不同聚丙烯酰胺用量对加工番茄产量及土壤环境的影响

为了研究不同浓度的聚丙烯酰胺(PAM)对新疆加工番茄产量及土壤环境的具体影响,2018年6—9月在新疆五家渠市(准噶尔盆地东南部)进行大田试验,在2种灌溉方式下,即100%灌溉水量(与当地农业生产保持一致)和70%灌溉水量,设置了3个PAM浓度水平50、100、200 g/m2,考察了其对土壤体积含水率、土壤温度、土壤盐度及番茄株高、茎粗、叶片气孔阻抗和番茄产量的影响。结果表明,PAM可显著提高土壤体积含水率,且在70%灌溉水量处理下,100 g/m2浓度的PAM保水效果最为显著;PAM的施加显著降低了土壤温度,浓度为100 g/m2时最大降低4℃;PAM的增产效果显著,同时进行30%灌溉用水亏缺与施加PAM 100 g/m2,番茄产量提高296%。在该试验条件下,PAM提高加工番茄产量的最佳用量为100 g/m2左右。     

水氮调控对设施土壤剖面无机氮分布和番茄产量的影响

结合土壤墒情实时原位检测技术，分析水肥一体化精准灌溉条件下不同灌溉幅度和施氮量对设施菜地无机氮剖面分布和番茄产量的影响，为设施菜地合理水肥管理措施的制定提供理论指导。在山东省寿光市设施番茄大棚设置了4种水肥管理模式：施氮100 kg·hm^-2宽幅灌溉(W100)，施氮100 kg·hm^-2窄幅灌溉(N100)，施氮150 kg·hm^-2宽幅灌溉(W150)，施氮150 kg·hm^-2窄幅灌溉(N150)。宽幅和窄幅灌溉的水分变化区间分别控制在田间持水量的65%～75%和68.5%～71.5%。采集番茄苗期、开花结果期、成熟采摘期的土壤剖面样品并测定其硝态氮、铵态氮含量和番茄产量。结果表明：施化肥氮100 kg·hm^-2条件下窄幅灌溉处理对于减小硝态氮累积效果较好。与宽幅灌溉相比，窄幅灌溉可显著提高设施番茄产量达80 t·hm^-2以上。因此，为了减少土壤中无机氮的累积迁移并提高作物产量，在水肥一体化下建议在施用化肥氮100 kg·hm^-2     

不同滴灌量对新疆温室土壤水分、番茄产量及品质的影响

为确定新疆温室滴灌番茄适宜灌水量,在新疆农垦科学院科研基地开展田间小区试验,研究不同灌水量处理对温室滴灌番茄土壤水分状况、产量及品质的影响。结果表明,温室番茄土壤水分状况变化幅度随着生育期的推进呈现先增大而后缓慢减小的趋势,就灌水量的影响程度而言,灌水量较小的T1(3 600 m3/hm2)、T2(4 200 m3/hm2)处理仅对0~40 cm土层土壤质量含水率影响较大,而灌水量较高的T4(5 400 m3/hm2)与T3(4 800 m3/hm2)处理对0~60 cm土层均有较大影响。番茄红素含量随灌水量的增大呈现减少趋势;可溶性糖含量总体变化趋势为随灌水量增大先减小而后增大,之后再减小;维生素C、可溶性蛋白含量以T2最高。番茄产量在一定范围内随着灌水量的增大而增大,但是达到一定程度后出现减少趋势。建议新疆温室滴灌番茄灌水量为4 800 m3/hm2。     

加气灌溉对番茄根区土壤环境和产量的影响

【目的】探明加气灌溉对番茄根区土壤环境及番茄生物量、果实产量和水分利用效率的影响,为加气灌溉的推广提供依据。【方法】以番茄品种"金鹏10号"为供试材料,通过温室小区试验,设计了加气和不加气(对照)地下滴灌2种处理方式,每个处理3次重复,加气灌溉采用Mazzei287型文丘里加气设备,定期测定并比较2种灌溉方式下的土壤含水量、氧气含量、呼吸速率、温度及番茄生物量、产量和水分利用效率。【结果】与对照相比,加气灌溉使得10cm土层内土壤体积含水量降低了1.61%,根区土壤氧气含量增加了0.89%,土壤呼吸速率增加了26.76%,但土壤温度没有明显变化;加气灌溉下番茄的果实干鲜质量、叶干质量、茎干鲜质量和地上部干鲜质量均显著增大,但根干鲜质量和叶鲜质量无显著变化;同时,加气灌溉下灌溉水分利用效率增加了23.12%,单株产量提高了23.12%,单果质量增大了29.84%。【结论】加气地下滴灌在改善根区土壤环境、提高番茄产量和水分利用效率等方面具有明显优势。     

