秸秆氨化还田对农田水分与夏玉米产量的影响   总被引：3，自引：0，他引：3  

董勤各  李悦  冯浩  余坤  董文俊  丁奠元 《农业机械学报》2018,49(11):220-229

寻求秸秆资源的有效还田方式对干旱半干旱区农业的可持续发展具有重要意义。本文于2014年和2015年在夏玉米全生育期设置2个秸秆氨化水平（A0:未氨化冬小麦秸秆,A1:氨化冬小麦秸秆）和2个秸秆长度水平（L0:粉碎为短秸秆,L1:大于50mm冬小麦长秸秆）翻压还田,分析不同预处理秸秆还田条件下夏玉米全生育期株高、叶面积指数、地上部生物量、冠层覆盖度等生长指标以及土壤贮水量、耗水量、产量和水分利用效率的变化。结果表明,2年夏玉米氨化短秸秆翻压还田处理（A1L0）平均土壤体积含水率较未氨化长秸秆处理（A0L1）分别提高了10.7%和6.4%;氨化处理土壤体积含水率明显高于未氨化处理,但不同处理间耗水量差异较小;夏玉米灌浆期氨化短秸秆翻压还田处理（A1L0）的平均冠层覆盖度（CC）比其他处理高3.7%~10.7%;成熟期氨化短秸秆翻压还田处理（A1L0）的平均地上部干物质量比其他处理高 2.1%~9.5%,平均产量比其他处理增加2.8%~9.1%,平均水分利用效率比其他处理增加1.7%~7.4%;氨化短秸秆翻压还田处理（A1L0）能显著提高夏玉米地上部生物量与籽粒产量。因此,氨化短秸秆翻压还田能有效促进夏玉米生长,保持较好的土壤水分条件,有助于提高夏玉米产量和水分利用效率。  相似文献   

垄膜沟灌对旱区农田土壤盐分及硝态氮运移特征的影响   总被引：4，自引：2，他引：2  

李成  冯浩  罗帅  王乃江  罗晓琦  董勤各 《水土保持学报》2019,33(3):268-275

引黄水量的执行性削减加剧了河套灌区农业水资源的紧缺程度及土壤次生盐渍化问题。采取合理的节水灌溉模式对缓解河套灌区农业用水紧张、改良盐渍化土壤、营造适宜作物生长的土壤环境具有重要意义。为明晰垄膜沟灌对河套灌区土壤盐分及硝态氮运移特征的影响及调控效果,通过4次田间沟灌试验,对比研究了高水、中水、低水及高肥、低肥6个组合处理条件下土壤盐分以及土壤硝态氮的变化特征。结果表明:垄膜沟灌条件下灌水量对土壤全盐量的影响高于施肥量,中水处理土壤全盐量始终维持在一个适宜且稳定的水平。灌水量和施肥量对土壤硝态氮含量均有不同程度的影响,中、低水处理后期硝态氮的淋溶显著低于高水处理。垄膜沟灌种植模式下中水低肥处理增加了土壤水分的有效性,抑制了土壤反盐,减少了垄上硝态氮的淋溶,在节水节肥的基础上为作物的生长发育提供了一个适宜的土壤环境,利于生物量的累积及最终产量的形成,在一定程度上解决了河套灌区引黄灌溉配额减少与漫灌洗盐方式严重浪费水资源之间的矛盾,为当地垄膜沟灌技术的推广提供了一定的理论依据与技术支撑。  相似文献   

滴灌灌水下限对夹砂层农田土壤水盐分布和玉米生长的影响   总被引：1，自引：1，他引：0  

丁运韬  程煜  张体彬  姬祥祥  董勤各  冯浩  张相柱 《土壤学报》2022,59(2)

为探明滴灌灌水下限对夹砂层土壤水盐分布和作物生长的影响,在河套灌区开展连续2年的田间试验。供试土壤60~100 cm深度为砂土层,供试作物为玉米。基于土壤基质势,设置5个滴灌灌水下限：-10 kPa（S1）,-20 kPa（S2）,-30 kPa（S3）,-40 kPa（S4）和-50 kPa（S5）。结果表明夹砂层显著影响土壤水盐运移。0~60 cm根层含水量较低,而砂层较高;土壤盐分受水分影响,更多聚集在砂层。灌水下限显著影响土壤水盐分布和各层储量,下限越高,根层土壤含水量越高、含盐量越低,而砂层及以下处理间差异不显著。S1、S2和S3处理玉米籽粒产量显著高于S4和S5（P < 0.05）,且前三者之间差异不显著,S3水分利用效率最高。因此,针对河套灌区夹砂层农田,建议膜下滴灌灌水下限为-30 kPa。  相似文献   

