宁夏旱砂地枣园土壤水分动态变化研究

2009—2010年,对压砂地4～5年生同心圆枣园和西瓜地土壤水分进行持续2年的监测,结果表明：土壤含水量年际间差异明显,即2010年的土壤含水量在4月至8月下旬期间,高于2009年土壤含水量1%～3%,而8月份之后土壤含水量低于2009年土壤含水量1%左右;在距离砂表面20～60 cm土层间,土壤含水量随着土层深度增加而下降。在枣树不同株间距土壤含水量变化为株间50 cm〉株间150 cm;西瓜生育期内补水条件下,20 cm深土壤含水量变化为距瓜穴25cm〉距瓜穴100 cm〉距瓜穴50 cm;在枣树8 m行间套种2行西瓜地的土壤含水量略低于裸砂西瓜地中的土壤含水量。不同补水条件下裸砂地西甜瓜中,深层地下水大水漫灌提高土壤含水量效果明显,持续时间长,但深层地下水含盐量比较高,长期灌溉易使表层土壤盐分过多积累,最终可能导致土壤盐碱化。补水试验表明,西瓜生育期内人工穴灌黄河水4～5次,300 m3/hm2左右效果较好。     

大棚蔬菜浇水存在的问题及对策

<正>问题一盲目滥浇大棚为封闭栽培,土壤水分蒸发和下渗都相对露地需水量少的多,大棚内并不需要过多的水分,浇水过多会使土壤空气减少,影响土壤中水肥气热的协调。问题二大水漫灌大水漫灌     

水分调控对机采棉土壤水盐运移的影响

【目的】为了探索生育期内水分管理对机采棉田根区土壤水分的调控效应。【方法】在石河子大学现代节水灌溉兵团重点实验室试验基地通过田间人工控水试验重点研究了不同水分处理对棉田土壤水盐、棉花生长、产量等指标的影响规律,试验共设置3个水分处理,各处理重复3次。【结果】机采棉种植模式下W2(蕾期下限为60%,花铃期下限为70%)水分处理棉花根系层(0～60 cm)土层土壤含水率可以达到田间持水率的63.28%,处于适宜棉花生长的含水率范围;土壤盐分观测数据表明,处理W2条件下在保持根区适宜土壤水分的前提下,可以有效淋洗根区土壤盐分,使根区土壤处理脱盐淡化区;籽棉产量为5482.38 kg/hm~2,水分利用效率为1.30 kg/m~3。【结论】机采棉种植模式下生育期灌溉策略可显著调控棉田根区土壤水盐状况,从而改善棉田根区水盐环境,科学合理的灌溉管理可有效提高棉花产量和水分利用效率,本试验条件下W2(蕾期下限为60%,花铃期下限为70%)灌水处理为适宜的水分调控策略。     

苹果深层补水装置的研制与评价

本研究设计了一种可适用于极度干旱条件下的深层补水装置。以多年生‘红富士’(Malus domestica Borkh.‘Red Fuji’)/M26为试材,简单评价该装置的使用效果,并估算其在短时大量降雨条件下的拦截效率。主要研究结果如下:深层补水后,20～40 cm土层的土壤放线菌数量略微下降,其他各个土层的土壤细菌、真菌和放线菌的数量相比灌水之前均有显著增加;大水漫灌则降低了各个土层的真菌和放线菌数量,细菌的数量没有显著变化。另外,深层补水后,各个土层的土壤过氧化氢酶、脲酶活性变化幅度较小;而大水漫灌降低了0～40 cm土层的的过氧化氢酶活性、各个土层的蔗糖酶活性、20～60 cm土层的土壤脲酶活性。人工模拟短时大量降雨条件下,通过估算深层补水装置的拦截效率发现深层补水装置提高了270%的拦截效率。综上所述,在极度干旱、用水量为大水漫灌用水量50%的前提下,深层补水装置的应用效果显著优于大水漫灌。     

