一、玉米田土壤水分变化动态研究（论文文献综述）
杨玥[1]（2021）在《旱地保护性耕作对土壤水肥特征与作物产量的影响》文中指出旱地占我国耕地的60%以上,干旱缺水与土壤贫瘠是旱地农业发展的主要限制因素。保护性耕作措施能有效改善降雨保蓄率和土壤质量,进而提高土地生产力。本研究以陕西省富平西北农林科技大学试验站为基地,通过7年（2014-2020）长期定位试验,以冬小麦春玉米为供试作物,研究了不同施肥模式（NP、NPK、单施有机肥M以及NPM配施）及不同保护性耕作方式（NPS秸秆覆盖、NPF地膜覆盖、NPR裸露垄沟、NPRFS垄上覆膜沟内覆秸秆以及NPG绿肥翻压）对冬小麦春玉米产量、土壤水分、土壤肥力、微生物群落结构的影响以及微生物与土壤肥力之间关系的影响,同时利用DSSAT模型对冬小麦春玉米产量及土壤含水量进行验证和模拟。目的在于优化旱地土壤养分及水分管理,揭示微生物群落结构及多样性对土壤质量提升的重要意义以及保护性耕作措施对产量提升的机理。取得的主要结果如下:（1）不同保护性耕作措施对土壤水分保蓄、降雨利用效率以及作物产量都有不同程度的影响。垄上覆膜沟内覆秸秆是提高旱地小麦玉米产量的最优措施,该措施集成了地膜覆盖与秸秆覆盖对土壤水分的保蓄与高效利用,秸秆覆盖还田又提高了土壤肥力的双重优势,因此产量的提升包括水分和肥力两大因素。2015-2020年NP+垄上覆膜沟内覆秸秆措施（NPRFS）较其它处理小麦平均产量增幅为8.2%-63.6%,玉米为6.4%-77.5%,从水分角度,垄上覆膜沟内覆秸秆能减少休闲期土壤水分无效蒸发,增加生育期有效耗水量。休闲期耗水量顺序为NP>常规裸地CK>NP+地膜覆盖>NP+秸秆覆盖>NP+垄上覆膜沟内覆秸秆。保护性耕作措施均能提高降水利用效率,小麦垄上覆膜沟内覆秸秆（NPRFS）降水储存效率较其它处理增幅为5.2%-67.6%。玉米降水储存率较其它处理增幅为30.1%-60.7%。从养分角度,垄上覆膜沟内覆秸秆（NPRFS）措施可以降低土壤剖面硝酸盐累积,较其它措施更有利于作物对养分的吸收,减少氮素残留,提高化肥利用率从而提高了作物产量。（2）不同施肥措施对土壤水分、养分及作物产量同样有不同程度的影响。其中氮磷配施有机肥处理的产量最佳,2015-2020年氮磷配施有机肥处理（NPM）较其他处理小麦总产量增幅为0.19%-24.4%,玉米为2.7%-40.4%。NPM处理提高了小麦玉米水分利用效率,较CK小麦增幅为5.7%-23.1%,玉米增幅为0.6%-45.1%。同时,氮磷配施有机肥减少了土壤硝态氮累积,2015-2020年小麦氮素利用率较NP提高了53.6%,玉米较NP提高了121.8%,提高了土壤有机质含量从而提高了作物产量。该结论也得到了DSSAT模型的验证,确认了在雨养农业区DSSAT模型对不同施肥处理未来产量及水分预测的可行性。（3）旱地种植绿肥消耗了休闲期土壤贮水量,在不同降雨年份,对作物产量有不同程度的影响。在正常降雨或丰水年份,种植绿肥造成的水分亏缺会得到补充,同时,长期种植绿肥提高了土壤有机质、速效氮和速效磷含量,因此对作物的产量有积极影响。小麦2016-2020年绿肥翻压（NPG）较NP有机质增幅为2.0%-31.8%,速效氮增幅为16.5%-25.3%。对春玉米,绿肥处理（NPG）较NP在2016-2019年有机质增幅为3.8%-4.6%,速效氮增幅为42.3%-87.8%。在降雨量不足年份,会造成作物的严重减产。种植绿肥对产量的影响主要是受年降雨量、生育期降雨量和降水储存率的影响。（4）长期施肥会造成土壤养分盈余,对于小麦,氮盈亏值每增加100 kg/hm2,硝态氮的累积盈余量增加约37 kg/hm2,磷盈亏值每增加100 kg/hm2,土壤速效磷含量增加1.7 mg/kg。对于玉米,氮盈亏值每增加100 kg/hm2,土壤中的硝态氮累积盈余量增加45 kg/hm2,磷盈亏值每增加100 kg/hm2,速效磷的盈余量增加2.3 mg/kg。钾肥的施用也在一定程度上提高了作物产量。可见农田养分的盈亏决定了土壤养分的消长。（5）施肥及保护性耕作对土壤团聚体、有机碳含量以及酶活性都有不同程度的提高。单施有机肥（M）、NPK以及配施有机肥（NPM）较NP有机碳含量提高了48.2%、3.7%和26.9%。不同施肥模式对土壤团聚体平均重量直径的影响依次为单施有机肥（M）>NP配施有机肥（NPM）>NPK>NP>常规裸地（CK）,可见有机肥以及化肥配施有机肥能够增加土壤团聚体稳定性。同时,有机肥的施入提高了蔗糖酶、磷酸酶和脲酶活性。对于保护性耕作措施,秸秆覆盖（NPS）、垄上覆膜沟内覆盖秸秆（NPRFS）和绿肥翻压（NPG）较NP有机碳含量分别提高了44.6%、23.1%和11.4%,同时也提高了>7mm粒径团聚体数量以及蔗糖酶和磷酸酶活性,但对过氧化氢酶无显着差异。（6）通过OTU数量的检测及alpha多样性分析,氮磷配施有机肥（NPM）的细菌和真菌群落多样性最高,群落多样性依次为NPM>NPK>NPG>CK,保护性耕作中垄上覆膜沟内覆秸秆处理（NPRFS）微生物群落多样性最高。Beta多样性可以看出,不同处理的细菌和真菌群落有显着差异。通过对土壤理化性质与微生物群落的RDA分析,土壤理化性质对微生物群落结构有显着影响,对于细菌,土壤有机质、全氮和速效钾是最主要驱动因子;对于真菌,速效氮和有机质是主要驱动因子。因此,增施有机肥和秸秆覆盖的保护性耕作措施较常规裸地明显促进了微生物多样性,改变了微生物的群落分布,为循环经济条件下的土壤可持续管理提供了可能的途径。综上所述,保护性耕作措施中垄上覆膜沟内覆秸秆及施肥措施中有机无机肥配合施用提高作物产量的机制是这些措施明显提高了降水保蓄率,有机碳的增加扩充了土壤碳库,提高了微生物群落结构及多样性,进而提高了作物产量。
陈思雨[2]（2021）在《深松深度对夏玉米田碳氮动态变化及产量的影响》文中认为本试验于2019-2020年在山东农业大学农学试验站进行,在冬小麦-夏玉米两熟农田,于冬小麦播种前以旋耕10 cm（RT10）为对照,设置深松35 cm（ST35）和深松40 cm（ST40）三个处理。系统研究了深松深度对夏玉米季不同土壤层次碳、氮类型和分布特征以及对夏玉米碳、氮分配及产量的综合影响,以期为健康耕作技术及夏玉米高效生产提供理论支持和技术推广。主要研究结果如下:1.深松深度对土壤物理特性的影响土壤容重随土层深度的加深逐渐增大,深松深度对土壤物理特性影响显着。与旋耕相比,深松处理显着降低了土壤容重,与RT10相比,ST40和ST35的容重在0-40 cm土层中分别降低3.11%和3.45%,尤其在20-40 cm土层中,ST40和ST35对土壤容重的降低效果更显着,与RT10相比分别降低5.82%和5.03%。深松处理显着增加了0-40 cm的土壤含水量,与RT10相比,ST40和ST35的水分含量在0-40 cm土层中分别增加7.65%和5.18%,ST40和ST35改善土壤物理特性,为作物生长提供了适宜的土壤环境。2.深松深度对土壤碳组分的影响深松深度对土壤碳组分含量影响显着。20-40 cm土层中,ST40、ST35与RT10相比土壤有机碳含量分别提高12.34%、19.21%,土壤微生物生物量碳含量分别提高9.81%、23.05%,土壤易氧化性有机碳含量分别提高25.74%、35.05%。同时深松处理增加了0-40cm土层中有机碳储量、微生物生物量碳储量及易氧化性有机碳储量,对颗粒有机碳储量的影响不显着。各处理在10-20 cm土层中碳组分含量显着低于0-10 cm,层化现象显着。3.深松深度对土壤氮组分的影响土壤氮组分含量随土层深度的增加而显着降低,10-30 cm土层中,ST40、ST35与RT10相比土层中的全氮含量分别提高12.15%、12.15%,微生物生物量氮含量分别提高14.83%、14.65%。深松处理促进了作物根系下扎,促进根系对土壤中氮素的吸收,加快了水分扩散速率,在夏玉米生育后期,20-40 cm土层中与RT10相比,ST40和ST35的硝态氮、铵态氮含量显着下降。ST40、ST35与RT10相比,显着提高了0-40 cm土层中的土壤全氮储量和微生物生物量氮储量,降低了硝态氮储量和铵态氮储量。4.深松深度对夏玉米植株碳、氮贮量及产量的影响与旋耕相比,深松处理增强了植株的光合能力,增加了夏玉米花后干物质积累量及转运效率,促进了植株各器官碳、氮贮量的积累,与RT10相比,ST40和ST35的夏玉米产量平均提高8.93%、11.90%,其中ST35具有更高的经济效益。综上所述,两年的结果均表明,与RT10相比,ST40和ST35降低土壤容重,提高土壤水分含量,增加了土壤养分,增强了夏玉米的光合能力及干物质转运速率,ST40和ST35均可增加夏玉米产量,提高经济效益,但ST35可以获得更高的作物产量和经济效益。因此,综合考虑深松对土壤物理特性、碳氮动态变化、夏玉米生产及经济效益,深松耕作35 cm是较合适的深松深度。
张琦[3]（2021）在《基于长期保护性耕作的渭北旱塬春玉米田固碳减排及稳产效应研究》文中认为在全球气候变暖的大背景下,农业生产中可持续的土壤碳固存和土壤温室气体排放的减少有助于增加农业生产对环境保护的贡献程度,促进了农业生产的可持续发展。在渭北旱塬地区,农民多采用翻耕来吸纳有限的降雨来增加土壤水分,但长期的翻耕形成的疏松裸露的土壤结构虽有利于水分的吸纳,但却不利于水分的保存。此外,长期的翻耕造成土壤团聚体破碎,土壤有机碳与空气的充分接触加速了土壤有机碳的矿化流失和土壤CO2的排放。保护性耕作能增加土壤有机碳的积累但易导致养分表层富集和分层化,因此,需构建合理并长期适用的保护性轮耕作体系克服其弊端。于2007-2020年在陕西省合阳县甘井镇西北农林科技大学旱作试验站开展春玉米长期定位保护性耕作试验,试验采用单因素耕作随机区组设计,耕作处理为三年轮耕的免耕/免耕/深松（NNS）、免耕/翻耕/深松（NCS）、翻耕/翻耕/深松（CCS）,两年轮耕的免耕/深松（NS）、深松/翻耕（SC）、翻耕/免耕（CN）和长期单一免耕（NT）、深松（ST）并以连续翻耕（CT）为对照,共九种试验处理。并于2019-2020年测定土壤物理性质（土壤容重、土壤团聚体）、土壤碳库特性（土壤碳库组成、团聚体固碳）、土壤温室气体排放（土壤CO2、土壤N2O）和作物产量水分利用等,分析不同耕作方式下的固碳减排及稳产增收效应。主要研究结果如下:（1）土壤容重和孔隙度在不同的耕作措施下产生显着差异。与CT相比,NT和NNS显着增加了0-10 cm土壤容重7.8%和10.0%,且长期的CT处理增加了20-30 cm土壤容重,而NCS处理改善了0-40 cm土壤容重和孔隙度,增加了耕层的厚度。NCS和NT相比于CT显着增加了0-40 cm土壤>0.25 mm土壤团聚体含量,同时,增加土壤力稳定性团聚体几何平均直径（GMD）3.4%和10.4%。在0-40 cm土壤剖面,相比于CT处理,NCS显着提升了10-20 cm、20-30 cm和30-40 cm土层GMD 23.3%、32.0%和21.1%。