枸杞精准滴灌效益及土壤水分动态变化对比

以宁杞7号为指示品种,研究了滴灌对枸杞园土壤水分动态变化规律的影响,以及不同水肥处理对枸杞产量的影响。结果表明,2种水肥处理下土壤水分动态变化规律具有一致性,土壤水分含量主要受滴灌量的影响较大,滴灌量262.4 mm+施N 325.6 kg/hm~2、P_2O_5 316.2 kg/hm~2、K_2O 300.0 kg/hm~2处理(常规滴灌区)的土壤水分变化范围为15%～35%;滴灌量232.4 mm+施N 178.2kg/hm~2、P_2O_5 105.4 kg/hm~2、K_2O 60.4 kg/hm~2处理(精准滴灌区)的土壤水分变化范围在5%～20%,常规滴灌土壤水分明显高于精准滴灌区。精准滴灌较常规滴灌增产13.3%,节本增效3.12万元/hm~2。     

不同灌溉定额对枸杞土壤水分动态变化规律的影响

利用时域反射仪对不同灌溉定额下枸杞园土壤水分的变化特征进行研究,分析不同灌溉定额条件下土壤水分垂直变化特征。结果表明,枸杞园中土壤水分变化的深度一般在0～100cm,0～60cm土层变化尤为激烈,灌水量越大,变化越明显,100～180cm土层各处理土壤水分变化不明显;根据不同处理土壤水分运移规律,将0～180cm土层垂直分为4层,即活跃层(0～30cm)、次活跃层(30～60cm)、缓变层(60～100cm)和均稳层(100～180cm)。     

滴灌冬小麦不同滴灌量土壤水分时空分布及冠层特征响应

【目的】研究滴灌冬小麦不同滴灌量土壤水分时空分布及冠层特征响应,为北疆滴灌小麦灌溉制度、滴灌参考指标提供科学理论依据。【方法】采用大田试验,设不同滴灌量处理,研究滴灌后土壤含水量时空扩散特征,离滴灌带不同距离麦行土壤含水量在不同生育期动态变化特征及冬小麦冠层特征响应。【结果】在不同时段0～20 cm表土层土壤水分变化最为剧烈,且随滴灌量的增加而趋于缓和;滴灌方式20～80 cm土层为主要储水层;滴灌量为2 475 m³/hm²滴灌后远离滴灌带麦行土壤水分补充极少,该趋势在表土层更加明显;通过增加滴灌量使水分更早向远管麦行扩散;滴灌量低于3 750 m³/hm²进入扬花期后0～60 cm土层土壤含水量低于15.0%,滴灌量低于3 150 m³/hm²进入灌浆期后0～60 cm土层土壤含水量接近10%,不利于籽粒灌浆和产量形成;总叶面积指数近管麦行较远管麦行高水处理增加9.50%,中水处理增加7.40%,低水处理增加5.72%;不同处理冬小麦倒三节茎粗近管麦行＞远管麦行位置,高水近管麦行为0.210 cm,低水远管麦行为0.182 cm。【结论】北疆冬麦区随滴灌量降低土壤水分明显下降,影响了小麦叶面积、株高、穗长、茎粗等个体生长发育;冬小麦返青后滴灌量3 750 m³/hm²缩小近管麦行、远管麦行位置土壤水分差异,减少远离滴管带麦行土壤水分亏缺对小麦生长发育的影响;滴灌量低于3 150 m³/hm²北疆冬小麦种植区扬花期后0～60 cm土层会出现水分亏缺,显著影响小麦籽粒灌浆和产量形成。     

河西灌区覆草滴灌对酿造葡萄土壤水分运移及温度的影响

针对甘肃省河西灌区大面积栽培酿酒葡萄而水资源短缺的现状,试验采用烘干法结合GCM2010S太阳能数据采集系统,研究了地面覆草滴灌、覆膜滴灌等节水措施对干旱荒漠地区酿酒葡萄园土壤水分和土壤温度的影响.结果表明:覆盖滴灌措施明显减少了土壤水分蒸发,提高了土壤蓄水保墒作用;覆盖滴灌措施减弱了土壤的升温幅度,剧烈降温时,覆草滴...     

