水肥对土壤盐分影响及增产效应

为了内蒙古河套灌区盐渍化土壤的肥料高效利用,采用田间试验的方法,将不同种类肥料和灌溉定额进行组合,研究其对土壤盐分的动态影响及增产效应.结果表明:小麦收获后,除尿素处理外,有机肥、控释肥和缓释肥处理在常规及节水灌溉条件下耕层和剖面土壤电导率(EC)均值较试验初都有不同程度的降低.有机肥处理在常规灌水条件下(灌水定额为1 005 m³/hm²),控盐效果略显优势;缓释、控释肥在节水灌溉条件下(灌水定额为750 m³/hm²),控盐效果更明显,剖面土壤EC均值较试验前分别下降16.4%,14.3%;尿素处理在常规灌水条件下,耕层及剖面土壤EC均值较播前分别增加3.6%,2.7%,积盐程度略高于节水处理.4种肥料处理的小麦产量较对照处理增产效果显著;缓释肥处理在常规及节水灌溉条件下均表现出显著的增产优势.综合考虑节水、增产、土壤脱盐等效应,获得优化灌水施肥模式为:缓释肥配二铵基施,生育期内不进行追肥,缓释肥为800.4 kg/hm²,二铵为350.6 kg/hm²,灌水定额为750 m³/hm²,产量为8 374.5 kg/hm², 较当地农民习惯灌水施肥处理可增产2.14%、节水25%,作物耕层EC值和剖面土壤EC均值较播前分别下降18.6%,16.4%.     

黑土坡耕地连续施加生物炭的土壤改良和节水增产效应

东北黑土区土壤肥沃、性状优良、适宜作物生长,然而大面积坡耕地的水土流失问题严重威胁着区域生态环境和国家粮食安全。为探明施加生物炭对该区域坡耕地的节水增产效应,以及最优施加量与施加年限,基于田间径流小区进行为期两年的观测试验。2015年,试验根据生物炭施加量设置为C0(0 t/hm2)、C25(25 t/hm2)、C50(50 t/hm2)、C75(75 t/hm2)和C100(100 t/hm2)5个处理;2016年,各处理分别连续施加等量生物炭。试验结果表明:施加两年生物炭均降低了土壤容重、提高了孔隙度和有机碳密度,且随施加量的增加效果越显著;2015年实测田间持水量随生物炭施加量呈上升的趋势,2016年则呈先升后降的趋势,上升至C50处理达到最佳;2016年C50处理土壤三相比较合理,广义土壤结构指数(GSSI)高于其他处理;连续两年施加生物炭均减少了3°坡耕地的年径流量,各年份年径流系数降低最多的分别为C75(15.44%)和C50(17.27%)处理。适量生物炭也可增加单次降雨后雨水蓄积量和其随时间下降的速率和幅度;2015年和2016年大豆产量最高的处理分别是C75和C50,增产率分别为27.16%和28.17%。比较2015年和2016年试验结果,连续两年施加50 t/hm2生物炭时,大豆水分利用效率较对照处理增幅最高,为27.67%,节水增产效果最佳。     

圆形喷灌机条件下不同灌水施肥量对冬小麦产量的影响

为探究圆形喷灌机条件下不同灌水施肥量对冬小麦产量、耗水量、茎数等指标的影响,本研究在北京顺义地区开展了田间试验。试验设置2个因素,3个灌水量水平S1、S2、S3(1 950、1 725、1 500m3/hm2)和2个施氮水平F1、F2(286.20、336.30kg/hm2),根据土壤含水率占田间持水量(FC)的百分率来设置灌水水平,在返青期、拔节期、灌浆期的灌水下限依次设定为75%FC、80%FC、65%FC。结果表明:当灌水量一定时,冬小麦叶面积指数、有效茎数随施肥量的增加而增加,但其耗水量、产量受肥料的影响不显著;当施肥量一定时,冬小麦产量在不同水处理下有显著性差异。试验测得最大产量的处理为S1F1,比对照组半固定式喷灌增产35%。水肥耦合对冬小麦产量的影响效应中,灌水量起主导作用,建议该地区冬小麦可以采用高水低肥的灌溉施肥模式。     

