西安市主要作物节水灌溉制度研究

以长安区试验资料为基础,对西安市主要作物(冬小麦和夏玉米)生育期需水特性进行了分析,确定了它们在充分灌溉条件下的灌溉制度,冬小麦的灌溉定额为2060～2450m3/hm2,夏玉米的灌溉定额为2250～2775m3/hm2;并制定了3种一年两作非充分灌溉条件下的高产节水灌溉方案。     

不同灌溉量对春小麦生长及产量构成的影响

在大田条件下,研究不同灌溉量对干旱半干旱地区春小麦生长及产量构成的影响,以期为春小麦节水灌溉提供理论依据.结果表明,灌溉量为4 286 m3/hm2(常规对照灌溉量4 495 m3/hm2,减少209 m3/hm2)未对春小麦生长及产量造成不利影响;灌溉量为3 6 70 m3/hm2(比常规灌溉量减少825 m3/hm2)对春小麦生长产生了部分不利影响,但没有使产量明显降低;灌溉量为3 060 m3/ hm2(比常规对照减少1 435 m3/hm2)使春小麦株高降低、干鲜重减少、产量明显减少,对春小麦生长及产量产生明显不利影响.综合考虑,正常年份宁夏引黄灌区春小麦适宜灌溉量在3 900～4 200 m3/hm2,尚有200～5 00 m3/hm2的节水潜力.     

基于干物质积累的滴灌玉米灌溉模型建立与校验

合理的灌水定额和阶段灌量分配是灌溉农业中灌溉制度的核心,它既是作物高产的前提,也是实现水资源高效利用的重要手段.本研究通过连续2年田间小区滴灌试验,研究了玉米阶段干物质积累量与灌水量和产量的关系,建立了基于阶段干物质积累的滴灌玉米优化灌量估算模型.结果表明:1)本研究基于滴灌玉米各生育期干物质积累量与阶段灌量、产量的关系,依次建立了滴灌玉米在拔节期、吐丝期、灌浆期和乳熟期的灌溉模型.2)由模型得到经济最佳灌量为6798m3/hm2;玉米在拔节期、吐丝期、灌浆期和乳熟期干物质积累量临界值分别为11241kg/hm2、14104kg/hm2、29194kg/hm2和38842kg/hm2,所需临界灌水量分别为1109m3/hm2 、2252m3/hm2 、4553m3/hm2和7741m3/hm2.3)经田间实际灌量检验,1∶1直线间的决定系数(Rz)、根均方差(RMSE)和相对误差(RE)分别为0.8244、5.50％和0.12％,该模型可较好估算北疆地区滴灌玉米在经济最佳灌水量下进行优化阶段灌量分配.     

内陆石羊河灌区灌溉和施氮对夏玉米苗期生长及生理特性的影响

以夏玉米为材料,设4个灌水水平:337.5、6751、012.5、1 350 m3/hm2;4个施氮水平:75、150、225、300 kg N/hm2,研究限量灌溉和施氮对夏玉米苗期生长及生理指标的影响。结果表明:严重干旱会抑制玉米的生长。在玉米苗期,充分供水和高氮对玉米的生长不利,轻度亏缺与中氮组合使玉米苗期处于最佳生长状态,水氮共同作用对玉米的光合速率有促进作用;玉米苗期适度经受水分亏缺,有利于根系的生长;在同一施氮水平下,不同程度水分亏缺处理的根冠比(R/S)大于充分供水的处理。玉米苗期叶水势随灌水量的增大而增大,在灌水量相同时,叶水势随施氮量的增加而逐渐变大;干旱会使玉米光合速率下降,但适量增施氮肥可增加玉米的光合速率。     

猪场废水灌溉对土壤-夏玉米系统氮素分布的影响

通过田间小区试验,研究了猪场废水处理工艺中3个阶段出水(原水、厌氧水和仿生态塘水)与地下水1∶5混水和厌氧水不同灌溉量对土壤中矿质氮含量、夏玉米产量以及植株吸氮量的影响。结果表明:厌氧水不同灌溉量对各土层硝态氮和铵态氮含量影响差异较显著,而不同阶段出水混水灌溉对各土层硝态氮和铵态氮含量影响差异不显著;厌氧水不同灌溉量处理下玉米产量呈现中量厌氧水高量厌氧水低量厌氧水的趋势,不同处理阶段出水混水灌溉时,原水与地下水1∶5混水灌溉产量较其他处理高;仿生态塘混水灌溉玉米籽粒粗蛋白含量最高。建议适宜的猪场养殖废水厌氧出水灌水定额为500 m3/hm2,适宜的混水灌溉处理为仿生态塘水与地下水1∶5的配水比例。     