根系分布形式和土壤质地对作物蒸腾量影响的模拟研究

根系吸水是土壤-作物系统水动力学的关键过程,作物根系的分布形式对蒸腾量的影响极大。基于数值模拟的方法对在黏壤土和砂壤土条件4种根系分布形式、不同潜在日蒸腾量条件下的土壤水分和蒸腾量进行系统研究。结果表明:对于根长30 cm的情况,在作物蒸腾过程中,根区深度范围内的土壤含水量变化明显,40 cm以下土层的水分基本不能被根系吸收利用。植物根系分布越均匀,越有利于根前期吸水,但后期吸水困难。砂壤土比黏壤土含水量的变化更快,且根区附近的土壤水分较黏壤土更易被植物根系吸收。     

作物根区局部控水无压地下灌溉技术大田试验研究

通过大田试验,分析了作物根区局部控水无压地下灌溉条件下不同孔径孔口出水规律和根区局部湿润状况。试验表明：无压灌溉的灌溉水量主要集中在出水孔周围20cm范围内,不同的孔口压力能够改变孔口出水量和0～30cm土壤储水量,从而实现对作物的限水灌溉;-4cm和-2cm供水水平相比,番茄的耗水量降低了24％,产量减少了35％,水分利用率降低了19％,说明-4cm水平的产量已经明显受到了土壤水分的限制。     

水肥管理对夏玉米田土壤酶活性的影响

为寻找适宜的水肥模式,通过大田试验,研究大水漫灌+肥料撒施、喷灌+肥料撒施和滴灌水肥一体化处理对夏玉米田土壤酶活性、产量及其构成因素的影响。结果表明,随着生育进程的推进,不同处理下土壤酶活性均呈现先升高后降低的趋势,土壤脲酶和土壤过氧化氢酶活性在散粉期达到最大值,而土壤碱性磷酸酶和土壤蔗糖酶活性在灌浆期达到最大值;各指标在不同处理之间表现为滴灌水肥一体化喷灌+肥料撒施大水漫灌+肥料撒施对照,滴灌水肥一体化处理能够显著提高生育后期的土壤酶活性。滴灌水肥一体化处理产量最高,显著高于其他处理,分别较对照、大水漫灌+肥料撒施、喷灌+肥料撒施处理提高40.03%、18.34%、9.32%。     

西南干热河谷区旱地玉米不同覆盖保水栽培措施的水分效应

在西南干热河谷地区进行旱地玉米覆盖保水栽培试验,研究其水分效应。结果表明,秸秆、地膜覆盖有明显增加和保蓄土壤水的作用,秸秆地膜二元覆盖的作用更为显著,根区成为作物耗水与土壤保蓄水的关键区域,农田水分变化沿土层可划分为3个层次,即:0~30 cm土层为土壤水分变化活跃层和土壤贮水增加显著层、30~80 cm土层为土壤水分变化次活跃层和土壤贮水增加明显层、80~100 cm土层为土壤水分变化相对稳定层和土壤贮水增加一般层,且覆盖栽培可促进作物耗水量由田间无效蒸发耗水向有效的田间作物蒸腾耗水转化,使农田水分的有效性显著提升。由此,研究本区旱地玉米不同覆盖保水栽培措施的水分效应,可为提高本区甚至西南高原季节性旱区旱作农田的水分利用效率和水分生产潜力服务。     

农业部提出水稻生产机械化发展目标

1.注意排涝当棉花处在开花结铃盛期时,雨水大,光照少,田间持水量基本饱和,保持棉田排水畅通,不出现积水尤为关键. 2.适量浇水立秋后往往旱情严重,8月中旬-9月中旬这一阶段0～40厘米土壤含水量要保持在田间持水量的55%以上,若低于这个指标就要浇小水或隔行浇水,切忌大水漫灌或浸泡.     

