沃特和PAM对土壤水分及玉米生长的影响

    为了鉴别沃特保水剂的施用效果及确立合理的施用量,在陕北黄土丘陵沟壑区,采用田间试验方法,开展沟施不同用量沃特及PAM对土壤水分和玉米生长的影响研究.结果表明,玉米生育期间10～20 cm土层和40～50 cm土层土壤贮水量均随沃特、PAM施用量的增大而提高.玉米三叶期0～50 cm土层、拔节期0～100 cm土层、抽穗-吐丝期0～150 cm土层、成熟期0～200 cm土层土壤贮水量均显著高于对照,且随沃特、PAM施用量的增大而提高.玉米叶片光合速率、茎叶生物量、根系生物量、果穗生物量、茎杆粗度、籽粒产量、千粒重均随沃特、PAM施用量的增加而提高.从播种到成熟期,玉米耗水量减少,水分利用效率、水分产出率极显著提高.相同施用量沃特、PAM的土壤贮水量和玉米生物量、产量无显著差异.在陕北黄土丘陵沟壑区,沃特、PAM在玉米生产中沟施应以45 kg·hm-2左右为宜.     

保水剂施用量对土壤水分利用及马铃薯生长的影响

针对宁夏中部半干旱偏旱区,干旱少雨、土壤水分蒸发强烈、马铃薯低产等突出问题,采用2种土壤保水剂(沃特保水剂和微生物保水剂),以不施用保水剂处理为对照,研究了保水剂不同施用量对旱作土壤水分、马铃薯生长、产量和水分利用效率的影响。结果表明:在马铃薯关键生育期,0~100cm土层土壤贮水量随保水剂施用量增加而增加,施用沃特保水剂60kg/hm2和90kg/hm2使土壤贮水量分别较对照(不施保水剂)显著提高55.1%和62.1%;施用微生物保水剂可保蓄马铃薯生育前期土壤水分含量,而施用沃特保水剂可提高马铃薯生育后期土壤水分含量;施用微生物保水剂不同量可明显促进马铃薯初花期植株的生长,进入块茎膨大期施用沃特保水剂不同量对马铃薯生长的促进作用效果显著。与对照相比,施用沃特保水剂90kg/hm2的增产和提高作物水分利用效率效果最佳,分别较对照提高41.4%和86.5%;而施用沃特保水剂60kg/hm2的商品薯率最高(87.5%)。穴施保水剂可有效改善马铃薯关键生育期土壤水分状况,促进作物生长发育,提高作物的产量和水分利用效率,以施用沃特保水剂60~90kg/hm2的增产和提高作物水分利用效率效果最佳。     

保水剂施用方式对土壤酶活性及马铃薯产量的影响

【目的】研究不同保水剂施用方式对内蒙古西部半干旱偏旱地区土壤酶活性及马铃薯产量的影响,以筛选出合适的保水剂及施用方式。【方法】以聚丙烯酰胺(PAM)和聚丙烯酸钾(PAA-K)为材料,设不施保水剂(CK)、穴施PAM、沟施PAM、穴施PAA-K、沟施PAA-K 5个处理,分析不同保水剂及其施用方式下马铃薯不同生育时期、不同土层土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶活性和产量的变化。【结果】土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶活性随马铃薯生育时期的推进呈现"单峰"曲线变化,均于马铃薯块茎膨大期达峰值。与CK相比,施用保水剂处理均能提高土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶活性,且对于同一种保水剂,穴施处理提高幅度大于沟施处理。在马铃薯块茎膨大期,穴施PAM、穴施PAA-K、沟施PAM、沟施PAA-K处理0~10cm土层的土壤过氧化氢酶活性较对照分别提高了12.92%,11.97%,9.06%和6.02%,土壤脲酶活性较对照分别提高了12.38%,2.33%,0.86%和0.31%,土壤蔗糖酶活性较对照分别提高了22.99%,17.03%,20.50%和18.34%,土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶活性随土层的增加逐渐降低。与CK相比,施用保水剂显著提高了马铃薯产量和商品薯率,降低了小薯率。穴施PAM、穴施PAA-K、沟施PAM、沟施PAA-K分别较对照增产12.08%,10.45%,7.37%和5.22%。【结论】施用保水剂PAM、PAA-K均提高了土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶活性及马铃薯产量和商品薯率,降低了小薯率,其中穴施PAM效果最好。     