压砂地西瓜水肥耦合模型及优化组合方案

采用三因素五水平二次回归通用旋转组合设计方法,在宁夏中部干旱带进行了压砂地西瓜水肥耦合试验,结果表明:在该试验条件下,灌水定额对产量的影响极显著,株距对产量影响较显著,施氮量对产量无显著影响。水氮交互对产量有一定的影响效果,低氮配以高水、中氮配以高水能够达到高产。并且经过水肥耦合模型模拟,得到了实现不同产量目标的最佳水肥组合指标,压砂地西瓜不同产量水平下的因素最优组合方案为:(1)压砂地西瓜产量12000~15000 kg/hm2,补水定额48~61.5 m3/hm2,施氮量24~31.5 kg/hm2,株距1.7~1.9 m;(2)压砂地西瓜产量15000~18000 kg/hm2,补水定额55.5~69 m3/hm2,施氮量24~30 kg/hm2,株距1.4~1.6 m;(3)压砂地西瓜产量18 000~21 000 kg/hm2,补水定额58.5~72 m3/hm2,施氮量24~30 kg/hm2,株距1.2~1.3 m。     

海冰水灌溉对土壤盐分和玉米产量的影响

渤海海冰盐度一般在4~11 g/kg之间,经处理可以作为农业灌溉用水。采用不同盐度(1、3、5 g/kg),不同灌溉水量(4509、00、1 350 m3/hm2)的海冰水进行农田微区试验。结果表明:(1)灌溉处理的试验终期的土壤盐度没有显著的增加,在降水的淋溶下可以保持在较低水平;在第二年返盐高峰时土壤盐分也保持在较低水平。(2)玉米籽粒产量随灌溉海冰水的盐度增加而轻微下降,在低盐度(1 g/kg)的处理时,随灌溉水量的增加而增加,在高盐度(3、5 g/kg)时则相反。玉米秆的产量也呈现出和籽粒相似的规律。     

增密种植下浅埋滴灌水氮减量对玉米根、冠物质分配与水氮利用效率的影响

为探究增密种植下浅埋滴灌水氮减量对玉米根冠特性及水氮利用效率的影响，以传统畦灌常规施氮量(300 kg·hm^-2)和常规灌溉量(4 000 m³·hm^-2)为对照（CK）,采用大田裂区试验，以传统畦灌常规灌量40%（W1）、50%（W2）和60%（W3）为主处理，以常规施氮量50%（N1）、70%（N2）和100%（N3）为副处理，研究90 000株·hm^-2密度下浅埋滴灌水氮减量玉米根系分布、干物质积累转运、产量及水氮利用效率的变化特征。结果表明，不同土层根干质量均随灌溉量、施氮量的增加而增加，W2N3和W3N3处理20～40 cm、40～60 cm土层根干质量与CK的差异均不显著。吐丝前W2N3、W3N3干物质积累量与CK的差异均不显著，吐丝后W3N3显著高于CK,2018、2019年分别较CK高出9.74%和7.62%;W2N3、W3N2茎鞘、叶片转运量与CK的差异均不显著，W3N3处理2018、2019年茎鞘、叶片对籽粒贡献率则分别较CK提高了0.37%、0.43%和0.27%、0.56%。...     

