不同矿化度咸水灌溉对小麦和玉米产量及土壤盐分运移的影响

2006~2008年在河北省农林科学院旱作节水试验站,研究了黑龙港地区利用不同矿化度咸水灌溉的小麦和玉米产量以及土壤盐分运移累积的影响。结果表明：作物产量随着灌溉水矿化度的升高而逐渐降低,4 g/L咸水灌溉的小麦和玉米产量分别较淡水灌溉减产8.87%和7.16%;在0~40 cm作物主要根层,矿化度〉4 g/L的咸水灌溉土壤盐分增加幅度较大,增加值为2.13~2.56 g/kg,而〈4 g/L的咸水灌溉土壤盐分一直都〈2 g/kg。在黑龙港地区利用微咸水直接灌溉时,咸水矿化度一般不宜超过4 g/L。     

微咸水灌溉条件下环境因子动态变化的预测

系统引进SWAP2.0模型,预测了微咸水灌溉对土壤水盐动态、作物生长及产量等环境因子的动态变化,试验地点为内蒙古河套灌区红卫田间试验区,引用黄河水和高矿化度地下水混合进行灌溉.微咸水灌溉期间,土壤盐分增加,在合理的黄河水秋浇灌溉后,土壤盐分降到微咸水灌溉前的水平,土壤盐分年度内保持了动态平衡.微咸水灌溉条件下,作物长势及产量基本不受影响.微咸水灌溉不会造成环境恶化.这一结论在SWAP模型模拟结果中也得到了证实,建立的SWAP模型可以用来对试验区微咸水灌溉作出较为准确的预报,为河套灌区发展微咸水灌溉打下基础.     

微咸水灌溉条件下环境因子动态变化的预测

系统引进SWAP2．0模型，预测了微咸水灌溉对土壤水盐动态、作物生长及产量等环境因子的动态变化，试验地点为内蒙古河套灌区红卫田间试验区，引用黄河水和高矿化度地下水混合进行灌溉。微咸水灌溉期间，土壤盐分增加，在合理的黄河水秋浇灌溉后，土壤盐分降到微咸水灌溉前的水平，土壤盐分年度内保持了动态平衡。微咸水灌溉条件下，作物长势及产量基本不受影响．微咸水灌溉不会造成环境恶化。这一结论在SWAP模型模拟结果中也得到了证实，建立的SWAP模型可以用来对试验区微咸水灌溉作出较为准确的预报，为河套灌区发展微咸水灌溉打下基础。     

微咸水灌溉对土壤环境效应的预测研究

利用识别后的SWAP模型,探讨了微咸水灌溉条件下土壤水盐及其均衡要素的转化关系和土壤的积盐趋势预测.结果显示,两种灌溉定额下土壤盐分都有所增加,但淋洗灌溉定额下比正常灌溉定额下小麦、葵花和玉米模型土壤盐分分别降低了6.5%、0.7%、4%;小麦、葵花和玉米的相对减产率分别比正常灌溉定额下降低了1%、2%、6%.微咸水灌溉后在灌溉定额和灌溉水浓度不变的前提下,土壤盐分的积累随着时间的推移而呈递减趋势,大约在10 a后盐分达到进出平衡状态,此时土壤的含盐量达到0.185 2 mg·cm-3,比微咸水灌溉前增加0.082 2 mg·cm-3.但仍属于轻度盐渍土(土壤含盐量0.126%).不会对土壤水土环境产生较大的影响.     

不同埋深地下微咸水用于夏玉米灌溉研究

[目的]探讨不同地下水埋深下适合夏玉米灌溉的微咸水浓度。[方法]以浚单20号为供试材料,利用地中蒸渗仪控制不同地下水埋深（2、3、4m）,在灌水定额为900m^3／hm^2条件下利用不同浓度微咸水（1．5、2．5、3．5、4．5g／L）对夏玉米进行灌溉试验,测量夏玉米的叶面积指数、株高、产量等生育指标,研究不同地下水埋深下适合夏玉米灌溉的微咸水浓度。[结果]地下水埋深与夏玉米叶面积指数、株高和产量呈负相关,其中地下水埋深4m对夏玉米的影响最大;微咸水浓度与夏玉米叶面积指数、株高和产量呈负相关,其中4．5g/L微盐水灌溉对夏玉米影响显著。[结论]地下水埋深为2m时,适合灌溉的微咸水浓度不宜超过3．5g/L;地下水埋深分别为3、4m时,适合灌溉的微咸水浓度不宜超过2．5g／L。     

