长期膜下滴灌对根区土壤盐分及棉花生长影响研究

通过比较典型灌区内7个(试验设计两个研究区共14块棉田)不同膜下滴灌年限棉田盐分分布,尝试揭示长期膜下滴灌农田根区土壤中盐分演变趋势。两研究区均表现为,应用膜下滴灌技术棉田根区盐分随着该技术应用年限的延长而逐渐降低;且表现为滴灌<6a为迅速脱盐阶段,6~8a为平稳脱盐阶段,>8a为盐分稳定阶段。头年10月至翌年4月,膜下滴灌棉花根层盐分降低显著。滴灌棉田根层盐分的逐年降低,使得棉花根区生境得到改善,应用膜下滴灌技术5~7a内,其对棉花根层生境改良效果较明显,3~7a棉花成活率年均增幅大于26.75%、产量年均增幅超过19.57%。滴灌7~9a以上,棉花根层生境良好,成活率大于82%,产量超过5200.00kg/hm2。     

膜下滴灌棉田生物改良盐碱地效果研究

通过在膜下滴灌棉田间作苜蓿(Ⅰ)、孜然(Ⅱ)和碱蓬(Ⅲ),并以未间作的处理作为对照(CK),研究不同盐生植物改良盐碱地的效果。结果表明：间作盐生植物的棉田在生育期内可以达到保水和抑制盐分累积的效果,土壤含水量峰值基本保持在40 cm深度,其中以间作苜蓿(Ⅰ)和孜然(Ⅱ)的保水效果较好,在0～40 cm深度范围土壤含水量与对照组相比分别提升了29.80%和14.49%;间作苜蓿(Ⅰ)和孜然(Ⅱ)的处理抑制盐分累积的效果也较好,在0～40 cm深度范围抑盐率分别为125%和70.38%。同时,通过在膜间种植盐生植物,棉花的株高、茎粗和干物质量均有一定程度的增加,籽棉产量也有相应的提升,其中以间作孜然和苜蓿的处理提升较多,分别比对照组提升10.45%和7.74%。由此可见,膜下滴灌棉田间作盐生植物是一种有效的盐碱地改良措施,而盐生植物的选择对改良的效果影响较大,综合试验结果对比,间作孜然和间作苜蓿的生物改良措施效果较好。     

滴灌技术在重盐碱地上种植棉花的试验

主要用滴灌技术，对含盐量达20．0g/kg的重盐碱土进行改良和利用，并产生一定的经济效益，累积脱盐率：0－30cm83.5%,30-60cm75.5%,60-100cm46.1%,其中0－60cm为79．9％。灌溉量200m^3/666.7m^2，产皮棉1998年为20．4kg/666.7m^2，1999年为66．1kg/666.7m^2,2000年为91.1kg/667m^2。通过4年连续试验，初步得出，采用滴灌技术在重盐碱地上种植棉花是成功的，是今后改良和利用重盐碱地的一条新途径。     

冻融对北疆盐碱地长期滴灌棉田土壤盐分的影响

为了解北疆积雪覆盖条件下,冻融作用对盐碱地膜下滴灌棉田土壤盐分分布及变化的影响。采用时空变异法,以连续应用膜下滴灌0、4、6、8、10、15 a 6块棉田初春土壤盐分的变化为例进行分析。结果表明,"冻层滞水"及积雪消融入渗对80~100cm深度土体中盐分具有天然淋洗作用,冻融前后土壤盐分分布呈"广口杯"状。4月5日至14日在水分(直接驱动力)运动影响下,60~80 cm土层含盐量降低,其中一部分随毛管水向上蒸发,滞留于0~40 cm土壤;另一部分受重力水作用向下淋洗,80 cm以下土层含盐量升高。滴灌0 a地块0~140 cm土体内储盐量为29 063.00 g,滴灌15 a后,降至5 778.86 g。冻融对盐分的淋洗作用在应用滴灌年限较短地块表现得相对明显,即土壤中含盐量越高,淋洗作用越显著;冻融后滴灌0 a棉田0~140 cm土体储盐量降低8 941.33 g,滴灌15 a棉田降低614.62 g。提出冻融循环对土壤中盐分的天然淋洗作用是北疆盐碱地长期膜下滴灌棉田土壤盐分降低的重要因素之一。     