保水剂对砂质土壤物理性质的影响

以山西农业大学苗圃试验田为研究对象,通过选取样地进行试验,测定了在土表施用保水剂(SAP)和SAP+PAM(土壤结构调理剂)2种处理方式后,喷灌和渠灌条件下不同层次(0~20,20~40,40~60 cm)土壤容重、田间持水量、土壤含水率的变化。结果表明,施用SAP,SAP+PAM后可以明显降低土壤容重、增加田间持水量、提高土壤含水率,并且沙壤土较砂性土作用效果明显;沙壤土的2种灌溉方式相比,容重降幅相差不大,渠灌的田间持水量增幅大于喷灌。研究结果可为半干旱区农区提高水分利用率及灌溉效率提供重要的理论依据。     

加气灌溉对番茄地土壤CO_2排放的调控效应

【目的】CO_2是大气中最重要的温室气体,对全球变暖起到重要作用。加气灌溉通过改善土壤通气状态,提高作物产量、品质及水分利用效率等已被大量研究证实,然而加气灌溉引起的土壤环境效应研究较少,且通过静态箱法系统地研究加气灌溉对设施菜地土壤CO_2排放影响的研究尚未见报道。因此,分析加气灌溉对土壤CO_2排放的影响,对评估加气灌溉技术的农田生态效应具有重要作用。【方法】供试番茄品种为‘飞越’,通过温室小区试验利用文丘里计作为加气设备,通过地下滴灌系统实现水气结合的加气灌溉方式。采用静态箱-气相色谱法对温室番茄地土壤CO_2排放进行原位观测,研究加气灌溉对土壤CO_2排放的调控效应。试验按灌水量(充分灌溉、亏缺灌溉)和加气(加气、不加气)的双因素设计,设置4个处理,分别为:加气亏缺灌溉(AI1)、不加气亏缺灌溉(CK1)、加气充分灌溉(AI2)和不加气充分灌溉(CK2),每个处理3个重复。研究加气和充分灌溉较不加气和亏缺灌溉对温室番茄地土壤CO_2排放、土壤水分、土壤温度和土壤有机碳的影响。【结果】番茄整个生育期,不同加气灌溉模式下土壤CO_2排放通量随移植后天数增加呈波动性变化,总体呈现先增加后减小的趋势,峰值均出现在番茄开花坐果期。加气和充分灌溉处理较对应的不加气和亏缺灌溉处理增加了番茄整个生育期土壤CO_2平均排放通量和排放量,但差异不显著(P0.05)。AI1、CK1、AI2和CK2处理土壤CO_2平均排放通量分别为229.31、193.66、259.10和224.76 mg·m~(-2)·h~(-1),且以AI2处理土壤CO_2排放量最大(6 383.43 kg·hm~(-2)),分别是AI1、CK1和CK2处理的1.12、1.32和1.13倍。此外,不同加气灌溉模式下土壤充水孔隙率(WFPS)在番茄整个生育期内大致呈下降的趋势;土壤温度(T)大致呈上升的趋势,且同一时刻处理间土壤温度差异较小;而土壤有机碳(SOC)含量呈波动性变化且番茄整个生育期SOC含量变化幅度较小。加气灌溉较对应的不加气灌溉降低了T和WFPS,增加了SOC含量,但差异均不显著(P0.05);充分灌溉较对应的亏缺灌溉增加了WFPS和SOC,但不显著,对T的影响不一。此外,经相关性分析可知,土壤CO_2排放通量与土壤充水孔隙率呈负相关,与土壤温度和有机碳呈正相关,但相关性均不显著(P0.05)。【结论】通过温室小区试验得出,加气灌溉增加了土壤CO_2排放,但不显著(P0.05)。研究结果为评估加气灌溉技术的农田生态效应和设施菜地温室气体减排提供了一定的参考和科学依据。     

