全地膜覆盖棉田咸水滴灌对土壤水盐分布的影响

通过田间定位小区试验,以淡水滴灌为对照,设置不同矿化度咸水滴灌处理,研究全地膜覆盖条件下,咸水滴灌棉田土壤水分和盐分的动态变化和分布特征。结果表明,咸水滴灌减少了棉花对土壤水分的吸收,HCO3--Na+型咸水矿化度对棉花根系吸水的影响要大于Cl--Na+型咸水。土壤水分受到前期灌溉水量和灌溉水盐分的影响,这种影响在整个生育期都存在。各种灌溉处理都使得0~100 cm土体剖面的土壤EC值增加,土壤盐分随着灌溉水矿化度的增加而增加。从土壤盐分的积累来看,利用滴灌补灌一次6 g/L以下的咸水,通过种植前黄河水压盐和夏季降水淋洗,不会造成棉花根系分布层土壤盐分的明显积累。     

微咸水灌溉对日光温室番茄产量及果实各部位蔗糖代谢的影响

在春茬番茄的基础上开展第2茬(秋冬茬)试验,以"京番301"番茄品种为试验材料,采用单因素完全随机区组试验设计、沙土槽培的栽培技术,研究微咸水不同灌溉方式对番茄果实白熟期、转色期、成熟期各部位糖的组成和含量及糖代谢相关酶活性的影响。结果表明:1)在微咸水直接灌溉下,番茄果实的可溶性糖含量均高于其他几个处理,而在淡水直接灌溉下果实的淀粉含量高于微咸水灌溉且差异显著;2)微咸水灌溉可以提高番茄果实内转化酶和蔗糖合成酶的活性,其中微咸水直接灌溉转化酶活性最高,按次轮灌次之,淡水直接灌溉转化酶活性最低;3)淡水直接灌溉番茄产量最高,其次为微咸水和淡水按次轮灌,微咸水直接灌溉和混合水灌溉产量均较低;4)不同的微咸水灌溉方式均会导致土壤盐分的积累,其中微咸水直接灌溉的土壤盐累积最严重,微咸水和淡水按生育期轮灌次之,而混合水处理的土壤盐累积最低。结合番茄产量和土壤盐分、养分积累情况,认为微咸水和淡水按次轮灌为最佳灌溉方式。     

鲁北平原咸水滴灌对土壤水盐分布和棉花产量的影响

鲁北平原是山东省重要的粮棉油生产基地,合理利用微咸水和咸水资源是亟待解决的问题。通过田间小区试验,以淡水滴灌处理为对照,设置不同矿化度咸水滴灌处理,研究全地膜覆盖条件下,咸水滴灌对棉花农田土壤水盐分布和产量的影响。结果表明,灌出苗水可以明显降低棉田主要根层土壤EC值,降低率在26.8%～29.0%之间。咸水滴灌减少了棉花对土壤水分的吸收,主要影响土层在40～100 cm,灌溉水矿化度越高,影响越大。与淡水滴灌相比,滴灌补灌矿化度6 g·L^-1以下的咸水对棉花产量没有明显的影响,而滴灌8 g·L^-1的咸水在降水偏少的年份能明显降低棉花产量。从土壤盐分的积累来看,利用滴灌补灌一次6 g·L^-1以下的咸水,通过黄河水和夏季降水淋洗土壤盐分,不会造成棉花根系分布层土壤盐分的积累。该研究结果可为鲁北平原区咸水利用提供科学依据。     

咸水滴灌对棉田土壤氨氧化细菌及酶活性的影响

[目的]研究不同盐度灌溉水对棉田土壤氨氧化细菌及酶的影响.[方法]试验设置三个灌溉水盐度(电导率EC):0.35(淡水)、4.61(微咸水)和8.04 dS/m(咸水),分别以FW、BW和SW表示.[结果]咸水、微咸水灌溉显著增加土壤盐度,土壤中铵态氮显著增加,硝态氮显著降低;微咸水和淡水灌溉处理土壤潜在硝化势无显著差异,但是咸水灌溉处理显著降低了土壤潜在硝化势;微咸水处理土壤氨氧化细菌数量与淡水处理差异不显著,但是咸水灌溉处理氨氧化细菌数量较淡水处理降低了59.38;;不同灌溉水盐度对土壤硝酸还原酶和亚硝酸还原酶影响相似,随着灌溉水盐度的增加,土壤硝酸还原酶和亚硝酸还原酶活性显著降低.盐分对羟胺还原酶活性影响不大.[结论]适宜盐度的微咸水滴灌对土壤氨氧化细菌和潜在硝化势无显著影响,但高盐度的咸水灌溉会导致氨氧化细菌数量减少,潜在硝化势和关键酶活性降低,直接影响硝化/反硝化作用.     

