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少免耕及秸秆还田小麦间作玉米的碳排放与水分利用特征 被引量：34
1
作者 胡发龙 柴强 +3 位作者 甘延太 殷文 赵财 冯福学 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期120-131,共12页
【目的】利用间作和保护性耕作对土壤碳减排及水分高效利用的潜力,将二者集成于同一系统中以发挥各自的优势并催生彼此间的协同效应,从而建立减排与节水双赢的间作高效种植模式。【方法】以河西绿洲灌区长期规模化种植的小麦间作玉米为... 【目的】利用间作和保护性耕作对土壤碳减排及水分高效利用的潜力,将二者集成于同一系统中以发挥各自的优势并催生彼此间的协同效应,从而建立减排与节水双赢的间作高效种植模式。【方法】以河西绿洲灌区长期规模化种植的小麦间作玉米为研究对象,集成应用保护性耕作的理论与技术,利用带状耕作和秸秆覆盖建立免耕立茬(NTSSI)、免耕秸秆覆盖(NTSI)、少耕秸秆翻压(TISI)和传统收割(CTI)4种处理,并以传统收割单作小麦(SW)和单作玉米(SM)作为对照,系统研究了不同处理土壤呼吸与作物耗水状况。应用土壤呼吸测定系统EGM-4(environmental gas monitor-4,UK,PP system)测定土壤呼吸速率,以此计算不同处理生育期内土壤碳排放总量。用产量与耗水和土壤碳排放量与耗水两种方法计算水分利用效率,客观评价间作系统的水分利用状况。【结果】不同种植模式中,单作玉米土壤呼吸速率最大(1.57μmol CO_2·m^(-2)·s^(-1)),间作次之(0.83μmol CO_2·m^(-2)·s^(-1)),单作小麦最小(0.72μmol CO_2·m^(-2)·s^(-1));4种秸秆还田方式中,NTSI处理土壤呼吸速率最低,2011与2012年分别较CTI降低了20.4%和11.9%,由此减少碳排放量12.4%。在间作中集成应用带状耕作和秸秆覆盖能有效降低系统耗水总量、增加产量、提高水分利用效率(WUEGY),与CTI处理相比,NTSI处理平均减少耗水量达4.1%,增产29.7%,水分利用效率提高15.6%。同时,间作系统的单位耗水碳排放平均降低了5.9%,碳排放效率提高了28.2%。【结论】小麦间作玉米与保护性耕作结合,并集成应用带状耕作及秸秆覆盖技术可使系统的产量、碳排放和耗水得到有效协调,能促进耗水更多转化为作物产量并降低在该转化过程中产生的碳排放,实现碳减排与水分高效利用的协同促进。 展开更多
关键词 绿洲灌区 带状耕作 小麦间作玉米 碳排放 水分利用效率
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春小麦秸秆还田对后茬玉米干物质积累及产量形成的调控效应 被引量：28
2
作者 殷文 陈桂平 +6 位作者 郭瑶 樊志龙 胡发龙 范虹 于爱忠 赵财 柴强 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1210-1218,共9页
干物质是作物光合作用产物的最高形式,其积累动态特性与籽粒产量有密切关系,研究前茬作物不同秸秆还田方式对后茬地膜覆盖作物地上干物质积累特性与产量形成的影响,对优化作物高产高效栽培理论和技术具有重要意义。本研究通过田间试验,... 干物质是作物光合作用产物的最高形式,其积累动态特性与籽粒产量有密切关系,研究前茬作物不同秸秆还田方式对后茬地膜覆盖作物地上干物质积累特性与产量形成的影响,对优化作物高产高效栽培理论和技术具有重要意义。本研究通过田间试验,在干旱内陆灌区研究了前茬春小麦不同秸秆还田方式(免耕秸秆覆盖还田,NTM;免耕秸秆立茬还田,NTS;传统翻耕秸秆还田,CTS;传统翻耕无秸秆还田,CT,对照)对后茬玉米地上干物质积累规律及产量形成的调控效应。结果表明:前茬春小麦免耕秸秆还田(NTM,NTS)提高了后茬玉米地上干物质最大增长速率和干物质平均增长速率,延迟了干物质最大增长速率出现的时间,以NTM处理作用效果最明显,较CT玉米地上干物质最大增长速率和干物质平均增长速率分别提高5.7%、11.2%,玉米地上干物质最大增长速率出现时间延迟3.4d,差异达显著水平(P<0.05)。NTM、NTS处理可长时间保持后茬玉米相对较高的地上干物质积累速率,有效延缓吐丝至灌浆期后茬玉米地上干物质积累速率的降低,维持较长的地上干物质积累期,提高完熟期地上干物质积累量,NTM和NTS较CT处理玉米收获期地上干物质积累量分别提高11.3%和9.9%(P<0.05)。NTM、NTS和CTS比CT处理分别增产15.6%、13.0%和7.8%,以NTM处理增产幅度较大,较CTS增产7.3%(P<0.05),增产的主要原因为穗数、穗粒数及粒重的协同提高。通过关联矩阵分析表明,通过优化前茬春小麦秸秆还田方式影响后茬玉米穗数来调控群体大小,进而协调穗粒数与粒重,通过三者相互协调发展可实现增产。因此,前茬春小麦免耕25~30cm覆盖秸秆还田(NTM)是典型干旱内陆灌区优化后茬玉米干物质积累特性及获得高产的理想耕作措施。 展开更多