化肥减量和有机替代对重度盐渍土水盐特性及向日葵水氮利用效率的影响     

程煜  乔若楠  丁运韬  董勤各  冯浩  张体彬 《植物营养与肥料学报》2021,27(11):1981-1992

  【目的】  研究有机肥氮替代化肥氮对盐渍化农田土壤水盐特性及作物生长的影响,为河套灌区盐渍化农田作物生产的高质量发展提供理论依据和技术支撑。  【方法】  本研究针对河套灌区重度盐渍土于2019—2020年开展连续2年的田间试验。在同一施氮量(N 180 kg/hm2)下,设置不施有机肥(OF0)及有机肥氮分别替代化肥氮施用量的50% (OF1)和100% (OF2)处理,以不施肥为对照(CK)。测定不同时期土壤容重、质量含水率及饱和浸提液电导率(ECe),同时在向日葵收获后测定籽粒产量及产量性状。  【结果】  有机替代可以降低土壤容重和提高土壤孔隙度,经过两年的田间试验后,OF1和OF2处理0—40 cm土层土壤容重分别为1.46和1.43 g/cm3,较2019年播种前分别降低了3.97%和5.92%,土壤孔隙度较2019年播种前分别提高了4.94%和7.90% (P< 0.05)。有机替代显著改善盐渍土水盐特性,OF1和OF2处理显著提高了土壤含水率,OF1处理土壤含水率分别较OF0、OF2和CK提高了5.34%、3.65%和10.55% (P< 0.05)。两季向日葵生育末期OF2处理0—100 cm土层土壤ECe均值为6.77 dS/m,分别较OF0、OF1处理降低了44.10%、11.61% (P < 0.05)。有机替代提高了向日葵籽粒产量及水分利用效率,OF1处理较OF0、OF2和CK分别增产9.47%、7.52%和62.90% (P < 0.05),分别提高净收益7.02%、23.12%和65.00% (P < 0.05);OF1处理水分利用效率较OF0、OF2和CK分别提高了17.50%、9.52%和73.82% (P < 0.05)。此外,OF1处理较OF0与OF2处理显著提高了氮素偏生产力和氮素农学效率(P < 0.05)。  【结论】  有机肥替代化肥能够改良河套灌区重度盐渍土土壤结构,改善作物根区土壤水盐环境,提高产量及水氮利用效率。但是有机肥全部替代化学氮肥降低了向日葵的生产效益,也没有显著提高向日葵的水肥利用效率。在当前推荐的氮磷钾肥基础上(N 180 kg/hm2),有机肥氮替代50%化肥氮在河套灌区重度盐渍土上是可行的施肥措施。  相似文献   