微咸水富氧灌溉对番茄生长、品质及土壤微生物的影响

采用盆栽试验法,研究微咸水富氧灌溉对番茄生长、品质、土壤微生物活性的影响,试验包括3个水平咸水灌溉:0.2、2.0、5.0 g/L,2个水平的水溶氧浓度处理:3.0(对照)、7.0~9.0 mg/L。研究发现,富氧灌溉能够显著提高番茄的生物量、品质,在5.0 g/L咸水灌溉下,富氧灌溉分别能提高地上部、根部生物量32.0%、32.4%,在2.0 g/L咸水灌溉下,富氧灌溉分别提高维生素C含量69.95%、可溶性蛋白质含量23.16%、可溶性糖含量13.09%。富氧灌溉能够增加盐胁迫下土壤的微生物量和活性,富氧处理显著增加了2个水平咸水灌溉下的土壤酶活性,在5.0 g/L咸水灌溉下,蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶、碱性磷酸酶分别提高了44.0%、10.4%、31.7%、16.7%。结果表明,富氧灌溉可以作为微咸水安全灌溉的辅助措施。     

两种改良剂对晋南盐碱地土壤性质及藜麦产量的影响

为明确土壤改良剂对盐碱地的改良效果,以藜麦为材料,设置常规施肥(氮肥0.2 g/kg +磷肥0.2 g/kg +钾肥0.1 g/kg,G)、常规施肥+聚丙烯酰胺（PAM） ［0.25（GP1）、0.50（GP2）、0.75（GP3） g/kg］和常规施肥+禾康盐碱土壤改良剂［2（GX1）、4（GX2）、6(GX3) mL/kg］,以不施磷肥+不施改良剂为对照（CK）,采用盆栽试验分析两种改良剂在藜麦种植前后对土壤性质及藜麦产量的影响。结果表明：施用改良剂能提高土壤水稳性团聚体含量和含水率,并降低土壤全盐量、钠吸附比和土壤pH,在GX2和GP2处理下改良效果显著,与G处理相比≥0.25 mm水稳性团聚体百分数分别显著提升45.8%、50.7%,土壤脱盐率和土壤含水率分别提升43.2%、40.0%和41.8%、30.0%,土壤钠吸附比分别显著降低39.3%、28.7%,土壤pH显著降低,较播种前分别降低0.36、0.31。施用改良剂能显著提升藜麦的籽粒产量,在GX2和GP2处理下达到峰值,与G处理相比分别显著提升81.6%、78.5%;藜麦地上部吸磷量显著提升,分别升高36.2%、34.5%。说明两种改良剂均能改善土壤性质,提升藜麦吸磷量和产量,PAM最适用量为0.50 g/kg,禾康盐碱土壤改良剂最适用量为4 mL/kg。综合因素考虑在作用效果方面,两者之间差异不显著;在经济效益方面,PAM优于禾康盐碱土壤改良剂。     

不同水肥组合滴灌对黄花菜产量及土壤水分的影响

[目的]研究不同水肥处理对宁夏中部干旱带土壤水分及黄花菜产量的影响,探索适合该地区的黄花菜灌溉制度.[方法]试验选用甘肃大乌嘴为材料,采用正交试验设计方法设置了低水(W1)2250 m3/hm2、中水(W2)3000 m3/hm2、高水(W3)3750 m3/hm2,低肥(F1)450 kg/hm2、中肥(F2)675 kg/hm2、高肥(F3)900 kg/hm2,以当地农户滴灌种植方式为对照(CK),共10个组合处理.[结果]农户滴灌种植方式与不同滴灌水肥一体化灌溉处理间土壤含水率均在各次灌水后发生显著变化,随着灌水量的增大,各层土壤含水率相应增大,20～40 cm土层土壤含水率最大,为5.54％～28.29％;处理组黄花菜产量总体上高于对照组,黄花菜产量随着灌水量与施肥量的增加呈现先增大后减小的变化趋势.[结论]黄花菜在丰水年下滴灌水肥一体化灌溉最优的是W2 F2处理,该处理下黄花菜产量为15417 kg/hm2.     

