旱地草粮轮作田土壤水可持续利用模拟研究
旱作“511”粮食增产模式及推广前景探讨
旱作“511”粮食增产模式及推广前景探讨摘要在无灌溉条件、依靠天然降水的农田，研究探索旱地节水粮食增产模式，通过营造土壤水库蓄水、分层施肥调水、选种、浸种节水、精耕细作保水、防蒸化控抑水的“五水”措施综合运用，有效解决了自然降水与作物生理生长需水不同步的矛盾，实现了夏秋并重，一年两熟，从而保障粮食增产，农民增收。
关键词旱地增产；“五水”措施；一年两熟20世纪80年代，洛宁丘陵旱塬区绝大多数为一年一熟制，农业生产的重点是解决农民口粮，栽培作物以小麦为主，致使耐旱的秋作物面积减少，夏秋比例失调，耕地养分失衡，病虫害发生严重，粮食增产受限。
进入21世纪以来，伴随着人增地不增、粮食需求加剧、全球变暖、水资源日趋短缺的情况，相关人员潜心研究旱作农业粮食增产栽培技术，继承创新了“411”旱作栽培经验技术。
根据豫西年降雨平均水平为518～840 mm，且多集中在7—9月的自然现象，按照国际先进技术1 mm降水生产30.0～37.5 kg/hm2粮食计算，豫西旱区降雨完全具备单产15 t/hm2以上粮食的需求。
但要使旱地粮食生产达到目标，必须解决自然降水与作物生长不同步的矛盾，转变传统的以小麦为主的一年一熟耕作制度，调整产业结构，夏秋并重，实现一年两熟。
为此，21世纪以来，通过反复研究试验实践，创造出旱作一耕一免、一年两熟、周年单产超“吨”粮的奇迹，被当地农民纷纷效仿，该模式在当地已示范带动连片规模化种植面积达0.93万hm2。
这种模式即“511”旱地吨粮田栽培模式，简称“五水一夏一秋”。
1 五水1.1 营造土壤水库蓄水3年一造，在前茬作物播种前或下茬作物收获后进行。
用无壁、凿形犁或深松机等进行全面深位松土，深度30 cm以上，打破犁底层，不翻转土层。
松土断面为库底，使其形成一个“上虚下实、左右松紧相间、紧带深处有鼠道”的土体结构就是土壤水库[1]。
松土系数达63%～77%，虚土层深度可达40～50 cm，既利于蓄水、排水，又透水通气，还有利于养分的释放和贮存，以及根系的穿孔固定。
陕西省地方标准编制说明
陕西省地方标准编制说明——渭北旱地小麦与一年生豆科作物轮作技术规程一、标准编制工作简况：1.标准编制的意义小麦是渭北旱塬主要粮食作物，也是北方人的主要口粮。
自上世纪80年代以来，由于化肥在作物增产作用突出，化肥在生产中大量应用，加之近年来，渭北旱塬由粮食生产基地发展成粮果基地，果树面积已超过农田，小麦种植面积急剧下降，一些行之有效的传统轮作方式被放弃，小麦连作年限不断延长，由于农村劳动力大量外移，有机肥弃之不用而成污染源，土壤培肥措施单一，由于干旱缺水和土壤瘠薄，土壤保墒蓄墒能力弱，土地生产力低下，小麦产量低而不稳，过量施肥造成肥料资源浪费，导致潜在的环境风险，如何提高小麦产量、保证粮食安全、生态安全是区域农业生产中必须长期面对的主要问题。
在渭北旱塬地区、以种养结合为主的农田物质循环利用的粮豆轮作制度已有数千年历史，维持主要口粮作物小麦在“亩产百斤”的低生产力水平，也维持低生产力的土壤肥力水平。
这种在传统农业中占有重要地位的粮豆轮作种植系统，不能适应现代社会对小麦生产发展的需求。
如何在现代农业高投入、高产出的需求下，充分发挥传统农业在培肥地力、维护土地生产力的作用，保持小麦生产的稳定性和增产的可持续性，亟需探索、继承和发展传统农业中土壤培肥、轮作种植、田间管理等技术，是现代农业生产必须解决的重大科学问题。
