棉花成苗和幼苗生长对咸水滴灌的响应特征

【目的】解决咸水灌溉植棉成苗率低的难题。【方法】采用膜下滴灌灌水方式,研究了不同灌溉水矿化度(1、3、5、7、9 g/L)和不同灌水控制下限(田间持水率的70%和60%)相组合对棉花苗期土壤水盐变化及棉花出苗过程、成苗率和幼苗生长的影响。【结果】0~30 cm土层土壤盐分随着灌溉水矿化度的增加而增大,土壤水分变化不明显;随着灌水控制下限的提高,土壤水分和盐分分别呈增加和降低的趋势,但变化幅度不大。与1 g/L灌水处理相比,3 g/L咸水滴灌加快了棉花的出苗进程,平均成苗率提高了6.06%;5 g/L咸水滴灌对棉花出苗影响不大,成苗率增加了0.45%;7 g/L和9 g/L咸水滴灌延迟了出苗过程,平均成苗率降低了3.66%和12.97%,其中仅9 g/L与1 g/L灌水处理间的差异达到显著水平。不同处理棉花幼苗的生长指标呈现出随灌水控制下限的提高而增大的趋势;2组灌水控制下限条件下,棉花苗期的单株叶面积、茎粗和地上部干质量等指标的大小顺序均是3、1、5、7、9 g/L,其中7、9 g/L与1 g/L处理间的差异达显著水平。棉花相对成苗率与灌溉水矿化度之间呈显著的二次函数关系,相对成苗率为1和0.9时,对应的灌溉水矿化度特征值分别为6.0 g/L和8.4 g/L。【结论】采用≤7 g/L的咸水滴灌不会对棉花成苗率产生显著影响,适度提高灌水控制下限、增加咸水灌溉次数,可促进棉花幼苗生长。     

微咸水灌溉对冬小麦光合特征及产量的影响

【目的】寻求合理的微咸水利用方式以及揭示微咸水灌溉下作物生理生长响应机理。【方法】在黄河三角洲地区的典型引黄灌区开展了冬小麦微咸水灌溉试验,研究了微咸水灌溉对冬小麦光合特性、干物质及产量的影响。【结果】与淡水灌溉相比,采用矿化度3 g/L微咸水灌溉时,拔节期、灌浆期灌2水和拔节期灌1水均会导致气孔导度和蒸腾速率的下降,但是对净光合速率的影响却不显著,微咸水灌溉在降低蒸腾速率的同时维持着较高的净光合速率,叶片水分利用效率提高了2.8%~43.2%;微咸水灌溉抑制了冬小麦的株高和干物质积累,淡水-微咸水组合灌溉虽然导致产量降低3%~13%,但节约淡水资源50%~67%;相同灌溉水质下,与灌浆期不灌水相比,灌水有利于籽粒的灌浆,提高了千粒质量,实现冬小麦增产11.2%~11.4%。【结论】因此,淡水-微咸水-微咸水的灌溉模式用于该地区冬小麦田间灌溉是可行的。     

矿化度对紫花苜蓿发芽率和株高的影响

为缓解黄淮海地区淡水资源短缺,科学合理地开发利用微咸水,提高紫花苜蓿的产量,以中苜一号为供试材料,以淡水（矿化度为1 g/L）处理为对照,分别采用矿化度为3、5、7 g/L的微咸水对苜蓿的发芽率和株高的影响进行分析。结果表明：采用矿化度为3 g/L的微咸水进行灌溉时,苜蓿的发芽率和株高与淡水灌溉无显著差异;但采用矿化度为5 g/L和7 g/L的微咸水进行灌溉时则有显著差异,对灌溉水矿化度和发芽率的分析表明,要保证发芽率不低于80%,则需控制矿化度不高于4.48 g/L。对矿化度和株高的分析表明,要达到满意株高,需控制灌溉水矿化度不高于4.66 g/L,否则长期的盐分胁迫对苜蓿的生长有明显抑制作用。     

