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太湖地区有机与常规种植方式下稻麦轮作农田温室气体短期排放特征 总被引：1，自引：1，他引：0
为探明有机种植模式对农田温室气体排放的影响,以太湖地区有机与常规种植模式下稻麦轮作农田为研究对象,采用静态箱-气相色谱法监测农田温室气体(CO_2、CH_4和N_2O)排放的动态变化特征,并运用温室气体增温潜势(GWP)和排放强度(GHGI)进行温室效应估算。结果表明:在稻麦轮作季,有机与常规种植模式下温室气体排放通量整体动态变化趋势基本一致。在稻季,有机种植土壤CH_4排放总量为195.56 kg·hm~(-2),显著高于常规种植(119.77 kg·hm~(-2)),而CO_2和N_2O排放总量与常规种植无显著差异;在麦季,有机种植土壤CO_2、N_2O和CH_4排放总量分别为12 554.92、1.44 kg·hm~(-2)和7.02 kg·hm~(-2),常规种植土壤分别为8 096.61、2.67 kg·hm~(-2)和6.74 kg·hm~(-2)。稻季有机种植土壤温室气体GWP和GHGI显著高于常规种植,而在麦季常规种植较高。在整个稻麦轮作季,有机种植模式下温室气体GWP和GHGI分别为6 501.69 kg CO_2-eq·hm~(-2)和0.44 kg·kg~(-1),显著高于常规种植模式(4 745.38 kg CO_2-eq·hm~(-2)和0.37 kg·kg~(-1))。有机种植模式在稻季温室气体减排方面无明显优势,但是有利于麦季农田土壤温室气体的减排。 相似文献
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地埋式秸秆反应堆对南方越冬茄子生产及温室土壤微环境的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为分析不同秸秆生物反应堆技术对茄子生产及温室土壤微环境的影响,设置常规栽培的CK、T1(秸秆22 500 kg·hm~(-2))、T2(秸秆22 500 kg·hm~(-2)+菌剂60 kg·hm~(-2)+羊粪7800 kg·hm~(-2))和T3(秸秆22500 kg·hm~(-2)+菌剂60 kg·hm~(-2)+羊粪7800 kg·hm~(-2)+腐植酸750 kg·hm~(-2))4个处理。结果表明:使用秸秆生物反应堆技术,茄子产量可以提高29.2%～32.0%,但不同秸秆反应堆处理之间无显著差异;秸秆反应堆技术可增加茄子中可溶性总糖、维生素C和固形物含量,降低硝酸盐含量,明显改善品质。3种秸秆反应堆技术均有效提高了温室土壤CO_2排放通量,增加植株根系周边土壤有机质和总氮含量,其中有机肥和菌剂的添加促进了早期CO_2释放,有利于土壤有机质和养分累积,腐植酸的添加对温室CO_2的产生影响不大,但可以提高土壤微生物代谢能力。对土壤微生物数量的分析表明,秸秆生物反应堆提高了植株根系周边土壤中的真菌数量,降低土壤细菌数量。其中T3处理倾向于提高苗期土壤中真菌数量和花期土壤中细菌数量,而T2处理倾向于提高花期和盛果期栽培土壤中的真菌数量以及盛果期栽培土壤细菌数量。研究表明,秸秆生物反应堆可以显著提高茄子产量和品质,增加温室土壤CO_2排放通量,提高植株根系周边土壤中有机质和养分含量,影响土壤中微生物代谢活性,改变栽培过程中真菌和细菌的数量变化模式。 相似文献
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长三角地区蔬菜生产的活性氮损失和温室气体排放估算 总被引：1，自引：2，他引：1
基于相关统计数据,本文采用生命周期评价(LCA)方法,研究了长三角地区三省一市蔬菜生产的活性氮损失和温室气体排放。结果表明:长三角地区蔬菜生产的活性氮损失和温室气体排放潜值较高,2012—2016年平均分别为103 kg N·hm~(-2)和5 930kg CO_2-eq·hm~(-2);不同年份间活性氮损失和温室气体排放差异显著,2015年活性氮损失和温室气体排放潜值最低,分别为95 kg N·hm~(-2)和5 618 kg CO_2-eq·hm~(-2),其活性氮损失和温室气体排放潜值分别较其他年份低6.5%～12.3%和3.5%～9.0%;5 a平均活性氮损失和温室气体排放潜值露地蔬菜分别为106 kg N·hm~(-2)和5 157 kg CO_2-eq·hm~(-2);设施蔬菜分别为93 kg N·hm~(-2)和8 760 kg CO_2-eq·hm~(-2);与该区其他省市蔬菜生产相比,浙江5 a平均活性氮损失低2.8%～13.7%,安徽温室气体排放潜值低1.4%～10.7%。针对蔬菜生产高氮肥投入、活性氮损失以及温室气体排放问题,在田间管理时可采取控制氮肥用量、优化施用氮肥、合理使用增效氮肥等措施。 相似文献