NT显着增加0-10 cm土层水稳定团聚体GMD 18.4%。在长期春玉米种植中,播前土壤水分呈现波动平衡状态。（2）土壤碳库特征和团聚体的固碳能力受耕作措施的影响较大,NNS、NS和NT显着增加了0-40 cm土壤总有机碳含量11.0%、23.0%和10.8%,同时,提升了土壤易氧化有机碳含量。但NNS、NS、NT和ST相比于CT显着增加0-10 cm/10-20 cm土层土壤总有机碳的层化率32.7%、10.9%、25.7%和20.4%。增加土壤团聚体固碳是提升土壤碳的主要途径,NT相比CT显着提升土壤大团聚体固碳能力50.16%。土壤碳库周转速率的增加提升了土壤碳库管理指数,NCS和NS与CT相比显着增加0-40cm土壤碳库管理指数35.9%和37.5%。（3）保护性耕作措施显着影响土壤CO2和N2O排放通量,NNS、NCS、CCS、NS、SC、CN、NT和ST相比于CT分别显着降低年均土壤CO2累积排放量22.0%、22.8%、29.2%、48.8%、48.4%、57.8%、57.6%和24.3%。年均土壤N2O排放量在NCS、NS、NT和ST处理下分别相比于CT显着降低13.8%、10.4%、8.1%和17.3%。此外,耕作方式和生产资源的投入差异影响了春玉米生产中的碳足迹,NS与CT相比显着降低农业生产碳足迹74.7%,同时,由农田气体排放所引起的全球增温趋势（GWP）在保护性耕作下得到了抑制,CN和NT显着降低GWP 54.3%和55.7%。将农业生产与生态效应相结合,NCS、NS、NT和ST显着增加了产量尺度上的碳足迹和全球增温趋势。（4）在13年的保护性试验中,平均产量最大值和最低值分别为9474.0 kg·hm-2（NCS）和8351.1 kg·hm-2（CT）。生育期降雨的分布类型显着的影响春玉米产量,穗期多雨粒期干旱的降雨分布（降雨类型B）与穗期干旱粒期多雨（降雨类型A）相比显着增加了春玉米产量。在降雨分布类型A下,NNS、NS和ST相比于CT显着提升了拔节期和抽雄期0-200 cm土壤储水量,增加春玉米产量10.6%、16.1%和7.2%。降雨类型B相比于降雨类型A显着的提升了降雨和土壤水分利用效率和产量的可持续性。在降雨类型A下CCS、NS和CN相比于CT显着提升水分利用效率20.3%、15.5%和19.1%。CCS和NS相比于CT显着提升降雨利用效率19.1%和17.4%。长期的试验中,NCS对土壤水分和降雨的利用效率的提升最为明显,多年平均土壤水分利用效率和降雨利用效率较CT显着增加22.6%和11.9%。综上所述,以免耕为基础的保护性轮耕模式（NCS）改善了耕层土壤结构,调节有机碳的垂直重新分布规律,增加土壤团聚体的含量和稳定性并减少土壤温室气体的排放,增加农业生产的生态效应。生育期的降雨分布显着影响作物产量,在降雨分布不均匀时NNS和NT提升了作物产量,但长期的产量提升效果以NCS最为显着。因此,在基于调节土壤有机碳垂直分布,减少温室气体排放和实际生产的需求上,NCS轮耕模式可推荐为渭北旱塬及气候类型相似的半干旱区域农业生产的长期耕作模式。
王旭敏[4]（2021）在《减氮节水对关中平原夏玉米产量和水氮利用效率的影响》文中进行了进一步梳理当前夏玉米生产中灌溉水资源不足和施氮过量不仅严重浪费水肥资源,同时对农田生态环境带来不利影响。本研究拟通过分析不同减氮节水模式对夏玉米生长、产量、水氮利用以及土壤硝态氮分布残留情况的影响,同时建立并验证不同灌溉条件下夏玉米的临界氮浓度稀释曲线,旨在为关中平原夏玉米水肥减量增效的生产模式提供依据,促进农业绿色可持续发展。于2018和2019年在陕西杨凌开展夏玉米水氮减量田间试验。灌溉设常规灌溉(800 m3 hm-2)、减量灌溉(400 m3 hm-2)和不灌溉(0 m3 hm-2)三个处理;施氮设常规施氮(300 kg N hm-2)、减施25%(225 kg N hm-2)、减施50%(150 kg N hm-2)、减施75%(75 kg N hm-2)和不施氮肥(0 kg N hm-2)五个处理,两品种为郑单958和浚单20。分析不同水氮处理下夏玉米地上部生长、产量形成、土壤水分动态、水氮利用效率情况和成熟期硝态氮分布残留特征,并构建临界氮浓度稀释曲线模型。主要研究成果如下:（1）适当减少施氮量和灌溉量不会显着影响夏玉米生长。与常规水氮模式相比,减量灌溉、减氮25%处理下,夏玉米干物质积累过程合理,成熟期干物质积累量未降低;对玉米叶面积指数（LAI）无显着影响,也能加快花前LAI上升速度且减缓花后LAI下降速度;穗位叶在抽雄期～成熟期也能保持较高的光合速率;对SPAD值无显着影响;植株地上部氮含量随生育进程推进变化过程合理。（2）适当减少施氮量和灌溉量未显着降低产量,且提高了品质和收益。与常规灌溉量（W2）相比,不灌溉处理郑单958产量显着下降17.3%,浚单20产量显着下降14.3%,有减产风险,但在减量灌溉处理下,玉米穗数、穗粒数以及百粒重均未产生显着变化,未降低产量;减氮25%与常规施氮处理相比夏玉米产量和产量构成因素均无显着差异。减量灌溉下减氮25%对籽粒品质有一定提升作用。郑单958两年平均收益较常规水氮处理增加1048元hm-2,浚单20增加2151元hm-2。（3）减少灌溉量和施氮量显着提高了夏玉米水氮利用效率。常规灌溉处理下玉米从拔节期开始土壤水分含量始终保持较高,80 cm以下土层水分有减小趋势,到成熟期各土层水分含量逐渐提高,基本保持在18%以上,对土壤水分补充作用显着。减量灌溉处理下夏玉米全生育期土壤水分含量较常规灌溉有所降低,但成熟期浅层土壤水分含量较播前大幅提高,也起到一定补充水分作用。水分利用效率（WUE）随施氮量和灌溉量的增加先升高后降低,氮肥农学效率（NAE）、氮肥回收率（NRE）、氮素利用效率（NUE）随施氮量的增加降低。与常规水氮组合（W2N300）相比,减量灌溉、减氮25%处理下郑单958和浚单20两年平均WUE分别显着提高20.9%、31.6%;NAE分别显着提高51.1%、25.7%;NRE分别显着提高8.4%、5.9%;NUE分别显着提高21.2%、13.7%。（4）夏玉米收获后硝态氮含量在0～200 cm土壤剖面中随施氮量的增加而提高,郑单958和浚单20各减量施氮较常规施氮量硝态氮残留量两年平均减少25.2%～86.8%、30.2%～87.6%;硝态氮累积峰随灌溉量的增加逐渐向下层土壤移动,常规水氮处理淋溶现象最明显。结合分析产量、氮素利用效率和硝态氮残留量之间的关系,减量灌溉下,施氮量在207～210 kg hm-2综合表现较好。（5）不同灌溉条件下夏玉米植株临界氮浓度和地上部生物量均符合幂指数关系(W0:Nc=35.04DM-0.27;W1:Nc=37.15DM-0.31;W2:Nc=33.36DM-0.37),W1处理下植株吸氮量高且氮浓度稀释速度适宜。用来评价模拟和实测氮浓度值拟合程度的标均方根误差和标准化均方根误差分别为2.14、1.45、1.30和9.90%、7.48%、8.24%,即曲线模型在两年间表现出较好的稳定性;不同灌溉条件下氮营养指数（NNI）值表现为W1>W2>W0,不同生育时期NNI均随施氮量增加而增大,W0、W1、W2处理下NNI接近“1”时的施氮量分别为225、150～225、225～300 kg hm-2。通过验证表明NNI与产量、NAE、相对产量均有显着、极显着相关关系,所以NNI能够进一步说明不同水氮处理下的产量变化。本研究在不同灌溉条件下建立的夏玉米临界氮浓度稀释曲线和氮营养指数,对夏玉米氮营养诊断和水肥管理具有重要意义。因此,综合考虑产量水平、水肥利用效率、植株氮营养状况以及硝态氮残留情况,关中平原夏玉米生产中推荐减量施氮25～30%,即施氮200～225 kg hm–2,拔节期灌溉400 m3 hm–2,可以达到兼顾作物产量和生态效益的减氮节水目标。
杨志朋[5]（2021）在《基于不同模型的宁夏玉米、枸杞农田蒸散发估算研究》文中研究指明蒸散发是土壤-植物-大气系统中水分循环的过程,精确的计算出农田耗水量对农田的指导灌水和实时管理具有重要参考价值,本文以宁夏引黄灌区下属的卫宁灌区主要农作物枸杞和玉米为研究对象,在宁夏引黄灌区卫宁灌区九晟农业园区开展田间试验观测和人工观测;利用连续同步观测的作物冠层温度和田间气象数据,通过作为植物蒸散基准的FAO推荐的Penman-Monteith方程和用于计算稀疏作物蒸散发模型Shuttleworth-Wallace模型计算种植玉米和枸杞生育期的日蒸散量。率定和验证S-I模型在宁夏引黄灌区中卫灌域的适用性;率定S-I模型的下垫面参数,为研究宁夏中卫市枸杞和玉米农田水分蒸散发规律和灌区实现精准实时水分灌溉和管理提供科学依据和技术支撑。通过全文分析后,主要结论如下:（1）在玉米和枸杞的主要生育期内,玉米和枸杞田块水平方向生育期内冠层温度差异很小,变异系数在3%以内,垂直方向玉米和枸杞农田温度有明显的差异,并呈现出梯度的趋势。表现为冠层温度>空气温度>20cm 土壤温度。（2）利用SW模型和PM模型估算宁夏地区玉米和枸杞田块日蒸散量,玉米的生育期内PM模型计算得到的总蒸散量大于水量平衡实测值大于SW模型计算的总蒸散量。枸杞的生育期内PM模型计算得到的总蒸散量大于水量平衡实测值大于SW模型计算的总蒸散量。SW模型和PM模型模拟枸杞和玉米生育期日蒸散量变化趋势是一致的。在玉米生育期内。在出苗-拔节期,土壤蒸发量占日蒸散量的比例在96%左右,冠层蒸腾量占日蒸散量的比例在3%左右。在6月中旬,在宁夏回族自治区中卫市玉米的农田蒸发中,冠层蒸腾量占总腾量的比例和土壤蒸发占总腾发量的比例相同。在灌浆-收获期玉米田块冠层蒸腾量占总蒸撒量在80%左右,并保持不变,土壤蒸发占总蒸散量的比例在20%左右。SW模型计算枸杞田块的冠层蒸腾量和土壤蒸发量。土壤蒸发量占蒸散量的比值在40%左右。冠层蒸腾量占蒸散量的比值在60%左右。（3）2019年玉米生育期内（Etd-Rnd）与冠气温差（TC-TA）两者在10:00-16:00时刻（R2）的变化范围为0.61-0.75。说明在玉米地块日蒸散量与日净辐射量的差值（Etd-Rnd）与冠气温差（TC-TA）具有良好的线性关系。通过对2018年玉米生育期10:00-16:00各时刻模型模型计算Etd和实测Etd模型,模型计算ETd和实测ETd的回归方程中的回归系数变化范围为0.92-0.96,回归系数的变化范围（0.93-0.95）分别为（0.92-0.96）,都非常接近于1,S-I模型能非常准确的估算玉米的日蒸散量。2019年枸杞生育期内（Etd-Rnd）与冠气温差（TC-TA）两者在11:00-16:00时刻（R2）的变化范围为0.29-0.42。说明在枸杞田地块日蒸散量与日净辐射量的差值（Etd-Rnd）与冠气温差（TC-TA）的线性关系比玉米稍差。模型计算ETd和实测ETd的回归方程中的回归系数变化范围为0.65-0.75,S-I模型能估测枸杞生育期的日蒸散量,还需要进一步研究。