在30多年来长期轮作与施肥定位试验的科学积累基础上，结合现代科学施肥技术，通过小麦与豆科作物轮作，形成旱地小麦与豆科植物轮作培肥技术，培肥地力和提高土地生产力，实现小麦持续增产。
通过制定《渭北旱地小麦与一年生豆科作物轮作技术规程》，形成渭北旱塬地区粮豆轮作种植规程，提高土壤肥力，提高氮磷肥料利用率。
通过对本研究所取得的技术产业化，可望在旱作生产技术研究上取得突破性进展，在同类旱作地区全面实施，减少土壤中氮磷积累产生的环境风险，降低生产成本，保证粮食安全和维护生态环境安全。
2.任务来源地方标准《渭北旱地小麦与一年生豆科作物轮作技术规程》是根据陕西省质量技术监督局《关于下达2018年第一批地方标准制修订项目计划的通知》（陕质监标〔2018〕27号）要求进行编制工作，项目名称为《渭北旱地小麦与一年生豆科作物轮作技术规程》，项目编号：2018-N127号。
干旱扬黄灌区漫灌方式下土壤水盐运移模拟
干旱扬黄灌区漫灌方式下土壤水盐运移模拟徐存东;聂俊坤;刘辉;连海东;丁廉营;王荣荣;温钦钰【期刊名称】《人民黄河》【年(卷),期】2015(000)008【摘要】干旱扬黄灌区田间灌溉过程的水盐运移具有独特性。
选取甘肃景电灌区的典型试验点，构建基于HYDRUS－2D软件的土壤水盐运移模拟模型，模拟了间歇性定额灌水－蒸散发条件下饱和－非饱和土壤盐分的运移过程。
结果表明，经过两次灌水－蒸散发循环试验，各试验点耕作层土壤平均含盐量均大幅下降，土壤盐分缓慢下移，耕作层土壤脱盐趋势明显。
各试验点耕作层土壤在灌水压盐及蒸散发返盐双重作用下，交替发生了脱盐和积盐现象。
灌溉和蒸散发是影响干旱扬黄灌区田间土壤水盐运移的重要因素。
灌水定额取4000～6000 m3／hm2的土壤脱盐效率较高，且首轮灌溉使田间0～100 cm土层含水率达到饱和、后几轮灌溉逐步增加灌水量的灌溉方案更有利于排出田间土壤盐分。
【总页数】5页(P140-144)【作者】徐存东;聂俊坤;刘辉;连海东;丁廉营;王荣荣;温钦钰【作者单位】华北水利水电大学水资源高效利用与保障工程河南省协同创新中心，河南郑州450045;华北水利水电大学水资源高效利用与保障工程河南省协同创新中心，河南郑州450045;华北水利水电大学水资源高效利用与保障工程河南省协同创新中心，河南郑州450045;华北水利水电大学水资源高效利用与保障工程河南省协同创新中心，河南郑州450045;华北水利水电大学水资源高效利用与保障工程河南省协同创新中心，河南郑州450045;华北水利水电大学水资源高效利用与保障工程河南省协同创新中心，河南郑州450045;华北水利水电大学水资源高效利用与保障工程河南省协同创新中心，河南郑州450045【正文语种】中文【中图分类】S275.8【相关文献】1.种植作物条件下粉砂壤质土壤水盐运移的数值模拟研究 [J], 徐力刚;杨劲松;张妙仙2.宁夏中部干旱带微咸水灌溉对砂土混合覆盖下土壤水盐运移的影响 [J], 徐天渊;贾振江;李王成;赵广兴;高海燕;王洁;赵相宇3.干旱内陆河灌区灌溉条件下土壤水盐运移规律分析 [J], 张书兵;王俊;姜卉芳;肖俊4.干旱区滴灌条件下土壤水盐运移规律探析 [J], 孟杰;王俊;肖俊;虎胆·吐马尔白;王薇5.干旱灌区轮灌方式下的田间土壤水盐运移模拟研究 [J], 徐存东;程慧;刘璐瑶;谢佳琳;王国霞;田子荀因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