保水剂施用方式对土壤含水量和微生物生物量及马铃薯产量的影响

采用穴施、沟施聚丙烯酰胺型(PAM)保水剂和聚丙烯酸钾型(PAA-K)保水剂,对马铃薯根际不同生育时期、不同土层土壤体积含水量、土壤微生物生物量碳、氮质量分数和马铃薯产量进行研究。结果表明:穴施保水剂较大程度提高横向和纵向土壤体积含水量,沟施处理次之,且施用PAM的效果好于PAA-K。土壤微生物生物量碳、氮质量分数随土层深度的递增逐渐降低,穴施PAM和PAA-K明显提高土壤微生物生物量碳、氮质量分数,整体表现为穴施PAM穴施PAA-K沟施PAM沟施PAA-KCK(不施保水剂)。穴施、沟施保水剂处理明显地降低马铃薯小薯率,提高马铃薯产量和商品薯率,并且施用PAM的效果好于PAA-K,穴施的效果好于沟施。穴施PAM、PAA-K处理分别较CK产量提高12.07%和10.44%,沟施PAM、PAA-K处理的产量分别较CK提高7.38%和5.22%。马铃薯成熟期,土壤微生物生物量碳与土壤微生物生物量氮质量分数、产量及商品薯率呈极显著正相关;土壤体积含水量与土壤微生物生物量氮、土壤微生物生物量碳质量分数及产量呈显著正相关。穴施保水剂处理有效地提高土壤体积含水量及土壤微生物生物量碳、氮质量分数,显著提高马铃薯产量和商品薯率,效果优于沟施处理和CK,且穴施PAM效果最好。     

不同直径保水剂对土壤水分及燕麦生长的影响

以燕麦白燕2号为材料,初步探讨不同直径保水剂对土壤水分及燕麦生长的影响。结果表明,不同直径保水剂都能提高0~105 cm土层土壤质量含水量,其中,15~65 cm各土层处理差异明显;施用保水剂能提高燕麦穗数、穗粒数和千粒质量,最终提高燕麦产量,大小直径保水剂比对照分别增产12.66%和16.83%;大小直径保水剂都能明显提高燕麦水分利用率,分别比对照增加15.18%和23.67%。表明小直径保水剂在提高土壤水分和影响燕麦生长方面比大直径保水剂效果显著。     

不同保水剂对土壤特性及烤烟生长的影响

为提高秦巴山区黄棕壤烟田的土壤性能,减少季节性干旱对烤烟生长的影响,以不施保水剂为对照,在烟田整地起垄前分别施入聚丙烯酸钾(K-PAM)、聚丙烯酰胺(PAM)和腐殖酸钾(KHm)3种保水剂,测定施用不同保水剂后的土壤容重、土壤水分和烤烟生长状况、常规化学成分及经济性状。结果表明,聚丙烯酸钾和聚丙烯酰胺保水剂均降低0～40cm土层土壤容重,在烤烟旺长期提高0～40cm土层土壤水分。不同保水剂均可提高烤烟常规化学成分含量,其中腐殖酸钾保水剂显著降低烤烟的糖碱比和氮碱比。聚丙烯酸钾保水剂提高烤烟的产量、产值、上等烟比例及净增产值,而聚丙烯酰胺和腐殖酸钾保水剂处理组则降低烤烟的净增产值。因此,建议秦巴山区黄棕壤烟田选用聚丙烯酸钾类保水剂。     

秸秆覆盖对广西甘蔗地土壤水分变化的影响

【目的】研究秸秆覆盖对广西甘蔗地不同土层深度土壤水分时空连续变化的影响,以探求优化广西甘蔗种植中土壤水分状况的有效途径。【方法】甘蔗试验田设无秸秆覆盖（T0）和秸秆覆盖（TS）2个处理,常规耕作,并对试验区的降水量及试验田0~10 cm、10~30 cm和30~50 cm土层的土壤含水量进行连续动态监测,对比分析不同处理甘蔗地的土壤理化性质及土壤水分变化特征。【结果】秸秆覆盖可改善甘蔗地的土壤环境,提高土壤有机质含量,TS处理0~10 cm、10~30 cm和30~50 cm土层的土壤有机质含量较T0处理分别显著增加42.8%、29.1%和45.4%（P<0.05,下同）;秸秆覆盖同时可提高甘蔗地土壤的蓄水保墒能力,使土壤含水量显著增加,TS处理0~10 cm、10~30 cm和30~50cm土层的土壤含水量较T0处理分别显著增加10.5%、16.0%和11.5%。在干旱缺水条件下,与T0处理相比,TS处理提高了0~50 cm土层土壤水分的向上供给,水分运动更活跃。【结论】在广西甘蔗种植中进行秸秆覆盖可增加土壤有机质含量、降低土壤蒸散发,从而改善土壤水分条件和土壤环境,为甘蔗根系生长提供良好的土壤环境,值得在广西蔗区推广。     