咸水灌溉对土壤盐分分布和物理性质及制种玉米生长的影响

在石羊河流域通过开展咸水灌溉田间试验,研究了不同矿化度(微)咸水灌溉对土壤盐分分布和物理性质及制种玉米生长的影响。田间试验设4个灌溉水矿化度水平:S0、S3、S6、S9,分别表示矿化度为0.71、3、6、9g/L。结果表明,咸水灌溉条件下,作物收获后与播种前相比较,0~100cm土壤剖面中S9、S6、S3、S0处理的平均含盐量的变化值分别为0.190、0.157、0.115、-0.010g/kg。咸水灌溉引起了土壤体积质量、孔隙度和饱和导水率等基本物理性质的改变,随着咸水灌溉次数的增多,土壤体积质量有逐渐增大的趋势,而孔隙度和饱和导水率有逐渐减小的趋势。灌溉水的矿化度越高,其变化幅度也越大。咸水灌溉条件下S9、S6、S3处理制种玉米的株高分别比淡水处理S0低16%、13%、10%,叶面积指数分别比淡水处理S0低24.1%、18.1%、4.1%,产量分别比淡水处理降低32.8%、29.1%、23.2%。     

生物炭添加量对冬小麦花后干物质积累及转运的影响

【目的】提高微咸水灌溉效率并降低土壤盐渍化风险。【方法】以冬小麦为研究对象,设计避雨条件下不同微咸水-生物炭处理(CK,淡水;B0,5 g/L微咸水;B15,5 g/L微咸水及15 t/hm²生物炭;B30,5 g/L微咸水及30 t/hm²生物炭;B45,5 g/L微咸水及45 t/hm²生物炭)的田间试验,探讨了微咸水灌溉下生物炭添加量对土壤特性和冬小麦花后干物质积累及转运的影响机制。【结果】生物炭添加后土壤表层(0~20 cm)体积质量降低了2.27%~8.33%,总孔隙度增加了4.52%~13.47%,有机质量增加了30.02%~111.12%,土壤表层(0~20 cm)及主根区(0~40 cm)钠吸附比降低了23.88%~33.27%和22.34%~30.80%;15 t/hm²能够促进盐分淋洗,降低了微咸水灌溉下土壤含盐量,然而高剂量时将加剧盐分累积。单独微咸水灌溉下冬小麦生长受抑,最终产量下降了12.04%。生物炭能够缓解盐胁迫下叶片早衰,促进光合作用能力,并增加花前干物质转运量及花后干物质积累量,进而获取了更高的籽粒质量和收获指数。B15、B30、B45处理的最终产量较B0处理分别增加9.18%、7.73%、2.74%。【结论】15 t/hm²添加量的生物炭效果最佳,可促进微咸水资源的农业利用。     

灌溉水矿化度及盐分带入量对小麦相对产量影响的统计分析

在搜集、统计大量咸水灌溉试验资料的基础上,选取咸水充分灌溉条件下矿化度和小麦产量的完整对应数据103组,统计分析了灌溉水矿化度及单位面积盐分带入量对小麦相对产量的影响,结果表明,随着灌溉水矿化度的增加,小麦相对产量呈线性递减趋势,当矿化度大于1.0 g/L时,灌溉水矿化度每增加1 g/L,小麦减产约5.6%;与矿化度类似,随着单位面积盐分带入量的增加,小麦的相对产量也线性降低,盐分带入量每增加1000 kg/hm2,小麦的产量将减少约2%。进一步的检验结果显示,应用灌溉水矿化度及单位面积盐分带入量均可较为可靠地估算小麦的相对产量,估算相对误差基本可控制在16%以内。     