日光温室番茄自压微水头软管膜下调亏灌溉研究

在日光温室条件下进行了番茄自压微水头软管膜下调亏灌溉试验研究,结果表明,开花坐果期以轻度水分胁迫T1(土壤含水率为田间持水量的60%～70%)和结果盛期以轻度水分胁迫T3(土壤含水率为田间持水量的60%～70%)为最优设计。试验说明,复水后有补偿效应、干物质有利于向果实运移与分配,从而促进生殖生长。     

滴灌下氮盐交互对加工番茄荧光特性及产量品质的影响

【目的】新疆有着全中国最大面积的盐碱地和加工番茄的种植基地。在新疆开展两年试验以研究加工番茄在氮盐交互下生长、生理、产量和品质的变化规律,获得适宜新疆盐碱地种植加工番茄的合理施氮量和土壤盐分范围,为新疆扩大加工番茄种植面积和合理施氮提供科学的理论依据及技术途径。【方法】试验于2017和2018年在石河子大学现代节水灌溉兵团重点实验基地进行,以当地主栽品种3166为试验材料,2017年试验共设置4个土壤含盐量水平：1.5、4.0、7.0和10.0 g·kg ^-1及4个氮素水平：201、166、131和96 kg·hm ^-2,2018年在2017年的基础上去除10.0 g·kg ^-1的土壤含盐量,增加5.0 g·kg ^-1的土壤含盐量和不施氮量处理。试验测定和分析加工番茄的荧光叶绿素参数、产量和品质指标。【结果】在氮盐交互下,加工番茄荧光参数及产量等指标均呈现出复杂的变化规律。绝大多数的荧光参数及产量受土壤盐分的主导作用较氮素强,在同等氮素水平下,7.0 g·kg ^-1和10.0 g·kg ^-1的土壤盐分对加工番茄荧光指标抑制程度最大;低盐分水平下,166 kg·hm ^-2的中等偏高的施氮量对加工番茄的荧光指标促进作用最大,其次是施氮201 kg·hm ^-2的处理;在中等偏高的盐分水平下,96 kg·hm ^-2的低氮对加工番茄的最好,其次为不施氮水平。加工番茄的鲜果产量总体上符合“盐高产低”的规律,但低氮高盐处理的产量明显高于其他同盐度的氮素水平下的产量。可溶性固形物、VC、可溶性糖和可滴定酸均随着土壤含盐量的增大逐渐增大,糖酸比的最大值均出现在低盐处理,盐分对加工番茄品质的影响远高于氮素,二者交互对加工番茄的品质并无显著性影响。通过图形叠加分析方法,得出了加工番茄获得相对最优产量和品质的合理施氮范围和土壤含盐量区间。【结论】在盐碱程度偏高的土壤可通过少施氮素来提高加工番茄产量;加工番茄获得相对最优产量和品质的合理施氮范围和土壤含盐量区间为N：98.12—119.60 kg·hm ^-2,S：3.57—5.58 g·kg ^-1。     

Effect of fertigation frequency on soil nitrogen distribution and tomato yield under alternate partial root-zone drip irrigation

Alternate partial root-zone drip fertigation (ADF) is a combination of alternating irrigation and drip fertigation, with the potential to save water and increase nitrogen (N) fertilizer efficiency.  A 2-year greenhouse experiment was conducted to evaluate the effect of different fertigation frequencies on the distribution of soil moisture and nutrients and tomato yield under ADF.  The treatments included three ADF frequencies with intervals of 3 days (F3), 6 days (F6) and 12 days (F12), and conventional drip fertigation as a control (CK), which was fertilized once every 6 days.  For the ADF treatments, two drip tapes were placed 10 cm away on each side of the tomato row, and alternate drip irrigation was realized using a manual valve on the distribution tapes.  For the CK treatment, a drip tape was located close to the roots of the tomato plants.  The total N application rate of all treatments was 180 kg ha–1.  The total irrigation amounts applied to the CK treatment were 450.6 and 446.1 mm in 2019 and 2020, respectively; and the irrigation amounts applied to the ADF treatments were 60% of those of the CK treatment.   The F3 treatment resulted in water and N being distributed mainly in the 0–40-cm soil layer with less water and N being distributed in the 40–60-cm soil layer.  The F6 treatment led to 21.0 and 29.0% higher 2-year average concentration of mineral N in the 0–20 and 20–40-cm soil layer, respectively and a 23.0% lower N concentration in the 40–60-cm soil layer than in the CK treatment.  The 2-year average tomato yields of the F3, F6, F12, and CK treatments were 107.5, 102.6, 87.2, and 98.7 t ha–1, respectively.  The tomato yield of F3 was significantly higher (23.3%) than that in the F12 treatment, whereas there was no significant difference between the F3 and F6 treatment.  The F6 treatment resulted in yield similar to the CK treatment, indicating that ADF could maintain tomato yield with a 40% saving in water use.  Based on the distribution of water and N, and tomato yield, a fertigation frequency of 6 days under ADF should be considered as a water-saving strategy for greenhouse tomato production.     

