塔里木灌区膜下滴灌棉田土壤水分动态与耗水特性

土壤水分条件是棉花生长和发育的重要因素。为了研究塔里木灌区膜下滴灌棉田土壤水分特征,于2014年4月18日至10月31日采用中子仪对膜下滴灌棉田0~120cm土壤水分进行观测,分析了不同生育期土壤含水率的时空变化,采用水量平衡原理计算了膜下滴灌棉田耗水量。结果表明:4月中旬到7月中旬为土壤水分稳定期,7月中旬到8月底为土壤水分剧烈变化期,8月底到10月底为缓慢消耗期;0~20cm为土壤水分活跃层,20~60cm为土壤水分次活跃层,60~120cm为土壤水分稳定层;灌溉入渗水主要分布在0~40cm;膜下滴灌棉田苗期、蕾期、花铃期、吐絮期的耗水强度分别为0.63、2.62、7.01、0.71mm/d。     

多年膜下滴灌对土壤水盐及棉花产量的影响北大核心

通过农田定位试验,研究常规膜下滴灌棉花种植下,农田水盐动态变化特征、棉花产量及水分利用效率,对防止土壤盐渍化,提高水土资源利用效率具有重要意义。结果表明:膜下滴灌主要影响棉花耕作层土壤水分,不会产生深层渗漏。各年份不同生育期滴头间和滴灌带间土壤水分含量随土壤深度增加呈现“先增-后降-再增”的变化趋势,100 cm土层土壤水分含量达25.16%。随着耕种年份增加,0~100 cm土层含盐量呈增加趋势,滴灌带带间盐分含量累积较滴头间显著,2021年收获后滴灌带间0~10 cm土层盐分含量达1.63 g/kg,从第四茬棉花种植开始,耕作层(0~40 cm)土壤盐分含量较第一茬增加117%,籽棉产量较第一茬降低8.1%,水分利用效率较第一茬降低6.3%。随年份增加籽棉产量呈下降趋势,籽棉产量介于4398.3~4970.1 kg/hm^(2)之间,同一耕地连续在膜下滴灌灌溉处理下,棉花种植从第四茬起进行种植结构和灌溉方式调整。     

下衬阻水板宽度对地下滴灌土壤水分运移的影响

【目的】提高深埋地下滴灌在作物生长初期的水分供应能力,降低其深层渗漏风险。【方法】设置无阻水板、下衬7.8 cm阻水板及9.4 cm阻水板的点源地下滴灌土槽试验,测定下衬阻水板宽度对地下滴灌土壤湿润锋运移和土壤水分分布的影响程度。【结果】下衬阻水板不影响地下滴灌土壤湿润锋形状,仍近似于扁椭圆形,但改变了地下滴灌土壤湿润模式;下衬阻水板对地下滴灌土壤水分水平方向运移距离影响不大,但明显增加了土壤水分垂直向上运移距离,减小了土壤水分垂直向下运移距离,使得地下滴灌土壤湿润体整体向上层迁移,阻水板越宽,土壤湿润体向上层迁移的越明显。下衬阻水板可以调整土壤湿润体内的土壤水分分布,随着下衬阻水板宽度的增大,浅层(0~10 cm土层)土壤含水率增大,而深层(50~60 cm土层)土壤含水率减小。【结论】下衬阻水板可以促进地下滴灌土壤湿润体及水分向上层土壤集中,有利于保障作物生长初期的水分供应。     

新疆棉田地下滴灌土壤水盐运移规律的初步研究

为探讨新疆棉田地下滴灌条件下土壤水盐运移的规律,在棉花各个生育阶段运用TDR和取样从水平方向和垂直方向测定棉田距滴灌带不同位置的土壤水分和盐分,研究分析后认为地下滴灌条件下棉花整个生育期土壤中盐分运移规律为:苗期较高,花铃期较低,吐絮期又较高。盐分经过长时间的水平和垂直运移,水平方向在距滴灌带较远的地方含盐量较高,最后在滴灌带中间位置积聚;垂直方向在耕作层的盐分含量有所降低,耕作层处于脱盐过程,盐分主要向深层运移,在80 cm以下的土层处于积盐过程。     

苜蓿田间地下滴灌效应试验研究

根据苜蓿地下滴灌土壤水分变化，并以常规沟灌为对照，对苜蓿田间地下滴灌的适宜埋深和灌水量进行了研究。结果表明，地下滴灌比常规沟灌的苜蓿，鲜草出草率高；滴灌带埋深35cm比埋深10cm的苜蓿长势好，鲜草产量高，并初步拟定了苜蓿地下滴灌的灌溉制度。因此，苜蓿田实施地下滴灌是可行的，在新疆具有推广应用价值和发展潜力。     