磁化微咸水对滴灌棉花生长及产量的影响

[目的]研究一种能可持续利用微咸水利用方式.[方法]在灌溉管上安装磁化设备,设置不同磁化处理,对灌溉微咸水进行磁化,研究其对棉花生长及产量的影响.[结果]微咸水磁化灌溉棉花后,对棉花鲜物质和干物质的累积及棉花产量产生了影响,棉花株高、茎秆、蕾铃重及产量等均明显高于对照,其中二次磁化处理(T3、T5)增加量更加明显.[结论]咸水磁化处理能够明显增加棉花株高、鲜物质和干物质积累,能够促进单株铃数的增加,进而提高棉花的产量,二次磁化效果更加明显.     

微咸水灌溉对土壤盐分和春玉米生长发育的影响

通过田间小区试验,研究了3 g/L微咸水灌溉对土壤盐分动态和春玉米生长发育的影响。结果表明,用矿化度为3 g/L的微咸水灌溉可在土体中积累较多的盐分,对春玉米叶面积、株高、叶绿素含量、干物质、产量均有不良影响,玉米叶面积在玉米生长后期减少速度较快,干物质积累相对减少,玉米产量下降。在干旱年份微咸水灌溉致使玉米产量下降了28.0%,多雨年份玉米产量下降了10.4%,井渠混灌在干旱和多雨年份玉米产量则分别下降了14.0%和7.4%。     

咸水灌溉技术

咸水灌溉技术主要包括不同水质的水混灌和轮灌，此外，还有依据渗透作用原理利用地下咸水灌溉的技术。 混灌是将两种不同的灌溉水混合使用，包括咸淡混灌、咸碱（低矿化碱性水）混灌和两种不同盐渍度的咸水混灌，目的是降低灌溉水的总盐渍度或改变其盐分组成。混灌在提高灌溉水水质的同时，也增加了可灌水的总量，使以前不能使用的碱水或高盐渍度的咸水得以利用。 轮灌是根据水资源分布、作物种类及其耐盐性和作物生育阶段等交替使用咸淡水进行灌溉的一种方法。如旱季用咸水，雨后有河水时用淡水；强耐盐作物（如棉花）用咸水，弱耐盐作物（如小麦、玉米、大豆）用淡水；播前和苗期用淡水，而在作物的中、后期用咸水。轮灌可充分、有效地发挥咸淡水各自的作用和效益。 （凡 力）     

微咸水与淡水轮灌对春玉米土壤CO2和N2O排放的影响

为探究咸淡轮灌模式下春玉米土壤温室气体的排放特性,采用4种水质,即淡水和矿化度分别为2、3.5和5g/L的微咸水;2种轮灌方式,即淡水—微咸水(1∶1)和淡水—微咸水—微咸水(1∶2)循环轮灌进行滴灌试验,分析了不同处理对农田土壤CO_2、N_2O排放和春玉米产量的影响。结果表明:1)1:2轮灌处理CO_2和N_2O日平均排放通量比1∶1轮灌分别低10.26%、8.74%。2)矿化度为3.5和5g/L微咸水处理CO_2气体日均排放通量比2g/L分别低27.82%、31.16%,N_2O气体日平均排放通量比2g/L分别低4.46%、8.23%。3)相比2g/L处理,3.5和5g/L处理产量平均减少5.92%、11.05%;1∶2轮灌比1∶1轮灌产量平均减少2.00%。4)显著性分析表明:水质对CO_2气体日平均排放通量和玉米产量的影响显著(P0.05),对N_2O气体排放通量无显著影响(P0.05);轮灌方式对CO_2、N_2O气体排放通量和玉米产量的影响不显著(P0.05)。     