膜下滴灌不同水分处理对温室番茄根系活力和水分利用率的影响

为了研究在不同时期减少灌水量对番茄根系活力和水分利用率的影响,本试验以"番茄1702"为试材,设置了四个处理:分别为全生育期充分灌水至田持的90%(W1)、苗期减少50%灌水量(W2)、苗期开花期连续减少50%灌水量(W3)和全生育期减少50%灌水量(W4),分别测定了番茄全生育期不同深度的土壤含水率、根系活力以及产量。结果表明:处理W2在全生育期含水率占田持的63%～81%,水分供应充足,可满足番茄的需水要求;随着生育期的推进,处理W2能延缓番茄根系的衰老,尤其对下层根系影响较显著,且复水时间越长这种作用越明显;处理W2较W1产量差异不显著,而水分利用率最大,在没有显著减产的同时较处理W1节约了灌水量18%。在不同时期减少灌水量对番茄的土壤含水率、根系活力以及产量均有显著影响,在苗期减少50%灌水量开花坐果期开始复水(W2),可为我国半干旱地区温室番茄种植提供参考。     

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。     

灌水对滴灌红枣产量、品质及水分利用的影响

为了获得南疆沙区红枣适宜的滴灌灌溉制度,以新疆第一师沙区骏枣为试验材料,考虑灌水量(W1:900 mm,W2:1 050 mm,W3:1 200 mm)和灌水次数(F1:10次、F2:14次、F3:18次)2个因素,设置9个滴灌处理和一个漫灌(CK:1 500 mm)处理进行大田试验,结果表明,灌水量和灌水次数对沙区红枣产量、品质、水分利用效率、土壤水分分布和土壤贮水量均具有一定的影响.灌水量对土层深度100 cm以下土壤贮水量相对100 cm以上影响更加显著,灌水次数主要影响土层深度100 cm以上的土壤贮水量,土壤贮水量垂直变化整体上随着灌水量、灌水次数的增加而增加.红枣耗水量、产量和水分利用效率受灌水量和灌水次数影响均呈规律性变化,1 050mm灌水量各处理产量、水分利用效率显著高于其他滴灌处理;相似产量和品质条件下,滴灌比漫灌节约灌水量30%,有效提高水分利用效率43%.     

宁夏中部干旱带水肥一体化苹果滴灌灌溉制度及生长影响研究

为探究在不同水肥一体化处理下,对宁夏中部干旱地区土壤水分及苹果生长的影响,从而得到适应该地区的苹果灌溉制度,试验设置了低水(W1)2 700 m~3/hm~2、中水(W2)3 450 m~3/hm~2、高水(W3)4 200 m~3/hm~2;低肥(F1)555 kg/hm~2、中肥(F2)675 kg/hm~2、高肥(F3)795 kg/hm~2,共9个组合处理。结果表明在各次灌水后土壤含水量发生显著变化,随着灌水量的增大,各层土壤含水量同期相应增大,各层土壤含水量均围绕60%田间持水量发生变化,在20～60 cm土层土壤含水量最大,在8.6%～28.7%之间变化;随着生育期的推进,当施肥量相同灌水量不同时各个处理之间的叶绿素相差不大,当灌水量相同施肥量不同时,随着施肥量的增加各处理叶绿素呈增加趋势。苹果的产量会随着灌水量与施肥量的增加而增加,且施肥量对苹果的产量较灌水量的影响大。基于苹果的产量与品质,综合得出5～6年生新红星苹果在平水年型(P=50%)下水肥一体化滴灌灌溉制度为最优为T5处理,在该处理下新红星苹果产量为6 237～8 318.85 kg/hm~2,作物水分生产率为1.21～1.60 kg/m~3。     

