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...

【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】探索不同集雨种植方式春玉米旱作田土壤水分转运、分配、土壤温度的时空变化特征及其对玉米产量和水分利用效率的影响，为试区玉米高产、水分高效持续利用型种植模式提供理论依据。【方法】２０１３—２０１４年在宁夏彭阳区设置传统露地平作（ＣＫ）为对照，分析４种不同集雨覆膜种植方式下春玉米各生育期的土壤水分、土壤温度、水分利用效率及产量变化。４种集雨覆膜种植方式分别为双垄沟全覆膜种植（Ｄ）、半膜平铺种植（Ｆ）、沟播垄膜双行种植（Ｒ１）、沟播垄膜单行种植（Ｒ２）。沟播垄膜双行处理和半膜平铺处理覆膜宽度均为６０ Ｃｍ，沟播垄膜单行处理垄宽５０ Ｃｍ、沟宽１０ Ｃｍ，双垄沟全覆膜大垄宽７０ Ｃｍ，垄高１５ ．．．

为了探讨东北半湿润地区深埋秸秆和覆膜对土壤水分、玉米产量及品质的影响，以美津５９９为供试玉米品种，采用大垄双行种植方法，在沈阳地区进行田间小区对比试验。试验设置４个处理：秸秆无膜（Ｓ）、秸秆＋覆膜（Ｓ＋Ｍ）、无秸秆＋覆膜（Ｍ）和无秸秆无膜（ＣＫ），并对不同处理条件下土壤水分动态、玉米产量和品质进行分析。结果表明：Ｓ和Ｓ＋Ｍ处理能够显著提高０～３０ＣＭ土层的土壤含水率，Ｓ处理０～３０ＣＭ土层的玉米播种初始含水率分别比Ｓ＋Ｍ、Ｍ和ＣＫ处理分别提高０．０２，０．０４，０．０４ＣＭ３·ＣＭ－３，玉米收获后，Ｓ处理０～３０ＣＭ土层的土壤含水率比Ｓ＋Ｍ、Ｍ和ＣＫ处理分别提高０．０４，０．０４，０．０４ＣＭ．．．

采用盆栽方法,测定了土壤水分胁迫下拔节期和抽雄开花期玉米叶片光合特性。结果表明,水分胁迫下玉米叶片光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)的平均水平与对照相比显著降低;抽雄-开花期下降幅度大于拔节期。光合速率下降主要受非气孔因素限制。水分胁迫改变了玉米叶片光合参数日变化规律。水分胁迫下,白单9的Pn,WUE,叶片叶绿素相对含量和叶面积明显高于白单31。

为探讨土壤水分对黑土玉米根际磷素转化的影响,采用根箱土壤栽培法,研究了不同土壤水分对不同施磷水平下东北黑土玉米根际、非根际磷素转化的影响及其机制。结果表明,土壤水分对玉米根际磷素转化的影响强于非根际,适宜的土壤水分能够促进磷素的转化,提高根际磷素的有效性。合适的水分有利于增加土壤速效磷含量,提高根际铝磷(Al-P)含量,降低根际闭蓄态磷(O-P)含量。土壤水分为田间持水量的60%与40%的处理相比,玉米根际土壤速效磷(Olsen-P)含量增加18.4%。土壤水分为田间持水量的80%处理能够显著增加玉米根际Al-P的含量。土壤pH值随着土壤水分含量的降低而升高,根际pH值升高的幅度低于非根际。

为改善旱地麦田土壤水分条件,实现旱地小麦高产高效,于2013~2014年度在山西省闻喜县进行大田试验,研究休闲期垄覆盖、平覆盖和不覆盖3种覆盖方式对旱地麦田土壤水分和小麦产量构成的影响。结果表明:休闲期平覆盖和垄覆盖较不覆盖相比,播种-孕穗期0~100cm土壤蓄水量显著提高;播种期各土层土壤蓄水量提高,且60~100cm土层差异显著,播种至成熟期作物耗水量分别增加12.07mm和41.91mm。覆盖后,各生育时期根系活力提高,越冬期、返青期和孕穗期群体分蘖数增加,成熟期穗数增加,成穗率显著提高,且以垄覆盖显著最高;孕穗-成熟期干物质量提高,全生育期干物质量以垄覆盖显著最高。休闲期平覆盖、垄覆盖...