不同矿化度水源膜下滴灌对棉花土壤盐分分布及生长的影响

利用微咸水膜下灌溉是缓解干旱区农业灌溉资源短缺的有效途径之一,分析不同矿化度水源膜下滴灌对土壤盐分分布及作物生长的影响对于确定灌溉水源矿化度阈值具有重要意义。开展4 a不同梯度矿化度水源膜下滴灌棉花测坑试验,设置6个处理矿化度分别为1 g/L(CK)、2 g/L(A)、3 g/L(B)、4 g/L(C)、5 g/L(D)和6 g/L(E),分析不同梯度矿化度水源膜下滴灌土壤盐分累积及棉花生长特征,确定微咸水膜下滴灌棉花灌溉矿化度阈值。结果表明：2019-2022年,0～100 cm平均土壤电导率以每年0.920dS/m、0.995 dS/m、1.196 dS/m和1.188 dS/m的速率呈线性增长的趋势。随着灌溉年限增加,不同梯度微咸水膜下滴灌下土壤电导率呈现增加趋势。5 g/L和6 g/L处理土壤盐分累积最大,分别为38.70%和39.19%;灌水12 h后,宽行表层20～40 cm土壤盐分累积最为明显,土壤电导率为0.30～2.1 dS/m;窄行土壤盐分在40～60 cm土层处出现累积,土壤电导率为1.26～1.93 dS/m。矿化度为3 g/L水源膜下滴灌棉花土壤盐分累积量较小...     

不同生长阶段咸水灌溉对樱桃番茄生长、产量及质量的影响

[目的]研究民勤地区樱桃番茄的合理灌溉方法。[方法]试验设4个灌溉处理(C、T1、T2和T3),C为淡水灌溉,T1为先淡水后咸水灌溉,T2为先咸水后淡水灌溉,T3为咸水灌溉,研究不同生长阶段咸水灌溉对樱桃番茄生长、产量及质量的影响。[结果]T2处理为先咸水后淡水灌溉,负效应明显。T1和T3的作物产量明显降低,影响果实上市产量的土壤电导率临界值为4.10 d S/m。高于此值时每增高单位土壤电导率樱桃番茄产量下降7.85%。可溶性固形物总量在所有处理中不断上升。[结论]在生殖生长期使用淡水,在营养生长期使用咸水进行膜下滴灌是民勤地区种植樱桃番茄较为合理的灌溉方法。     

棉花高产水氮耦合效应研究

[目的]研究水肥耦合效应对棉花生长的影响,探讨棉花最佳水氮配比.[方法]通过田间试验,设置9个水氮处理组合,研究灌水量、施肥量与棉花产量的回归方程.[结果]膜下滴灌水氮效应与产量的方程为Y=-10 558.6+2.933 N+7.16 W-0.000 202 W×N-0.004 01 N2-0.000 775 W2,水氮耦合效应与棉花经济效益的方程为Y=-50 682+10.167 N+34.21 W-0.009 696 W×N-0.019 24 N2-0.003 72 W2;通过方程计算得到棉花的理论最高产量为6 279 kg/hm2,施氮量和灌水量分别为246 kg/hm2和4 588.5 m3/hm2;棉花的理论最高经济效益为28 402.5元/hm2,施氮量和灌水量分别为149.25 kg/hm2和4 578.8 m3/hm2;在新疆膜下滴灌栽培条件下,棉花生产最低需水量为1 842 m3/hm2.[结论]棉花滴灌条件下,合理的灌水和施肥组合可以获得高产,提高经济效益.     

膜下滴灌不同灌溉定额及灌水周期对棉花生长和产量的影响

[目的]在膜下滴灌条件下,灌溉定额及灌水周期对棉花生长和产量的影响.[方法]通过设置不同的灌水定额及灌水周期,在灌水前后对土壤水分进行监测,测定不同生育期的花铃数及株高等生理指标.[结果]低灌溉定额条件下,灌水周期对棉花株高影响不明显,随灌溉定额的增大,株高逐渐增大;当灌溉定额一定时,随灌水周期的增大,株高减小;灌溉定额为3 300 m3/hm2,灌水周期为8 d时,棉花结铃数最多,对提高棉花产量有利,灌水周期为10 d的结铃数最小.[结论]灌溉定额为5 100 m3/hm2时,灌水周期为10 d可使棉花提前现蕾;灌溉定额为4 688 m3/hm2,灌水周期为8 d时,产量最高,综合效益最高.     

