灌水方式对玉米根系生长及产量和水分利用的影响

研究不同灌水方式对春玉米根系生长分布、产量及水分利用效率的影响。以"金穗四号"春玉米为供试材料,在大田条件下研究抽雄期、灌浆期和成熟期不同土层在交替隔沟灌溉、固定隔沟灌溉和常规沟灌3种灌水方式下玉米根系生长的状况。结果表明,不同位置根长占该土层根长的百分比:40~100cm土层,植株北侧成熟期固定隔沟灌溉处理较大;0~100cm土层,植株南侧固定隔沟灌溉处理较大,植株上交替隔沟灌溉处理较大,根系总量以交替隔沟灌溉处理较大。各层根长占整个土层根长百分比为灌浆期和成熟期60~100cm土层固定隔沟灌溉处理较大。监测时期内根系总量、产量和水分利用效率以交替隔沟灌溉处理较大,较固定隔沟灌溉,产量提高了17.38%,水分利用效率提高了16.16%。可见,交替隔沟灌溉更有利于玉米根系的生长,能显著提高作物产量和水分利用效率。     

局部根区灌水和施氮对玉米导水率的影响

【目的】研究局部根区灌水和施氮对玉米根系、冠层水分传导的影响。【方法】以陕单9号玉米为试验材料,试验采取3种灌水方式,即常规灌水（CI）、固定1/2根系区域灌水（FPRI）和交替1/2根系区域灌水（APRI）。每种灌水方式设3种供水水平：充分灌水、轻度缺水、重度缺水。3个施氮水平：高氮（每千克土施0.3g纯氮)、中氮（每千克土施0.2 g纯氮)、低氮（每千克土施0.1 g纯氮),无肥对照。采用高压流速仪（high pressure flow meter,HPFM）测定不同水分、氮肥条件下盆栽玉米导水率。【结果】两种灌水方式下玉米导水率有极显著差异,交替灌水方式下玉米导水率大于固定灌水方式下玉米的导水率。土壤水分、氮素对玉米根系、冠层导水率的影响都达到了极显著水平。3个生育期相比较,玉米在拔节期具有较大的导水率。【结论】交替灌水方式较其他灌水方式更能促进根系的水分传导能力,有利于提高作物对水分的吸收和利用;随着土壤水分的增加玉米根系、冠层的导水率有明显的增加趋势;在土壤水分不变条件下施氮肥可以提高玉米根系、冠层的水分传导;在干旱半干旱地区,交替灌水方式具有明显的优越性。     

水肥管理对土壤盐分、硝态氮分布及番茄产量和品质的影响

为探索盐碱地番茄一垄双行种植条件下的高效水肥管理模式,改善番茄品质,以当地习惯灌水施肥为对照,通过田间试验,开展不同灌溉方式下水肥减量对土壤盐氮分布、番茄产量和水分利用效率的影响。结果表明,土壤盐分含量随着施肥量的增加而增加,低水条件下的土壤盐分含量略高;土壤耕层硝态氮含量随着施肥量的增加而增加,随着灌水量的增加而降低。不同水量交替灌溉方式下,0～20 cm土层土壤硝态氮含量均高于常规灌溉,而40～60 cm土层土壤硝态氮含量则低于常规灌溉。与对照相比,常规沟灌方式下,中水高肥和中水中肥处理下的番茄产量最高,番茄产量分别增加了2.53%和2.02%,低灌水量下的番茄田灌溉水利用效率大于30%,但产量下降了9.60%以上;不同水量交替沟灌方式下,高水低水交替灌溉配施高肥处理下的番茄产量最高,番茄产量增加了1.58%,水分利用效率增加了23.97%,而中水低水交替灌溉配施中肥处理下的灌溉水利用效率最高,水分利用效率增加了36.80%,而产量并没有降低,该处理下番茄品质也有了明显改善。对一垄双行番茄田种植方式而言,采用中水低水交替灌溉配施中肥的水肥管理模式是一种可行的节水提质措施。     