风速和秸秆覆盖对土壤水分蒸发影响的模拟试验研究
据。
含 水量 。对 土表 进行 小 麦 秸 秆 覆 盖处 理 ， 处理 秸 各 秆 覆盖 厚度 分别 为 ０ １２ ２ ４ＣＩ对 应 的秸 秆覆 盖 、 ． 、 ． Ｉ， Ｔ 量分 别为 ０４ １０ ８２ ０ｋ ｍ 。 、 ２ 、 ４ ｈ ２ 试 验采 用 风扇送 风 ， 衡欣 Ａ ８ １ 用 Ｚ ９ ２风速 仪连续
李 晓 明 王 飞 一胡 林 穆 兴 民 ， ， ， ， ２
（ ． 北 农 林 科 技 大 学 资 源 环 境 学 院 ， 西 杨 凌 ７２０ ２ 中 国科 学 院水 利 部 水 土 保 持 研 究 所 ，陕 西 杨 凌 ７２０ ） １西 陕 １１０； ． １１０
摘 要 ： 过 室 内模 拟试 验 方 法 ， 究 了不 同风 速 （ 通 研 静风 、． 、． ｍ ｓ和 秸 秆 覆 盖 量 （ 、 ２ 、 ２０ｋ／ ｍ ） ０ ５ １５ ／） ０ ４１０ ８ ４ ｇ ｈ ２ 对 土壤 水 分 蒸 发 的 影 响 。 结 果 表 明 ：１土 壤 水 分 蒸发 受风 速 和 秸 秆 覆 盖 的 明 显 影 响 ， 土 壤 含 水 量 大 于 田 间 持 水 量 （） 当 的 ７ ％ 、 盖 量 一 定 时 （ 、 ２ ｓｈ ２ 时 ， 速 ０ｍ ｓ与 １５ｍ ｓ 间的 土 壤 日蒸 发 量 差 异 均 显 著 ； 秸 秆 覆 盖 量 ０ 覆 Ｏ ４１ｏｋ／ ｍ ） 风 ／ ． ／之 而 达 到 ８２０ｋ／ ｍ ４ ｇｈ ２时 ， 速 对 土 壤 蒸 发 量 没 有 显 著 影 响 。 当土 壤 含 水 量 大 于 田 间持 水 量 的 ５ ％ 、 同风 速 处 理 时 ， 风 ５ 不 土 壤 累 积 蒸 发 量 随覆 盖 量 的增 大 而 显著 减 少 。（ ）土 壤 水 分 累 积 蒸 发 量 （ 与 时 间 （） 间 呈 显 著 的指 数 关 系（ ２ Ｅ） ｔ之 Ｅ ＝ａ ） 而 且 参 数 ａ和 ｂ与 风速 和 秸 秆覆 盖 量 处 理 存 在 明 显 的 关 系 。 ｔ ， 关键 词 ：土壤 水 ； 发 ； 秆 覆 盖 ； 速 ； 旱 半 干 旱 区 蒸 秸 风 干 中 图 分 类 号 ： １７ ４ ； １２７ ￥５ ． ２ ￥５ ． 文 献标 识码 ： Ａ 文章 编 号 ： ００７０ （０ １０ 一１６０ １０ —６ １２１ ）３Ｏ８—５
冻融土壤水热盐运移规律研究及数值模拟
冻融土壤水热盐运移规律研究及数值模拟土壤季节性冻融作用是影响旱寒区农业发展的一个重要因素,尤其是冻融期土壤水盐向上运移将会导致越冬期农田地表积盐,从而影响春季播种。
由于冻融土壤水热盐运移过程的复杂性,其演化机理及模拟一直是旱寒区土壤水热盐运移过程研究的瓶颈,开展这一问题的研究对于全面深入理解旱寒区水循环规律和土壤盐渍化形成机理,科学地进行水盐调控和土壤盐渍化的防治具有重要的现实意义和学术价值。
本文以内蒙古河套灌区为背景,通过室内和田间试验,测定了不同盐分条件下的冻融土壤水热运动参数、水盐运移过程和蒸发过程,分析了水热盐运移规律。
改进了水热盐运移模型(CoupModel)并引入GLUE(Generalized Likelihood Uncertainty Estimation)不确定性分析方法,对冻融土壤水热盐运移模拟不确定性进行了深入分析,取得了如下成果：1)通过室内及野外原位观测试验,测定了含盐冻融土壤水热特性参数,分析了水热参数随水分、盐分及温度的变化规律,建立了含盐冻融土壤水热参数估算模型。
