不同秸秆处理方式下春玉米N、P、有机质动态变化规律研究

为确定不同秸秆还田方式对土壤N、P及有机质的影响,试验设置了长秸秆还田(处理一)、粉碎秸秆还田加土壤改良剂(处理二)及对照(处理三)的3种方式。试验结果表明:0~20cm土层的全氮、有效磷含量要比20~50cm土层的含量要高,说明全氮、有效磷的含量主要集中在作物的根系层;土壤有机质含量在不同土层,表现出相同的变化趋势,随着秸秆还田的逐渐腐化变质,其土壤养分在灌浆期达到峰值,而后,逐渐减少直至作物收获;不论是N、P含量还是有机质含量,在玉米全生育期均有处理二(FNT)>处理一(CN)>比处理三(CK);数据显示粉碎秸秆加土壤改良剂还田处理对土壤地力提升效果明显。     

高羊茅根系对河滩地土壤强度的影响分析

从根系与土壤所组成的复合材料(简称"根土复合体")出发,将根系与土壤看成是一种天然的复合材料,将土壤中的根系看成是一种类似于纤维的加筋材料,研究根系的存在对河滩地土壤强度的增强作用。结果表明:在土壤中根系的密度一定时,根土复合体的抗剪强度随着土层深度的增大而减小;在土层深度一定时,土壤的抗剪强度随着根系的密度增大而增大,即高密度根系的土壤抗剪强度最大。不同根系密度的土壤的黏聚力与内摩擦角随着土层深度的增大而减小,且同一土层深度情况下,高密度根系根土复合体大于低密度根系根土复合体。植草密度增加1倍,对不同土层根土复合体的黏聚力的增加率在21.7%~59.6%之间。     

不同生育期水稻对盐碱地不同土层土壤理化性质的影响

通过在盐碱地种植水稻,采集试验田原裸地时期与插秧后、分蘖期、孕穗期、成熟期0 cm~20cm与20 cm~40 cm土层土壤样品,比较分析了不同生育期水稻对盐碱地不同土层土壤p H、电导率、质地、有机质、全氮、有效磷及速效钾含量的影响。结果表明:种植水稻可缓解土壤盐渍化,在水稻各生育期0 cm~20 cm与20 cm~40 cm土层土壤p H、电导率均有所降低,土壤中砂粒含量显著减少,粉粒含量显著增加;土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量也显著提高。种植水稻可有效改良盐碱地土壤质地,改善土壤养分状况。     

新复垦区春玉米生产适宜耕作方式试验研究

为了探索改善新复垦区土壤环境的途径,寻求适宜该区春玉米生长的耕作方式,开展了传统耕作(CK)、秸秆深埋(BS)、地膜覆盖(FM)、地膜覆盖+秸秆深埋(FM+BS) 4种措施下的田间试验,对比研究了不同耕作方式下土壤水分、养分的动态变化及春玉米生长和产量状况,并采用多维综合隶属度分析法对各耕作方式进行评价。结果表明:FM+BS处理提高了0~60 cm土层土壤含水量,且优化了春玉米需水关键期土壤剖面水分分布。BS处理显著提高了土壤0~30cm土层有机质含量。同时,BS、FM及FM+BS处理的玉米产量均显著高于CK。灰色多维综合隶属度综合评价结果表明,CK、BS、FM及FM+BS处理的评价等级分别为较差、一般、较好、优良。因此,FM+BS处理在新复垦区具有明显的蓄水保墒增肥效果,并能初步改善农田土壤环境以获得春玉米高产稳产。本研究可为新复垦区春玉米生产适宜耕作方式的探索研究提供依据。     

治沙淤地土壤养分与粒径组成关系的研究

对公乌素引洪灌区风沙地、新淤地、淤后耕地的0～100 cm剖面分层取样,进行土壤养分含量、土壤粒径组成的测定,以分析利用高含沙洪水淤地治沙后土壤养分含量与粒径组成之间的关系.研究结果表明,利用高含沙洪水淤地治沙,其土壤养分与粒径组成之间存在着密切的相关关系:土壤中有机质、速效磷、速效钾与中粉粒含量关系密切;全氮、碱解氮与粗粉粒关系密切,构成强正相关关系,而均与细沙粒含量构成最大的强负相关关系;全磷与粗粉粒、中粉粒、细粉粒和黏粒含量也构成强正相关关系,但其相关性变化幅度不大;全钾与粗粉粒含量构成了强正相关关系,而与粗粉粒、中粉粒、细粉粒含量构成强负相关关系.     