不同夏玉米品种水分利用效率对氮肥与降水量的响应

以郑单958与农大108为材料,在3种类型氮肥、3个施氮水平条件下,连续两年(2004~2005)研究了华北平原夏玉米水分利用效率(WUE)对氮肥与降水量的响应。结果表明,(1)在施N 0~180 kg/hm2范围内,夏玉米WUE随施氮量增大而增大,且不同氮肥类型间有一定差异;(2)WUE具有明显的基因型差异,在施氮与不施氮条件下均表现郑单958>农大108;(3)WUE与产量呈极显著正相关,与灌浆期穗位叶光合速率、气孔导度与蒸腾速率呈较明显的正相关关系;(4)WUE存在明显的年际间差异,两品种均表现2005年明显大于2004年,这主要由降水量差异所致。夏玉米生育前期及全生育期降水量的减少使夏玉米产量与耗水量均降低,但产量的降幅小于耗水量的降幅,从而使WUE得到提高。可见在本试验条件下,选择合适的品种进行适度干旱或限量灌溉栽培,再配以施氮量180 kg/hm2,可明显提高夏玉米水分利用效率。     

地面灌溉条件下高产棉田水肥耦合的产量效应

以中棉43号为材料,采用"3414"方案,在新疆沙雅新垦农场,通过田间小区试验,研究了地面灌溉条件下不同水肥耦合水平对棉花产量的影响,并建立了棉花产量的水肥回归数学模型.结果表明:不同水肥耦合水平对棉花产量都有显著影响;各因素对棉花产量的效应顺序为:施磷量＞灌溉量＞施氮量;各因素间耦合效应顺序为:氮、磷＞氮、水＞磷、水;水肥调控的最佳组合为:氮肥用量为545.55 kg/hm2,磷肥用量为199.8 kg/hm2,灌溉量为6 429.3 m3/hm2.     

灌水量对全膜垄作沟灌玉米产量及水分利用效率的影响

针对河西灌区水资源紧缺的问题,探索玉米合理的灌溉量,以期指导区域玉米合理灌溉。通过在石羊河流域设置不同的灌水量梯度,研究不同灌水量对全膜垄作沟灌玉米产量及水分利用效率,以及土壤含水率、产量要素的影响。结果表明:全膜垄作沟灌玉米灌水量从4 500 m~3·hm~(-2)增加到4 725 m~3·hm~(-2)、4 950 m~3·hm~(-2)时,产量并没有随着灌水量的增加而增加,灌水量增加到5 175 m~3·hm~(-2)时,在水分利用效率没有降低的情况下,产量相对于4 500、4 725 m~3·hm~(-2)和4 950 m~3·hm~(-2)处理明显增加11.46%、8.39%和8.54%,其中果穗长度、穗粒数和百粒重平均增加4.88%、3.27%和4.31%是其产量增加的主要原因。对于土壤含水率,玉米需水盛期的7月16日至8月3日,5 175 m~3·hm~(-2)处理显著高于其他三个处理,而灌浆期各处理间则差异不显著。与播前期相比,收获期土壤含水率降低层主要集中在20~80 cm土层,土层贮水量平均降低6.72 mm,且各处理0~110 cm土层贮水量差异并不明显。因此,本研究表明5 175 m~3·hm~(-2)为石羊河流域全膜垄作沟灌条件下的适宜灌溉量,但灌浆中后期的最后一次灌水应考虑适当降低灌水量。     

Effects of soil moisture on cotton root length density and yield under drip irrigation with plastic mulch in Aksu Oasis farmland

Effects of soil moisture on cotton root length density (total root length per unit soil volume) and yield under drip irrigation with plastic mulch were studied through field experiments. The results indicate that spatial distributions of root length density of cotton under various water treatments were basically similar. Horizontally, both root length densities of cotton in wide and narrow rows were similar, and higher than that between mulches. Vertically, root length density of cotton decreased with increasing soil depth. The distribution of root length density is different under different irrigation treatments. In conditions of over-irrigation, the root length density of cotton between mulches would increase. However, it would decrease in both the wide rows and narrow rows. The mean root length density of cotton increased with increasing irrigation water. Water stress caused the root length density to increase in lower soil layers. There is a significant correlation between root length density and yields of cotton at the flower-boll and wadding stages. The regression between irrigation amount and yield of cotton can be expressed as y = -0.0026x2+18.015x-24845 (R2 = 0.959). It showed that the irrigation volume of 3,464.4 m3/hm2 led to op-timal root length density. The yield of cotton was 6,360 .8 kg/hm2 under that amount of irrigation.     

