不同质地土壤玉米出苗适宜墒情研究

通过室内盆栽试验,研究不同质地土壤、不同底墒(即初始含水量,下同)、不同底墒增加量下玉米的出苗率,分别就砂土、壤土和黏土三种质地给出了底墒、底墒增加量和出苗率之间的回归方程,并通过方程计算得出三种质地土壤在不同底墒的条件下,达到80%的出苗率所需的底墒增加量。     

苗期调亏灌溉对大豆生长发育和产量的影响

在盆栽条件下,研究了苗期调亏灌溉对大豆生长发育和产量的影响.结果表明,苗期中度(土壤含水量为16%～18%)、重度(土壤含水量为13 %～16 %)调亏灌溉处理对大豆整个生育期的株高、叶面积均有一定影响,均显著低于对照(土壤含水量为23%～26%);重度调亏灌溉处理下,地上重和根重均显著低于对照;重度调亏处理根冠比在整个生育期大于中度调亏和对照处理;苗期中度调亏对大豆产量影响不显著, 重度调亏处理对产量影响较大,参试大豆品系辽51064和辽51095分别比对照减产6.69 g/株、10.79 g/株;耗水量随着水分胁迫加强而降低,两个参试大豆品系辽510 64和辽51095,在中度调亏灌溉处理下水分利用效率(WUE)最高,分别为1.49 g/ kg、1.38 g/kg.     

玉米生长指标的土壤水分上下限调控机理

采用桶栽试验,开展了土壤水分不同上下限组合处理对夏玉米生长指标调控效应的研究。结果表明:不同灌水上下限处理夏玉米株高、茎粗、叶面积等生长指标及产量和水分利用效率(WUE)均存在显著差异;苗期55%θF(拔节期以后60%θF,下同)灌水下限的中度水分胁迫和85%θF(90%θF)灌水上限的中水复水有利于提高水分利用效率(2.93)和产量(113.70 g·株-1),相比于苗期65%θF(70%θF)灌水下限的充分灌溉,灌水上限为苗期75%θF(80%θF)的高频次低定额灌溉有利于提高产量(115.44 g·株-1);苗期~拔节期,(根重/干物质重)×全株干重(2.604)较小,拔节~灌浆期,茎粗/根重(5.010)和(茎粗/株高)×干物质量(7.860)较小,灌浆~成熟期,干物质重/株高(0.914)、(茎粗/株高)×干物质重(17.434)或穗重/叶面积(0.044)较大。叶干重/茎干重(0.930)较大的夏玉米为试验条件下节水高产的合理生长株型,对应的水分处理为:苗期~拔节期灌水上下限分别为85%θF和55%θF;拔节~灌浆期,灌水上下限分别为80%θF和70%θF;灌浆~成熟期,灌水上下限分别为100%θF和50%θF。     

基于HYDRUS-1D的不同质地土壤入渗过程数值模拟

基于HYDRUS-1D软件,对不同土质(淤泥、粉砂壤土、砂质粘壤土)的灌溉方案进行了系统的数值实验,模拟灌溉结束时及灌溉结束24 h之后的土壤剖面含水量和土壤湿润锋的变化情况。结果表明:在不产生径流的情况下,灌溉结束24 h后土壤的含水量分布和湿润深度只与土壤种类和灌溉量有关,与灌溉速度无关;对透水性较好的土质,灌溉水分重分布明显,以粉砂壤土灌溉速率0.7 cm·h~(-1)和灌溉时间3 h为例,灌溉结束时和灌溉24 h后土壤湿润深度分别为9.2 cm和20.6 cm,有55.3%的灌溉水参加了水分重分布;土壤湿润深度与灌溉量之间存在线性关系,拟合直线的斜率介于5.15(淤泥)和5.95(砂质黏壤土)之间。     

