灌溉对粮饲兼用玉米根系分布及产量影响

通过大田试验,在灌溉量2700m3/hm2、3600m3/hm2、4500m3/hm2条件下,对粮饲兼用玉米根系分布特征及产量影响进行了研究。结果表明:1)3600m3/hm2的灌溉量在0～40cm土层的土壤含水率较充分灌溉显著提高4.78%～19.3%;2)各灌溉条件下,根系随生育进程不断向下发展,随灌溉量的减少,根系有向深层发展的趋势;3)3600m3/hm2的灌溉条件下,粮饲兼用玉米籽粒产量较充分灌溉显著提高11.3%;4)秸秆产量在充分灌溉条件下较高,尤其在抽雄至乳熟期达到最高。     

滴灌条件下根区水分对春小麦根系分布特征及产量的影响

通过小区滴灌根区水分控制试验,研究亏缺、丰水、适水不同水分处理对春小麦根系特征的垂直分布、产量构成和水分利用效率等的影响.结果表明,孕穗-扬花是滴灌春小麦根系生长的关键时期,其根系主要分布在0～40 cm土层,根长密度和根干重在土壤剖面上的分布呈y=A×e-Bx的负指数递减趋势.不同根区水分对春小麦根系生长及分布有显著...     

膜下滴灌布置方式对土壤水盐运移和产量的影响

以棉花主要根系层各生育期保持适宜土壤含水率为灌水目标,设置一膜单管四行和一膜双管四行两种毛管布置方式,以TRIME-T3管式TDR测定土壤含水率指示灌水,开展膜下滴灌大田试验,研究了干旱区膜下滴灌棉田土壤水盐运移规律及分布特征,并对不同滴灌模式下的棉花产量和灌溉水生产效率进行评价。结果表明:膜下滴灌单、双管布置棉花生育期内灌溉定额分别为390、550 mm;双管布置在10~40 cm棉花主要根系层形成适宜作物生长的淡化脱盐区,生育期内棉花主要根系层土壤含水率处于适宜的范围,灌水均匀度高,控盐效果好,棉花生长不受水盐胁迫;单管布置盐分随水分运移至湿润锋边缘至外行,棉花主要根系层有积盐的趋势,加上滴头流量大,不利于淡化脱盐区的形成。膜下滴灌毛管布置方式决定土壤水盐分布特征,进而影响植株对水分和养分的吸收,单、双管布置棉花产量分别为5 355、6 075 kg·hm~(-2),灌溉水生产效率分别为1.38、1.11 kg·m~(-3),单管布置灌溉水生产效率较高。     

盐碱棉田地表-地下接力式滴灌下水盐分布及棉花生长特征

地表-地下接力滴灌是集膜下滴灌和地下滴灌优点于一体的新型节水控盐技术,但目前针对该技术应用效果的研究尚少。针对如何对地表-地下接力式滴灌中的地表滴灌和地下滴灌进行水量分配效果最优这一问题,设置100%地表滴灌(W1)、75%地表滴灌+25%地下滴灌(W2)、50%地表滴灌+50%地下滴灌(W3)、25%地表滴灌+75%地下滴灌(W4)、100%地下滴灌(W5)共计5个处理,比较了不同水量分配下的地表-地下接力式滴灌与单一地表滴灌、单一地下滴灌对盐碱棉田土壤水盐分布和棉花产量的影响。结果表明：(1)W3处理根区土壤含水量分布最均匀,干燥区域面积最小。(2)W4处理窄行区域淋洗范围最大,脱盐效果最显著。(3)W3处理棉花吐絮期总干物质量和籽棉产量最大,分别为112.66 g和9 147 kg·hm^-2;吐絮期总干物质量比W1和W5处理分别提高11.3%和19.1%,籽棉产量比W1和W5处理分别提高14.1%和11.9%。地表-地下接力式滴灌处理下土壤含水量得以显著改善,在对土壤盐分进行淋洗的过程中表现出接力效应,淋洗面积和淋洗效果均有所增大。相比于单一地表滴灌和单一地...     