热解温度和氮肥用量影响生物炭的减排和增产效应     

钟佳旺  张丽  詹祥生  刘榕  董勤各  张曼  冯浩 《植物营养与肥料学报》2023,29(4):664-676

  【目的】  研究生物炭性质与氮肥用量对河套灌区春玉米田温室气体排放和产量的影响,为河套灌区高效利用生物炭固碳减排提供理论支撑。  【方法】  试验采用室内培养与田间试验相结合的方法,供试材料为秸秆生物炭和竹炭。田间试验设常规施氮300 kg/hm2对照(N)、常规氮量配施秸秆炭(SB+N)、常规氮量配施竹炭(BB+N)、减氮50%配施秸秆炭(SB+50%N)、减氮50%配施竹炭(BB+50%N)。采用静态暗箱–气象色谱法测定春玉米田温室气体排放量,并测定玉米产量。室内培养试验中分别制备热解温度为200℃、400℃和600℃的秸秆炭(S)和竹炭(B)加入土壤中,平衡3天后施入N 300 kg/hm2开始恒温恒湿培养,共培养14天。监测了不同培养时间土壤中N₂O、CO₂及CH₄气体的排放通量。  【结果】  与N处理相比,SB+N、BB+N、SB+50%N和BB+50%N处理0—5 cm深土壤温度分别提高了0.50℃、1.84℃、0.35℃和1.37°C,0—10 cm深土壤温度分别提高了0.43℃、1.83℃、0.39℃和1.11°C;0—10 cm土壤含水率分别提高13.70%、8.90%、12.33%和8.90%。与N处理相比,在春玉米整个生育期内SB+N、BB+N、SB+50%N和BB+50%N处理的土壤N₂O累积排放量分别减少了21.91%、23.16%、25.98%和28.17% (P<0.05);SB+N和BB+N处理的CO₂累积排放量分别提高了7.96%和9.94% (P<0.05),而SB+50%N和BB+50%N处理的分别降低了11.54%和10.74% (P<0.05);整个春玉米生育期各生物炭处理的CH₄累积排放量为负值,显著低于N处理(P<0.05);SB+N、BB+N、SB+50%N和BB+50%N处理土壤的全球增温潜势(GWP)分别降低了23.26%、23.98%、27.00%和29.14%,温室气体排放强度(GHGI)分别降低了27.24%、28.97%、32.57%和34.68% (P<0.05)。生物炭添加能够提高玉米产量,SB+N、BB+N、SB+50%N和BB+50%处理较N处理分别增加5.47%、7.01%、8.26%和8.47% (P<0.05)。培养试验发现生物炭能够减少土壤N₂O和CO₂的排放。N₂O和CO₂的排放通量随生物炭热解温度升高而减少,在相同热解温度下,竹炭的减排效果优于秸秆炭。各处理下土壤CH₄的排放均表现为碳汇,其中600°C制备的竹炭对CH₄的吸收量最高。  【结论】  施用生物炭能够改善土壤温度和土壤含水率,并显著降低N₂O和CH₄累积排放量,但常规施氮量下施用生物炭会提高CO₂累积排放量。施用生物炭能够显著提高春玉米的产量并降低春玉米田GWP和GHGI。培养试验进一步说明了竹炭的减排效果优于秸秆炭,高热解温度的生物炭减排效果优于低热解温度生物炭,综合考虑田间与室内培养试验的结果、环境效益和经济效益,减氮50%配施竹炭的处理是河套灌区春玉米田提高产量并减少温室气体排放较为合适的措施。  相似文献   

黄土高原冬小麦产量潜力时空分布特征及其影响因素   总被引：1，自引：0，他引：1  

张玲玲  冯浩  董勤各 《干旱地区农业研究》2019,37(3):267-274

研究潜在产量的时空分布特征及其影响因素，有助于定量估计区域内作物产量的可提升空间，揭示限制产量提高的因素，明确未来提高作物产量的重点区域和可行措施。利用中国科学院长武黄土高原农业生态试验站2004-2008年的冬小麦数据资料，验证了APSIM-Wheat模型在黄土高原的适用性。结合黄土高原1974-2016年逐日气候资料和农业气象站的作物观测资料，分析该区冬小麦潜在产量和雨养产量的时空变化特征，明确冬小麦不同等级产量潜力的影响因子及影响程度。研究结果表明：42 a来在品种、管理措施不变条件下，黄土高原冬小麦潜在产量和雨养产量的平均值分别是6 554.19 kg· hm^-2和3 584 kg· hm^-2，变化速率分别为每10 a下降146.59 kg· hm^-2和65.11 kg ·hm^-2。气候变化背景下，对黄土高原冬小麦潜在产量影响最大的为生长季内的最高温度和太阳辐射，分别呈负相关关系（P<0.05）和正相关关系（P<0.05），相关系数分别为0.36和0.35；而水分是决定雨养产量的关键因素，呈显著的正向效应（P<0.05），相关系数为0.47。充分灌溉条件下，甘肃东南部和山西中部属于冬小麦低产且不稳产区。雨养条件下，山西中部和东北部为冬小麦低产且不稳产区。因此，建议通过栽培技术变革或者选择新品种来提升低产不稳产地区的冬小麦产量。  相似文献   

基于区域畦灌模拟模型的参数随机模拟方法比较     

董勤各  许迪  李益农  章少辉  白美健 《农业机械学报》2016,47(12):130-138，91

针对区域畦灌随机模拟模型中直接蒙特卡洛模拟方法存在的抽样重复性及收敛性较差等问题,借助仅考虑土壤特性空间随机性的区域畦灌随机模拟模型,研究拉丁超立方模拟、修正拉丁超立方模拟与直接蒙特卡罗模拟在抽样精确性、区域畦灌模拟计算收敛性、准确性、稳定性和计算效率等方面的差异。结果表明:修正拉丁超立方模拟和拉丁超立方模拟能够很好地表征土壤干容重的区域分布特征,抽样精确性较高。修正拉丁超立方模拟收敛速度最快,能够显著改善抽样质量,模拟准确性与分布形态优于拉丁超立方模拟与直接蒙特卡洛模拟。修正拉丁超立方模拟具有比拉丁超立方模拟与直接蒙特卡洛模拟更好的稳定性。基于修正拉丁超立方的区域畦灌随机模拟模型计算效率比拉丁超立方抽样和直接蒙特卡洛模拟分别提高0.23倍和1.80倍,说明修正拉丁超立方模拟能够解决原有模拟方法计算效率较低的问题,有助于缩短计算时间,降低计算成本。  相似文献   