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施用生物炭对东台沿海杨树人工林土壤理化性质及酶活性的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
《福建农林大学学报(自然科学版)》2020,(3)
以东台杨树人工林为研究对象,开展野外试验,设置了4个水平生物炭处理:低施用量(40 t·hm~(-2))、中施用量(80 t·hm~(-2))、高施用量(120 t·hm~(-2))及对照(0 t·hm~(-2)),对土壤蛋白酶、脲酶和蔗糖酶的活性进行一年的动态测定;同时测定了土壤理化指标,以分析土壤酶活性的变化及与理化性质间的相关性.结果表明:施用生物炭可以提高土壤pH值、全碳、有机碳及NH~+_4含量,降低土壤容重和含水率;中、高生物炭施用量提高了土壤全氮、NO~-_3含量,低施用量则反之.3个水平的施用量都降低了土壤蛋白酶和脲酶的活性;低施用量下蔗糖酶的活性降低,但是中、高施用量下蔗糖酶的活性升高.总体来说,施用生物炭会降低土壤酶指标,并且随着施用量的升高,土壤酶指数逐渐降低. 相似文献
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栽种番茄温室内秸秆深还土壤温度数值模拟 总被引：1，自引：0，他引：1
为探究不同秸秆还田量对温室番茄地温的影响,实现不同土壤深度地温数值模拟,在灌水下限为田间持水量50%的情况下,秸秆量设置为1.5×10~4,3.0×10~4和4.5×10~4kg·hm~(-2),利用无线土壤墒情监测系统对番茄生长过程中距垄台表面深度为15,30和45cm处地温动态变化进行实时监测。连续使用移动平均法对数据进行季节调整,改进趋势估计,建立时间序列模型,对地温进行数值模拟。结果表明:不同深埋秸秆量在不同土壤深度处的地温实测值与模拟值最小误差均为0℃,深埋秸秆量为1.5×10~4kg·hm~(-2),深度为15,30和45cm处地温实测值与模拟值最大误差分别为0.52,0.19和0.10℃;深埋秸秆量为3.0×10~4kg·hm~(-2),深度为15,30和45cm处地温实测值与模拟值最大误差分别为0.65,0.21和0.12℃;深埋秸秆量为4.5×10~4kg·hm~(-2),深度为15,30和45cm处地温实测值与模拟值最大误差分别为0.43,0.20和0.09℃。不同深埋秸秆量、不同土壤深度的地温数值模拟效果均较好。温室番茄生育期内,距垄台表面越深,地温数值模拟效果越好,模型的适用性越强。基于时间序列分析的秸秆深还温室番茄地温数值模拟方法可以为温室地温调控、温室环境自动控制提供较为精准的科学依据。 相似文献
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为缓解辽宁省西北地区水资源匮问题,解决水分亏缺对花生生产带来的负面影响。采用裂区试验设计,研究膜下滴灌条件下花生花针期和结荚期分别设置3个(55%、65%、70%)不同程度的水分亏缺,对其生长性状、产量、耗水过程和水分利用效率(WUE)的影响。结果表明:调亏灌溉对花生地上部分生长具有补偿效应;与无亏处理(H_3J_3,土壤含水率为田间含水率的70%;H表示花针期,J表示结荚期)相比,单生育期调亏处理(H_1J_3,H_2J_3)花生耗水量分别减少297.52m~3·hm~(-2)和256.45m~3·hm~(-2),水分利用效率分别提高0.23kg·m~(-3)和0.26kg·m~(-3),产量分别提高148.35kg·hm~(-2)和273.45kg·hm~(-2);不同生育期连续适度调亏处理(H_2J_2)花生耗水量减少497.42m~3·hm~(-2),水分利用效率提高0.48kg·m~(-3),增产356.8kg·hm~(-2)。虽然单生育期调亏处理(H_1J_3,H_2J_3)和不同生育期连续适度调亏处理(H_2J_2)均显著降低花生耗水量且提高了水分利用效率和产量,但不同生育期连续适度调亏(H_2J_2)水分利用效率最高(1.44kg·m~(-3))。因此综合考虑产量和水分利用效率,花生采用花针期和结荚期连续施加适度调亏的灌溉方式更加适合辽西北地区严峻的节水形势。 相似文献
