不同灌溉模式对土壤水盐分布及棉花产量的影响

针对民勤盆地地下水灌溉现状,通过田间试验研究了膜下滴灌条件下不同灌溉定额对土壤水盐分布及棉花产量的影响。结果表明,利用该区域地下苦咸水对灌区棉花进行灌溉时,随灌水量的增加,棉花生育期土壤含盐量呈增加趋势,0~80 cm含盐量介于1.17~1.23 g/kg,土壤处于积盐状态,但春季地表水淋洗措施可保证棉花生育期0~80 cm土壤含盐量出入持平,土壤不会长期处于积盐状态。因此,对民勤湖区灌区而言,在春季利用地表水淋洗一次的前提下,膜下滴灌棉花全生育期地下水灌水5次,灌水定额300 m~3/hm~2,灌溉定额1 500 m~3/hm~2的灌溉制度可达到节水、控盐、保产效果。     

晋北地区膜下滴灌玉米田水盐分布及产量研究

适宜的灌溉制度节水增产,能够改善盐分。不同灌溉制度对山西膜下滴灌玉米田土壤水盐及玉米生长、产量和水分利用效率的影响。以不灌溉(CK)为对照,设计3种灌溉处理,灌溉定额分别为675、900和1 125 m~3/hm~2,在玉米生育期内测定土壤含水率、土壤电导率、玉米株高、叶面积和产量,并计算灌溉水水分利用效率(Irrigation Water Use Efficiency,IWUE),研究不同处理对土壤水盐分布、玉米生长及产量的影响,结果表明:膜下滴灌土壤40 cm以内水分受灌水量影响较大,玉米需水关键期内,各处理间土壤水分差异不大;玉米收获后,土壤表层盐分有一定程度的降低,灌水量900和1 125 m~3/hm~2处理EC值比初始土壤EC值显著降低14%和28%(P0.05);玉米生长指标均随着灌水量增大而增大,但灌水量900和1 125 m~3/hm~2之间差异不明显,玉米产量以灌水量900和1 125 m~3/hm~2最高,二者无显著差异(P0.05),玉米IWUE随灌水量增大而减小。综合考虑产量和节水效应,建议灌水量900 m~3/hm~2为适宜的灌溉定额,该处理下灌水次数为4次。研究可为膜下滴灌技术在山西干旱地区的推广应用提供参考。     

膜下滴灌对土壤水盐分布和春玉米产量的影响

在水资源十分紧缺的干旱地区,研究膜下滴灌技术,防止土壤产生盐渍化,对于缓解水资源的紧张状况,提高水土资源利用效率具有重要的理论和实际意义。通过两年大田定位试验研究了不同灌溉定额膜下滴灌春玉米农田水盐动态特征,春玉米产量及水分利用效率。研究表明,膜下滴灌灌水定额为430 m3/hm~2时,土壤水分在0~100cm土层分布均匀,不会产生深层渗漏。连续两年的膜下滴灌能保证土壤耕作层处于良好的水盐环境,不会产生土壤盐分表层累积,但盐分累积区域有向土壤表层扩展的趋势。两年的春玉米产量及水分利用效率差异不显著。T2处理是膜下滴灌灌溉条件下最优的春玉米灌溉制度。     

干旱绿洲区膜下滴灌棉田土壤盐分时空变化特征研究

基于Penman-Monteith公式设计一定梯度的灌水定额和灌水次数双因素组合试验,通过2012—2014年连续3a免冬、春灌膜下滴灌棉花田间定位试验研究,测定分析土壤盐分时空变化规律及其对棉花产量的影响。结果表明:膜下滴灌棉花生育期0~30 cm土壤盐分变幅大于40~100 cm,较小的灌水定额和灌水次数使0~30 cm盐分变幅增大,棉花苗期和花铃期变幅最为明显。灌水定额对土壤剖面盐分变异程度影响弱于灌水次数。增加灌水定额有利于减小棉花各生育阶段0~30 cm土壤盐分含量。土壤剖面盐分呈"C"形分布,0~40 cm土壤盐分含量灌水12次比灌水16次大1.74%,50~80 cm土层土壤盐分含量灌水16次比灌水12次大1.71%,灌水次数对90~100 cm土层土壤盐分影响不明显。同一灌水次数下,460 mm灌溉定额籽棉产量最高,适宜灌溉定额下,16次灌水次数籽棉产量高于灌水12次籽棉产量。灌溉水利用效率随灌水定额的降低和灌水次数的增加而提高,在南疆水资源短缺情况下高频次小定额灌溉可获得最大的灌溉水利用效率。当0~30 cm初始土壤含盐量(2.03 g/kg)小于3.0 g/kg时,棉花生育期460 mm灌溉定额、16次灌水次数,不会产生土壤盐分累积情况,可作为南疆干旱区免冬、春灌适宜棉花灌溉制度。     