戚迎龙[6]（2020）在《覆土浅埋滴灌玉米分阶段亏水调控机制及其模拟研究》文中研究指明由于西辽河流域农业用水量的逐年增加,导致地下水超采的问题日益突出,必然要求限制农业水资源的使用,而推行节水优先的用水理念,要求有适宜的灌溉技术配合科学合理的水分调控手段才能兼顾稳产和节约农业水资源。基于当地的背景和需求,围绕西辽河流域玉米灌溉技术的优选、分阶段水分亏缺对作物生长及水分消耗利用的调控机制、农业水模型比选及使用过程中的参数敏感性和模拟精度问题,开展了田间试验和模型模拟研究,取得主要结论如下:（1）覆膜提高了玉米生育前期及快速生长期的叶面积指数,缩短了群体冠层发育时间。在播后75d内提高了 1m 土层贮水量达3.9%～15.7%,冠层发育完全后接近或小于裸地。土壤热增减随水分供应与消耗呈现交替循环的波动性,覆膜明显增加了生育前期及快速生长期土壤温度,5cm 土层75d多得到44.92℃的日均地积温,显着表现在井灌水和降雨后至地温回升期,能稳定地温振幅且在土壤冷凉时获得更多的地积温。综合效益分析得出膜下滴灌仅技术效果得分最高,而覆土浅埋滴灌获得经济效益最高分0.369和环境效益最高分0.577使其总分1.012排序第一,优选为适宜的灌溉技术。（2）Dual Crop Coefficient模型参数±10%变化时全生育期土壤蒸发量E、作物蒸腾量T、蒸散量ET最大值较最小值分别高18.72%、25.37%、19.9%。模拟E的敏感参数为土壤表层可蒸发水量TEW、生长中期基础作物系数Kcb（mid）,其全局敏感性指数为0.662、0.321,是不敏感参数均值的33.6～69.4倍。模拟T的敏感参数为根系不受水分胁迫的临界土壤贮水量Wj、Kcb（mid）、田间持水量Wfc,其敏感性指数为0.569、0.485、0.455,是不敏感参数均值的34.5～43倍。（3）AquaCrop和Dual Crop Coefficient模型比较相似地表达了冠层发育到最大而未开始衰减期间玉米对土壤水分的消耗过程,而对快速生长期与后期1m 土层贮水量SWS的模拟差异大。Dual Crop Coefficient模型低估SWS的情形较多,AquaCrop模型多数情况模拟正负偏差分布较均匀而在SWS偏低时会高估。AquaCrop模型描述各生育期蒸散量ETstage因亏水情形而变化的能力略优于Dual Crop Coefficient模型,2 模型模拟 ETstage 的均方根误差 NRMSE 分别为 8.158%～9.510%、5.980%～15.022％。AquaCrop的模拟精度总体略优,推荐为适宜于当地覆土浅埋滴灌的玉米水分管理模型。（4）分阶段亏水（0.6ETc）对玉米冠层覆盖度CC影响最小的情形是初期亏水（DI-α）,不会影响生殖阶段的冠层水平。快速生长期亏水（DI-β）降低冠层快速发育期间CC的同时会持续影响至生殖阶段。中期亏水（DI-γ）会降低冠层维持在最大水平的持续时间而引起冠层早衰。初期及快速生长期连续亏水（DI-αβ）明显降低了生殖阶段CC。快速生长期及中期连续亏水（DI-βγ）削弱冠层的程度最深。相比全生育期充分灌溉FI,单阶段亏水降低了 3.27％～10.91%的最终生物量B,2阶段连续亏水减少B达16.84%～25.86%。分阶段亏水不同情形玉米籽粒产量Y由高而低排序为:DI-α、DI-β、DI-γ、DI-αγ、DI-αβ、DI-βγ,初期亏水不显着影响籽粒产量。初期或快速生长期亏水均能促使更多的营养物质转化为籽粒,而生殖阶段亏水会降低收获指数HI,不同情形2阶段亏水均降低了HI。快速生长冠层期间亏水会持续影响到中期蒸散量ETmid,会削弱生殖阶段蒸腾能力,而初期亏水并不降低ETmid。初期亏水对生育期总蒸散量ET影响程度最小,冠层快速生长期间或生殖过程的单个生育阶段亏水均显着降低了 ET。相比充分灌溉FI,相邻2阶段连续段亏水处理DI-αβ、DI-βγ降低了10.40%～12.32%、12.01%～13.14%的ET。初期亏水可提高水分利用效率WUE,显着高于单阶段亏水发生在生殖阶段的WUE,2阶段连续亏水对Y和WUE均产生显着的负面影响,快速生长期及中期连续亏水的WUE最低。生长初期0.6ETc的亏水可做到节水增效稳产,是最佳的分阶段亏水调控方式。（5）AquaCrop模型原始参数不能有效描述不同分阶段亏水情形对作物系统产生的变化,本研究校准取得的一套修正模型参数可获得较好的模拟精度,各项模拟指标的平均绝对误差比原始参数低25.39%～67.08%。模型对CC、Bi（随时间变化的生物量）测量值较低和较高时模拟精度高,而对CC快速变化阶段模拟误差大,在茎叶快速生长的前半段会明显高估生物量。模拟充分灌溉CC的NRMSE为7.523%～9.865%,模拟单阶段、相邻2阶段连续亏水CC的NRMSE分别为6.395%～18.714%、11.935%～19.537%;模拟Bi时充分灌溉、单阶段亏水、相邻2阶段连续亏水的NRMSE分别为 10.718%～11.810%、12.852%～20.372%、17.588％～26.033%。AquaCrop 模型对全生育期充分灌溉情形模拟效果更好,而有水分亏缺时误差增大,2阶段连续亏水情形下玉米生长、产量及水分利用状况的模拟精度明显降低,模型使用时须注意此缺点而避免决策失误,此模型描述生物量与作物蒸腾的关系及水分亏缺的响应程度方面仍须从机理方面做出改进。
赵强,吴从林,罗平安,王康,李红珍,黄介生[7]（2020）在《冻融期东北农田土壤温度和水分变化规律及影响因素分析》文中提出为了更好地认识季节性冻融区冻融过程对农田土壤温度和水分的影响,以吉林省长春市黑顶子河流域为研究对象,监测了冻融期流域内玉米田和水稻田土壤温度和水分的变化过程。结果表明:冻融期表层土壤温度主要受积雪厚度影响,深层土壤温度主要受土壤初始含水率影响。冻结期,冻结层含水率几乎都呈增加趋势,其中浅层土壤增幅最大;冻结速度慢、初始含水量低、相邻土层含水量高的土层冻结过程水分增加量更大,反之则小。融化期,各下垫面、土层土壤含水率基本呈下降趋势,且主要集中在表层0～30cm,水分损失以蒸发为主,冻结层对土壤蒸发有抑制作用;冻结层的融化是造成各下垫面不同土层土壤含水率差异,以及各土层在不同融化阶段土壤含水率差异的主要原因。
李敖[8]（2020）在《渭北旱塬春玉米保护性耕作-施氮-密度优化栽培模式研究》文中研究指明渭北旱塬降水分布与春玉米需水关键期严重不符,水分为限制该区农业发展的主要因素。该区玉米实行一年一熟制,春玉米收获后有7个月的休闲期。因此,如何储存休闲期的降雨为玉米生长所用成为了研究关注的重点。同时,如何运用更加高效的综合栽培措施,实现土壤蓄水和作物用水相结合,提高春玉米对光、热、水、肥资源的有效利用,是获得较高的产量及经济效益的重要途径之一。因此,本研究于2018-2019年在渭北旱塬合阳县实施耕作、施氮、密度三因素定位试验,试验共设计三种耕作方式（翻耕、免耕、深松）三种施氮梯度（0、150、225 kg/hm2）以及两种种植密度（52500、67500株/hm2）,分析不同处理下土壤水分动态、养分变化、春玉米生长、产量及其构成因素的变化规律,为实现旱地玉米水肥高效利用和作物增产增收提供科学依据。研究的主要结果如下:（1）免耕与深松较翻耕休闲末期土壤蓄水量分别提高8.4%、5.6%,土壤水分蒸发量分别降低10.5%、9.2%。在休闲期降水较多的2018年,免耕与深松处理无显着差异,但在降水较少的2019年,免耕处理更利于增加休闲期土壤蓄水。因此,免耕模式能够有效适应该地区气候特征,并且能够有效提高休闲期土壤蓄水量,是适宜渭北旱塬地区的休闲期保护性耕作方式。免耕与深松处理下春玉米全生育期土壤耗水量大于翻耕处理;同一耕作下,春玉米各时期耗水量随着密度的增加而增大。同时,增加施氮量可以增加玉米对0-200 cm土层土壤水分的消耗,高氮处理春玉米拔节-抽雄期0-200 cm土层土壤蓄水量降低74.9-111.1 mm。（2）与传统翻耕相比,保护性耕作可以提高0-60 cm土层土壤有机质含量,具有培肥作用。随着施氮量的增加,土壤有机质含量增加,土壤全磷、速磷、速钾含量降低,表层0-20 cm土壤全氮、硝态氮含量显着提高,但氮肥利用效率随施氮量的增加而降低,均在低氮处理下达到最高,2018年免耕低氮高密处理氮利用效率达51.7%,2019年为57.6%。（3）在深松处理下,增加施氮与密度可以优化春玉米株高、茎粗、叶片SPAD含量及冠层结构,提高春玉米生育后期光合速率,增加地上部干物质积累量。两年春玉米干物质积累量均在深松高氮高密处理下达到最高。增施氮肥还可以提高春玉米地上部吸氮量,促进植株氮素向籽粒转运。（4）增加密度显着提高了旱地春玉米单位面积穗数,施氮提高穗粒数与百粒重,耕作、施氮、密度三因素互作对春玉米水分利用效率影响显着。最终在深松高氮高密（STH2）处理下获得较高的籽粒产量及收获指数。但由于深松处理前期投入较高,最终经济效益则是在免耕高氮高密处理下最高。综上所述,在渭北旱塬半湿润易旱区,深松耕配施150-225 kg/hm2施氮量与67500株/hm2种植密度,不仅可以提高春玉米水分利用效率,还可获得较高的玉米产量效益;免耕配施225 kg/hm2施氮量与67500株/hm2种植密度,可获得较高的经济效益。
陈祎[9]（2020）在《农业开垦对泥炭沼泽湿地土壤氮素矿化作用的影响及机理研究》文中指出泥炭沼泽湿地由于处于长期或季节性水淹环境,好氧微生物数量少,活性弱,动植物残体分解缓慢,自然状态下有机物的分解速率小于储藏速率,所以其有机质含量高,是地球系统天然的碳库和氮库。20世纪50年代,为了解决人口增长导致的粮食危机,泥炭沼泽湿地也成为了开垦的主要对象之一,迄今为止我国湿地开垦面积超过1×108 hm2,东北作为全国大粮仓,对其贡献率最大。泥炭沼泽湿地开垦及排水等农业活动使得土壤总氮和有机质含量显着降低,而土壤矿化作用就是土壤氮素释放的关键环节。随着土地耕种的发展,水文情况、沉积物输入情况及土壤理化性质的变化都会导致土壤氮素矿化作用的改变,这也是农业开垦导致泥炭沼泽湿地退化的最典型过程。但目前关于泥炭沼泽湿地开垦对土壤氮素矿化作用的影响程度、过程及机理仍不清楚,尤其是矿化作用与微生物相关性的研究相对匮乏。基于以上背景,本研究以东北长白山区龙湾国家级自然保护区典型泥炭沼泽区域为研究区,以土壤氮素矿化过程及影响因素为重点,选取开垦前后不同利用类型的土地,通过实地调查取样方式研究农业开垦对土壤环境因子、理化性质和土壤酶活性的影响,采用高通量测序技术及qPCR技术分析开垦对土壤微生物群落结构的影响,使用原位培养法测定土壤矿化作用强度,分析土壤理化性质、微生物群落结构及土壤矿化作用的相互关系,揭示泥炭沼泽湿地退化过程及机制,为开展退耕还湿等生态保育与恢复措施提供科学依据。通过研究获得以下主要结论:（1）农业开垦显着改变泥炭沼泽湿地土壤理化性质及土壤环境,进而影响土壤中各形态氮素的含量。具体表现在开垦显着增加土壤容重、土壤黏粒、粉粒含量,降低土壤砂粒含量。开垦降低土壤有机质（SOM）、有机碳（SOC）、总氮（TN）、碳氮比（C/N）、可溶性全氮（DSN）、可溶性有机氮（DON）、颗粒有机氮（PON）,其中开垦为水稻田和旱田使土壤TN含量分别降低13.36%和67.86%,PON含量由12.88 g/kg降低至7.62 g/kg和1.7 8g/kg。