局部灌水条件下玉米根系的时空分布研究

【目的】研究局部灌溉方式对玉米根系时空分布的影响。【方法】以"金穗四号"春玉米为供试材料,在大田条件下对玉米进行垄植沟灌,采用交替隔沟灌溉(灌水在沟南北两侧交替进行)、固定隔沟灌溉(灌水始终在沟南侧进行)和常规灌溉(沟两侧同时灌水且各占1/2)3种灌水方式,灌水量均为2 250m3/hm2,于抽雄期、灌浆期、成熟期对0～100cm土层分层(每20cm为1层)监测根部及根部南北两侧根系的生长状况,分析根系的空间分布规律。【结果】灌水方式对根系空间分布的影响在玉米生长的不同生育期表现不同。总体而言,0～100cm土层中各生育期玉米的根长密度平均值均以交替隔沟灌溉较大。玉米生育中后期,60～100cm土层中固定隔沟灌溉非灌水侧根长密度较常规灌溉增大。【结论】交替隔沟灌溉有利于根系的生长,交替隔沟灌溉和固定隔沟灌溉均可促进根系的下扎及延伸。     

膜下滴灌不同灌溉定额对土壤水盐分布和春玉米产量的影响

【目的】研究膜下滴灌条件下,不同灌溉定额对土壤水盐时空分布特征、春玉米产量和水分利用效率的影响。【方法】在石羊河流域中游,通过2014-2015两年的灌溉试验,对春玉米生育期设置不同灌溉定额（4 800、4 200和3 600 m³·hm^-2）,测定0-100 cm土层内,土壤水盐时空分布特征,春玉米播种前和收获后土壤全盐量在年内和年际间的变化,春玉米产量及其构成要素。【结果】随灌水定额的增加,0-60 cm土层土壤含水率增加明显,当灌水定额从420 m³·hm^-2增加到480 m³·hm^-2时,春玉米吐丝扬花期0-60 cm土层平均含水率可保持在24.52%以上。在作物需水关键期,当灌水定额为480 m³·hm^-2时,能明显增加深层土壤的蓄水量。当灌溉定额低于360 m³·hm^-2时,灌水量严重不足,土壤水分亏缺明显。在非灌溉期,土壤盐分随水分蒸发在表层耕作土壤中积聚。垂直方向上,在0-40 cm土层发生积盐现象,80-100 cm土层发生脱盐现象。在灌溉期,在垂直方向上,随着灌溉定额的增加,土壤淋洗深度呈增加的趋势。不同灌溉定额条件下,0-20 cm土层土壤发生脱盐现象,40-100 cm土层发生积盐现象。但0-100 cm土层内,土壤全盐量盈亏量总体基本平衡。在水平方向上,土壤盐分以滴头为中心向滴灌带两侧运移,滴头间土壤水分的交汇作用将原耕层的部分盐分迁移到滴灌带的湿润锋边缘处。各处理土壤含盐量均表现为滴灌带间较滴头间增加明显。不同灌溉定额对春玉米穗长、穗行数、行粒数影响不显著,对穗粗、秃尖长、百粒重影响显著。降低灌溉定额可增加春玉米的穗粗和百粒重,但对作物增产无显著作用。【结论】膜下滴灌条件下,春玉米耗水量受灌水量影响,适度水分亏缺能提高水分利用效率（WUE）,但使春玉米产量降低4.45%-20.99%。春玉米全生育期灌水10次,灌水定额为420 m³·hm^-2,灌溉定额为4 200 m³·hm^-2的灌溉制度节水、压盐、增产效益最优。     

滨海农区微咸水-淡水交替灌溉对土壤EC和入渗的影响

以玉米为载体,取滨海农区土壤开展温室避雨盆栽试验,采用矿化度为0.2 g/L的自来水配置NaCl溶液,设置了3种(NaCl,分析纯)矿化度水平(1 g/L,3 g/L,5 g/L)和3种微咸水-淡水交替灌溉方式("咸淡淡","淡咸淡","淡淡咸"),研究灌水矿化度和微咸水-淡水交替灌溉方式对试验土壤EC及入渗的影响。结果表明:灌水矿化度对土壤EC值有显著影响,EC值随着矿化度和土层深度的增加而增加;同一土层深度、相同矿化度、不同微咸水-淡水交替灌溉方式,土壤EC值表现为"咸淡淡""淡咸淡""淡淡咸"。同时土壤的累积入渗量和稳定入渗率均有随矿化度增加而增大的特性;灌水矿化度差异显著影响土壤稳定入渗率,土壤稳定入渗率随灌水矿化度增加而增大;而同一矿化度、不同微咸水-淡水交替灌溉方式处理下,土壤的稳定入渗率差异不大。本实验研究成果可为滨海农区微咸水安全利用与农业可持续发展提供科学依据。     