试验结果表明,冻融土壤的比热容与热传导率与土壤负温之间分别呈幂函数和线性关系,土壤冻结曲线受土壤初始含水量、盐分种类与含盐量共同影响。
2)通过室内和野外土柱及测坑试验,研究冻融土壤水热盐运移过程和规律。
研究发现,地下水位的高低影响土壤冻结锋的向下推进速度,不同地下水位及不同土壤初始盐分条件对冻融期内土壤蒸发有显著影响。
高地下水位及高盐分含量为土壤蒸发提供了便利。
3)建立了冻融土壤水热盐运移模型--CoupModel,并结合不确定性分析方法GLUE对冻融土壤水热盐运移特性进行了模拟分析,深入探讨了模拟结果的不确定性。
冻融土壤水热运移模拟存在较大不确定性,而提高试验观测手段及完善模型结构则是减小模拟结果不确定性的有效途径。
基于试验结果对含盐土壤冻结特性的认识,考虑盐分对土壤冻结特性的影响,对CoupModel中土壤冻结曲线模型进行了改进。
土地资源的可持续利用与保护
土地资源的可持续利用与保护摘要：土地资源指已经被人类所利用和可预见的未来能被人类利用的土地，是人类赖以生存的必不可少的物质基础，所以加强土地资源保护尤为重要。
随着城市化进程不断加快，城市发展中出现了越来越多的矛盾，土地资源可持续利用与保护同时面临诸多新的挑战。
为合理利用我国丰富土地资源，解决资源管理问题，我们需要对土地资源进行管理和充分利用，加强土地资源管理工作，提高国家土地资源利用程度。
本文浅析了当前土地资源的可持续利用与保护存在的问题，并提出相关改进措施，希望有利于城市化进程与经济建设的发展。
关键词：土地资源；利用保护；问题措施1.前言我国国土辽阔，土地资源总量丰富，土地利用类型齐全，为因地制宜全面发展农、林、牧、副、渔业生产提供了有利条件，但我国人均土地资源占有量小，各类土地所占的比例不尽合理，主要是耕地、林地少、难利用土地多，后备土地资源不足，特别是人与耕地的矛盾尤为突出。
因此，我们要加强保护，以便更有效地开发和利用，从而推动经济的可持续发展。
但在实践中，人们对土地资源使用太多，经济虽然增长了，但人类与土地及环境之间的关系逐渐紧张起来。
土地资源是稀缺的、珍贵的，因此若想确保长时间的经济发展土地资源的质量和数量必须得到足够的保护，实现土地资源的可持续利用。
2.土地资源的可持续利用与保护存在的问题2.1资源利用不合理我国已经迈入经济高速发展的阶段，市场经济趋于成熟。
但是在这发展过程中，我国对于土地资源管理工作并没有进行细致科学的规划，没有重点完善土地资源管理相关条例、政策，导致土地资源管理工作缺少管理政策上的参考和相关法律保障。
正是因为如此，导致在实际工作中土地资源管理完成度并不能和市场经济要求相匹配。
各级政府对土地资源管理的认识和理解也不到位，缺少大局意识，没有对土地资源管理方面的长期以及短期规划，盲目开展土地资源管理工作，尤其是在偏远地区，仍存在土地监管不到位、土地浪费等问题。
再加上一些基础设施对土地需求日益增长，这使得土地的供应与使用之间的矛盾日益凸显，许多地方政府把土地当做收入的唯一途径，使得土地的利用率大幅度降低，从而导致了大量的土地资源的浪费。
轮作
3．采取相应的技术措施间套作要求较高的劳力、土壤肥力和技术条件,同时从种到收，要随时采取相应农业技术措施，防止主副作之间的相互影响。
第一节一、轮、连作概念
轮作