水分胁迫对覆膜滴灌棉花根系活力和叶片生理的影响

采用田间试验法,分析不同程度水分胁迫条件下棉花花铃期根尖根系活力、叶片叶绿素、脯氨酸和丙二醛含量变化,并对叶片脯氨酸、丙二醛含量和根系活力与土壤含水率进行相关性分析。试验以60 cm土层田间持水量的105%、100%、95%、90%、85%、80%为灌溉上限,共设6个灌水梯度,即5 400、4 950、4 500、3 750、2 850 m³/hm²和2 550 m³/hm²。结果表明：单株叶片干重及叶面积、地上部干生物量、株高、叶绿素含量随灌水量的减少而降低,根冠比随灌水量的减少而增加。脯氨酸及丙二醛含量随灌水量的降低而升高,且与土壤含水率呈负相关关系,相关系数（r）分别为-0.704和-0.667;根系活力随灌水量的降低而降低,与土壤含水率呈正相关关系,其相关系数为0.67。当灌水上限为95%,即灌水量为4 500 m³/hm²时,作物表现出轻微的水分胁迫,随灌溉量的继续降低,胁迫加重。植物体内脯氨酸、丙二醛含量及根系活力与土壤含水率的相关关系在一定程度上可以用来表征棉花受干旱程度,可为棉花的灌溉管理提供参考依据。     

Effects of water salinity and N application rate on water- and N-use efficiency of cotton under drip irrigation

In arid and semi-arid regions, freshwater scarcity and high water salinity are serious and chronic problems for crop production and sustainable agriculture development. We conducted a field experiment to evaluate the effect of irrigation water salinity and nitrogen（N） application rate on soil salinity and cotton yield under drip irrigation during the 2011 and 2012 growing seasons. The experimental design was a 3×4 factorial with three irrigation water salinity levels（0.35, 4.61 and 8.04 dS/m） and four N application rates（0, 240, 360 and 480 kg N/hm2）. Results showed that soil water content increased as the salinity of the irrigation water increased, but decreased as the N application rate increased. Soil salinity increased as the salinity of the irrigation water increased. Specifically, soil salinity measured in 1：5 soil：water extracts was 218% higher in the 4.61 dS/m treatment and 347% higher in the 8.04 dS/m treatment than in the 0.35 dS/m treatment. Nitrogen fertilizer application had relatively little effect on soil salinity, increasing salinity by only 3%–9% compared with the unfertilized treatment. Cotton biomass, cotton yield and evapotranspiration（ET） decreased significantly in both years as the salinity of irrigation water increased, and increased as the N application rate increased regardless of irrigation water salinity; however, the positive effects of N application were reduced when the salinity of the irrigation water was 8.04 dS/m. Water use efficiency（WUE） was significantly higher by 11% in the 0.35 dS/m treatment than in the 8.04 dS/m treatment. There was no significant difference in WUE between the 0.35 dS/m treatment and the 4.61 dS/m treatment. The WUE was also significantly affected by the N application rate. The WUE was highest in the 480 kg N/hm2 treatment, being 31% higher than that in the 0 kg N/hm2 treatment and 12% higher than that in the 240 kg N/hm2 treatment. There was no significant difference between the 360 and 480 kg N/hm2 treatments. The N use efficien     

滴灌春小麦生长发育与水分利用效率的研究

试验于2009-2010在石河子大学试验站进行,设置了滴灌和漫灌两种灌溉方式,滴灌又设置了一管四行和一管六行两种滴灌带布置方式,目的在于分析不同灌溉方式及不同毛管布置方式对滴灌小麦生长发育及水分利用率等方面的影响.结果表明:滴灌与传统漫灌相比,株高、叶绿素含量、根系活力增加,叶绿素后期下降缓慢,滴灌可降低小麦千物质在营养器官中的分配率,促进干物质向籽粒中分配,防止后期叶片旱衰;滴灌比漫灌相比灌水量降低了25％,产量平均增加14.4％,水分利用效率提高35.4％.滴灌小麦实行一管四行毛管布置与一管六行相比受水均匀,不同边行间植株生长差异小,产量及水分利用效率均比一管六行高.     