关键词 小麦秸秆还田 地膜覆盖 玉米 干物质积累 产量形成 绿洲灌区
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单作与间作的棵间蒸发量差异及其主要影响因子 被引量：23
3
作者 柴强 于爱忠 +1 位作者 陈桂平 黄鹏 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1307-1312,共6页
在甘肃河西走廊区,通过大田试验,研究了不同供水水平下小麦间作玉米与单作小麦、单作玉米的耗水量和棵间蒸发量差异,探讨了影响作物棵间蒸发量的关键因子。结果表明,小麦间作玉米的耗水量较单作小麦、单作玉米耗水量的平均值增加了41.44... 在甘肃河西走廊区,通过大田试验,研究了不同供水水平下小麦间作玉米与单作小麦、单作玉米的耗水量和棵间蒸发量差异,探讨了影响作物棵间蒸发量的关键因子。结果表明,小麦间作玉米的耗水量较单作小麦、单作玉米耗水量的平均值增加了41.44%～47.15%;间作全生育期的总棵间蒸发量显著大于单作,但间作的日均棵间蒸发量显著低于单作玉米、高于单作小麦;间作的棵间蒸发量占总耗水量的比重显著低于单作玉米,说明间作可提高农田水分利用的有效性。随灌水水平的提高,间作总耗水量显著增加,单作相邻灌水处理间的差异不显著;灌水水平对单作玉米、间作棵间蒸发量的影响不显著,说明间作耗水量增加主要是由蒸腾作用造成的。作物的日均棵间蒸发量与0～30 cm的土壤含水量、0～25 cm的土壤温度、全生育期的平均叶面积指数均呈显著正相关关系。单作玉米日均棵间蒸发量较大的主要原因是0～30 cm的土壤含水量、0～25 cm的土壤温度均相对较高。小麦间作玉米可提高作物的土地利用率,其水分利用效率较单作平均提高25%以上。 展开更多
关键词 河西走廊 绿洲灌区 耗水量 棵间蒸发量 土壤含水量 叶面积指数 土壤温度 小麦玉米间作
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配施生物有机肥及化肥减量对玉米间作豌豆土壤微生物及产量的影响 被引量：20
4
作者 谢鹏虓 黄鹏 安丹军 《甘肃农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期41-46,共6页
采用二因素试验设计,在大田条件下研究了配施生物有机肥及化肥减量对玉米间作豌豆体系土壤微生物、产量及产量构成的影响.结果表明:有机肥无机肥配施可以显著提高玉米间作豌豆的混合产量.在作物生长过程中,配施有机肥可以显著增加土壤... 采用二因素试验设计,在大田条件下研究了配施生物有机肥及化肥减量对玉米间作豌豆体系土壤微生物、产量及产量构成的影响.结果表明:有机肥无机肥配施可以显著提高玉米间作豌豆的混合产量.在作物生长过程中,配施有机肥可以显著增加土壤微生物数量.A1B1处理混合产量达到了最高,为13 223kg/hm2,微生物数量高于其他不配施有机肥的处理,但在配施有机肥的处理中微生物活性最低;A2B1处理土壤微生物数量最高,与其他处理相比差异显著,混合产量也达到了10 549kg/hm2,与当地农技部门推荐施肥量A1B2处理相比差异不显著.表明化肥减量15%并配施有机肥是适合河西绿洲灌区玉米间作豌豆的施肥措施. 展开更多
关键词 玉米间作豌豆 土壤微生物 产量构成 化肥减量 绿洲灌区
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河西绿洲区大棚甘蓝产量、品质和养分吸收对不同水肥组合的响应 被引量：20
5
作者 马彦霞 张玉鑫 王晓巍 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期270-276,共7页
为探明河西绿洲区塑料大棚甘蓝适宜的水肥管理模式,通过田间小区试验,设定3个施肥量(F_1:N、P_2O_5、K_2O含量为320,160,210kg/hm^2;F_2:N、P_2O_5、K_2O含量为260,120,157.5kg/hm^2,F_3:N、P_2O_5、K_2O含量为200,80,105kg/hm^2)和2个... 为探明河西绿洲区塑料大棚甘蓝适宜的水肥管理模式,通过田间小区试验,设定3个施肥量(F_1:N、P_2O_5、K_2O含量为320,160,210kg/hm^2;F_2:N、P_2O_5、K_2O含量为260,120,157.5kg/hm^2,F_3:N、P_2O_5、K_2O含量为200,80,105kg/hm^2)和2个灌水频率(H_1:6d/次,H_2:9d/次),共6个处理,分析甘蓝农艺性状、产量、品质和叶球养分吸收及水肥利用效率对不同施肥量和灌水频率的响应规律。结果表明:H_1处理水平下叶球全氮、磷、钾含量随施肥量增加逐渐升高,H_2处理水平下氮、磷含量随施肥量增加先升高后降低,而钾含量却在随施肥量增加逐渐升高,同一灌水条件下肥料偏生产力随施肥量的减少而升高;同一施肥水平下,叶球中的全氮、磷、钾含量及吸收量高灌水频率大于低灌水频率处理,而肥料偏生产力的变化则相反。