灌溉施肥对河套灌区垄膜沟灌春玉米土壤水热运移的影响     

李成  冯浩  董勤各 《干旱地区农业研究》2019,37(2):44-51

为探究灌溉施肥对河套灌区垄膜沟灌条件下土壤水热时空分布规律及春玉米产量的影响，于2017年4-9月,以春玉米“西蒙6号”为材料，通过4次垄膜沟灌试验，分别对比研究了400 mm（I1）,300 mm(I2),200 mm(I3）灌水和600 kg·hm^-2磷酸二铵+300 kg·hm^-2尿素（F1）,300 kg·hm^-2磷酸二铵+150 kg·hm^-2尿素(F2)施肥组合，即高水高肥（I1F1）、高水低肥（I1F2）、中水高肥（I2F1）、中水低肥（I2F2）、低水高肥（I3F1）、低水低肥（I3F2）等6个处理对土壤水分、温度时空变化的影响，并分析了春玉米产量及其水分利用状况。结果表明：整个生育期内各处理土壤温度和含水率受灌溉影响较大，每次灌溉后土壤温度显著降低，而土壤含水率显著升高;整个生长季内300 mm灌水处理不同土层土壤温度均最高，比I3、I1处理分别高0.1℃、0.6℃；其中I2F2处理不同土层土壤含水率比I1F1、I1F2处理分别低8.3%、9.2%，比I2F1、I3F1、I3F2处理分别高1.6%、11.1%、14.1%，为作物生长发育提供了良好的水热环境。I2F2水肥处理亦显著提高了玉米产量，与低水处理I3F2和I3F1相比分别提高了33.80%和21.95%，与高水处理（I1)无显著差异。因此，中水低肥处理适于春玉米垄膜沟灌种植模式在河套灌区的推广。  相似文献   

秸秆粉碎还田与化肥配施对冬小麦产量和水分利用效率的影响   总被引：4，自引：2，他引：2  

董勤各  冯浩  杜健 《农业工程学报》2010,26(14):156-162

为了深入地研究秸秆粉碎还田与化肥配施措施对不同品种冬小麦耗水和产量的影响,选用西农9871、荔高6号、闫麦9710、陕139、衡观35、中原98-68、小偃22共7个冬小麦品种,采用邻比法进行试验。结果表明：与常规施肥措施相比,秸秆粉碎还田与化肥配施措施对冬小麦总耗水量没有明显影响,但可以显著降低无效耗水,增加作物蒸腾用水,约12mm耗水由土面无效蒸发变为作物有效蒸腾,同一肥料措施下不同冬小麦品种间耗水量也无显著差异;秸秆粉碎还田与化肥配施措施有助于冬小麦的生长发育,平均株高较常规施肥措施下的增加2.1  相似文献   

聚丙烯酸钠对土壤水分入渗影响的模拟研究     

董勤各  冯浩  庄文化 《水土保持通报》2010,30(2):164-168

采用一维垂直积水入渗法,分析了聚丙烯酸钠(SA)4种浓度(0,0.08%,0.2%与0.5%)处理、不同质地土壤间(砂土、壤土和黏土)累积人渗能力差异性和不同入渗模型的拟合效果.研究结果表明,初始入渗阶段3种土壤累积入渗能力较强,累积入渗量增加很快,随着人渗过程的进行累积入渗量曲线上升趋势变缓;3种土壤对照处理的累积人渗能力顺序为:壤土>砂土>黏土.3种土壤累积人渗能力都随着SA浓度的加大而减弱;随着聚丙烯酸钠浓度的增大(0.08%～0.5%),人渗能力都不同程度的降低,砂土累积人渗能力降低幅度最大.Horton模型对拟合各个处理的累积人渗过程效果最佳,Kostiakov模型和Philip模型拟合效果次之.  相似文献