不同生育阶段水分控制对浅湿间歇灌溉水稻株高及产量的影响

[目的]研究不同生育阶段水分控制对浅湿间歇灌溉水稻株高及产量的影响.[方法]采用田间试验与室内分析相结合的试验方法,在水稻浅湿间歇灌溉条件下,在不同生育阶段进行水分控制,研究水稻株高及产量的变化情况.[结果]浅湿间歇灌溉处理下的水稻株高比常规灌溉118.1 cm要小,分别为93.1、98.2、109.2、100.5、109.3、101.5 cm,因此水稻具有较强的抗倒伏性;对最终产量来说,常规灌溉下水稻产量最高,全程浅水灌溉产量最低.分蘖期、拔节孕穗期、乳熟期分别进行水分控制的水稻平均产量分别为5 702.0、7 208.0、6 046.5 kg/hm2.[结论]水稻前后期生产中水分条件显得尤为重要,中期可进行适度的水分亏缺.     

再生水灌溉对水稻生长性状和产量的影响

再生水灌溉能有效缓解水资源压力,研究不同再生水水源灌溉水稻对生长指标和产量的影响对节约水肥资源、提高经济效益有着重要的意义.2020年以嘉优中科13-1品种为试验材料,设置间歇灌溉(W1)、薄露灌溉(W2)、浅层灌溉(W3)3种灌溉模式及一级水(R1)、二级水(R2)、河道清水(R3)3种灌溉水源处理共9组试验,分析相同灌溉模式下不同灌溉水源对水稻生长指标和产量的影响.3种灌溉模式下,一级水和二级水水源处理水稻株高较河道清水水源处理水稻株高分别高6.7％和8.6％、6.7％和4.3％、7.1％和2.2％.3种灌溉模式下,一级水和二级水水源处理水稻干物质积累量较河道清水水源处理水稻干物质总质量分别高0.7％和28.7％、23.6％和13.3％、47.1％和35.1％.3种灌溉模式下,一级水和二级水水源处理水稻产量较河道清水水源处理产量分别高6.2％和27.4％、16.0％和13.7％、26.7％和2.5％.说明再生水水源灌溉能促进水稻生长发育,提高水稻产量.     

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。     

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%。     

棉花抵抗低矿化度咸水能力的初步探讨

<正> 棉花是我国主要的经济作物之一,在有淡水资源的地区种植面积更大。由于棉花有一定的抗盐能力,所以在有咸水资源的盐渍土地区推广种值,也已取得一定成效。为了探讨利用咸水灌溉获得棉花高产的有效途径,我们选择了低矿化度咸水作灌溉水源,作了不同用量普钙、不同用量磷石膏及不同浸种方式对棉花生长和产量的影响的试验,并取得了肯定的结果。现将三年的定位试验结果报告如下:一、试验设计和方法     

东北黑土区调亏灌溉对水稻前期生长发育的影响

为了探明东北黑土区调亏灌溉对水稻苗期生长的影响,通过在黑龙江省庆安县进行田间试验,控制水稻不同生长期田面水层与土壤水分指标,对分蘖末期叶面积指数和根系状况进行调查,分析不同下限控制水分对水稻生长的影响.结果表明,灌溉水对水稻叶面积指数和根重的生长存在正效应,灌水过多或下限过低均会影响水稻的生长,水稻分蘖期前中后低的调亏...     

