张体彬
- 作品数：46 被引量：426H指数：13
- 供职机构：中国科学院水利部水土保持研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划中国科学院西部行动计划项目更多>>
- 相关领域：农业科学环境科学与工程经济管理自动化与计算机技术更多>>
- 基于作物耗水特性的夹砂地膜下滴灌模式优选被引量：2
- 2017年
- 在2个灌水水平下(I1:高水,I2:低水)以不同滴灌带间距(A1:1 m,A2:0.5 m)与覆膜方式(M1:全膜覆盖,M2:半膜覆盖)进行2 a田间试验,结合作物产量、作物水分利用效率(WUE)以及产投比筛选适宜的膜下滴灌模式,并利用产量水分敏感系数(ky)确定最优的膜下滴灌模式。结果表明:在低频灌溉模式下,部分覆膜处理的蒸腾(ET)高于全覆膜处理,而产量和WUE低于全覆膜处理。尽管滴灌带间距对ET的影响不明显,然而在高水处理下,"一管单行"作物的产量与WUE高于"一管双行"。高频灌溉模式下,作物产量及WUE对灌溉量、覆膜方式、滴灌带间距的响应呈现耦合性。低频灌溉条件下,ky对灌溉量及滴灌带间距的响应均不显著,而部分覆盖处理WUE低,ky高,对水分胁迫的响应敏感。高频灌溉条件下,覆膜方式、灌溉量以及滴灌带间距均对ky产生影响。高频灌溉条件下,ky能对经WUE筛选出的膜下滴灌处理进行进一步的优选。基于ky的结果,结合产量、水分利用效率与产投比,建议在高频灌溉条件下采取"全膜低水+一管双行"模式或"半膜高水+一管单行"模式,在低频灌溉条件下采取全膜高水模式。
- 周立峰吴淑芳齐智娟张体彬
- 关键词：耗水灌溉频率作物水分生产函数膜下滴灌
- 不同钠钾比微咸水对土壤水盐特性和冬小麦生长的影响
- 2024年
- [目的]研究微咸水灌溉对土壤水盐特性和作物生长的影响,有助于指导微咸水的安全利用。[方法]在遮雨条件下开展冬小麦盆栽试验,以去离子水作为对照(CK),设置电导率为4 dS/m,钠钾比为1∶0(T1),1∶1(T2),0∶1(T3)的3种微咸水水质处理,研究土壤水盐特性,冬小麦光合生理、生长发育和产量形成。[结果]与CK相比,T1、T2、T3微咸水灌溉下0—40 cm土层土壤含水率分别增加19%,8%,14%(p<0.05),土壤EC 1∶5(土水比1∶5浸提液电导率)和Na^(+)、K^(+)浓度随着冬小麦生育期持续增加,T1、T2、T3处理0—40 cm土层土壤盐分分别增加252%,223%,234%(p<0.05),且盐分大部分积累在10—20 cm土层。与CK相比,T1处理的冬小麦净光合速率显著降低16%(p<0.05),而T2、T3处理与CK相比无显著性差异(p>0.05)。T2处理提升冬小麦的株高、单株叶面积和地上部干物质量,与CK相比产量增加8.41%(p<0.05);而各处理地下部干物质量之间没有显著差异(p>0.05)。[结论]利用4 dS/m微咸水灌溉改变土壤原有水盐特性,使盐分积累在土壤中,短期内对冬小麦生长有一定促进作用。在本研究中,使用钠钾比为1∶1的微咸水对冬小麦生长和产量提升效果更好。研究结果可为微咸水可持续利用提供理论依据。
- 高伟强张体彬张体彬刘祯媛梁青邝雨欣程煜冯浩
- 关键词：冬小麦光合特性
- 冬小麦物候期对土壤水分胁迫的响应机制与模拟被引量：15
- 2016年