膜下滴灌玉米最佳种植密度及灌溉模式试验研究

为确定山西省北部地区膜下滴灌玉米适宜的种植密度和灌溉制度,于2015年在山西省阳高县进行了大田玉米膜下滴灌试验。研究分析了不同种植密度和灌水次数组合对玉米田水分含量、水分消耗量、植株生长发育状况、水分利用效率的影响。结果表明,种植密度、灌水次数均对玉米生长具有明显影响,进而影响到玉米产量。在种植密度8.25万株/hm~2、生育期内灌水3次的组合下,玉米的长势、水分利用效率、产量均最高,产量达到8 418 kg/hm~2,耗水量为4 057.03 m~3/hm~2,水分利用效率达到2.08 kg/m~3,是最佳的种植密度和灌溉次数组合模式。     

日光温室延后栽培葡萄滴灌灌溉制度试验研究

以美国红提葡萄为试材,根据其在不同生育期的需水规律,以灌水次数、灌水周期、灌水定额为试验因素,对非耕地日光温室葡萄滴灌灌溉制度进行了研究。温室葡萄全生育期为228d,各生育期的灌水定额设有150、300和450m~3/hm~2 3个水平,灌溉周期设置16、20和25d3个水平,试验共设6个处理,每个处理3个重复,共设18个试验小区。经过灌水要素的优化选择,在滴灌条件下全生育期内最优平均灌水次数为14次,灌水周期为16d,次均灌水量310.71m~3/hm~2,适宜灌溉定额4 350m~3/hm~2,产量达到3.49万kg/hm~2。     

垄作沟灌条件下不同灌溉制度对土壤水分及制种玉米产量的影响

为探求西北内陆干旱地区制种玉米合理的灌溉制度,在石羊河流域设置了灌水定额、灌水次数、次追肥量和追肥次数的L9(34)正交试验。结果表明,制种玉米生育期表层土壤水分变化大,随制种玉米播后天数的增加呈降低趋势。相同灌水定额条件下,随灌水次数增加深层土壤水分含量出现多次峰值。制种玉米经济产量介于2 704.14~4 877.57 kg/hm~2,水分利用效率介于0.737~1.053 kg/m~3。制种玉米产量与耗水量呈显著正相关关系(R2=0.84)。产量与穗粗、穗长、秃尖长、穗行数及行粒数各产量特征值呈显著正相关关系。垄膜沟灌条件下,制种玉米全生育期灌水6次(播后灌水定额500 m~3/hm~2,拔节期、大喇叭口期、抽穗期、灌浆前期、灌浆后期灌水定额均为400m~3/hm~2),总灌溉定额为2500 m~3/hm~2,拔节期、大喇叭口期分别追施N肥1次(追肥量150 kg/hm~2)的水肥调控措施作物产量和水分利用效率最优。     

引黄灌溉对黄河下游盐碱地土壤水盐含量的影响研究

为探究引黄灌溉对黄河下游盐碱地土壤水盐运移的影响,选择4种典型的灌水定额(570、780、990、1 200 m~3/hm~2),通过田间试验与室内试验,从土壤含水率与全盐量综合调控的角度,对比分析灌溉前后0～100 cm土层土壤的水盐变化。结果表明:灌溉前土壤含水率较低不适宜作物生长,灌溉后较灌溉前土壤含水率增加7%～12.07%,达到作物生长需求;灌溉前,1 m内土壤盐渍化等级为中度盐渍化,灌溉后土壤盐渍化等级由中度盐渍化降为轻度盐渍化。综合考虑灌溉对土壤水盐含量的影响,确定780～990 m~3/hm~2的灌水定额既能有效地增加土壤含水率,又能减少土壤含盐量,为灌区理想的水盐调控灌水定额。     