咸水滴灌条件下棉花生长和氮素吸收对水氮的响应

[目的]研究咸水滴灌条件下棉花生长和氮素吸收对水氮的响应.[方法]试验设置了3种灌溉水盐度0.35(S1)、4.61(S2)和8.04(S3)dS/m,2个灌水量405(L1)和540(L2)mm以及2个施氮量240(N1)和360(N2) kg/hm2.[结果]棉花的株高在生长前期主要受灌溉水盐度、灌水量及二者的交互作用和盐度、灌水量和施氮量三者的交互作用影响显著,生长后期主要受灌水量的影响显著.高灌水量L2(540 mm)各处理株高为S2＞S1＞S3,施氮量对株高的生长差异影响不显著.棉花茎和叶的干物质积累量受灌溉水盐度、灌水量和施氮量其中二者的交互作用影响显著,而棉铃和总的干物质积累量受交互作用不显著.[结论]棉花的氮素吸收量受灌溉水盐度、灌水量和施氮量三因素及其两者或三者的影响显著;随着灌溉水盐度的增加,棉花的氮素吸收量呈下降的趋势;而氮素吸收量随着灌水量的增大显著增加,表明增加灌水量可促进氮素吸收.     

Effects of water application intensity of microsprinkler irrigation on water and salt environment and crop growth in coastal saline soils

Laboratory and field experiments were conducted to investigate the effects of water application intensity(WAI) on soil salinity management and the growth of Festuca arundinacea(festuca) under three stages of water and salt management strategies using microsprinkler irrigation in Hebei Province, North China. The soil water content(è) and salinity of homogeneous coastal saline soils were evaluated under different water application intensities in the laboratory experiment. The results indicated that the WAI of microsprinkler irrigation influenced the è, electrical conductivity(ECe) and p H of saline soils. As the WAI increased, the average values of è and ECe in the 0–40 cm profile also increased, while their average values in the 40–60 cm profile decreased. The p H value also slightly decreased as depth increased, but no significant differences were observed between the different treatments. The time periods of the water redistribution treatments had no obvious effects. Based on the results for è, ECe and p H, a smaller WAI was more desirable. The field experiment was conducted after being considered the results of the technical parameter experiment and evaporation, wind and leaching duration. The field experiment included three stages of water and salt regulation, based on three soil matric potentials(SMP), in which the SMP at a 20-cm depth below the surface was used to trigger irrigation. The results showed that the microsprinkler irrigation created an appropriate environment for festuca growth through the three stages of water and salt regulation. The low-salinity conditions that occurred at 0–10 cm depth during the first stage(-5 k Pa) continued to expand through the next two stages. The average p H value was less than 8.5. The tiller number of festuca increased as SMP decreased from the first stage to the third stage. After the three stages of water and salt regulation, the highly saline soil gradually changed to a low-saline soil. Overall, based on the salt desalinization, the microsprinkler irrigation and three stages of water and salt regulation could be successfully used to cultivate plants for the reclamation of coastal saline land in North China.     

不同灌溉定额对膜下滴灌水稻耗水特征及水分生产效率的影响

【目的】研究膜下滴灌水稻不同水分处理对耗水特征和水分生产效率的影响。【方法】2017年设置5个灌溉定额,对比分析不同水分处理下水稻产量、各生育期耗水量。【结果】W₅处理(灌溉定额910.00 mm)的水稻产量比其他处理分别增加21.95%~458.43%。膜下滴灌水稻全生育期5个水分处理的耗水强度分别为3.75~7.14 mm/d。随着灌水量减少叶面积衰减指数逐渐增大,叶片表现出早衰特征,株高受到灌水量抑制。W₅处理与其他处理水分生产率相比分别提高7.61%~193.06%。生育阶段耗水强度变化规律为拔节孕穗期＞抽穗扬花期＞灌浆期＞分蘖期＞成熟期＞苗期。【结论】水稻全生育期适宜灌溉定额910.00 mm,在拔节孕穗期、分蘖期2个关键需水期,满足水稻水分需求。     

Effects of Irrigation Water Quality and Drip Tape Arrangement on Soil Salinity,Soil Moisture Distribution,and Cotton Yield (Gossypium hirsutum L.) Under Mulched Drip Irrigation in Xinjiang,China