微咸水灌溉模式对向日葵产量和品质的影响

为研究干旱半干旱灌区向日葵利用微咸水进行灌溉的适宜矿化度及可行性,采用淡+咸+咸畦灌模式,在向日葵苗期采用淡水灌溉,现蕾期、灌浆期采用不同矿化度微咸水2.5 g/L(KX2)、3.0 g/L(KX3)、3.5 g/L(KX4)、4.0 g/L(KX5)进行灌溉,并以全生育期淡水灌溉(KX1)为对照,研究微咸水灌溉对向日葵品质和产量的影响.结果表明:葵花籽粒中的蛋白质和油酸随着灌溉水矿化度的增加而增加,亚油酸和脂肪随着灌溉水矿化度的增加而减小,棕榈酸和硬脂酸随着灌溉水矿化度的增加呈现先增加后减小的趋势,VE随着灌溉水矿化度的增加呈现先增加后减小再增加的趋势.部分品质指标之间具有比较强的相关性,其中,蛋白质与油酸、亚油酸之间有较强的相关性,脂肪与脂肪酸各组成指标(亚麻酸除外)、VE之间有较强的相关性,脂肪酸各组成指标中除了棕榈酸与其他脂肪酸指标相关性不显著外,其他脂肪酸指标之间具有较强的相关性.并且脂肪-油酸、亚油酸-蛋白质呈正"S"变化趋势,脂肪-亚油酸呈倒"S"变化趋势;脂肪-VE、油酸-蛋白质是正相关线性关系,亚油酸-油酸是负相关线性关系,且亚油酸和油酸的相关度很高.不同处理籽粒品质指标平均综合得分排名依次为:KX5>KX4>KX2>KX3>KX1,品质指标综合得分随着灌溉水矿化度的增加而增大,不同处理向日葵平均产量依次为:KX3>KX1>KX2>KX4>KX5,产量随着灌溉水矿化度的增加而减小.因此,当灌溉水矿化度为3.5 g/L时,既不会造成向日葵大幅度地减产,又能提高其品质,是比较合理可行地微咸水灌溉浓度.     

微咸水灌溉对冬小麦产量及农艺性状的影响

为了研究天津地区微咸水灌溉对冬小麦农艺性状及产量的影响,布置了5个不同矿化度微咸水(1、2、3、4、5 g/L)及淡水(CK)的田间灌溉试验,试验通过冬小麦耗水规律进行微咸水灌溉调控。研究结果表明:不同盐浓度微咸水对冬小麦农艺性状均有影响,总体上呈现出,小麦株高、叶面积随微咸水矿化度的增高而减小的趋势,其中4与5 g/L的微咸水灌溉下影响显著,小麦株高减少17.68%、23.84%,叶面积减小29.12%、36.31%。;微咸水矿化度的增高,使耗水强度呈现出变弱趋势,但在1与2 g/L盐水胁迫下,使得土壤渗透势提高,促进作物根系对土壤水分的吸收,并且在一定的盐胁迫下,使得干物质向小麦籽粒中转移,从而提高了小麦产量。用矿化度3 g/L以上的微咸水在灌溉冬小麦过程中,主要根层出现土壤盐分积累现象,但配合种植夏玉米,淡水压盐,土壤中含盐量明显下降,对冬小麦种植影响较小。     

微咸水灌溉下粉垄耕作土壤水盐运移特性

【目的】明确微咸水灌溉条件下粉垄耕作土壤水分入渗规律及水盐运移特征。【方法】基于室内土箱试验,分析3种微咸水矿化度(0g/L(S1)、3g/L(S2)和5g/L(S3))和2种耕作(粉垄耕作(FL)和传统翻耕(FG))条件下的土壤水分入渗特征和水盐运移规律。【结果】水分平均入渗速率和垂直湿润锋推进速率随着微咸水矿化度的升高呈先增大后减小的变化趋势,水平湿润锋运移速度随着微咸水矿化度的升高而持续增加。FL处理下的土壤水分入渗速率、湿润锋推进速率相比FG处理有明显提升。Kostiakov模型可较好地拟合2种耕作措施下的土壤累积入渗量与入渗时间之间的关系(R²>0.99)。灌溉后20 d,FL处理下的土壤含水率均小于相同微咸水矿化度下的FG处理;同一耕作措施下,土壤含水率随着微咸水矿化度的升高而增加。【结论】微咸水灌溉与粉垄耕作对土壤水分入渗、土壤湿润锋运移和土壤水盐再分布具有改善作用。与灌溉前相比,灌溉后20 d,FL处理下的土壤平均脱盐率为42.95%～55.98%,而FG处理下的土壤平均脱盐率为32.34%～43.29%。随着矿化度的增加,FL处理下的平均土...     