水肥耦合作用下,甘蓝叶球纵横径、生物产量和干物质量均H_2F_1处理最高,叶球紧实度、干鲜重比、单球重、经济产量和经济系数均H_2F_2最大,而叶球中心柱长和帮叶比H_2F_3处理最小。灌溉频率和施肥量对甘蓝叶球品质影响显著,且两因素的交互作用达到显著水平,其中硝酸盐含量H_1F_1最高、可溶性糖含量H_2F_1最高、Vc含量H_2F_2处理最大。水肥耦合后全氮和全磷含量及两者吸收量均以H_2F_2最大,全钾及吸收量H_2F_1最高。随着施肥量的增加,水分利用效率也逐渐升高,H_2F_1水分利用效率显著高于其他处理。综合分析表明,水肥耦合对河西绿洲区塑料大棚甘蓝叶球的农艺性状、产量、品质和养分吸收及水分利用率的影响显著,且灌溉频率的影响大于施肥量。H_2F_2处理(灌水频率9d/次,施肥量N、P_2O_5、K_2O为260,120,157.5kg/hm^2)是河西绿洲区塑料大棚甘蓝农艺性状、产量、品质、养分吸收以及水肥利用效率方面最佳的水肥组合模式。 展开更多
关键词 河西走廊 绿洲灌区 塑料大棚 结球甘蓝 农艺性状 品质 水肥耦合
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河西绿洲区菜田掺沙对土壤理化性状和甘蓝生长的影响 被引量：17
6
作者 马彦霞 王晓巍 +2 位作者 张玉鑫 张俊峰 蒯佳琳 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第11期2265-2272,共8页
为探究掺沙对河西绿洲区蔬菜种植田的改良效应,以河西走廊中部的高台县南华镇绿色蔬菜产业园菜地灌耕土为研究对象,利用不同体积量细河沙作为添加物质,通过翻动将沙掺入耕层中,甘蓝采收时测定土壤理化性质和甘蓝农艺及经济性状。结果表... 为探究掺沙对河西绿洲区蔬菜种植田的改良效应,以河西走廊中部的高台县南华镇绿色蔬菜产业园菜地灌耕土为研究对象,利用不同体积量细河沙作为添加物质,通过翻动将沙掺入耕层中,甘蓝采收时测定土壤理化性质和甘蓝农艺及经济性状。结果表明,掺沙土壤种植甘蓝后,土壤容重、pH值、电导率(EC)及全磷、速效磷、速效钾、碱解氮含量均与掺沙量呈反比例增长,亩掺沙量为20 m^3的处理分别较不掺沙处理下降了7.77%、2.35%、6.75%、13.74%、11.91%、25.34%和19.82%;而土壤总孔隙度、通气孔隙度、有机质、全氮含量均与掺沙量呈正比例增长,亩掺沙量为20 m^3的处理分别较不掺沙处理增大了7.10%、48.74%、50.52%和29.10%。耕层土壤掺沙后,甘蓝叶球高、球径及紧实度变大,中心柱缩短,产量增加,可塑性指数也明显升高,其中亩掺沙量为20 m^3的处理平均可塑性指数(1.248%)和产量增幅(8.83%)最大。此外,甘蓝叶球生长指标和产量与土壤理化性质的相关性显著。综上,河西走廊绿洲灌区菜田改良土壤以亩掺沙20 m^3为宜,本研究结果为今后该地区耕地改良提供了理论依据。 展开更多
关键词 河西走廊 绿洲灌区 掺沙 土壤理化性状 甘蓝
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玉米间作豌豆种间竞争互补对少耕密植的响应 被引量：17
7
作者 任旭灵 滕园园 +2 位作者 王一帆 殷文 柴强 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期860-869,共10页
通过对种间关系的研究,确定玉米间作豌豆中能否集成少耕和密植效应,对进一步优化间作技术具有理论指导意义。2016-2017年,本研究在河西绿洲灌区,以玉米间作豌豆为研究对象,设传统耕作、少耕两种耕作措施和低、中、高3种玉米密度,研究不... 通过对种间关系的研究,确定玉米间作豌豆中能否集成少耕和密植效应,对进一步优化间作技术具有理论指导意义。2016-2017年,本研究在河西绿洲灌区,以玉米间作豌豆为研究对象,设传统耕作、少耕两种耕作措施和低、中、高3种玉米密度,研究不同处理对玉米间作豌豆种间竞争力和豌豆收后间作玉米恢复效应的影响,揭示种间关系与间作产量的相关关系。结果表明,不同间作处理的土地当量比均大于1,说明本试验条件下的间作处理均具有增产优势;与传统耕作相比,少耕使玉米间作豌豆产量提高5.79%;少耕条件下,中密度间作产量较低密度、高密度处理显著提高8.37%、9.09%,说明玉米间作豌豆集成少耕和中密度具有进一步增产的优势。少耕结合中密度强化了间作豌豆对玉米的竞争力,较低密度、高密度处理的竞争力分别高36.56%、20.17%,形成间作玉米恢复效应强化的基础;豌豆收获后,少耕间作玉米具有明显的恢复生长效应,较传统耕作高10.30%~47.11%。间作群体的籽粒产量与豌豆相对于玉米全生育期内的平均竞争力呈二次曲线相关关系,当竞争力在0.25时利于间作获得高产。因此,玉米间作豌豆模式中集成少耕和密植技术,通过调控种间关系进一步挖掘间作增产潜力,少耕结合玉米中密度可作为绿洲灌区玉米间作豌豆增产的理想措施。 展开更多
关键词 绿洲灌区 玉米间作豌豆 少耕 种植密度 种间竞争力 恢复效应
