不同灌溉方式对宁南黄土丘陵区设施辣椒生长发育及产量的影响

在半干旱黄土丘陵典型区宁夏固原日光温室内进行了不同灌溉方式对设施辣椒生长发育及产量的影响试验。在满足设施辣椒正常生长的情况下,通过设定不同时期不同灌水量,计算不同灌溉方式灌水总量,并测定不同处理下辣椒生长发育指标及产量。结果表明:不同灌溉方式下辣椒株高、茎粗、产量差异明显。毛管滴灌下株高和叶绿素SPAD值最大,膜下沟灌株高最矮,茎粗最粗;膜下沟灌产量最高,相对传统沟灌节水50.3%,其次为滴头滴灌,毛管滴灌产量最低;采用毛管滴灌和滴头滴灌技术,比传统沟灌分别节水71.2%和65.8%,节水效果极显著;膜下沟灌和膜上沟灌较传统沟灌节水50%左右,节约成本达850.5~1 227元/hm2。宁南黄土丘陵区日光温室栽培辣椒从高产角度看比较适合采用膜下沟灌,从节水高效模式来看比较适合采用滴头滴灌。     

灌溉方式对梨园土壤水分及产量品质的影响

采用沟灌、畦灌、滴灌、微喷灌和不灌水(CK)5种灌溉方式,通过对比试验研究不同灌溉方式对梨园土壤水分含量、叶片光合参数及果实产量与品质的影响,筛选适宜的节水抗旱灌溉技术。结果表明:(1)果树根层(0～60 cm)土壤含水量表现为微喷灌>滴灌>畦灌>沟灌>CK,微喷灌的蓄水能力显著高于其它灌溉方式;(2)叶片净光合速率表现为微喷灌≥滴灌≥畦灌>沟灌>CK,微喷灌处理的梨树叶片光合作用能力最强,其次是滴灌;(3)增产效果最好的是微喷灌,其次是滴灌,单株产量分别比CK提高了54.98%和44.18%;(4)在果实品质方面,微喷灌和滴灌显著提高了果实的单果质量、可溶性固形物含量及可溶性总糖含量,并且显著降低了果实硬度、含酸量及石细胞含量,两者对果实品质的改善效果明显好于沟灌和畦灌。综合分析表明,微喷灌能够明显改善梨园土壤水分条件和梨树光合能力,显著提高果实产量与品质,是较为理想的节水灌溉技术。     

不同灌溉方式对苹果园土壤水分动态、耗水量和产量的影响

为探讨不同灌溉方式对苹果园土壤含水率、生育期耗水量、产量及水分利用效率的影响,于2005年4～11月在密云水库上游地区新城子蔡家甸有机苹果基地布设了3种灌溉方式(管灌、滴灌和微喷灌)及对照(不灌溉)共4个处理、3个重复的对比试验.分别在苹果树开花期、枝条速长期、成熟期和封冻前灌水,依据不同灌溉方式的灌溉效率以及田间土壤实际含水率等因素确定灌水量.结果表明:(1)在3种灌溉方式处理中,微喷灌、滴灌处理的0～60 cm土层土壤含水率较高,入渗深度在80 cm以内,未产生水分深层渗漏.管灌向下入渗深度大于微喷灌和滴灌,达到120 cm.(2)在整个生育期内,微喷灌和滴灌处理比管灌节约灌水量分别是31.99%和49.83%;微喷灌和滴灌条件下果园耗水量较管灌分别减少11.52%和12.49%.(3)从产量来看,微喷灌、滴灌、管灌产量分别比对照高25.74%、9.99%和0.78%;微喷灌产量达到51 000 kg/hm2;其水分利用效率最高且达到9.288 kg/m3.总体看来,微喷灌是相对较好的节水增效灌溉方式,值得在果园灌溉中应用.     

