光线追踪方法,对植被真实结构模型（CLAMP）生成的复杂行播场景下的方向亮温（DBT）进行快速演算,并针对CLAMP模型中集聚指数,平均叶倾角和叶面积指数,对冠层方向亮温的影响做敏感性分析,得到在不同参数输入条件下DBT的一些规律。结果表明,集聚指数可以有效地控制叶片在空间的分布情况,对于DBT的结果有较大影响;平均叶倾角对DBT的各向异性特征影响明显;叶面积指数是表征作物生长阶段的关键参数,对DBT的影响很大。