为了探求夏休闲不同耕作方式对旱地麦田土壤水分变化、水肥高效利用、麦田生产力及杂草发生规律的影响,以期高效利用和开发有限的自然降水资源。本研究通过对4种夏休闲耕作方式下麦田0cm-200cm土层土壤水分动态、杂草生长量、有机物质和养分归还量进行定位监测,结合籽粒和生物产量分析农田水分利用效率。结果表明,冬小麦播前,夏闲期高留茬翻耕播种油菜(深翻绿盖)比对照(传统耕作)0cm-200cm土层土壤少蓄降水仅为2.4mm;深翻绿盖处理冬小麦籽粒产量比对照增加3.0%,周年产量和水分利用效率较对照分别提高35.2%和96.7%;深翻绿盖处理杂草生长量为对照的41.4%,翻压归还农田的有机物质、全氮、全磷...

为探索三叶草作为有机栽培中肥料来源,研究间作三叶草对大田甜玉米产量品质,植株全氮和土壤矿质氮的影响,结果表明:与单作相比,甜玉米与三叶草间作可提高甜玉米产量,可溶性糖含量,植株全氮含量,降低了亚硝酸盐含量和土壤中矿质氮含量,但提高了硝态氮含量,降低了Vc含量,在本试验条件下认为,间作三叶草提高甜玉米产量,改善品质,减少化肥的投入,降低环境风险。

在雨养农业区,探讨了玉米田间土壤水分和生长状况在不同耕作深度(15cm和25cm)条件下的变化情况。对不同耕作深度全生育期土壤水分随时间的变化趋势,典型天气时土壤水分沿土壤剖面的变化情况,以及株高、茎粗、叶面积、产量进行了对比研究。结果表明:全生育期内两种不同耕作深度条件下,土壤水分随时间的波动趋势相似,但在较大降雨后(15mm以上),深耕区土壤水分增加值比浅耕区多,连续干旱时深耕区比浅耕区土壤水分消耗更快。整个生育期的土壤含水率,深耕区的最大值和最小值差值比浅耕区大,在0～40cm深处相差3.04%,40～80cm深处相差最高达到4.75%。这说明深耕更有利于降雨入渗和土壤水分调蓄。生长状况...

【目的】陕西渭北旱塬属于暖温带半湿润易旱气候区,干旱对旱地农作物生产威胁严重,降水短缺及其季节分布不均制约着旱地冬小麦和春玉米生长发育,是导致作物产量低而不稳的主要因素。论文旨在探索渭北旱塬冬小麦—春玉米轮作区在不同轮耕措施下土壤蓄水保墒效果和作物增产增收效应。【方法】于2007—2013年在陕西合阳实施了免耕/深松、深松/翻耕、翻耕/免耕、连续翻耕等不同耕作处理田间定位试验,测定休闲期和作物生育期土壤水分及作物收获期土壤理化性状,分析各耕作处理作物产量和水分利用效率的变化规律。【结果】(1)3种耕作处理均能降低土壤容重,提高土壤孔隙度,增加田间持水量和土壤有机质,且以免耕/深松轮耕处理效果最...