不同矿化度微咸水灌溉对大白菜生长和土壤盐分累积的影响

为了合理开发和安全利用海河流域环渤海低平原区浅层地下微咸水,以秋茬大白菜为研究对象,2010、2011年在河北临西灌溉试验站用0．72g／L（深层淡水）、2g／L（咸淡混合水）、3g／L（咸淡混合水）、4．3g／L（浅层微咸水）的微咸水进行田间灌溉试验,探求其对大白菜的产量和品质以及土壤盐分动态的影响。试验结果表明：不同矿化度微咸水灌溉的大白菜的品质之间没有差异。2、3g／L微咸水与0．72g／L淡水灌溉的大白菜的产量没有差异,但4．3g／I。浅层微咸水直接灌溉比淡水灌溉产量降低,2年平均减产率9．0％。土壤含盐量随着灌溉水矿化度的提高总体出现增加趋势。     

不同矿化度咸水造墒对棉花出苗及幼苗生长的影响

采用坑栽土培试验和桶栽土培试验,研究了不同矿化度咸水造墒对3种土壤质地(粘壤土、壤土和沙壤土)条件下棉花出苗率和幼苗生长的影响。结果表明,矿化度低于3 g/L的微咸水造墒对棉花出苗率及幼苗的生长影响不明显,有时甚至表现为促进作用,但随着造墒水矿化度的进一步增加,棉花的出苗率、出苗时间以及株高、干物质累积等都受到不同程度...     

咸淡水交替灌溉对冬小麦生长及产量的影响

【目的】探究不同咸淡水交替灌溉方式对冬小麦生长及产量的影响,并通过通径分析在高产的基础上选择适宜冬小麦的咸淡水交替灌溉方式。【方法】采用避雨测坑试验,灌溉咸水矿化度设为1、3、5 g/L NaCl,以全生育期灌溉淡水(0.12 g/L NaCl)为对照(CK),分别在冬小麦的拔节—抽穗期、抽穗—开花期、灌浆期设置咸-淡-淡(BFF)、淡-咸-淡(FBF)和淡-淡-咸(FFB)3种咸淡水交替灌溉方式,研究了冬小麦生长指标、产量及其构成因子。【结果】BFF处理对冬小麦生长及产量具有较大的抑制作用,其次是FBF处理,FFB处理影响最小。在相同的咸淡水交替灌溉处理下,微咸水矿化度越大,对冬小麦生长及产量抑制作用越大;通径分析表明对冬小麦产量形成直接影响最大的性状是穗粒数,决策系数为0.697 0,其次是秸秆质量、千粒质量和穗数,决策系数分别为0.377 5、0.322 8和0.286 6,株高和单株地上干物质累积质量对冬小麦产量影响较小。【结论】在灌浆期采用较低矿化度微咸水灌溉对冬小麦穗粒数、秸秆质量、千粒质量和穗数影响不明显,从而对产量影响较小,因此在冬小麦拔节—开花期采取淡水灌溉并于灌浆期转换为3 g/L微咸水灌溉,可保证较高产量并实现微咸水资源的合理利用。     