振动深松在改土保墒技术中的应用

振动深松技术不同于其它深松及翻耕技术。它是由拖拉机牵引振动深松犁,拖拉机输出轴带动振动深松犁的振动体,使深松犁上下运动,将土层耕松,振松而不翻转土层,不破坏土层上下结构,其目的在于打破由于多年耕作形成的犁底层,降低土壤容重,增加土壤孔隙,提高土壤蓄水能力。     

引黄灌区泥沙还田对土壤理化性质及土壤风蚀的影响

黄河水含沙量大，引黄灌区在引用黄河水的同时会引入泥沙，引沙引水矛盾突出。为了解决泥沙淤积问题，将泥沙“变废为宝”进行资源化利用，该文对河道清淤泥沙还田处理进行了研究，通过大田试验和室内风蚀试验相结合的方式，得出以下结论：泥沙还田对0～40 cm土层含水率有提高效果，而对40～80 cm土层含水率无影响；泥沙还田降低了土壤起动风速，随着还田量的增大起动风速减小，C3(掺沙2 000 kg/亩)起动风速为4.8 m/s,较CK降低了14.5%。风速为12 m/s时，各掺沙处理土壤风蚀量均大于CK处理，风蚀量从大到小依次为C3>C2>C1>CK,C1、C2、C3风蚀量分别较CK增大了6.5%、11.0%、96.8%。随着坡度的变化，各处理风蚀量随坡度呈现升高-降低-升高的变化趋势。     

引黄灌区水沙资源合理利用试验研究

针对引黄灌区水沙资源合理利用问题,文章开展了50m3/hm2、900m3/hm2、1050m3/hm2、1200m3/hm2灌水定额下的盐碱地改良试验.结果表明:通过引黄灌水对盐碱土壤进行改良,可有效减少粗粉粒含量占比,增加细砂粒、细分粒以及黏粒的占比;灌水定额越大,对泥沙入渗深度和土层颗粒级配的影响程度越大,改良效果也越好,土壤保水保肥性能越佳,越有利于农作物的生长.建议最佳灌水定额应根据当地农作物生长发育需水情况进行适当调配.     

层状土壤条件下地下滴灌水氮运移模型及应用

基于土壤水分运动的动力学方程和溶质运移的对流-弥散方程,考虑地下滴灌灌水器流量随时间的变化,建立了层状土壤地下滴灌施用硝酸铵(NH4NO3)条件下水氮运移的数学模型。利用均质砂土(S)、均质壤土(L)、上砂下壤(SL)和砂土夹层(LSL)四种土壤的试验数据对模型进行了验证。结果指出,考虑土壤中灌水器流量随时间变化可稍改善土壤含水率和硝态氮的模拟精度。利用验证后的数学模型研究了灌水器流量(1.1、1.75和2.6L/h)、灌水器与犁底层相对位置对地下滴灌水氮分布的影响,模拟结果表明灌水器流量对含水率分布的影响不明显,但灌水器流量的增大可明显增加20~40cm土层硝态氮含量;灌水器与犁底层相对位置对水氮分布影响显著,灌水器位于犁底层中(埋深25cm)土壤表层干土层较薄、水氮向下运移深度较小,有利于减小土壤蒸发和避免水氮淋失。     

不同秸秆覆盖量对重度盐碱土壤含盐量及水分变化的影响

实验针对山西太原表层土壤含盐量日趋增大的问题,以种植玉米的重度盐碱土壤为基础,研究了不同秸秆覆盖量下土壤盐分的运移规律。结果表明:不同秸秆覆盖量对土壤含盐量的影响,主要集中在土壤表层0～20 cm之间,当土壤深度大于30 cm时,土壤含盐量变化的影响趋于一致。并对不同秸秆覆盖下的土壤脱盐效果进行分析,可知秸秆覆盖处理的脱盐效果,明显好于未进行秸秆覆盖处理的土壤。实验通过研究对比,确定该地区重度盐碱地玉米种植较佳的秸秆覆盖量为0.9 kg/m~2。     

土壤水分对玉米蒸腾特性的影响

针对干旱半干旱地区的农业用水短缺问题,以节水灌溉及水资源的合理利用为目标,利用包裹式茎流计对甘肃省会宁县玉米的蒸腾进行连续观测,并同步监测玉米地不同埋深下的土壤水势、土壤含水率及周围气象因子,研究土壤水分对玉米蒸腾特性的影响。结果显示:(1)在不同天气条件下,玉米蒸腾速率的日变化情况大致相同,均呈"几"字型的变化曲线。(2)不同埋深下土壤水势及含水率的日变化幅度不大,均呈缓慢下降趋势。土壤水势及含水量在晴天的变化情况比阴雨天的对称性更好;7月至8月,气温升高,玉米蒸腾耗水增加,土壤水势及含水率逐渐下降,20 cm深处的土壤水势变化幅度最大;20～30 cm深处的土壤水势与蒸腾速率的相关性稍好于10～20 cm深处的土壤水势与蒸腾速率的关系,这主要跟玉米的根系分布有关;各埋深下土壤水势与玉米蒸腾累积量的相关性都呈极显著正相关;30 cm埋深处土壤水分对蒸腾作用的影响比5 cm深处土壤水分对蒸腾作用的影响大。(3)对比发现蒸腾速率与土壤水势的相关性比与土壤含水率的好。结果表明,土壤水分是影响玉米蒸腾耗水差异的重要原因。     

