不同灌水和施氮处理对燕麦产量、耗水特性和土壤盐分的影响

【目的】揭示盐碱地区不同灌水和施氮处理对燕麦耗水特性、产量及土壤盐分的影响。【方法】以坝莜18号裸燕麦为研究对象,开展盆栽试验,试验设W1(120%ET)和W2(100%ET)2个灌水水平,N0(0)、N1(70 kg/hm²)、N2(140 kg/hm²)、N3(210 kg/hm²)4个施氮水平,探究不同灌水和施氮处理下的燕麦产量、耗水特性和土壤盐分的响应。【结果】W1灌水水平与N2施氮水平可显著(p<0.05)提高燕麦的耗水量与产量,同时水分利用效率随之增大。增施氮肥会导致土壤盐分增加;W1灌水水平更有利于淋洗土壤中的盐分,降低土壤盐分累积风险。N2处理的氮肥农学利用效率和燕麦产量最大,分别为2.9 kg/kg和1 079.0 kg/hm²。【结论】灌水量和施氮量为120%ET和140kg/hm²时,土壤含水率和电导率分别保持在22.02%～23.39%和2.24～3.03dS/m,既能提高水氮利用效率,又能取得较佳的燕麦产量。     

秸秆还田对农田土壤水分与冬小麦耗水特征的影响

通过2年田间试验,对比研究了秸秆经粉碎、氨化处理后施入土壤对农田0~100 cm土壤水分动态、冬小麦耗水特征、水分利用效率(WUE)及降雨利用效率(PUE)的影响。结果表明,连续2年冬小麦生育期0~100 cm土壤贮水量变化趋势基本一致;氨化秸秆连续2年还田能显著提高成熟期0~100 cm土壤贮水量,较秸秆覆盖分别提高4.95%和1.82%(P0.05),较未氨化秸秆还田分别提高4.24%和1.75%(P0.05)。此外,秸秆覆盖较秸秆翻压还田措施能有效降低冬小麦生育期内总耗水量;氨化秸秆施入土壤后较未氨化秸秆能显著降低冬小麦总耗水量,作用效果主要体现在冬小麦生长后期。粉碎并氨化秸秆连续2年还田能显著提高冬小麦籽粒产量,较秸秆覆盖还田分别提高9.07%和11.42%(P0.05),并显著提高冬小麦WUE和PUE。     

砾石覆盖量对农田水分与作物耗水特征的影响

通过大田试验,研究夏玉米-冬小麦轮作条件下砾石覆盖量对土壤水分动态、作物耗水特征、产量及水分利用效率的影响。结果表明,砾石覆盖量的增加提高了土壤对降水的保蓄能力,且主要体现在0~40 cm土层,100~200 cm土壤贮水量变化不明显。在夏玉米-冬小麦各生育期,砾石覆盖措施提高土壤贮水量主要体现在作物苗期和拔节期,其中,S8(砾石覆盖量8 kg/m2)处理提高土壤贮水量效果最好,较无覆盖处理(CK)分别增加12.77%和6.63%。作物耗水系数随着砾石覆盖量的增加而减小。砾石覆盖夏玉米、冬小麦WUE和PUE分别较CK处理最大提高了33.05%、26.65%和12.68%、20.00%,差异显著。此外,作物经济产量和生物产量得到显著提高,夏玉米生长季,各处理其经济产量和生物产量分别较CK处理提高了4.45%~26.66%和5.81%~25.78%,冬小麦生长季,其经济产量和生物产量分别较CK处理提高了2.06%~15.34%和2.32%~26.49%。     

新疆玛纳斯河流域灌溉水质对滴灌农田土壤盐分影响研究

通过测定玛纳斯河流域灌溉水矿化度,盐分离子含量以及灌区膜下滴灌棉田土壤盐分离子类型,研究灌溉水质对膜下滴灌农田土壤盐分积累的影响。结果表明流域灌溉用水均为弱矿化水,其中渠水矿化度低于井水。灌溉后,农田土壤中除HCO3-积累外,其余盐分离子含量均降低,且井水灌溉农田土壤HCO3-积累量,总盐含量均大于渠水灌溉农田,灌后灌区土壤主要盐分变为Na2SO4,盐分毒害作用降低。因此,玛纳斯河流域渠水更适于灌溉,其洗盐效果更佳,井水灌溉农田可能发生土壤碱化。     