灌溉频率对滴灌小麦土壤水分分布及水分利用效率的影响

通过田间试验,研究了不同灌水频率对滴灌小麦农田土壤水分分布及小麦水分利用效率的影响。结果表明:从整个生育期来看,在灌水量375 mm条件下,高频灌溉(每4天1次)处理0～40 cm土层含水率和土壤贮水量较高,而深层（40～100 cm）土壤较低;低频灌溉(每10天1次)处理有利于水分的下渗和侧渗,深层土壤含水率和土壤贮水量较高,但水分补给不及时,表层土壤含水率和贮水量偏低;总体上中频灌溉(每7天1次)处理有利于水分在土壤剖面中的均匀分配,有利于作物生长。中频灌溉产量和水分利用效率都最高,分别比高频灌溉和低频灌溉产量增加7.6%和13.5%,水分利用效率增加2.6%和9.9%。在当地自然气候条件下,滴灌小麦采用375 mm灌溉量和每7 d 1次的灌溉频率是较适宜的灌溉模式。     

宁南山区膜下滴灌对马铃薯土壤酶活性、土壤养分及产量的影响

在宁南山区海原县关庄乡高台村试验田,采用膜下滴灌节水技术,研究了覆膜不滴灌、滴灌不覆膜、膜下滴灌和不滴灌不覆膜(CK)4种方式下马铃薯生育期的土壤养分、酶活性以及马铃薯产量的差异。结果表明:在0～20 cm和20～40 cm土层中,膜下滴灌种植条件下,与CK相比较,有机质含量分别提高了3.88%、18.23%,碱解氮提高了10.71%、18.75%,速效钾提高了5.92%、2.55%,生育期内土壤脲酶活性提高了27.05%～69.37%、0.17%～38.33%,碱性磷酸酶活性提高了12.70%～23.90%、 6.99%～28.93%,转化酶活性提高了5.65%～68.12%、8.41%～31.63%,纤维素酶活性提高了8.33%～32.94%、19.98%～108.82%,产量提高了107.90%;土壤养分与酶活性及马铃薯产量间存在显著正相关。研究得出,膜下滴灌可以改善土壤微生态环境,提高土壤酶活性,改善土壤养分循环能力,增加产量,是干旱半干区马铃薯旱作节水栽培的有效措施之一。     

膜下滴灌水分调控对番茄产量影响和经济效益评价的研究

通过膜下滴灌条件下不同灌水定额对番茄生长及产量的研究,分析了充分灌水和不同水分胁迫下土壤水分动态变化规律,进而讨论了在不同水分处理和不同灌水方式下番茄的营养生长、产量、水分利用效率以及经济效益的差异。结果表明:(1)膜下滴灌不同水分处理的土壤各层水分变幅不同,重度胁迫的变幅最大,各次灌水均比充分灌溉大4%~5%;(2)水分对番茄株高的影响成正效应,对茎粗的影响不明显,充分灌溉株高、茎粗分别比重度胁迫分别大44.7%和18.5%,各胁迫处理在灌水后表现出不同的补偿生长效应;(3)滴灌充分供水处理条件下的水分利用效率、产量、经济效益为别为26.64 kg·m-3、75 349 kg·hm-2、49 747元·hm-2,均比沟灌高37.1%、3.8%、3.7%。     

连续多年不同灌溉方式对保护地土壤磷剖面分布的影响

自以同一方案连续12 a进行定位灌溉试验的栽培番茄保护地,分层采集0~100 cm土层的土壤样本,研究了灌溉方式对保护地土壤全磷、速效磷(Olsen-P)含量及其剖面分布的影响。结果表明,0~60 cm土层土壤全磷、速效磷含量明显高于60~100 cm土层;土层不同灌水处理间土壤全磷、速效磷含量及其剖面分布0~60 cm土层表现出了明显差异,总体上沟灌和滴灌高于渗灌,而沟灌和滴灌之间差异不明显;速效磷占全磷比例在0~40 cm土层以滴灌处理为最高,其它两灌溉处理相对较低;与滴灌、渗灌处理不同,沟灌处理土壤的速效磷占全磷比例随土层深度增加变化不明显。相关分析结果表明,各灌溉处理土壤速效磷与全磷之间呈极显著正相关关系,而全磷、速效磷含量与有机质间呈显著的指数正相关关系。     