轮作（rotation）1、轮作（crop rotation）同一块田地，有序地轮换种植不同的作物或不同种植不同同一块田地，有序地轮换种植不同的作物或不同田地复种方式的种植方法种植方法。复种方式的种植方法。单作轮作：单作轮作：年间单一作物的轮作复种轮作：复种轮作：由不同的复种方式组成的轮作水旱轮作：水旱轮作：土地水旱轮换种植
（一年两熟，每季换茬，年际换茬，）一年两熟，每季换茬，年际换茬，
7
3、连作（continuous cropping）、连作
同一田块连年种植相同作物或相同复种方式的同一田块连年种植相同作物或相同复种方式的同复种方式种植方式。种植方式。单作连作小麦―→小麦小麦―→小麦（一年一熟，连作）小麦（小麦小麦小麦一年一熟，连作）复种连作•小麦－水稻－→小麦－水稻（一年两熟，连作）小麦－水稻－小麦－水稻（一年两熟，连作）•小麦/棉花－→小麦/棉花（一年两熟，连作）小麦/棉花－小麦/棉花（一年两熟，连作）•小麦/玉米－水稻－→小麦/玉米－水稻（一年三熟）小麦/玉米－水稻－小麦/玉米－水稻（一年三熟）•油-稻-稻－→油-稻-稻－→油-稻-稻（一年三熟）一年三熟）
（5）考虑前茬作物对杂草的抑制作用前后作物配置时，注意前作对杂草的抑制作用，为后作创造有利的生产条件。一般胡萝卜、芹菜等生长缓慢，抑制杂草的作用较弱，葱蒜类、根菜类也易遭杂草危害，而南瓜、冬瓜、甘蓝、马铃薯等抑制杂草的能力较强。
4．蔬菜作物轮作的年限
主要依据蔬菜种类、病虫害种类及其危害程度、环境条件等不同而异一般白菜、芹菜、甘蓝、花椰菜、葱蒜类、慈姑等在没有严重发病的地块上可以连作几茬，但需增施有机肥；需2～3年轮作的有黄瓜、辣椒、马铃薯、山药、生姜等；3～4年轮作的有大白菜、番茄、茄子、甜瓜、豌豆、芋、茭白等；需6～7年以上轮作的有西瓜等。总体来说，禾本科蔬菜耐连作；十字花科、百合科、伞形花科蔬菜也较耐连作，但以轮作为佳；茄科、葫芦科（南瓜除外）、豆科、菊科蔬菜不耐连作。
渭北旱塬玉米田轮耕下土壤质量及生产性能响应研究
在7个种植试验年度,各处理春玉米大喇叭口期和抽雄期土壤含 水量和贮水量以“免耕-深松”处理最佳,其次为“免耕-免耕”, 第三为“深松-深松”,与休闲期表现趋势一致,三者较传统耕作 平均土壤贮水量增加幅度为5.9%~7.7%(P<0.05)3.不同肥力 与轮耕模式组合对春玉米田土壤养分的影响在7个种植试验年度 春玉米收获后,各处理0~60 cm土层土壤养分含量均以平衡施肥 水平最高,其次为常规施肥水平,低量施肥则呈现最差。三种4~2.8 t/hm2,0.02~1.67 t/hm2和0.4~1.5 t/hm2。
通过7年玉米种植试验,考察综合肥力水平和耕作处理对产量构 成影响的整体效应,平衡施肥水平下,“免耕-深松”组合可有效 改善春玉米产量构成,增产效果最佳,其次为“深松-翻耕”和 “深松-深松”组合。平衡施肥“免耕-深松”耕作模式下产量、 收获指数、WUE和经济效益最高,分别为9404.4 kg/hm2、45.1%、 22.6 kg/hm2·mm和8122.8元/hm2,其次为“深松-深松”和“深 松-翻耕”处理。
为了提高土壤质量,改善土壤环境,实现作物健康生态的生长和 区域农业增产增收目标,本研究于2007-2014年在渭北旱塬典型 区域合阳县实施了一年一熟春玉米连作制度下,设置3种不同肥 力为主处理即平衡施肥、常规施肥和低量施肥;3种耕作方式即 免耕、深松和翻耕处理,并将3种耕作方式进行轮换组合,形成6 种副处理即深松-免耕(N-S)T、深松-翻耕(S-C)T、翻耕-免耕 (C-N)T、免耕-免耕(N-N)T、深松-深松(S-S)T和翻耕-翻耕(CC)T,其中,以翻耕-翻耕(C-C)T为传统耕作即对照。通过连续7年 长期大田定位试验,研究不同肥力和耕作措施组合下对土壤容重、 孔隙度、团聚体稳定性、水分变化情况、化学形状、农艺形状、 生理特征、产量构成、收获指数、水分利用效率和经济效益等