农田排水间歇滴灌对土壤水盐分布的影响

为探究不同矿化度农田排水间歇滴灌对土壤水分和盐分空间分布的影响。采用室内土柱试验,设置2个农田排水矿化度（2 g/L与4 g/L）和3个滴灌间歇时间（0 h、灌水2 h间歇0.5 h、灌水2 h间歇1 h） 6个处理,对比分析不同处理对土壤水分入渗和水盐空间分布的影响规律。结果表明：农田排水间歇灌溉条件下土壤水分入渗遵从幂函数变化规律。增加灌溉间歇时间和灌溉水矿化度,能够增加土壤湿润锋横向和纵向延伸范围。随灌溉间歇时间增加,土壤水分空间分布更均匀。单因素与双因素交互作用对土壤脱盐区的脱盐率影响均具有统计学意义。表现为随灌溉间歇时间增加和灌溉水矿化度减小,土壤脱盐区的脱盐率显著增加。2 g/L处理较4 g/L处理平均脱盐率增加25.04%;灌水间歇0.5 h处理较不间歇灌溉处理平均脱盐率增加6.78%,灌水间歇1 h处理较不间歇灌溉处理平均脱盐率增加17.05%。灌溉水矿化度2 g/L以及灌溉间歇1 h处理,土壤湿润体内平均含水率最高、平均含盐量最小且脱盐率最高。     

冲水洗盐对滨海盐碱地盐分变化的影响

【目的】改良盐碱地。【方法】通过引水冲刷的方法,研究盐碱地盐分因子的时空变化,采用常规理化分析方法对样点土壤的盐碱度进行分析,并比较土壤的阴阳离子和生态离子之间的相关性。【结果】随着冲洗的次数增多,土壤中SAR从11.87 mmol/L降到3.02 mmol/L,pH值(从8.47降到8.25,夏季盐碱因子量最低,而秋季为返盐期盐碱因子小幅增加;盐度量随着月份的增加而增加,10月份最大为8.30‰;EC和TDC呈先减小后增加的趋势,分别从982.67μS/cm到1 037.67μS/cm和491.33 mg/L到523.67 mg/L;上、中、下层土在不同月份间有差异。本试验盐碱离子主要是Na+、CL-构成,表现为CL->Na+>Mg2+>SO42->Ca2+>HCO3->K+>CO32-,SAR与Na+极显著正相关。【结论】减少土壤中Na+量对治理盐碱地具有极大的作用。     

宁夏引黄灌区农田退水回灌对土壤盐分影响的试验研究

在小麦整个生育期内,在相同灌水定额条件下,设置4种不同灌溉方式进行对比分析研究.采用退水回灌,在一定时间内会增加0～30 cm的土壤盐分,尤其对0～20 cm的土层影响较大,对其他层次的影响随着深度的加大而减小;在拔节期和灌浆期,连续使用退水灌溉会使春小麦减产,只在拔节期使用退水回灌能够增产.     

覆膜和降雨强度对玉米耗水过程及土壤水分入渗的影响

【目的】研究农田作物生长过程中,覆膜和降雨特征等因素对玉米耗水过程和土壤入渗产生影响。【方法】根据北京地区典型年降雨量设计和模拟春玉米生育期降雨过程,利用群集式测坑和挡雨棚及附设人工降雨装置,开展了不同地表覆盖条件下降雨强度对玉米耗水及水分利用效率的影响研究。降雨强度包括小雨强0.5 mm/min和大雨强1.5 mm/min,覆盖和种植条件包括膜下滴灌(MDI)、地面滴灌(SDI)和对照无作物种植(NP)。【结果】①MDI处理水分利用效率较SDI处理高13.5%。与SDI处理相比,MDI处理作物耗水量减小了40.6 mm,覆膜主要提高20～60 cm土层储水量。②大雨强条件下土壤深层渗漏量增多了3.4%～15.6%;降雨和灌溉对土壤水分影响深度主要为0～150 cm土层,相对于SDI处理,MDI和NP处理土壤储水量大大增加。③小雨强时表层0～20cm土壤入渗NP处理最快,大雨强时MDI处理入渗最快。作物根区40 cm深度处,小雨强时MDI处理的土壤水分最快达到峰值,而大雨强时NP处理最快达到峰值。60 cm深度处不同覆盖条件下在2种雨强时土壤水分变化速率一致,达到峰值速率表现为NP处理>MDI处理>SDI处理。【结论】覆膜具有较好的节水增产效应;降雨强度越大,土壤水分下渗越快;相同降雨量时小雨强降雨更有利于土壤水存储。不同的降雨强度对土壤水分入渗和再分布影响不同。研究结果可为雨水资源的合理利用从而提高农田水分利用效率提供理论依据。     