水氮耦合对温室番茄土壤NO\+-\-3-N含量分布的影响

试验设置固定隔沟灌和交替隔沟灌两种灌溉方式,每种灌溉方式设置2个灌水水平和2个施氮水平,共8个处理,展开不同水氮组合对温室番茄土壤NO~-_3-N含量分布影响的研究。结果表明:随着土层深度的增加,土壤硝态氮含量逐渐降低;固定隔沟灌影响土壤NO~-_3-N残留量的因素为施氮量灌水量;交替隔沟灌相反;对于五穗果番茄,后期追肥应分别在二、三穗完成,且追肥力度应在二穗果加大、三穗果降低。     

不同节水灌溉方式对温室土壤湿度的影响

在温室黄瓜生产上采用渗灌、滴溅灌和地表滴灌3种节水灌溉方式,对比测定分析了温室内不同节水灌溉方式下土壤湿度的垂直和水平日变化,以及深度10cm、株距10cm土层灌水前后土壤湿度变化,结果表明:随着土层深度的增加,不同节水灌溉方式下土壤湿度变化程度不同,表层渗灌最大,中层滴溅灌最大,深层上午和下午变化呈相反趋势,上午为地表滴灌渗灌滴溅,下午为滴溅渗灌地表滴灌;灌水前后不同方式在特征区域对湿度变化的影响是渗灌最大,地表滴灌次之,滴溅灌最小。     

间歇灌溉技术参数对南疆盐渍土水盐运移的影响

为明确间歇灌溉条件下南疆盐渍土盐分淋洗适宜灌水技术参数，采用室内土柱试验研究了总灌水量为30 cm的条件下不同初始灌水量（7.5 cm、15 cm）与灌水间隔（1 d、3 d、5 d）对土壤水、盐分布与排水、排盐特性的影响。结果表明灌水间隔是影响土壤水、盐分布的重要因素，随着灌水间隔延长，0～100 cm土层土壤含水率总体呈增大趋势；土壤盐分则以40 cm深度为分界线，40 cm以上土层土壤盐分含量随灌水间隔延长呈降低趋势，40 cm以下土层土壤盐分含量则逐渐增大。不同初始灌水量与灌水间隔对土柱排水、排盐影响显著，随初始灌水量增加、灌水间隔延长，土柱排水量逐渐降低，排水矿化度逐渐增大，土柱排盐量、排盐效率变化规律则与排水量一致，均以初始灌水量7.5 cm、灌水间隔1 d处理最高。综合考虑灌后土壤水、盐分布以及排盐量，在总灌水量30 cm的条件下，分2次灌溉，初始灌水量7.5 cm、灌水间隔1 d是本试验条件下适宜的间歇灌溉淋盐技术参数。     

不同灌溉方式对寒地粳稻抗旱生理性状的影响

本试验以东农425和东农427为试验材料,在水稻全生育期内以土壤水势为灌水衡量指标,研究了五种不同灌溉方式对寒地粳稻抗旱生理性状的影响,结果表明:在整个生育期内,处理的叶片脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)积累量、变化幅度基本趋势为:旱作>重干湿交替灌溉>轻干湿交替灌溉>中干湿交替灌溉>常规灌溉,重干湿交替灌溉和旱作处理显著增加了叶片脯氨酸、丙二醛含量。叶片脯氨酸、丙二醛含量与植株抗旱性及产量均呈负相关关系,其中脯氨酸含量相关性显著;重干湿交替灌溉和旱作处理的叶绿素(Chl)含量明显低于常规灌溉及轻干湿交替灌溉、中干湿交替灌溉处理,随着生育进程的推进,轻干湿交替灌溉、中干湿交替灌溉处理的叶片叶绿素含量反而高于其他处理。中干湿交替灌溉处理能够显著增加水稻叶片叶绿素含量,叶片叶绿素含量与植株抗旱性及产量呈显著正相关。中干湿交替灌溉处理是较为合理的灌溉方式,即田间土壤水势灌溉下限不应低于-20kPa。通过对植物抗旱性及抗旱相关生理指标的分析得出东农425的抗旱性较东农427强。     