水氮优化管理对枸杞产量和土壤硝态氮运移的影响

为探讨滴灌条件下枸杞高效的水氮优化管理,采用田间大区试验、取样及室内分析相结合的方法,设置不同施氮量、滴灌量,研究水氮优化管理对枸杞产量、经济效益和土壤硝态氮运移的影响。结果表明:两年内不同水氮管理之间枸杞产量差异不显著,两年间枸杞产量差异较大,2017年枸杞干果产量明显高于2018年;SFN1处理较CFN处理增产最高,增产率变幅在13.5%～35.5%,节本增效2.68万元/hm2～4.68万元/hm~2。夏季休眠期0～20 cm、20～60 cm土层土壤硝态氮含量较夏果期高,说明随着施氮量和滴水量累积增加硝态氮向土壤下层运移;增加施氮量,夏果期和夏季休眠期0～100 cm各土层土壤硝态氮含量显著增高;现蕾开花初期0～20 cm土层硝态氮含量降低,40～60 cm土层硝态氮含量升高,说明增加滴水量,土壤硝态氮向深层运移加剧,本试验条件下,SFN1处理是兼顾高产、优质高效的水氮管理模式。     

基于土壤水分的自动滴灌模式对温室黄瓜产量及水肥利用效率的影响

以日光温室黄瓜为研究对象,以传统滴灌模式为对照,研究基于土壤水分的自动滴灌模式(启动灌溉施肥的土壤水分含量下限为75%田间持水量,灌水定额为5 mm,肥料氮浓度为120 g/m~3)对黄瓜生长、水肥利用效率及土壤理化性质的影响。结果显示,与传统滴灌模式相比,采用基于土壤水分的自动滴灌模式进行黄瓜水肥管理可使土壤根层水分含量保持在75%～100%田间持水量,可维持黄瓜植株正常生长,黄瓜产量提高8.9%。该模式在整个生长季可有效节水52.2%,节肥49.0%,使灌溉水利用效率提高127.7%,肥料偏生产力提高113.5%。另外,该模式还可降低0～20 cm土层土壤养分和盐分的累积及40～60 cm土层含水量,避免水分的深层渗漏。研究结果表明,黄瓜基于土壤水分的自动滴灌模式是温室黄瓜丰产高效的重要水肥管理方式之一。     

免耕与秸秆覆盖对绿洲灌区冬小麦产量及土壤水分的影响

通过田间长期定位试验,研究了西北内陆河绿洲灌区不同耕作措施对冬小麦产量及土壤水分动态变化的影响。结果表明,冬小麦拔节期前,免耕秸秆覆盖处理和免耕秸秆立茬处理显著提高了0～30 cm土层贮水量,处理间差异较大,拔节后差异变小;而返青至成熟期,免耕秸秆覆盖处理和免耕秸秆立茬处理30～150 cm土层贮水量均大于传统耕作处理。免耕秸秆立茬处理和免耕秸秆覆盖处理均显著提高了冬小麦产量,较传统耕作处理分别增产6.98%～24.32%、15.65%～30.59%,较秸秆翻压处理分别增产2.94%～4.25%、8.01%～11.29%。免耕秸秆覆盖耕作措施和免耕秸秆立茬这2种保护性耕作措施均能提高冬小麦产量,适宜在西北内陆河绿洲灌区冬小麦生产上推广应用。     

水肥耦合技术模式助推柴达木枸杞产业提质增效

柴达木盆地作为我国典型的干旱区,其生态问题历来受到高度关注。枸杞产业是目前该区域优先发展的重点产业,在防治沙化和水土保持方面发挥了巨大的生态作用。水肥耦合技术模式针对柴达木盆地水资源有效化利用、节水技术与施肥技术脱节、肥料利用效率低下、忽视土壤水分养分基础条件、对枸杞生长发育特性缺乏了解、灌溉施肥设备生产技术装备落后等问题,在调查分析柴达木盆地30000hm~2枸杞园土壤条件的基础上,依据枸杞生长特点及养分吸收特性,研制10余种枸杞现蕾期、花果期、幼龄期不同阶段枸杞水溶性滴灌肥配方;结合创新集成的滴灌施肥设施,集成了枸杞水肥耦合技术模式,获得多项科研成果,实现了枸杞产业节水、节肥、水肥高效耦合和环境友好、高产优质的目标,为青海省柴达木枸杞产业提质增效发挥了关键作用。     