膜缝沟灌对夏玉米生态环境及作物效应研究

通过田间试验,研究了膜缝沟灌对夏玉米生育期内土壤含水率、土壤温度以及生长发育状况的影响.结果表明:覆膜后可以提高土壤含水率,0 ～40 cm土壤含水率覆膜平均高于露地5.5%,40～80 cm覆膜平均高于露地2.9%,80～120 cm 覆膜平均高于露地1.3%;覆膜后在耕作层内土壤温度高于露地,且8∶00、14∶00、20∶00三个时刻,土壤温度变化幅度分别为1.13℃、0.57℃和0.34℃,均低于露地对应的2.06℃、1.38℃和1.01℃;在相同灌水量条件下,夏玉米株高高于露地49 cm,干物质最大相差126 g/株. 研究表明覆膜后有利于夏玉米的生长发育.     

荒漠绿洲带膜下滴灌土壤硝化-反硝化和呼吸作用的研究

采用气压过程分离(BaPS)方法研究了覆膜和裸地(CK)土壤在常规施肥和不施肥条件下的硝化-反硝化速率和呼吸速率,目的是探讨膜下滴灌土壤硝化-反硝化作用及呼吸作用的规律.结果表明:覆膜与裸地土壤在两种施肥水平下的硝化-反硝化速率及呼吸速率都有明显的季节变化;覆膜与裸地两种不同栽培措施的硝化-反硝化速率、呼吸速率差异极显著,在相同栽培措施下,不同施肥处理间的硝化-反硝化、呼吸速率也达极显著水平;硝化-反硝化速率、呼吸速率在不同栽培措施和不同施肥水平下大小排列为:覆膜＞裸地,常规施肥＞不施肥.可见,农业栽培措施和不同施肥水平对土壤硝化-反硝化及呼吸作用都有一定的影响.     

西辽河流域春玉米节水灌溉模式评价与优选

为探究西辽河流域春玉米适宜节水灌溉模式,以低压管道畦田灌、膜下滴灌、浅埋不覆膜滴灌和平移式喷灌4种玉米节水灌溉模式应用过程中的"经济-技术-环境"效益为评价准则,构建了层次分析模型,引入项目研究与调研取得的数据结合专家模糊语言集,改进了经典层次分析法,对不同灌溉模式做出系统性的综合评价。结果表明:低压管道畦田灌生育期内仅在农资及灌溉材料上节约投入,而其灌溉过程人工与电力投入时间长、费用高、追肥农机与相应人工投入大,经济效益得分最低(0.2613)。膜下滴灌对比不覆膜浅埋滴灌有更好的节水效果、对比平移式喷灌有更好的运行维护便捷性与应用地形适应性,技术效果综合得分最高(0.0671)。计算各层级权重向量与隶属函数值结果表明,现今残膜污染已引起专家学者们的高度重视与担忧,亟需理论与技术方面的研发来应对。浅埋不覆膜滴灌较高的经济效益得分(0.3692)和环境效益得分(0.577)使其总分排序第一,可获得较好的综合效益,建议在该区域适度推广与应用。     