除施肥季节外,农业开垦降低土壤微生物量氮（MBN）、无机氮（DIN）含量。开垦可以提升土壤pH、氧化还原电位（OPR）、全磷（TP）,玉米田TP含量为泥炭沼泽湿地的3.96倍。泥炭沼泽湿地开垦过程中环境因子、土壤理化性质都显着影响土壤各形态氮素的含量,开垦降低了环境因子（温度、含水率）及土壤理化性质（pH、OPR）对土壤各形态氮素含量的影响,增加了养分含量（SOC、TP）及各形态氮素间的相互影响。（2）农业开垦显着改变了土壤细菌群落结构,增加了土壤微生物群落多样性,Shannon指数表现为:水稻田>玉米田>泥炭沼泽湿地。农业开垦显着增加了泥炭沼泽湿地土壤好氧细菌Actinobacteria、Gemmatimonadetes、Patescibacteria的相对丰度,显着降低了水生细菌Planctomycetes、Firmicutes、Nitrospirea、厌氧细菌Spirocheates的相对丰度,其中Actinobacteria相对丰度差异最显着,不同的开垦方式分别增加4.99%和22.09%,造成细菌群落组成显着差异的主要因子为SOC、OPR、TN。农业开垦对土壤矿化过程相关功能基因的影响表现为:开垦为玉米田降低土壤apr含量,开垦增加了土壤AOA-amoA、AOB-amoA、nxrA的绝对丰度。在水淹性土地利用类型泥炭沼泽湿地和水稻田中,AOB-amoA含量高于AOA-amoA,在玉米田土壤中AOB-amoA绝对丰度则低于AOA-amoA。开垦过程中PON、TN、OPR和pH导致了功能基因含量的差异。（3）农业开垦和季节变化显着影响土壤氮素矿化作用,开垦会降低土壤氨化速率,开垦为玉米田使土壤氨化速率从1.12 mgN/kg/d降低至0.02 mgN/kg/d。开垦会增加土壤硝化速率,并且对总的净氮矿化作用起到促进作用。开垦为水稻田和玉米田使土壤年均硝化速率从-0.46 mgN/kg/d增加至0.34 mgN/kg/d和1.99 mgN/kg/d。不同的开垦方式使得土壤8月的矿化速率从-1.14 mgN/kg/d增加至1.51 mgN/kg/d和2.41 mg N/kg/d。泥炭沼泽湿地及水稻田氨化作用速率始终表现为正值,随着季节变化先增加,在6月达到最大值,随后减少,而玉米田中表现为相反的趋势。三种土壤硝化速率均表现为先增加后减少,只有玉米田始终表现为正值,三种土壤矿化速率峰值均出现在6月。（4）开垦过程含水率、植物生物量、土壤物理性质、OPR、SOM、SOC、TN、TP、DIN、MBN、DSN、PON的变化导致氨化速率的变化,温度、土壤含水率、物理性质、pH、OPR、SOM、SOC、TN、TP、C/N、DSN、DON、PON的变化引起硝化速率的变化,土壤温度、植物生物量、物理性质、pH、OPR、TN、TP、NH4+-N、DON、PON的变化与矿化速率的变化相关。开垦降低了土壤矿化速率与含水率、土壤pH、OPR的相关性,增加了土壤温度、SOC、SOM、TN及各种氮素组分与矿化速率的相关性。（5）土壤矿化作用相关功能基因与土壤矿化速率的分析结果表明,硝化速率与AOB-amoA、apr、AOA-amoA呈正相关关系,nxrA与矿化速率和氨化速率呈正相关关系。氮素矿化路径分析结果表明在泥炭沼泽湿地中土壤矿化作用由AOA-amoA及nxrA限制,在水稻田中由nxrA限制,玉米田中由apr控制。
王淑兰[10]（2020）在《基于长期保护性轮耕的黄土旱塬春玉米田土壤蓄水培肥增产效应研究》文中指出旱作农业在中国的粮食生产、能源和经济发展中均发挥着重要作用。黄土旱塬属于典型的旱作农业区域,但由于几千年来不合理的密集农业活动,使得该地区水土流失严重、土壤水分保蓄能力下降、土壤养分损失严重。并且该区域季节性干旱频繁发生,导致区域土地生产力下降,作物产量表现出低而不稳的状态。提高土壤水分保蓄能力和土壤养分水平是该区域农业发展面临的重要问题。保护性耕作被认为是提高土壤水分保蓄能力和养分水平的有效措施。免耕具有防止水土流失以及节省人力物力的优点,但长期实施免耕容易发生土壤紧实、耕层上移和养分层化等问题。深松和翻耕能够加深耕层、降低土壤硬度、改善土壤孔隙结构和含水量,但长期使用翻耕使得土壤表面裸露,不利于土壤水分的保蓄,而且过多的扰动土壤破坏了土壤的团粒结构,降低了抗风蚀能力。连年的使用深松增加了生产成本,却没有达到增产的目标。因此,如何通建立合理的耕作措施以高效的利用有限的耕地资源,从而最大限度的提高耕地生产力是我们面临的重大考验。土壤轮耕通过将不同的耕作方式轮换使用,能扬长避短,有效克服单一耕作方式所带来的弊端,因此可设想为解决单一耕作措施弊病的有效方法。但黄土旱塬的轮耕实践是缺乏的,多年轮耕的土壤水分保蓄效应、养分提升效应和产量效应是未知的。鉴于此,为探究多年轮耕的土壤水分保蓄效应、养分提升效应和产量效应,为旱作农业生产耕作措施的选择提供科学支撑,本研究自2008年起,在合阳县甘井镇西北农林科技大学旱作试验站建立了保护系耕作长期定位试验（为期12年）,以春玉米连作系统为研究对象,采用单因素随机区组设计,设置9种耕作模式,分别为:连续免耕处理（NT）、连续深松处理（ST）、连续翻耕处理（PT）、以及由免耕、深松和翻耕组合的两年轮换模式,免耕-深松轮耕（NS）、深松-翻耕轮耕（SP）、翻耕-免耕轮耕（PN）,以及三年轮换模式,免耕-免耕-深松轮耕（NNS）、免耕-翻耕-深松轮耕（NPS）和翻耕-翻耕-深松轮耕模式（PPS）,测定并分析土壤水分动态、土壤结构特性、养分累积、多年耕作后土壤细菌群落结构变化、产量、水肥利用及经济收益,旨在为半干旱区域旱作农田耕地生产力提升、土壤水分保蓄能力、土壤养分和作物产量的提升提供科学依据。本研究主要研究结果如下:1)各轮耕模式的实施能显着增加休闲期降雨的入渗,较PT增加休闲期土壤水分的补给,进而提高土壤墒情,缓解春旱。从2008年收获到2019年播前,共计11个休闲期中,土壤水分补给量平均值表现为:NPS>NT>SP>PN>ST>PT>NS>NNS>PPS。NS轮耕模式在干旱年休闲末期土壤含水量最高,较PT显着（P<0.05）增加9.0%;在平水年份以PPS轮耕模式最好,较PT显着（P<0.05）增加5.2%;而丰水年份则以NNS土壤墒情较好,较PT显着（P<0.05）增加5.2%。降水年型和耕作对生育期土壤蓄水量均有显着影响。在干旱年份,NNS和NS轮耕模式较PT显着（P<0.05）增加抽雄期土壤蓄水量14.5%和13.9%,NPS轮耕模式在灌浆期土壤蓄水量较PT显着（P<0.05）增加4.4%。在平水年,NNS和NPS轮耕模式较PT显着（P<0.05）增加抽雄期土壤蓄水量7.3%和4.9%,NNS、NPS、NS和ST灌浆期土壤蓄水量较PT显着（P<0.05）增加8.1～11.9%。可缓解由于降雨不足而引起的水分胁迫,保证水分的充足供应以保证产量的形成。在丰水年,NT处理抽雄和灌浆期土壤蓄水量分别较PT显着（P<0.05）增加6.5%和4.6%。从整个生育期来看,干旱年以NNS、NPS和PPS三种轮耕处理0～2m土壤蓄水量最高,平水年以NNS和NPS两种轮耕处理0～2m土壤蓄水量最高。丰水年以NNS轮耕处理0～2m土壤蓄水量最高。在经过12个生产年度后,各轮耕模式土壤水分的消耗主要发生在200～400 cm,且以ST处理土壤水分消耗最为严重,水分亏缺度最大。2)随着试验时间的延长,土壤容重、孔隙度、田间持水量和土壤水分亏缺度呈现出波动性的变化趋势。在0～60 cm土层,各轮耕模式间平均土壤容重和孔隙度差异不大。NPS、PPS、PN和ST处理田间持水量较PT增加0.8～3.5%（P>0.05）;NPS、PPS、PN和NT处理土壤水分亏缺度较PT依次显着（P<0.05）增加6.6%、5.7%、7.8%和5.3%,但SP轮耕模式显着降低10.0%。在9种轮耕模式中,以NNS轮耕模式力稳性大团聚体含量和团聚体稳定性最高,较其它处理增加2.7～11.5%和3.8～21.1%;NT具有最高的水稳性大团聚体含量和最低的团聚体破坏率。3)经过多年试验之后,各轮耕模式土壤有机碳含量和储量均较试验前增加,以ST模式最为明显,较其它处理分别显着（P<0.05）增加6.2～21.7%和12.8～21.3%。但土壤全氮含量和储量以PN轮耕处理增加最明显,较其它处理显着（P<0.05）增加3.4～19.6%和2.6～14.9%。土壤全磷和速效磷含量均以NPS轮耕模式最高;全钾含量以NT处理最高;土壤速效钾含量以SP轮耕模式最高。轮耕模式显着影响了土壤细菌群落多样性,且以NPS轮耕模式细菌多样性和丰富度指数最高。NPS轮耕模式OUT数量较其它处理增加1.0～9.1%,Chao1指数增加4.9～27.8%,Shannon指数增加0.6～3.1%。本研究进一步冗余分析表明,土壤速效磷是决定土壤细菌结构组成的主要驱动因子,其次为全氮、全钾和有机碳,全磷对土壤细菌结构组成的影响程度最小。而且,寡营养型的物种,例如芽单胞菌门与土壤养分呈负相关关系。富营养型的物种,如拟杆菌门、厚壁菌门和放线菌门则是与土壤养分呈现正相关关系。因此,耕作通过秸秆残茬还田,使得土壤出现差异化的性质,最终驱动产生了差异的物种。4)降水年性对产量的影响显着高于耕作,在干旱年以ST处理增产效应最好,较其它处理增加1.8～13.4%;在平水年,ST、NPS和NS轮耕模产量较NNS、PPS、SP、PN、NT和PT产量依次增加3.1～18.9%、2.5～18.3%和2.5～18.3%;而在丰水年则是NPS轮耕模式产量最高,较其它处理增加2.4～15.2%。从12年平均来看,NPS轮耕模式产量、经济收益、降水利用效率,氮肥偏生产力和磷肥偏生产力最高;产量和降水利用效率较其它处理增加2.3～15.3%;经济收益较其它处理增加2.6～25.7%;氮、磷肥偏生产力依次较其它处理增加3.0～16.2%和2.4～15.4%。水分利用效率以ST处理最高,较其它处理增加0.4～11.4%。综上所述,以免耕为基础的保护性轮耕模式改善了耕层土壤结构,维持了较高的土壤养分含量,提升了土壤水分保蓄和供应能力,促进了作物对水分和养分的有效吸收,提升了产量、经济收益和水肥利用效率,降低了农业生产的碳足迹。不同降水年型下的优势轮耕处理不同,但总体上以NPS轮耕处理提升效果最好。因此,NPS轮耕模式可推荐为黄土旱塬和类似半干旱区域农田应用的轮耕模式。
二、玉米田土壤水分变化动态研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、玉米田土壤水分变化动态研究（论文提纲范文）
（1）旱地保护性耕作对土壤水肥特征与作物产量的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 地膜覆盖研究现状 |
| 1.2.2 秸秆覆盖研究现状 |
| 1.2.3 填闲作物覆盖 |
| 1.2.4 垄沟覆盖种植模式研究现状 |
| 1.2.5 DSSAT模型研究进展 |
| 1.2.6 土壤微生物多样性 |