长期膜下滴灌棉田土壤水盐分布变化及其对棉花生长影响

以库尔勒市包头湖农场长期膜下滴灌棉田为研究对象,通过连续3年棉田整个生育期土壤水分和盐分含量的测定,对长期膜下滴灌棉田土壤水盐分布变化及其对棉花生长影响进行了研究。结果表明:各年份土壤平均含水率在整个生育期呈降增降的趋势,平均含盐量呈增降增的趋势;20~50cm土层土壤含水率较高,土壤盐分在30~50cm土层聚积;土壤含盐量高于0.51%时产量开始受到抑制,高于1.79%时棉花产量将降低为零。     

完全生物降解地膜覆盖对膜下滴灌棉花土壤温度及水分的影响

新疆进行膜下滴灌以来虽然极大地提高了农作物的产量,给农民带来巨大经济效益,但同时也导致农田污染,为此发展可降解地膜迫在眉睫。为了解可降解地膜覆盖的田间应用效应,通过完全生物可降解地膜、普通地膜覆盖及裸地栽培棉花对比试验,研究完全生物降解地膜对土壤温度和水分的影响。结果表明,可降解地膜覆盖能够明显提高地下0 15cm的土壤温度,提高地下0 50cm的土壤水分。完全生物降解地膜覆盖对土壤的保水增墒作用与普通地膜相似,以可降解地膜取代普通地膜应用于棉花膜下滴灌是可行的。     

新疆棉田地下滴灌方式下土壤水分运移变化规律研究

为探讨新疆棉田地下滴灌方式下土壤水分含量的规律,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35～55 cm土层有波动外,其余各土层基本无变化;不同土层平均土壤含水量随棉花生育进程基本呈二次曲线变化,不同土层平均土壤含水量的变化基本呈"S形变化.     

不同灌溉方式对棉花根系分布的影响研究

设置痕量灌、逐日地下滴灌、膜下滴灌、常规地下滴灌和棉花地面灌(对照)等5种灌溉方式,研究不同灌溉条件下棉花根系的空间分布规律。结果表明:逐日地下滴灌、痕量灌对棉花根系干物质量积累的影响显著高于膜下滴灌、常规地下滴灌等滴灌方式,其中逐日地下滴灌处理根系干物质累积量大,水平分布均匀,更有利于根系生长。各处理棉花根系垂向分布范围在0～50 cm,主要聚集范围为0～20 cm、占总根重73.80%～76.91%,土层30～50 cm随着深度的增加根重占比逐渐减小,逐日灌水处理土壤横向剖面含水率相对其他处理变幅较小。根系水平方向范围在0～70 cm,各处理呈显著的向水性分布,且集中分布于膜下窄行与膜间,窄行根重占比相对膜间更大,但逐日地下滴灌处理水平方向分布较为均匀。综上所述采用逐日地下滴灌节水方式对棉花根系干物质积累更有利,根系水平分布更为均匀。     

不同方式加气灌溉对温室芹菜生长及产量的影响研究

【目的】探明不同地下灌溉方式加气灌溉对温室芹菜生长及产量的影响。【方法】采用温室小区试验,设计了2种不同地下灌溉方式(地下滴灌D和地下渗灌S),每种灌溉方式均设加气灌溉A和不加气灌溉N,以畦灌(CK)作为对照,共5个处理,研究了不同处理对温室芹菜生长发育、产量、土壤水分分布及灌溉水生产效率的影响。【结果】渗灌较地下滴灌有明显增产效果,不加气情况下显著增产10.6%;加气灌溉有一定增产效果,但与不加气灌溉下产量差异不显著。与常规地下滴灌不加气处理相比,渗灌加气灌溉增产12.8%,达到显著性水平(p0.01)。从土壤水分分布来看,在相同灌溉量情况下,渗灌0~20 cm土壤含水率较地下滴灌显著提高9.6%(p0.05),而20~40 cm土层则较地下滴灌土壤含水率降低12.9%(p0.05),地下渗灌的土壤水分分布更适合浅根性的温室芹菜根系水肥吸收。渗灌与地下滴灌的产量差异主要是株高差异所致,与芹菜的单株叶柄数关系不大。【结论】渗灌较地下滴灌显著提高灌溉水生产效率,且以渗灌加气灌溉的水分生产效率最高,渗灌结合加气灌溉可以实现温室芹菜节水高产。     