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6g·L-1以下的咸水对棉花产量没有明显的影响,而滴灌8g·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6g·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。     

喷灌冬小麦农田土壤NO-3-N分布特征及作物吸氮规律

以传统地面灌溉（畦灌）为对照，2002～2003和2003～2004两个生产年度田间试验分析喷灌对冬小麦农田土壤NO3^-—N分布和作物吸氮的影响。试验结果表明：喷灌与地面灌溉相比，土壤NO3^-—N含量蜂值迁移较浅，土壤NO3^--N主要分布在冬小麦主要根系分布层0～40cm土层内。与喷灌相比，在冬小麦根系层下部，地面灌溉土壤NO3^-N存在不同程度的累积。试验期间地面灌溉土壤NO3^-—N累积淋失量分别为8．68kg／hm^2和7．70kg／hm^2，喷灌条件下没有明显的土壤NO3^-—N淋失，最大累积淋失量只有地面灌溉条件下的3％。2003和2004年喷灌冬小麦地上部分吸氮量分别为235．7kg／hm^2和161，7kg／hm^2，分别比地面灌溉高7．0kg／hm^2和34．7kg/hm^2。与地面灌溉相比，喷灌有利于冬小麦后期吸收氮素，喷灌不同生育期冬小麦吸氮量年际之间的差异都小于地面灌溉。     

膜下滴灌棉花根系吸水模型研究

通过室内三组桶栽水平试验,在不同生育期对棉花根系进行取样,得到棉花根长密度分布函数,并在每次灌水前后对试验桶进行取土样及称重,进而得到土壤剖面的含水量和棉花的蒸腾量;由根长密度分布函数、土壤含水量及棉花蒸腾量,选定根系吸水模型为Feddes模型,经模型计算:土壤水分的模拟值与实测值吻合较好,该模型能够准确地描述膜下滴灌棉花根系吸水,表明建立的棉花根系吸水模型是可行的。     

不同灌水下限对膜下滴灌棉花土壤水盐运移和产量的影响

通过2014年在新疆巴州灌溉试验站开展的棉花膜下滴灌大田试验,在各生育期选取不同的灌水下限,设置4个水平的灌水量处理(处理A、B、C、D分别为425 mm·30次~(-1)、345 mm·22次~(-1)、545 mm·18次~(-1)、595mm·16次~(-1)),研究不同灌水下限对膜下滴灌棉花土壤水盐运移规律、盐分分布及积累特征的影响,并对土壤水盐运移规律、分布特征及棉花产量进行评价。试验以TRIME-T3管式TDR监测土壤含水率指示灌水,初步得出:不同灌水下限影响棉花的田间灌水及产量,灌水下限定的高时(处理A、B),灌水频率增加,增大了田间耗水量且滴灌土壤水分水平运动距离和范围有限,对盐分的淋洗效果一般;灌水下限较低时(处理C、D),次灌水量大,灌溉定额增加,综合控盐效果较好,棉花产量较高。基于不同灌水下限对膜下滴灌棉花生育期内的生长有显著影响,对棉花产量有一定的影响,B处理(345 mm·22次~(-1))可获得最高的灌溉水生产效率为1.79 kg·m~(-3),D处理(595 mm·16次~(-1))可获得最大籽棉产量为6 630 kg·hm~(-2)。     