| 1.3 本研究的目的和意义 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.4.1 保护性耕作对旱地小麦玉米土壤水分及产量的影响 |
| 1.4.2 休闲期种植绿肥对旱地土壤水、肥利用的影响 |
| 1.4.3 施肥及保护性耕作对土壤养分平衡的影响 |
| 1.4.4 保护性耕作及施肥对土壤有机碳及组分的影响 |
| 1.4.5 施肥与保护性耕作对土壤细菌和真菌群落结构的影响 |
| 第二章 材料与方法 |
| 2.1 试验区概况 |
| 2.2 试验设计 |
| 2.3 土壤样品采集 |
| 2.4 测定指标与方法 |
| 2.4.1 土壤水分相关指标测定 |
| 2.4.2 土壤及植株养分相关指标测定及计算 |
| 2.4.3 土壤真菌测定方法 |
| 2.4.4 土壤细菌测定方法 |
| 2.5 数据处理与分析 |
| 2.6 技术路线 |
| 第三章 保护性耕作对旱地春玉米冬小麦土壤水分及产量的影响 |
| 3.1 试验设计 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 降雨量 |
| 3.2.2 土壤含水量的变化特征 |
| 3.2.3 保护性耕作对土壤耗水及降水利用情况的影响 |
| 3.2.4 作物产量与水分利用效率 |
| 3.2.5 降雨量、耗水量、储水量、水分利用效率与产量的相关性分析 |
| 3.3 讨论 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 冬小麦与春玉米休闲期种植绿肥对土壤水肥利用的影响 |
| 4.1 试验设计 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 降雨量 |
| 4.2.2 冬小麦春玉米产量及水分利用效率 |
| 4.2.3 小麦玉米土壤贮水量 |
| 4.2.4 休闲期土壤蓄水保墒效果 |
| 4.2.5 冬小麦春玉米土壤耗水及降水利用情况 |
| 4.2.6 土壤养分差异性分析 |
| 4.2.7 降雨量、耗水量、储水量、水分利用效率与产量的相关性分析 |
| 4.3 讨论 |
| 4.3.1 绿肥对土壤养分的影响 |
| 4.3.2 绿肥对土壤水分的影响 |
| 4.3.3 绿肥对产量及水分利用效率的影响 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 保护性耕作及施肥对旱地土壤养分的影响 |
| 5.1 试验设计 |
| 5.2 结果与分析 |
| 5.2.1 硝态氮含量变化 |
| 5.2.2 作物吸氮量 |
| 5.2.3 施肥及保护性耕作措施对小麦土壤氮、磷、钾素平衡的影响 |
| 5.2.4 施肥及保护性耕作措施对玉米土壤氮、磷、钾素平衡的影响 |
| 5.2.5 土壤氮磷钾养分平衡值与土壤氮磷钾养分含量之间的关系 |
| 5.3 讨论 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 保护性耕作及施肥对旱地土壤有机碳及组分的影响 |
| 6.1 试验设计 |
| 6.2 结果与分析 |
| 6.2.1 保护性耕作对小麦玉米土壤有机碳组分的影响 |
| 6.2.2 玉米田土壤团聚体及酶活性 |
| 6.3 讨论 |
| 6.3.1 有机碳组分和酶活性 |
| 6.3.2 土壤团聚体 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 保护性耕作对玉米农田土壤细菌和真菌群落的影响 |
| 7.1 试验设计 |
| 7.2 结果与分析 |
| 7.2.1 真菌和细菌群落在门水平上的相对丰度 |
| 7.2.2 细菌和真菌群落组成 |
| 7.2.3 细菌和真菌群落分布 |
| 7.2.4 细菌和真菌群落多样性和丰富度分析 |
| 7.2.5 微生物群落组成之间的相关性 |
| 7.2.6 土壤理化性质和微生物群落之间的关系 |
| 7.3 讨论 |
| 7.3.1 保护性耕作对微生物群落丰度的影响 |
| 7.3.2 保护性耕作对微生物物种分布情况的影响 |
| 7.3.3 微生物群落与耕作措施之间的关系 |
| 7.4 小结 |
| 第八章 施肥对玉米田土壤细菌及真菌群落的影响及与土壤性质的关系 |
| 8.1 试验设计 |
| 8.2 结果与分析 |
| 8.2.1 细菌和真菌群落的相对丰度 |
| 8.2.2 基于分类树细菌和真菌的分布 |
| 8.2.3 土壤微生物多样性分析 |
| 8.2.4 土壤性质与微生物群落的相关性分析 |
| 8.3 讨论 |
| 8.4 小结 |
| 第九章 DSSAT模型对旱地作物产量及土壤水分的模拟与验证 |
| 9.1 试验设计与数据来源 |
| 9.1.1 试验设计 |
| 9.1.2 数据来源 |
| 9.1.3 模型的校正与验证 |
| 9.2 结果与分析 |
| 9.2.1 作物遗传参数的调试与验证 |
| 9.2.2 DSSAT模型的校正 |
| 9.2.3 DSSAT模型的验证 |
| 9.3 讨论 |
| 9.4 小结 |
| 第十章 结论、创新点及展望 |
| 10.1 主要结论 |
| 10.2 主要创新点 |
| 10.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（2）深松深度对夏玉米田碳氮动态变化及产量的影响（论文提纲范文）
| 符号说明 |
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 1 前言 |
| 1.1 研究意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 秸秆还田和深松耕作现状及突出问题 |
| 1.2.2 深松对土壤物理特性的影响 |
| 1.2.4 深松对土壤碳组分的影响 |
| 1.2.5 深松对土壤氮组分的影响 |
| 1.2.6 深松对夏玉米碳、氮分配及产量的影响 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 试验区概况 |
| 2.2 试验设计 |
| 2.3 测试指标与方法 |
| 2.3.1 土壤物理特性的测定 |
| 2.3.2 土壤碳组分的测定 |
| 2.3.3 土壤氮组分的测定 |
| 2.3.4 夏玉米生长发育指标的测定 |
| 2.4 试验数据及统计分析 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 深松深度对土壤物理特性的影响 |
| 3.1.1 土壤容重 |
| 3.1.2 土壤含水量 |
| 3.2 深松深度对土壤碳、氮组分动态变化的影响 |
| 3.2.1 土壤有机碳的动态变化 |
| 3.2.2 土壤微生物生物量碳的动态变化 |
| 3.2.3 土壤易氧化性有机碳的动态变化 |
| 3.2.4 土壤颗粒有机碳的动态变化 |
| 3.2.5 土壤碳组分的方差分析 |
| 3.2.6 土壤全氮的动态变化 |
| 3.2.7 土壤微生物生物量氮的动态变化 |
| 3.2.8 土壤硝态氮的动态变化 |
| 3.2.9 土壤铵态氮的动态变化 |
| 3.2.10 土壤氮组分的方差分析 |
| 3.3 深松深度对土壤碳、氮组分储量的影响 |
| 3.3.1 土壤有机碳储量 |
| 3.3.2 土壤微生物生物量碳储量 |
| 3.3.3 土壤易氧化性有机碳储量 |
| 3.3.4 土壤颗粒有机碳储量 |
| 3.3.5 土壤全氮储量 |
| 3.3.6 土壤微生物生物量氮储量 |
| 3.3.7 土壤硝态氮储量 |
| 3.3.8 土壤铵态氮储量 |
| 3.4 深松深度对夏玉米植株碳、氮贮量及产量的影响 |
| 3.4.1 夏玉米光合能力 |
| 3.4.2 夏玉米叶绿素含量 |
| 3.4.3 夏玉米各器官干物质积累量 |
| 3.4.4 夏玉米干物质再分配及转运效率 |
| 3.4.5 夏玉米各器官碳、氮贮量 |
| 3.4.6 夏玉米产量及其构成要素 |
| 3.4.7 土壤碳氮储量、植株碳氮贮量相关性分析 |
| 3.5 深松耕作的经济效益 |
| 4 讨论 |
| 4.1 深松深度对土壤物理特性的影响 |
| 4.2 深松深度对土壤碳、氮组分动态及储量变化的影响 |
| 4.3 深松深度对植株碳、氮贮量及产量的影响 |
| 4.4 耕作的经济效益 |
| 5 结论 |
| 5.1 土壤物理特性 |
| 5.2 土壤碳组分 |
| 5.3 土壤氮组分 |
| 5.4 夏玉米植株碳、氮贮量及产量 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表论文情况 |
（3）基于长期保护性耕作的渭北旱塬春玉米田固碳减排及稳产效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 保护性耕作对土壤结构的影响 |
| 1.2.2 保护性耕作对土壤团聚体固碳效应的影响 |
| 1.2.3 保护性耕作对土壤碳库的影响 |
| 1.2.4 保护性耕作对土壤CO_2,CH_4和N_2O排放的影响 |
| 1.2.5 保护性耕作对碳足迹的影响 |
| 1.2.6 保护性耕作的产量及水分效应 |
| 1.3 本研究拟解决的科学问题 |
| 第二章 研究内容与方法 |
| 2.1 试验区域概况 |
| 2.2 试验设计 |
| 2.3 耕作处理及田间管理 |
| 2.4 试验内容 |
| 2.4.1 长期保护性耕作对玉米田土壤物理性质的影响 |
| 2.4.2 长期保护性耕作对玉米田土壤团聚体及其固碳效应影响 |
| 2.4.3 长期保护性耕作对玉米田温室气体排放的影响 |
| 2.4.4 长期保护性耕作对玉米产量及生态效应的影响 |
| 2.5 技术路线 |
| 2.6 测定项目及方法 |
| 2.6.1 土壤物理性状测定方法 |
| 2.6.2 土壤碳库测定及相关计算方法 |
| 2.6.3 土壤温室气体测定及相关计算方法 |
| 2.6.4 春玉米产量,经济效益及水分利用效率计算 |
| 2.6.5 数据标准化处理 |
| 2.7 数据处理与统计方法 |
| 第三章 长期保护性耕作对土壤物理性状的影响 |
| 3.1 不同耕作方式对土壤容重及孔隙度的影响 |
| 3.2 不同耕作方式下土壤力稳定性团聚体长期变化过程 |
| 3.3 不同耕作方式对土壤力稳定性团聚体结构和稳定性影响 |
| 3.4 不同耕作方式对土壤水稳定性团聚体结构和稳定性的影响 |
| 3.5 不同耕作方式对土壤团聚体破坏率的影响 |
| 3.6 不同耕作方式下0-200 cm的长期土壤水分平衡 |
| 3.7 长期不同耕作方式下0-500 cm的土壤水分消耗 |
| 3.8 讨论 |
| 3.8.1 不同耕作措施对土壤容重和孔隙度的影响 |
| 3.8.2 不同耕作措施对土壤团聚体的影响 |