间接地下滴灌下灌水量对枣树生理特征及果实品质的影响

通过小区试验,以地表滴灌为对照,探究红枣间接地下滴灌模式下水分的分布特征及不同灌水量对枣树生理生态指标、产量、品质的影响。间接地下滴灌下,最大的含水率出现在15~30cm土层处;而地表滴灌下,最大的含水率出现0~10cm土层处。枣树各生理生态指标,随灌水次数的增加,各处理性状差异逐渐增大,间接滴灌下中供水和高等供水枣树长势较好,低供水处理下红枣的糖分含量高,中供水处理下红枣的有机酸和VC含量高;地表滴灌处理枣树的平均单株产量高,但水分利用率最低,中供水处理不明显降低红枣单果质量和平均单株产量的前提下可以提高水分利用率;综合考虑枣树长势、产量、果实品质及水分利用率,中供水是间接地下滴灌下最佳的灌水量。     

滴灌施肥对棉田土壤速效养分的影响研究

采用田间抽样调查分析的方法,研究了滴灌施肥对西北内陆地区棉田土壤速效养分的影响。结果表明,地下滴灌条件下,土壤碱解氮和有效钾的含量随距离毛管位置增加而增加,而有效磷的趋势则相反;膜下滴灌施肥条件下,有效钾和有效磷的趋势与地下滴灌一致,而碱解氮的趋势则是毛管处最高;滴灌施肥条件下,0～100 cm土体中土壤养分残留量膜下滴灌一般高于地下滴灌,尤其是氮的残留量较高。     

防堵塞地下滴灌系统设计与性能试验分析

为解决滴灌过程中地下滴灌系统的堵塞问题,设计了新型防堵塞地下滴灌系统并阐述了其工作原理、设计要求,分析并确定地下滴灌系统水压为15~25 kPa,出水孔间距为300 mm,防护管内壁与毛管的外壁距离为40 mm时,灌水均匀度可达到85%以上;通过该系统对酿酒葡萄赤霞珠生长的影响试验结果表明,防堵塞地下滴灌与膜下滴灌、普通滴灌相比能保持20~60 cm深度土壤含水率的稳定性,明显提高植株根冠比,增加有效根表面积,加快根系周转与更新,进而增强植株根系对水分和养分的吸收能力。     

滴灌年限对土壤盐分分布及棉花的影响

针对新疆盐碱地的改良及土壤次生盐渍化的问题,定点监测了121团开荒应用膜下滴灌技术种植棉花从第2年到第4年连续3年的盐分变化,并与荒地盐分对比。结果表明:滴灌2年,各个土层土壤含盐量在生育期初与生育期末变化较小,积盐现象与荒地相比有所减轻;随着滴灌年限的增加,各个土层土壤含盐量均呈减少趋势;滴灌4年后各个土层土壤含盐量再分布比较明显,0～20cm土层及120～140cm土层含盐量最大,40～60cm与80～100cm土层土壤含盐量较小,棉花根系主要分布的40～60cm土层土壤含盐量最小;滴灌4年土壤含盐量基本满足种子出苗,平均成活率从6.9%,增加到94.5%,但是棉花平均株高、平均单株铃数及产量仅为正常棉花的66%、53%和57%,相对较低。对于滴灌4年后的盐碱地应继续加大水盐调控的力度。     

Soil moisture distribution patterns under surface and subsurface drip irrigation systems in sandy soil using neutron scattering technique

This study was carried out at the experimental field station of the Atomic Energy Authority in Anshas, Egypt, by the aim of assessing the soil moisture status under surface and subsurface drip irrigation systems, as a function of the variation in the distance between drippers along and between laterals. Moisture measurements were carried out using neutron moisture meter technique, and water distribution uniformity was assessed by applying Surfer Model. The presented data indicated that the soil moisture distribution and its uniformity within the soil profile under surface drip was to great extent affected by the distance between drippers rather than that between laterals. Generally, the soil moisture distribution under using 30-cm dripper spacing was better than of that under 50 cm. Under subsurface drip irrigation, the allocation of the irrigation system was the factor that dominantly affected the moisture trend under the studied variables. Installing the system at 30 cm from the soil surface is the one to be recommended as it represents the active root zone for most vegetable crops, beside it leads to a better water saving in sandy soils than that allocated at 15 cm depth.