【目的】为旱地土壤的水肥调控及生态环境保护提供科学依据。【方法】于2007-03~05利用田间原位培养方法,研究了旱地不同栽培模式(常规对照(不覆盖无灌溉)、覆膜(覆盖地膜)和覆草(覆盖秸秆,4 500kg/hm2))和施用氮肥(施用纯N 0,120 kg/hm2)对土壤水分、温度及氮素矿化特性的影响。【结果】与常规栽培模式相比,覆盖秸秆和地膜均不同程度地提高了0~20 cm土层土壤含水率。覆盖地膜明显地提高了0~20 cm土层的土壤温度,而覆盖秸秆后,土壤温度一直处在较低水平。同一栽培模式下,施用氮肥提高了0~20 cm土层土壤硝态氮含量、硝态氮淋溶量及土壤氮素矿化量。施用氮肥后,3种栽培模...

【目的】研究不同栽培模式下,施氮量对西北旱地土壤有机碳氮累积及供氮能力的影响。【方法】通过5年(2002-2007年)定位大田试验,以不施氮为对照,比较不同施氮量(120,240kg/hm2)对常规、覆草和覆膜3种栽培模式土壤有机碳氮累积和供氮能力的影响。【结果】施氮0,120,240kg/hm2时,覆草栽培土壤有机碳含量分别为9.74,9.57,9.19g/kg,全氮含量为0.99,1.02,1.03g/kg,土壤氮素矿化势为25.0,26.7,29.7mg/kg,矿化速率常数为0.053,0.062,0.056/d;覆膜栽培土壤有机碳含量分别为9.82,8.78,9.80g/kg,全氮含量...

【目的】研究不同栽培模式和施氮量对半旱地栽培条件下冬小麦-夏玉米轮作体系中冬小麦地上部氮素累积、分配及利用效率的影响。【方法】在陕西关中地区进行了田间试验,以常规栽培为对照,比较了补灌、覆草和垄沟等栽培模式及0,120,240 kg/hm2施氮水平,对冬小麦连续2年(2004和2005年)不同生长期各部位氮素累积量的影响。【结果】在补灌模式下,2004和2005年成熟期冬小麦叶片和茎秆的氮素累积量较其他模式低,氮素分配率也较低,而籽粒的氮素分配率较高;施用氮肥显著增加了各生长时期冬小麦叶片、茎秆、颖壳和穗轴以及籽粒的氮素累积量,当氮肥施用量由120增加到240 kg/hm2时,除籽粒外,成熟期...

【目的】研究不同施肥和覆盖栽培模式对渭北旱塬旱地冬小麦产量和水分利用的影响。【方法】通过田间试验,研究测土推荐施氮、顶凌追肥、垄覆沟播、秸秆还田覆盖等措施对冬小麦产量、生物量、收获指数、水分利用效率及土壤水分周年变化的影响。【结果】旱地早春追肥使冬小麦增产6%—14%,水分利用效率提高7%—10%,达到12.2—13.6 kg.hm-2.mm-1;"减氮+垄覆沟播"增产达15%—41%,水分利用率提高10%—30%,达到12.2—16.5 kg.hm-2.mm-1。主要原因是,通过测土优化氮肥用量,采用基肥﹕追肥(3﹕1)方式,并与起垄覆膜栽培措施相结合可促进冬小麦利用深层土壤水分,提高冬小麦...

【目的】研究不同作物长期连作或轮作对旱地土壤水分和不同形态有机氮及矿质氮含量的影响,以确定旱地作物配置、提高土壤肥力、优化养分管理。【方法】利用黄土高原中部旱地23年的长期定位试验,研究了休闲、小麦连作、玉米连作、苜蓿连作、豌豆-小麦-小麦-糜子及玉米-小麦-小麦-糜子轮作6种作物种植体系,对土壤水分、有机氮、轻质有机氮和矿质氮含量的影响。【结果】长期休闲土壤有机氮、轻质有机氮和矿质氮含量最低;苜蓿连作能较好地保蓄浅层水分,有利于提高土壤有机氮和轻质有机氮含量,特别是0～20cm的表层土壤,但较深土层的水分和矿质态氮消耗增加;玉米或小麦连作均可显著提高土壤的有机氮和轻质有机氮含量,但长期小麦连...