| 3.8.3 不同耕作措施对土壤水平衡的影响 |
| 3.9 小结 |
| 第四章 长期保护性耕作对土壤碳库及土壤团聚体固碳的影响 |
| 4.1 不同耕作方式对土壤总有机碳及土壤易氧化有机碳的影响 |
| 4.1.1 不同耕作方式对土壤总有机碳的影响 |
| 4.1.2 不同耕作方式对土壤易氧化有机碳的影响 |
| 4.2 不同耕作方式对土壤总有机碳及土壤易氧化有机碳层化率的影响 |
| 4.3 不同耕作方式对土壤团聚体固碳特的影响 |
| 4.3.1 不同耕作方式对土壤团聚体机碳含量的影响 |
| 4.3.2 不同耕作方式对土壤团聚体机碳固碳能力的影响 |
| 4.3.3 不同耕作方式对土壤团聚体固碳率的影响 |
| 4.4 不同耕作方式对土壤碳库的影响 |
| 4.5 土壤碳固存与土壤团聚体固碳的关系 |
| 4.6 讨论 |
| 4.6.1 不同耕作措施对土壤团聚体固碳的影响 |
| 4.6.2 不同耕作措施对土壤碳库的影响 |
| 4.7 小结 |
| 第五章 长期保护性耕作对土壤CO_2和N_2O排放及碳足迹的影响 |
| 5.1 不同耕作方式对土壤CO_2和N_2O排放的影响 |
| 5.1.1 不同耕作方式对土壤CO_2排放的影响 |
| 5.1.2 不同耕作方式对土壤N_2O排放的影响 |
| 5.2 不同耕作方式对土壤湿度和温度的影响 |
| 5.3 土壤温度和湿度与土壤CO_2和N_2O的关系 |
| 5.4 不同耕作方式对土壤碳足迹和全球增温潜势的影响 |
| 5.4.1 不同耕作方式对土壤碳足迹的影响 |
| 5.4.2 不同耕作方式对土壤全球增温潜势的影响 |
| 5.5 不同耕作方式对生态效应的影响 |
| 5.6 讨论 |
| 5.6.1 不同耕作方式对土壤CO_2和N_2O排放的影响 |
| 5.6.2 不同耕作方式下的农业生产生态效应 |
| 5.7 小结 |
| 第六章 长期保护性耕作的产量和水分效应 |
| 6.1 不同耕作方式下的长期春玉米产量动态 |
| 6.2 降雨分布类型的划分 |
| 6.3 不同降雨类型对土壤水分和水分利用效率的影响 |
| 6.4 不同降雨类型对作物产量,产量可持续性的影响 |
| 6.5 产量和不同时期降雨和土壤水分的关系 |
| 6.6 不同耕作措施的综合评价 |
| 6.7 讨论 |
| 6.7.1 不同耕作方式对作物产量的影响 |
| 6.7.2 不同耕作方式对水分和降雨利用效率的影响 |
| 6.8 小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（4）减氮节水对关中平原夏玉米产量和水氮利用效率的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 选题的目的和意义 |
| 1.2 选题依据 |
| 1.3 国内外研究概况 |
| 1.3.1 施氮和灌溉对玉米生长和产量的影响 |
| 1.3.2 施氮和灌溉对玉米水氮利用效率的影响 |
| 1.3.3 施氮和灌溉对玉米土壤硝态氮的影响 |
| 1.3.4 水氮处理对玉米临界氮稀释曲线的影响 |
| 第二章 研究内容与方法 |
| 2.1 试验地概况 |
| 2.2 试验设计 |
| 2.3 研究内容 |
| 2.4 技术路线 |
| 2.5 测定项目与方法 |
| 2.5.1 夏玉米地上部生长各指标测定项目与方法 |
| 2.5.2 夏玉米产量性状测定项目与计算方法 |
| 2.5.3 土壤物理性状和化学性状测定项目与计算方法 |
| 2.5.4 夏玉米临界氮稀释曲线构建及验证方法 |
| 2.6 数据处理与分析方法 |
| 第三章 减氮节水处理对夏玉米生长的影响 |
| 3.1 减氮节水处理对植株地上部干物质积累的影响 |
| 3.2 减氮节水处理对玉米叶面积指数的影响 |
| 3.3 减氮节水处理对穗位叶净光合速率的影响 |
| 3.4 减氮节水处理对穗位叶SPAD值的影响 |
| 3.5 减氮节水处理对植株地上部氮含量的影响 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 减氮节水处理对夏玉米产量、品质及经济效益的影响 |
| 4.1 减氮节水处理对玉米产量和产量构成因素的影响 |
| 4.2 不同灌溉量下籽粒产量与施氮量的关系 |
| 4.3 减氮节水处理对玉米籽粒品质的影响 |
| 4.4 减氮节水处理对玉米经济效益的影响 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 减氮节水处理对夏玉米水氮利用效率的影响 |
| 5.1 夏玉米生育期土壤水分含量变化动态 |
| 5.2 减氮节水处理对夏玉米水分利用效率的影响 |
| 5.3 夏玉米肥料利用效率 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 减氮节水处理对土壤硝态氮分布及残留的影响 |
| 6.1 减氮节水处理对0~200 cm土层硝态氮分布的影响 |
| 6.2 减氮节水处理对0~200 cm土层硝态氮残留量的影响 |
| 6.3 减氮节水处理下夏玉米产量、氮肥利用与硝态氮淋失的关系 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 夏玉米临界氮稀释曲线与氮素营养诊断 |
| 7.1 夏玉米不同生育时期地上部干物质量、植株氮含量和籽粒产量的方差分析 |
| 7.2 不同灌溉条件下夏玉米临界氮浓度稀释曲线模型建立 |
| 7.3 不同灌溉条件下临界氮浓度稀释曲线验证 |
| 7.4 不同灌溉条件下不同生育时期夏玉米氮营养指数动态变化 |
| 7.5 不同灌溉条件下夏玉米氮营养指数与产量、氮肥利用效率、相对产量的关系 |
| 7.6 小结 |
| 第八章 讨论与结论 |
| 8.1 讨论 |
| 8.1.1 减氮节水处理对夏玉米生长的影响 |
| 8.1.2 减氮节水处理对夏玉米产量的影响 |
| 8.1.3 减氮节水处理对夏玉米田土壤水分状况的影响 |
| 8.1.4 减氮节水处理对夏玉米水氮利用效率的影响 |
| 8.1.5 减氮节水处理对硝态氮分布累积情况的影响 |
| 8.1.6 不同灌溉条件下夏玉米临界氮浓度稀释曲线特征 |
| 8.1.7 关中平原适宜施氮量和灌溉量的确定及氮营养指数的可行性 |
| 8.2 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（5）基于不同模型的宁夏玉米、枸杞农田蒸散发估算研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 蒸散发监测与估算 |
| 1.2.2 土壤墒情监测与估算 |
| 1.2.3 利用冠气温差诊断作物水分亏损 |
| 1.3 研究内容和技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 试验材料与方法 |
| 2.1 试验区概况 |
| 2.2 观测项目与方法 |
| 2.2.1 田间气象数据的测定 |
| 2.2.2 植株生长数据的测定 |
| 2.3 试验区土壤水分特征 |
| 2.3.1 枸杞田块土壤水分特征曲线 |
| 2.3.2 玉米田块土壤水分特征曲线 |
| 2.4 数值的计算 |
| 2.4.1 PM模型计算蒸散量 |
| 2.4.2 SW模型计算蒸散量 |
| 2.4.3 S-I模型计算蒸散量 |
| 3 基于PM模型和SW模型和S-I模型的玉米日蒸散量计算 |
| 3.1 玉米生育期土壤水分变化 |
| 3.2 玉米叶面积指数 |
| 3.3 生育期冠层温度与空气温度 |
| 3.3.1 玉米田块水平方向上冠层温度变化 |
| 3.3.2. 玉米田块垂直方向上农田温度变化 |
| 3.3.3 玉米生育期的冠层温差变化 |
| 3.4 利用PM模型计算玉米蒸散量 |
| 3.5 利用SW模型计算玉米蒸散量 |
| 3.6 PM模型和SW模型对比分析 |
| 3.7 玉米S-I模型率定和验证 |
| 3.7.1 S-I模型的率定 |
| 3.7.2 S-I模型的验证 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 基于PM模型和SW模型和S-I模型的枸杞蒸散量研究 |
| 4.1 枸杞生育期土壤水分变化 |
| 4.2 枸杞植株高度和产量变化 |
| 4.3 冠气温度和空气温度变化 |
| 4.3.1 枸杞地块水平方向上冠层温度的变化 |
| 4.3.2 枸杞地块垂直方向上农田温度变化 |
| 4.3.4 枸杞生育期的冠层温差的变化 |
| 4.4 利用PM模型计算枸杞蒸散量 |
| 4.5 利用SW模型计算枸杞蒸散量 |
| 4.5.1 利用SW模型计算枸杞土壤蒸发量和冠层蒸腾量 |
| 4.6 利用PM模型和SW模型的对比分析 |
| 4.7 S-I模型率定和验证 |
| 4.7.1 S-I模型的率定 |
| 4.7.2 S-I模型的验证 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 结论与建议 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 进一步研究建议 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
（6）覆土浅埋滴灌玉米分阶段亏水调控机制及其模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 农业节水灌溉技术的评价与优选 |
| 1.2.2 水分亏缺对作物生长与水分利用的影响及其灌溉调控机制 |
| 1.2.3 农业模型参数的敏感性分析 |
| 1.2.4 基于双作物系数理论估算蒸发蒸腾量的模型模拟 |
| 1.2.5 AquaCrop模型对作物-土壤系统的模拟 |
| 1.3 小结 |
| 1.4 研究目标与内容、技术路线 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 技术路线 |
| 2 研究方法与试验方案 |
| 2.1 研究区概况 |
| 2.2 研究方法与方案 |
| 2.2.1 地膜覆盖对滴灌土壤水热的调控及不同节水灌溉技术的评价优选 |
| 2.2.2 模拟蒸发蒸腾量及田间土壤水分动态的模型参数全局敏感性分析 |
| 2.2.3 覆土浅埋滴灌玉米分阶段水分亏缺调控机制的试验研究 |
| 2.2.4 玉米覆土浅埋滴灌应用不同模型的精度比选 |
| 2.2.5 AquaCrop模型对玉米分阶段亏水情形系统模拟与精度分析 |
| 2.3 田间观测指标及测定方法 |
| 2.3.1 土壤基础理化性质 |
| 2.3.2 玉米株高及冠层发育 |
| 2.3.3 玉米地上生物量 |
| 2.3.4 玉米氮磷钾养分含量 |
| 2.3.5 土壤含水率 |