不同粒径保水剂对土壤水分及燕麦生长的影响

以燕麦燕科1号为材料,研究不同粒径保水剂对土壤水分及燕麦生长的影响.结果表明,不同粒径保水剂均可提高0～100 cm土层土壤质量含水量,10～60 cm各土层各处理差异较明显;施用保水剂可明显提高燕麦株高、叶面积指数和干物质积累量,其中以小粒径保水剂效果较佳;保水剂能提高燕麦穗数、穗粒数和千粒质量,从而显著(P＜0.01)提高燕麦产量,大小粒径保水剂分别比对照增产12.65％和16.61％;大小粒径保水剂均可显著(P＜0.01)提高燕麦水分利用效率,分别比对照增加15.12％和23.56％.说明,小粒径保水剂在提高当地土壤水分和促进燕麦生长方面优于大粒径保水剂.     

ZB强力土壤保水剂在马铃薯上的施用效应研究

该试验对宁夏中部干旱带旱地马铃薯施用土壤保水剂的效应进行了研究.结果表明：ZB保水剂在旱地马铃薯上施用具有一定的保水蓄水、增产作用,可有效提高20～60cm土壤水分含量,对40～60 cm土壤含水量的影响更加显著;保水剂施用要与地膜覆盖相结合,有助于进一步发挥保水剂蓄水增产、提高水分利用效率的作用.在覆膜模式下,保水剂适宜施用量为4 g/m2.     

新型液态土壤调理剂对土壤持水特性的影响

为研究新型液态土壤调理剂对土壤持水特性的影响,以市场常用的固体颗粒状保水剂为对照用试验试剂,运用不同试剂、不同施用量进行全面实验的试验方法,得出土壤水分特征曲线。试验中新型液态土壤调理剂施用量分别为:28,21,14g/m2;固体颗粒状保水剂施用量分别为14,11,7g/m2。试验通过激光粒度分析仪将不同试验处理的土样进行粒径分析,结合VG模型及RETC得出不同处理的土壤水分特征曲线。试验结果表明:试验所用新型液态土壤调理剂与固体颗粒状保水剂相比,显著提高了土壤的持水特性,但并不是随着试剂用量的增大持水特性增大的正比例关系。在不同的土层深度,当使用新型液体土壤调理剂时,在土层深度为0~10,10~20cm时均为当使用量为21g/m2时土壤的持水效果达到最优,当使用固体颗粒状保水剂时,0~10,10~20cm处的最优用量分别为7,14g/m2;新型液体土壤调理剂从施用方法、对土壤的持水能力的增加幅度以及降低土壤板结等方面相比较而言,新型液体土壤调理剂与试验用固体颗粒状保水剂相比,更为适宜。     

PAM·SAP及其复配对地温和小麦生长的影响

[目的]为干旱、半干旱区农田施用PAM和SAP用量和方法提供理论依据。[方法]通过温室盆栽方法,分析聚丙烯酰胺(PAM)、保水剂(SAP)以及复配对作物根区土壤温度和生长过程的影响。[结果]在0～5 cm层深的土壤中添加PAM和SAP,可以改善根系周边土壤温度,与对照相比,土壤温度最大降幅达2～3℃,但对于添加PAM和SAP后15～20 cm层深的土壤,受阳光辐射强度弱、土壤含水率高且水分堵塞土壤空隙的影响,土壤温度比对照的有所提高,而且由于PAM空间锁水比SAP点状锁水效果更好,PAM的恒温作用要强于SAP。在作物生长初期,PAM和SAP对植物水分的补给作用尤为明显,有效增加作物鲜重和地下干物质积累,地上鲜重、地下鲜重与对照相比高出1～3倍,地下干重与对照相比提高1～2倍。[结论]将PAM和SAP应用在利用地下部分的经济作物和地上部分水分含量较高的作物增产效果会更加明显。     