聚丙烯酰胺对土壤性质及玉米生育和产量影响

试验探讨不同浓度的聚丙烯酰胺(PAM)处理对土壤的理化性质及玉米的生长发育和产量的影响。在玉米的不同生长时期,对其植株株高及土壤含水率、容重等理化指标进行测定,并在玉米收获后考察百粒重和产量。结果表明,PAM对改善土壤结构有一定的作用,可降低土壤容重,提高土壤入渗率,增加土壤含水量。PAM可增加玉米的株高,对玉米有增产作用,与对照相比,其增产幅度在4.2%～4.6%,但处理间差异不显著。     

不同水肥管理对番茄品质和产量的影响

为提高水肥利用效率,合理降低氮肥施用量,研究不同水肥模式条件对番茄质量、产量的影响。结果表明：每5日滴灌2 h的灌溉方式可提高番茄亮度,土壤含水率为田持的70%~90%的灌溉模式可有效提高番茄可溶性糖含量;灌水适中的灌溉方式（灌溉定额为3771.98 m3/hm2）有利于番茄产出较多的果实数和增加成熟比例,并且推迟番茄主产期,从而提高番茄初产量和总产量;氮肥添加处理、水肥的交互效应均未对番茄的品质和产量产生显著性影响(P>0.05);水分对番茄的品质和产量的影响大于氮肥。     

深松耕作下灌溉定额对棉田水分利用效率及产量的影响

【目的】研究深松耕作下灌溉定额对新疆南疆滴灌棉田棉花生长发育及水分利用效率和产量的影响,优化新疆滴灌棉田灌水制度,为新疆南疆地区棉花生产实现高效用水,节水保产提供理论依据。【方法】2019年,深松40 cm条件下,设置2 400 m³/hm²(W₁)、3 000 m³/hm²(W₂)、3 600 m³/hm²(W₃)和4 200 m³/hm²(W₄)4个滴灌定额的田间试验,测定并分析不同滴灌定额对棉花生长发育、水分利用效率及产量的调节效应。【结果】深松40 cm条件下,棉花株高和叶面积指数均随灌溉定额的增加呈线性增大趋势,W₃和W₄处理株高与叶面积指数显著高于W₁处理;灌溉定额的增加,促进生育后期生物量的形成,有利于产量提高,但灌溉定额过大,反而不利于生物量积累与产量形成,不同处理生物量累积表现为W₃>W₂>W₄>W₁的变化规律,且W₃处理显著高于W₁处理(P<0.05),分别较W₁、W₂和W₄处理高出18.8%、9.6%和13.9%;增加灌溉定额,各生育期0~80 cm土层内土壤含水量均呈递增变化趋势,但灌溉量过大,容易造成水分下渗;对于产量性状而言,W₃处理单株结铃数显著较W₁处理增加10.9%,W₂和W₃处理籽棉产量显著高于W₁和W₄处理(P<0.05),W₂处理分别较其他处理高出10.9%、0.6%和11.8%;水分利用效率随灌溉定额的增加显著降低(P<0.05),处理间均达到显著性差异。【结论】深松40 cm条件下,当灌溉定额在3 000~3 600 m³/hm²,更有利于促进棉花生长发育和干物质积累,能更好的平衡水分利用与产量的关系,利于产量形成。     