| 2.3.6 蒸发蒸腾量 |
| 2.3.7 土壤温度 |
| 2.3.8 玉米籽粒产量 |
| 2.4 模型与算法 |
| 2.4.1 Dual Crop Coefficient模型 |
| 2.4.2 AquaCrop模型 |
| 2.4.3 拓展傅里叶幅度敏感性检验(EFAST) |
| 2.5 数据统计方法 |
| 2.5.1 数据运算及统计指标 |
| 2.5.2 模拟误差评价 |
| 3 覆膜对滴灌土壤水热的调控及玉米灌溉技术评价优选 |
| 3.1 覆膜对玉米冠层发育及滴灌土壤水热的影响 |
| 3.1.1 覆膜对滴灌玉米冠层叶片发育的影响 |
| 3.1.2 覆膜对滴灌土壤1m土层贮水量的影响 |
| 3.1.3 覆膜对土壤养分表观平衡的影响 |
| 3.1.4 覆膜对滴灌土壤水热动态的影响 |
| 3.2 西辽河流域玉米节水灌溉技术评价与优选 |
| 3.2.1 技术优选方法与评价模型构建 |
| 3.2.2 各评价指标值及数据规范化处理 |
| 3.2.3 构造比较矩阵与判断矩阵 |
| 3.2.4 矩阵计算与层次排序 |
| 3.2.5 一致性检验 |
| 3.2.6 各节水灌溉技术总得分及其综合评价 |
| 3.3 小结与讨论 |
| 3.3.1 讨论 |
| 3.3.2 小结 |
| 4 覆土浅埋滴灌分阶段水分亏缺对玉米生长、水分利用及产量的影响 |
| 4.1 各生育阶段的蒸散发耗水量 |
| 4.2 玉米冠层发育过程 |
| 4.3 最终生物量、籽粒产量及其收获指数 |
| 4.4 全生育期蒸散发耗水总量及水分利用效率 |
| 4.5 小结与讨论 |
| 4.5.1 讨论 |
| 4.5.2 小结 |
| 5 Dual Crop Coefficient模型参数及ET_0的气象参数全局敏感性分析 |
| 5.1 浅埋滴灌典型种植区参考作物腾发量ET_0的气象参数敏感性分析 |
| 5.1.1 数据运算过程 |
| 5.1.2 气象因子与ET_0的相关性 |
| 5.1.3 气象因子的敏感性指数 |
| 5.1.4 不同条件下ET_0的分布 |
| 5.2 基于土壤蒸发与作物蒸腾的Dual Crop Coefficient模型参数全局敏感性分析 |
| 5.2.1 模型运算所须的田间试验数据 |
| 5.2.2 数据处理与敏感性检验运算流程 |
| 5.2.3 模型参数的敏感性指数 |
| 5.2.4 敏感参数对土壤蒸发及作物蒸腾的影响 |
| 5.2.5 土壤蒸发、作物蒸腾总量为最值条件下的耗水过程 |
| 5.3 小结与讨论 |
| 5.3.1 讨论 |
| 5.3.2 小结 |
| 6 AquaCrop与Dual Crop Coefficient模型模拟土壤水及蒸散发的精度对比 |
| 6.1 AquaCrop与Dual Crop Coefficient模型的参数化及精度评价指标 |
| 6.2 不同模型模拟土壤水分的对比 |
| 6.2.1 生育期土壤贮水量连续模拟值与离散测量值 |
| 6.2.2 土壤贮水量模拟值和测量值的关系 |
| 6.2.3 模拟土壤贮水量的误差评价指标 |
| 6.3 不同模型模拟各生育阶段蒸散发耗水量对比 |
| 6.3.1 蒸散发耗水量的模拟值和测量值 |
| 6.3.2 蒸散发耗水量模拟值和测量值的关系 |
| 6.3.3 模拟各生育阶段蒸散发耗水量的误差评价指标 |
| 6.4 小结与讨论 |
| 6.4.1 讨论 |
| 6.4.2 小结 |
| 7 AquaCrop模型对覆土浅埋滴灌玉米分阶段亏水调控的系统模拟与精度分析 |
| 7.1 AquaCrop模型的参数化及精度评价指标 |
| 7.2 AquaCrop模拟冠层覆盖度 |
| 7.2.1 冠层覆盖度CC模拟值与测量值的对比 |
| 7.2.2 冠层覆盖度CC模拟误差分析及变化趋势 |
| 7.3 AquaCrop模拟生物量积累 |
| 7.3.1 生育期内地上生物量Bi模拟值与测量值的对比 |
| 7.3.2 生物量Bi模拟误差分析及变化趋势 |
| 7.4 AquaCrop模拟总蒸散量和水分生产力 |
| 7.4.1 模拟值与测量值的对比 |
| 7.4.2 模拟误差分析及变化趋势 |
| 7.5 AquaCrop模拟最终生物量、籽粒产量及收获指数 |
| 7.5.1 模拟值与测量值的对比 |
| 7.5.2 模拟误差分析及变化趋势 |
| 7.6 小结与讨论 |
| 7.6.1 讨论 |
| 7.6.2 小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.1.1 揭示了滴灌地膜覆盖对土壤水热的调控机制 |
| 8.1.2 综合评价选出了适宜节水灌溉技术 |
| 8.1.3 揭示了覆土浅埋滴灌玉米分阶段水分亏缺的调控机制 |
| 8.1.4 取得了模型全局敏感参数并探讨了玉米田蒸散发耗水结构变化的成因 |
| 8.1.5 基于分阶段亏水试验对比了2个模型的模拟精度而选出适宜模型 |
| 8.1.6 获得了一套适宜的作物-水模型参数并找到模型精度的变化规律 |
| 8.2 本文创新点 |
| 8.3 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（7）冻融期东北农田土壤温度和水分变化规律及影响因素分析（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 研究区概况和观测方法 |
| 1.1 研究区概况 |
| 1.2 田间观测方法 |
| 2 结果与讨论 |
| 2.1 冻融期土壤温度的变化规律及影响因素分析 |
| 2.2 冻融期土壤水分迁移规律及影响因素分析 |
| 2.3 冻土融化期土壤水分迁移规律及影响因素分析 |
| 3 结论 |
（8）渭北旱塬春玉米保护性耕作-施氮-密度优化栽培模式研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 保护性耕作及其研究进展 |
| 1.2.1 保护性耕作概念及其发展 |
| 1.2.2 保护性耕作的蓄水保墒效应 |
| 1.2.3 保护性耕作对土壤理化性质的影响 |
| 1.2.4 保护性耕作对作物增产的影响 |
| 1.3 施氮效益及其研究进展 |
| 1.4 保护性耕作与施氮的产量效益及研究进展 |
| 1.5 密植效应及其研究进展 |
| 第二章 研究内容与方法 |
| 2.1 试验区概况 |
| 2.2 试验设计 |
| 2.3 研究内容 |
| 2.4 技术路线 |
| 2.5 测定项目及方法 |
| 2.5.1 土壤水分和土壤养分的测定与计算方法 |
| 2.5.2 春玉米农艺性状和养分吸收测定项目与方法 |
| 2.5.3 春玉米产量性状测定项目与计算方法 |
| 2.5.4 其他指标计算方法 |
| 2.6 数据处理与分析 |
| 第三章 不同耕作、施氮和密度处理春玉米田土壤水分变化动态 |
| 3.1 试验期降雨量及分布 |
| 3.2 不同耕作、施氮、密度处理下休闲期土壤水分变化 |
| 3.2.1 土壤水分指标影响因子分析 |
| 3.2.2 不同耕作、施氮、密度处理对休闲期土壤蓄水量的影响 |
| 3.2.3 不同耕作、施氮、密度处理对休闲期土壤蒸发量的影响 |
| 3.3 不同耕作、施氮、密度处理下春玉米生育期土壤蓄水量变化 |
| 3.3.1 不同耕作、施氮、密度处理春玉米生育期土壤剖面水分 |
| 3.3.2 不同耕作、施氮、密度处理春玉米生育期土壤蓄水量变化 |
| 3.3.3 不同耕作、施氮、密度处理对各生育阶段耗水量变化的影响 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 不同耕作、施氮、密度对春玉米土壤养分及肥料利用的影响 |
| 4.1 不同耕作、施氮、密度处理对春玉米土壤有机质含量的影响 |
| 4.2 不同耕作、施氮、密度处理对春玉米土壤全氮含量的影响 |
| 4.3 不同耕作、施氮、密度处理春玉米氮肥利用效率 |
| 4.4 不同耕作、施氮、密度处理对土壤全磷含量的影响 |
| 4.5 不同耕作、施氮、密度处理对土壤速效磷含量的影响 |
| 4.6 不同处理土壤速效钾含量的影响 |
| 4.7 小结 |
| 第五章 不同耕作、施氮、密度处理对春玉米农艺性状和养分吸收的影响 |
| 5.1 不同处理对春玉米株高、茎粗、叶面积指数的影响 |
| 5.1.1 不同耕作、施氮、密度处理对春玉米不同生育期株高的影响 |
| 5.1.2 不同耕作、施氮、密度处理对春玉米茎粗的影响 |
| 5.1.3 不同耕作、施氮、密度处理对春玉米叶面积指数的影响 |
| 5.2 不同处理对春玉米各生育时期叶片光合特性的影响 |
| 5.2.1 不同耕作、施氮、密度处理春玉米关键生育时期叶片SPAD含量 |
| 5.2.2 不同耕作、施氮、密度处理春玉米关键生育时期叶片净光合速率 |
| 5.2.3 不同耕作、施氮、密度处理对春玉米关键生育时期叶片蒸腾速率的影响 |
| 5.3 不同处理对春玉米各生育时期地上部干物质积累的影响 |
| 5.3.1 不同耕作、施氮、密度处理对春玉米不同生育时期地上部干物质积累量的影响 |
| 5.3.2 不同耕作、施氮、密度处理对不同生育阶段春玉米干物质积累变化的影响 |
| 5.3.3 不同耕作、施氮、密度处理对春玉米不同器官干物质积累的影响 |
| 5.4 不同处理对春玉米氮素积累及分配的影响 |
| 5.4.1 不同耕作、施氮、密度处理对春玉米成熟期地上部吸氮量的影响 |
| 5.4.2 不同耕作、施氮、密度处理对春玉米成熟期各器官氮素积累比例的影响 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 不同处理对春玉米产量、WUE和经济效益的影响 |
| 6.1 不同耕作、施氮、密度处理对春玉米产量构成因素及产量的影响 |
| 6.2 不同耕作、施氮、密度处理对春玉米水分利用效率的影响 |
| 6.3 不同耕作、施氮、密度处理春玉米经济效益 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 讨论与结论 |
| 7.1 讨论 |
| 7.1.1 不同耕作、施氮和密度处理下土壤水分变化的影响 |
| 7.1.2 不同耕作、施氮、密度处理下土壤养分的变化 |
| 7.1.3 不同耕作、施氮、密度对春玉米农艺性状的影响 |
| 7.1.4 不同耕作、施氮、密度处理对春玉米产量及产量构成因素的影响 |
| 7.2 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
（9）农业开垦对泥炭沼泽湿地土壤氮素矿化作用的影响及机理研究（论文提纲范文）
| 资助课题 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与问题 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 土壤氮素组分 |