【目的】分析不同坡地类型条件下不同种植模式土壤水分利用与作物周年生产力的差异,探索适宜南方丘陵旱地最佳效果的种植模式。【方法】在上坡地设春玉米-饲草(SPD1)、红薯-饲草(SPD2)、红薯//春玉米-饲草(SPD3)3种模式;中坡地设春玉米-马铃薯(ZPD1)、大豆-马铃薯(ZPD2)、大豆//春玉米-马铃薯(ZPD3)3种模式;下坡地设春玉米-秋玉米-马铃薯(XPD1)、西瓜-秋玉米-马铃薯(XPD2)、西瓜//春玉米-秋玉米-马铃薯(XPD3)3种模式。连续3年测定各种植模式的土壤含水量,计算作物耗水量(WC)、水分利用效率(WUE)、作物周年生产力及间作模式的土地当量比(LER)。【结...

【目的】针对黄土高原旱地小麦降水少且分配不均、水分和氮素利用效率低的问题,探索旱地小麦覆盖保水和氮肥施用的最佳技术途径。【方法】于2010—2013年在山西省闻喜县邱家岭村开展试验,主区为覆盖方式,设夏闲期深翻后覆盖与不覆盖2个水平,副区为施氮量,设低(纯氮75 kg·hm(-2))、中(纯氮150 kg·hm(-2))、高(纯氮225 kg·hm(-2))3个水平,明确年际间夏闲期深翻覆盖配施氮肥对旱地麦田土壤水分、植株氮素利用、产量的影响。【结果】各生育时期土壤水分、植株氮素积累量、花前氮素转运量及其

以抗旱性不同的三个春小麦品种为材料,研究它们在不同水氮水平下水分利用效率(WUE)和氮素利用效率(NUE)的变化,探讨二者间的相关性。结果表明:三个品种中,和尚头和定西35号的WUE相当,而定西35号的NUE最高。三个春小麦品种叶片NUE均随施氮量增加而降低,整株水平的NUE与氮素水平负相关。施氮量对春小麦叶片光合作用的瞬时WUE影响不显著,整株WUE与施氮量显著正相关。水氮耦合作用对春小麦NUE具有重要影响,整株NUE对水分条件的响应表现出明显的氮水平依赖性。春小麦品种氮素利用和水分利用两个生理过程之间存在"负偶联"关系。

通过水平和垂直土柱入渗试验,定量研究了温度对两种不同质地土壤水分入渗性能的影响。结果表明,温度对实验土柱含水率分布及土壤水分入渗特性速率产生显著影响。在此基础上由 Philip 扩散理论和 Swartzendruber 毛管模型所产生的推导式对其温度效应的机理进行了分析,对用理论模式计算与实测数据进行了比较。

【目的】基于2009—2010小麦生长季开始设置的长期定位试验，研究栽培模式对土壤理化性质、冬小麦氮素营养指数、麦田氮素供需平衡状况、氮素吸收利用和籽粒产量的影响，以期为进一步优化土壤-作物系统综合管理模式提供理论指导。【方法】试验共设置当地农户模式（T1）、农户基础上的改良模式（T2）、不计生产成本的高产更高产模式（T3）和土壤-作物系统综合管理模式（T4）4个栽培模式。【结果】历经13个小麦-玉米生长季后，T1、T2、T3、T4模式小麦播前容重分别降低6.21%、9.80%、12.25%和13.56%，有机质含量分别提高21.88%、26.80%、32.05%和36.39%，全氮含量分别提高34.16%、12.38%、39.60%和20.79%，碱解氮含量分别提高47.85%、48.87%、74.49%和62.21%，速效磷含量分别提高62.73%、36.56%、297.93%和68.68%，速效钾含量分别提高14.36%、40.00%、221.20%和59.60%。0—100 cm土层无机氮积累量分别提高了33.96%、10.32%、52.77%和19.49%。pH分别从最初的7.50下降至6.28、6.68、5.35和6.64。2020—2022生长季4个栽培模式间籽粒产量和氮素的吸收利用差异显著。与T1模式相比，T2、T3、T4模式的籽粒产量分别提高14.14%、27.65%、22.52%，氮素利用率分别提高54.80%、19.97%、49.15%，氮肥利用率分别提高72.95%、37.54%、48.15%，氮素表观损失量分别降低49.76%、11.62%、44.14%，氮素表观损失率分别降低24.63%、11.62%、26.68%。T4模式开花期的整株和成熟期的穗子处于氮素供需平衡。【结论】历经13个小麦-玉米生长季后，4个栽培模式0—20 cm土层土壤酸化趋势明显，表层土壤容重降低，有机质、全氮、速效氮磷钾养分含量升高，0—100 cm土层无机氮积累量相应升高。与其他3种模式相比，T4模式更有利于实现土壤理化性状、小麦籽粒产量和氮素吸收利用的协同改善，但其氮肥利用率仍有待进一步提高，且在现有基础上仅通过降低施氮量无法实现其产量和氮素吸收利用的进一步协同优化。