不同灌溉方式对茄子生长发育的影响

在日光温室中研究常规灌溉、固定灌溉、交替隔沟灌溉3种灌溉方式对茄子生长和水分利用效率的影响。结果表明:茄子生长初期,固定灌溉茄子的株高最高,常规灌溉的最低;常规灌溉茄子的叶面积最小,交替隔沟灌溉的最大;交替隔沟灌溉茄子的叶片数最多,叶绿素含量最高,常规灌溉的叶片数最少,叶绿素含量最低。生育中、后期,3种处理的叶绿素含量和叶数的变化与生长初期相似,株高是常规灌溉的最高,交替隔沟灌溉的最低。交替隔沟灌溉茄子的光合速率最高,固定灌溉最低。交替隔沟灌溉茄子的产量最高,为19.78kg,比常规灌溉和固定灌溉分别增产19.52%和25.35%。交替隔沟灌溉的水分利用率为21.98%,比常规灌溉和固定灌溉分别提高139.17%和25.39%。     

调亏灌溉对滴灌核桃树土壤温度及产量的影响

【目的】研究调亏灌溉对干旱区滴灌核桃树土壤温度的影响,分析最有利的灌水模式。【方法】研究3个不同灌水量(正常灌水ET_C、轻度缺水75% ET_C和中度缺水50% ET_C),7个处理不同程度水分亏缺对土壤温度、SPAD值、果实体积和产量的影响。【结果】调亏度越大,土壤温度越高,在调亏的生育期内有增温的效果。油脂转化期(Ⅴ)之前,随着土层深度的增加,土壤温度在降低,表现为5 cm>10 cm>20 cm>30 cm>40 cm。在油脂转化期(Ⅴ)和成熟期(Ⅵ)时,开花坐果期+果实膨大期(Ⅱ + Ⅲ)进行中度缺水土壤温度最高。开花坐果期(Ⅱ)调亏时,灌前与灌后的土壤温度差最小。调亏灌溉促进SPAD值的增加,在开花坐果期(Ⅱ)进行调亏果实体积最大。开花坐果期(Ⅱ)轻度缺水获得最高产量为4 150.70 kg/(hm²),水分利用效率(WUE)最高,达到9.25 kg/(hm²·mm)。【结论】结合土壤温度、果实体积、产量及WUE情况,开花坐果期(Ⅱ)轻度缺水是最有益处的处理。     

北疆土壤温度变化对滴灌棉田水盐运移规律的影响研究

以北疆常年膜下滴灌棉田为研究对象,分析棉花整个生育过程中土壤温度变化对棉田水盐运移规律的影响,并对灌溉制度进行优化调整。研究结果表明：土壤温度随着气温的升高而升高,降低而降低,气温影响作用随着土壤深度的增加而减弱,滞后时间随着深度的增加而延长;8月份之前,土壤温度自上而下呈递减分布,随着土壤温度的升高,土壤水分扩散率不断增大,土壤持水能力不断降低,造成5～60 cm处土壤含水率降低,而90～150 cm处土壤含水率增高,导致5 cm和90～150 cm处土壤盐分相对增高;8月份之后,随着土壤温度的降低,土壤温度分布发生变化,土壤水分扩散率不断减小,土壤持水能力不断增强,土壤水分蒸腾降低,渗漏减小,各层土壤含水率相对保持较高,各层土壤含盐率相对保持较低;在灌溉定额不变的条件下,在5、6月份相对减小灌水定额,7月和8月份相对减小灌水周期、增加灌水定额,8月之后相对增加灌水周期、减小灌水定额,在生育期末,通过穿插灌水,加大灌水定额,对土壤洗盐、抑盐有着明显的作用。     