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题， 几乎 是 不可能 的 。 目前 ， 要 采 取 空 间分 布 代 替 时 问 序列 的 方 法 一 主
和 定 点 观 测 与数 学 估 相 结 合 的 方
１ １ Ｏ ９
草
业 学 报
第 ２ 卷 （ ）
第 ３ 期
２１ ０ １年 ６月
Ａ ＣＴＡ ＰＲＡ Ｔ ＡＣＵ ＬＴＵ Ｒ ＡＥ Ｎ Ｉ ＳＩ ＣＡ
Ｖ ｏ ． Ｏ。 ｏ． １２ Ｎ ３
宁南 旱 地 草 粮轮 作 田土壤 水 可 持 续 利 用模 拟 研 究
王 学春 李 军 ， ， 美 艳。 方 新 宇 王 ，
和饲 草作物 争地 的矛 盾有所 缓解 ， 蓿播 种面积 又得 到 了一 定程 度 的恢 复 ； 年来 ， 苜 ］近 随着 退 耕还 林 还 草工 程 的
推进 ， 苜蓿 草地 在黄 土高原 地 区的播种 面 积逐年 得 到 了恢 复 和 提高 ｜ ］ ４ 。由于 苜蓿 是 深根 系 高耗 水 作 物 ， 蓿 草 苜 地 土壤 干燥 化过程 十 分强烈 。多年连 续种植 苜 蓿导致 的 土壤 干燥 化 现象 ］使 苜 蓿 生长 到 第 ６年 开 始 出现 衰 败 ， 迹 象 ， 响了苜蓿 自身 和后 续作 物的 生长 和产量 口 ］ ］影 。因此 ， 蓿地 土壤 干层恢 复 问题成 为众 多学 者研究 的 焦 苜
为研 究半 干旱 区不 同种 植 年 限苜蓿 地 土壤干 层 分布情 况 和 苜蓿 翻 耕 后种 植 粮食 作 物 的 土壤 水 分恢 复 情 况 ，
在 ２０ ０ ５年 １ ０月对 固原 ７和 １ ０年生 苜蓿 地 Ｏ ０ｍ 土层 土 壤湿 度分 别进 行 了调查 。在 ２ ０ ～１ ０ ８年 ７月 对 固原 １ ７ ， 和１ ２年生 苜蓿 地 土壤 湿度 分别 进行 了调查 ； 同时对 苜蓿 翻耕 后种植 ４ ６和 ２ ， ５年粮 食作 物 的农 田 ０ １ 土 层 ～ ０ｍ 土壤 湿度 分别 进行 了调查 。土 壤质 量含 水率 的测 定 采用 土钻 取样 ， 干法 测定 ， ０ ２ 烘 每 ． ０ｍ取 样 １ ， 次 分别 称量 铝
紫花苜 蓿 （ ｄ ｃ ｇ ｔ ａ 是 宁南 半 干旱 区广泛栽 培 的优 质多 年 生 豆科 饲 草 作物 。２ Ｍｅ ｉ ｏ ａｉ ） ａ ｓ ｖ ０世 纪 ７ ０年代 前 ， 黄
土高原 地 区苜蓿 种植 面积 占总耕 地 面积 的 １ 左 右ｌ ；０年代 前 后 ， 人 口压力 的影 响苜 蓿 种植 面积 下 降到 总 ５ １８ 受 耕 地 面积 的 ５ 左 右 ； ０ 代前 后 由于薄膜 覆 盖和微 集雨 技 术 的发 展 和应 用 ， ９年 粮食 产 量 得 到 了提 高 ， 食 作 物 粮
轮 作 模 式 （ 铃 薯一 马铃 薯一 春 小 麦 ） 行 土 壤 水 分 恢 复 ， 马 进 种植 １ ～ ２ 粮 食 作 物 后 可 以 再 次 种 植 苜 蓿 。 ６ Ｏ年
关键词 ： 土壤 水 分 恢 复 ； 粮 轮 作 ； 干旱 区 ； ＰＣ模 型 草 半 ＥＩ