微咸水-淡水交替灌溉对玉米生长指标及产量的影响

以隆平206玉米品种为载体进行了温室避雨盆栽试验,试验设计"咸-淡-淡"、"淡-咸-淡"和"淡-淡-咸"3种交替灌溉模式,即分别在壮苗期、拔节期、抽雄—乳熟期3个阶段灌溉微咸水,微咸水矿化度设计为1、3和5 g/L,监测生长生理和产量指标。结果表明,任一时期灌溉矿化度1 g/L微咸水对玉米株高、叶面积、SPAD和产量影响不明显;随微咸水矿化度的增加,玉米受抑制作用增强;微咸水灌溉后壮苗期玉米株高、叶面积、SPAD受影响显著,由于玉米前期补偿生长能力强,随生长推进,壮苗期微咸水灌溉处理与CK间差异逐渐减小,玉米株高、叶面积、SPAD受抑制最显著的为拔节期微咸水灌溉处理,其次是壮苗期,抽雄—乳熟期最小;对玉米产量影响最大的是抽雄—乳熟期微咸水灌溉处理,其次是拔节期,壮苗期影响最小,故生殖生长阶段不宜采用微咸水灌溉;滨海农区可根据淡水、微咸水资源的时空分布特征设计交替灌溉制度,利用淡水灌溉的补偿效应确保玉米产量。     

不同灌溉方式下底墒水矿化度对棉花出苗率的影响

采用二因素随机试验设计,在田间进行了底墒水灌溉方式和矿化度对棉花耐盐特征值影响的试验研究。结果表明,畦灌和沟灌方式下,随着底墒水矿化度的增高,棉花出苗时间延迟;无论何种灌水方式,棉花的出苗率均与底墒水矿化度和土壤盐分含量呈线性负相关关系,采用矿化度小于4 g/L微咸水造墒,处理间出苗率差异未达极显著水平,畦灌和沟灌方式...     

微咸水造墒对棉花生长发育及产量的影响研究

采用小区对比试验方法,研究了河北低平原区旱地等雨播种（HD）、播前淡水造墒（S1）以及矿化度为2.2g/L（S2.2）和5g/L（S5）微咸水造墒等不同处理对棉花生长发育和产量的影响。结果表明,棉花生育期内HD处理0～100cm土壤含水率明显低于3种造墒处理;S5处理0～40cm土壤盐分含量最高,但降雨淋洗效果较为显著...     

不同水盐胁迫对番茄生长发育和产量的影响研究

【目的】探究番茄植株对不同水盐胁迫情景的响应,为合理制定盐碱化土壤下的灌溉制度提供科学依据。【方法】以粉欧宝番茄品种为研究对象,开展水盐对番茄生长发育影响的盆栽试验。试验采用完全随机布置,设置3个水分水平(W1-充分灌溉、W2-1/2的W1灌水量、W3-干旱复水)和2个盐分水平(S1-无盐和S2-0.3%含盐量),每个处理4个重复,测定了番茄耗水、干物质和产量指标,分析了不同水盐胁迫对番茄植株生长发育与产量的影响。【结果】与充分灌溉W1相比,W2水平的番茄植株耗水、干物质、植株含水率、叶质量、产量、单果质量显著减少。W3水平的植株耗水量和叶茎比显著减少,但单株干质量与鲜干比所受影响不大;单果鲜质量与干质量显著减小,但坐果率提高导致产量有所增加。盐分处理的番茄植株耗水量、单株干质量、鲜干比、叶茎比、果实总产量、单果鲜质量与干质量均小于无盐处理。水分胁迫显著影响叶片生长和单个果实发育,盐分胁迫抑制植株的生长发育及产量形成。【结论】干旱复水与无盐处理组合(W3S1)下番茄植株表现出了较好的生长发育状况和产量水平,可用于最优调亏灌溉制度的制定。     

鲜食甜玉米需水规律及节水灌溉制度研究

【目的】研究鲜食甜玉米需水量、需水规律及节水灌溉制度,指导其科学合理灌溉。【方法】连续开展2 a鲜食甜玉米田间灌溉试验,以群众高产种植经验为试验处理,在试验小区内安装智墒和云智能气象站采集土壤墒情、气象数据。分析了甜玉米全生育期土壤水分动态变化规律;计算了甜玉米逐日需水量和作物系数,分析了其需水量规律;针对实际灌溉中存在的问题,对甜玉米灌溉过程中土壤含水率上下限进行了优化。【结果】甜玉米土壤水分变化主要集中在10～30 cm之间,根系最大吸水深度为50 cm;2016—2017年甜玉米全生育期需水量分别为197.7 mm和212.9 mm,平均需水强度分别为3.0 mm/d和3.1 mm/d;需水强度呈现抽雄吐丝期灌浆乳熟期拔节期苗期的规律;甜玉米作物系数(Kc)苗期最小,抽雄吐丝期最大,2 a全生育期Kc平均值分别为0.63和0.67;经过灌溉制度优化,甜玉米全生育期灌水4次,净灌溉用水量较实际分别减少31.87%和33.97%。【结论】甜玉米需水量较小,需水规律和普通玉米相似,农业生产中应根据降雨情况适时补充灌溉。     