- 作物模型在农业生产管理和决策中发挥着重要作用,而物候期模拟是作物模型正确模拟作物生长发育和产量形成过程的基础。作物模型模拟物候发育的常用算法一般是基于积温的计算,同时也考虑光周期和春化作用的影响,但是水分胁迫对物候发育的次级影响却较少被考虑在内。该研究以连续2季(2013-2014和2014-2015)的遮雨棚下土柱试验和连续3季(2012-2013、2013-2014和2014-2015)的遮雨棚下大田试验数据和前人研究成果为基础提出了冬小麦物候期对水分胁迫的响应机制理论假设,并以土壤相对有效含水率为水分胁迫指标校正冬小麦物候期水分胁迫响应函数。该研究以2014-2015生长季土柱试验各处理试验数据来建立冬小麦物候期水分胁迫响应函数,确定发育加速点A、发育减速点D和发育停止点S所对应的相对有效含水率值分别为0.30、0.10和0。结果发现拔节期和开花期模拟值和观测值之间的均方根误差(root mean square error,RMSE)分别为0.8和1.7 d,绝对相对误差(absolute relative error,ARE)分别低于0.68%和2.09%。然后用2013-2014生长季土柱试验各处理数据进行验证,结果发现拔节期和开花期模拟值和观测值之间的RMSE分别约为0.9和1.1 d,ARE分别在1.37%和1.68%以下。最后再用3年独立大田试验数据对上述修正后的冬小麦物候期算法进行验证,结果发现开花期和成熟期的模拟值与观测值之间的RMSE分别约为2.4和2.0 d,ARE分别低于4.21%和2.67%;与DSSAT-CERES-Wheat模型的模拟结果进行比较,发现修正算法能反映出水分胁迫对冬小麦物候期造成的差异(有提前也有推迟),而DSSAT-CERES-Wheat模型无法体现这种差异,且开花期和成熟期的模拟值与观测值之间的RMSE分别约为4.0和5.5 d,误差最大分别为8和6 d。这表明校正后的冬小麦物候期算法模拟精度得到了较大提高,能在一定程度上描述和量化水分胁迫对冬小麦物候期�
- 刘健姚宁吝海霞周元刚吴淑芳冯浩张体彬白江平何建强
- 关键词：土壤水分冬小麦物候期水分胁迫积温
- 滴灌种植对盐碱荒地土壤养分及相关酶活性的改良效应被引量：4
- 2015年
- 在盐碱地的改良利用过程中,需要研究土壤养分及生物学性质的变化,以评价土壤质量的演变及改良措施的可持续性。龟裂碱土重度盐碱荒地主要分布在我国西北旱区宁夏平原境内,其结构极差,导水率低。2009年采用在滴头下设置沙穴的方式滴灌种植枸杞(Lycium barbarum L.),进行该盐碱荒地的开垦利用。于2011年枸杞生长季末,在不同种植年限的地块土壤剖面中密集取样,进行土壤养分及相关酶活性的测定。结果表明,种植3a的根区土壤全氮和有机质含量分别比未种植土壤增加63.9%和16.3%,NO3--N含量亦显著增加,且表现出明显的随水迁移性。由于CaCO3的存在,未种植土壤中有效磷含量较低,滴灌种植后,根区土壤速效磷含量增加为未种植土壤的数倍以上,且土壤pH值的降低有利于激活原有的无效态磷,增加土壤中磷的有效性。未种植土壤中脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性极低,滴灌种植之后,根区土壤酶活性显著增加。总之,采用滴头下浅层填沙的方式滴灌种植枸杞,可以显著改善龟裂碱土重度盐碱荒地土壤养分状况和生物学性质。
- 张体彬康跃虎孙甲霞冯浩张建忠
- 关键词：滴灌枸杞土壤养分酶活性
- 河套灌区不同覆膜方式膜下滴灌土壤盐分运移研究被引量：23
- 2017年