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基于水盐平衡的绿洲灌区次生盐碱化防治研究 被引量：13
8
作者 陈小兵 杨劲松 +2 位作者 杨朝晖 余世鹏 汪玉磊 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2007年第3期32-37,51,共7页
土壤次生盐碱化是威胁新疆绿洲灌区持续发展的关键因子。以位于塔里木河流域的渭干河灌区为例,在简要分析灌区水盐运移的控制因素基础上,以水盐均衡原理为指导,深入剖析了灌区-田块-作物根系3个尺度的土地盐分均衡特点及其相互关系,重... 土壤次生盐碱化是威胁新疆绿洲灌区持续发展的关键因子。以位于塔里木河流域的渭干河灌区为例,在简要分析灌区水盐运移的控制因素基础上,以水盐均衡原理为指导,深入剖析了灌区-田块-作物根系3个尺度的土地盐分均衡特点及其相互关系,重点估算了淋洗需水量,简要讨论了次生盐碱化的驱动因子,最后从政策、技术与经济方面给出了控制次生盐碱化的对策。 展开更多
关键词 水盐平衡 尺度 排水 淋洗 绿洲灌区
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西北绿洲区间作模式对土壤团聚体组成及其有机碳含量的影响 被引量：12
9
作者 孙涛 冯晓敏 +4 位作者 赵财 殷文 胡发龙 宋振伟 张卫建 《农业资源与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期874-881,共8页
间作种植有利于增加作物产量和提高资源利用效率,但目前关于间作对土壤有机碳的影响仍存在争议,为明确不同间作模式下土壤团聚体组成及其有机碳变化规律,本研究基于2016年在甘肃省武威市设置的间作模式定位试验,探究西北绿洲灌区间作种... 间作种植有利于增加作物产量和提高资源利用效率,但目前关于间作对土壤有机碳的影响仍存在争议,为明确不同间作模式下土壤团聚体组成及其有机碳变化规律,本研究基于2016年在甘肃省武威市设置的间作模式定位试验,探究西北绿洲灌区间作种植模式对土壤团聚体的影响,试验包括7个处理:玉米单作(M)、豌豆单作(P)、油菜单作(R)、小麦单作(W)、玉米间作豌豆(M/P)、玉米间作油菜(M/R)和玉米间作小麦(M/W)。2019年10月作物收获后采集0~20 cm和20~40 cm土壤样品,分析不同间作模式下土壤团聚体及其有机碳含量。结果表明,间作处理有增加土壤水稳性大团聚体(>0.25 mm)和微团聚体(0.053~0.25 mm)含量以及降低黏粉粒(<0.053 mm)含量的趋势。与M处理相比,M/W和M/R处理显著增加了0~20 cm和20~40 cm土壤团聚体平均质量直径和平均几何直径,而M/P处理则与M处理无显著差异。间作模式增加了土壤及土壤团聚体有机碳含量,M/W处理0~20 cm土壤有机碳含量比M处理显著提高11.5%,M/R和M/W处理20~40 cm土壤有机碳含量则分别比M处理显著提高4.3%和9.6%。M/W处理增加了土壤有机碳储量,在0~40 cm土层,M/W处理土壤有机碳总储量比M处理显著提高10.2%,M/W处理有机碳储量的增加是由于0~40 cm土层>0.25 mm和0.053~0.25 mm土壤团聚体有机碳储量提升。研究表明,西北绿洲灌区间作种植模式增加了土壤团聚体稳定性和有机碳含量,有利于农田土壤固碳。 展开更多
关键词 绿洲灌区 间作 土壤团聚体 土壤有机碳 玉米 豌豆 油菜 小麦
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河西绿洲灌区高产高效多熟种植模式筛选研究 被引量：6
10
作者 毋玲玲 柴强 《农业系统科学与综合研究》 CSCD 2005年第2期121-124,共4页
通过带型、品种和种植方式组合筛选了适于绿洲灌区应用的"高产高效"种植模式,研究了不同模式的生产能力和生理生态特性。结果表明,小麦/玉米‖洋芋(-洋芋)和新型小麦/玉米模式具有明显的增产作用,三大模式平均产量高于传统&qu... 通过带型、品种和种植方式组合筛选了适于绿洲灌区应用的"高产高效"种植模式,研究了不同模式的生产能力和生理生态特性。结果表明,小麦/玉米‖洋芋(-洋芋)和新型小麦/玉米模式具有明显的增产作用,三大模式平均产量高于传统"吨粮田"11%,其中"三种三收"模式增产增效更为显著,推广价值较高。试验同时得出影响复合群体产量的因子顺序是小麦品种>玉米品种>种植方式,组分产量的突破口主要在生理特性方面。参试模式中最优组合是A3B1C3。表5,参3。 展开更多
关键词 绿洲灌区 种植模式 品种
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基于绿洲灌区尺度的生态需水及水资源配置效率研究——黑河中游案例 被引量：11
11
作者 蒙吉军 汪疆玮 +2 位作者 王雅 周朕 江颂 《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期171-180,共10页