新疆北部膜下滴灌棉田的蒸散特征

利用乌兰乌苏农业气象试验站2009年6月至2010年6月的涡度相关资料,分析新疆北部膜下滴灌棉田不同生育期的蒸散变化特征及蒸散量。结果表明：各生育期蒸散量与净辐射的日变化表现出很高的一致性,午间蒸散强度最大;播种-出苗期、苗期和吐絮期蒸散量主要受净辐射控制,蕾期与花铃期蒸散量主要受叶面积指数控制;在现行膜下滴灌灌溉制度下（年灌溉定额340~390 mm）,除吐絮期外,其他生育期土壤含水量均可以满足棉田蒸散耗水;播种-出苗期、苗期、蕾期、花铃期和吐絮期平均日蒸散量分别为1.8 mm/d,1.7 mm/d,3.7 mm/d,3.8 mm/d和1.2 mm/d,全生育期蒸散量为514.3 mm。     

内蒙古主要灌区春小麦、春玉米农田优化灌溉指标研究

根据田间试验资料，在系统分析土壤相对有效含水量Ar和耗水量与产量、灌溉量与WUE及需水关键期Ar与WUE关系的基础上，提出适合内蒙古主要灌区春小麦、春玉米不同发育时期农田水分优化灌溉指标，即苗期、孕穗开花期和灌浆期春小麦的灌溉指标分别为Ar60%、70%和55%，春玉米的灌溉指标分别为Ar60%、75%和60%。同时给出了供试作物适宜耗水量、灌水量及WUE最高时的Ar等参数。     

夏玉米苗期二点委夜蛾防治指标

为有效防治夏玉米苗期二点委夜蛾的为害,通过人工接虫方法研究了其幼虫虫口密度(x)与玉米缺苗率(y)的关系,采用人工去苗模拟为害方法研究了玉米缺苗率(y)与产量损失(z)的关系,并提出了夏玉米苗期二点委夜蛾的防治指标。结果显示,虫口密度为1、3头/株时,无缺苗现象,虫口密度为5、10、20和30头/株时,缺苗率分别为19.4%、22.8%、44.4%和49.6%。玉米缺苗率随着虫口密度增大而升高,二者呈显著二次线性相关:y=-0.0609x2+3.636x-4.5306,R2为9564;玉米缺苗率对单株穗重、穗长、穗粗和秃尖长等均无显著影响;玉米缺苗率(y)与产量损失(z)也呈二次线性相关:z=0.0036y2+0.3077y-0.3553,R2为0.9691。根据防治的直接收益和成本,提出夏玉米苗期二点委夜蛾幼虫的防治指标为3头/株,此时玉米缺苗率为6%~7%。     

土壤湿度对蚕豆根病及其生长的影响

 土壤湿度是影响蚕豆(Vicia faba L.)生长和根腐病发生的主要环境因素之一。本文以来源于蚕豆产区的田间土壤,分别以30%、50%和70%的土壤饱和持水量(WHC)处理进行盆栽试验,在室外自然条件下生长,测定了出苗率、出苗速度、株高、生长速度、叶面积、总叶绿素含量、净光合速率、结荚数、根瘤数、生物量干重、根腐病严重度及死亡率。结果表明50% WHC的土壤含水量为蚕豆生长的最佳土壤湿度,有利于蚕豆健康生长,减少根腐病的发生与危害。在30%、50%和70%WHC土壤湿度条件下,播后10周蚕豆生物量干重和植株的死亡率依次分别为1.53、3.16、2.68g和18.5%、4.8%、25.6%。     

内陆石羊河灌区灌溉和施氮对夏玉米苗期生长及生理特性的影响

以夏玉米为材料,设4个灌水水平:337.5、6751、012.5、1 350 m3/hm2;4个施氮水平:75、150、225、300 kg N/hm2,研究限量灌溉和施氮对夏玉米苗期生长及生理指标的影响。结果表明:严重干旱会抑制玉米的生长。在玉米苗期,充分供水和高氮对玉米的生长不利,轻度亏缺与中氮组合使玉米苗期处于最佳生长状态,水氮共同作用对玉米的光合速率有促进作用;玉米苗期适度经受水分亏缺,有利于根系的生长;在同一施氮水平下,不同程度水分亏缺处理的根冠比(R/S)大于充分供水的处理。玉米苗期叶水势随灌水量的增大而增大,在灌水量相同时,叶水势随施氮量的增加而逐渐变大;干旱会使玉米光合速率下降,但适量增施氮肥可增加玉米的光合速率。     