滴灌带埋深对田间土壤水氮分布及春玉米产量的影响

地下滴灌是在滴灌技术日益完善的基础上发展而成的一种新型高效节水灌溉技术。本文以春玉米为研究对象,在一种砂壤土上使用压差式施肥罐和比例施肥泵两种施肥装置,研究了3种滴灌带埋深（0cm,15cm,30cm）对田间土壤水氮分布及作物生长的影响。田间春玉米滴灌小区试验的结果表明：滴灌带埋深影响田间土壤垂直剖面中水氮的分布状态;在本试验条件下,经过多次滴灌后,0cm埋深处理的地表滴灌其土壤剖面下部70cm以下土层的土壤含水量和NO3^-N含量均高于15cm和30cm埋深处理的地下滴灌;15cm和30cm埋深处理的地下滴灌其春玉米籽粒和鲜穗产量均显著高于0cm埋深处理的地表滴灌,以T区为例,15cm和30cm埋深处理的籽粒产量比0cm埋深处理的地表滴灌分别提高10．1％和11．6％,鲜穗产量分别提高5．6％和6．6％。     

黑垆土坡面细沟形态演变规律试验研究

为探究黒垆土坡面细沟形态变化规律,运用三维激光扫描技术和人工模拟降雨方法,以黑垆土为对象,选取60 mm/h雨强对面积为15 m~2的20°坡面进行历时均为1 h的三场模拟降雨试验,分析了黑垆土坡面细沟发育过程。结果表明:(1)前两次降雨坡面以断续细沟为主,侵蚀方式主要为溯源侵蚀,第二场降雨结束时,细沟累积长度、平均宽度、平均深度分别为38.17 m、0.19 m、0.10 m,坡面细沟总面积占试验土槽面积的19.8%;第3次降雨坡面以连续细沟为主,细沟溯源侵蚀作用减弱,细沟沟壁崩塌和沟底下切增强,细沟累积长度减少5.66%,细沟平均宽度、平均深度、总面积分别增加了26.32%、60%、24.24%。(2)细沟平均宽度、平均深度、等高线偏离度沿斜坡长呈先增后减再增的波动现象,随着降雨场次的增加,细沟形态参数在沿坡长4～6 m处的最大值出现上移。径流能量的消长对坡面细沟形态演变规律具有明显影响。(3)细沟宽度和细沟深度在前两场降雨随距细沟沟头长度的增加呈先增后减趋势,在第三场降雨呈先增后减再增的趋势。细沟深度随细沟宽度的增加而增加,在当细沟深度到达犁底层后,细沟深度增加变缓,细沟宽度增加变快。     

不同耕作措施及玉米生育期对黄壤坡耕地土壤团聚体稳定性的影响

为探讨耕作措施和玉米季对黄壤坡耕地土壤团聚体稳定性的影响,以横坡垄作坡面为研究对象,顺坡垄作坡面为对照,研究野外自然降雨条件下玉米季黄壤坡耕地土壤团聚体组成及其稳定性的变化特征,以期为山地黄壤区土壤抗蚀性研究提供理论依据。结果表明:①不同耕作措施对玉米种植土壤团聚体组成和稳定性影响显著,横坡垄作坡面较顺坡垄作含有更多大粒级团聚体;以(10,0.25]mm水稳性团聚体(WSA_>0.25)、平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、结构体破坏率(PAD)、水稳性团聚体分形维数(D)、团聚体稳定性系数(ASI)为指标进行分析,得出横坡垄作坡面土壤团聚体稳定性较顺坡垄作坡面好。②随玉米生育期的推进,土壤大粒级团聚体含量及团聚体稳定性均呈现出显著升高的趋势,且在成熟期达极大值,表明玉米生育期也显著影响土壤团聚体组成及稳定性。③相关性分析得出,团聚体稳定性与根系密度、根表面积、根体积呈极显著正相关关系,根系的发育对增强研究区土壤团聚体稳定性具有重要的贡献。适宜的耕作措施和合理的种植模式均有助于研究区水土流失的有效防控。     