以黑河中游农业绿洲灌区为研究对象,以基础地理信息数据、土地覆被数据和绿洲灌区统计数据等为数据源,基于Penman-Monteith公式和NDVI数据,研究生态需水量的时空分异,在此基础上,结合实际引水量和单产耗水量,分析绿洲灌区水资源配置的效... 以黑河中游农业绿洲灌区为研究对象,以基础地理信息数据、土地覆被数据和绿洲灌区统计数据等为数据源,基于Penman-Monteith公式和NDVI数据,研究生态需水量的时空分异,在此基础上,结合实际引水量和单产耗水量,分析绿洲灌区水资源配置的效率,得到以下结果。1)年潜在蒸散量在800~1200 mm/a之间,每年6—8月为峰值。多年平均生态需水量在614~999 mm之间,每年4—8月需求最大,空间上呈现从东南向西北逐渐减少的变化趋势,黑河干流沿岸灌区生态需水量相对较大。2)黑河中游引水以地表水为主,地下水为辅。2008年引水总量最大,引水量较大的灌区主要集中在黑河干流沿岸。3)黑河中游水资源配置总体情况较好,黑河干流周边灌区供需比普遍大于1,山丹县及民乐县灌区供需比小于1。近80%的灌区属于水资源配置高效或相对有效的地区,仅4个灌区水资源配置效率低下,1个灌区引水量严重不足,因此适当调整部分灌区引水量,进一步推广节水理念和技术,是全面提高水资源配置效率的途径。研究结果对提高干旱区水资源配置水平有借鉴意义。 展开更多
关键词 生态需水 水资源配置效率 绿洲灌区 黑河中游
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甘肃河西绿洲灌区农田耕层土壤养分调查与评价 被引量：10
12
作者 黄涛 车宗贤 +2 位作者 赵欣楠 袁金华 俄胜哲 《甘肃农业大学学报》 CAS CSCD 2021年第1期126-132,141,共8页
【目的】明确甘肃河西绿洲灌区农田土壤养分的空间分布现状,有助于制定合理的施肥策略和实现该地区农业生产的可持续发展.【方法】通过GPS定点采集2011年和2017年0~20 cm耕作层土壤样品,调查分析河西绿洲灌区土壤养分现状.【结果】甘肃... 【目的】明确甘肃河西绿洲灌区农田土壤养分的空间分布现状,有助于制定合理的施肥策略和实现该地区农业生产的可持续发展.【方法】通过GPS定点采集2011年和2017年0~20 cm耕作层土壤样品,调查分析河西绿洲灌区土壤养分现状.【结果】甘肃省河西绿洲灌区土壤偏碱性,全氮与有机质含量较低,速效磷与速效钾含量中等偏上.总体表现为,武威市与张掖市的土壤养分含量优于酒泉市与金昌市,随着耕种时间的推进,酒泉市土壤有机质下降趋势明显,张掖市的民乐县与武威市的天祝县土壤全氮、有机质、速效磷与速效钾均呈增加趋势,土壤肥力维持较好.【结论】建议在酒泉市与张掖市的甘州区、临泽县、山丹县及金昌市金川区,增施有机肥或秸秆还田,氮肥以追施为主,适量补充磷钾肥,通过优化土壤理化性质,改善土壤肥力状况,增强土壤的可持续性. 展开更多
关键词 绿洲灌区 耕层 土壤养分 评价
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绿洲灌区多熟种植现状潜力与开发对策——以张掖市甘州区为例 被引量：6
13
作者 柴强 高育峰 黄高宝 《甘肃农业大学学报》 CAS CSCD 2005年第6期832-836,共5页
多熟种植是提高资源利用效率的有效途径之一,但严格受限于热量和水分资源。通过对绿洲灌区典型代表甘州区多熟种植现状的评价以及热量和水分复种潜力的测算,得出该区仍有22.35%的复种潜力可供挖掘。提出了绿洲灌区发展多熟种植的基本对... 多熟种植是提高资源利用效率的有效途径之一,但严格受限于热量和水分资源。通过对绿洲灌区典型代表甘州区多熟种植现状的评价以及热量和水分复种潜力的测算,得出该区仍有22.35%的复种潜力可供挖掘。提出了绿洲灌区发展多熟种植的基本对策:以节水为突破口,稳定现存复种规模,挖掘内部潜力;组合节水型高产高效多元化多熟模式;循序提高水资源利用效率,适度提高复种程度;提高农业机械化水平,增加复种经济效益。 展开更多
关键词 绿洲灌区 多熟种植 种植指数 节水农业
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耕作方式对绿洲灌区农田土壤有机碳及其分布的影响 被引量：9
14
作者 马忠明 吕晓东 刘莉莉 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期122-128,共7页