乌兰布和沙区农田土壤水分及渗漏量动态特征

水分是沙区农田的主要限制因子,研究灌溉对沙区农田土壤水分的影响,对该区域农业水资源利用以及农业生产具有指导意义。为揭示乌兰布和沙漠不同土壤类型农田土壤水分规律及深层渗漏损失,分析播种-拔节期土壤体积含水量变化特征与深层渗漏规律。研究结果:1)观测期内不同土壤类型农田土壤含水量大小顺序依次为:砂土农田<壤土农田<粘土农田。4月17日灌溉211. 5mm对不同土壤类型0～150cm层土壤含水量均产生显著影响(p <0. 01),影响大小依次为:砂土农田、壤土农田、粘土农田。2)不同土壤类型农田在监测期内150cm土层均持续有深层渗漏,且211. 5mm灌溉量使砂土农田与壤土农田深层渗漏量增大,粘土农田无明显变化。观测期内砂土农田共产生深层渗漏138. 2mm,壤土农田共产生深层渗漏74. 6mm,粘土农田共产生深层渗漏3mm。     

覆膜畦灌条件下不同灌溉定额对饲用甜高粱农艺性状及生物产量的影响

为探索西北旱区饲用甜高粱最佳灌溉定额和节水效果,进行了覆膜畦灌条件下饲用甜高粱需水规律及优化灌溉制度试验,研究了不同灌溉定额(2 400、3 000、3 600、4 200、4 800 m~3·hm~(-2))条件下,饲用甜高粱生育期土壤水分变化情况、农艺性状及生物产量变化。结果表明,甜高粱生育期0~100 cm土层含水量随生育期的延长呈先降低后升高的趋势,灌水定额对土壤水分分布的影响发生在播后62 d。当灌溉定额小于2 400 m~3·hm~(-2)时,严重影响甜高粱长势,植株表现为矮小,茎秆增粗,干物质累积量降低。随灌溉定额的降低,甜高粱茎秆汁液的含糖量呈提高的趋势。甜高粱生物产量的增加是由于株高(R~2=0.97)、LAI(R~2=0.81)、茎节数(R~2=0.59)等因素共同作用的结果。从节水和增加生物量角度而言,畦灌条件下,甜高粱在全生育期灌水4次,灌水定额为900 m~3·hm~(-2),灌溉定额为3 600 m~3·hm~(-2)的灌溉制度最优。     

Effect of Subsurface Water Level and Irrigation Intervals on Hassawi Rice (Oryza sativa L.) Production on a Sandy Loam Soil

A 2-year experiment was conducted using 84 cylindrical metal barrels, each 80 cm in diameter and 120 cm in height. Barrels were packed with sandy loam soil to evaluate the effect of three subsurface water levels (30, 70, and 100 cm) and four irrigation intervals (daily, every second day, every third day, and every fourth day) in a completely randomized design on growth and production of Hassawi rice (Oryza sativa L.) cultivar. The 30-cm subsurface water level (SW L) gave the highest grain yield. However, yield decreased as SW L increased. On the other hand, the four irrigation intervals showed significant increase in grain yield as the frequency of irrigation decreased. All yield components were positively affected by increasing irrigation frequency. The most important was found to be the 100-grain weight. The increase in grain yield was associated with the increase in plant height, plant fresh weight, plant dry weight, and weight of 100 grains. The interaction between SW L and irrigation intervals revealed that the highest grain yield was obtained at 30-cm SW L and daily irrigation. However, the grain yield obtained at 30-cm SW L and irrigation every second day showed similar yield and higher water use efficiency, with a savings of 12% irrigation water compared to that used at daily irrigation and 30-cm SW L. All other combinations of SW L and irrigation intervals either produced very low grain yields or showed low water use efficiency. Therefore irrigation of Hassawi rice in sandy loam soil may benefit from shallow SW L (30 cm) and irrigation every second day, which may prove to be an acceptable management practice for grain rice production, providing the highest water use efficiency.     

