黄土高原半湿润区苜蓿草地土壤干层形成及氮素消耗研究

为掌握苜蓿连续种植多年土壤干层的形成规律及氮素的消耗规律,促进黄土高原地区苜蓿草地合理施肥及草田轮作,论文系统研究了3年、4年、6年、12年、14年、18年及26年生紫花苜蓿草地土壤干层及氮素的消耗。结果表明:黄土高原地区土壤干层可分为轻度干层（9~11%）、中度干层（7~9%）、重度干层（<7%）三级。荒地在80~100cm土层,出现轻度干层;苜蓿草地土壤干层出现的区域为140~600cm土层,随生长年限的延长,土壤干层厚度向下延伸,干化程度加剧,苜蓿生长至12年,出现中度干层,干层范围达到500cm土层。不同生长年限苜蓿草地土壤碱解氮含量呈现规律性的变化,即随土层深度的增加,碱解氮含量下降,300cm土层以下,变化趋势平缓;苜蓿生长至26年,0~200cm土壤上层的氮素有一定恢复,而200~1000cm深层土壤氮素难以恢复。研究表明,在黄土高原半湿润区紫花苜蓿生长6年以后,应对苜蓿草地进行合理施肥,实施粮草轮作,以维持土壤氮素平衡,持续提高土地生产力水平。     

黄土高原地区不同生长年限苜蓿光合作用的日变化规律研究

用LI-6400型便携式光合测定仪观测7种生长年限苜蓿的光合作用日变化特征。结果表明：①7种生长年限苜蓿的净光合速率Pn、蒸腾速率Tr、水分利用效率WUE及气孔导度Gs日变化均呈现“双峰”曲线,有明显的光合“午休”现象,但不同年限Pn、Tr、WUE和Gs的高峰和低谷出现的时刻不同;②根据Pn、胞间CO₂浓度Ci、气孔限制值Ls的变化方向,推测4年、6年苜蓿光合速率的下降同时受气孔和非气孔因素限制,而8年、12年、14年、18年、26年苜蓿光合速率的下降主要受非气孔因素限制;③从苜蓿的净光合速率看,日均净光合速率最高的是6年生苜蓿,苜蓿的最佳利用期为6年。     

中国稻米垩白形成的地域分异规律之研究

在全国13个点、19个品种、多播期试验基础上,本文对稻米垩白形成的气象生态基础进行了分析。结果表明水稻齐穗后15d内的温度状况是影响稻米垩白形成的主导因子。为了明确不同气象垩白大小(即气象条件引起稻米垩白面积的变化量)形成所要求的齐穗后 15d内的均温值,通过线性规划模型对3种稻米垩白大小情况给予了确定。并对我国稻区不同稻作制度下水稻气象垩白的分异情况进行了探讨。结果表明,从北向南,稻米气象垩白随水稻齐穗后15d内均温的变化由小到大,≤5％的稻区为四川盆地以北、淮河以北及云贵高原地区,5-10％的稻区为四川盆地、滇南以及淮南至沿江江南地区,10-20％(只为双季稻的早稻)的稻区为云贵高原以东长江以南地区。     

宁南旱区紫花苜蓿土壤干层水分特征及时空动态

通过连续两年对宁南山区不同生长年限的苜蓿土壤深层水分进行测定,结果表明：①随着苜蓿生长年限的增加,土壤整体上干燥化程度加剧。 2004年测定的4、7和12年生苜蓿地0~700cm土层平均含水率分别为5.30%、5.22%和5.01%,2005年测定的3、6和10年生苜蓿地0~800cm平均含水率分别为6.26%、5.60%和5.27%。3年生以后,苜蓿根系已达300cm以下,对300~800cm土层水分消耗强烈,而对300cm以上土层水分消耗减缓。②根据不同生长年限苜蓿土壤深层水分分布和动态分析,可将土壤剖面分为4个层次：降水蒸发易变层（0~100cm）、降水继续扩散层（100~300cm）、根系耗水干燥层（300~800cm）和深层储水调节层（800~1000cm以下）。③苜蓿在6年生前,耗水深度和干层厚度逐年迅速增加;6年生时耗水深度和干层厚度均超过1000cm,0~1000cm平均含水率仅5.73%,土壤水分亏缺严重;7~12年生苜蓿生长衰退,耗水深度和干层厚度有所减小,300~700cm干层湿度仅维持在4.00%左右,而800~1000cm水分有回升现象。     

不同量秸秆覆盖还田对土壤活性有机碳及碳库管理指数的影响

为探明渭北旱塬不同秸秆覆盖量对春玉米田土壤活性有机碳(LOC)、 碳库管理指数(CMI)和作物产量的影响,于2007—2010年在陕西合阳县旱农试验站进行定位试验,以不覆盖为对照(CK),设置了3个水平秸秆覆盖量处理:4 500 kg/hm²(S1)、 9 000 kg/hm²(S2)和13 500 kg/hm²(S3)。结果表明,0~20 cm土层,与CK相比,S1、 S2和S3总有机碳(TOC)质量分数分别提高5.08%、 14.12%和28.03%(P<0.05);活性有机碳(LOC)分别显著提高19.20%、 44.02%和23.50%(P<0.05);碳库管理指数(CMI)分别显著提高20.94%、 46.86%和50.21%(P<0.05)。春玉米产量分别与LOC和CMI显著相关(P<0.05),而与TOC则无显著相关性。研究表明,LOC和CMI较TOC更能灵敏、 客观地反映渭北旱塬不同量秸秆覆盖还田对土壤碳库质量的影响,且秸秆覆盖量以9 000 kg/hm²为宜。