不同覆膜栽培方式对旱地土壤水热效应及西瓜产量的影响

【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为对照,3次重复。起垄后垄宽100 cm,沟宽30 cm。垄上沟播处理中,集水沟宽20 cm,深10 cm。采用Stow Away Tidbit Temp Logger测定5、10和15 cm土层土壤温度,烘干法测定0-100 cm土层土壤含水量。种植密度为7 692株/hm²。【结果】土壤含水量的变化受集雨作用和西瓜生长影响。在幼苗期,TG、GM和GH处理0-10 cm土壤含水量分别较RH提高41.41%、37.82和32.69%。伸蔓期TG、RM和GH处理0-40 cm土层土壤含水量分别较RH提高13.91%、10.61%和6.75%,结果期GM和GH处理0-40 cm土壤含水量分别较RH提高8.50%和5.49%。成熟期GM、GH、TG和RM处理0-40 cm土壤含水量分别较RH提高10.51%、10.33%、4.98%和3.66%,土壤储水量由高到低依次为GH＞GM＞TG＞RM＞RH。不同处理的温度日变化呈“S”型负正弦曲线,随土壤深度的增加,曲线的振幅减小,相位后移,周期增长。日均温度从大到小依次为RM＞RH＞GM＞TG＞GH。土层每加深5 cm,各处理温度日变化曲线相位依次推移1 h。垄上温度均高于垄沟,垄上土壤温度以处理RM最高。不同栽培方式的保温效果从大到小依次为GM＞TG＞GH＞RH＞RM。GM处理连续两年产量最高,平均较RH提高10.34%,GH处理3年平均产量较RH提高7.66%,增产幅度依次为GM＞GH＞RM＞TG。GM和GH能够有效富集降雨,增产作用显著。【结论】3年的试验验证了不同覆膜栽培的集雨效果、土壤增温效果和西瓜增产效果,全膜和半膜覆盖垄上沟播模式能够起到集雨增温保墒的作用,可提高西瓜产量。其推广应用可有效提高该区降水资源的高效利用,实现西瓜稳产高产,可作为黄土高原旱地西瓜生产的高效栽培新模式。     

保墒灌溉条件下冬小麦地土壤水分迁移转化规律研究（摘要）（英文）

[目的]为田间保墒灌溉提供理论依据。[方法]以小麦品种小燕6号为供试材料,对其进行3种不同的覆盖灌水处理（①秸秆覆盖;②地膜覆盖;③PAM化控调节覆盖）,以非覆盖处理为对照,比较不同处理的蓄水保墒效果。[结果]不同保墒措施下冬小麦的耗水量均表现出前期小、中期大、后期小的特点,与对照小麦的耗水规律基本一致,但不同处理冬小麦的耗水强度因灌溉时间及小麦生长状况的不同而有所差异;各保墒处理均可抑制冬小麦开花前土壤水分的无效蒸发;PAM处理0 ～20 cm土层土壤含水量略低于对照,但20 ～50 cm土层土壤含水量略高于对照;不同处理土壤水分的差异主要体现在0 ～50 cm土层。[结论]秸秆覆盖和地膜覆盖的抑蒸效果较好。     

保墒灌溉条件下冬小麦地土壤水分迁移转化规律研究

[目的]为田间保墒灌溉提供理论依据。[方法]以小麦品种小燕6号为供试材料,对其进行3种不同的覆盖灌水处理（①秸秆覆盖;②地膜覆盖;③PAM化控调节覆盖）,以非覆盖处理为对照,比较不同处理的蓄水保墒效果。[结果]不同保墒措施下冬小麦的耗水量均表现出前期小、中期大、后期小的特点,与对照小麦的耗水规律基本一致,但不同处理冬小麦的耗水强度因灌溉时间及小麦生长状况的不同而有所差异;各保墒处理均可抑制冬小麦开花前土壤水分的无效蒸发;PAM处理0～20cm土层土壤含水量略低于对照,但20～50cm土层土壤含水量略高于对照;不同处理土壤水分的差异主要体现在0～50cm土层。[结论]秸秆覆盖和地膜覆盖的抑蒸效果较好。     