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。     

Effects of soil moisture and sowing depth on the development of bean plants grown in sterile soil infested by <Emphasis Type="Italic">Rhizoctonia solani</Emphasis> and <Emphasis Type="Italic">Trichoderma harzianum</Emphasis>

The effects of soil moisture (varying from 15% to 42% (v/v)) and sowing depth (1.5–6.0 cm) on the development of bean plants grown in sterile soil infested by the pathogen Rhizoctonia solani and its antagonist Trichoderma harzianum were studied under greenhouse conditions. The four possible combinations of soil infestation with both fungi were tested. Disease severity, percentage of plants emerged, plant height and dry weight were evaluated 3 weeks after sowing. Emergence rate and growth of plants inoculated only with R. solani were not affected by soil moisture, but in the presence of both fungi, plant emergence, plant height and dry weight significantly decreased when soil moisture diminished. Deep sowing significantly reduced the emergence rate and growth of those plants that were inoculated with R. solani only. However, when the soil was infested with both fungi, the effect of sowing depth was not significant. At a sowing depth of 6.0 cm, the percentage of plants emerged was 50% in the presence of T. harzianum, but only 6.7% when the pathogen was inoculated alone. The antagonist protected bean seedlings from pre-emergence damping-off, reduced disease severity and increased plant growth in the presence of R. solani, especially in moist soil.     

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.     

干播湿出灌水量和灌水频率对棉田土壤板结、水盐分布及出苗的影响

为探究干播湿出对棉花覆土板结程度、土壤水盐分布以及出苗情况的影响,设置不同出苗水量与灌水频率2个因素,共计6个处理和1个对照处理,分别为WP1（675 m³·hm^-2）、WP2（900 m³·hm^-2）、WP3（1 125 m³·hm^-2）、WP4\[（675+225) m³·hm^-2\]、WP5\[（675+450) m³·hm^-2\]、WP6\[（675+300+225) m³·hm^-2\]与冬灌处理,对各处理的表层覆土板结度、灌前与灌后含水率及含盐量、出苗率、株高、茎粗等指标进行分析。结果表明：表层土壤板结度受灌溉水总量与灌水频次影响,WP4处理表层土壤板结程度最低（99.87 kPa）,少量高频灌溉可以降低表层土壤板结度;各处理膜间电导率最大,高于窄行土壤9%以上;WP4处理出苗率最高（84.74%）;窄行电导率、窄行含水率和表层覆土板结度与出苗率均具有显著负相关关系,土壤含水率与窄行电导率与株高、茎粗均呈现显著负相关关系。通过评判各处理出苗率与生长指标,WP4处理为最优处理。     

滴灌高频施肥条件下玉米适宜灌水量的试验研究

通过大田试验,在高频施肥条件下设置了低水(H1,0.56K_cET_0),中水(H2,0.8K_cET_0),高水(H3,1.04 K_cET_0)3个不同灌水量,研究风沙土滴灌灌水量对玉米生长、干物质积累和产量的影响。结果表明:H1处理土壤含水率长期低于60%的田间持水率,H2和H3处理土壤水分能长期保持在田间持水率的60%以上;灌水量对玉米生长有显著影响,表现为H2处理玉米株高在灌浆期和完熟期显著高于H1和H3处理,其中灌浆期比H1和H3处理分别高13.8%和10.8%,完熟期分别高12.9%和10.7%;H3处理的茎粗在拔节期～完熟期显著高于H1处理,拔节期H3处理的茎粗最大,为28.9 mm,比H1处理粗8.5%;H2处理的叶面积指数(LAI)分别比H1和H3处理高22.6%和16.7%;H2处理的叶绿素含量(SPAD值)在穗期和灌浆期显著高于H1和H3处理,其中穗期分别高13.8%和10.8%,灌浆期分别高12.9%和10.7%;地上部干物质量H2处理最大,达303.5 g,比H1和H3处理分别增加了15.4%和3.3%;灌水量对各单项产量构成性状的影响不显著,但H2处理穗重最重,达382.9 g,比H1和H3处理分别重30.8%和4.2%,产量和水分利用效率(WUE)从大到小依次为H2、H3、H1,H2处理的产量和WUE分别为12.3 t·hm~(-2)和2.16 kg·m~(-3)。在风沙土地区,低水处理会使玉米前期缺水,中、高水处理能为玉米提供适宜的水分条件,但高水处理降低了肥效。综上,风沙土地区玉米滴灌高频施肥条件下推荐灌溉水量为0.8K_cET_0。     