【目的】探讨不同降水年型下,耕作方式对冬小麦-休闲-春玉米轮作田土壤水分和作物产量的影响,为旱区粮田降雨高效利用与耕作制度创新提供理论支撑。【方法】于2007—2019年在渭北旱塬进行长期定位保护性耕作试验,以传统翻耕(CT)为对照,设置免耕(NT)和深松(ST)2种少耕耕作方式,分析不同降水年型下耕作方式对小麦-玉米轮作田休闲期土壤蓄墒、作物产量和水分利用效率的影响。【结果】(1)降水年型、耕作方式及其互作均显著影响休闲期末期土壤贮水量和休闲期蓄墒率,其中降水年型是休闲末期土壤贮水量和休闲期蓄墒率变化的主导因素。休闲末期0—200 cm土层土壤贮水量(mm)表现为丰水年型(430.6)>欠水年型(405.9)>平水年型(381.5);NT(417.4)>ST(402.3)>CT(398.2);丰水年型NT处理休闲末期0—200 cm土层土壤贮水量最高(438.5),平水年型ST处理最低(370.2);休闲期蓄墒率(%)表现为丰水年型(27.1)>欠水年型(26.6)>平水年型(25.1);NT(27.6)>ST(26.4)>CT(25.8);欠水年型NT处理土壤蓄墒率最高(29.1),平水年型CT处理土壤蓄墒率最低(25.0)。(2)降水年型、耕作方式及其互作均显著影响冬小麦产量和水分利用效率(WUE),其中耕作方式是冬小麦产量(kg·hm~(-2))和WUE(kg·hm~(-2)·mm~(-1))变化的主导因素。冬小麦产量表现为丰水年型(4985)>欠水年型(3984);NT(4522)>ST(4468)>CT(4465);丰水年型NT处理产量最高(5033),欠水年型ST处理最低(3957);冬小麦WUE表现为丰水年型(15.4)>欠水年型(14.9);NT(16.2)>ST(15.4)>CT(14.0);丰水年型NT处理WUE最高(16.5),欠水年型CT处理最低(13.9)。(3)降水年型、耕作方式及其互作均显著影响春玉米产量和水分利用效率(WUE),其中降水年型是春玉米产量(kg·hm~(-2))和WUE(kg·hm~(-2)·mm~(-1))变化的主导因素。春玉米产量表现为丰水年型(7677)>欠水年型(6999)>平水年型(5887);NT(6900)>ST(6879)>CT(6785);丰水年型ST处理产量最高(8003),平水年型ST处理最低(5723);春玉米WUE表现为丰水年型(18.7)>欠水年型(17.5)>平水年型(14.8);NT(17.8)>ST(17.0)>CT(16.2);丰水年型ST处理WUE最高(19.3),平水年型CT处理最低(13.9)。(4)在冬小麦-休闲-春玉米轮作周期中,耕作方式显著影响作物产量和WUE。其中NT处理多年平均产量和WUE分别较CT处理提高1.6%和9.5%,ST处理多年平均产量和WUE分别较CT处理提高1.2%和3.9%。【结论】综合各降水年型下土壤水分与作物产量得出,保护性耕作可以相对高效地实现保水增产目的,其中以免耕处理蓄水与增产效应最佳。从旱作农田高产高效及长期可持续发展的角度综合考虑,推荐免耕作为黄土高原地区实现蓄水保墒及增产增收目的的耕作方式。

采用耕层红油土进行盆栽试验，在每千克土施０．４０ｇＮ和０．３０ｇＰ２Ｏ５的基础上，种植小白菜（黑油菜）和菠菜（宁夏圆叶）。采样前１０ｄ设置１５０，２００和２５０ｇ／ｋｇ３个土壤水分等级，研究土壤水分对蔬菜生长和硝态氮累积的影响。结果表明，在土壤水分为２００和２５０ｇ／ｋｇ时，菠菜的生长量比水分为２５０ｇ／ｋｇ时提高１０８．７％和１７４．８％，小白菜提高１０８．９％和１０９．９％；而菠菜的硝态氮含量却分别降低２９．７％和１９．４％，小白菜降低２２．５％和２５．０％；２种蔬菜的硝酸还原酶活性亦明显降低。对蔬菜生长、硝态氮吸收及还原的分析表明，土壤水分增加不仅促进蔬菜生长，还促进硝态氮的吸收及向地上...

【目的】明确旱地麦田休闲期覆盖的增产效果，探索旱地小麦休闲期覆盖保水技术途径，为促进旱地小麦产量和水分利用效率的提高提供理论依据。【方法】于２０１０—２０１３年在山西省闻喜县邱家岭村以冬小麦品种运旱２０４１０为试验材料，设休闲期深翻后覆盖与不覆盖２个处理，测定休闲期和小麦各生育时期土壤水分及产量和产量构成因素，研究休闲期覆盖对麦田土壤水分积耗规律和小麦产量、水分利用效率的影响。【结果】休闲期覆盖后播种期３ ｍ内土壤蓄水量提高，丰水年提高４７ ｍｍ，平水年提高５５ ｍｍ，欠水年提高６３ ｍｍ，且欠水年更有利于土壤水分蓄保于深层。休闲期覆盖后土壤蓄水效率显著提高，丰水年提高３５％，平水年提高４８％．．．

为探讨辽南地区雨养春玉米种植适宜的土壤耕作与秸秆还田模式,于20112014年进行了为期4年的田间小区试验,研究了3种耕作措施(普通旋耕20cm、隔年深松和隔年深翻30cm)与3种秸秆还田方式(无秸秆还田、秸秆隔年还田和秸秆连年还田)相结合,连续进行4年后对土壤水分特征及春玉米水分利用效率的影响。结果表明:不同处理对土壤蓄水能力和水分利用效率的提高作用,总体上以秸秆连年还田>秸秆隔年还田>无秸秆还田,深翻>深松>普通旋耕,且深翻与秸秆连年还田相结合效果显著。与普通旋耕无秸秆还田处理(P)相比,深翻+秸秆连