秸秆覆盖量对土壤水分利用及春玉米产量的影响

为了探明半干旱区秸秆覆盖栽培中适宜的秸秆覆盖量,在宁南旱区进行了春玉米栽培试验。试验设1.35、0.9、0.45和0万kg/hm24个覆盖量处理,分析了不同覆盖量对土壤水分、玉米产量及水分利用效率的影响。结果表明,4年玉米生育期覆盖量从高到低0～200 cm土层平均土壤贮水量分别较CK(无覆盖)高15.47、10.79 mm和6.26 mm(P<0.05)。试验期间,2009年玉米生育期降雨量最低(为266.1 mm),各处理依次较CK增产13.10%、17.37%和5.40%(P<0.05);2010年玉米生育期降雨量最高(为433.6 mm),各处理依次较CK增产3.91%、7.58%(P<0.05)和1.70%。0.9～1.35万kg/hm2覆盖量增产效果明显,4年平均比CK增产14.23%～12.03%,水分利用效率提高了10.64%～8.87%。宁南旱区,0.9万kg/hm2秸秆覆盖量能更好地蓄水保墒,促进农田土壤水分良性循环,且对提高玉米产量和水分利用效率有显著效果。     

滴灌下秸秆覆盖与灌水量对华北冬小麦土壤水分的影响

试验于2014—2015年在北京市大兴区进行,以冬小麦为研究对象,以秸秆覆盖和灌水量为处理,对各小区棵间蒸发量(E)、土壤各层含水率(θ)、土壤表层温度(Tc)、叶面积指数及产量等指标进行实测与分析。结果表明:滴灌条件下湿润带E普遍高于干燥带,全观测期平均高出16.45 mm,较强降雨后干燥带E的波动更剧烈;秸秆覆盖可以有效减少各生育期E,低、中、高灌水量处理下秸秆覆盖比未覆盖处理分别减少20.45%、24.77%、19.14%,但在较强降雨后秸秆覆盖处理E波动更剧烈,不同灌水量对E影响不显著;低灌水量时,秸秆覆盖对灌溉水有明显的截留作用,中、高灌水量时则起到明显的保墒作用;整个观测期,E/ET先变小再变大,灌水量差异对E/ET影响显著,低、中、高灌水量下均值分别为29.71%、25.64%、21.38%;秸秆覆盖和未覆盖相比三种灌水处理E/ET分别减少8.93%、3.01%、0.44%。水分利用效率秸秆覆盖处理要普遍高于未覆盖处理,并与灌溉定额之间呈负相关。整体来看,中灌水量秸秆覆盖处理的产量和水分利用效率均较优,适合当地冬小麦滴灌种植。     

追氮及收获期对饲用青莜麦产量及秸秆蛋白质含量的影响

就追氮和收获期对3个青莜麦品种的产量和秸秆蛋白质含量的影响进行研究。结果表明,追氮可显著提高青莜麦产量和秸秆的蛋白质含量。沙地追氮69 kg/hm2时增产显著,青莜麦干重产量达6 023.4 kg/hm2,滩地青莜麦的产量最高,干重产量达9 013.4 kg/hm2;追氮69 kg/hm2,沙地青莜麦秸秆中粗蛋白和真蛋白含量分别为12.09%和7.45%,比对照提高了6.81和3.61个百分点;追氮量在69 kg/hm2水平上,每增加69 kg/hm2,青莜麦秸秆中粗蛋白质和真蛋白的增幅均显著下降。乳熟早期收获的青莜麦产量最高,品16的干重产量达10 916.7kg/hm2,9348的干重产量达10 700.0 kg/hm2;乳熟早期收获,粗蛋白向真蛋白的转化率最高。     

覆盖及玉米根系对半干旱黄土区土壤拮抗性放线菌生态分布的影响

采用常规分离培养和琼脂块拮抗性测定法,研究了西北旱作农业区不同覆盖条件和根系对玉米田土壤中拮抗性放线菌分布的影响。结果表明:(1)玉米田土壤拮抗性放线菌比率随覆盖方式而异。在GA培养基上,休闲和覆膜模式高于常规对照,覆草和补灌条件下较低;在SDSA培养基上,覆盖(覆膜和覆草)和休闲模式高于常规对照。(2)玉米根系生长和分泌物对拮抗性放线菌比率有显著影响。覆膜处理中,玉米根系可使抗细菌、抗真菌拮抗菌比率较根外分别降低59.7%、45.2%;覆草处理中,玉米根系可使抗细菌及抗真菌拮抗菌比率较根外分别提高84.5%及106.4%;种植玉米后,拮抗菌比率低于休闲土壤。(3)多重比较结果显示,玉米根系对拮抗性放线菌比率的影响大于栽培模式的影响。     