宁夏扬黄灌区玉米滴灌水肥一体化灌溉施肥制度试验研究

为了促进宁夏扬黄灌区玉米滴灌技术的推广应用,针对宁夏扬黄灌区规模推广玉米大田滴灌缺乏相关水肥一体化灌溉、施肥制度的突出问题,采用大田小区对比试验方法,开展了玉米滴灌水肥一体化灌溉、施肥制度试验研究。在综合分析不同灌溉量、施肥量对玉米生育期土壤含水率变化、耗水量、作物产量、水分生产效率的影响,研究提出了玉米生育期滴灌灌水定额225~450 m~3/(hm~2·次)、灌水11次、灌溉定额3 600 m~3/hm~2、纯施肥量459 kg/hm~2(其中N、P_2O_5、K_2O分别为255、123、81 kg/hm~2,分10次在每次灌水中部时段施肥)的水肥一体化灌溉、施肥制度。玉米大田滴灌产量达到17 250 kg/hm~2,水分生产效率达到2.80 kg/m~3以上。     

宁夏引黄灌区丰水年型苜蓿草田生长季地下滴灌灌溉制度研究

以苜蓿草田生长季地下滴灌灌溉制度为研究目标,采用完全随机设计开展地下滴灌不同土壤含水量下限控制试验,通过对各茬次苜蓿生长、水分利用及产量指标的系统分析,采用隶属函数法进行定量评价,确定各茬次苜蓿适宜土壤水分下限指标,建立宁夏引黄灌区苜蓿草田丰水年型地下滴灌灌溉制度。结果表明:不同土壤含水量下限条件下,各处理干草产量随收获茬次的延续逐步下降,但土壤含水量下限高于田间持水率60%的各处理间产量差异达不到显著水平;苜蓿干草产量与分枝数、茎叶比、鲜草产量、耗水量相关关系极显著,与株高相关关系显著,分枝数和茎叶比对产量的影响大于株高,株高在收获的各茬中均呈现先升高再下降的2段式变化过程,分枝数随收获茬次的延续而逐步下降,茎叶比随灌溉定额的下降而逐步减少;各茬灌水量通过影响耗水量而影响苜蓿茎叶比,进而影响株高和分枝数来影响干草产量;宁夏引黄灌区丰水年型苜蓿草田生长季地下滴灌灌溉制度为:灌溉定额3 410.95 m~3/hm~2,灌水17次,第一茬灌水定额230.5 m~3/hm~2,灌水4次,灌水周期7d,灌水量为922m~3/hm~2;第二茬灌水定额276.5 m~3/hm~2,灌水3次,灌水周期7 d,灌水量为829.5 m~3/hm~2;第三茬灌水定额138.3m~3/hm~2,灌水8次,灌水周期4d,灌水量为1 106.4 m~3/hm~2;第四茬灌水定额276.5 m~3/hm~2,灌水2次,灌水量为553m~3/hm~2;各茬次适宜的土壤含水量下限分别为田间持水率的70%、60%、80%和60%。     

灌水频率和灌溉定额对膜下滴灌棉花生长及产量的影响

为探究棉花灌水频次和灌溉定额时膜下滴灌棉花生长及产量的影响,进行了农艺性状监测、产量实测定实验.研究表明:在16、12、8次这3种灌水频次和4种灌溉定额(6 000、5 250、4 500、3 750 m3/hm2)的12种组合下,高灌水频次(16次)时小灌溉定额(4 500、3 750 m3/hm2)的水分生产率较高...     

地下渗灌不同埋深 对大田茄子产量和水分利用效率的影响

为探究大田茄子地下渗灌管的适宜埋深和灌水定额,田间试验布置了3个不同渗管埋置深度(0、10、20 cm)和3个不同灌溉水平(1 750、2 250、2 750 m~3/hm~2),研究地下渗灌不同埋深和不同灌溉定额对大田茄子生长发育、产量和水分利用效率的影响。结果表明,埋管深度为10 cm,灌溉定额为2 750 m~3/hm~2处理下茄子产量和干物质积累量最高;埋管深度在10 cm,灌溉定额为2 250 m~3/hm~2处理下,茄子水分利用效率最高,产量次之。综上可见,在宁夏引黄灌区气候条件下,地下渗灌最佳埋设深度为10 cm,相应灌溉定额为2 250 m~3/hm~2。     