新疆生物改良盐碱地效益研究

生物改良盐碱地主要是通过将种植业与养殖业有机的结合起来,培肥地力,从而提高盐碱地(盐渍化土地、碱化土地)的经济效益。在土壤盐分含量较高时,通过2a直接种植比较耐盐的禾本科牧草,0～40cm土壤的脱盐率可达67．3％以上;种植直根系作物枸杞3a后,0～40cm土壤的脱盐率为78．7％。而利用灌水洗盐方式改良盐碱地耗水量大,是生物改良方式的1．6倍。在土壤盐分含量高于1．5％时,利用生物方式改良后土地的产量高于灌水洗盐后的产量。生物改良盐碱地是生态、经济和社会效益兼优的改良盐碱地模式。在以硫酸盐为主的干旱区盐碱地,种植耐盐牧草结合正常灌溉改良盐碱地切实可行。     

不同改良措施对卤阳湖盐碱地土壤 性质及玉米产量的影响

利用农艺、生物、化学措施在陕西渭南市卤阳湖进行盐碱地改良田间试验，研究其对盐碱地的改良效果，选出适宜的当地盐碱土改良措施，为采取合理措施治理盐碱地提供依据。试验设9个处理，分别为对照、垄沟覆膜、平地覆膜、覆秸秆、生物有机肥、羊粪、腐殖酸、石膏、过磷酸钙处理。结果表明：所有处理均能提高玉米产量，与对照相比，羊粪、腐殖酸、过磷酸钙处理显著提升玉米产量，增产幅度分别为15.2%、16.3%、14.6%。除了平地覆膜处理，其它处理的百粒重均显著高于对照，增幅在12.7%~19.1%之间。不同改良措施条件下，0~20 cm土层土壤养分均有不同程度增加，其中有机质增幅为0.6%~20.9%、速效氮增幅为30.6%~109.3%,速效磷增幅为4.5%~247.4%、速效钾增幅为23.4%~69.2%；土壤pH、全盐含量、钠离子均有不同程度的降低，其中垄沟覆膜与羊粪处理降低土壤pH、全盐含量、土壤Na⁺效果显著，pH分别降低2.18%、2.45%，脱盐率分别达到20.4%、20.2%。垄沟覆膜、覆秸秆、过磷酸钙处理的经济效益与对照相比分别提高了9.44%、12.88%、4.87%。针对该区域盐碱地现状，从降盐效果考虑，推荐垄沟覆膜、羊粪为最佳的改良措施；综合改良效果与经济效益，垄沟覆膜为最优改良措施。     

覆膜滴灌棉田地膜残留量对棉花生长的影响

为了阐明覆膜滴灌棉田地膜残留对棉花生长的影响,结合绿洲覆膜滴灌棉田残膜累积特点,设计对应覆膜年限为5 a、10 a、15 a、20 a、25 a、30 a共6个不同残膜累积梯度,利用桶栽试验,分析了不同覆膜年限棉田中残膜累积对棉花生长和产量的影响。结果表明:残膜对棉花地上部株高和叶面积影响显著,随残膜量的增加株高和叶面积逐渐降低,当覆膜滴灌20 a时各时期株高和叶面积均显著减小。覆膜滴灌20 a时残膜量的增加开始显著降低棉花地下部根系指标,与CK相比,覆膜滴灌20 a的根长密度降低8.2%,根表面积密度降低10%,根体积降低7.2%,根系直径降低19.4%。残膜量与棉花干物质积累量和产量呈显著负相关,覆膜滴灌20 a后相比于CK,地上部干物质量降低20.3%,根部干物质量降低38.4%;棉花产量相比新疆近5 a地区平均单位面积产量降低10.96%。残膜量的增加对棉花的正常生长影响显著,当覆膜滴灌年限达到15～20 a时,棉花的生长与根系指标和产量显著降低。研究结果可为新疆滴灌棉田可持续发展提供理论依据。     