大兴安岭北部天然落叶松林土壤水分空间变异及影响因子分析

从坡面尺度对大兴安岭北部多年冻土区天然落叶松林的土壤水分空间变异特征以及冠层结构、土壤温度、降 雨对土壤水分分布的影响进行了研究。结果表明:自坡上至坡下,0 ~5 cm 土层土壤含水量逐渐降低,样带12 比样 带1 降低了19.95%,5 ~10 cm 和10 ~15 cm 土层土壤含水量随坡位的降低而逐渐升高,从样带1 至样带12 分别增 加15.55%和29.16%;0 ~15 cm 土层土壤平均含水量在17.61% ~18.77%之间波动,从坡上至坡下有逐渐增大的 趋势;坡上和坡下样带垂直变异系数明显高于坡中,样带1、11 及12 的垂直变异系数最高,分别为10.17%、 13.39%及15.02%,属于中等变异程度,而各样带间的水平变异程度很弱;0 ~5 cm 土层土壤含水量与叶面积指数 和林冠开度分别呈极显著正相关和极显著负相关关系,5 ~10 cm 和10 ~15 cm 土层土壤含水量与叶面积指数呈极 显著负相关关系,而与林冠开度相关性不显著;土壤温度与土壤含水量呈极显著负相关;雨后4 d 内,各样带土壤含 水量均逐渐降低,表层土壤含水量降幅明显大于下层,说明降雨对表层土壤水分影响较大,而对下层土壤水分影响 较小。      

大垄深翻耕作对土壤水温条件的影响

[目的]为改进黑龙江省马铃薯的栽培模式提供理论依据。[方法]以马铃薯品种Russet Burbank为材料,设2种栽培模式:大垄栽培区(耕深35 cm)和小垄栽培区(耕深20 cm),研究不同栽培模式下土壤物理性状的差异。[结果]大垄栽培模式下20~30 cm耕层土壤含水量显著增加,而20和25 cm耕层的土壤温度显著降低,分别为18.24和17.70℃,与马铃薯最适生长温度(18℃)十分接近。大垄栽培模式下土壤含水量和土壤温度受环境影响小,6月30日以后,20 cm耕层土壤含水量和土壤温度比较稳定,一直处于低温高含水量的环境中,有利于马铃薯块茎膨大和成熟。[结论]采用大垄深翻耕作方法能有效改善土壤水温条件,提高马铃薯的产量和品质。     

谷子全膜双垄沟穴播技术效应研究——以宁夏同心县为例

研究了9种覆膜种植方式对谷子水分效应、温度效应及经济效益的影响,其中秋季全膜双垄覆盖春季沟穴播种植比露地直播谷子在不同生育期0—20cm的土壤含水量和0—100cm的土壤贮水量均有所提高。水分利用率高出5．25kg／（mm·hm^2）;各生育期0～20cm的平均地温也有所提升,尤其是拔节期以前;株高高出32．17cm,茎粗增加0．52cm,千粒重增加0．45g,产量高出2191．5kg／hm^2,增产80．97％,增收66．7％。     

青藏高原高寒草甸植被特征与温度、水分因子关系

以广布于青藏高原的高寒草甸为研究对象,进行模拟增温实验,探讨高寒草甸植被特征与温度、水分因子关系,并试图论证高寒草甸植被是否符合生物多样性代谢理论.结果表明:①高寒草甸植被物种多样性的对数与绝对温度的倒数呈显著线性递减关系,空气-地表-浅层土壤(0-20 cm)温度(R2 ＞0.6,P＜0.01)较深层土壤(40-100 cm)温度(R2＜0.5,P＜0.05)对物种多样性影响大;其植被新陈代谢平均活化能为0.998-1.85 eV,高于生物多样性代谢理论预测值0.6-0.7 eV,这是高寒草甸植被对长期低温环境适应进化的结果.②除趋势对应分析和冗余分析显示,温度对植被地上部分影响较大,而土壤水分对全株影响均较大,适当的增温与降水均可极显著促进高寒草甸植被生长.③逐步回归和通径分析显示,40 cm、60 cm深度土壤水分对植被地上部分产生直接影响,20 cm高度空气相对湿度和40 cm深度土壤温度对其产生间接影响;40 cm深度土壤温度和60 cm深度土壤水分对植被地下部分产生直接影响,红外地表温度对其产生间接影响.深层土壤温度和水分对高寒草甸植被具有影响作用,这可能与增温后冻土的融化有关,但其机理尚待进一步研究.