不同滴灌灌溉制度对绿洲棉田土壤水热分布及产量的影响

【目的】探究不同滴灌灌溉制度对绿洲棉田土壤水热分布状况及对产量的影响。【方法】于2017年在策勒地区开展田间试验,设置了2种灌水模式:基于计算机模型的预报灌溉与基于土壤墒情的灌溉,每种灌水模式设置2种灌溉梯度:充分灌溉(100%)和非充分灌溉(75%的充分灌溉)。【结果】预报灌溉的土壤含水率和贮水量在花蕾与花铃期显著高于墒情灌溉;不同灌溉制度各剖面的土壤温度变化趋势一致,整个生育期的表层土壤平均温度表现为墒情亏缺最高,预报充分最低。作物产量在一定范围内随灌溉量的增加而增加,预报充分的产量较预报亏缺,墒情充分,墒情亏缺分别提高13.7%、12.1%、47.6%。水分利用效率表现为预报亏缺最高,且产量与预报充分的产量无显著差异。【结论】在策勒绿洲地区,预报亏缺灌溉可达到节水增产的目的。     

灌溉量和灌溉时期对紫花苜蓿耗水特性和产量的影响

2008年通过第2茬苜蓿田间试验,研究了不同灌水量和灌水时期对紫花苜蓿耗水特性、鲜草产量及其水分利用效率的影响.结果表明:土壤贮水消耗量占总耗水量百分率的变异系数显著低于降水量占总耗水量百分率的变异系数,表明土壤贮水利用率的可调控幅度不是很大;适量灌溉的W3处理(灌水6次,灌水量100 mm)的灌水量、降水量和土壤贮水消耗量占总耗水量的百分率分别为42.6%、45.67%和11.73%,灌水量多的W6处理(灌水6次,灌水量210 mm)分别为76.43%、39.01%和-15.44%,与W6处理相比,W3处理显著提高了土壤贮水消耗量占总耗水量的百分率.灌水量均为100 mm的条件下,W3处理的耗水量显著高于W2处理(灌水3次),W3处理的耗水模式与苜蓿需水规律相吻合,这是其水分利用效率高的生理基础.     

暗管排水条件下春灌定额对土壤水盐运移规律的影响

为探讨暗管排水条件下不同春灌定额对盐渍化灌区土壤水盐分布及作物产量的影响，以明沟排水常规春灌水平（2250m3/hm2）为对照组（CK），设置暗管排水条件下常规春灌灌水量的100%、90%、80%、70%（W1、W2、W3、W4）4个梯度，进行田间试验，研究不同春灌灌水量结合暗管排水技术对中度盐渍化土壤的淋洗效果，分析水盐分布规律、盐分离子淋洗效果、对地下水埋深的控制作用和对油葵产量及其水分利用效率的影响，确定最佳淋洗定额。结果表明：由于淋洗水量较大、排水较少，CK处理根层土壤含水率较高，但与W1、W2处理无显著差异。W1、W2、W3处理灌后均具有较好的脱盐效果，根层土壤脱盐率比CK处理分别提高了18.47、18.24、7.75个百分点（P<0.05），W1与W2处理间无显著差异，均显著高于W3处理（P<0.05）；W4处理由于灌水量较小，其土壤脱盐效果显著低于其他处理（P<0.05）。W1和W2处理对土壤盐分离子淋洗效果较好，随着灌溉淋洗水量的增加，土壤的离子组成朝良性方向发展。W2处理春灌后地下水埋深下降时间最佳，5月底地下水埋深降到0.8m，刚好是油葵种植的最佳时间，W2能够较好地保持土壤墒情，且不影响作物正常耕作。W1处理油葵产量显著高于其他4个处理（P<0.05），分别较CK、W2、W3、W4增产3.27%、3.54%、6.46%、17.98%。土壤水分利用效率最高的处理是W2，与W1无显著差异，显著高于CK、W3、W4（P<0.05）。综上，仅从增产角度分析，W1处理显著高于其他4个处理（P<0.05），是可供选择的模式；若受水资源限制，则可采用减少20%灌水量（W3处理），脱盐效率略低，较明沟排水低2.99个百分点，可以增加改良周期，缓解土壤盐渍化。从对土壤控盐、节水、稳产与水分利用效率多角度综合分析，在常规灌水量基础上减少10%并结合暗管排水技术（W2处理）是适宜的灌溉模式。     