克里雅绿洲地下水埋深时空变化对土壤盐分分布的影响

利用实测和室内试验获得的数据,采用经典统计学和地质统计学方法,结合 GIS 技术,分析了新疆克里雅绿洲地下水埋深时空变化对土壤盐分分布的影响。研究结果表明：克里雅绿洲春、夏、秋3个季节地下水埋深和土壤EC值预测精度误差均为10%左右;夏天地下水埋深最大,为13.1 m,春天最小,一年内埋深波动可达6 m;地下水埋深大致形成了南深北浅的空间分布特征;春季土壤EC值连续性相对差,夏季0~10 cm土壤EC值相对高而且连续性最好,土壤盐分最高值出现在绿洲中北部：土壤盐分受地下水埋深影响显著,地下水埋深从东南部到北部呈减小趋势,土壤盐分随地下水埋深的减小而增加。因此,应采取适合克里雅绿洲水资源状况的管理措施,控制地下水埋深,防止土壤盐渍化的进一步加剧。     

控制排水对大棚土壤盐分的影响

用定期取土样测定其电导率的方法,监测大棚控制排水2个月后不同深度的土壤盐分变化。结果表明,土壤盐分脱减量与地下水埋深为正相关关系,控制排水能有效地控制地下水埋深,影响土壤盐分的变化,且随着控制深度的加大,地下水埋深增大,土壤盐分脱减量变大。控制排水对于减轻渍害威胁和控制土壤盐分积累有明显的效果。     

紫花苜蓿耗水规律及灌溉制度优化研究

为研究河套灌区紫花苜蓿的耗水规律,同时对现有灌溉制度进行优化,在田间试验的基础上,设置不同灌水水平对前两茬苜蓿进行了研究。结果表明:现蕾期和开花期是紫花苜蓿耗水的旺盛阶段,该阶段土壤水分亏缺会直接影响苜蓿产量的形成。通过多元线性回归的方法求解得到了两茬紫花苜蓿各生育期的敏感性系数,分别在0.103~0.731和0.041~0.375之间,且以现蕾期和开花期为最大,说明这两个生育阶段为苜蓿生长的关键阶段。以Jensen模型为基础,采用最小二乘法初步优化了两茬紫花苜蓿生育期内的灌溉制度,第1茬灌溉定额以1 400 m3/hm~2为宜,第2茬以2 300 m3/hm~2为宜,两茬灌水次数分别以4次和5次为最优。     

土壤水分对烤烟形态和耗水特性的影响

采用防雨控水试验,研究了不同生育期水分处理对烤烟形态和耗水特性的影响。结果表明:在烤烟生长发育的各个阶段,随土壤相对含水量升高,烟株的株高和叶面积明显增大,对叶数的影响较小,对干物质积累与分配的影响较为复杂。各处理组合均以W2的水分利用效率最高。随土壤含水量增加,烤烟各生育期的耗水量和棵间蒸发量增大,全生育期内烤烟的耗水量呈单峰曲线,耗水量与烟叶产量呈二次曲线关系。     

毛乌素沙地紫花苜蓿人工草地的水分运移与消耗研究

毛乌素沙地位于黄土高原中部,为典型的农牧交错区,由于长期的不合理利用,草地生态破坏严重。近年来,在国家不断加强生态保护建设力度的宏观形势下,形成以局部集约化饲草料种植保障大面积草原生态修复,以局部集约化饲草料生产保证畜牧业稳定发展的良好的生产经营形势,促进、保障这一发展形势对维护我国农牧交错带生态好转具有重要意义。紫花苜蓿素有“饲料之王”誉称,在我国有较大的种植面积,研究其多刈情况下的水分运移与消耗规律及消耗量,对实现干旱半干旱草原水资源优化配置与高效利用,发展节水草业生产十分必要。     

咸水灌溉下土壤水盐变化的试验研究

2002年在内蒙古河套灌区红卫节水示范园进行了咸水灌溉试验,分析试验结果得出:咸水灌溉下的土壤经过秋浇后含盐量可以降到咸水灌溉前水平。以荷兰Wageningen农业大学等单位开发的土壤水分大气作物系统模拟软件SWAP为工具,应用示范园的土壤、水、盐分试验资料对模型的参数进行了率定和验证,模型模拟结果和田间试验结果符合较好。     

消费模式变化对虚拟水消费的影响

改革开放以来，我国城乡居民生活水平有了很大的提高，消费模式发生了很大的变化，人均粮食和蔬菜的需求量下降，肉蛋奶及副食品的需求上升，这些变化导致城市人均虚拟水消费量增加了54.72m3，农村人均虚拟水消费量增加了58.94m3，全国由于消费结构变化导致人均虚拟需水量增加了746.35m3。     