为探索高效的灌溉策略以减少灌水量并提高作物水分利用效率以缓解黄淮海冬麦区水资源短缺。采用田间裂区试验设计，探究地表滴灌(DI)和地下滴灌(SDI)条件下不同土壤水分状况(分别为田间持水量的50%～60%,60%～70%,70%～80%,记为W_(50)、W_(60)和W_(70))对冬小麦产量、土壤水提取量、蒸散量和水分利用效率的影响。结果表明，对于整个生长季，与DI处理相比，SDI处理降低0～0.8 m土层土壤水提取比降低11.8%～21.8%,但SDI处理0.8～1.6 m土层土壤水提取量增加28.4%～29.8%。SDI处理的平均土面蒸发量和灌溉量分别比DI处理减少23.1%,8.9%。虽然花后SDI和DI处理间蒸腾速率的差异不显著，但在W_(50)和W_(60)条件下(亏缺灌溉),SDI处理的净光合速率和叶面积指数均高于DI处理。与DI处理相比，在亏缺灌溉条件下，SDI处理的产量增加14.5%～29.3%,水分利用效率增加13.9%～25.9%。与DI处理相比，在W_(70)条件下，SDI处理更多灌溉水下渗到0.8 m以下土层，从而显著降低上层土壤的土壤水提取量及叶片的净光合速率，导致产量降低4.1%～8.9%。SDI处理在W_(60)条件下能够从深层土壤提取更多水分，并调控冬小麦的光合特性，从而提高冬小麦的产量和水分利用效率。

以有机质,全氮,C/N差异较大的20种田土和10种盆土,进行了长达262d的通气培养和121d淹水培养矿化试验。测定了土壤矿化氮的动态变化,建立了土壤氮素矿化累积曲线;根据矿化速率和容量,把整个土壤氮素矿化过程分为3个阶段,把盆土氮素矿化分为3个类型,田土分为4个类型。

【目的】西瓜是黄土高原旱地的主要经济作物之一,近年来种植面积逐年扩大。但该区域降水总量不足且时空分布不均,西瓜生产中常遭受前期干旱和后期涝害而导致减产。本研究针对黄土高原旱作区水资源缺乏的现状,采用垄沟种植,改变栽培方式和覆膜方式,探索适宜西瓜生长的集雨高产栽培模式,实现有效汇集天然降水,以改善土壤水热效应,提高西瓜产量。【方法】2011—2013在甘肃省庆阳市宁县太昌乡开展试验,研究不同覆膜栽培方式对旱地土壤水分、土壤温度和西瓜产量的影响。试验设全覆膜垄上播种(RM)、全覆膜垄上沟播(GM)、全覆膜沟播(TG)、半覆膜垄上沟播(GH)和半覆膜垄上播种(RH)5个处理,采用随机区组排列,以RH...

目的研究不同种植模式下,农田土壤水分和矿质态氮的动态及其相互关系,对优化作物种植方式和养分资源管理,调控农田土壤硝态氮淋溶有重要意义。方法在黄土高原南部有大量氮素残留背景的田块上,研究了夏季多雨季节,种植作物与休闲对土壤水分与矿质氮的影响。结果在降水(含灌水82mm)364mm的夏季,休闲可使0～200cm土层的贮水量达到600mm,比播种前高204mm,比种植作物高39mm。种植作物的土壤水分可下渗至180cm深的土层,休闲土壤中则可下渗到260cm深处。种植作物时0～200cm土层的硝态氮残留量为78kg.ha-1,比休闲时减少89kg.ha-1,且硝态氮主要分布在60cm以上的土层。休闲...