酿酒葡萄膜下滴灌土壤水分分布规律的研究

[目的]研究膜下滴灌条件下不同灌溉定额对酿酒葡萄土壤水分的动态变化规律的影响.[方法]通过田间试验,以不覆膜为对照,研究覆膜条件下酿酒葡萄不同生育期土壤水分动态变化规律.[结果]覆膜能有效保证土壤水分不易散失.土壤水分大多集中在20～60 cm的深度.7～8月是葡萄生长发育旺盛和葡萄果实膨大、着色、成熟的关键时期.[结论]膜下滴灌是保证葡萄增产节水的重要措施.保持20 ～60 cm土层适宜的土壤含水量是葡萄生产的重要因素.7～8月应适时加大灌溉量并缩短灌水周期,满足葡萄生长的需要.     

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.     

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。     

膜下滴灌对不同土壤水分棉花花铃期光合生产、分配及籽棉产量的调节

 【目的】研究膜下滴灌条件下土壤水分对棉花光合物质生产、分配的调节效应,揭示不同土壤水分对棉花对产量形成的影响机制,为干旱区发展节水高产高效农业提供依据。【方法】在新疆气候生态条件下,选用对水分反应敏感性不同的新陆早10号和新陆早13号为试验材料。控制0～60 cm土壤相对含水量滴水下限分别为田间持水量55%、70%和85%,滴水上限均为田间持水量,采用气体交换和同位素示踪技术,研究花铃期不同土壤水分对叶片光合速率、14C光合产物运转和分配及产量的影响。【结果】滴水下限为55%处理土壤轻度水分亏缺,叶片光合速率低,地上部光合物质累积量少,14C光合产物输出较快、向蕾铃分配比例增加;滴水下限为70%和85%处理叶片光合速率高,地上部光合物质累积量大,但85%处理14C光合产物向营养器官分配的比例过大,最终籽棉产量以70%处理最高,85%处理次之,55%处理最低。籽棉产量水分利用效率为55%＞70%＞85%;不同品种对土壤水分的响应不同,新陆早10号在55%和70%条件下籽棉产量和水分利用效率显著低于新陆早13号,85%条件下显著高于新陆早13号。【结论】土壤水分对棉花光合物质生产、分配具有明显的调节效应,花铃期滴水下限在70%～85%有利于实现棉花高产,在55%～70%范围内,棉株能通过适应性调节,有利于提高水分利用效率。依据不同品种对土壤水分响应的差异,结合滴灌棉田土壤水分可控性强的特点,制定相应的灌溉制度,对实现滴灌棉田节水高产高效具有重要意义。     

不同土壤水分条件下黑果枸杞光合特性及产量分析

[目的]探讨不同土壤灌溉水平对青海诺木洪黑果枸杞光合特性及产量的影响。[方法]以引进的3年生青海诺木洪黑果枸杞新生枝条为试材,采用不同水平的水分控制试验,测定其叶片光合参数及果实产量。[结果]不同灌水量对黑果枸杞光合气体交换参数有显著影响,随着灌水量的减少,黑果枸杞光合气体交换参数(光合速率、蒸腾速率和气孔导度)均呈先增加后减弱的趋势;不同灌水条件下黑果枸杞叶绿素含量较对照均有上升,且处理间差异显著;水分利用率随着灌水量的增加而逐渐减少,以灌溉量3 000 m~3/hm~2处理最优,为24.43 g/kg;产量以灌溉量4 500 m~3/hm~2处理最优,为2 175 kg/hm~2,但与灌溉量3 000 m~3/hm~2处理差异不显著。[结论]根据不同灌水处理下经济效益和土壤水分的可持续利用原则,采用滴灌条件下,灌溉定额以3 000 m3/hm~2为宜。     

