河套灌区玉米不同种植密度对田间耗水及产值的影响

为探究充分利用河套灌区水资源和提高玉米产值的有效途径,在河套灌区以‘陕单609’玉米为试验材料,以当地常规种植密度6.0×10⁴株/hm²为对照(CK),监测种植密度提高至7.5×10⁴(D₁)、9.0×10⁴(D₂)和10.5×10⁴(D₃)株/hm²对土壤水分、灌水量、田间耗水量、玉米产量及产值等的影响。结果表明:玉米生长期的土壤水分随种植密度的提高而降低,D₁、D₂和D₃的灌水量较常规种植密度分别增加3.81%、9.72%和13.90%,田间耗水量分别增加5.23%、10.71%和15.42%;秸秆生物量分别增加21.97%、41.34%和39.40%,籽粒产量分别增加12.54%、18.47% 和-0.86%;水分生产率分别提高6.93%、7.01%和-14.11%,水分利用效率分别提高11.00%、16.39%和1.74%;生产成本分别增加2.17%、4.35%和6.52%,总产值分别提高13.27%、20.47%和2.67%,净产值分别提高21.46%、32.12%和-0.12%。综上,河套灌区‘陕单609’种植密度提高至9.0×10⁴株/hm²时,可充分利用水资源,提高玉米产量,获取较大的经济效益。     

植被缓冲带对乌梁素海区域农业面源污染的削减效果

通过在内蒙古乌拉特前旗乌梁素海九排干岸边构建湖滨植被缓冲带,研究不同盐生植物种类和配置对农业面源污染削减效果的影响。结果表明:无植物空白对照带对径流和渗流水中TN、TP和COD无明显削减规律,芦苇、碱蓬、柽柳和芦苇—碱蓬混播缓冲带随着缓冲带宽度的增加削减率呈先增加后减缓的趋势,渗流水中污染物质的削减效果优于径流水。其中,芦苇对径流和渗流水中TN、TP的削减效果最好,削减率分别为53.56%,79.17%和62.37%,83.25%;碱蓬对径流和渗流水中COD的削减效果最好,削减率分别为50.53%,67.34%。通过计算得到4种植被缓冲带的最佳宽度为19~29 m,其中,碱蓬缓冲带宽度为19 m。综合考虑,可以选择真盐生植物碱蓬作为乌梁素海盐渍化湖滨带植被重建的首选植物,并将植被缓冲带在该地区扩展研究,推广应用。     

基于氮收支平衡的河套灌区春小麦农田灌溉和施氮策略

针对中国黄河中上游河套灌区不合理灌溉和施肥造成的土壤氮素流失严重及氮收支不平衡等问题,该研究于2019－2021年开展田间试验,探讨不同灌溉和施肥策略对土壤氮损失、作物氮吸收及氮收支的影响。试验设置了3个灌溉水平（高水I1：450 mm,中水I2：315 mm,低水I3：180 mm）和2个施氮水平（高氮N1：340 kg/hm2,低氮N3：170 kg/hm2）,此外,2020和2021年在中等灌溉水平I2下补充了中等施氮水平（250 kg/hm2,N2）,对不同处理的土壤氮损失、作物氮吸收及氮收支等指标进行了对比分析。结果表明,肥料氮是农田氮输入的主要来源,其次是灌溉水、大气沉降和非豆科作物固定。作物吸氮占土壤氮输出的比例最大,其次是NO3--N淋失、NH3挥发和N2O排放。对于氮输入而言,其值随着灌水量和施氮量的减少而降低。对于土壤氮输出而言,减少灌水量和施氮量可显著降低土壤总氮损失量,但过低的灌水量和施氮量将导致小麦吸氮量的降低。传统的N1施氮处理可导致土壤氮素盈余,而施氮量降低50%的N3处理则导致土壤氮素大量亏缺。对照处理（I1N1）的土壤氮损失量最高,该处理氮损失占土壤氮输出的比例高达23%～41%,其中NO3--N淋失和NH3挥发占总氮损失的95%以上。与对照处理相比,I2N2处理可减少21%～29%的氮损失,且作物吸氮几乎未受到影响。同时,该处理土壤氮素处于轻度亏缺状态,其亏缺量为28～50 kg/hm2,占总施氮量的11%～20%。若在收获后将4～8 t/hm2的小麦秸秆还田,则可保持麦田土壤的氮收支平衡。因此,通过改善灌溉和施肥策略并配合适当的秸秆还田可以有效缓解河套灌区春小麦农田的氮损失且实现土壤氮平衡,该研究可为干旱半干旱地区春小麦农田可持续生产和氮污染物减排提供科学依据。     

河套灌区地下水埋深与土壤盐分对增强型植被指数的联合影响

为研究干旱半干旱地区地下水埋深与土壤盐分对作物生长的联合影响，以河套灌区解放闸灌域主要种植作物(小麦、玉米、葵花)为研究对象，利用遥感影像提取增强型植被指数，野外试验获取0～20、0～40 cm土层土壤含盐量及地下水埋深数据，构建双因素坐标系确定地下水埋深和土壤含盐量对植被指数的联合响应，统计得出适宜作物生长的土壤含盐量及地下水埋深范围，研究结果表明：(1)5—6月小麦生长地下水埋深最适宜的范围分别为0.99～2.01、1.03～1.54 m,其对应的土壤含盐量分别为1.00～1.30、1.53～2.02 g·kg^-1;(2)6—8月玉米生长地下水埋深最适宜的范围分别为1.56～1.80、1.82～2.00、1.43～2.31 m;其对应的土壤含盐量分别为1.24～1.68、1.25～1.55、0.98～1.40 g·kg^-1;(3)7—8月葵花生长地下水埋深最适宜的范围分别为0.75～1.70、1.20～1.61 m,其对应的土壤含盐量分别为1.46～1.70、5.55～5.84 g·kg^-1。