- 随着灌溉面积的增加和引黄水量的减少,河套灌区土壤盐渍化和水资源紧缺的问题日益突出,为保持农田水土环境的良性发展,以内蒙古河套灌区曙光试验站为研究对象,开展不同覆膜方式膜下滴灌土壤水盐运移规律研究。试验设置全膜覆盖(PQ)和半膜覆盖(PB)2个处理,采用5TE土壤水盐监测探头测定剖面土壤含水率和电导率。结果表明:膜下滴灌过程中剖面土壤盐分发生再分布,滴头下方30cm附近形成主要脱盐区,盐分逐渐向湿润区外缘积聚。半膜覆盖处理土壤盐分在膜间表层聚集,全膜覆盖处理保水抑蒸效果明显,起到了较好的压盐效果。表层土壤电导率值具有距滴头水平位移50cm>20cm>0cm的特点,膜间电导率值波动较大。不同水平位置处土壤电导率曲线变化规律相同,随土层深度增加振幅变小。全生育期内0—70cm深度土层不同覆盖方式均起到了一定的脱盐效果,半膜覆盖2个生长季内盐分变化(SA)分别为4.71mg/hm^2和9.24mg/hm^2,全膜覆盖处理SA分别为12.22mg/hm^2和21.55mg/hm^2。全膜覆盖处理可以有效抑制土壤水分蒸发,减弱盐分随水向上运动趋势,创造适宜作物生长的淡盐环境。可为河套灌区膜下滴灌种植模式下田间水盐管理提供理论依据。
- 齐智娟冯浩张体彬杨爱峥周立峰
- 关键词：膜下滴灌土壤盐分盐碱地河套灌区
- 基于定体积溢流采样的泥沙含量快速测量装置
- 2024年
- 泥沙含量是量化水土流失规律和土壤侵蚀过程的重要物理量,针对目前泥沙含量测量方法误差大,时效性差等问题,该研究研发了一种泥沙含量快速测量装置。该装置利用体积-质量转换原理测量泥沙含量,主要包括定体积溢流采样模块、称量模块和控制模块,体积较小,便于携带。试验结果表明,该装置测量结果服从正态分布,标准差为0.69g/L,相对误差均值仅为3.64%,最高测量准确度高达99.75%,相对误差<5%的样本占样本总数的74.36%,表明该装置测量精度和准确性较高。此外,利用该装置在野外部分河段测量河流瞬时泥沙含量,发现本装置与烘干法测得的泥沙含量平均相对误差为6.13%,并且测量结果远远高于以往的研究结果,在一定程度上说明该地区河流输沙量增大。该装置可快速高效的测量泥沙含量,有望替代传统的烘干法开展区域水土流失调查。
- 展小云李亚妮徐志浩税军峰张体彬张体彬刘宝元
- 关键词：泥沙含量溢流称量传感器
- 再生水滴灌土壤中氮素的动态变化规律被引量：10
- 2013年
- 采用大田试验方法,以地下水滴灌为对照,分析研究再生水滴灌后土壤中氮素的动态变化规律。结果表明:相对于地下水滴灌,再生水滴灌后初期土壤表层的NH4+-N质量比大幅度增加,但从灌后第5天开始显著降低,于灌后第9天降到灌前水平,且在各土层分布均一,无明显的向下淋洗趋势。再生水滴灌处理下各土层土壤中NO3--N的质量比普遍高于对照。各处理土壤中NO3--N的质量比沿剖面变化趋势一致,即从表层到底层NO3--N质量比逐渐增加,说明NO3--N有明显向下淋洗的趋势。但在100～150 cm深度处,NO3--N质量比开始降低。采用再生水滴灌种植黄瓜,生长季末停止灌水后不同深度处(0～50 cm,50～100 cm,100～150 cm,150～200 cm)土壤中NO3--N的质量比较生长季初分别增加38.20%,44.67%,34.94%和30.88%。
- 裴亮张体彬梁晶刘慧明
- 关键词：土壤含氮量硝态氮铵态氮
- 多类型径流泥沙监测仪对比分析
- 2024年
- 含沙量是衡量水土流失的基本参数之一,及时准确地获取含沙量可为规划水土保持项目、制定水土流失防控决策提供科学依据,然而基于不同监测方法和仪器的径流泥沙测量结果存在差异性。采用室内模拟研究的方式,对比分析径流泥沙自动监测仪、便携式径流泥沙监测仪和浊度计3种仪器的测量精度和准确度,结果表明:(1)含沙量较低时,3种仪器的测量准确度均较高,随着含沙量的增加,浊度计和便携式径流泥沙监测仪的准确度下降,而径流泥沙自动监测仪在各含沙量梯度的测量中均具有较高的测量准确度;(2)径流泥沙自动监测仪、便携式径流泥沙监测仪和浊度计的重复测量值均通过了K-S检验,数据呈正态分布,表明3种监测仪器均具有较高的测量精度;(3)径流泥沙自动监测仪在低径流量和高径流量条件下均有较高的测量精度,且径流测量准确度较高。