长期咸水滴灌对灰漠土理化性质及棉花生长的影响

为揭示长期咸水滴灌对灰漠土物理化学特性及棉花生长的影响,研究了咸水灌溉11 a后土壤盐分、容重、水力特性、棉花耐盐生理特征及产量。试验设置3个灌溉水盐度水平:0.35 dS·m~(-1)(淡水)、4.61 dS·m~(-1)(微咸水)和8.04 dS·m~(-1)(咸水)。研究表明:与淡水灌溉相比,微咸水和咸水灌溉显著增加土壤容重、盐分、pH值和土壤含水量,显著降低土壤孔隙度、全氮和有机质含量;土壤饱和导水率在微咸水和咸水灌溉处理下分别较淡水处理降低45%和60%,体积含水率随着灌溉水盐度的增加而增大;与淡水灌溉相比,微咸水和咸水灌溉显著降低棉花叶面积、叶水势、气孔导度、叶绿素含量和干鲜质量比,其中叶水势分别较淡水处理下降43.34%和63.46%;微咸水和咸水灌溉显著增加棉花叶片相对电导率和丙二醛含量,同时SOD、POD和CAT活性也显著增加,脯氨酸含量分别较淡水灌溉增加69.52%和212%;棉花总生物量在微咸水和咸水灌溉处理下分别较淡水灌溉处理降低14.15%和32.88%;籽棉产量分别较淡水灌溉降低12.6%和25.7%。综上所述,长期的微咸水和咸水灌溉显著增加土壤盐分含量、降低土壤养分含量,土壤水分的可利用性也显著下降,导致棉花生物量和产量降低。     

不同灌溉模式对西辽河平原玉米根系形态特征和生理生化特性的影响

研究了西辽河平原灌区3种主要灌溉方式(浅埋滴灌、膜下滴灌和传统畦灌)对玉米根系形态特征和生理生化特性的影响.采用大田对比试验,以农华101为供试品种,大小垄种植(小垄行距40 cm,大垄行距80 cm),种植密度7.5万株·hm-2,在设定的灌溉定额下(膜下滴灌和浅埋滴灌为3150 m3·hm-2、传统畦灌为4500 ...     

增氧灌溉对盆栽冬小麦生长及土壤通气性的影响

以冬小麦为供试作物，以普通地下滴灌为对照（CK），设置循环曝气（VAI）、双氧水（HP30、HP3K）三种增氧灌溉处理，系统监测土壤通气性、作物根系生长和养分吸收利用状况，研究土壤通气性与冬小麦生长的响应规律。结果表明，增氧灌溉可显著改善土壤通气性，与对照相比，灌溉后2 d内土壤通气性指标有显著改善，其中，VAI和HP30处理拔节期20 cm土层氧气扩散速率增大了43.99%和21.37%，VAI处理土壤呼吸增大了106.62%。增氧灌溉促进了作物根系生长，VAI处理0~10 cm土层根系总表面积和根长密度增加了44.18%和37.21%，HP30处理0~10 cm土层根长密度和根系总体积提高了21.13%和32.69%；增氧灌溉下作物的生理指标较对照有显著提高，其中，VAI、HP3K和HP30处理灌浆期光合速率提高了43.41%、26.37%和20.37%，VAI和HP30处理灌浆期气孔导度增大了23.53%和17.65%，蒸腾速率提高了11.61%和15.83%；同时，VAI处理和HP30处理产量提高了36.27%和23.37%，VAI处理水分利用效率增大了38.98%，均存在显著性差异。综上，增氧灌溉改善了作物根区的土壤通气性，促进了作物根系生长，提高了作物产量和水分利用效率，其中，VAI处理的改善效果最佳。     

Effects of biodegradable mulch on soil water and heat conditions,yield and quality of processing tomatoes by drip irrigation