依托自2005年开始的田间定位试验,分析了传统平作（CT）、垄作沟灌（FRB）、固定道垄作（PRB）和固定道平作（ZT）4种耕作方式下绿洲灌区农田0-90 cm土层中土壤总有机碳（TOC）、颗粒态有机碳（POC）含量和微生物生物量碳（SMBC）及其... 依托自2005年开始的田间定位试验,分析了传统平作（CT）、垄作沟灌（FRB）、固定道垄作（PRB）和固定道平作（ZT）4种耕作方式下绿洲灌区农田0-90 cm土层中土壤总有机碳（TOC）、颗粒态有机碳（POC）含量和微生物生物量碳（SMBC）及其分布特征.结果表明：4种耕作方式下土壤TOC、POC和SMBC在土壤剖面中的垂直分布特征相似,有机碳含量随着土层深度的增加而递减,且处理之间差异逐渐减小.PRB可显著提高TOC、POC含量和SMBC,不同耕作方式下各土层有机碳含量表现为PRB〉ZT〉FRB〉CT.与CT相比,0-10 cm土层中PRB、ZT和FRB处理TOC含量分别增加11.1%-24.8%、9.1%-18.7%和7.8%-8.2%,POC含量分别增加24.1%-26.5%、17.3%-18.7%和-8.2%-10.8%,SMBC分别增加20.5%-28.3%、10.4%-15.2%和3.5%-3.7%.TOC对POC具有明显促进作用.PRB能显著增加土壤POC分配比例,增加有机碳积累. 展开更多
关键词 土壤总有机碳 土壤颗粒态有机碳 土壤微生物生物量碳 固定道耕作 绿洲灌区
原文传递
基于Landsat OLI的绿洲灌区土壤盐度最优预测尺度分析 被引量：8
15
作者 魏阳 丁建丽 王飞 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第15期2969-2982,共14页
【目的】基于遥感提取的多尺度遥感指示因子和土壤实测电导率数据,借助统计分析,试图探寻适合干旱区典型绿洲灌区土壤盐度变异的最佳观测尺度和指征变量,为快速评估绿洲土壤盐渍化提供备选方案。【方法】以新疆渭干河-库车河绿洲为研究... 【目的】基于遥感提取的多尺度遥感指示因子和土壤实测电导率数据,借助统计分析,试图探寻适合干旱区典型绿洲灌区土壤盐度变异的最佳观测尺度和指征变量,为快速评估绿洲土壤盐渍化提供备选方案。【方法】以新疆渭干河-库车河绿洲为研究区,以野外采集的土壤盐度数据(采集0—10、10—20、20—40和40—60 cm土层土样,制备土壤饱和溶液并测试电导率(ms·cm-1))并将其作为预测对象(n=87),借助Landsat OLI遥感影像数据,利用栅格重采样(30—1 000 m)和领域滤波(原始分辨率为30、60、90、120、150、180、210 m,滤波尺度为3×3至31×31)两种方式,生成多个尺度若干种指示因子(主成分分析、缨帽变化、植被指数、湿度指数),共计获得1 078个(其中,栅格重采样生成352个,领域滤波生成726个)环境变量。在此基础之上,利用线性和非线性曲线模型分别拟合上述两种模式下土壤盐度和环境变量之间的相关性,进而找出最优环境因子和预测尺度。【结果】栅格重采样模式下能够较好响应各层土壤变异性的皆为非线性模式。其次,该模式下,拟合精度随着空间分辨率的降低而降低。此模式下最佳推理尺度为30 m,该尺度下最佳响应变量除了40—60 cm处为三波段差分指数(Three-band Maximal Gradient Difference,TGDVI)外,其余深度皆为扩展的归一化指数(Extended Normalized Difference Vegetation Index,ENDVI)。领域滤波模式下的最佳推理尺度为180 m(滤波尺度3×3),同时,各层最佳拟合变量皆为扩展的增强型植被指数(Extented Enhanced Vegetation Index,EEVI)。相比较栅格重采样模式,该模式下的拟合精度全面优于前者,各层依次提高14.60%、34.40%、32.10%和21.70%。【结论】基于领域滤波模式下,像元分辨率为180 m,窗口大小为3×3的ENDVI指数更适合预测本研究区土壤盐度的空间变异性。 展开更多
关键词 土壤盐渍化 LANDSAT OLI 尺度分析 绿洲灌区 非线性模型 新疆
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绿洲灌区地膜秸秆交替覆盖玉米农田土壤水分利用特征 被引量：8
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作者 陈桂平 郑德阳 +2 位作者 郭瑶 范虹 殷文 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2021年第4期54-63,共10页
在甘肃河西绿洲灌区,通过田间试验研究了不同耕作(免耕、传统耕作)与覆盖方式(全膜覆盖、70%地膜覆盖+30%捆状玉米秸秆覆盖、70%地膜覆盖+30%不覆盖、50%地膜覆盖+50%捆状玉米秸秆覆盖、50%地膜覆盖+50%不覆盖)对土壤耗水特性、玉米产... 在甘肃河西绿洲灌区,通过田间试验研究了不同耕作(免耕、传统耕作)与覆盖方式(全膜覆盖、70%地膜覆盖+30%捆状玉米秸秆覆盖、70%地膜覆盖+30%不覆盖、50%地膜覆盖+50%捆状玉米秸秆覆盖、50%地膜覆盖+50%不覆盖)对土壤耗水特性、玉米产量及水分利用效率的影响。结果表明:免耕地膜秸秆交替覆盖(NTP7S3、NTP5S5)较传统耕作全膜覆盖(CTP)降低了玉米农田棵间蒸发量,降低比例分别为20.7%与19.1%,玉米秸秆捆状覆盖显著降低了棵间蒸发量,较不覆盖降低59.0%~60.8%,而相邻地膜覆盖较秸秆覆盖提高棵间蒸发量达到29.9%~32.3%,说明NTP7S3与NTP5S5降低棵间蒸发量主要源于秸秆覆盖带较好地抑制土壤水分蒸发的作用。免耕地膜秸秆交替覆盖减小了玉米营养生长期(拔节~开花期)的耗水量,增大了生殖生长期(开花~完熟期)的耗水量,有效协调玉米各生育阶段耗水互补、竞争关系,NTP7S3与NTP5S5较对照CTP降低全生育期总耗水量3.6%与11.6%,棵间蒸发量占总耗水量之比(E/ET)降低17.7%与8.6%,以NTP7S3处理水分高效利用的调控效应较好;NTP7S3处理玉米获得较高的籽粒产量与水分利用效率,较CTP增产4.6%,水分利用效率提高8.4%。西北绿洲灌区地膜秸秆交替覆盖结合免耕替代传统耕作全膜覆盖并没有导致玉米产量和水分利用效率的降低,反而具有增产增效的作用,是玉米生产中地膜减投增效的可行措施。 展开更多