塑料大棚番茄渗灌多孔管埋深的研究

渗灌管的埋深是渗灌的重要技术参数之一。本试验以6kPa和40kPa分别作为保护地渗灌的灌水上限和灌水下限，以土壤水分张力计读数控制灌水起始点，研究了不同的多孔管埋深(分别为20、30、40cm)对保护地土壤水分状况和温度状况等土壤环境条件以及番茄生长发育状况、产量、外观品质和水分利用率的影响。研究结果表明，与埋深20cm和40cm相比，渗灌多孔管埋深为30cm时，番茄生长的根区土壤水分含量适中，土壤温度在白天上升较快，土壤肥力状况较好，番茄干物质积累较多，生长发育较好，有利于提高番茄产量、外观品质和分利用率，有利于田间耕作管理。这一技术参数最适宜于塑料大棚番茄栽培应用，相应的灌水周期为8d左右，每次灌水量为225m^3／hm^2。     

风沙土膜下滴灌灌溉水量对玉米生长和产量的影响

[目的]为了更好地为风沙土膜下滴灌灌溉制度的制定提供理论依据。[方法]通过田间试验对不同灌溉水量条件下风沙土地区膜下滴灌玉米生长和产量的影响进行研究。[结果]灌溉水量对玉米株高、茎粗、叶面积指数（LA,）和单株地上干物质重等营养生长指标影响较小;穗长、穗粗、行粒数、百粒重、穗粒重、穗重等产量构成性状和产量均随着灌水量的增加先增大后减小,灌溉水量为75％Er时产量最高,达到7．67t／hm3;水分利用效率（WUE）随着灌溉水量的增加线性下降,25％ET时WUE最大,为1．30kg／m3。[结论]在风沙土地区,玉米膜下滴灌灌溉水量宜控制在25％ET～75％ET。     

新型土壤修复材料对春大棚番茄生产及土壤养分状况的影响研究

为解决京郊设施菜田土壤退化问题,在北京地区春大棚番茄上施用新型土壤修复材料(地富原),结果表明:在有机肥配施的基础上,增施新型土壤修复材料能使番茄增产14.000%~27.200%,能显著的改善番茄的植物学性状,并增加番茄茄红素含量0.50~30.40 mg/kg,维生素C含量0.00~2.00 mg/100 g,改善了番茄的营养品质及商品性能;并且施用新型土壤修复材料能明显改善蔬菜设施土壤养分状况,提高土壤当中有机质和氮、磷、钾的含量,起到保水缓释、嵌套配方施肥及改善土壤团粒结构等多重功效.     

灌溉水量和水质对土壤水盐分布及春玉米耗水的影响

【目的】研究灌溉水量和水质对土壤水盐分布和春玉米耗水的影响。【方法】在石羊河中游,通过2007—2008两年的灌溉试验,对供试春玉米采取不同的水量和水质处理,测定土壤含水量和含盐量及玉米生长指标。【结果】灌溉水量对土壤含水量变化的影响在60—100cm土层较为明显,2008年9g·L-1处理和6g·L-1处理20—100cm土层平均含水量保持在25%以上;土壤含盐量随灌溉水矿化度的增大而增大,随灌溉水量的减少而降低;供水不足时,作物耗水量及土壤储水变化主要受水量的影响,供水充足时则主要受灌溉水质的影响;咸水灌溉条件下,一定的水分亏缺同样能够提高水分利用效率(WUE),但是当土壤含盐量超过一定水平时,WUE将随灌溉水矿化度的提高而显著降低;咸水灌溉使春玉米产量降低19.4%—57.9%,连续两年充分灌溉下矿化度为9g·L-1处理的产量仅为淡水的42%。【结论】咸水灌溉下,合理的降低灌溉水量有利于提高WUE,减少盐分积累,3g·L-1的水配合适当的淋洗可以作为后备灌溉水源。     

玉米非饱和灌溉最佳土壤水分指标的研究

掌握适宜土壤水分,做到既节水又高产,是玉米非饱和灌溉技术关键。由桶测试验表明：控制土壤水分为田间持水量的70％,当灌溉水量为4680m^3／hm^2时,为玉米的最佳非饱和灌溉水量。