玉米秸秆还田对冬小麦产量和不同生育期土壤硝态氮累积量的影响

以田间试验方法研究了玉米秸秆还田配施氮肥对后茬冬小麦产量和小麦生育期土壤硝态氮累积量的影响。试验采用裂区设计,主处理包括玉米秸秆还田(S1)和不还田(S0)2个处理,副处理为5个不同施氮水平,分别为0、84、168、252 kg·hm~(-2)和336 kg·hm~(-2)。结果表明,施氮量较低时(分别低于99 kg·hm~(-2)和79 kg·hm~(-2)时),秸秆还田处理小麦产量低于秸秆不还田处理,施氮量较高时则相反;两条氮肥肥效曲线呈相交规律。施氮252 kg·hm~(-2)时,秸秆还田处理分别增产9.5%和2.1%,施氮336 kg·hm~(-2)时,秸秆还田处理分别增产7.0%和5.6%。冬小麦冬前分蘖期土壤硝态氮主要累积在0~40 cm土层;施氮量高于84 kg·hm~(-2)时,秸秆还田处理硝态氮累积量有高于相同施氮量下不还田处理的趋势,其中0~20 cm土层N336+秸秆还田处理硝态氮累积量比不还田处理提高25%(武功试验地)。冬小麦返青期土壤硝态氮较冬前分蘖期大幅降低,此期秸秆还田处理0~20 cm土层硝态氮累积量有低于秸秆不还田处理的趋势。周至县连续三年田间试验结果表明,秸秆还田处理冬小麦收获期土壤硝态氮累积量有高于秸秆不还田处理的趋势,不施氮肥处理0~1 m土层秸秆还田比不还田处理累积量显著提高43.4%。秸秆还田对冬小麦产量和土壤硝态氮累积量的影响与施氮量有关,施氮量较低时秸秆还田条件下冬小麦返青期土壤硝态氮含量较低,引起作物速效氮供应的短期(返青期追施氮肥前)缺乏,影响小麦生长,进而导致小麦减产。连续秸秆还田处理有利于小麦收获期2 m土壤硝态氮累积,减少向下淋溶。     

胡杨林的初次灌溉效应

对胡杨次生林适宜灌溉量的研究表明 ,在一定范围内 ,林木材积生长量随灌溉量的增加而增加 ,在 0 (对照 )、75 0、1 5 0 0、2 2 5 0、30 0 0m3/hm2 .a处理中 ,年产材积量分别为3.76E - 0 5、3.42E - 0 5、4.94E - 0 5、0 .0 0 0 1 2 3、5 .75E - 0 5m3/株。 2 2 5 0m3/hm2 .a灌溉量的产材量最高 ,高含水量 1 1 0mm线上升的最高 ,较其他处理都为明显。在水资源日益短缺的塔里木河流域 ,胡杨林的灌溉量应以 2 2 5 0m3/hm2 .a为宜。     

喷灌冬小麦农田土壤NO-3-N分布特征及作物吸氮规律

以传统地面灌溉（畦灌）为对照，2002～2003和2003～2004两个生产年度田间试验分析喷灌对冬小麦农田土壤NO3^-—N分布和作物吸氮的影响。试验结果表明：喷灌与地面灌溉相比，土壤NO3^-—N含量蜂值迁移较浅，土壤NO3^--N主要分布在冬小麦主要根系分布层0～40cm土层内。与喷灌相比，在冬小麦根系层下部，地面灌溉土壤NO3^-N存在不同程度的累积。试验期间地面灌溉土壤NO3^-—N累积淋失量分别为8．68kg／hm^2和7．70kg／hm^2，喷灌条件下没有明显的土壤NO3^-—N淋失，最大累积淋失量只有地面灌溉条件下的3％。2003和2004年喷灌冬小麦地上部分吸氮量分别为235．7kg／hm^2和161，7kg／hm^2，分别比地面灌溉高7．0kg／hm^2和34．7kg/hm^2。与地面灌溉相比，喷灌有利于冬小麦后期吸收氮素，喷灌不同生育期冬小麦吸氮量年际之间的差异都小于地面灌溉。