2种灌溉方式下新疆栽培红花根区微生物 群落功能多样性分析

以滴灌和大水漫灌2种不同灌溉方式下红花根际土和非根际土为研究对象,采用Biolog-ECO微平板检测法对土壤微生物群落功能多样性进行研究。结果显示,2种不同灌溉方式下红花根际土含水率以及全氮、全钾、全磷、有机质、碱解氮、速效钾、速效磷含量均高于非根际土壤,而电导率、pH值则低于非根际土,滴灌下红花根际土中大部分理化因子的含量大于大水漫灌;滴灌下的过氧化氢酶、碱性磷酸酶、纤维素酶活性显著高于大水漫灌;滴灌下平均颜色变化率(AWCD)、香农多样性指数(H)、丰富度指数均整体高于大水漫灌。说明滴灌有助于改善微生物的生存环境,提高土壤微生物群落功能多样性,进而增强应对外界环境影响的能力。     

黄河故道沙土地夏花生灌溉研究

黄河古道沙土的裸地土壤含水量在正常降水补给下可达到田间持水量的水平，直到１０月时，０－１００ｃｍ土壤含水量仍为１５％。造靠天然降水的对照处理，其土壤含水量在雨水补给下也达到田间持水量水平，在１０月花生收获时０－１００ｃｍ土壤含水量为１４％，不同灌溉处理对花生产量影响不大。     

模拟降水量条件下不同种植方式集雨效应研究

针对阴山北麓旱作区雨水蓄积利用效率低的问题,探讨本地区主要种植方式对降水的蓄积效应及降水后土壤水分变化动态。本研究采用模拟降水试验方法,对降水后农田土层水分含量的变化情况进行监测和分析,结果表明:1)在4mm降水下,粘壤土不同处理土壤贮水量显著高于对照;在12mm降水下,沙壤土不同处理土壤贮水量显著高于对照。不同降雨量粘壤土和沙壤土贮水量增量表现一致,大小顺序均为垄作全膜垄作半膜平作全膜平作半膜平作(CK)。以8mm降水为例,粘壤土各处理中,垄作全膜处理下土壤贮水增量为6.5mm,是对照的1.76倍,沙壤土各处理中,垄作全膜种植方式贮水增量是对照的3.2倍。2)垄作全膜能够将12mm以上降水蓄积在粘壤土表层,使该层土壤水分变化较小,土壤含水量基本维持在15.0%~16.5%,沙壤土蓄积雨水效果较差。3)在降水后5d内,粘壤土土壤水分变化为0~20cm土壤含水量呈降低趋势,降水后第3天该土层土壤含水量下降变缓,20~30cm土壤含水量先增加后降低,在降水后第3天达到最高,30~50cm土壤含水量均呈增加趋势;沙壤土土壤水分变化为0~30cm土壤含水量下降趋势较明显,30~50cm土壤含水量表现为先增加后降低。因此,在本地区生产条件下,垄作全膜不仅具有良好的集雨效果,而且能够将积蓄雨水主要分布于土壤表层30~50cm,从而对有限的降水资源进行再分配,提高作物的水分利用效率。     

新疆棉田膜下滴灌方式下土壤水分运移变化规律研究

为探讨新疆棉田膜下滴灌方式下土壤水分运移的规律,在棉花不同生育期,采用烘干法,从水平方向和垂直方向上测定棉田土壤水分含量.结果表明,棉花不同生育期垂直方向上土壤含水量的变化随着土层深度的增加均呈增大的趋势;水平方向上土壤含水量的变化,除在0～35 cm各土层之间变化外,35～95 cm各土层之间基本上无明显波动变化;不同土层土壤含水量的变化随棉花生育进程,呈由苗期增长至盛花期后、下降至盛铃期又上升至吐絮期的规律,不同土层土壤含水量基本上呈直线增长的变化趋势.     