不同滴灌制度对陕北山地梨枣产量及水分利用效率的影响

【目的】探寻适合陕北山地梨枣节水高产的滴管制度。【方法】采用田间试验,研究了2009—2012年5种滴灌制度对梨枣生长、产量及水分利用的影响。T1处理灌水定额为100 m~3/hm~2,灌水4次;T2处理灌水定额为135 m~3/hm~2,灌水4次;T3处理灌水定额为180 m~3/hm~2,灌水4次;T4处理灌水定额为135 m~3/hm~2,灌水3次;T5处理灌水定额为135 m~3/hm~2,灌水2次;以无灌溉为对照(CK)。【结果】不同滴灌制度下,梨枣的枣吊长度、坐果率及产量均与CK差异显著(P0.05)。4 a中,T3处理的枣吊长度、坐果率及产量均显著高于CK,且在2012年枣吊长度和产量达到22.0cm和16 772.8 kg/hm~2,分别较CK提高了47.7%和13.2%。同时,各灌溉处理的耗水量随灌水量的增大而增大。不同年份均以T3处理的耗水量最高,与其他处理差异显著(P0.05)。而梨枣水分利用效率表现为低灌水定额处理优于高灌水定额处理,以T5处理的水分利用效率最优,为1.92 kg/m~3。【结论】结合陕北水资源缺乏的状况,在丰水年适合采用经济高效型的灌溉制度,即灌水定额为135 m~3/hm~2,灌水时间为4月20日和5月17日,共灌水2次。     

磁化水灌水量对滴灌棉花生长发育及灌溉水利用效率的影响

磁化水技术是一种能够提高资源利用率的物理辅助技术措施。为确定南疆绿洲灌区滴灌棉花增产增效的最佳磁化水灌溉量,为磁化水灌溉在棉花生产上的应用提供依据,试验通过设置5个灌水量处理(T1、T2、T3、T4、T5),研究了灌水量对滴灌棉花生长发育及磁化水利用效率的影响。结果表明,棉花生长发育因灌溉定额的不同而呈现明显差异,其株高、叶面积指数均随着灌水量的增加而增加;T4处理全生育期干物质的积累速率和累积量最大,分别达到3.35 g/d和78.35 kg/hm~2,生物产量的磁化水利用效率为5.55 kg·hm~2/m~3,经济产量的磁化水利用效率的为1.77 kg·hm~2/m~3。综上所述,本地区磁化水灌溉制度的最佳灌溉量为3 360 m~3/hm~2,具有较好的节水稳产效果。     

干旱区不同地下水埋深与棉花膜下滴灌灌溉制度的响应研究

为研究不同地下水埋深对棉花膜下滴灌灌溉制度的影响,以新疆孔雀河流域为研究区,利用HYDRUS-2D软件对不同地下水埋深条件下的土壤含水率动态进行了模拟。结果表明,地下水埋深为1m时,地下水对土壤水的补给作用较强,灌溉定额3 000m~3/hm~2较为适宜;地下水埋深为2m时,灌溉定额4 500m~3/hm~2较为适宜,此时棉花基本不受水分胁迫;地下水埋深为3m时,地下水对土壤水已无补给作用,灌溉定额5 550m~3/hm~2较为合适,此时水分胁迫时间累计14d。     

干旱区膜下滴灌棉田灌溉制度及土壤水盐运移规律研究

以棉花各生育期适宜土壤含水率上、下限差值为灌水控制指标,设置3水平灌水处理,开展膜下滴灌大田试验,分析研究适宜试验区棉花生长、水分利用效率高的灌溉制度及膜下滴灌棉田土壤水盐运移规律。结果表明:适宜土壤含水率上、下限差值形成的灌溉制度,决定了土壤水盐运移规律、盐分分布和积累特征。总体表现为:空间上土壤水分分布与滴灌带间距呈负相关系,盐分分布则相反,0~40 cm深度土壤水分在灌后重分布,盐分在滴灌水分的淋洗作用下定向运移,至湿润体边缘积聚。综合分析关键点与主根层的土壤水盐时间序列变化,T2处理(385 mm/18次)主根层0~40 cm深度水分处于棉花生长的适宜含水率范围,并形成淡化脱盐区,对盐分的调控最佳。T2处理棉田产量最高,为6 083 kg/hm~2,水分利用效率为1.05 kg/(mm·hm~2),为适宜的灌溉制度。     