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加气灌溉对番茄地土壤CO_2排放的调控效应 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】CO_2是大气中最重要的温室气体,对全球变暖起到重要作用。加气灌溉通过改善土壤通气状态,提高作物产量、品质及水分利用效率等已被大量研究证实,然而加气灌溉引起的土壤环境效应研究较少,且通过静态箱法系统地研究加气灌溉对设施菜地土壤CO_2排放影响的研究尚未见报道。因此,分析加气灌溉对土壤CO_2排放的影响,对评估加气灌溉技术的农田生态效应具有重要作用。【方法】供试番茄品种为‘飞越’,通过温室小区试验利用文丘里计作为加气设备,通过地下滴灌系统实现水气结合的加气灌溉方式。采用静态箱-气相色谱法对温室番茄地土壤CO_2排放进行原位观测,研究加气灌溉对土壤CO_2排放的调控效应。试验按灌水量(充分灌溉、亏缺灌溉)和加气(加气、不加气)的双因素设计,设置4个处理,分别为:加气亏缺灌溉(AI1)、不加气亏缺灌溉(CK1)、加气充分灌溉(AI2)和不加气充分灌溉(CK2),每个处理3个重复。研究加气和充分灌溉较不加气和亏缺灌溉对温室番茄地土壤CO_2排放、土壤水分、土壤温度和土壤有机碳的影响。【结果】番茄整个生育期,不同加气灌溉模式下土壤CO_2排放通量随移植后天数增加呈波动性变化,总体呈现先增加后减小的趋势,峰值均出现在番茄开花坐果期。加气和充分灌溉处理较对应的不加气和亏缺灌溉处理增加了番茄整个生育期土壤CO_2平均排放通量和排放量,但差异不显著(P0.05)。AI1、CK1、AI2和CK2处理土壤CO_2平均排放通量分别为229.31、193.66、259.10和224.76 mg·m~(-2)·h~(-1),且以AI2处理土壤CO_2排放量最大(6 383.43 kg·hm~(-2)),分别是AI1、CK1和CK2处理的1.12、1.32和1.13倍。此外,不同加气灌溉模式下土壤充水孔隙率(WFPS)在番茄整个生育期内大致呈下降的趋势;土壤温度(T)大致呈上升的趋势,且同一时刻处理间土壤温度差异较小;而土壤有机碳(SOC)含量呈波动性变化且番茄整个生育期SOC含量变化幅度较小。加气灌溉较对应的不加气灌溉降低了T和WFPS,增加了SOC含量,但差异均不显著(P0.05);充分灌溉较对应的亏缺灌溉增加了WFPS和SOC,但不显著,对T的影响不一。此外,经相关性分析可知,土壤CO_2排放通量与土壤充水孔隙率呈负相关,与土壤温度和有机碳呈正相关,但相关性均不显著(P0.05)。【结论】通过温室小区试验得出,加气灌溉增加了土壤CO_2排放,但不显著(P0.05)。研究结果为评估加气灌溉技术的农田生态效应和设施菜地温室气体减排提供了一定的参考和科学依据。 相似文献
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为了确定不同土地方式对土壤质量的影响,以北方土石山区不同土地利用方式(人工林地、封山育林、坡改梯、谷坊、撂荒地)土壤为研究对象,采用室内土壤理化性质分析等手段研究土壤蓄水能力、土壤养分特征差异性,采用层次分析法对各样地土壤质量进行综合评价。结果表明:各个样地土壤容重在1.24~1.37g·cm~(-3)之间,撂荒地最大,人工林地最小;土壤容重随着土层深度的增加而呈现增大的趋势;不同土地利用方式下土壤毛管孔隙度依次为人工林地坡改梯谷坊封山育林撂荒地,土壤有效含水率依次为人工林地坡改梯封山育林谷坊撂荒地。土壤总库容和土壤最大有效库容均以人工林地最好,其数值分别为1459.29t·hm~(-2)和1339.5t·hm~(-2);土壤死库容表现为封山育林(134.03t·hm~(-2))谷坊(126.14t·hm~(-2))人工林地(119.79t·hm~(-2))坡改梯(102.52t·hm~(-2))撂荒地(100.44t·hm~(-2)),撂荒地的土壤水分利用效率低;土壤兴利库容和滞洪库容在1127.06~1241.78t·hm~(-2)和58.28~167.21t·hm~(-2)之间。封山育林、人工林地、坡改梯、谷坊土壤有机质相比于撂荒地(9.39g·kg~(-1))分别提高59.42%、49.09%、36.74%、24.07%;不同土地利用方式条件下土壤全氮、有效磷和速效钾含量有所不同,表现为封山育林人工林地坡改梯谷坊撂荒地,说明通过采取水土保持措施能够有效地提高土壤养分含量。人工林地、封山育林、坡改梯、谷坊土壤质量综合指数比撂荒地(0.421)分别提高31.83%、31.59%、17.58%、17.34%;采取水土保持措施后能提高土壤质量,以人工林地和封山育林效果最佳。 相似文献