甘肃河西地区膜下滴灌条件下春玉米田水盐特征分析

通过对甘肃河西地区膜下滴灌春玉米种植条件下土壤水分、盐分的观测,分析了膜下滴灌春玉米生育期土壤水分、盐分动态变化及其产量和水分利用效率。结果表明:不同生育期,同一土层深度,土壤水分含量高低分布与土壤盐分含量高低分布相反,均表现出土壤不同深度盐分含量高的区域相应水分含量低,滴灌带之间土壤盐分积累较滴头之间显著;灌水定额480 m~3·hm~(-2)处理,灌溉水分在土层纵向运移显著,深层渗漏明显,灌水定额420 m~3·hm~(-2)处理,灌溉水在土壤不同深度横向层面运移显著,有利于作物吸收利用;膜下滴灌能够在滴水过程中明显降低土壤表层0~40 cm盐分含量,土壤下层40~100 cm为盐分聚集区域;灌水定额420 m~3·hm~(-2)处理,春玉米产量构成和水分利用效率较高。从作物生长水盐环境及高效节水的角度出发,灌水定额420 m~3·hm~(-2)处理的效益最优。     

Leaching of aldicarb and thiofanox,and their uptake in soils by sugarbeet plants

The leaching of aldicarb and thiofanox in soils (sandy loam, silt loam and sandy clay loam), and their uptake by sugarbeet plants were studied. Three irrigation levels were maintained: half, normal and double dose. The residues were determined as the sum of the insecticidal metabolites (parent compound + sulphoxide+ sulphone) for both pesticides. Leaching was greatly influenced by the amount of water added and the soil type. Under normal conditions, leaching seemed to proceed very slowly, keeping the chemicals available for uptake by the root systems for a long time. The concentration of insecticide in the leaves was highest in beets grown on sandy loam and lowest in those grown on sandy clay loam. The quantity of irrigation did not influence the residue concentration in the leaves greatly, although its influence was obvious on the total residue present (μg per plant). Increasing the water dose always resulted in a higher total residue, and a greater plant weight. The breakdown in the soils was directly related to the water dose. The experiments show that thiofanox was more stable than aldicarb and was taken up by sugarbeet to a greater extent.     

基于FlexPDE的膜孔灌土壤水分运动数值模拟

基于实测扩散率资料和土壤水分特征曲线，利用FlexPDE软件对膜孔灌溉的土壤水分运动进行模拟，探索恒定水头条件下膜孔灌溉土壤水分入渗特性和剖面水分分布特征。结果表明：FlexPDE软件模拟粉粘壤土（处理2、3）和砂壤土（处理1、4）的含水率与实测之间的平均相对误差分别为5.930%、8.340%、9.600%和14.040%,其中粉粘壤土模拟与实测土壤含水率相对误差小于5%、10%和20%的比例分别为40%、68%和84%，砂壤土相对误差小于5%、10%和20%的比例分别为12%、40%和72%，粉粘壤土的模拟效果较砂壤土理想；基于模拟获取的土壤储水量与土壤实测累积入渗量呈线性关系，相关系数均大于0.9，且二者与入渗时间呈幂函数关系，随入渗时间增加而增大，但增速逐渐变缓；利用FlexPDE预测分析膜孔间距、膜孔直径和入渗水深对粉粘壤土膜孔灌溉单向交汇时刻、水分分布和储水量的影响，发现膜孔间距对于交汇初期土壤的水分分布影响较大，膜孔直径对于土壤交汇时间以及储水量影响显著。