7g/L咸水灌溉棉花试验研究

试验研究了 7g/L咸水灌溉的可行性。结果表明 ,采用咸水灌溉能提高土壤含盐量 ,但并未超过棉花的耐盐度 ,而且经过雨季的降水淋洗 ,不会造成土壤明显积盐。同时 ,在秸秆覆盖条件下采用 7g/L咸水与淡水交替灌溉 ,棉花的产量仅比对照减产 4.2 %。这为 7g/L咸水资源的开发利用提供了理论依据和实践基础     

基于指示Kriging的土壤盐渍化风险与地下水环境分析

土壤盐渍化是制约干旱区农业发展的主要障碍,而浅埋地下水区域的地下水环境是影响土壤盐渍化的直接因素。为调控合理的地下水埋深和矿化度,以防控区域盐渍化,以河套灌区永济灌域为研究区,运用指示Kriging法比较了春灌前和生育期不同阈值条件下土壤表层含盐量、地下水埋深和矿化度的概率分布,从概率空间分布的角度研究了不同时期防治土壤盐渍化的地下水临界埋深和矿化度。结果表明：地下水埋深属于中等变异性,土壤表层含盐量和地下水矿化度属于强变异性。春灌前较生育期土壤表层盐渍化高风险区扩大、浅埋地下水高概率区缩小、地下水矿化高风险区缩小。春灌前永济灌域土壤表层发生轻度、中度盐渍化时的地下水埋深临界值分别为2.6、2.2 m,地下水矿化度临界值分别为2.0、2.5 g/L;生育期土壤表层发生轻度、中度盐渍化时的地下水埋深临界值分别为2.2、1.8 m,地下水矿化度临界值分别为2.5、3.0 g/L,春灌前更易发生土壤盐渍化。春灌前较生育期土壤盐分受外界因素（气象因素和人为因素）影响小,且土壤表层含盐量、地下水埋深和矿化度变异性也相对较小,地下水环境对土壤盐渍化的影响更强烈。研究区北部、东南部和中部小部分区域为地下水埋深小于临界值且大于矿化度临界值的高概率区,是土壤返盐的高风险区,建议进一步完善该地区的排水系统。     

不同灌水技术参数对农田水盐运移的影响

【目的】探索滴灌条件下农田高效洗盐适宜灌溉指标。【方法】通过人工控水试验重点研究了不同滴头流量(2.8和5.6L/h)和灌水定额(22.5、37.5和52.5mm)对盐碱地棉花根区盐分淋洗效果的影响。【结果】同一灌水定额条件下,湿润锋半径随着滴头流量的增加而增大;滴头流量增加,土壤水分分布呈宽浅型,表层土壤含水率逐渐升高。同一滴头流量条件下,湿润锋半径随着灌水定额的增加而增大;土壤含水率随着灌水定额的增加而增大。表层土壤盐分随着滴头流量和灌水定额的增大而减小,滴头流量为2.8 L/h时,水平脱盐半径30 cm,垂直脱盐深度60 cm;滴头流量为5.6 L/h时,水平脱盐半径40 cm,垂直脱盐深度40 cm。【结论】灌水定额52.5 mm时,脱盐效果最佳;随着作物的根部伸长,改变滴头流量,扎根40 cm以内用滴头流量5.6 L/h,扎根超过40 cm用滴头流量2.8L/h,可作为适宜的灌水技术参数。