不同耕作方式对土壤酶活性、含水率和紫花苜蓿生长的影响

【目的】了解土壤环境、肥力变化,为改善土壤质量、提高作物产量提供一定的依据。【方法】以紫花苜蓿为试验材料,设置了4种不同的耕作方式,分别为平作不覆膜(TW)、平作覆膜(TM)、垄作不覆膜(RW)、垄作覆膜(RM),分析了4种耕作方式下土壤酶活性、含水率的变化情况及其对紫花苜蓿生长状况和产量的影响。【结果】与TW耕作方式相比,TM、RW、RM耕作方式均能显著提高土壤表层脲酶及碱性磷酸酶活性,并且对0～20 cm土壤酶活性影响最为明显。4种耕作方式对土壤表层0～10 cm范围内的含水率影响显著,与9月相比,7月4种耕作方式下的土壤含水率变化情况更大。4种耕作方式中垄作覆膜处理条件下紫花苜蓿平均株高最高,产量最大(7.42 kg/m2)。【结论】4种耕作方式中,RM耕作方式下,土壤酶活性平均值最高,土壤肥力状况最好,而在深度为0～60 cm范围内,0～20 cm深度处土壤酶活性变化最为明显;与耕作方式相比,季节性因素对土壤含水率的影响更大;RM处理条件下紫花苜蓿生长的更好。     

不同滴灌处理下紫花苜蓿的耗水特征及作物需水量的估算

在鄂尔多斯地区对太阳能光伏提水地埋滴灌紫花苜蓿进行了需水规律的田间试验研究。试验设置高水分(30 mm)、中水分(22.5 mm)和低水分(15 mm)3个处理,采用FAO-56推荐的单、双作物系数法计算了作物需水量,并和实测值进行了对比。结果表明,太阳能光伏提水地埋滴灌紫花苜蓿条件下双作物系数法更接近实测值;作物耗水量主要取决于灌水量,呈正相关;建议采用中水分处理(22.5 mm)的灌溉制度,灌水周期4~5 d,遇到降水时灌水日期顺延,整个生育期的需水量为460 mm。     

不同盐分棉田土壤水盐运移及其干物质积累的研究

研究选择2种不同盐分含量土壤（中度盐渍化EC25：3～7dS/m和轻度盐渍化EC25：1～3dS/m）,通过对棉田整个生育期的土壤盐分和水分含量测定,研究棉田不同土层水分、盐分变化及其对棉花干物质积累的影响。结果表明：两种不同盐分含量土壤,盐分降幅较大的在0～20,40～80cm土层为膜下滴灌棉田盐分积累区,中度和轻度土壤在0～20cm土层分别下降1.73dS/m和1.04dS/m。整个生育期土壤盐分变化趋势相似,都表现为土壤盐分前期（现蕾期）快速下降后期有所增加,中度土壤和轻度土壤的各层含盐量都有着极显著的差异;中度盐渍化和轻度盐渍化棉田的单株干物质积累量在生长前期差异显著,后期差异不显著。     

寒地黑土区水稻耗水特性及其对水分利用效率的影响

为了探究寒地黑土区水稻耗水特性及其对水分利用效率的影响,于2017年在黑龙江省水稻灌溉试验站的蒸渗仪内进行了水稻耗水试验。采用U_7(7~6)均匀试验设计,分析了各生育期水稻生育阶段、昼夜间及逐时耗水量的变化特征,明确了各生育阶段耗水量对产量及生物量水分利用效率的影响。结果表明:拔节孕穗期各处理耗水量及耗水模系数均值最高,分别为77. 25 mm、23. 09%;水稻各处理昼间、夜间耗水量总体呈现低-高-低的变化趋势,抽穗开花期昼、夜间耗水量均值达到最大,为6. 32、0. 76 mm/d;分蘖前期、分蘖中期水稻昼间耗水特征呈倒V形曲线,耗水量高峰出现在12:00—13:00;分蘖后期至乳熟期呈M形曲线,耗水量高峰分别出现在11:00—12:00、13:00—14:00,乳熟期首个耗水量峰值相对提前,为10:00—11:00;阶段耗水量对水分利用效率(WUE)的直接作用和对R~2总贡献排列一致,由大到小依次为抽穗开花期耗水量(ET_5)、分蘖中期耗水量(ET_2)、拔节孕穗期耗水量(ET_4)、分蘖后期耗水量(ET_3)、乳熟期耗水量(ET_6)、分蘖前期耗水量(ET_1);分蘖后期、乳熟期耗水量对WUE存在直接负作用,阶段耗水量对WUE影响决定系数较大的变量由大到小依次为ET_5、ET_4×ET_5、ET_2×ET_5、ET_2、ET_4;抽穗开花期生物量水分利用效率(SWUE5)与水稻产量及WUE均呈显著正相关,分蘖前期至抽穗开花期耗水量对SWUE5的影响由大到小依次为ET_5、ET_4、ET_3、ET_1、ET_2。该研究结果可为深入研究黑土区水稻耗水特性、水分利用规律及水稻节水高效生产提供依据。     

果园的土壤水分监测与耗水量估计

在叶尔羌河灌区牌楼农场的果园进行了地下水位及土壤含水率的观测。根据观测资料,该果园年耗水约为９００～１０００ｍ ｍ