关键词 地膜减投 玉米 耕作措施 地膜覆盖 秸秆覆盖 水分利用 绿洲灌区
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绿洲灌区玉米产量形成及水分利用特征对地膜覆盖方式及行距的响应 被引量：7
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作者 于爱忠 柴强 +3 位作者 殷文 赵财 胡发龙 樊志龙 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期662-670,共9页
干旱绿洲灌区玉米生产普遍采用全膜覆盖方式,残膜污染问题严重。因此,研究地膜减投增效生产技术对缓解残膜污染有重要意义。在甘肃河西石羊河流域通过田间试验研究了不同覆膜方式(全膜覆盖、半膜覆盖)和不同种植行距(50 cm等行距、40 cm... 干旱绿洲灌区玉米生产普遍采用全膜覆盖方式,残膜污染问题严重。因此,研究地膜减投增效生产技术对缓解残膜污染有重要意义。在甘肃河西石羊河流域通过田间试验研究了不同覆膜方式(全膜覆盖、半膜覆盖)和不同种植行距(50 cm等行距、40 cm+80 cm宽窄行)对玉米产量、耗水量、耗水结构及水分利用效率的影响。结果表明,全膜宽窄行和半膜宽窄行种植条件下均可获得较高的玉米籽粒产量,分别达14712.7kg·hm^-2和14155.2 kg·hm^-2,较半膜覆盖等行距处理高13.2%和8.9%(P<0.05),与全膜覆盖等行距处理差异不显著。全膜宽窄行和半膜宽窄行获得较高籽粒产量的原因是提高了穗数和双穗率。全膜覆盖条件下宽窄行种植获得较高LAI峰值的同时,玉米全生育期平均LAI显著高于半膜覆盖处理。全膜覆盖显著降低了玉米生长前期(播种至大喇叭口期)的棵间蒸发量。半膜覆盖等行距和宽窄行种植玉米全生育期棵间蒸发量分别较全膜等行距种植高14.3%和21.9%,差异显著。半膜覆盖宽窄行种植条件下玉米水分利用效率达19.3 kg·mm^-1·hm^-2,与全膜覆盖等行距和宽窄行处理均无显著差异。干旱绿洲灌区半膜覆盖宽窄行种植替代全膜等行距种植或宽窄行不会导致玉米产量和水分利用效率降低。 展开更多
关键词 绿洲灌区 玉米产量 水分利用 地膜覆盖方式 行距
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河西灌区绿肥对春小麦化学氮肥的替代及增产潜力初探 被引量：6
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作者 张松茂 胡发龙 +2 位作者 殷文 樊志龙 柴强 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期256-261,共6页
针对河西灌区春小麦连作普遍、对化肥依赖过高等问题,探讨麦后复种绿肥对下茬小麦的影响,以期为试区建立基于复种绿肥的化肥减量小麦生产技术提供理论依据。2018~2019年,在河西绿洲灌区设置田间试验,研究了4种绿肥翻压量(0、15000、3000... 针对河西灌区春小麦连作普遍、对化肥依赖过高等问题,探讨麦后复种绿肥对下茬小麦的影响,以期为试区建立基于复种绿肥的化肥减量小麦生产技术提供理论依据。2018~2019年,在河西绿洲灌区设置田间试验,研究了4种绿肥翻压量(0、15000、30000、45000 kg/hm~2)、2个施氮水平(0、180 kg/hm~2)下的小麦干物质累积及产量构成、绿肥替代化肥的短期潜力。结果表明,种植翻压绿肥第一年,绿肥还田15000、30000和45000kg/hm~2可分别替代化学氮肥11.3%、18.5%和36.5%。施氮180 kg/hm~2配合30000 kg/hm~2绿肥还田、不施氮配合45000 kg/hm~2绿肥还田2个处理的籽粒产量差异不显著,分别较施氮不复种绿肥增产18.4%和15.7%,收获指数分别增加13.0%和12.6%,穗数分别增加13.8%和14.1%,穗粒数分别增加26.8%和15.9%。施氮180 kg/hm~2配合30000 kg/hm~2绿肥还田的干物质累积量和累积速率明显高于其他处理。通径分析表明,绿肥化肥配施主要通过提高有效穗数,进一步提高穗粒数和千粒重,从而提高产量,说明施氮180 kg/hm~2配合绿肥还田30000 kg/hm~2处理通过优化小麦有效穗数、穗粒数和千粒重对产量产生了调控作用。综上所述,施氮180 kg/hm~2配合绿肥还田30000 kg/hm~2是河西灌区小麦增产的可行措施。 展开更多