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深埋秸秆条件下温室番茄根层土壤温度变化特征 总被引：1，自引：0，他引：1
为明确温室番茄在膜下滴灌条件下深埋秸秆量对地温影响的综合效应,设置了0 kg/hm~2(CK)、1.5万kg/hm~2(T1)、3.0万kg/hm~2(T2)、4.5万kg/hm~2(T3)4种不同秸秆量处理,通过无线土壤墒情监测系统对番茄生长过程中距垄台表面15、30、45 cm处地温与土壤含水率动态变化进行实时监测,研究深埋秸秆量和土壤水分对温室番茄在膜下滴灌条件下不同深度土壤温度的影响特征。结果表明,在膜下滴灌条件下温室番茄深埋秸秆处理能够有效提高埋设秸秆后春夏茬番茄的地温和土壤含水率,各层土壤地温平均升高0.29~0.93℃,其中T1处理含水率最高,为25.14%;T3处理增温幅度最大,为0.93℃;而秋冬茬番茄土壤地温有降低的趋势,但不同秸秆还田量处理土壤含水率高于对照,各层土壤地温平均下降0.04~0.91℃,其中T2处理含水率最高,为27.42%,且降温幅度最小,为0.06℃。表明深埋秸秆量对土壤温度日变幅与土壤深度的相关性有一定影响,其影响春夏茬略小于秋冬茬。 相似文献
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滴灌下限对日光温室葡萄生长、产量及根系分布的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】 探究自动控制灌溉条件下灌水水平对葡萄生长发育与水分消耗的影响,为温室自动灌溉条件下葡萄水分管理提供决策依据。 【方法】 以3年生‘玫瑰香’为研究对象,利用CR1000数据采集器、土壤水分传感器和电磁阀联合自动控制灌水,设置8个不同的灌水下限（分别为田间持水率的50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%和85%）,灌水上限均为田间持水率的90%,研究不同灌水下限对温室葡萄地上部和地下部生物量、产量、水分利用等的影响。 【结果】 当灌水下限低于田间持水率的75%时,随着灌水下限的提高,新梢长度、新梢茎粗以及叶面积指数均显著增加,当灌水下限超过田间持水率的75%时,新梢的生长受到不同程度地抑制;葡萄根系在0-60 cm土层中均有分布,但主要分布在0-30 cm土层中,该层的根体积以及根系表面积分别占总根系的75%-89%、77%-83%。在葡萄根系分布最为集中的0-10 cm和10-20 cm土层中,各根系指标均随着灌水下限的提高呈先增加后减少的趋势,其中当灌水下限为田间持水率的75%时,各根系指标均最大。当灌水量低于6 000 m 3·hm -2时,各根系指标均随着灌水量的增加而增大,当灌水量达到7 000 m 3·hm -2时,各根系指标均出现下降或增长缓慢的趋势;当灌水下限是田间持水率的75%时,葡萄的产量和水分利用效率均为最高,分别达到32 270.31 kg·hm -2、4.85 kg·m -3。 【结论】 综合考虑葡萄新梢生长、根系分布、产量和水分利用等因素,滴灌条件下葡萄水分管理的最佳土壤水分区间为田间持水率的75%-90%,可以作为该种植模式下适宜的灌溉控制指标的推荐值。 相似文献
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提出了一款基于STC89C52单片机的智能温室灌溉控制系统,实现了作物根系处土壤湿度的监测与自动控制。该系统以STC89C52单片机为核心,主要包含数据采集电路、单片机数据处理电路、数据通信电路、控制驱动电路和人机交互电路5部分。系统采用传感器测量土壤湿度,经单片机与设定湿度进行比较后,输出灌溉参数到控制继电器,实现了温室环境的调节。经试验测量,该系统所测湿度与湿度计所测湿度相差在5%以内,且运行稳定,操作简单,准确性和快速性指标能满足设施农业灌溉的要求,另外,该系统成本低,可维护性强,从而具有良好的推广应用前景。 相似文献