戈壁荒漠区膜下滴灌对酿酒葡萄生理特性的影响

为了探讨西北戈壁荒漠区膜下滴灌对酿酒葡萄生理特性的影响,在甘肃河西走廊戈壁荒漠区进行了田间试验,研究膜下滴灌和常规滴灌处理模式下酿酒葡萄赤霞珠光合特性、叶绿素含量以及产量和灌溉用水效率的变化。结果表明,不同滴灌处理条件下的净光合速率(Pn)和蒸腾速率(E)日变化随时间的推移呈下降趋势,气孔导度(Gs)日变化呈“凹”型,膜下滴灌处理的光合能力强于常规滴灌处理;叶绿素含量月均值膜下滴灌高于常规滴灌处理,且覆膜与常规滴灌处理间差异水平为显著;经济产量各要素中覆膜的产量高于常规滴灌处理,膜下滴灌T₁（240 mm）的水分利用效率最高,实现了产量和水分利用效率的同步提高。     

滴灌棉田土壤水分测点最优布设研究

为寻求滴灌棉田土壤剖面水分测点的最优布设方案,2009年在棉花生育期内采用取土烘干法对膜下滴灌棉田不同位置、不同深度土壤质量含水率进行连续监测。利用监测数据分析了膜下滴灌棉田土壤剖面内不同观测点垂直方向上各层次土壤含水率之间的相关关系,并利用R型谱系聚类法对剖面内各观测点8个土壤层次的土壤含水率变量进行分类,筛选出适合膜下滴灌棉田墒情观测的土壤水分测点布设方案。最后利用2007年试验数据对提出的水分测点布设方案进行验证,结果表明,水平方向上距滴灌带0 cm、32.5 cm和50 cm处3个观测点,各观测点垂直方向上0~10 cm、20~30 cm、40~50 cm和60~80 cm深处4个层次12个测点的土壤含水率能较好地反映整个剖面的土壤水分信息,可作为膜下滴灌棉田土壤水分探头的布设点。     

民勤沙漠绿洲膜下滴灌洋葱灌溉试验研究初探

在民勤沙漠绿洲进行了洋葱膜下滴灌灌溉试验研究,结果表明:膜下滴灌适当减少灌水可以促使洋葱更多的利用土壤底墒,灌水相对较少的处理T2底墒利用率最高,分别比T1、T3、对照CK高10.73%、9.85%和9.92%。膜下滴灌不同灌水处理以灌水最多的T3洋葱产量最高,水分利用效率也最高;灌水最多的常规灌溉CK水分利用效率最低,分别比T1、T2、T3低35.28%、55.21%、58.79%。膜下滴灌条件下适当增加灌水量在一定程度上可增加洋葱产量,当灌水量在一定范围内,洋葱产量和水分利用效率均会显著提高。     

微咸水膜下滴灌对土壤水盐分布及加工番茄产量的影响

为探明微咸水膜下滴灌对土壤水盐分布及加工番茄生长和产量的影响,通过大田小区试验,设置灌水矿化度和灌水定额两个因素,其中3个灌溉水矿化度水平分别为S1:1 g·L~(-1)、S2:3 g·L~(-1)和S3:5 g·L~(-1),3个灌水定额分别为W1:305 m~3·hm~(-2)、W2:458 m~3·hm~(-2)和W3:611 m~3·hm~(-2),来进一步寻求适宜本地区加工番茄生长的微咸水膜下滴灌灌溉制度。结果表明:覆膜微咸水滴灌条件下土壤含水量垂直方向的变化趋势表现为0～20 cm土层随深度增加含水量逐渐降低、20～100 cm土层随深度增加含水量逐渐增大、60～100 cm范围内土层剖面含水量最大的分布规律;土壤含盐量随着灌水矿化度的增大而增加,且随着灌水量的增加土壤盐分逐渐向水平距滴灌带35 cm处聚集。灌水矿化度超过3 g·L~(-1)时加工番茄株高、茎粗均受到一定程度的抑制作用,但对产量影响不大。本文通过试验得出:灌水定额为611 m~3·hm~(-2)、矿化度为1 g·L~(-1)处理为本地区最佳微咸水膜下滴灌处理,加工番茄生长健壮且产量最高,达到127 613.2 kg·hm~(-2);同时认为,在我国淡水资源比较缺乏的新疆地区可以考虑采用灌水定额458 m~3·hm~(-2)和灌水矿化度3～5 g·L~(-1)的微咸水对盐分中等敏感的加工番茄进行灌溉。     

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.     