滴灌控制土壤基质势对土壤水分分布和苜蓿生长的影响

采用在滴头正下20 cm深度处埋设负压计,分别设置-15、-25和-35 k Pa的土壤基质势控制滴灌,通过田间试验,研究了不同土壤基质势下土壤水分变化特点和紫花苜蓿的生长特性,分析了蒸发、降雨和灌水与土壤基质势之间的关系。从土壤剖面水分分布来看,整个生育期内-15 k Pa处理下的土壤剖面含水率整体集中在14%~15%,较-25和-35 k Pa处理的更为均匀,水分密集区域距离滴头最近;-15 k Pa处理下苜蓿株高达到41.7 cm,盖度为15.3%,生物量值达到了281.29 g/m~2,在所有处理中均为最高。     

盐碱地滴灌对新疆杨生长及土壤盐分分布影响

通过田间试验研究高垄覆膜滴灌模式下不同土壤基质势对盐碱地新疆杨生长以及土壤盐分分布的影响。试验设5个水平的土壤基质势处理：-5kPa（S1）,-10kPa（S2）,-15kPa（S3）,-20kPa（S4）,-25kPa（S5）,每个处理重复3次,按随机区组布置。试验结果表明,2009年生育末期,根系周围土体中的盐分比...     

河西绿洲地区水氮耦合对大豆产量的影响

黑河中游地区由于农业水资源紧缺、灌溉方式粗放及水肥的不合理调配，导致该区水土资源浪费严重，为了节约水土资源，提高当地生产水平，本文基于2021年5-9月在水资源紧缺的黑河中游地区（张掖市民乐县益民灌溉试验站）采用膜下滴灌调亏灌溉技术，通过田间试验和理论分析相结合，主要研究膜下滴灌水氮耦合下大豆干物质积累及对产量的影响，研究结果表明：灌水量一定的情况下，适量增施氮肥可以促进大豆干物质的积累，但过量的氮素会导致大豆干物质的积累程下降趋势。N2W2处理是实现大豆产量较优的水氮耦合模式，较CK（不施氮量）、N1、N3(高施氮量)处理相比显著提高大豆产量39.94%、13.11%、20.73%。     

咸水灌溉对土壤水热盐变化及棉花产量和品质的影响

为了充分利用咸水资源,采用田间对比试验,研究了1、3、5、7 g/L等4个矿化度咸水(分别用S1、S2、S3、S4表示)灌溉对棉田土壤水热盐变化特征及棉花长势、产量和纤维品质的影响。结果表明,棉花生育期内各处理0~40 cm土层土壤含水率及地下5 cm处土壤温度总体上都随着灌溉水矿化度的增加而增大,但差异不大;处理间土壤电导率差异明显,灌溉水矿化度愈高,土壤电导率愈大,棉花生育期结束后,降雨对各处理盐分的淋洗率介于29.40%~40.40%。土壤水分和盐分剖面分布受制于土壤质地、降雨和棉花蒸发蒸腾耗水;干旱时期,土壤干燥,盐分表聚,湿润时期与之相反。棉花成苗率、株高、单株最大叶面积和霜前花率均随着灌溉水矿化度的增加而降低,籽棉产量从大到小依次为S2、S1、S3和S4,其中,S4与S1处理间的差异达显著水平。咸水灌溉通过改变马克隆值对纤维品质产生了负面影响,尤其是S4处理。研究结果可为丰富棉花咸水灌溉技术体系提供理论支撑。     

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。     

加气灌溉对麦秸秆还田后土壤还原性与水稻生长的影响

为揭示添加微纳米气泡的加气灌溉对秸秆还田条件下稻麦轮作区水稻生长的影响，并提出合理进气量的加气灌溉方式，设置6个处理（无秸秆还田不加气灌溉（CK）、小麦秸秆还田不加气灌溉（ST）、小麦秸秆还田+进气量0.3L/min加气灌溉（SO1）、小麦秸秆还田+进气量0.5L/min加气灌溉（SO2）、小麦秸秆还田+进气量0.7L/min加气灌溉（SO3）和小麦秸秆还田+进气量0.9L/min加气灌溉（SO4））开展水稻盆栽试验，观测不同处理下的土壤还原性状况以及水稻生长规律。结果表明：秸秆还田会显著增强土壤的还原性状况，微纳米加气灌溉可以改善土壤还原性，且随着进气量的增加改善效果逐渐增强，当进气量为0.9L/min时，土壤活性还原性物质含量、Fe2+含量、Mn2+含量最高可降低48.66%、56.11%和42.76%；进气量在0.5~0.7L/min时的加气灌溉能够促进水稻的生长发育，缓解秸秆还田带来的水稻生长前期生长受到抑制的问题，促进水稻根系良好生长，利于水稻光合作用的有效性，促进干物质积累，从而提高水稻产量，微纳米加气灌溉处理较无秸秆还田以及秸秆还田不加气灌溉处理最高可增产19.7%。综合考虑添加微纳米气泡的加气灌溉对于改善秸秆还田后土壤的还原性以及对水稻生长发育的影响，推荐使用溶解氧质量浓度为8.06mg/L的微纳米气泡水（SO3处理）对稻麦轮作区秸秆还田后的水稻进行灌溉。     