不同膜下滴灌定额对土壤水热效应及甜菜产质量的影响

【目的】探究内蒙古半干旱区膜下滴灌甜菜土壤水热高效利用与甜菜提质增效的协同效应,为内蒙古半干旱区甜菜高产高效栽培提供理论依据。【方法】设置8个不同滴灌定额和滴灌频次(A处理滴灌定额450 m~3/hm~2、滴灌1次;B处理滴灌定额900 m~3/hm~2、滴灌2次;C处理滴灌定额1 350 m~3/hm~2、滴灌3次;D处理滴灌定额1 800 m~3/hm~2、滴灌4次;E处理滴灌定额2 250 m~3/hm~2、滴灌5次;F处理滴灌定额2 700 m~3/hm~2、滴灌6次;G处理滴灌定额3 150 m~3/hm~2、滴灌7次;H处理滴灌定额3 600 m~3/hm~2、滴灌8次),动态监测甜菜全生育时期土壤水分和温度,分析行上、行间土壤水热变化,结合甜菜产质量研究膜下不同滴灌定额的水热效应。【结果】各处理出苗稳定后72 h内土壤温度从17:00—次日11:00表现为行上>行间;从12:00—18:00表现为行间>行上,行上和行间最大土壤温差点分别在06:00—07:00和14:00—15:00;3 a内土壤有效积温变化规律与日平均土壤含水率变化规律相反,即随土壤积温增加,含水率逐渐降低。以2016年甜菜块根及糖分增长期为例,B、C、D、E、F、G、H处理行上土壤有效积温分别较A处理提高了5.61、29.11、-23.10、42.68、-10.85、-4.46、-22.79℃,B、C、D、E、F、G、H处理行上日平均土壤含水率分别较A处理提高6.96%、11.73%、-1.01%、11.76%、5.19%、22.14%、13.62%;随滴灌定额的增加,甜菜产量增加,含糖率降低,产糖量呈先增后降的趋势,以2016年为例,B、C、D、E、F、G、H处理分别较A处理产量提高4.73%、13.82%、26.38%、29.33%、31.48%、27.43%、25.78%,产糖量提高5.90%、10.61%、18.07%、20.01%、15.73%、9.78%、4.14%。【结论】在甜菜生长关键期进行适宜的滴灌可有效地提高土壤水热效应,最佳滴灌定额为1 800～2 250 m~3/hm~2,滴灌次数为4～5次,促进滴灌条件下甜菜产质量水平提升。     

南疆自动化滴灌棉花灌溉制度的研究

2015年,在新疆阿克苏地区农一师阿拉尔市塔河种业一场原有的棉花膜下滴灌系统基础上,改造成为自动化滴灌工程,并对自动化滴灌棉花灌溉制度和土壤墒情进行了试验研究。以典型的一个轮灌组为例,采用自动化技术监测同时工作的各出地桩(灌水小区)流量、管道压力及其相应灌溉片区里的土壤墒情变化,分析各灌水小区的灌水量与产量的关系。结果表明:灌水量增加到一定程度后,产量随着灌水量增加反而减少,灌溉定额为7 426 m3/hm~2时,产量达到最高值6 567.60 kg/hm~2,可为条件相似地区推广自动化技术和编制灌溉制度提供参考。     

南疆无膜滴灌棉花灌溉制度对土壤水分和产量品质的影响

【目的】通过小区试验,探究南疆地区无膜滴灌不同灌水定额对土壤水分、棉花生长和产量品质的影响。【方法】试验设置3个无膜滴灌灌水定额(I_1、I_2和I_3),即36、45和54 mm,并以膜下滴灌I_4(36 mm)作为对照。【结果】无膜滴灌棉花茎粗和株高随灌水定额的增加而增加,但I_4处理对提高棉花茎粗和株高更显著。无膜滴灌棉花土壤含水率在0～60 cm剖面上随灌水定额的增加整体表现为增大趋势,而膜下滴灌处理的土壤水分波动要小于无膜滴灌处理。无膜滴灌棉花随着灌水定额的增加,籽棉产量显著增加,I_3处理的籽棉产量可达7 195.48 kg/hm~2,较膜下滴灌增加了19.54%,且棉花品质最好,但膜下滴灌的灌溉水利用高效率最高。【结论】从棉花生长、产量品质及灌溉水利用效率综合分析,无膜滴灌灌水定额为54 mm时,棉花生长及产量品质较优。     

干旱区滴灌棉田生育期节水控盐灌溉模式研究

开展作物节水控盐研究,对于实现水资源的高效利用与农业的可持续发展意义重大。以新疆孔雀河流域为研究区域,采用两种灌溉定额研究了棉花在不同盐渍化程度土壤中的生长特性,结果表明:灌水频次相同时,灌溉定额和株高成正相关性;灌溉定额相同时,灌水频次和株高成正相关性;高盐渍化土壤,小灌溉定额时大灌水次数棉株成铃数多,且单铃较重。大灌水定额时,小灌水次数棉株成铃数多,但单铃重小;低盐渍化土壤,小灌溉定额时小灌水次数棉株成铃数多,但单铃重小。大灌水定额时大灌水次数棉株成铃数多,但单铃重小;从水分生产效率角度考虑,在盐渍化土壤中种植棉花,大频率灌水有利于提高棉花水分生产率。