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。     

干旱区盐碱地覆膜滴灌条件下土壤基质势对糯玉米生长和灌溉水利用效率的影响

利用埋在滴头正下方0．2m深度的真空表负压计，通过控制土壤基质势下限（-5，-10，-15，-20，-25kPa），研究盐碱地覆膜滴灌条件下土壤基质势对糯玉米（中糯1号）的生长、产量形成过程和灌溉水利用效率的影响。2005和2006年的试验结果表明：糯玉米的株高、茎粗、叶面积指数、地上部分干物质积累量、叶绿素含量等都随着土壤基质势的升高而增加，土壤基质势越高，糯玉米鲜食果穗产量越高，果穗性状也越好；土壤基质势在-5kPa时，糯玉米产量最高；土壤基质势在-10～-15kPa时，灌溉水利用效率最高。     

膜下滴灌条件下不同水分处理对棉花产量和水分利用效率的影响

为探索新疆膜下滴灌棉田方便快捷的高效灌水模式,分别于2007年和2009年在乌鲁木齐采用大田小区试验,通过自制蒸发皿水面蒸发量控制灌水,研究了膜下滴灌条件下棉花生长和籽棉产量以及水分利用效率对不同水分处理的响应;两个生长季的试验结果表明,与全生育期充分灌水处理相比,蕾期和花铃期持续亏水处理均对棉花生长、产量和耗水过程产生不同程度的负面影响,但适时适度的水分亏缺对棉花籽棉产量的影响不明显,而且可节约22.78%~24.88%的灌水量,灌溉水利用效率提高了27.94%~34.85%。蕾期轻度亏水(灌水定额为70%水面蒸发量)、花铃后期重度亏水(灌水定额为50%水面蒸发量)、花铃前期充分供水(灌水定额为100%水面蒸发量)的调亏灌溉模式是一种方便快捷的优质高效灌溉模式,可作为膜下滴灌条件下新疆棉花生产的一种适宜灌水模式。     

Effects of emitter discharge rates on soil salinity distribution and cotton(Gossypium hirsutum L.) yield under drip irrigation with plastic mulch in an arid region of Northwest China

A field experiment was carried out to investigate the effects of different emitter discharge rates under drip irrigation on soil salinity distribution and cotton yield in an extreme arid region of Tarim River catchment in Northwest China.Four treatments of emitter discharge rates,i.e.1.8,2.2,2.6 and 3.2 L/h,were designed under drip irrigation with plastic mulch in this paper.The salt distribution in the range of 70-cm horizontal distance and 100-cm vertical distance from the emitter was measured and analyzed during the cotton growing season.The soil salinity is expressed in terms of electrical conductivity(dS/m) of the saturated soil extract(EC e),which was measured using Time Domain Reflector(TDR) 20 times a year,including 5 irrigation events and 4 measured times before/after an irrigation event.All the treatments were repeated 3 times.The groundwater depth was observed by SEBA MDS Dipper 3 automatically at three experimental sites.The results showed that the order of reduction in averaged soil salinity was 2.6 L/h > 2.2 L/h > 1.8 L/h > 3.2 L/h after the completion of irrigation for the 3-year cotton growing season.Therefore,the choice of emitter discharge rate is considerably important in arid silt loam.Usually,the ideal emitter discharge rate is 2.4-3.0 L/h for soil desalinization with plastic mulch,which is advisable mainly because of the favorable salt leaching of silt loam and the climatic conditions in the studied arid area.Maximum cotton yield was achieved at the emitter discharge rate of 2.6 L/h under drip irrigation with plastic mulch in silty soil at the study site.Hence,the emitter discharge rate of 2.6 L/h is recommended for drip irrigation with plastic mulch applied in silty soil in arid regions.