灌水频率对膜下滴灌水稻土壤水盐分布及产量的影响

为探讨膜下滴灌水稻在高频灌溉条件下土壤水盐分布,为滴灌水稻制定科学的灌溉制度提供依据。通过膜下滴灌水稻水盐运移大田试验,研究不同灌水量对稻田土壤水盐分布及产量的影响。结果表明,在灌水定额为12 000m3/hm2条件下,灌水周期为1d时,由于次灌水量较少,水分多集中在表层,故膜下0~20cm含水率较高。在滴灌水稻拔节期到乳熟期,膜下各土层均以灌水周期3d处理含水率最高,灌水周期为1和3d处理膜下0~40cm均表现为脱盐,且脱盐效果基本相同,滴灌水稻在高频灌溉条件下,能显著淋洗40cm以上土层中盐分,同时达到较高产量。膜下滴灌水稻固定灌量条件下,灌水周期为3d处理时,能在水稻根系分布主要区域土层中保持相对较高含水率,同时对水稻根系0~40cm土层保持较好脱盐效果,有利于水稻生长发育,保持较高产量。     

磁化水在盐渍化土壤中的入渗和淋洗效应

【目的】土壤盐渍化是影响干旱区绿洲农业生产的主要障碍因素,磁化水灌溉改良土壤可以追溯到20世纪60年代。在室内土柱模拟及田间膜下滴灌条件下对比研究不同磁处理水灌溉对土壤水分入渗及淋盐作用的影响,旨在提出一种高效降低土壤盐分的新技术。【方法】采用室内土柱模拟和田间小区滴灌相结合的试验方法,土柱模拟试验磁感应强度设4个处理：分别为0、100、300和500 mT,采用由上向下入渗,入渗至整个土柱2/3处停水、取样,研究不同磁感应强度处理的水对土壤入渗、土壤剖面含水量及盐分运移的影响,小区试验分别为普通水滴灌（CK）、磁化水滴灌(T),磁感应强度为300 mT,试验在测坑内完成,测坑面积6.67 m2,研究滴灌条件下磁化水灌溉对土壤水分渗漏及盐分分布的规律。【结果】土柱试验结果表明,磁化水可加快土壤水分入渗,与对照组相比,300 mT磁处理水可显著提高土壤湿润锋运移速度。在入渗时间为360 min时,0 mT和300 mT的湿润锋深度分别为17.0和18.5 cm;磁化水可加速土壤盐分向下运动,入渗结束后0 mT和300 mT处理在土层28 cm处的电导率值分别为10.9和12.7 mS•cm-1,Cl-含量分别是17.95和25.04 g•kg-1,Na+含量分别是4.61和5.55 g•kg-1,300 mT处理较对照（0 mT）分别增加了16.5%、39.5%和20.4 %。小区试验结果表明磁化水灌溉可显著提高土壤水分渗漏量,CK、300 mT处理（T）第一次承接的土壤渗漏液重量分别为18.8和21.9 kg,磁化水处理较对照处理增加16.5%。灌水结束后,0-100 cm土层的土壤脱盐率总体表现为磁化水处理大于对照处理,但各层脱盐率有所差别。对照和处理土壤表层0-20 cm脱盐率分别为13.8 %和23.2 %,深层土壤80-100 cm脱盐率为11.6%和29.8%。【结论】磁化水灌溉可加速土壤水分的向下运动,加快土壤盐分向下运移,表明磁化水灌溉有利于将更多的盐分淋洗出土体,300 mT磁处理效果最佳。磁化水滴灌为改良盐渍化土壤提供了一种操作简便快速、低投入与高效的方法,为在新疆大面积盐渍化土壤上应用提供了理论依据和技术支撑。     

免冬春灌不同灌水定额条件下棉花膜下滴灌对土壤盐分变化规律的影响

以田间实测数据为基础,研究免冬春灌棉田膜下滴灌土壤盐分变化规律。通过对284 mm、339 mm、369 mm和399 mm4个灌溉定额下棉田土壤盐分变化进行分析得到：免冬春灌使棉田土壤盐分主要积累在0～30cm之间;随着灌溉定额的增加,滴头下土壤盐分淡化区深度逐渐增加,积盐区深度下移;各处理土壤盐分积累深度分别为20cm、30cm、60cm和70 cm,滴头下竖向随灌溉定额的增加淋洗效果越明显;滴头、行间、膜间土壤盐分含量依次增加;在棉花生育期内284 mm灌溉定额土壤处于积盐状态,339 mm、369 mm和399 mm灌溉定额土壤处于脱盐状态;结合洗盐深度和棉花根系主要活动范围,初步确定一年免冬春灌棉花灌溉定额为369 mm以上。该结果可为干旱区棉田少、免冬春灌棉花膜下滴灌水盐调控技术提供参考。     