干旱半干旱矿区采煤裂缝对土壤水分的影响研究

为研究采煤塌陷裂缝对土壤水分的影响,选取了阜新塌陷区为研究区,应用系统聚类、Mann-Kendall秩次相关检验法及多元线性回归等数理统计的方法,研究了塌陷裂缝不同深度的土壤容重变化特征,分析了塌陷裂缝尺度、距裂缝距离和土壤含水率的关系。研究结果表明,研究区土壤容重随着埋深线性增大,且容重的变化幅度具有明显的突变点,连通裂缝、隐伏裂缝和非塌陷区的突变点位置分别为50cm、70cm和150cm;同一尺度不同深度裂缝处,裂缝宽度对土壤含水率的影响随深度的增加而减小;在同裂缝同深度情况下,随着与裂缝距离的增加土壤含水率越高,至2m后影响不明显。裂缝尺度影响了土壤含水量的空间分布特征,裂缝尺度的增大使得土壤含水率平均偏差增大。     

不同灌溉方式下番茄根系层土壤温度分布特征

为了探明不同灌溉方式对根区土壤温度分布的影响,本文通过2年试验,研究了温室种植番茄利用无压灌溉、滴灌和沟灌方式番茄根区土壤温度的变化特性。试验设置了3个无压灌溉处理、滴灌和沟灌处理,共5个处理,每个处理3次重复。结果表明：根区土壤温度随着土层深度变化而变化,相同土层深度,无压灌溉比沟灌和滴灌温度高。0～25cm土层日平均温度,无压灌溉处理比沟灌高1．02—1．05℃,比滴灌高0．72—0．85℃;土壤温度最大差值发生在15cm土层。根区土壤温度日振幅变化,无压灌溉表现的更明显,无压灌溉比沟灌和滴灌高5．4％一10％,而且土壤温度日振幅和土壤深度之间可以用指数关系描述。研究成果为无压灌溉在温室番茄冬季生长提供依据．     

东北寒区黑土稻田土壤水分剖面二维运动规律研究

为揭示东北寒区黑土稻田分层土壤水分二维运动规律,选择黑龙江省庆安灌溉试验站稻田土壤开展控制灌溉水层及地下水位条件下分层土壤与均质土壤室内入渗试验。设计装置分层收集侧渗水量,定量识别分层土壤垂直渗漏与侧向渗漏,并基于HYDRUS-2D软件建立水分二维运动模型。结果表明土壤水力特性参数反演效果较好,模型模拟值与实测值吻合;土壤的分层结构抑制了水分入渗,降低了水平侧渗速率及垂直渗漏速率,分层土柱犁底层基本无侧渗输出,耕作层与底土层稳定后的侧渗速率分别为0.007和0.023 cm/h。进行水量平衡分析,分层土柱入渗稳定后侧向渗漏占总渗漏的72.45%,主要通过底土层输出(63.42%);引入"单宽侧渗量"表示不同控制条件下土壤的侧渗输出,灌溉水层的增加显著增大了耕作层与底土层土壤的单宽侧渗量,控制灌溉水层有利于减少侧渗,提高用水效率;犁底层厚度增加主要贡献底土层的单宽侧渗量,反之,地下水位埋深增大则降低了底土层的单宽侧渗量,因此维持稻田适宜的犁底层厚度及地下水位埋深有利于减少深层渗漏损失。     

考虑土层边界不确定性的边坡稳定性概率分析

目前,边坡稳定性的概率分析多数只考虑了单层土质边坡中的土体参数空间变异性,而忽略了多层土质边坡中土层边界不确定的影响。为此,提出了同时考虑这两类因素的边坡概率分析方法,利用随机有限元法和克里金插值方法同时表征了土体参数空间变异性和土层边界不确定性并考虑了静力触探测试对土层边界不确定性的约束。以某二维边坡为例,对比分析了仅考虑土体参数空间变异性和同时考虑两类因素的情况。结果表明,土层边界不确定性的影响在边坡稳定性分析中不可忽视。详细分析了边界深度变异系数、边界深度相关长度、静力触探布置密度对边坡稳定性的具体影响,并指出静力触探布置的合理密度与边界深度相关长度息息相关。因此,在设计边坡时能否获取边界深度相关长度的信息,是优化设计费用的关键。     

浅埋式滴灌土壤水分分布规律试验研究

以探寻合理的滴头埋深与流量为目的,开展浅埋式滴灌下土壤水分分布规律的试验研究。试验土箱净尺寸为30cm×30cm×60cm(长×宽×高),供试土壤取自新疆青河县阿苇灌区试验站。试验设置5、10、15 cm 3个滴头埋深,各埋深条件下设置不同流量的处理。结果表明:不同滴头埋深的情况下均存在土体破坏的临界流量,滴头埋深越大临界流量也越大,滴头埋深为5、10和15 cm对应的临界流量分别为1.0、1.7和2.5 L/h;随着流量的增大,滴头埋深过浅时,水量向湿润体上部聚集,当埋深超过一定深度时,水量向湿润体下部聚集;在临界流量情况下,湿润锋前60 min运移速率较快,随着滴头埋深的增大,灌水结束后湿润体的垂向湿润长度越长,土壤平均含水率值越小;滴头埋深为10 cm、流量1.7 L/h时,湿润体水分分布较为合理。