More and more attention is being focused on saline water utilization in irrigation due to the shortage of fresh water to agriculture in many regions. For purpose of reducing the risks of using of saline water for irrigation, the mechanism of soil moisture and salinity distribution and transport should be well understood for developing optimum management strategies. In this paper, field experiments were carried out at Junggar Basin, China, to study the effects of drip irrigation water quality and drip tape arrangement on distribution of soil salinity and soil moisture. Six treatments were designed, including two drip tape arrangement modes and three irrigation water concentration levels (0.24, 4.68, and 7.42 dS m-1). Results showed that, soil moisture content (SMC) directly beneath the drip tape in all treatments kept a relatively high value about 18% before boll opening stage; the SMC in the narrow strip in single tape arrangement (Ms) plot was obviously lower than that in the double tapes arrangement (Md) plot, indicating that less sufficient water was supplied under the same condition of irrigation depth, but there was no significant reduction in yield. Mulching had not significant influence on salt accumulation but the drip tape arrangement, under the same condition of irrigation water depth and quality, compared with Md, Ms reduced salt accumulation in root zone and brought about relatively high cotton yield.     

井渠双灌条件下玉米需水量研究

[目的]分析确定井渠双灌条件下玉米(Zea mays L.)生理指标变化规律、耗水规律及作物系数。[方法]针对井渠双灌对作物需水规律的影响,以内蒙古河套灌区主要作物玉米为研究对象,进行田间对比试验。试验共设10个处理,处理1～10的灌溉定额分别为150、225、300、293、293、286、286、279、279、272 mm。[结果]井渠双灌条件下玉米生长初期作物系数0.25、发育期0.69、生长中期1.14、生长后期0.58;玉米整个生育期需水量为599.57 mm。整个生育期内需水强度2.60～5.99 mm/d。[结论]该研究可为河套灌区井渠双灌模式的发展提供理论依据。     

调亏滴灌对土壤水盐分布与河套蜜瓜产量的影响

研究不同生育期调亏及亏缺程度对土壤水盐分布和河套蜜瓜产量的影响。采用田间滴灌试验,分别在蜜瓜伸蔓期和结果期进行20%、30%和40%灌水量亏缺处理。试验结果表明:充分灌溉处理(T1)的土壤剖面含水率随时间波动最为剧烈,伸蔓期和结果期亏缺处理的土壤剖面含水率平均极差分别比T1低48.5%和80%。各处理的土壤剖面盐渍度随时间均有增长趋势,T1的土壤剖面平均电导率在生育期前后的增幅为0.026ds/m,亏缺灌溉处理的增幅为0.073~0.098ds/m。伸蔓期和结果期亏缺处理的产量平均值分别比充分灌溉处理显著降低16.0%和20.5%,但2个时期亏缺处理的产量之间不存在显著性差异。伸蔓期亏缺处理的平均灌溉水利用效率比T1低11.6%,而结果期亏缺处理比T1高6.5%。在结果期亏缺处理中,进行30%灌水量亏缺的T7产量最高,并与伸蔓期各亏缺处理相对于T1的减产幅度相差不大,但灌水量比T1低25.0%,灌溉水利用效率比T1高9.0%。因此,为取得较好的节水效应和灌溉水利用效率,T7是滴灌条件下河套蜜瓜覆膜起垄种植的最佳选择。     

基于微粒群算法的投影寻踪模型对调亏灌溉模式评价

通过基于微粒群算法的投影寻踪模型评价方法,对水稻调亏灌溉管理模式提出不同生育期调亏对水稻生育特性及产量影响的综合评价,确定水稻调亏灌溉最优管理方案:返青期土壤水分控制下、上限为相对饱和含水率的70%~100%;分蘖初期为90%~100%;分蘖中期含水率90%,田面水层10 mm;分蘖末期为60%~100%;拔节孕穗期为90%~100%;抽穗开花期为0~20 mm,为节水高产型灌水方法和调亏灌溉制度的制定提供基本依据。     

基于模糊优选BP神经网络模型的作物-水盐响应关系模拟研究

棉花在诸多影响因素下,生长过程表现为复杂的非线性,使其水-盐的响应关系难以用传统的数学模型进行精确描述。本研究基于大田棉花膜下咸淡水滴灌试验成果,采用模糊优选BP神经网络模型,对籽棉产量与灌溉水量和灌溉水矿化度的响应关系进行了模拟。结果表明：该模型的模拟结果精度良好。模拟得到的连接权重矩阵可良好地表达籽棉产量与各生长阶段微咸水处理水平之间的响应关系,在微咸水灌溉技术中具有一定的指导意义。     

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。