To combat the problem of residual film pollution and ensure the sustainable development of agriculture in oasis areas, a field experiment was carried out in 2019 at the Wuyi Farm Corps Irrigation Center Test Station in Urumqi, Northwest China. Four types of biodegradable mulches, traditional plastic mulchs and a control group (bare land; referred to as CK) were compared, including a total of six different treatments. Effects of mulching on soil water and heat conditions as well as the yield and quality of processing tomatoes under drip irrigation were examined. In addition, a comparative analysis of economic benefits of biodegradable mulches was performed. Principal component analysis and gray correlation analysis were used to evaluate suitable mulching varieties for planting processing tomatoes under drip irrigation. Our results show that, compared with CK, biodegradable mulches and traditional plastic mulch have a similar effect on retaining soil moisture at the seedling stage but significantly increase soil moisture by 0.5%-1.5% and 1.5%-3.0% in the middle and late growth periods (P<0.050), respectively. The difference in the thermal insulation effect between biodegradable mulch and plastic mulch gradually reduces as the crop grows. Compared with plastic mulch, the average soil temperature at 5-20 cm depth under biodegradable mulches is significantly lowered by 2.04°C-3.52°C and 0.52°C-0.88°C (P<0.050) at the seedling stage and the full growth period, respectively, and the water use efficiency, average fruit yield, and production-investment ratio under biodegradable mulches were reduced by 0.89%-6.63%, 3.39%-8.69%, and 0.51%-6.33% (P<0.050), respectively. The comprehensive evaluation analysis suggests that the black oxidized biological double-degradation ecological mulch made from eco-benign plastic is the optimal film type under the study condition. Therefore, from the perspective of sustainable development, biodegradable mulch is a competitive alternative to plastic mulch for large-scale tomato production under drip irrigation in the oasis.     

磷肥种类和施用方式对新疆棉田磷素利用及棉花产量的影响

通过研究不同磷肥种类和施用方式对新疆棉田棉花磷吸收、产量和土壤磷平衡的影响,明确适合新疆棉田的磷肥种类和施用方式。采用田间试验方法,设置6个处理:不施磷肥(CK)、重过磷酸钙基施(TSP-B)、磷酸一铵基施(MAP-B)、磷酸脲基施(UP-B)、磷酸一铵滴施(MAP-D)、磷酸脲滴施(UP-D),在棉花花蕾期、花铃期、吐絮期分别采集土壤及植物样品,测定土壤有效磷含量、棉花各器官吸磷量和籽棉产量,并计算磷肥利用效率和棉田磷平衡。结果表明:磷酸一铵和磷酸脲处理的土壤有效磷含量、植物吸磷量高于重过磷酸钙处理,并且吐絮期时,滴施处理(MAP-D、UP-D)土壤有效磷含量比基施处理(MAP-B、UP-B)增加了46.34%和105.12%。与不施磷肥和重过磷酸钙处理相比,磷酸一铵和磷酸脲处理的籽棉产量显著提高,且滴施处理略高于基施处理,磷酸一铵滴施处理的籽棉产量相较于不施磷肥和重过磷酸钙处理增加了41.38%和37.82%。磷酸一铵滴施的磷肥当季利用率和农学效率最高,分别为25.44%和19.59 kg·kg~(-1),且棉田磷素盈余最少,为-39.99 kg·hm~(-2)。综上,在新疆棉花种植体系中,磷酸一铵和磷酸脲提高土壤有效磷含量、籽棉产量、磷肥利用率和植物利用土壤磷素的效果优于重过磷酸钙,且滴施略优于基施。     

灌水量对全膜垄作沟灌玉米产量及水分利用效率的影响

针对河西灌区水资源紧缺的问题,探索玉米合理的灌溉量,以期指导区域玉米合理灌溉。通过在石羊河流域设置不同的灌水量梯度,研究不同灌水量对全膜垄作沟灌玉米产量及水分利用效率,以及土壤含水率、产量要素的影响。结果表明:全膜垄作沟灌玉米灌水量从4 500 m~3·hm~(-2)增加到4 725 m~3·hm~(-2)、4 950 m~3·hm~(-2)时,产量并没有随着灌水量的增加而增加,灌水量增加到5 175 m~3·hm~(-2)时,在水分利用效率没有降低的情况下,产量相对于4 500、4 725 m~3·hm~(-2)和4 950 m~3·hm~(-2)处理明显增加11.46%、8.39%和8.54%,其中果穗长度、穗粒数和百粒重平均增加4.88%、3.27%和4.31%是其产量增加的主要原因。对于土壤含水率,玉米需水盛期的7月16日至8月3日,5 175 m~3·hm~(-2)处理显著高于其他三个处理,而灌浆期各处理间则差异不显著。与播前期相比,收获期土壤含水率降低层主要集中在20~80 cm土层,土层贮水量平均降低6.72 mm,且各处理0~110 cm土层贮水量差异并不明显。因此,本研究表明5 175 m~3·hm~(-2)为石羊河流域全膜垄作沟灌条件下的适宜灌溉量,但灌浆中后期的最后一次灌水应考虑适当降低灌水量。     