新疆绿洲盐碱地滴灌条件下地下水局部动态对荒地盐分的影响

为探究新疆绿洲盐碱地应用滴灌技术导致局部地下水位的提升和地下水矿化度的增加是否对附近荒地水分和盐分产生影响。以新疆北部典型绿洲原生盐碱地(下野地灌区)滴灌农田之间荒地为例,于2009—2013年连续5 a进行定位监测,分析土体内不同时期盐分、水分及离子含量的变化。发现荒地0~140 cm土体含盐量和含水率在棉花生育期至冻融期呈"弦式"周期性变化,含盐量在棉花生育期初至生育期末递增,冻融前至消融后递减;含水率的变化趋势与之相反。受滴灌棉田灌溉的影响,棉田地下水位随棉花生育期进程逐步提升,缩短了周边荒地上升毛管水的传导路径,为地下水矿化度的增加提供了相对充足的盐分来源,土体盐分在周边棉花生育期结束后的增加量大于越冬期冻融对其的淋洗量。年际间0~140 cm土体内储盐量以1 179.05 g·a-1的速度递增,盐分的组成离子以Ca~(2+)、Cl~-、Na~+、Mg~(2+)的增加为主。     

磁化水滴灌对棉田土壤脱盐效果及棉花产量的影响

以棉花为对象进行磁化水滴灌试验,通过田间小区试验,设置一次磁化、二次磁化和CK处理,研究不同磁场强度处理水灌溉对棉田土壤脱盐效果以及对棉花生长状况和增产效果的影响,旨在提出一种改良土壤盐渍化的新技术。结果表明:滴灌条件下磁化水可以有效增强对土壤全盐含量、Cl~-和Na~+的淋洗作用,二次磁化和一次磁化处理的脱盐作用显著大于对照处理,且二次磁化中3 600~2 000 m T效果最佳,二次磁化和一次磁化处理全盐含量分别降低了25.5%和19.5%,CK降低了10.46%;磁化水灌溉可以提高棉花的生物量,缓解盐分对棉花的伤害,提高棉花产量,增产率达9.61%~15.32%。     

花铃期减量滴灌对北疆棉花光合特性及产量的影响

针对近年来新疆北部(北疆)棉花花铃期降雨量增加的现象,为明确花铃期减量滴灌是否可行及其对棉花产量形成过程的影响,以新陆早50号和新陆早73号为材料,设2个花铃期减量滴灌处理(W_1:2 050 m~3·hm~(-2),W_2:1 650 m~3·hm~(-2)),同时以最适滴灌量作为对照(CK:2 450 m~3·hm~(-2)),系统分析了棉田0～60 cm不同土层土壤含水率动态变化、冠层叶片光合荧光特性和产量构成。结果表明:随滴灌量减少,各土层土壤含水率降幅增加。在处理33～45 d,两个品种减量滴灌处理气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(C_i)和净光合速率(P_n)分别下降5.40%～35.48%、1.24%～9.47%和9.22%～26.78%,品种间比较新陆早50号降幅较大。两个品种相对可变荧光曲线(ΔV_t)在K点(300μs)出现较大波动,且W_2处理高于W_1处理。W_2处理下新陆早50号和新陆早73号ΔK值分别为0.025和0.0239,W_k值较对照分别增加54.55%和35.14%。两个品种棉花叶片M_o、V_I和V_J均表现为W_2 W_1 CK,ψ_o、φ_(Po)、φ_(Eo)和PI_(ABS,total)均随滴灌量减少而降低,其中,新陆早50号降幅较大。W_1和W_2处理下两个品种单株铃数分别减少1.67%～3.17%和14.29%～15.00%,分别减产6.27%～7.77%和19.28%～21.75%,新陆早50号减产较多。减量滴灌处理使棉花叶片P_n下降的主要原因是气孔限制因素,但未造成北疆棉田花铃期严重水分亏缺。W_1处理下两个品种棉花叶片光合机构的PSⅡ供体侧放氧复合体(OEC)未受到明显伤害,减产较少,可作为北疆棉田花铃期供水不足时的参考滴灌量。品种间比较,新陆早73号更适宜北疆棉田供水不足时种植。     