干旱区盐碱地覆膜滴灌不同年限对糯玉米生长和产量的影响

【目的】探讨糯玉米生长及产量对盐碱地改良过程中土壤环境变化的响应,以期为干旱区利用覆膜滴灌技术可持续利用盐碱地提供理论依据。【方法】通过田间试验方法,研究滴灌种植1年、2年、3年和4年的地块上糯玉米的出苗率、株高、茎周、地上部生物量和产量以及灌溉水利用效率,探讨糯玉米对盐碱地土壤环境变化的响应机理。【结果】滴灌条件下盐碱地上第一次灌水为30 mm左右,而后利用埋设在滴头下方20 cm深处的负压计调控土壤基质势在-10kPa的灌水方法能够保证较高的出苗率达到90%以上以及获得较高产量,即使是滴灌种植第1年。同时糯玉米的株高、茎周、生物量、产量和灌溉水利用效率均随滴灌种植年限的增加而增加,且不同种植年限之间存在显著差异。另外不同滴灌种植年限的地块上糯玉米生长的节律也存在显著差异。【结论】应用本文介绍的滴灌种植技术改良盐碱地,土壤环境随着滴灌种植年限延长而发生了较大变化,而糯玉米的生长指标及产量能够反映出这种变化。     

插入式地下滴灌对土壤入渗和水盐分布的影响

【目的】研究插入式地下滴灌对盐碱土壤入渗与水盐分布的影响。【方法】采用室内土柱试验,以阿拉尔灌区春季返盐的盐碱土土壤为研究对象,比较分析不同滴头流量与滴头埋深,对土壤湿润峰运移和湿润体内部水分及盐分的影响规律。【结果】相同入渗时间和滴头流量条件下,地下滴灌比地表滴灌湿润峰深度、湿润面积、湿润体内土壤平均含水量和脱盐深度增加。与CK处理相比较,T₁处理土壤湿润峰深度和土壤湿润面积分别增加20.89%和18.01%;T₂处理土壤湿润峰深度和土壤湿润面积分别增加45.78%和19.06%。T₁和T₂处理土壤湿润体内含水量平均值分别增加2.48%和1.37%。土壤脱盐深度由10 cm增加至25 cm。增加滴头埋深和流量,能够增加土壤持水效率,T₁～T₄处理0～25 cm土层土壤持水效率分别为2.56%、3.82%、9.81%和13.35%。滴头流量较小,随滴头埋深增加,土壤盐分表聚。T₂处理0～5 cm土层深度土壤积盐率为67.98%。若增加...     

不同灌溉方式节水控盐效果及对枸杞产量的影响

[目的]为节约水资源,提高灌溉水的利用效率以及预防灌溉引起的土壤盐碱化问题提供参考。[方法]采用滴灌、沟灌、漫灌3种灌溉方式对宁夏银北盐碱地区枸杞进行灌水处理,探索各处理土壤含水量、全盐、产量变化以及水分生产效率高低。[结果]枸杞萌芽前,漫灌0～100 cm平均土壤含水量最大,沟灌次之,滴灌略低;土壤pH沟灌>滴灌>漫灌;土壤全盐漫灌>滴灌>沟灌。随着枸杞的生长发育以及灌水的实施,秋果采摘后,滴灌0～100 cm平均土壤含水量最大,沟灌次之,漫灌最低;土壤pH仍表现为沟灌>滴灌>漫灌;滴灌表层0～20 cm出现盐分表聚现象,20 cm以下漫灌土壤全盐含量最大,滴灌次之,沟灌最低。沟灌产量最高,其次为滴灌,漫灌虽灌水量大,但水分利用率最低,枸杞产量最低。[结论]在盐碱地栽植枸杞实行沟灌、滴灌灌溉方式在节水控盐的同时,还可以提高枸杞产量,是经济、高效、可行的灌溉方式。