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干旱区不同水分指标下限对成龄红枣生长和产量的影响 总被引：4，自引：0，他引：4
[目的]探明新疆成龄红枣主要生育期的适宜水分范围.[方法]通过控制土壤不同水分下限的田间正交试验,研究土壤不同水分下限对成龄红枣的生理生长及产量的影响.[结果]不同水分下限灌溉对成龄红枣的新梢增长量、叶宽等生理生长影响不明显,但随着土壤水分下限的提高果实膨大速度也随之提高.产量比较表明,处理1(土壤水分下限占田间持水量75;)产量明显高于其它两处理,而处理2、处理3产量之间差异不显著.总体来讲75;田间持水量处理对红枣的生理生长、产量及其它各生理指标都优于其它处理.[结论]依据合理的水分指标进行灌溉,可以有效提高红枣的产量. 相似文献
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为探明地下滴灌条件下灌水下限与灌水器流量对冬小麦生长的影响,采用3种灌水器流量(0.1、0.9和1.5 L/h)与2种灌水下限(试验地土壤田间持水量的80%和60%)的全因素试验,分析不同试验处理对土壤水分分布及冬小麦生长的影响。结果表明:试验处理下较高流量的地下滴灌灌溉水分下渗量较大,使得40～80 cm土层土壤含水率提高,较小流量的地下滴灌水分主要保存在上层土壤;灌水下限为80%田间持水量较60%田间持水量能够促进冬小麦株高、叶面积指数、干物质积累量和产量的增加,同时能够减缓灌浆期旗叶叶绿素含量的降低;不同灌水器流量处理以0.9 L/h处理冬小麦叶面积指数最高,提高灌水器流量能够减缓灌水下限为60%田间持水量处理下灌浆期旗叶叶绿素含量的降低。综合作物生长、产量及水分利用效率,本试验条件下最优灌溉制度为,灌水下限80%田间持水量,灌水器流量0.9 L/h。 相似文献
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【目的】对比分析覆膜与无膜滴灌棉田土壤水分在时间维度上以及空间维度上的运移规律,为棉花精准灌溉、无膜棉栽培技术提供理论依据与技术支撑。【方法】以膜下滴灌和无膜滴灌作为试验处理,采用5TE土壤水分温度传感器实时采集棉花全生育期土壤水分数据,采用Voxler和Surfer等软件对土壤水分网格数据进行时空插值、3D可视化以及切片。【结果】膜下滴灌土壤水分含量整体高于无膜滴灌处理;垂直方向上,膜下滴灌各不同深度土层间的运移加快,土壤水分含量随着深度增加而增加,在底层土壤(80~100 cm)水分含量最多,而无膜滴灌各土层间的土壤水分交流不活跃,水分主要集中表层土壤(0~20 cm);水平方向上,2种处理的近根系和远根系土层的土壤水分含量无显著差异;时间维度上,随着棉花生育进程的推进,膜下滴灌处理的土壤水分含量总体呈现上升的趋势,土壤水分消退速率在滴灌前(6月20日)为3×10-4 m3/(m3·d),6月20日至8月11日(滴灌后)维持在30×10-4 m3/(m3·d),8月11日至8月26日增至30×10-4 m3/(m3·d),8月26日(最后1次滴灌)后降低至30×10-4 m3/(m3·d),而无膜滴灌处理的土壤水分变化较为平稳,滴灌前水分消退速率在0.7×10-4 m3/(m3·d),滴灌后为10×10-4 m3/(m3·d)。【结论】覆膜处理能使土壤水分从表层向下运移,底层(80~100 cm)水分最多;而水平方向上,2种处理的近根系和远根系土壤水分无明显差异;时间维度上,覆膜处理提高了滴灌棉田的土壤水分的变化波动,使其水分消退速率增加,无膜处理的水分消退速率却保持稳定。 相似文献
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基于MSP430F147低功耗单片机节能灌溉系统研究 总被引：1，自引：0，他引：1