中 图分 类 号 ： ３ ４ １ ； １ ２ ７ ８ ４ ． ６ Ｓ ５ ． 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ４５５ （０ １０—０ ０１ １ ０ — ７ ９ ２ １ ） ３０ １ — ０
摘 要 ： 用 野 外 调 查 和 计 算 机 模 拟 相 结 合 的 方 法 对 宁 夏 南 部 旱 地 草 粮 轮 作 田 土 壤 水 分 恢 复 问 题 进 行 ｒ模 拟 研 究 。 采 结 果 表 明 ， 拟 土 壤 湿 度 和 观 测 土 壤 湿 度 剖 面 分 布 自上 而 下 的 变 化 趋 势 一 致 ， 壤 湿 度 模 拟 值 基 本 能 够 反 映 苜 蓿 模 土 地 土 壤 湿 度 等 级 在 不 同土 层 的分 布 。苜 蓿 地 土 壤 干 燥 化 进 程 和 土 壤 湿 度 恢 复 进 程 均 表 现 为 前 期 快 后 期 慢 。在 宁 夏 南 部 丘 陵 半 干 旱 区 ，～ １ 土 层 土 壤 湿 度 恢 复 较 困难 ， ８ ０ｍ 种植 苜蓿 期 间 应 尽 量 避 免该 土 层 土壤 湿 度 等 级 降 低 到 Ｄ 以下 ， 土 壤 湿 度 不应 低 于 ８ ５ 。在 宁夏 南 部 丘 陵半 干 旱 区苜 蓿 适 宜 种 植 年 限为 ６ ８年 ， 耕 后 适 宜 采 用 Ｐ ｗ 即 ． ～ 翻 Ｐ
化 的有效 工具 。Ｗａ ｇ和 Ｌ ｎ 对 Ｅ Ｉ Ｐ Ｃ模 型模 拟 的春玉 米 （ ｅ ｙ ） Ｚ ａｍａ ｓ 和冬小 麦 （ ｒｔ ｕ ｅｔ ｕ 产量进 行 了 Ｔ ｉ ｃ ｍ ａ ｓｉ ｍ） ｉ ｗ 模拟 精度 评价 ， 果表 明 ， 结 模拟 产 量 和观 测产 量 间 的均 方根 差 （ｏ ｔ ａ ｑ ａｅｅｒｒ ＲＭＳ 值分 别 为 ０ ８ ９ ｒｏ ｎｓ ｕ ｒ ｒｏ ， ｍｅ Ｅ） ． ９
和 ０ ８ ３ｔ ｈ ， ． ０ ／ ｍ 模型 能够 较精 确 的模 拟 黄土高 原 冬小麦 和春 玉米 田作物 产量 和 土壤水 分 的年 际变 化 。
本研 究拟 借助 作物生 产力 模型 Ｅ Ｉ ０ ０ ， 取野外 调查 和计 算 机模 拟 相 结合 的方 法 ， 宁 南 旱地 苜 蓿一 粮 ＰＣ ５ ９采 对 食作 物轮 作效 应进 行长周 期定 量模 拟研 究 ， 析苜 蓿草 地轮作 不 同类型 粮食 作物 时 的产 量 和土壤 水分 动态 ， 分 揭示
１６ ６ｍ； 降水 量从 ２ ０ｍｍ 至 ８ ０ｍｍ 不 等 ， 际间差 异 较大 ； 均降水 量 ４ ５ｍｍ， ７ 年 ６ ２ 年 年 ５ 比年蒸 发量 少 １２ ７ｍｍ； ６
年 均气 温 ６ １ ， １ ℃年积 温 ２２ ０ ， 霜期 １ ２ｄ 年 均 日照 时数 ２ ５ ８ ｈ 属 温 带 半 干 旱 气 候 。其 典 型 土 ．℃ ≥ ０ ６℃ 无 ５ ； １ ； 壤 —— 黄 绵土 的 田间持 水量 、 萎湿 度 和稳 定湿 度分 别 为 １ ， 和 １ ， 重为 １ ３ ／ ｍ。 凋 ９ ５ ２ 容 ． ０ｇ ｃ 。 苜蓿 因其 根系 深 、 旱 能力 强而 在 固原得 到 广泛 的种 植 。苜蓿 衰 败后 ， 抗 主要 种植 的粮 食作 物 为马铃 薯 （ ｏａ Ｓ ｌ— Ｔ ｍ ｂｒ ｓｍ） 胡麻 （ ｅａ ｍ ｉｄ ｃｍ） 荞 麦 （ ａ ｏ ｙ ｕ ｓｕｅ ｔｍ） 高粱 （ ｏ ｇ ｕ ｉ ｌｒ 、 ｌ ｔ ｅｏｕ 、 ｕ ｕ Ｓ ｓｍｕ ｉｕ 、 ｎ Ｆ ｇ ｐ ｒ ｍ ｅｃ ｌｎｕ 、 Ｓ ｒ ｈ ｍ ｂｃ ｏ ） 玉米 和小 麦 ｏ 等 。