Effects of soil moisture on cotton root length density and yield under drip irrigation with plastic mulch in Aksu Oasis farmland

Effects of soil moisture on cotton root length density (total root length per unit soil volume) and yield under drip irrigation with plastic mulch were studied through field experiments. The results indicate that spatial distributions of root length density of cotton under various water treatments were basically similar. Horizontally, both root length densities of cotton in wide and narrow rows were similar, and higher than that between mulches. Vertically, root length density of cotton decreased with increasing soil depth. The distribution of root length density is different under different irrigation treatments. In conditions of over-irrigation, the root length density of cotton between mulches would increase. However, it would decrease in both the wide rows and narrow rows. The mean root length density of cotton increased with increasing irrigation water. Water stress caused the root length density to increase in lower soil layers. There is a significant correlation between root length density and yields of cotton at the flower-boll and wadding stages. The regression between irrigation amount and yield of cotton can be expressed as y = -0.0026x2+18.015x-24845 (R2 = 0.959). It showed that the irrigation volume of 3,464.4 m3/hm2 led to op-timal root length density. The yield of cotton was 6,360 .8 kg/hm2 under that amount of irrigation.     

起垄沟播和常规平播下滴灌棉田土壤水盐的运移

为明确滴灌条件下植棉方式对土壤水盐运移的影响，采用田间调查与室内分析相结合的方法，在滨海重度盐碱地开展了起垄沟播和常规平播植棉方式下的水盐运移试验，调查了滴灌前后两种植棉方式不同点位及不同土壤深度的土壤水分、盐分和土壤溶液电导率等指标，分析不同植棉方式土壤水分、盐分和土壤溶液电导率的时空分布特征。结果表明：滴灌条件下起垄沟播的水分入渗深度和盐分淋洗深度均明显大于常规平播植棉方式，起垄沟播植棉膜下(0~20 cm)土壤溶液电导率明显低于常规平播植棉；滴灌对两种种植方式膜外土壤水分和盐分运移未产生明显影响。起垄沟播联合滴灌技术更有利于为棉花生长的水盐环境。研究结果可为盐碱地植棉提供理论参考和实践依据。     

新疆阿拉尔灌区土壤次生盐碱化防治及其相关问题研究

土壤次生盐渍化是制约阿拉尔灌区农业生产发展的关键因子。在阐述产生土壤次生盐碱化的背景条件的基础上,作者以田间水盐平衡模型为依据较深入分析了灌区土壤盐分动态、盐碱化趋势及其效应问题;其次,根据区域水盐平衡理论估算区域尺度上的灌排比并探讨了排水的出路问题;最后,在综合分析的基础上,提出了基于可持续灌溉农业和遏制灌区农业副效应目标下的对策与建议。     

膜下滴灌灌水频率对土壤水盐运移及棉花产量的影响

通过棉花膜下滴灌大田试验,研究了灌水频率对土壤水盐运移和分布规律的影响,并对不同灌水频率的保墒、控盐、增产效果进行了评价.试验结果表明:在灌溉水质为淡水且定额为375 mm时,低频(10 d)和适频(7 d)灌溉下膜内0～60 cm土层的含水量适宜,低频灌溉的含水量最高,而高频(3 d)灌溉下各土层在花铃期处于轻度干旱...     