滴灌小麦根系生理特性及其空间分布

通过管栽滴灌根区水分控制试验,研究不同滴灌条件下,春小麦根系生理特性、垂直分布变化及其产量构成等。结果表明:①孕穗～灌浆初期是滴灌春小麦根系生长的关键时期,此期根系的总根质量和总根长、根系总吸收面积、活跃吸收面积和根系活力达最大值。②土壤水分过少,根系过氧化物酶活性降低,脯氨酸含量虽有所增加,但后期下降过快,根系过早衰亡;水分过多,影响根系吸收面积增加,根系活力下降,植株贪青晚熟,经济生产效率低;适宜水分(田间饱和质量含水量的70%～75%)处理能有效促进根系生长及生理功能提高,产量最高。通过滴灌控制小麦根区水分状况,可以实现以水调根,促进小麦高产形成并获得较高的水分利用效率。     

不同灌溉施肥方式对马铃薯产量及土壤盐分迁移的影响

[目的]研究不同灌溉方式、施肥方式对马铃薯产量及耕层土壤水溶性盐迁移的影响。[方法]通过田间试验和土壤检测,分析水溶性盐分在土壤中的移动规律。[结果]漫灌处理,4层土壤总水溶性盐总量从上到下依次递增,各层土壤水溶性盐量漫灌施肥处理均高于漫灌不施肥处理;滴灌的2个处理,0~60 cm水溶性盐总量从上到下依次递增,60~100 cm明显降低;土壤各层水溶性盐总量滴灌基施均高于滴灌追施;0~100 cm土层水溶性盐量滴灌基施高于漫灌基施。[结论]不同灌溉施肥方式以滴灌+追肥效益最高;漫灌土壤盐分从上向下淋溶明显,滴灌土壤盐分淋溶不充分,盐分在20~60 cm有积聚作用;同等条件下,施肥量越高土壤盐分残留量越大,土壤次生盐渍化与施肥量关系密切。     

不同水肥管理对马铃薯土壤酶活性及产量的影响

为了寻找马铃薯适宜的水肥管理模式,通过大田试验,以大水漫灌+肥料条施为对照(CK),研究了喷灌+肥料条施、滴灌+肥料条施和滴灌水肥一体化对马铃薯土壤酶活性及产量的影响。结果表明,与CK相比,滴灌水肥一体化、滴灌+肥料条施、喷灌+肥料条施处理均不同程度地提高了马铃薯土壤酶活性,其影响程度为滴灌水肥一体化滴灌+肥料条施喷灌+肥料条施,滴灌水肥一体化能够显著提高马铃薯生育后期的土壤酶活性。滴灌水肥一体化处理下马铃薯的产量和商品薯率最高,显著高于其他处理,其中,产量较CK及喷灌+肥料条施、滴灌+肥料条施处理分别提高49.07%及27.94%、14.91%,商品薯率较CK及喷灌+肥料条施、滴灌+肥料条施处理分别提高19.41个百分点及10.36、4.72个百分点。     