关键词 绿洲灌区 绿肥还田量 小麦 干物质积累 产量构成
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绿洲灌区典型种植模式的水热利用与碳排放和能值分析 被引量：6
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作者 殷文 柴强 +3 位作者 樊志龙 胡发龙 赵财 于爱忠 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期3658-3668,共11页
合理的种植模式可以提高资源利用效率,降低农业生产的生态环境风险,实现资源节约和增产增效的目的.本文运用能值分析的理论和方法,从资源利用、碳排放、经济效益、能值自给率和净能值产出率等方面对干旱灌区典型种植模式的生产效应进行... 合理的种植模式可以提高资源利用效率,降低农业生产的生态环境风险,实现资源节约和增产增效的目的.本文运用能值分析的理论和方法,从资源利用、碳排放、经济效益、能值自给率和净能值产出率等方面对干旱灌区典型种植模式的生产效应进行综合分析与评价,以期为建立减投、减排、高产高效、可持续农田高效生产模式提供理论与实践依据.结果表明:集成免耕秸秆覆盖还田及地膜再利用的高效间作生产模式(NTSI)具有明显的增产效应,与地方传统间作(CTI)和单作玉米(CTM)相比,分别增产13.5%～16.9%和13.8%～17.1%.NTSI较CTI模式水分利用效率和光能利用率分别提高12.4%～17.2%和6.1%～8.1%.高效NTSI模式可降低系统碳排放、提高碳排放效率,与CTI和CTM相比,碳排放总量分别降低618～895和1804～2002 kg·hm^(-2),降低幅度分别为12.1%～16.4%和28.6%～31.0%;相反,碳排放效率分别提高29.3%～40.1%和58.9%～71.4%.高效NTSI模式具有明显的资源减投潜力,与CTI和CTM相比,总投入分别降低1424～1431和501～1547元·hm^(-2),减投比例分别为12.6%～13.6%和4.9%～14.6%;总产值分别提高11.2%～11.8%和24.4%～36.3%(增加4309～4603和8439～11057元·hm^(-2));纯收益分别增加19.6%～22.4%和40.1%～57.7%(增多5740～6027和9544～11558元·hm^(-2)).因而,NTSI模式具有较高的产投比和单方水效益,与CTI和CTM相比,产投比分别提高27.9%～29.0%和40.5%～45.6%;单方水效益提高幅度分别达到19.9%～23.2%和27.7%～39.3%.高效NTSI模式能值自给率达到57.2%,较CTI和CTM生产模式分别提高4.0%和12.2%,NTSI模式净能值产出率达到0.173,较CTI高10.0%,但比CTM低11.7%.从资源利用、碳减排、经济效益、可持续发展角度综合考虑,集成免耕秸秆覆盖还田及地膜两年利用的高效小麦间作玉米模式具有较高的经济活力,农业系统整体功能较好,运转效率较高,能值回报率较高,是适用于干旱绿洲� 展开更多
关键词 种植模式 资源利用 碳减排 经济效益 能值分析 绿洲灌区
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交替灌溉小麦间作玉米干物质的累积与分配规律研究 被引量：5
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作者 李文娟 陈桂平 柴强 《甘肃农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期40-46,共7页
针对传统间作耗水量大，且灌水与间作作物干物质累积相关关系研究薄弱的问题，在河西绿洲灌区进行田间试验，探究交替灌溉模式下，不同水分处理对小麦间作玉米及其相应单作的产量及干物质分配积累的影响.结果表明：交替灌溉小麦间作玉米... 针对传统间作耗水量大，且灌水与间作作物干物质累积相关关系研究薄弱的问题，在河西绿洲灌区进行田间试验，探究交替灌溉模式下，不同水分处理对小麦间作玉米及其相应单作的产量及干物质分配积累的影响.结果表明：交替灌溉小麦间作玉米LER达到1.30～1.38；净地面积下，间作小麦经济产量较单作小麦提高了21%～33%，间作玉米经济产量较单作玉米提高了38%～42%；小麦收获后，间作玉米干物质积累量比单作玉米平均增加8%；低、中、高灌水平下间作玉米群体生长率分别为单作的49.62%～61.92%、56.04%～65.84%和55.28%～68.98%.在河西绿洲灌区，小麦间作玉米上应用交替灌溉技术与单作相比具有提高间作作物产量和增加干物质积累的作用. 展开更多
关键词 小麦 玉米 交替灌溉 间作 产量 收获指数 绿洲灌区
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