土壤冻融温度影响下棉田水盐运移规律

以新疆北部常年膜下滴灌棉田为研究对象,探讨整个冻融过程中温度对土壤水盐运移规律的影响。研究结果表明：气温对土壤温度的影响随着土壤深度的增加而不断减小,滞后时间不断延长,并且气温对冻土的消融速度远远快于冻结速度,上层冻土消融速度快于下层。土壤水分受温度的影响较大,在冻结期,土壤水分从非冻结层向冻结层缓慢运移;在消融期,下层土壤水分在蒸发作用下不断向上运移。通过监测分析得知,温度间接影响盐分运移,在冻结期,土壤水分运移缓慢,土壤盐分运移变化较小;在消融期,土壤水分运移较为活跃,土壤盐分运移变化较大。在温度快速上升的情况下,土壤水分不断上移, 120～150 cm土壤盐分迅速向上扩散,上层土壤盐分不断增加,威胁膜下滴灌棉田可持续种植。     

膜下滴灌水量对土壤水盐运移及再分布的影响

通过对2009年膜下滴灌土壤水盐运移的试验研究,结果表明:膜下滴灌条件下土壤水分的再分布决定了土壤盐分的分布特征,土壤平均含水率在棉花全生育期内呈现逐渐上升的趋势.在棉花生长阶段,随着灌水量的增加,土壤盐分峰值位置呈现下移的趋势.当灌水量从3 000 m3/hm2增加到4 800 m3/hm2时,盐分峰值位置向垂直方向...     

膜下滴灌条件下不同矿化度水对土壤水盐动态及棉花产量的影响

塔里木盆地分布着相当大面积矿化度在3~5 g/L之间的浅层地下咸水,有很大的开发利用潜力。通过微区测坑试验,采用膜下滴灌技术,用不同矿化度的咸水灌溉棉花,探求其对土壤水盐动态和棉花产量的影响。研究表明:(1)土壤盐分和水分二者的动态变化是紧密相关的,其中,土壤盐分动态变化主要受大气和灌溉水的影响,土壤水分的动态变化主要受棉花生长阶段和灌溉水的影响;(2)咸水膜下滴灌与淡水膜下滴灌同样具有淋洗和压盐效果;(3)通过棉花产量分析发现:与采用淡水灌溉相比,咸水灌溉对产量,单株铃数和单铃重具有一定的影响,对衣分没有影响;(4)当灌溉水矿化度大于3.24 g/L时,不利于塔里木盆地进行农业生产。     

额济纳绿洲滴灌棉田土壤水分动态变化研究

本文研究了额济纳绿洲滴灌棉田的土壤水分动态变化。结果表明 ,滴灌后形成的湿润区在平行于毛管方向上较大 ,垂直于毛管方向上较小。紧靠滴头的土壤含水量最高 ,随着离滴头在各个方向上距离的增加 ,土壤含水量逐渐减小。苗期和吐絮期棉花生长主要消耗土壤水 ,滴灌前土壤水分可分活跃层、较稳定层和缓慢变化层 ,滴灌开始后 ,土壤水利用量随着灌水定额的增大而减小 ,土壤水分活跃变化层下移。所有水分收入均用于棉花蒸腾和棵间蒸发 ,且随着灌水量增加 ,耗水量逐渐增大。     

莫索湾垦区不同土质棉田的土壤水分及群体生理

通过对重壤土和沙壤土两个不同类型的棉田生长状况、植物生理状况和土壤水分状况及土壤温度的研究。结果表明,沙壤土的不保水性和高温使土壤很快变干,造成棉株蒸腾速率下降,气孔阻抗增加,气叶温差变小,形成热害,致使吐絮期提前,影响到了生长状况和经济产量。根据土壤质地造成的灌溉效果的差异,提出在重壤土地采用“大灌量、长周期”,沙壤土地采用“小灌量、短周期”因地配水的灌溉制度,是北疆棉区获得高产应当推行的水分管理技术措施。