| 1.2.2 泥炭沼泽湿地生态系统氮素迁移转化过程 |
| 1.2.3 土壤矿化作用的研究方法 |
| 1.2.4 农业开垦过程中土壤矿化作用变化的影响因子 |
| 第二章 研究区概况及研究方法 |
| 2.1 研究区概况 |
| 2.2 研究目标与研究内容 |
| 2.3 研究意义 |
| 2.4 技术路线 |
| 第三章 农业开垦对泥炭沼泽湿地土壤理化性质的影响 |
| 3.1 研究材料与方法 |
| 3.1.1 采样点设置 |
| 3.1.2 样品采集与分析 |
| 3.1.3 数据分析 |
| 3.2 结果 |
| 3.2.1 农业开垦对土壤环境因子的影响 |
| 3.2.2 农业开垦对生产力的影响 |
| 3.2.3 农业开垦对土壤理化性质的影响 |
| 3.2.4 土壤氮素组分的影响因子 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 农业开垦对泥炭沼泽土壤理化性质的影响 |
| 3.3.2 农业开垦对泥炭沼泽湿地土壤氮素组分的影响及因素分析 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 农业开垦对泥炭沼泽湿地土壤微生物群落结构的影响 |
| 4.1 研究材料与方法 |
| 4.1.1 实验设计 |
| 4.1.2 16S多样性测序 |
| 4.1.3 qPCR |
| 4.1.4 数据分析 |
| 4.2 结果 |
| 4.2.1 农业开垦对泥炭沼泽湿地土壤细菌群落结构的影响 |
| 4.2.2 土壤细菌群落与土壤因子的冗余分析 |
| 4.2.3 农业开垦对泥炭沼泽湿地土壤矿化相关功能基因丰度的影响 |
| 4.2.4 土壤矿化作用相关功能基因与土壤因子的冗余分析 |
| 4.3 讨论 |
| 4.3.1 农业开垦对泥炭沼泽湿地土壤细菌群落结构的影响 |
| 4.3.2 农业开垦对泥炭沼泽湿地土壤氮素矿化作用相关功能基因的影响 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 农业开垦对泥炭沼泽湿地土壤矿化作用的影响及机理 |
| 5.1 研究材料与方法 |
| 5.1.1 实验设计 |
| 5.1.2 矿化速率计算 |
| 5.1.3 数据分析 |
| 5.2 结果 |
| 5.2.1 农业开垦对土壤氮素矿化速率的影响 |
| 5.2.2 农业开垦前后土壤氮素矿化速率与环境因子相关性 |
| 5.2.3 农业开垦过程中土壤矿化速率与生产力的相关性 |
| 5.2.4 农业开垦过程中土壤矿化速率与土壤理化性质的相关性 |
| 5.2.5 农业开垦过程中土壤矿化速率与微生物群落结构冗余分析 |
| 5.2.6 土壤氮素矿化途径 |
| 5.3 讨论 |
| 5.3.1 农业开垦对泥炭沼泽湿地土壤矿化作用的影响 |
| 5.3.2 农业开垦过程中土壤氮素矿化作用的影响因素 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在校期间公开发表论文及着作情况 |
（10）基于长期保护性轮耕的黄土旱塬春玉米田土壤蓄水培肥增产效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 保护性耕作研究进展 |
| 1.2.1 保护性耕作的概念与发展 |
| 1.2.2 保护性耕作对土壤水分的影响 |
| 1.2.3 保护性耕作对土壤结构的影响 |
| 1.2.4 保护性耕作对土壤化学性质和微生物学性质的影响 |
| 1.2.5 保护性耕作对作物产量的影响 |
| 第二章 研究区域与方法 |
| 2.1 试验区概况 |
| 2.2 试验设计 |
| 2.3 耕作处理及田间管理 |
| 2.4 研究内容 |
| 2.4.1 长期不同轮耕模式对旱作春玉米田土壤水分的影响 |
| 2.4.2 长期不同轮耕模式对旱作春玉米田土壤结构改良的影响 |
| 2.4.3 长期不同轮耕模式对旱作春玉米田土壤化学和生物学特性的影响 |
| 2.4.4 长期不同轮耕模式对旱作春玉米产量、碳足迹和经济收益的影响 |
| 2.5 技术路线 |
| 2.6 测定项目与方法 |
| 2.6.1 土壤物理性质的测定 |
| 2.6.1.1 土壤水分测定 |
| 2.6.1.2 生育期耗水量计算(ET) |
| 2.6.1.3 土壤水分补给量和补给系数 |
| 2.6.1.4 降水年型的划分 |
| 2.6.1.5 土壤团聚体样品采集与测定 |
| 2.6.1.6 土壤容重、孔隙度、田间持水量及土壤水分亏缺度测定 |
| 2.6.2 土壤化学和生物学性质的测定 |
| 2.6.2.1 土壤样品的采集 |
| 2.6.2.2 土壤有机碳、全氮、全磷、速效磷、全钾和速效钾含量测定 |
| 2.6.2.3 土壤细菌多样性测定 |
| 2.6.3 产量测定 |
| 2.6.3.1 产量稳定性与可持续性指数计算 |
| 2.6.3.2 降水年型的划分 |
| 2.6.3.3 水分、降水利用效率、肥料氮偏生产力和肥料磷偏生产力计算 |
| 2.6.4 农业碳足迹的计算 |
| 2.6.5 经济收益的计算 |
| 2.7 数据处理及分析 |
| 第三章 长期不同轮耕模式对旱作春玉米田土壤水分的影响 |
| 3.1 休闲期土壤水分特征 |
| 3.1.1 休闲期降雨对土壤水分补给的影响 |
| 3.1.2 休闲末期土壤水分恢复剖面特征 |
| 3.2 不同轮耕模式生育期土壤水分特征 |
| 3.2.1 不同轮耕模式生育期土壤蓄水量变化特征 |
| 3.2.1.1 三年轮耕模式生育期土壤蓄水量变化特 |
| 3.2.1.2 两年轮耕模式生育期土壤蓄水量变化特征 |
| 3.2.2 不同轮耕模式关键生育期土壤水分剖面特征 |
| 3.2.2.1 三年轮耕模式关键生育期土壤水分剖面特征 |
| 3.2.2.2 两年轮耕模式关键生育期土壤水分剖面特征 |
| 3.3 生育期耗水特征 |
| 3.4 土壤水分平衡 |
| 3.5 讨论 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 长期不同轮耕模式对旱作春玉米田土壤结构改良的影响 |
| 4.1 不同轮耕模式对土壤容重的影响 |
| 4.1.1 三年轮耕模式对土壤容重的影响 |
| 4.1.2 两年轮耕模式对土壤容重的影响 |
| 4.2 不同轮耕模式对土壤孔隙度的影响 |
| 4.2.1 三年轮耕模式对土壤孔隙度的影响 |
| 4.2.2 两年轮耕模式对土壤孔隙度的影响 |
| 4.3 不同轮耕模式对田间持水量的影响 |
| 4.3.1 三年轮耕模式对田间持水量的影响 |
| 4.3.2 两年轮耕模式对田间持水量的影响 |
| 4.4 不同轮耕模式对土壤水分亏缺度的影响 |
| 4.4.1 三年轮耕模式对土壤水分亏缺度的影响 |
| 4.4.2 两年轮耕模式对土壤水分亏缺度的影响 |
| 4.5 不同轮耕模式对土壤团聚体的影响 |
| 4.5.1 不同轮耕模式对土壤团聚体分布的影响 |
| 4.5.2 不同轮耕模式对土壤团聚体稳定性的影响 |
| 4.6 讨论 |
| 4.6.1 长期轮耕模式对土壤容重与孔隙度的影响 |
| 4.6.2 长期轮耕模式对田间持水量和土壤水分亏缺度的影响 |
| 4.6.3 长期不同轮耕模式对土壤团聚体的影响 |
| 4.7 小结 |
| 第五章 长期轮耕模式对旱作春玉米田土壤化学和生物学特性的影响 |
| 5.1 不同轮耕模式下土壤有机碳含量和储量变化 |
| 5.2 不同轮耕模式下土壤全氮含量和储量变化 |
| 5.3 不同轮耕模式下土壤全磷含量的变化 |
| 5.4 不同轮耕模式下土壤速效磷含量的变化 |
| 5.5 不同轮耕模式下土壤全钾含量的变化 |
| 5.6 不同轮耕模式下土壤速效钾含量的变化 |
| 5.7 土壤微生物学性质变化 |
| 5.7.1 土壤细菌 α 多样性 |
| 5.7.2 土壤细菌群落组成 |
| 5.7.3 土壤化学特性和细菌群落之间的相关关系 |
| 5.8 讨论 |
| 5.8.1 长期轮耕模式对土壤有机碳的影响 |
| 5.8.2 耕作对土壤全氮含量的影响 |
| 5.8.3 耕作对土壤磷和钾含量的影响 |
| 5.8.4 长期轮耕模式对土壤细菌群落组成与多样性的影响 |
| 5.9 小结 |
| 第六章 不同轮耕模式对旱作春玉米产量、碳足迹和经济收益的影响 |
| 6.1 长期轮耕模式的产量效应 |
| 6.1.1 三年轮耕模式下春玉米产量效应 |
| 6.1.2 两年轮耕模式的产量效应 |
| 6.2 不同降水年型下轮耕模式的产量效应 |
| 6.2.1 不同降水年型下三年轮耕模式春玉米产量效应 |
| 6.2.2 不同降水年型下两年轮耕模式春玉米产量效应 |
| 6.3 不同轮耕周期下轮耕模式的产量效应 |
| 6.3.1 不同轮耕周期下三年轮耕模式春玉米产量效应 |
| 6.3.2 不同轮耕周期下两年轮耕模式春玉米产量效应 |
| 6.4 不同轮耕模式下春玉米产量稳定性 |
| 6.5 长期不同轮耕模式对春玉米田水肥利用效率的影响 |
| 6.6 长期轮耕模式对春玉米田土壤碳足迹的影响 |
| 6.7 长期轮耕模式对春玉米经济收益的影响 |
| 6.8 土壤特性与产量之间的相关关系分析 |
| 6.9 讨论 |
| 6.10 小结 |
| 第七章全文结论、创新点与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、玉米田土壤水分变化动态研究（论文参考文献）
- [1]旱地保护性耕作对土壤水肥特征与作物产量的影响[D]. 杨玥. 西北农林科技大学, 2021
- [2]深松深度对夏玉米田碳氮动态变化及产量的影响[D]. 陈思雨. 山东农业大学, 2021(01)
- [3]基于长期保护性耕作的渭北旱塬春玉米田固碳减排及稳产效应研究[D]. 张琦. 西北农林科技大学, 2021
- [4]减氮节水对关中平原夏玉米产量和水氮利用效率的影响[D]. 王旭敏. 西北农林科技大学, 2021(01)
- [5]基于不同模型的宁夏玉米、枸杞农田蒸散发估算研究[D]. 杨志朋. 河北农业大学, 2021(05)
- [6]覆土浅埋滴灌玉米分阶段亏水调控机制及其模拟研究[D]. 戚迎龙. 内蒙古农业大学, 2020(06)
- [7]冻融期东北农田土壤温度和水分变化规律及影响因素分析[J]. 赵强,吴从林,罗平安,王康,李红珍,黄介生. 冰川冻土, 2020(03)
- [8]渭北旱塬春玉米保护性耕作-施氮-密度优化栽培模式研究[D]. 李敖. 西北农林科技大学, 2020
- [9]农业开垦对泥炭沼泽湿地土壤氮素矿化作用的影响及机理研究[D]. 陈祎. 东北师范大学, 2020(02)
- [10]基于长期保护性轮耕的黄土旱塬春玉米田土壤蓄水培肥增产效应研究[D]. 王淑兰. 西北农林科技大学, 2020