- 徐志浩展小云李亚妮史尚渝郭明航赵军张体彬
- 关键词：含沙量浊度计
- 夏玉米叶片形状系数的时间和空间变异被引量：5
- 2016年
- 【目的】叶片形状系数(α)为测量作物的叶面积和叶面积指数提供了简单快捷的方法。然而,以往研究表明对作物叶片形状系数的选取存在很大的随意性,缺乏统一标准,且通常将其视为常数,不考虑它的时间和空间变异性。为解决这一问题,文章对陕西关中地区夏玉米不同生长阶段和不同叶位叶片形状系数的时间和空间变异性进行了深入研究。【方法】选取2015年6—10月生长季6个夏玉米品种,将玉米生育期划分为三叶、拔节、抽雄、开花、吐丝、成熟等6个不同生长阶段,每6天采样一次,测量叶片面积(LA)、叶片长度(L)和宽度(W),计算各个阶段的α值,同时对比α值在单个玉米植株不同叶位之间的差异。然后分别建立线性、二次、对数等3类共5个叶面积估算模型,以RMSE、RRMSE和ARE 3个统计量作为评价指标,对各叶片面积估算模型的精度进行评价。【结果】对全生育期6个夏玉米品种的760个叶片的面积和长宽乘积进行线性回归分析,夏玉米叶片形状系数均值约为0.78;在被验证的5种叶面积估算模型中,叶面积模型LA=α×L×W,其中α=0.78时精度最高,其相对均方根误差(RRMSE)约为9.50%,绝对相对误差(ARE)约为6.96%。α值范围为0.72—0.87,并随玉米生育期的变化而变化,自三叶期到开花期逐渐增大到全生育期最大值0.87,开花后缓慢下降至0.78,其中开花期叶片的α值与开花前各阶段的α值存在显著差异,而与开花后各阶段的α值不存在显著差异。不同熟性的夏玉米品种之间叶片α值也只在开花、吐丝期表现显著差异。不同叶型叶片α值表现出不同的变化规律,三叶期到拔节前,短宽型叶片的α值大于细长型叶片,此后一直到成熟期,细长型叶片的α值则大于短宽型叶片。在单个植株不同叶位叶片之间,α值变异性明显,开花期、吐丝期、成熟期均呈现出两头大中间小的规律,其中植株中部棒三叶�
- 周元刚李华龙蒋腾聪窦子荷刘健吴淑芳冯浩张体彬何建强
- 关键词：夏玉米叶面积
- 微咸水离子组成对膜下滴灌土壤孔隙结构的影响
- 2024年
- 为探讨不同阳离子组成微咸水灌溉对膜下土壤孔隙结构的影响,开展2a田间定位试验,设置当地地下水灌溉(CK)、NaCl微咸水灌溉(T1)、KCl微咸水灌溉(T2)、CaCl_(2)微咸水灌溉(T3)、MgCl_(2)微咸水灌溉(T4)5个处理,利用CT扫描技术研究不同阳离子组成微咸水对土壤孔隙结构的影响。结果表明:与CK处理相比,随灌水次数增多,添加Na+处理的土壤大孔隙度显著降低,添加K^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)处理的土壤大孔隙度显著增加,2022年添加Na+处理的大孔隙度平均降低了44.49%,添加K^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)处理的土壤大孔隙度平均分别增加了5.73%、80.73%、25.75%;在2021—2022年期间,与CK相比,4种不同阳离子处理土壤孔隙成圆率均呈增加趋势,其中添加Ca^(2+)、Mg^(2+)处理增加显著,土壤孔隙成圆率平均增加区间分别为25.52%~30.94%、17.46%~23.19%;连续灌溉2a之后,添加Na+和K^(+)处理的土壤开裂程度加重,土壤稳定性变差,而添加Ca^(2+)和Mg^(2+)对改善土壤结构、提高土壤入渗性能作用明显。
- 胡行路张体彬张通港程煜刘祯媛梁青冯浩
- 关键词：CT扫描技术微咸水灌溉