本 研究 所 调查 苜蓿 地 的土壤 为典 型 黄绵 土 ， 土层 厚度 均超 过 １ 由于 苜蓿 自身 具有 生物 固氮 的功 能 ， ０ｍ； 当地 农 民很 少 对苜 蓿进 行施 肥 ； 田间管理 较 为粗 放 ， 分 苜蓿地 甚 至没 有进 行杂 草 清除 ； 下 水获得 费用 较高 ， 部 地 很少 用 于灌溉 苜 蓿 ， 查苜 蓿 地均 未进 行灌 溉 ； 调 苜蓿 每年 收 获 ２次 ， 别 为 ６月 中旬 和 １ 分 ０月 中旬 。
第 ２ ０卷 第 ３期
草 业 学 报 ２ １ 年 ０１
式 ， 黄 土高 原半 干旱 区苜 蓿 草地 可持 续利 用提 供科 学依 据 。 为
１ 材 料 与 方 法
１ １ 试 验 地 概 况 ．
固原 （ 经 １ ６１ 北 纬 ３ 。５） 东 ０ 。０ ， ６０ 地处 黄土 高原 中部 ， 黄土 丘 陵半 干旱 区 。其 地 貌 以丘 陵为 主 ， 均 海拔 为 属 平
苜蓿一 粮 食作 物轮 作过程 中土壤水 分恢 复和作 物产 量变 化 规律 ， 寻 可能 与 当地 降水 资 源相 适应 的粮 草 轮作 模 探
收 稿 日期 ：Ｏ ＯＯ ７ 改 回 日期 ：０ ００ ４ ２ １ ４０ ； ２ １ ６２ 基 金 项 目： 国家 自然 科 学 基 金 项 目（ ０ ７ ２０ 和黄 土 高 原 土 壤 侵 蚀 与 旱 地 农 业 国 家 重点 实 验 室 基 金 项 目（ ０ ０ ０ 资 助 。 ３７１８） １ ５ １１ ） ８ 作者简介： 王学 春 （ ９ ９） 男 ， １ ７ ， 山东 威 海 人 ， 士 。 Ｅｍａ ：ａｇ ｉ５９ ｉａｃｒ 博 ｉ ｌｎ ｚ ０ ＠ｓｎ． ｏ ｌ ０ ｎ ＊通 讯 作 者 。Ｅ ｍａ ：ｗ ｕ ｌ １ ６ＣＩ — ｉ ｎ ｊｎｉ ２ ． Ｏ１ ｌ ＠ Ｉ
盒 重 和湿 土重 ， １ ５ 在 ０ ℃烘干 至恒 重 ， 称量 干 土重 ， 最后 计算 各层 土壤 质量 含水 率 。
１ ２ 模 拟 设 计 ．
在ＥＩ Ｐ Ｃ模 型 中包 括三 大基 本数 据库 ： 壤数 据库 、 物数 据库 和气 象数 据库 。土壤 数 据库 中的土 壤 可 以分 土 作 成 若 干土 层 （ Ｐ Ｃ ５ ９最 大 土层 数 为 １ Ｅ Ｉ０ ０ ５层 ） 每个 土 层 的参数 包 括 土壤容 重 、 粒含 量 、 ； 沙 粉粒 含量 、 田间持 水量 、 萎蔫 系数 、 和导水 率 、 含量 、 饱 Ｎ Ｐ含 量 和 Ｋ 含 量 等 土壤 物 理 指标 和化 学 指 标 。模 型气 象 数 据 库 中包 括 两 部分 ， 逐 日气象 统计 参数 数 据和逐 Ｅ实 时气象 数据 。通 常模 型 用 逐 日实 时气 象 数据 进 行模 拟 计算 ， ｔ 如果 缺 少 逐 Ｅ实 时 ｔ 气 象 数据 ， 型能 够根 据逐 Ｅ气 象 统计 参数 模拟 生成 逐 Ｅ气 象 数据 用 于模 拟 计算 。模 型 中的 作物 数 据 库包 括 株 模 ｔ ｔ 高、 深、 根 最低 生长 温 度和 最适 生长 温度 等 ６ ２个 参数 。模 型 利用作 物参 数 和气 象数据 计算 作物 潜在 生物 量 ； 据 依 作 物 生长 需求 和 土壤 、 气象 等参 数计 算 作物 所遭 受 的养分 胁 迫 、 分胁 迫 和 温度 胁 迫等 ； 据 作物 所 遭 受 的胁 迫 水 依