滴灌施肥对免耕冬小麦水分利用及产量的影响

【目的】为解决黄淮海平原麦区冬小麦滴灌用水量和合理的水肥配合等问题,以山东省桓台县免耕农田为试验点,系统研究了滴灌施肥对土壤水分垂直运移、冬小麦产量及其构成因素、水分利用效率等的影响。【方法】采用测墒补灌和生育期滴灌施肥相结合的方法,以常规漫灌施肥处理为对照。设置65 mm（W1）、98 mm（W2）、130 mm（W3）、195 mm（W4）和260 mm（W5）5个滴灌梯度水平处理。在130 mm滴灌水平下,分别于冬小麦的分蘖期、拔节期、孕穗期、扬花期和灌浆期5个生育时期设置相应的氮磷钾肥料配比,采用氮磷钾3个因素,每个因素4个水平的二次饱和D-最优设计方法进行田间试验。氮、磷、钾4个水平分别为：0水平（0、0、0）,1水平（94.5、42.4、59.2 kg•hm-2）,2水平（189、84.7、118.3 kg•hm-2）和3水平（270、121、169 kg•hm-2）。【结果】测墒补灌试验结果表明,W1、W3和W5处理滴灌后土壤水分主要向下运移至60、80和100 cm以下土层。滴灌量越大,土壤水分垂直运移深度越大。滴灌量260 mm时存在灌溉水深层渗漏的风险;W1处理在整个生育期土壤含水量明显低于其他滴灌处理,滴灌量130 mm以上的处理,整个生育期0-80 cm土层的含水量为田间持水量的75%-80%;滴灌施肥处理与常规漫灌施肥处理相比显著增加了冬小麦的有效穗数,不同滴灌处理中灌溉量与穗粒数呈正相关关系,与千粒重呈负相关关系;滴灌量130 mm时,小麦籽粒产量最高;滴灌显著提高了冬小麦的水分利用效率,并以W3处理最高,达2.28 kg•m-3;对滴灌施肥试验的拟合结果表明,试验区冬小麦最佳N、P2O5和K2O施用量分别为206.63、86.72和88.07 kg•hm-2。【结论】在黄淮海平原地区免耕冬小麦采用测墒补灌和滴灌施肥相结合的方法可以显著提高水分利用效率和小麦籽粒产量,较常规对照分别提高了57.46%和21.13%。主要原因是滴灌后水分向下运移至作物根区内,减少了灌溉水深层渗漏的风险,促进了作物对随水施入肥料的吸收。合理的滴灌施肥配比下总体可节水51.85%,节约氮肥23.47%、磷肥28.33%和钾肥47.89%。     

膜下滴灌施用生物有机肥对土壤盐分及棉花产量的影响

通过水肥一体化膜下滴灌田间试验,研究了生物有机肥与不同种类化肥配施对棉花干物质、产量、经济效益及土壤盐分的影响。试验共设5个处理:不施肥(对照)、常规化肥、滴灌专用肥、常规化肥+生物有机肥、滴灌专用肥+生物有机肥。结果表明:滴灌专用肥+生物有机肥处理的单株成铃数、单铃重和产量较滴灌专用肥处理分别增加了5.0%、1.2%和6.3%;常规化肥+生物有机肥处理的产量较常规化肥处理提高了7.7%。配施生物有机肥处理的土壤p H较未施生物有机肥处理有所降低;在0～20 cm土层,距滴头0 cm土壤电导率低于距滴头30 cm,滴灌抑制了表层盐分上升。配施生物有机肥能有效提高棉花单株成铃数、单铃重及产量,调节土壤p H,但是控制土壤盐分的效应不明显。从经济收益最大化来看,最佳施肥模式为常规化肥+生物有机肥。本研究可为北疆棉花膜下水肥剂一体化优化施肥方案提供参考。     

陕北沙区滴灌条件下不同水肥组合对马铃薯产量的影响

陕北沙区马铃薯生产中水肥利用效率较低,滴灌水肥一体化技术对该地区马铃薯产量的影响少见报道。研究采用饱和D-416-A最优设计,在滴灌条件下设置16种水肥组合（T1~T16）,分析不同水肥组合处理对马铃薯植株光合速率、水分利用效率及马铃薯产量的影响。结果表明,在整个生育期,T10处理（灌水量为5 268.249 m·hm^-2,氮、磷、钾施用量分别为 290.119、290.119、167.449 kg·hm^-2）和T5处理（灌水量为3 131.751 m·hm^-2,氮、磷、钾用量分别为290.119、129.881、167.449 kg·hm^-2）的叶片净光合速率高于其他处理2.95%~192.47%。在块茎形成期,T10处理的叶片水分利用效率最大,T5处理次之。T10处理的马铃薯产量略高于T5处理2.55%,且显著高于其他处理5.30%~99.84%（P＜0.05）。T5处理的马铃薯商品薯率和水分生产率分别较其他处理高4.15%~111.55%和22.44%~152.91%。研究表明,与高水高肥组合相比,T5处理的水肥耦合模式明显节约灌溉用水和磷肥用量,有利于提高马铃薯的产量和商品薯率。