不同沟灌方式下夏玉米棵间蒸发试验

采用常规沟灌和交替隔沟灌技术,研究了不同水分处理(水分控制下限为田间持水率的80%、70%、60%)夏玉米的棵间蒸发。结果表明:常规沟灌的灌后蒸发和全生育期棵间蒸发量均大于交替隔沟灌,灌水后短期内由于表层土壤含水率较高,土壤蒸发较大;在满足作物蒸腾耗水的基础上,交替隔沟灌减小了灌溉湿润面积而减小无效蒸发耗水;不同沟灌方式下土壤蒸发与表层土壤含水率呈明显的脉冲波动变化,而深层土壤含水率波动较弱;表层土壤含水率和叶面积指数对棵间蒸发影响明显,二者与相对土面蒸发强度均有良好的指数函数关系。水分下限控制合适,交替隔沟灌棵间蒸发与蒸腾耗水明显降低,是夏玉米适宜的灌水方式。     

微咸水和再生水对盆栽棉花土壤理化性质和根系的影响

为缓解华北水资源短缺问题,寻求代替水源,进行了微咸水和再生水灌溉条件下不同灌水量对盆栽棉花土壤理化性质和棉花根系影响的试验。试验设置灌水水质和灌水量2个试验因素,灌水水质设计为低、中、高矿化度微咸水和再生水,清水作为对照;灌水量设计为田间持水量的95%、85%、70%、55%。试验结果表明:微咸水和再生水处理增加土壤含盐量,微咸水处理的土壤含盐量随着矿化度的升高而增加;再生水处理提高土壤有机质和硝态氮的含量;微咸水和再生水促进棉花根系的生长,在盐分累积严重的情况下根系生长最快。     

农村生活污水再生水滴灌对根际土壤特性的影响研究

采用大田试验方法,以地下水滴灌为对照,分析研究了不同比例农村生活污水再生水滴灌对作物根际土壤特性的影响。结果表明,再生水滴灌情况下,在土壤理化性状方面,土壤EC值高于地下水滴灌,而土壤pH与对照相比无显著差异;在土壤养分方面,与对照相比,再生水灌溉显著提高土壤有机质和土层土壤有效磷含量,但对碱解氮和速效钾含量的影响不显著;灌溉水中再生水比例越大,对土壤呼吸作用的促进作用越明显。因此,在滴灌条件下,只要农艺措施、灌溉制度适当,可以采取一定比例的农村生活污水再生水进行作物灌溉。     

干旱处理对土壤水分变化及大豆产量的影响

采用框栽方式,研究不同阶段干旱处理对土壤水分、大豆植株干物质积累及产量的影响。结果表明,土壤含水率随干旱历时的增加而递减,长时间干旱后稳定在20%～24%;对于短期干旱处理,灌溉量较大时,土壤含水率会迅速恢复到稳定值32%～34%,但是对于18d以上的干旱历时,较少的灌溉量并不能保证土壤含水率在1～2次灌溉后得到恢复,表明较少的灌溉量对土壤含水率的提升能力有限。各干旱处理结束时期,大豆植株干物质积累均随干旱历时增加呈下降趋势,长期干旱会使全株干物质积累下降13%～30%;苗期和花荚期的短期干旱处理产生激发补偿效应,不会使大豆减产,结荚鼓粒期对水分供应较为敏感,干旱导致大豆减产。