不同覆膜方式对棉花生长的影响

[目的]针对膜下滴灌造成棉田土壤次生盐渍化、棉花根系变浅造成后期早衰和残膜污染等问题,初步探索揭膜栽培棉花的方法,明确头水后揭膜对棉花生长的影响.[方法]滴灌带浅埋的前提下设不铺膜、头水后揭膜和正常铺膜3个处理,研究不同覆膜方式对棉花生长发育的影响.[结果]6月上旬以前覆膜增温效果显著,随着棉田封垄,头水后揭膜影响土壤含水量,但可以提高地温,显著增加侧根数,提高根系的质量.头水后揭膜和覆膜栽培的LAImax(最大叶面积指数)分别为3.93和3.71,成熟时干物质分别为1 161.46和1 063.52 g/m2,产量为5 090.4和4 855.5 kg/hm2.[结论]棉花无膜栽培,造成苗期生长缓慢,整个生育期明显滞后,减产严重.头水后揭膜,可以促进棉花的生长,是可行的棉花栽培方式.     

伊犁河流域砂质薄土层苜蓿喷灌技术研究

[目的]针对伊犁河流域水土开发区域面临砂质薄土层的灌溉问题,通过苜蓿生产喷灌试验,确定伊犁河谷型砂质薄土层耕地苜蓿生产喷灌最佳灌溉制度和喷灌水肥调控技术.[方法]设置4个不同的灌溉定额4 200、4 800、5 400和6 000 m3/hm2处理,采取统一的灌溉周期4 d,并对苜蓿的生长速度、再生速度、鲜草产量和干草产量等指标进行研究.[结果]应用小水量多灌次的喷灌技术,灌溉定额对产量有较显著的影响,成正相关,当灌溉定额在5 400 m3/hm2时,可获得最佳产量.[结论]在伊犁河流域砂质薄土层苜蓿喷灌生产,采用小水量多灌次和生育期内追肥的苜蓿喷灌水肥调控技术,可使该地区苜蓿生长达到较好水平,显著提高饲草产量.     

膜下滴灌氮、磷、钾耦合对杂交棉产量的影响

[目的]研究膜下滴灌氮、磷、钾耦合效应对杂交棉产量的影响.[方法]通过田间试验,采用"3414"完全试验方案研究不同施肥处理对棉花产量的影响,并通过产量建立施肥模型.[结果]氮、磷、钾不同配比对棉花产量有显著影响,施肥不足或过量都造成产量下降,其中氮素对棉花生长影响最大.膜下滴灌氮、磷、钾与产量三元二次方程为:Y=4 382.22+5.456 N+1.937 P+6.823 K+0.013 84 NP-0.009 24N2-0.307 5 P2-0.027 72 K2.由模型方程得到氮、磷、钾肥最佳施用量分别为383.26、117.76和123.07 kg/hm2,其产量为5 961.8 kg/hm2.[结论]氮、磷、钾合理的组合可以获得高产,提高经济效益.     

水肥剂一体化技术提高棉花产量和控制土壤盐分的效果

【目的】在大田水肥一体化膜下滴灌施肥的基础上,研究增施改良剂对盐碱地棉花增产和土壤控盐的影响。【方法】2017年在沙湾县共设置5个处理:对照(不施肥),常规化肥,常规化肥+改良剂,专用肥,专用肥+改良剂,每个处理重复3次,试验小区随机区组设置;测定指标为棉花产量、干生物量、土壤pH和电导率。【结果】常规化肥+改良剂处理平均有效铃数6.8个/株,平均单铃重5.95 g,获得了最佳产量6 640 kg/hm²,比常规化肥处理提高17.4%,增产效果明显。增施改良剂降低土壤pH;距滴头0 cm处的土壤电导率比距滴头30 cm处的电导率低,滴灌洗盐效果好。【结论】增施改良剂可提高棉花结铃数和促进单铃重增加,能有效提高棉花产量,且有降低土壤pH改善土壤环境的效果。     