地下滴灌灌水下限与灌水器流量对冬小麦生长发育的影响

为探明地下滴灌条件下灌水下限与灌水器流量对冬小麦生长的影响,采用3种灌水器流量(0.1、0.9和1.5 L/h)与2种灌水下限(试验地土壤田间持水量的80%和60%)的全因素试验,分析不同试验处理对土壤水分分布及冬小麦生长的影响。结果表明:试验处理下较高流量的地下滴灌灌溉水分下渗量较大,使得40～80 cm土层土壤含水率提高,较小流量的地下滴灌水分主要保存在上层土壤;灌水下限为80%田间持水量较60%田间持水量能够促进冬小麦株高、叶面积指数、干物质积累量和产量的增加,同时能够减缓灌浆期旗叶叶绿素含量的降低;不同灌水器流量处理以0.9 L/h处理冬小麦叶面积指数最高,提高灌水器流量能够减缓灌水下限为60%田间持水量处理下灌浆期旗叶叶绿素含量的降低。综合作物生长、产量及水分利用效率,本试验条件下最优灌溉制度为,灌水下限80%田间持水量,灌水器流量0.9 L/h。     

Effects of Soil Water Content on Cotton Root Growth and Distribution Under Mulched Drip Irrigation

The relation between soil water content and the growth of cotton root was studied for the scheme of field water and cotton yield under mulched drip irrigation. Based on the field experiments, three treatments of soil water content were conducted with 90%, 75%θf, and 60%θf （θfis field water capacity）. Cotton roots and root-shoot ratio were studied with digging method, and the soil moisture was observed with TDR （time domain reflector）, and cotton yield was measured. The results indicated that the growth of cotton root accorded with Logistic growth curve in the three treatments, the cotton root grew quickly and its weight was very high under 75%θf because of the suitable soil water condition, while grew slowly and its weight was lower under 90%θf due to water moisture beyond the suitable condition, and the root weight was in between under 60%θf For the three water treatments, the cotton root weight decreased with soil depth, and decreased more significantly in deeper soil layer with the soil moisture increasing. And the ratio of cotton root weight in 0-30 cm soil layer to the total root weight was the highest under 75%θf. The cotton root system was distributed mainly in the soil of narrow row and wide row mulched with plastic film, and little in the soil outside plastic film. The weight of cotton root was the highest in the soil of narrow row or wide row mulched with plastic film under 75%θf. Root-shoot ratio decreased with the soil moisture increasing. The soil water content affected cotton yields, and cotton yield was the highest under 75%θf. The higher soil moisture level is unfavorable to the growth of cotton root system and yield of cotton under mulched drip irrigation.     

膜下滴灌棉田土壤水分动态化研究

通过系统观察不同土壤类型棉田水分动态变化规律,研究了膜下滴灌棉花苗期、蕾期、花铃期、吐絮期土壤含水量以及不同土层深度土壤水分的变化。结果表明,沙土和粘土从苗期到吐絮期含水量变化趋势相似,并呈现规律性的变化:土壤含水量的变化趋势近似于抛物线,苗期土壤含水量最低,随棉花的生长发育,土壤含水量逐渐增加,至花铃期达最大,到吐絮期,土壤含水量又下降,与蕾期相当。不同土壤质地0～100cm土层各层次的土壤水分含量存在差异,随着土层深度的增加,土壤含水量呈下降趋势。在不同生育期,沙土的含水量明显低于粘土。这种变化与土壤的物理化学性质、生物学特性以及棉花根系的生长发育有关。     