微咸水膜下滴灌对土壤盐分及棉花产量的影响

合理利用微咸水资源灌溉对于缓解新疆南部地区淡水资源短缺的问题有着至关重要的意义。本文以库尔勒31团棉田为供试对象,淡水作为对照,利用排碱渠咸水与淡水不同比例混合,设置6种梯度配比,研究微咸水及咸水对棉田土壤盐分分布及产量的影响。结果表明:①随着矿化度的增加,各处理土壤盐分呈现不同程度的增加,其中处理5(全咸)增加程度最大,积盐率为131.03%。②在垂直方向上,随着土层深度的增加,各处理土壤盐分在20~40 cm处达到峰值;在水平方向上,盐分累积程度的大小为:膜间>宽行>窄行。③随着矿化度的增加,棉花的产量逐渐下降,棉花产量下降的主要因素是单株结铃数,而单铃重对棉花产量无明显影响。由膜下滴灌土壤盐分对棉花生长和产量的影响得出,当灌溉水的矿化度在淡咸水比为4∶1(矿化度2.36~3.39 g·L^-1)时对棉花生长的抑制作用较小,较对照处理相比,产量减少11.85%。     

棉花膜下滴灌条件下水肥一体化协调管理模式研究

在膜下滴灌棉田,随灌水设置0,90,180,270,360 kg/hm2共5个N肥用量处理,观测不同N用量下棉花生长和干物质积累情况,尝试建立推荐施肥决策支持系统.结果表明:N 270 1g/hm2处理最好,施肥模型为y=3271.82 14.46x-0.0312x2(R=0.9604*),y籽棉产量,x滴灌棉田施N量.     

根据气象信息指导南疆棉花膜下滴灌的试验研究

为了探索利用气象信息指导膜下滴灌棉花科学灌溉的可行性，在南疆阿拉尔布设田间试验，根据自动气象站采集的气象信息计算作物蒸发蒸腾量（ET_c），当蒸发蒸腾量与降水量的差值累计达到30 mm时即进行灌溉。试验设置3个灌水定额处理，T1：24 mm，T2：30 mm，T3：36 mm，分别为水分亏缺量的0.8，1.0和1.2倍，同时设置1个当地生产中的常规灌溉处理作为对照（T4），重复3次。试验过程中，对不同处理棉田的土壤水分动态变化、植株生理指标、籽棉及皮棉产量、灌溉水利用效率和田间水利用效率进行了监测与分析。结果表明：根据气象信息指导灌溉的处理生育期耗水量在361.8~435.2 mm，且灌水定额越大，全生育耗水量越多，但均显著低于常规灌溉处理522.1 mm的总耗水量。根据气象信息确定灌溉时间的处理，籽棉产量与灌水定额呈显著的正相关关系，T3处理籽棉产量7 072.05 kg·hm^-2与T4对照处理7 245.28 kg·hm^-2的籽棉产量无显著差异，但灌水量却减少了164 mm；灌溉水利用效率随着灌水定额的增加而减小，但均显著高于对照处理。综合灌水量、产量及水分利用效率等因素考虑，认为当棉田作物蒸发蒸腾量与降水量的差值累计达到30 mm灌溉+灌水定额36 mm的组合，可以在保证棉花不减产的条件下，显著提高灌溉水利用效率和田间水利用效率，适用于南疆地区根据气象信息指导膜下滴灌棉花的灌溉管理。