[目的]农业用水浪费较严重,灌溉水利用系数较低,很多地区存在水资源匮乏的问题,所以,走节水节能型农业发展之路是必然趋势.[方法]建立以MSP430F147为核心的单片机节能灌溉系统的控制模型,该系统平时处于休眠状态,固定周期进入活动模式,耗能低,从而实现系统的低功耗.[结果]该系统通过测量土壤介电常数确定土壤湿度,然后根据土壤湿度值来确定作物的灌溉用水量,单片机定时控制灌水量,从而达到节水节能的目的.[结论]该系统节水节能,同时通信方式采用无线通信方式,传输距离远,安装方便并减少了通信线路安装的成本,符合未来通信的发展方向. 相似文献
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渗灌条件下保护地黄瓜不同生育期适宜灌水定额 总被引：1，自引：0，他引：1
采用保护地黄瓜栽培小区试验的方法,将黄瓜全生育期分为前期、后期两个阶段,按生育阶段控制上、下限对黄瓜进行组合灌溉,通过比较黄瓜产量和水分生产效率,探讨了用节点式渗灌灌溉温室栽培黄瓜灌水定额(灌溉湿润比)的适宜取值范围。结果表明：在砂质粘壤土上,当节点式渗灌管埋深为25 cm、计划湿润层深15～40 cm(厚度25 cm)、灌水控制上限和下限分别定为土壤水吸力6 kPa(田间持水量)和30 kPa时,将计划湿润层湿润比设定为前期0.37～0.38(灌水定额54～56 m3/hm2)、后期0.34～0.37(灌水定额50～55 m3/hm2),并依此进行灌溉,具有较好的高产、优质、节水效果。 相似文献
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Mohamad Shukri Bin Zainal Abidin Sakae Shibusawa Motoyoshi Ohaba Qichen Li Marzuki Bin Khalid 《Precision Agriculture》2014,15(1):17-30
Water movement in a soil–plant system was evaluated based on capillary flow in a modified subsurface irrigation system that incorporates a plant-water measuring device. Water from a reservoir tank located underneath the plant pot was supplied to the root zone through a fibrous medium. Evapotranspiration was measured from the water uptake and evaluations were performed based on soil moisture distribution and mass balance. Potential evapotranspiration was used as a reference for the plant–water uptake. Data were obtained from a test plant provided with the modified subsurface irrigation system. The plant was grown in a phytotron under controlled air temperature and humidity, and a comparison was made for different levels of soil moisture condition. The experimental results confirmed the operational efficiency of the modified subsurface irrigation system for precision irrigation. 相似文献
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为了更好地研究土壤含水率的变化情况,设计制作了一套由ATmega128单片机、μC/OS--Ⅱ操作系统、BD--Ⅰ型土壤水分传感器、RS--485以及RS--232总线式数据传输等组成的土壤水分监测系统,实现了土壤含水率的实时监测。相对于传统单片机监测系统,本系统由于软件上加入了μC/OS--Ⅱ操作系统,实现了多任务并行处理功能,使系统在稳定性、快速性等方面有了明显改善。 相似文献