水分与玉米秸秆还田对小麦根系生长和水分利用效率的影响

【目的】通过两年的防雨棚微区控水试验,探索秸秆还田和水分调控对小麦根系生长、产量及水分利用效率的影响,为提高秸秆还田效果及推广应用秸秆还田技术提供参考。【方法】试验设玉米秸秆粉碎翻压还田（RS）和秸秆不还田（CK）处理;3种土壤水分处理,分别为田间持水量的50%—55%（干旱处理,D）、60%—65%（轻旱处理,SD）和70%—75%（适宜水分处理,N）。测量土壤水分含量、根干重、根干重密度、根系活力、籽粒产量和水分利用效率等指标。【结果】干旱条件下小麦成熟期的次生根数显著降低,与轻旱和适宜水分处理相比,不同生育时期小麦根系活力均显著降低,0—25 cm土层中的根干重密度在不同的生育时期也基本表现为降低趋势,产量下降幅度分别为4.34%—38.30%和14.30%—36.63%,但土壤贮水消耗量分别显著增加7.92%—25.56%和31.34%—90.72%,水分利用效率分别显著增加12.69%—30.09%和11.83%—32.88%。干旱条件下,与CK处理相比,RS处理在返青期和成熟期的单株次生根数分别提高了17.17%—29.41%和5.60%—27.86%,不同生育时期0—25 cm土层中根干重密度降低,花后根系活力及25—50 cm土层中根干重密度的下降幅度增大,产量和水分利用效率分别显著降低了15.02%—19.52%和7.51%—14.56%。轻旱和适宜水分条件下,与CK处理相比,RS处理提高了不同生育时期的单株次生根数,减缓了小麦花后的根系活力及25—50 cm土层中的根干重密度下降幅度,并且增加土壤贮水消耗量,降低灌溉量及总耗水量,除2013—2014年小麦生长季适宜水分条件下不同还田方式间产量和水分利用效率差异未达显著水平外,秸秆还田处理的产量和水分利用效率分别显著提高了6.09%—9.18%和6.77%—11.13%。另外,秸秆还田方式与水分调控的交互作用显著影响小麦产量和水分利用效率。【结论】在较好的土壤水分条件下（轻旱和适宜水分）,秸秆还田对小麦根系生长具有正效应,有利于延缓根系衰老,增加土壤贮水消耗量、产量及水分利用效率,减少灌溉量;而在土壤水分条件较差时进行秸秆还田,小麦产量和水分利用效率显著降低。     

不同土壤湿度对膜下滴灌棉花根系生长和分布的影响

 【目的】精量制定膜下滴灌棉花的田间水分管理制度和揭示滴灌棉花的增产机理。【方法】以田间试验为基础,设置90%θf、75%θf和60%θf（θf田间持水量）3个土壤湿度处理,在棉花不同生育阶段采用双向切片法测定棉花根系和根冠比;用时域反射仪测定土壤水分;最终测棉花产量。【结果】3个土壤湿度所对应的棉花根系生长过程呈“S”形变化,但是,由于75%θf处理的棉田土壤含水量始终处于适宜范围内,全生育期棉花根系生长速度快及最终根重大;90%θf处理的土壤水分太充足,根系生长速度缓慢,其根区土壤中根重最小;60%θf处理的根重介于其它2处理的根重之间。3个处理的棉花根重垂直分布呈锥形负指数递减模式,且随土壤湿度提高,深层根重减小幅度大,根系变浅。0～30 cm土层中,75%θf处理的棉花根系所占总根重比例最高。水平方向上棉花根系主要分布在膜下窄行和宽行土壤中,膜外裸地中根重很小;各土壤湿度处理中,75%θf处理下膜下窄行或宽行的根重都比90%θf和60%θf处理的根重大。棉花根冠比随着土壤湿度的增加有减少的趋势。不同土壤湿度处理对棉花产量有不同的影响,75%θf处理下的产量最高。【结论】膜下滴灌条件下土壤水分持续维持较高水平,对棉花根系生长及产量有不利的影响。     

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。     

激光平地对河套灌区土壤水分入渗及秋浇质量的影响

为促进激光平地的推广应用和提高秋浇质量,以内蒙古河套灌区普通农田为对照,测定激光平地对农田土壤容重、土壤孔隙度、土壤水分入渗速率和秋浇质量等的影响。结果表明：激光平地主要影响0～10 cm土层土壤容重、土壤总孔隙度和毛管孔隙度,显著降低0～30 cm土层土壤非毛管孔隙度,但对10～30 cm土层土壤容重、土壤总孔隙度和毛管孔隙度则无显著影响;激光平地显著降低了土壤水分稳定入渗速率,秋浇水量可减少25.93%;激光平地后,农田的灌溉水流速率较快且较一致,田面储水深度较浅且均一,水流消退速率较低且较均匀。综上,建议河套灌区应积极开展激光平地,以节约灌水量并提高秋浇质量。