化肥减量有机替代对新疆滴灌棉花产量及土壤养分的影响

【目的】 研究新疆滴灌棉花合理的化肥减施量和有机肥替代量,为棉花优质高产、产业可持续发展提供理论支撑。【方法】 采用田间小区滴灌栽培试验, 化肥减量微生物菌剂替代对新疆滴灌棉花产量及其构成因素与土壤养分的影响。【结果】 与习惯施肥(CF)相比, 优化施肥减氮30%增施微生物菌剂(OPT+M-N30%) 处理的棉花籽棉产量、皮棉产量、单铃数及衣分有不同程度的提高, 其中棉花单铃数和籽棉产量分别提高16.42%, 5.09%。且OPT+M-N30%处理的土壤有机质、全氮及碱解氮含量均高于其余施肥处理, 较农民常规施肥增加了7.74%、5.97%、1.70%。【结论】 优化施肥减氮30%增施微生物菌剂处理有利于提高棉花产量和土壤养分含量,表现较好的经济效益。     

干旱区中等肥力砂壤土棉田氮磷肥交互作用

[目的]研究干旱区棉田相同灌水条件下,不同氮磷施肥配比对棉花产量的影响,为棉花高产合理施肥与平衡施肥提供一定的理论依据.[方法]采用正交饱和实验设计,设计不同氮、磷施肥水平及其组合,共计27个试验小区.[结果]确定了多项式回归的棉花(皮棉)产量(Y)和氮(N)和磷(P)数量的回归方程:Y=206.58 +3.21XN+9.83 XP-0.0035 XN2+ 0.029 Xp2-0.011XNXP,得出最佳施肥量:施氮量260.74 kg/hm2、施磷量120.07kg/hm2时棉花(皮棉)有最高产量Y=1 214.98 kg/hm2.[结论]不同的氮和磷的施肥水平对棉花产量的影响不同,氮和磷的交互作用最明显.     

滴灌条件下冬小麦土壤水分变化特征研究初报

[目的]一管6行布局是新疆滴灌冬小麦主要模式之一,研究其土壤水分变化特征,制定滴灌小麦优化灌溉制度.[方法]通过大田和小区试验结合,在冬前滴灌450 m3/hm2的基础上,设春后3 750、3 150和2 475 m3/hm2三个滴水量处理;采用烘干法测定毛管管下、毛管管间(离毛管45 cm)位置0～ 140 cm土层土壤水分含量.[结果]1管6行模式下,管下和管间位置土壤水分分布有一定差距,春后滴水量为3 150和2 475m3／hm2处理管间位置在水分胁迫情况下,土壤水分含量有一定的波动变化,消耗利用了更深层土壤水分;3 750 m3/hm2处理管下及管间位置不同土层土壤水分变化较稳定.[结论]在同等条件下,北疆地区滴灌冬小麦大田灌水定额应确定在750 m3/(hm2·次)范围为宜.     

滴灌下限对日光温室葡萄生长、产量及根系分布的影响

【目的】 探究自动控制灌溉条件下灌水水平对葡萄生长发育与水分消耗的影响,为温室自动灌溉条件下葡萄水分管理提供决策依据。 【方法】 以3年生‘玫瑰香’为研究对象,利用CR1000数据采集器、土壤水分传感器和电磁阀联合自动控制灌水,设置8个不同的灌水下限（分别为田间持水率的50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%和85%）,灌水上限均为田间持水率的90%,研究不同灌水下限对温室葡萄地上部和地下部生物量、产量、水分利用等的影响。 【结果】 当灌水下限低于田间持水率的75%时,随着灌水下限的提高,新梢长度、新梢茎粗以及叶面积指数均显著增加,当灌水下限超过田间持水率的75%时,新梢的生长受到不同程度地抑制;葡萄根系在0-60 cm土层中均有分布,但主要分布在0-30 cm土层中,该层的根体积以及根系表面积分别占总根系的75%-89%、77%-83%。在葡萄根系分布最为集中的0-10 cm和10-20 cm土层中,各根系指标均随着灌水下限的提高呈先增加后减少的趋势,其中当灌水下限为田间持水率的75%时,各根系指标均最大。当灌水量低于6 000 m ³·hm ^-2时,各根系指标均随着灌水量的增加而增大,当灌水量达到7 000 m ³·hm ^-2时,各根系指标均出现下降或增长缓慢的趋势;当灌水下限是田间持水率的75%时,葡萄的产量和水分利用效率均为最高,分别达到32 270.31 kg·hm ^-2、4.85 kg·m ^-3。 【结论】 综合考虑葡萄新梢生长、根系分布、产量和水分利用等因素,滴灌条件下葡萄水分管理的最佳土壤水分区间为田间持水率的75%-90%,可以作为该种植模式下适宜的灌溉控制指标的推荐值。